氧化鋁陶瓷的注射成形技術

發(fā)布日期：[2023/10/26]

氧化鋁陶瓷亦稱精密陶瓷、特種陶瓷、或高技術陶瓷。它是采用高度精選的原料，按照特殊的制造工藝生產，能精確控制化學組成和具有優(yōu)異性能的陶瓷。目前，氧化鋁陶瓷主要使用在高技術和尖端工業(yè)，如微電子、核反應堆、航天、磁流體發(fā)電、人工骨和人工關節(jié)等方面。氧化鋁陶瓷在制造工藝上，應當滿足以下三方面的要求。①精選的原料要選用高純度的，顆粒應盡可能的細；②嚴格控制化學成分。制造過程中要防止雜質混入和成分本身的揮發(fā)，對燒結件的顆粒度、界面、氣孔等要嚴格控制，以達到質量穩(wěn)定和具有再現性；③精確的形狀和尺寸。氧化鋁陶瓷制件一般不經加工，直接使用，特別是陶瓷電子器件要求較高的精度。

氧化鋁陶瓷和普通陶瓷在成分和制造工藝上都有很大的差別。普通陶瓷經過原料配制、坯料成形和窯爐燒成三道工序制成；而氧化鋁陶瓷大多采用粉末燒結法制造。在成形技術方面，由于陶瓷的硬度極高，難于切割加工，特別對于形狀復雜的非對型制品，如汽車發(fā)動機中的增壓器轉子，骨骼、牙齒等生物陶瓷制品，在成形燒結以后即為成品，無需再加工。為了滿足這一要求，人們模仿高分子材料工業(yè)的注射成形技術生產塑料零件的方法，加工氧化鋁陶瓷制品，取得了滿意的效果。

陶瓷注射成形技術，是在陶瓷粉料中加入熱塑性樹脂、熱固性樹脂，增塑劑和減摩劑，使陶瓷粉料成為粘性彈體，然后將加熱混煉后的料漿從噴口射入金屬模內，冷卻固化即成。常用的熱塑性樹脂有聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯，加入量為10-30％。這一技術很大程度地提高了形狀復雜產品成形的精度和可靠性。

一、注射成形設備

注射成形機一般由增塑裝置(或注射裝置)、合模裝置、油壓裝置以及電子、電源控制裝置組成。其類型根據增塑裝置內部結構的不同，可以分為柱塞式和并聯螺旋槳式。近年來，一般認為后者優(yōu)點較多。

注射成形機是以電子、電源控制裝置為中樞，在驅動油壓裝置的同時使增塑裝置、合模裝置順次工作。其工作程序是：陶瓷原料由漏斗放入，進入缸體，原料在送人缸體端部的同時，進行熔化、攪拌，經缸體端部的噴嘴注射至金屬模具的型腔中獲得坯件。國外先進的控制系統(tǒng)采用屏幕顯示方式(如利用示波管、等離子、電致發(fā)光、液晶)，以及設計圖形控制臺方式或二者組合的復合控制臺方式。

模具材料一般采用高潔度、耐磨性、耐腐蝕性均優(yōu)良的合金鋼。模具設計應當符合陶瓷一高分子系統(tǒng)的流動特性。為了減少成形體的收縮，避免模具體內空氣卷入成形體，因此模具要考慮控制放出口。在環(huán)狀制品上，柵的對側易產生熔合紋，所以也要注意柵的位置。為了使注塑條件最優(yōu)化，需要依靠模具、料筒等的溫度管理和模具內的壓力傳感器進行細致的管理。此外，模具上應有冷卻槽，可以冷卻和加熱，依靠溫度調節(jié)器使模具溫度保持恒定，對提高成形體的精度很有效。由于原料中要大量使用有機材料，為了不使毛坯產生熱裂，不剩碳渣地進行脫脂也是一個重要課題。

二、工藝

陶瓷的注塑成形原理和塑料的注塑成形基本相同。只是塑料內混合大量的陶瓷粉末。為了改進注塑成形條件，必須選擇與使用原料匹配的有機材料，并要選定添加量。為了獲得致密又均勻的注塑成形體，陶瓷粉末的濃度要高些。但過高將使成形性能變差。為改進混煉坯料的流動性，應降低分散劑高分子系的粘度。作為前處理很重要的是提高陶瓷粉末的分散性，為了提高高分子的流動性，需添加適當的增塑劑和潤滑劑。

陶瓷原料的粒度一般為1μm，加入粘結劑(或稱為添加劑)，經充分混合、攪拌。注射成形的工藝流程見下圖。

在攪拌過程中，陶瓷粉末被粘結劑潤濕和包復，全部成為均勻的復合物才可進行注射成形。且需要冷卻、干燥、粉碎后，才獲得適合注射成形機漏斗進料的顆粒。

整個工藝中應注意和掌握的技術問題有以下四個方面。

1、原料的流動性

注射成形所用的陶瓷顆粒一般由80-90％(重要比，下同)的粉末和10～20％的粘結劑組成。粘結劑在脫脂工序中去掉，因此添加量以最低限度為宜，但應注意若添加量不足會影響成形效果。此外，陶瓷顆粒的流動性在粒度越小、形狀越偏離球形時越差。因此，應用盡可能簡便的方法對流動性進行測試。

2、成形條件產生的缺陷

成形條件如果不正確，會產生各種缺陷。其中最關鍵的是熔焊線條，若成形體帶有通孔或盲孔，則容易出現這種缺陷。因此，必需注意模具的設計，特別是開口的類型、位置、大小及個數。同時應注意注射成形的注射溫度和速度間的平衡。

此外，為了避免發(fā)生表面粗糙、裂紋、長條痕、變形等缺陷。在成形困難的情況下，可在注射成形機中裝設自適應控制器，進行細微的控制。

3、脫脂

本工序又稱去掉粘結劑，通常升溫速度為3~5℃/b，約進行5～10日，但在0.5MPa壓力的保護氣氛下進行時，40小時可結束脫脂。

4、燒結

熱工等參數可根據陶瓷的種類而定。燒結中的線收縮率約為15-20％，形狀比較復雜或壁較厚的工作，容易在燒結中產生裂紋，應注意防止。

三、添加劑

這是注射成形技術中最重要的問題之一。不同成形方法所需的添加劑特性也不同。如注射成形要求脫脂、流動性、膠溶性、強度、收縮；擠壓要求可塑性、膠溶性、強度、潤滑；冷等靜壓(橡膠模壓)要求潤滑、制粒性、強度；機械壓制要求潤滑制粒性、強度、脫模等。同時，對于不同的制品也要選用不同的粘接劑。

注射成形技術對添加劑的要求如下。

1、膠溶性：各種成形方法都盡量采用較少的添加劑為宜，可以采用解膠性(膠溶性)添加劑，這對減少生產周期和產品成本均有利。特別是有利于以后去掉粘結劑。

2、流動性：注射成形要求在高壓下的流動性。使用樹脂系粘結劑注射效果良好，原因是使用樹脂系的時候，應當注意保持粘度和緩慢地進行注射。

3、膨脹與收縮：由于注射成形使用了大量的粘結劑，致使毛坯收縮大，影響尺寸精度和幾何形狀，并容易形成氣孔。因此，可以選用石臘一類膨脹-收縮小的物質作添加劑。這類物質要比松香等非結晶物質的膨脹--收縮影響小。

注射成形技術，日本早在五十年代曾采用A12O3陶瓷作內燃機的點火塞。以后在小型復雜的零件中相繼用于生產。近年來，人們積極從事各種耐熱、耐磨損零件的開發(fā)研究，例如，柴油發(fā)動機的渦流腔機頭已經實現陶瓷化，就是采用注射成形技術制造的。

據報道，不久前，日本東京大學生產技術研究所試驗成功了只用水進行的"冷凍注射成形法"。這是利用水具有的流動性和凍結性來實現陶瓷的固體化和脫模。在預先冷卻到-5～10℃的模具內填充0～5℃左右的坯料，填充的同時坯料從內壁面凍結，當內部凍結達到脫模強度時，毛坯即可以模中取出。由于不必象前述那樣使用大量有機添加劑，因此無需長時間的脫脂工序，所以能夠大大地；縮短生產時間，從而為降低成本、增加產量創(chuàng)造了有利條件。

關鍵字：氧化鋁陶瓷注射成型氧化鋁陶瓷粉末注射 CIM粉末注射深圳陶瓷粉末注射氧化鋯陶瓷粉末注射隔熱陶瓷耐熱陶瓷耐磨陶瓷陶瓷加工

陶瓷粉末注射成形技術|氧化鋁陶瓷注射成形技術|CIM工藝介紹|CIM加工技術介紹|特種陶瓷|高技術陶瓷|氧化鋁陶瓷注射成型|氧化鋁陶瓷粉末注射|CIM粉末注射|深圳陶瓷粉末注射|氧化鋯陶瓷粉末注射|隔熱陶瓷|耐熱陶瓷|耐磨陶瓷|陶瓷加工

黄色AV大全,亚洲性爱小说图片,欧美性爱在线,免费高清成人电影在线观看,欧美一区二区三区性生活片,风韵犹存国产色情在线

氧化鋁陶瓷的注射成形技術