قالب‌گیری تزریقی سرامیک با پخت سرد (CS)

فرآیند اساسیِ قالب گیری تزریقی سرامیک فناوری CS به این صورت است که مقدار کمی محلول آبی به پودر سرامیک اضافه می‌شود تا ذرات خیس شوند و مواد سطحی پودر تجزیه شده و تا حدی در محلول حل شوند و در نتیجه یک فاز مایع بین سطح مشترک ذرات ایجاد شود. پودر خیس شده را داخل قالب قرار دهید، قالب را گرم کنید و همزمان فشار زیادی اعمال کنید. پس از حفظ فشار و نگه داشتن آن برای مدتی، می‌توان یک ماده سرامیکی متراکم تهیه کرد. در طول این فرآیند، ریزساختار ... مواد سرامیکی همانطور که تصویر نشان می‌دهد، تکامل می‌یابد.

اگرچه عوامل سیستماتیک زیادی بر فرآیند CS تأثیر می‌گذارند، تجهیزات مورد استفاده در این فناوری نسبتاً ساده هستند. تجهیزات CS سرامیکی عمدتاً شامل یک پرس معمولی، دو صفحه گرمایشی نصب شده در بالا و پایین پرس و یک ژاکت گرمایشی با کنترل الکترونیکی است که می‌تواند برای گرم کردن پودر به دور قالب پیچیده شود.

تف‌جوشی تحت فشار نوسانی برای قالب‌گیری تزریقی سرامیک (OPS)

فناوری‌های مختلف زینترینگ تحت فشار موجود، از فشار ثابت استاتیک استفاده می‌کنند. اعمال فشار استاتیک در طول فرآیند پخت به از بین بردن منافذ و بهبود چگالی سرامیک‌ها کمک می‌کند، اما یونیزه کردن کامل و ایجاد پیوند کووالانسی در سرامیک‌های خاص دشوار است. حذف منافذ درون ماده هنوز محدودیت‌های خاصی را برای تهیه مطلوب مواد با استحکام فوق‌العاده بالا، چقرمگی بالا، سختی بالا و قابلیت اطمینان بالا ایجاد می‌کند.
دلایل اصلی محدودیت‌های تف‌جوشی تحت فشار استاتیک HP در سه جنبه زیر منعکس شده است:

• ① قبل از شروع پخت و پز و در مراحل اولیه پخت، فشار ثابت نمی‌تواند به طور کامل بازآرایی ذرات پودر در قالب را برای دستیابی به چگالی بالای بسته‌بندی محقق کند.
• ② در مراحل میانی و پایانی تفجوشی، جریان پلاستیک و حذف آگلومره‌ها هنوز محدود است و دستیابی به تراکم کامل و یکنواخت ماده دشوار است.
• ③ در مرحله آخر پخت، حذف کامل منافذ باقیمانده با فشار ثابت دشوار است.

برای این منظور، گروه تحقیقاتی نویسنده ایده طراحی جدیدی را برای معرفی فشار نوسانی پویا برای جایگزینی فشار استاتیک ثابت موجود در فرآیند پخت پودر ارائه داد و در توسعه فناوری و تجهیزات OPS در جهان پیشگام شد. تحت تأثیر یک فشار ثابت نسبتاً بزرگ، یک فشار نوسانی با فرکانس و دامنه قابل تنظیم اعمال می‌شود تا "نیروی مرده" اعمال شده در پخت سنتی را به "نیروی محرکه" تبدیل کند. نمودار شماتیک دستگاه و اصل اتصال فشار نوسانی در شکل نشان داده شده است.

فناوری جدید OPS مزایای منحصر به فردی برای تهیه موادی با چگالی نزدیک به چگالی نظری (بیشتر از 99.9٪ چگالی نظری)، نقص‌های کم و ریزساختار دانه بسیار ریز دارد و قابلیت اطمینان، رویکرد جدیدی را ارائه می‌دهد.