Advanced na Paggawa: Ang Ceramic Injection Molding ay Tumataas

Application ng ceramic injection molding technology

Sa mabilis na pag-unlad ng teknolohiya ng CIM, ang mga produktong ceramic injection molding ay inilapat sa ilang aspeto

1. Isang third ng Swiss watch case ay ginawa gamit ang ceramic powder injection molding technology, at ang materyal ay zirconia, isang ceramic na materyal na hindi nasusuot.
2. Ang Japan ay may industriyalisadong zirconia fiber connectors na may diameter na panloob na butas na 0.015mm.
3. Napagtanto ng Estados Unidos ang paggawa ng mga zirconia hair clippers at ang paggamit ng mga bahagi ng silicon nitride sa mga makina.
4. Binuo ang ceramic lining ng precision double helix mixer at ceramic nozzle na may double thread sa State Key Laboratory of Powder Metallurgy ng Central South University of Technology of China. Ang zirconia sensor ay matagumpay na binuo ng School of Materials Science and Technology ng Huazhong University of Science and Technology gamit ang CIM technology.

Basic process flow chart ng ceramic injection molding

Powder, binder, dispersant, lubricant -- mixing -- degassing granulation -- injection -- degreasing -- sintering -- Pagsubok sa produkto

Ceramic Injection molding technology para sa mga kinakailangan ng ceramic powder

1. Ang pulbos ay dapat na espesyal na inihanda para sa mataas na limitasyon ng density ng pagpuno at mababang gastos;
2. Ang pulbos ay hindi nagsasama-sama;
3. Ang hugis ng pulbos ay higit sa lahat spherical;
4. Mayroong sapat na alitan sa pagitan ng pulbos upang maiwasan ang pagpapapangit o pagbagsak ng billet pagkatapos alisin ang binder. Sa karamihan ng mga kaso, ang natural na slope Angle ay dapat na mas malaki kaysa sa 55°;
5. Upang mapadali ang mabilis na sintering, dapat itong magkaroon ng isang maliit na average na laki ng butil, sa pangkalahatan ay mas mababa sa 1 μm;
6. Ang pulbos mismo ay siksik, walang mga panloob na pores;
7. Ang ibabaw ng pulbos ay malinis at hindi tumutugon sa kemikal sa binder.

Injection molding binder system

Ang mga binder sa injection molding ay may dalawang pangunahing pag-andar.

Una sa lahat, ang pulbos ay maaaring ihalo nang pantay-pantay sa yugto ng paghubog ng iniksyon, at ang pulbos ay maaaring magkaroon ng magandang pagkalikido pagkatapos ng pag-init;

Pangalawa, ang binder ay maaaring mapanatili ang hugis ng katawan pagkatapos ng paghubog ng iniksyon at sa panahon ng degreasing.

Masasabing ang binder ay ang ubod at susi sa teknolohiya ng paghubog ng iniksyon ng pulbos, at ang bawat pagpapabuti at pambihirang tagumpay ng proseso ng paghuhulma ng iniksyon ay sinamahan ng pagsilang ng isang bagong sistema ng pagbubuklod. Sa CIM, dahil ang laki ng butil ng pulbos ay mas maliit kaysa sa paghuhulma ng iniksyon ng pulbos ng metal, ang pagkalikido ng pulbos mismo ay mahirap, at ang agwat sa pagitan ng pulbos at ng panali pagkatapos ng paghahalo ay napakaliit, na nagreresulta sa mahirap na degreasing, na naglalagay ng mas maraming hinihingi na mga kinakailangan para sa panali. Samakatuwid, bilang isang ceramic injection molding binder, ang mga sumusunod na kondisyon ay dapat matugunan:

1. Magandang mobility. Ang lagkit ng paghuhulma ng iniksyon ay dapat na katamtaman, ang lagkit ay masyadong mataas, ang pulbos ay hindi maaaring epektibong ikalat sa binder, ito ay hindi lamang mahirap paghaluin, ngunit mahirap ding makakuha ng pantay na halo-halong billet, na madaling makagawa ng mga depekto sa paghubog; Masyadong mababa ang lagkit ay magiging sanhi ng delamination ng ceramic powder at binder, at ang lagkit ay hindi maaaring magbago nang labis sa temperatura, kung hindi man ay magkakaroon ng mga depekto.

2. Dapat na mabasa ng mabuti ng binder ang powder at magkaroon ng magandang epekto sa pagdirikit sa powder. Karaniwan upang mapabuti ang pagganap ng basa ng binder, ang ilang mga aktibong sangkap sa ibabaw ay dapat idagdag upang mabawasan ang lagkit ng pinaghalong at mapataas ang pagkalikido nito. Kasabay nito, binabasa ng binder ang mga particle upang makagawa ng puwersa ng capillary upang i-adsorb ang mga particle at panatilihin ang katawan mula sa pagpapapangit. Upang matiyak ang katatagan ng billet, ang pulbos ay dapat na inert na may kaugnayan sa binder.

3. Ang binder ay binubuo ng multi-component organic matter. Mahirap para sa isang solong organic binder na matugunan ang mga kinakailangan sa pagkalikido, at pagkatapos na ang isa sa mga bahagi ay degreased out, isang bukas na porosity ay nabuo, na kung saan ay kaaya-aya sa pagbubukod ng natitirang binder. Napatunayan ng pagsasanay na ang degreasing rate ng multi-component binder ay mas mabilis kaysa sa single component binder at ang mga depekto ay mas mababa. Siyempre, ang mga organikong polimer na may mga multi-component binder ay magkatugma.

4. Ang binder ay may mataas na thermal conductivity at mababang thermal expansion coefficient. Hindi lamang nito iniiwasan ang mga depekto na dulot ng thermal stress, ngunit binabawasan din ang thermal shock sa katawan at binabawasan ang mga depekto.

5. Bilang karagdagan, ang binder ay dapat ding non-toxic, non-polluting, non-volatile, non-moisture absorption, at ang cyclic heating performance ay hindi nagbabago.

Paghahambing ng mga pakinabang at disadvantages ng iba't ibang mga sistema ng binder

Ilang karaniwang binder sa CIM ang binubuo

Sa mga nagdaang taon, ang pinakakaraniwang mga binder ay kadalasang ginagamit sa iba't ibang ceramic powder injection molding sa mundo. Tulad ng makikita mula sa talahanayan, ang mga binder na ginamit sa CIM ay pangunahing nabibilang sa thermoplastic multi-component system.

Paghahanda ng pinaghalong CIM

Ang timpla ay pinaghalong pulbos at panali. Sa buong proseso ng paghubog ng iniksyon, ang paghahanda ng pinaghalong powder at polymer binder ay isa sa pinakamahalagang hakbang. Ang proseso ay nangangailangan ng timpla na magkaroon ng magandang homogeneity, magandang rheological properties at magandang degreasing na katangian.

Para sa napiling teknolohiya ng paghahalo, ang pangunahing tungkulin ay upang tumugma sa rate, temperatura at oras. Gayunpaman, kung ang bilis ng paghahalo at temperatura ay masyadong mababa, gaano man katagal ang oras ng paghahalo ay hindi maaaring magkatulad.

Ang rheological na problema ng PIM ay pangunahing ang pagsusuri at paglalarawan ng lagkit ng pinaghalong.

Paghubog ng iniksyon

Ang layunin ng injection molding ay upang makakuha ng CIM forming body na walang mga depekto at pare-parehong pag-aayos ng particle sa nais na hugis. Ang inihanda na timpla ay karaniwang maaaring iturok sa ordinaryong plastic injection molding machine, o maaaring iturok sa espesyal na powder injection machine. Ang mga parameter ng proseso ng paghubog sa pangkalahatan ay kinabibilangan ng temperatura ng pag-iniksyon, presyon ng iniksyon, bilis ng pag-iniksyon, presyon ng paghawak ng presyon, oras ng paglamig ng paghawak ng presyon at temperatura ng amag. Kung ang mga parameter ng proseso ay hindi maayos na kinokontrol, madaling makagawa ng iba't ibang mga depekto. Ang mga depekto sa iniksyon ay hindi maaaring alisin sa kasunod na proseso, kaya ang prosesong ito ay dapat na mahigpit na kontrolin, na mahalaga sa pagpapabuti ng ani ng produkto at paggamit ng materyal.

Mga bahagi ng paghubog ng iniksyon ng Zirconia

Kontrolin ang mga depekto sa proseso ng paghubog ng ceramic injection

Ang kontrol ng mga depekto sa proseso ng paghubog ng iniksyon ay maaaring isaalang-alang mula sa dalawang aspeto: sa isang banda, ang relasyon sa pagitan ng temperatura ng paghubog, presyon at oras ay nakatakda; Ang iba pang aspeto ay ang daloy ng feed sa lukab ng amag kapag pinupunan. Dahil ang karamihan sa mga produkto ng CIM ay maliliit na bahagi na may kumplikadong mga hugis at mataas na katumpakan na kinakailangan, ang daloy ng pinaghalong sa lukab ng amag ay nagsasangkot ng mga isyu sa disenyo ng amag, kabilang ang lokasyon ng feed port, ang haba ng channel ng daloy, ang lokasyon ng butas ng vent, atbp., na nangangailangan ng isang malinaw na pag-unawa sa mga parameter ng property ng daloy ng pinaghalong, ang temperatura sa lukab ng amag at ang pamamahagi ng natitirang stress.

Ceramic sintering

Ang proseso ng sintering ay pangunahin upang makontrol ang laki ng butil na paglaki ng mga keramika, makuha ang kinakailangang mga materyales sa bahagi, at tiyakin ang mataas na density ng sintering at siksik na ceramic na sintered na katawan.

Ang proseso ng sintering ay dalawang mahalagang parameter: temperatura ng sintering at oras ng sintering

Bagong ceramic injection molding process

Ang powder co-injection molding (PCM) ay isang bagong development ng powder injection molding.Gumagamit ang diskarteng ito ng double-barrel injection molding machine upang magkasunod na mag-iniksyon ng dalawang magkaibang powder/binder mixture sa mold cavity. Ang prosesong ito ay nagpapahintulot sa pang-ibabaw na paggamot na gawin sa panahon ng paghuhulma ng iniksyon, sa halip na pagkatapos na maihanda ang tapos na produkto. Ang paghahanda at paggamot sa ibabaw ng produkto ay maaaring makumpleto sa isang solong proseso, na kung saan ay talagang kaakit-akit mula sa isang teknikal at pang-ekonomiyang punto ng view.

Low pressure injection molding technology, sa mga tuntunin ng mismong proseso ng pag-iniksyon, ang proseso ng low pressure injection ay mas mahusay kaysa sa high pressure injection.Ang pagpapakain ng pangkalahatang lagkit sa pagitan ng 1.5-4.0Pa.s ay maaaring kumpletuhin ng 0.8Mpa compressed air, na maaaring mag-alis ng hydraulic system, injection piston at connecting rod system sa tradisyonal na kagamitan. Makikita na ang mga bentahe ng low-pressure injection ay low pressure gradient sa injection green, small mold wear, non-stick mold feeding, pag-iwas sa feeding pollution na dulot ng pagkasira ng injection piston at ang hindi paghihiwalay ng powder/binder. Bilang karagdagan, mayroong mababang pagkonsumo ng enerhiya, maliit na laki ng kagamitan, simpleng istraktura at mababang gastos.