जिरकोनिया सिरेमिकका नौ परिशुद्धता मोल्डिंग प्रक्रियाहरू

जिरकोनिया सिरेमिकका नौ परिशुद्धता मोल्डिंग प्रक्रियाहरू
सिरेमिक सामग्रीहरूको सम्पूर्ण तयारी प्रक्रियामा मोल्डिङ प्रक्रियाले लिङ्किङ भूमिका खेल्छ, र सिरेमिक सामग्री र घटकहरूको प्रदर्शन विश्वसनीयता र उत्पादन दोहोरिने क्षमता सुनिश्चित गर्ने कुञ्जी हो।
समाजको विकाससँगै, परम्परागत सिरेमिकको परम्परागत हातले घुट्ने विधि, पाङ्ग्रा बनाउने विधि, ग्राउटिङ विधि, आदिले अब उत्पादन र परिष्करणको लागि आधुनिक समाजको आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्दैनन्, त्यसैले नयाँ मोल्डिङ प्रक्रियाको जन्म भयो। ZrO2 फाइन सिरेमिक सामग्रीहरू निम्न ९ प्रकारका मोल्डिङ प्रक्रियाहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ (२ प्रकारका सुख्खा विधिहरू र ७ प्रकारका भिजेका विधिहरू):

१. सुख्खा ढलाई

१.१ सुख्खा प्रेसिङ

ड्राई प्रेसिंगले सिरेमिक पाउडरलाई शरीरको निश्चित आकारमा थिच्न दबाब प्रयोग गर्दछ। यसको सार यो हो कि बाह्य बलको कार्य अन्तर्गत, पाउडर कणहरू मोल्डमा एकअर्काको नजिक आउँछन्, र निश्चित आकार कायम राख्न आन्तरिक घर्षणद्वारा दृढतापूर्वक जोडिन्छन्। ड्राई-प्रेस्ड हरियो बडीहरूमा मुख्य दोष स्प्यालेसन हो, जुन पाउडरहरू बीचको आन्तरिक घर्षण र पाउडरहरू र मोल्ड भित्ता बीचको घर्षणको कारणले हुन्छ, जसले गर्दा शरीर भित्र दबाब घट्छ।

ड्राई प्रेसिंगका फाइदाहरू भनेको ग्रीन बडीको आकार सही छ, सञ्चालन सरल छ, र मेकानाइज्ड अपरेशन महसुस गर्न सुविधाजनक छ; ग्रीन ड्राई प्रेसिंगमा ओसिलोपन र बाइन्डरको मात्रा कम छ, र सुकाउने र फायरिङ संकुचन सानो छ। यो मुख्यतया साधारण आकारका उत्पादनहरू बनाउन प्रयोग गरिन्छ, र पक्ष अनुपात सानो छ। मोल्ड वेयरको कारणले गर्दा उत्पादन लागत बढेको छ, ड्राई प्रेसिंगको बेफाइदा हो।

१.२ आइसोस्टेटिक प्रेसिंग

आइसोस्टेटिक प्रेसिंग परम्परागत ड्राई प्रेसिंगको आधारमा विकसित गरिएको एक विशेष गठन विधि हो। यसले सबै दिशाबाट इलास्टिक मोल्ड भित्रको पाउडरमा समान रूपमा दबाब लागू गर्न तरल पदार्थ प्रसारण दबाव प्रयोग गर्दछ। तरल पदार्थको आन्तरिक दबाबको स्थिरताको कारण, पाउडरले सबै दिशामा समान दबाब वहन गर्दछ, त्यसैले हरियो शरीरको घनत्वमा भिन्नताबाट बच्न सकिन्छ।

आइसोस्टेटिक प्रेसिंगलाई भिजेको झोला आइसोस्टेटिक प्रेसिंग र ड्राई ब्याग आइसोस्टेटिक प्रेसिंगमा विभाजन गरिएको छ। भिजेको झोला आइसोस्टेटिक प्रेसिंगले जटिल आकारका उत्पादनहरू बनाउन सक्छ, तर यो केवल बीचमा मात्र काम गर्न सक्छ। सुख्खा झोला आइसोस्टेटिक प्रेसिंगले स्वचालित निरन्तर सञ्चालन महसुस गर्न सक्छ, तर वर्ग, गोलाकार र ट्यूबलर क्रस-सेक्शन जस्ता साधारण आकारका उत्पादनहरू मात्र बनाउन सक्छ। आइसोस्टेटिक प्रेसिंगले एक समान र बाक्लो हरियो शरीर प्राप्त गर्न सक्छ, सानो फायरिङ संकुचन र सबै दिशाहरूमा एकरूप संकुचन सहित, तर उपकरण जटिल र महँगो छ, र उत्पादन दक्षता उच्च छैन, र यो विशेष आवश्यकताहरू भएका सामग्रीहरूको उत्पादनको लागि मात्र उपयुक्त छ।

२. भिजेको बनाउने

२.१ ग्राउटिङ
ग्राउटिङ मोल्डिङ प्रक्रिया टेप कास्टिङ जस्तै हो, फरक यो हो कि मोल्डिङ प्रक्रियामा भौतिक निर्जलीकरण प्रक्रिया र रासायनिक जमघट प्रक्रिया समावेश हुन्छ। भौतिक निर्जलीकरणले छिद्रपूर्ण जिप्सम मोल्डको केशिका कार्य मार्फत स्लरीमा रहेको पानीलाई हटाउँछ। सतह CaSO4 को विघटनबाट उत्पन्न हुने Ca2+ ले स्लरीको आयनिक शक्ति बढाउँछ, जसको परिणामस्वरूप स्लरीको फ्लोकुलेशन हुन्छ।
भौतिक निर्जलीकरण र रासायनिक जमघटको कार्य अन्तर्गत, सिरेमिक पाउडर कणहरू जिप्सम मोल्ड भित्तामा जम्मा हुन्छन्। जटिल आकारहरू भएका ठूला-ठूला सिरेमिक भागहरूको तयारीको लागि ग्राउटिङ उपयुक्त छ, तर आकार, घनत्व, बल, आदि सहित हरियो शरीरको गुणस्तर कमजोर छ, कामदारहरूको श्रम तीव्रता उच्च छ, र यो स्वचालित सञ्चालनको लागि उपयुक्त छैन।

२.२ तातो डाइ कास्टिङ
तातो डाइ कास्टिङ भनेको तातो डाइ कास्टिङको लागि स्लरी प्राप्त गर्न अपेक्षाकृत उच्च तापक्रम (६०~१००℃) मा सिरेमिक पाउडरलाई बाइन्डर (प्याराफिन) सँग मिसाउनु हो। कम्प्रेस्ड हावाको कार्य अन्तर्गत स्लरीलाई धातुको मोल्डमा इन्जेक्ट गरिन्छ, र दबाब कायम राखिन्छ। मोम ब्ल्याङ्क प्राप्त गर्न चिसो पारिन्छ, डिमोल्डिङ गरिन्छ, हरियो बडी प्राप्त गर्न निष्क्रिय पाउडरको सुरक्षा अन्तर्गत मोम ब्ल्याङ्कलाई डिवाक्स गरिन्छ, र हरियो बडीलाई पोर्सिलेन बन्न उच्च तापक्रममा सिन्टर गरिन्छ।

तातो डाइ कास्टिङबाट बनेको हरियो शरीरमा सटीक आयाम, एकरूप आन्तरिक संरचना, कम मोल्ड लगाउने र उच्च उत्पादन दक्षता हुन्छ, र विभिन्न कच्चा पदार्थहरूको लागि उपयुक्त हुन्छ। मोम स्लरी र मोल्डको तापक्रम कडाइका साथ नियन्त्रण गर्न आवश्यक छ, अन्यथा यसले इन्जेक्सन वा विकृति निम्त्याउनेछ, त्यसैले यो ठूला भागहरू निर्माण गर्न उपयुक्त छैन, र दुई-चरण फायरिङ प्रक्रिया जटिल छ र ऊर्जा खपत उच्च छ।

२.३ टेप कास्टिङ
टेप कास्टिङ भनेको सिरेमिक पाउडरलाई ठूलो मात्रामा अर्गानिक बाइन्डर, प्लास्टिसाइजर, डिस्पर्सेन्ट आदिसँग पूर्ण रूपमा मिसाएर प्रवाहयोग्य चिपचिपा स्लरी प्राप्त गर्नु हो, कास्टिङ मेसिनको हपरमा स्लरी थप्नु हो, र मोटाई नियन्त्रण गर्न स्क्र्यापर प्रयोग गर्नु हो। यो फिडिङ नोजल मार्फत कन्वेयर बेल्टमा बग्छ, र सुकेपछि फिल्म ब्ल्याङ्क प्राप्त हुन्छ।

यो प्रक्रिया फिल्म सामग्रीको तयारीको लागि उपयुक्त छ। राम्रो लचिलोपन प्राप्त गर्न, ठूलो मात्रामा जैविक पदार्थ थपिन्छ, र प्रक्रिया प्यारामिटरहरूलाई कडाइका साथ नियन्त्रण गर्न आवश्यक छ, अन्यथा यसले सजिलैसँग पिलिङ, स्ट्रेक्स, कम फिल्म बल वा गाह्रो पिलिङ जस्ता दोषहरू निम्त्याउनेछ। प्रयोग गरिएको जैविक पदार्थ विषाक्त छ र यसले वातावरणीय प्रदूषण निम्त्याउनेछ, र वातावरणीय प्रदूषण कम गर्न सकेसम्म गैर-विषाक्त वा कम विषाक्त प्रणाली प्रयोग गर्नुपर्छ।

२.४ जेल इंजेक्शन मोल्डिंग
जेल इन्जेक्सन मोल्डिङ टेक्नोलोजी एक नयाँ कोलोइडल द्रुत प्रोटोटाइपिङ प्रक्रिया हो जुन पहिलो पटक १९९० को दशकको सुरुमा ओक रिज राष्ट्रिय प्रयोगशालाका अनुसन्धानकर्ताहरूले आविष्कार गरेका थिए। यसको मूलमा उच्च-शक्ति, पार्श्व रूपमा लिङ्क गरिएको पोलिमर-विलायक जेलहरूमा पोलिमराइज गर्ने जैविक मोनोमर समाधानहरूको प्रयोग हो।

जैविक मोनोमरहरूको घोलमा घुलेको सिरेमिक पाउडरको स्लरीलाई मोल्डमा हालिन्छ, र मोनोमर मिश्रण पोलिमराइज भएर जेल गरिएको भाग बन्छ। पार्श्व रूपमा जोडिएको पोलिमर-विलायकमा केवल १०%–२०% (द्रव्यमान अंश) पोलिमर हुने भएकोले, सुकाउने चरणद्वारा जेल भागबाट विलायक हटाउन सजिलो हुन्छ। साथै, पोलिमरहरूको पार्श्व जडानको कारण, सुकाउने प्रक्रियाको क्रममा पोलिमरहरू विलायकसँग माइग्रेट गर्न सक्दैनन्।

यो विधि एकल-चरण र कम्पोजिट सिरेमिक भागहरू निर्माण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ, जसले जटिल आकारको, अर्ध-नेट-आकारको सिरेमिक भागहरू बनाउन सक्छ, र यसको हरियो शक्ति २०-३०Mpa वा सोभन्दा बढी हुन्छ, जुन पुन: प्रशोधन गर्न सकिन्छ। यस विधिको मुख्य समस्या यो हो कि घनत्व प्रक्रियाको क्रममा भ्रूण शरीरको संकुचन दर अपेक्षाकृत उच्च हुन्छ, जसले सजिलै भ्रूण शरीरको विकृति निम्त्याउँछ; केही जैविक मोनोमरहरूमा अक्सिजन अवरोध हुन्छ, जसले सतहलाई छिल्न र खस्न निम्त्याउँछ; तापक्रम-प्रेरित जैविक मोनोमर पोलिमराइजेशन प्रक्रियाको कारण, तापक्रम शेभिङले आन्तरिक तनावको अस्तित्व निम्त्याउँछ, जसले खाली ठाउँहरू भाँचिन्छ र यस्तै।

२.५ प्रत्यक्ष ठोसीकरण इंजेक्शन मोल्डिंग
प्रत्यक्ष ठोसीकरण इन्जेक्सन मोल्डिङ भनेको ETH जुरिचद्वारा विकसित मोल्डिङ प्रविधि हो: विलायक पानी, सिरेमिक पाउडर र जैविक additives लाई इलेक्ट्रोस्ट्याटिक रूपमा स्थिर, कम-चिसोपन, उच्च-ठोस-सामग्री स्लरी बनाउन पूर्ण रूपमा मिसाइन्छ, जुन स्लरी pH वा इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता बढाउने रसायनहरू थपेर परिवर्तन गर्न सकिन्छ। त्यसपछि स्लरीलाई गैर-छिद्रयुक्त मोल्डमा इन्जेक्सन गरिन्छ।

प्रक्रियाको क्रममा रासायनिक प्रतिक्रियाहरूको प्रगति नियन्त्रण गर्नुहोस्। इंजेक्शन मोल्डिंग अघिको प्रतिक्रिया बिस्तारै गरिन्छ, स्लरीको चिपचिपापन कम राखिन्छ, र इंजेक्शन मोल्डिंग पछि प्रतिक्रियालाई तीव्र बनाइन्छ, स्लरी ठोस हुन्छ, र तरल स्लरी ठोस शरीरमा परिणत हुन्छ। प्राप्त हरियो शरीरमा राम्रो यान्त्रिक गुणहरू छन् र बल 5kPa पुग्न सक्छ। हरियो शरीरलाई इच्छित आकारको सिरेमिक भाग बनाउनको लागि डिमोल्ड, सुकाइन्छ र सिन्टर गरिन्छ।

यसको फाइदाहरू यो हो कि यसलाई थोरै मात्रामा जैविक additives (१% भन्दा कम) चाहिँदैन वा आवश्यक पर्दछ, हरियो शरीरलाई कम गर्न आवश्यक पर्दैन, हरियो शरीरको घनत्व एकरूप हुन्छ, सापेक्षिक घनत्व उच्च हुन्छ (५५% ~ ७०%), र यसले ठूला आकारका र जटिल आकारका सिरेमिक भागहरू बनाउन सक्छ। यसको बेफाइदा यो हो कि additives महँगो हुन्छन्, र प्रतिक्रियाको क्रममा ग्यास सामान्यतया निस्कन्छ।

२.६ इंजेक्शन मोल्डिङ
प्लास्टिक उत्पादनहरूको मोल्डिंग र धातुको मोल्डिंगमा इन्जेक्शन मोल्डिंग लामो समयदेखि प्रयोग हुँदै आएको छ। यो प्रक्रियामा थर्मोप्लास्टिक अर्गानिकहरूको कम तापक्रमको उपचार वा थर्मोसेटिंग अर्गानिकहरूको उच्च तापक्रमको उपचार प्रयोग गरिन्छ। पाउडर र अर्गानिक वाहकहरूलाई विशेष मिश्रण उपकरणमा मिसाइन्छ, र त्यसपछि उच्च दबाब (दशौं देखि सयौं MPa) अन्तर्गत मोल्डमा इन्जेक्सन गरिन्छ। ठूलो मोल्डिंग दबाबको कारण, प्राप्त खाली ठाउँहरूमा सटीक आयाम, उच्च चिल्लोपन र कम्प्याक्ट संरचना हुन्छ; विशेष मोल्डिंग उपकरणको प्रयोगले उत्पादन दक्षतामा धेरै सुधार गर्दछ।

१९७० को दशकको अन्त्य र १९८० को दशकको सुरुवातमा, सिरेमिक भागहरूको मोल्डिङमा इन्जेक्सन मोल्डिङ प्रक्रिया लागू गरिएको थियो। यो प्रक्रियाले ठूलो मात्रामा जैविक पदार्थ थपेर बाँझो पदार्थहरूको प्लास्टिक मोल्डिङलाई महसुस गर्छ, जुन एक सामान्य सिरेमिक प्लास्टिक मोल्डिङ प्रक्रिया हो। इन्जेक्सन मोल्डिङ प्रविधिमा, थर्मोप्लास्टिक अर्गानिकहरू (जस्तै पोलिथिलीन, पोलिस्टाइरिन), थर्मोसेटिंग अर्गानिकहरू (जस्तै इपोक्सी रेजिन, फेनोलिक रेजिन), वा पानीमा घुलनशील पोलिमरहरूलाई मुख्य बाइन्डरको रूपमा प्रयोग गर्नुको अतिरिक्त, सिरेमिक इन्जेक्सन सस्पेन्सनको तरलता सुधार गर्न र इन्जेक्सन मोल्ड गरिएको बडीको गुणस्तर सुनिश्चित गर्न प्लास्टिसाइजर, लुब्रिकेन्ट र कपलिंग एजेन्टहरू जस्ता प्रक्रिया सहायकहरूको निश्चित मात्रा थप्नु आवश्यक छ।

इन्जेक्शन मोल्डिङ प्रक्रियामा उच्च स्तरको स्वचालन र मोल्डिङ ब्ल्याङ्कको सटीक आकारका फाइदाहरू छन्। यद्यपि, इन्जेक्शन-मोल्डेड सिरेमिक भागहरूको हरियो शरीरमा जैविक सामग्री 50 भोल्युम% सम्म हुन्छ। पछिको सिन्टरिङ प्रक्रियामा यी जैविक पदार्थहरूलाई हटाउन धेरै समय लाग्छ, धेरै दिनदेखि दर्जनौं दिनसम्म पनि, र गुणस्तर दोषहरू निम्त्याउन सजिलो हुन्छ।

२.७ कोलोइडल इन्जेक्सन मोल्डिङ
ठूलो मात्रामा जैविक पदार्थ थपिएको र परम्परागत इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रियामा कठिनाइहरू हटाउने कठिनाइको समस्या समाधान गर्न, सिंघुआ विश्वविद्यालयले सिरेमिकको कोलोइडल इंजेक्शन मोल्डिंगको लागि रचनात्मक रूपमा नयाँ प्रक्रिया प्रस्ताव गर्‍यो, र बाँझो सिरेमिक स्लरीको इंजेक्शनलाई महसुस गर्न स्वतन्त्र रूपमा कोलोइडल इंजेक्शन मोल्डिंग प्रोटोटाइप विकास गर्‍यो। गठन।

आधारभूत विचार भनेको कोलोइडल मोल्डिङलाई इंजेक्शन मोल्डिङसँग जोड्नु हो, स्वामित्व इंजेक्शन उपकरण र कोलोइडल इन-सिटु सॉलिडिफिकेशन मोल्डिङ प्रक्रियाद्वारा प्रदान गरिएको नयाँ क्युरिङ टेक्नोलोजी प्रयोग गरेर। यो नयाँ प्रक्रियाले ४wt.% भन्दा कम जैविक पदार्थ प्रयोग गर्दछ। पानीमा आधारित सस्पेन्सनमा थोरै मात्रामा जैविक मोनोमर वा जैविक यौगिकहरू मोल्डमा इन्जेक्सन गरेपछि जैविक मोनोमरहरूको पोलिमराइजेसनलाई द्रुत रूपमा प्रेरित गर्न प्रयोग गरिन्छ जसले एक जैविक नेटवर्क कंकाल बनाउँछ, जसले सिरेमिक पाउडरलाई समान रूपमा बेर्छ। ती मध्ये, डिगमिङको समय मात्र धेरै छोटो हुँदैन, तर डिगमिङको क्र्याकिङको सम्भावना पनि धेरै कम हुन्छ।

सिरेमिकको इन्जेक्शन मोल्डिङ र कोलोइडल मोल्डिङमा ठूलो भिन्नता छ। मुख्य भिन्नता यो हो कि पहिलो प्लास्टिक मोल्डिङको श्रेणीमा पर्छ, र पछिल्लो स्लरी मोल्डिङसँग सम्बन्धित छ, अर्थात्, स्लरीमा कुनै प्लास्टिसिटी हुँदैन र यो बाँझो पदार्थ हो। कोलोइडल मोल्डिङमा स्लरीमा प्लास्टिसिटी नभएकोले, सिरेमिक इन्जेक्शन मोल्डिङको परम्परागत विचार अपनाउन सकिँदैन। यदि कोलोइडल मोल्डिङलाई इन्जेक्शन मोल्डिङसँग जोडिएको छ भने, सिरेमिक सामग्रीको कोलोइडल इन्जेक्शन मोल्डिङ स्वामित्व इन्जेक्शन उपकरण र कोलोइडल इन-सिटु मोल्डिङ प्रक्रियाद्वारा प्रदान गरिएको नयाँ उपचार प्रविधि प्रयोग गरेर प्राप्त गरिन्छ।

सिरेमिकको कोलोइडल इन्जेक्शन मोल्डिङको नयाँ प्रक्रिया सामान्य कोलोइडल मोल्डिङ र परम्परागत इन्जेक्शन मोल्डिङ भन्दा फरक छ। उच्च डिग्रीको मोल्डिङ स्वचालनको फाइदा भनेको कोलोइडल मोल्डिङ प्रक्रियाको गुणात्मक उदात्तीकरण हो, जुन उच्च-टेक सिरेमिकको औद्योगिकीकरणको लागि आशा बन्नेछ।