उन्नत उत्पादन: सिरेमिक इन्जेक्सन मोल्डिङ बढ्दै
सिरेमिक इंजेक्शन मोल्डिंग प्रविधिको प्रयोग
CIM प्रविधिको द्रुत विकाससँगै, सिरेमिक इन्जेक्शन मोल्डिङ उत्पादनहरू केही पक्षहरूमा लागू गरिएको छ।
- स्विस घडीका एक तिहाइ केसहरू सिरेमिक पाउडर इन्जेक्सन मोल्डिङ प्रविधि प्रयोग गरेर उत्पादन गरिन्छन्, र सामग्री जिरकोनिया हो, एक सिरेमिक सामग्री जुन कहिल्यै लगाउँदैन।
- जापानमा ०.०१५ मिमी भित्री प्वाल व्यास भएका औद्योगिक जिरकोनिया फाइबर कनेक्टरहरू छन्।
- संयुक्त राज्य अमेरिकाले जिरकोनिया हेयर क्लिपरको उत्पादन र इन्जिनहरूमा सिलिकन नाइट्राइड कम्पोनेन्टहरूको प्रयोगलाई महसुस गरेको छ।
- चीनको सेन्ट्रल साउथ युनिभर्सिटी अफ टेक्नोलोजीको पाउडर मेटलर्जीको स्टेट की प्रयोगशालामा डबल थ्रेडहरू सहितको प्रेसिजन डबल हेलिक्स मिक्सर र सिरेमिक नोजलहरूको सिरेमिक लाइनिङ विकास गरिएको छ। जिरकोनिया सेन्सरलाई CIM प्रविधि प्रयोग गरेर हुआझोङ युनिभर्सिटी अफ साइन्स एण्ड टेक्नोलोजीको स्कूल अफ मटेरियल साइन्स एण्ड टेक्नोलोजीले सफलतापूर्वक विकास गरेको छ।
सिरेमिक इंजेक्शन मोल्डिङको आधारभूत प्रक्रिया प्रवाह चार्ट
पाउडर, बाइन्डर, डिस्पर्सेन्ट, लुब्रिकेन्ट -- मिश्रण -- डिग्यासिङ ग्रान्युलेशन -- इंजेक्शन -- डिग्रिसिङ -- सिन्टरिङ -- उत्पादन परीक्षण
सिरेमिक पाउडर आवश्यकताहरूको लागि सिरेमिक इन्जेक्शन मोल्डिंग प्रविधि
- उच्च सीमा भर्ने घनत्व र कम लागतको लागि पाउडर विशेष रूपमा तयार गर्नुपर्छ;
- पाउडर जम्मा हुँदैन;
- धुलोको आकार मुख्यतया गोलाकार हुन्छ;
- बाइन्डर हटाएपछि बिलेटको विकृति वा पतनबाट बच्न पाउडर बीच पर्याप्त घर्षण हुन्छ। धेरैजसो अवस्थामा, प्राकृतिक ढलान कोण ५५° भन्दा बढी हुनुपर्छ;
- द्रुत सिंटरिङलाई सहज बनाउनको लागि, यसको औसत कण आकार सानो हुनुपर्छ, सामान्यतया १ μm भन्दा कम;
- पाउडर आफैंमा बाक्लो छ, आन्तरिक छिद्रहरू बिना;
- पाउडरको सतह सफा छ र बाइन्डरसँग रासायनिक प्रतिक्रिया गर्दैन।
इंजेक्शन मोल्डिंग बाइन्डर प्रणाली
इन्जेक्सन मोल्डिङमा बाइन्डरहरूको दुई आधारभूत कार्यहरू हुन्छन्।
सबैभन्दा पहिले, पाउडरलाई इंजेक्शन मोल्डिङ चरणमा समान रूपमा मिसाउन सकिन्छ, र तताइएपछि पाउडरमा राम्रो तरलता हुन सक्छ;
दोस्रो, बाइन्डरले इन्जेक्सन मोल्डिङ पछि र डिग्रेजिङको समयमा शरीरको आकार कायम राख्न सक्छ।
यो भन्न सकिन्छ कि बाइन्डर पाउडर इन्जेक्सन मोल्डिंग टेक्नोलोजीमा मुख्य र कुञ्जी हो, र इन्जेक्सन मोल्डिंग प्रक्रियाको प्रत्येक सुधार र सफलता नयाँ बन्धन प्रणालीको जन्मसँगै हुन्छ। CIM मा, पाउडर कण आकार धातु पाउडर इन्जेक्सन मोल्डिंग भन्दा सानो भएकोले, पाउडरको तरलता आफैंमा कमजोर हुन्छ, र मिश्रण पछि पाउडर र बाइन्डर बीचको खाडल धेरै सानो हुन्छ, जसले गर्दा डिग्रेजिङ गर्न गाह्रो हुन्छ, जसले बाइन्डरको लागि थप माग गर्ने आवश्यकताहरू अगाडि बढाउँछ। त्यसकारण, सिरेमिक इन्जेक्सन मोल्डिंग बाइन्डरको रूपमा, निम्न सर्तहरू पूरा गर्नुपर्छ:
१. राम्रो गतिशीलता। इन्जेक्सन मोल्डिङको चिपचिपापन मध्यम हुनुपर्छ, चिपचिपापन धेरै उच्च छ, पाउडरलाई बाइन्डरमा प्रभावकारी रूपमा फैलाउन सकिँदैन, यो मिसाउन गाह्रो मात्र होइन, एक समान रूपमा मिश्रित बिलेट प्राप्त गर्न पनि गाह्रो छ, जसले मोल्डिङ दोषहरू उत्पादन गर्न सजिलो छ; धेरै कम चिपचिपापनले सिरेमिक पाउडर र बाइन्डरको डिलेमिनेशन निम्त्याउँछ, र चिपचिपापन तापक्रमसँग धेरै उतारचढाव हुन सक्दैन, अन्यथा दोषहरू देखा पर्नेछन्।
२. बाइन्डरले पाउडरलाई राम्रोसँग भिजाउन र पाउडरमा राम्रो आसंजन प्रभाव पार्न सक्षम हुनुपर्छ। सामान्यतया बाइन्डरको भिजाउने कार्यसम्पादन सुधार गर्न, मिश्रणको चिपचिपापन कम गर्न र यसको तरलता बढाउन केही सतह सक्रिय पदार्थहरू थप्नुपर्छ। एकै समयमा, बाइन्डरले कणहरूलाई सोस्न र शरीरलाई विकृत हुनबाट जोगाउन केशिका बल उत्पादन गर्न कणहरूलाई भिजाउँछ। बिलेटको स्थिरता सुनिश्चित गर्न, पाउडर बाइन्डरको सापेक्षमा निष्क्रिय हुनुपर्छ।
३. बाइन्डर बहु-घटक जैविक पदार्थबाट बनेको हुन्छ। एउटा मात्र जैविक बाइन्डरको लागि तरलता आवश्यकताहरू पूरा गर्न गाह्रो हुन्छ, र एउटा कम्पोनेन्टलाई डिग्रेज गरेपछि, खुला पोरोसिटी बनाइन्छ, जुन बाँकी बाइन्डरलाई बहिष्कार गर्न अनुकूल हुन्छ। अभ्यासले प्रमाणित गरेको छ कि बहु-घटक बाइन्डरको डिग्रेजिङ दर एकल-घटक बाइन्डरको भन्दा धेरै छिटो हुन्छ र दोषहरू धेरै कम हुन्छन्। अवश्य पनि, बहु-घटक बाइन्डर भएका जैविक पोलिमरहरू उपयुक्त हुन्छन्।
४. बाइन्डरमा उच्च थर्मल चालकता र कम थर्मल विस्तार गुणांक हुन्छ। यसले थर्मल तनावबाट हुने दोषहरूलाई मात्र बचाउँदैन, तर शरीरमा थर्मल झट्का पनि कम गर्छ र दोषहरूलाई कम गर्छ।
५. यसको अतिरिक्त, बाइन्डर गैर-विषाक्त, गैर-प्रदूषणकारी, गैर-अस्थिर, गैर-आद्रता अवशोषण भएको हुनुपर्छ, र चक्रीय ताप प्रदर्शन परिवर्तन हुँदैन।
विभिन्न बाइन्डर प्रणालीहरूको फाइदा र बेफाइदाहरूको तुलना
प्रणाली | प्राथमिक घटक | फाइदा | बेफाइदा |
थर्मोप्लास्टिक प्रणाली | प्याराफिन, पोलिथिलीन, पोलिप्रोपाइलिन | राम्रो प्रयोज्यता, राम्रो तरलता, सजिलो मोल्डिंग, उच्च पाउडर लोडिंग, इंजेक्शन प्रक्रिया नियन्त्रण गर्न सजिलो | ग्रीस कम गर्ने समय लामो छ र प्रक्रिया जटिल छ। |
थर्मोसेटिंग प्रणाली | इपोक्सी राल, फिनोल राल | इन्जेक्सन ब्ल्याङ्कमा उच्च शक्ति र छिटो डिग्रेजिङ गति छ। | इंजेक्शन प्रक्रिया नियन्त्रण गर्न गाह्रो छ, कम प्रयोज्यता र धेरै दोषहरू छन्। |
जेल प्रणाली | मिथाइल सेलुलोज, ग्लिसरीन, बोरिक एसिड | कम जैविक पदार्थ, छिटो डिग्रेजिङ गति | हरियो शरीरको शक्ति कम छ र ग्रीसिङ गर्न गाह्रो छ। |
पानीमा घुलनशील प्रणाली | सेल्युलोज इथर, AGAR | छिटो डिग्रेजिङ गति | पाउडर लोडिङ सानो छ। |
CIM मा धेरै सामान्य बाइन्डरहरू बनाइएका छन्
हालैका वर्षहरूमा, संसारमा विभिन्न सिरेमिक पाउडर इन्जेक्सन मोल्डिङमा प्रयोग हुने सबैभन्दा सामान्य बाइन्डरहरू। तालिकाबाट देख्न सकिन्छ, CIM मा प्रयोग हुने बाइन्डरहरू मुख्यतया थर्मोप्लास्टिक बहु-घटक प्रणालीसँग सम्बन्धित छन्।
पाउडर संरचना | बाइन्डर संरचना | प्रणाली |
Si3N4 ले | पीडब्ल्यू+ईभा+पीपी+पीई+एसए पीडब्ल्यू+पीपी+एसए | थर्मोप्लास्टिक |
ZrO2 को अर्थ | पीडब्ल्यू+ईभा+एसए | थर्मोप्लास्टिक |
अल२ओ३ | पीडब्ल्यू+पीपी+एसए | थर्मोप्लास्टिक |
SiC/Si3N4 | PW+SA | थर्मोप्लास्टिक |
CIM मिश्रणको तयारी
मिश्रण भनेको पाउडर र बाइन्डरको मिश्रण हो। सम्पूर्ण इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रियामा, पाउडर र पोलिमर बाइन्डर मिश्रणको तयारी सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण चरणहरू मध्ये एक हो। प्रक्रियाको लागि मिश्रणमा राम्रो एकरूपता, राम्रो रियोलोजिकल गुणहरू र राम्रो डिग्रेजिंग विशेषताहरू हुनु आवश्यक छ।
चयन गरिएको मिश्रण प्रविधिको लागि, मुख्य भूमिका दर, तापक्रम र समय मिलाउनु हो। यद्यपि, यदि मिश्रण गति र तापक्रम धेरै कम छ भने, मिश्रण समय जतिसुकै लामो भए पनि एकरूप हुन सक्दैन।
PIM को rheological समस्या मुख्यतया मिश्रणको चिपचिपापनको मूल्याङ्कन र विशेषता हो।
इंजेक्शन मोल्डिंग
इन्जेक्सन मोल्डिङको उद्देश्य भनेको कुनै पनि दोष बिनाको CIM बनाउने शरीर र इच्छित आकारमा एकरूप कण व्यवस्था प्राप्त गर्नु हो। तयार पारिएको मिश्रणलाई सामान्यतया साधारण प्लास्टिक इन्जेक्सन मोल्डिङ मेसिनमा इन्जेक्सन गर्न सकिन्छ, वा विशेष पाउडर इन्जेक्सन मेसिनमा इन्जेक्सन गर्न सकिन्छ। मोल्डिङ प्रक्रिया प्यारामिटरहरूमा सामान्यतया इन्जेक्सन तापक्रम, इन्जेक्सन दबाब, इन्जेक्सन गति, दबाब होल्डिङ दबाब, दबाब होल्डिङ शीतलन समय र मोल्ड तापमान समावेश हुन्छ। यदि प्रक्रिया प्यारामिटरहरू राम्ररी नियन्त्रण गरिएको छैन भने, विभिन्न दोषहरू उत्पादन गर्न सजिलो हुन्छ। पछिको प्रक्रियामा इन्जेक्सन दोषहरू हटाउन सकिँदैन, त्यसैले यो प्रक्रियालाई कडाइका साथ नियन्त्रण गर्नुपर्छ, जुन उत्पादन उत्पादन र सामग्री उपयोग सुधार गर्न महत्त्वपूर्ण छ।
जिरकोनिया इंजेक्शन मोल्डिंग भागहरू
सिरेमिक इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रियामा दोषहरूको नियन्त्रण
इंजेक्शन मोल्डिङ प्रक्रियामा दोषहरूको नियन्त्रणलाई दुई पक्षबाट विचार गर्न सकिन्छ: एकातिर, मोल्डिङ तापक्रम, दबाब र समय बीचको सम्बन्ध सेट गरिएको छ; अर्को पक्ष भनेको भर्दा मोल्ड गुहामा फिडको प्रवाह हो। धेरैजसो CIM उत्पादनहरू जटिल आकारहरू र उच्च परिशुद्धता आवश्यकताहरू भएका साना भागहरू भएकाले, मोल्ड गुहामा मिश्रणको प्रवाहमा फिड पोर्टको स्थान, प्रवाह च्यानलको लम्बाइ, भेन्ट प्वालको स्थान, आदि सहित मोल्ड डिजाइन समस्याहरू समावेश हुन्छन्, जसको लागि मिश्रण प्रवाह गुणको प्यारामिटरहरू, मोल्ड गुहामा तापक्रम र अवशिष्ट तनावको वितरणको स्पष्ट बुझाइ आवश्यक पर्दछ।
सिरेमिक सिन्टरिङ
सिन्टरिङ प्रक्रिया मुख्यतया सिरेमिकको दाना आकार वृद्धि नियन्त्रण गर्न, आवश्यक चरण सामग्रीहरू प्राप्त गर्न, र उच्च सिन्टरिङ घनत्व र बाक्लो सिरेमिक सिन्टर गरिएको शरीर सुनिश्चित गर्न हो।
सिंटरिङ प्रक्रिया दुई महत्त्वपूर्ण प्यारामिटरहरू: सिंटरिङ तापक्रम र सिंटरिङ समय
नयाँ सिरेमिक इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया
पाउडर को-इन्जेक्शन मोल्डिङ (PCM) पाउडर इन्जेक्शन मोल्डिङको नयाँ विकास हो।यो प्रविधिले दुई फरक पाउडर/बाइन्डर मिश्रणहरूलाई मोल्ड गुहामा क्रमिक रूपमा इन्जेक्सन गर्न डबल-ब्यारेल इन्जेक्सन मोल्डिङ मेसिन प्रयोग गर्दछ। यो प्रक्रियाले सतह उपचारलाई समाप्त उत्पादन तयार भएपछि भन्दा इंजेक्शन मोल्डिङको समयमा गर्न अनुमति दिन्छ। उत्पादनको तयारी र सतह उपचार एकल प्रक्रियामा पूरा गर्न सकिन्छ, जुन प्राविधिक र आर्थिक दृष्टिकोणबाट आफैंमा धेरै आकर्षक छ।
कम चापको इन्जेक्सन मोल्डिङ टेक्नोलोजी, इंजेक्शन प्रक्रियाको हिसाबले, कम चापको इन्जेक्सन प्रक्रिया उच्च चापको इन्जेक्सन भन्दा राम्रो छ।१.५-४.०Pa.s बीचको सामान्य चिपचिपापनको फिडिङ ०.८Mpa कम्प्रेस्ड हावाद्वारा पूरा गर्न सकिन्छ, जसले परम्परागत उपकरणहरूमा हाइड्रोलिक प्रणाली, इन्जेक्सन पिस्टन र कनेक्टिङ रड प्रणाली हटाउन सक्छ। यो देख्न सकिन्छ कि कम-दबाव इंजेक्शनका फाइदाहरू इन्जेक्सन हरियोमा कम दबाब ढाँचा, सानो मोल्ड वेयर, नन-स्टिक मोल्ड फिडिङ, इन्जेक्सन पिस्टनको वेयरको कारणले हुने फिडिङ प्रदूषणबाट बच्ने र पाउडर/बाइन्डरको अलगाव नहुने हुन्। थप रूपमा, कम ऊर्जा खपत, सानो उपकरण आकार, सरल संरचना र कम लागत छ।