Ընդլայնված արտադրություն
Կերամիկական ներարկման տեխնոլոգիայի կիրառում
CIM տեխնոլոգիայի արագ զարգացմամբ, կերամիկական ներարկման համաձուլվածքները կիրառվել են որոշ ասպեկտներում
- Շվեյցարական ժամացույցների պատյանների մեկ երրորդը արտադրվում է կերամիկական փոշու ներարկման տեխնոլոգիայով, իսկ նյութը ցիրկոնիան է՝ կերամիկական նյութ, որը երբեք չի մաշվում:
- Ճապոնիան ունի արդյունաբերական ցիրկոնյա մանրաթելային միակցիչներ՝ 0,015 մմ ներքին անցքի տրամագծով:
- Միացյալ Նահանգները իրականացրել է ցիրկոնիայից մազ կտրող սարքերի արտադրություն և շարժիչների մեջ սիլիցիումի նիտրիդային բաղադրիչների կիրառում:
- Չինաստանի Կենտրոնական Հարավային տեխնոլոգիական համալսարանի Փոշի մետալուրգիայի պետական առանցքային լաբորատորիայում մշակվել է ճշգրիտ կրկնակի պարուրաձև խառնիչի և կրկնակի թելերով կերամիկական վարդակների կերամիկական երեսպատում: Ցիրկոնիայի սենսորը հաջողությամբ մշակվել է Huazhong գիտության և տեխնիկայի համալսարանի Նյութերի գիտության և տեխնոլոգիայի դպրոցի կողմից՝ օգտագործելով CIM տեխնոլոգիա:
Կերամիկական ներարկման ձուլման հիմնական գործընթացի հոսքի աղյուսակը
Փոշի, կապող, ցրող, քսանյութ -- խառնում -- գազազերծող հատիկավորում -- ներարկում -- յուղազերծում -- սինթրում -- արտադրանքի փորձարկում
Կերամիկական ներարկման ձուլման տեխնոլոգիա կերամիկական փոշու պահանջների համար
- Փոշը պետք է հատուկ պատրաստված լինի բարձր սահմանային լցման խտության և ցածր գնի համար.
- Փոշը չի ագլոմերանում;
- Փոշու ձևը հիմնականում գնդաձև է.
- Փոշու միջև բավականաչափ շփում կա, որպեսզի խուսափեն դեֆորմացիայից կամ փլուզումից, կապակցիչը հեռացնելուց հետո: Շատ դեպքերում բնական թեքության անկյունը պետք է լինի 55°-ից մեծ;
- Արագ սինթրինգը հեշտացնելու համար այն պետք է ունենա փոքր միջին մասնիկների չափ, սովորաբար 1 մկմ-ից պակաս;
- Փոշը ինքնին խիտ է, առանց ներքին ծակոտիների;
- Փոշու մակերեսը մաքուր է և քիմիապես չի փոխազդում կապի հետ:
Ներարկման համաձուլվածքներ կապող համակարգ
Ներարկման ձևավորման մեջ կապակցիչները ունեն երկու հիմնական գործառույթ.
Առաջին հերթին, փոշին կարող է հավասարապես խառնվել ներարկման ձևավորման փուլում, և փոշին կարող է լավ հեղուկություն ունենալ տաքացումից հետո;
Երկրորդ, կապակցիչը կարող է պահպանել մարմնի ձևը ներարկման ձևավորումից և յուղազերծման ընթացքում:
Կարելի է ասել, որ կապակցիչը փոշու ներարկման տեխնոլոգիայի առանցքն ու բանալին է, և ներարկման ձևավորման գործընթացի յուրաքանչյուր բարելավում և առաջընթաց ուղեկցվում է կապող նոր համակարգի ծնունդով: CIM-ում, քանի որ փոշու մասնիկի չափը փոքր է, քան մետաղի փոշու ներարկման համաձուլվածքը, փոշու հեղուկությունն ինքնին վատ է, իսկ փոշու և կապակցիչի միջև բացը խառնելուց հետո շատ փոքր է, ինչը հանգեցնում է դժվար յուղազերծման, ինչը ավելի պահանջկոտ պահանջներ է առաջադրում կապակցման համար: Հետևաբար, որպես կերամիկական ներարկման համաձուլվածքներ կապող նյութ, պետք է պահպանվեն հետևյալ պայմանները.
1. Լավ շարժունակություն: Ներարկման ձուլման մածուցիկությունը պետք է լինի չափավոր, մածուցիկությունը չափազանց բարձր է, փոշին չի կարող արդյունավետորեն ցրվել կապի մեջ, ոչ միայն դժվար է խառնել, այլև դժվար է ստանալ միատեսակ խառը բիլետ, որը հեշտ է առաջացնել ձուլման թերություններ. Չափազանց ցածր մածուցիկությունը կհանգեցնի կերամիկական փոշու և կապակցման շերտազատմանը, և մածուցիկությունը չի կարող շատ տատանվել ջերմաստիճանի հետ, հակառակ դեպքում կառաջանան թերություններ:
2. Կապակցիչը պետք է կարողանա լավ թրջել փոշին և լավ կպչուն ազդեցություն ունենա փոշու վրա: Սովորաբար, կապակցիչի թրջման արդյունավետությունը բարելավելու համար, պետք է ավելացվեն որոշ մակերեսային ակտիվ նյութեր՝ խառնուրդի մածուցիկությունը նվազեցնելու և դրա հեղուկությունը բարձրացնելու համար: Միևնույն ժամանակ, կապակցիչը թրջում է մասնիկները՝ առաջացնելով մազանոթային ուժ՝ մասնիկները կլանելու և մարմինը դեֆորմացիայից զերծ պահելու համար: Բիլետի կայունությունն ապահովելու համար փոշին պետք է իներտ լինի կապող նյութի նկատմամբ։
3. Կապակցիչը կազմված է բազմաբաղադրիչ օրգանական նյութերից: Մեկ օրգանական կապակցման համար դժվար է բավարարել հեղուկության պահանջները, և բաղադրիչներից մեկի յուղազերծումից հետո ձևավորվում է բաց ծակոտկենություն, որը նպաստում է մնացած կապի բացառմանը: Պրակտիկան ապացուցել է, որ բազմաբաղադրիչ կապակցիչի յուղազերծման արագությունը շատ ավելի արագ է, քան միայնակ բաղադրիչի, և թերությունները շատ ավելի քիչ են: Իհարկե, բազմաբաղադրիչ կապող օրգանական պոլիմերները համատեղելի են:
4. Ամրակիչն ունի բարձր ջերմահաղորդականություն և ցածր ջերմային ընդարձակման գործակից: Սա ոչ միայն խուսափում է ջերմային սթրեսի հետևանքով առաջացած թերություններից, այլև նվազեցնում է մարմնի ջերմային ցնցումը և նվազեցնում թերությունները:
5. Բացի այդ, կապակցիչը պետք է լինի նաև ոչ թունավոր, ոչ աղտոտող, ոչ ցնդող, ոչ խոնավություն կլանող, և ցիկլային տաքացման ցուցանիշը չի փոխվում:
Տարբեր կապող համակարգերի առավելությունների և թերությունների համեմատություն
համակարգ | Առաջնային բաղադրիչ | Առավելություն | Անբարենպաստություն |
Թերմոպլաստիկ համակարգ | Պարաֆին, պոլիէթիլեն, պոլիպրոպիլեն | Լավ կիրառելիություն, լավ հեղուկություն, հեշտ կաղապարում, փոշու բարձր բեռնում, հեշտ է վերահսկել ներարկման գործընթացը | Յուղազերծման ժամանակը երկար է, իսկ գործընթացը՝ բարդ |
Ջերմակայուն համակարգ | Էպոքսիդային խեժ, ֆենոլային խեժ | Ներարկման բլանկն ունի բարձր ամրություն և արագ յուղազերծման արագություն | Ներարկման գործընթացը դժվար է վերահսկել, վատ կիրառելիություն և բազմաթիվ թերություններ |
գելային համակարգ | Մեթիլ ցելյուլոզա, գլիցերին, բորաթթու | Ավելի քիչ օրգանական նյութեր, արագ յուղազերծման արագություն | Կանաչ մարմնի ուժը ցածր է, և յուղազերծումը դժվար է |
Ջրի լուծվող համակարգ | Ցելյուլոզային եթեր, AGAR | Յուղազերծման արագ արագություն | Փոշի բեռնումը փոքր է |
CIM-ում մի քանի սովորական կապողներ են կազմված
Վերջին տարիներին աշխարհում ամենատիպիկ կապակցիչները հաճախ օգտագործվում են տարբեր կերամիկական փոշու ներարկման համաձուլվածքներում: Ինչպես երևում է աղյուսակից, CIM-ում օգտագործվող կապակցիչները հիմնականում պատկանում են թերմոպլաստիկ բազմաբաղադրիչ համակարգին։
Փոշի կազմը | Ամրակ կազմը | համակարգ |
Si3N4 | PW+EVA+PP+PE+SA PW+PP+SA | ջերմապլաստիկ |
ZrO2 | PW+EVA+SA | ջերմապլաստիկ |
Al2O3 | PW+PP+SA | ջերմապլաստիկ |
SiC/Si3N4 | PW+SA | ջերմապլաստիկ |
CIM խառնուրդի պատրաստում
Խառնուրդը փոշու և կապող խառնուրդ է: Ներարկման ձևավորման ողջ գործընթացում փոշու և պոլիմերային կապող խառնուրդի պատրաստումը ամենակարևոր քայլերից մեկն է: Գործընթացը պահանջում է, որ խառնուրդն ունենա լավ միատարրություն, լավ ռեոլոգիական հատկություններ և լավ յուղազերծող հատկություններ:
Ընտրված խառնուրդի տեխնոլոգիայի համար հիմնական դերը արագության, ջերմաստիճանի և ժամանակի համապատասխանությունն է: Այնուամենայնիվ, եթե խառնման արագությունը և ջերմաստիճանը չափազանց ցածր են, անկախ նրանից, թե որքան երկար է խառնման ժամանակը չի կարող միատեսակ լինել:
PIM-ի ռեոլոգիական խնդիրը հիմնականում խառնուրդի մածուցիկության գնահատումն ու բնութագրումն է:
Ներարկման համաձուլվածքներ
Ներարկման ձևավորման նպատակը CIM ձևավորող մարմին ստանալն է, առանց թերությունների և ցանկալի ձևով մասնիկների միասնական դասավորվածության: Պատրաստված խառնուրդը կարող է ընդհանուր առմամբ ներարկվել սովորական պլաստիկ ներարկման ձուլման մեքենայի մեջ կամ կարող է ներարկվել հատուկ փոշի ներարկման մեքենայի մեջ: Ձուլման գործընթացի պարամետրերը հիմնականում ներառում են ներարկման ջերմաստիճանը, ներարկման ճնշումը, ներարկման արագությունը, ճնշման պահպանման ճնշումը, ճնշման պահպանման սառեցման ժամանակը և կաղապարի ջերմաստիճանը: Եթե գործընթացի պարամետրերը պատշաճ կերպով չեն վերահսկվում, ապա հեշտ է արտադրել տարբեր թերություններ: Ներարկման թերությունները չեն կարող վերացվել հետագա գործընթացում, ուստի այս գործընթացը պետք է խստորեն վերահսկվի, ինչը կարևոր է արտադրանքի բերքատվությունը և նյութի օգտագործումը բարելավելու համար:
Ցիրկոնիայի ներարկման համաձուլվածքների մասեր

Կերամիկական ներարկման ձևավորման գործընթացում թերությունների վերահսկում
Ներարկման ձևավորման գործընթացում թերությունների վերահսկումը կարելի է դիտարկել երկու տեսանկյունից. Մյուս ասպեկտը կերերի հոսքն է կաղապարի խոռոչում լցնելիս: Քանի որ CIM արտադրանքի մեծ մասը փոքր մասեր են՝ բարդ ձևերով և բարձր ճշգրտության պահանջներով, խառնուրդի հոսքը կաղապարի խոռոչում ներառում է կաղապարի նախագծման խնդիրներ, ներառյալ սնուցման պորտի գտնվելու վայրը, հոսքի ալիքի երկարությունը, օդափոխիչի անցքի գտնվելու վայրը և այլն, ինչը պահանջում է խառնուրդի հոսքի հատկության պարամետրերի հստակ պատկերացում, կաղապարի բաշխման լարման ջերմաստիճանը և կաղապարի լարման բաշխման ջերմաստիճանը:
Կերամիկական սինթրինգ
Պղտորման գործընթացը հիմնականում ուղղված է կերամիկայի հացահատիկի չափի աճին վերահսկելուն, անհրաժեշտ փուլային նյութերի ձեռքբերմանը և բարձր սինթրման խտության և խիտ կերամիկական սինթրած մարմնի ապահովմանը:
Պղտորման գործընթացի երկու կարևոր պարամետր՝ սինթրման ջերմաստիճանը և սինթրման ժամանակը
Կերամիկական ներարկման նոր ձևավորման գործընթաց

Փոշի համաներարկման համաձուլվածքը (PCM) փոշի ներարկման համաձուլվածքների նոր զարգացում է:Այս տեխնիկան օգտագործում է կրկնակի բարելի ներարկման ձուլման մեքենա՝ հաջորդաբար երկու տարբեր փոշի/կապակցիչ խառնուրդներ կաղապարի խոռոչի մեջ ներարկելու համար: Այս գործընթացը թույլ է տալիս մակերեսային մշակումը կատարել ներարկման ձուլման ժամանակ, այլ ոչ թե պատրաստի արտադրանքի պատրաստումից հետո: Արտադրանքի պատրաստումը և մակերեսային մշակումը կարող է ավարտվել մեկ գործընթացով, որն ինքնին շատ գրավիչ է տեխնիկական և տնտեսական տեսանկյունից:
Ցածր ճնշման ներարկման համաձուլվածքների տեխնոլոգիան, ինքնին ներարկման գործընթացի առումով, ցածր ճնշման ներարկման գործընթացը ավելի լավ է, քան բարձր ճնշման ներարկումը:Ընդհանուր մածուցիկության սնուցումը 1.5-4.0Pa.s-ի միջև կարող է ավարտվել 0.8Mpa սեղմված օդով, որը կարող է հեռացնել հիդրավլիկ համակարգը, ներարկման մխոցը և միացնող գավազանի համակարգը ավանդական սարքավորումներում: Կարելի է տեսնել, որ ցածր ճնշման ներարկման առավելություններն են ցածր ճնշման գրադիենտը ներարկման կանաչի մեջ, փոքր կաղապարի մաշվածությունը, չկպչող կաղապարի սնուցումը, խուսափելով ներարկման մխոցի մաշվածությունից առաջացած սնուցման աղտոտումից և փոշու/կապակցիչի չբաժանումից: Բացի այդ, կա էներգիայի ցածր սպառում, սարքավորումների փոքր չափսեր, պարզ կառուցվածք և ցածր արժեք:
