दस संरचनात्मक सिरेमिक निर्माण प्रक्रियाओं का सबसे संपूर्ण सारांश

सिरेमिक निर्माण सिरेमिक तैयारी प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, निर्माण तकनीक काफी हद तक शरीर की एकरूपता और जटिल आकार के हिस्सों को तैयार करने की क्षमता निर्धारित करती है, और सामग्री की विश्वसनीयता और अंतिम सिरेमिक भागों की लागत को सीधे प्रभावित करती है। .

सूखा दबाना

इसे डाई मोल्डिंग के रूप में भी जाना जाता है, यह सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली मोल्डिंग विधियों में से एक है। ड्राई प्रेस फॉर्मिंग में अच्छे दाने, अच्छी तरलता और उपयुक्त कण ग्रेडेशन के साथ पाउडर को धातु के सांचे की गुहा में लोड करना, इंडेंटर के माध्यम से दबाव लागू करना और दबाव को स्थानांतरित करने के लिए इंडेंटर मोल्ड गुहा में विस्थापित हो जाता है, ताकि पाउडर के कण अंदर आ जाएं। मोल्ड गुहा को निश्चित ताकत और आकार के साथ एक सिरेमिक रिक्त बनाने के लिए पुनर्व्यवस्थित और संकुचित किया जाता है।

शुष्क दबाव को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक इस प्रकार हैं:

(1) पाउडर गुण: कण आकार, कण आकार वितरण, तरलता, नमी सामग्री, आदि;

(2) बाइंडर्स और स्नेहक का चयन;

(3) मोल्ड डिजाइन;

(4) दबाने की प्रक्रिया में दबाव बल, दबाव मोड, दबाव गति और दबाव धारण समय।

संक्षेप में, यदि बिलेट कण का आकार उपयुक्त है, बाइंडर का सही ढंग से उपयोग किया जाता है, और दबाव विधि उचित है, तो सूखी दबाने की विधि भी एक आदर्श बिलेट घनत्व प्राप्त कर सकती है।

ड्राई प्रेस मोल्डिंग के फायदे हैं:

(1) सरल प्रक्रिया, सुविधाजनक संचालन, लघु चक्र, उच्च दक्षता और स्वचालित उत्पादन को लागू करना आसान है।

(2) शरीर का घनत्व बड़ा है, आकार सटीक है, संकोचन उच्च यांत्रिक शक्ति है, और विद्युत प्रदर्शन अच्छा है।

शुष्क दबाव के नुकसान:

(1) बड़े बिलेट का उत्पादन करना मुश्किल है, सांचे घिसे हुए हैं, प्रसंस्करण जटिल है, और लागत अधिक है।

(2) दबाव को केवल ऊपर और नीचे दबाया जा सकता है, दबाव वितरण एक समान नहीं है, घनत्व एक समान नहीं है, संकुचन एक समान नहीं है, दरार, प्रदूषण और अन्य घटनाएं उत्पन्न होंगी। हालाँकि, आधुनिक मोल्डिंग विधियों के विकास के साथ, आइसोस्टैटिक दबाव द्वारा इस कमी को धीरे-धीरे दूर कर लिया गया है।

अनुप्रयोग: यह विशेष रूप से छोटे अनुभाग मोटाई वाले सिरेमिक उत्पादों की तैयारी के लिए उपयुक्त है, जैसे सिरेमिक सीलिंग रिंग, वाल्व के लिए सिरेमिक वाल्व कोर, सिरेमिक लाइनर, सिरेमिक लाइनिंग इत्यादि।

टीवानर कास्टिंग

कास्टिंग मोल्डिंग को स्क्रैपर मोल्डिंग के रूप में भी जाना जाता है। इसका मूल सिद्धांत कास्टिंग मशीन के ब्लेड किनारे से बेस बैंड तक उचित चिपचिपाहट और अच्छे फैलाव के साथ सिरेमिक पेस्ट को प्रवाहित करना है, पेस्ट को बेस बैंड और स्क्रैपर के सापेक्ष आंदोलन के माध्यम से फैलाना है, और एक चिकनी ऊपरी सतह बनाना है। सतह तनाव की क्रिया के तहत रिक्त फिल्म, रिक्त फिल्म की मोटाई मुख्य रूप से स्क्रैपर और बेस बैंड के बीच के अंतर से नियंत्रित होती है। ब्लैंक फिल्म बेस बैंड के साथ सुखाने वाले कक्ष में प्रवेश करती है, और विलायक कार्बनिक बाइंडर को वाष्पित करके सिरेमिक कणों के बीच एक नेटवर्क संरचना बनाता है, जिससे एक निश्चित ताकत और लचीलेपन के साथ ब्लैंक बनता है। बेस बैंड से सूखा ब्लैंक छीलने के बाद, स्क्रॉल उपयोग के लिए तैयार है। फिर इसे वांछित आकार में काटा जा सकता है, छेद किया जा सकता है या छिद्रित किया जा सकता है, और अंत में तैयार उत्पाद प्राप्त करने के लिए सिंटर किया जा सकता है।

कास्टिंग प्रक्रिया को गैर-जल आधारित कास्टिंग, जल आधारित कास्टिंग, जेल कास्टिंग इत्यादि में विभाजित किया जा सकता है।

कास्टिंग प्रक्रिया द्वारा सिरेमिक सब्सट्रेट तैयार करने की प्रक्रिया में घोल तैयार करना, कास्टिंग प्रक्रिया, सुखाना, घटाना और सिंटरिंग शामिल है, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रिया घोल तैयार करना और कास्टिंग प्रक्रिया नियंत्रण है।

अंतः क्षेपण ढलाई

सिरेमिक इंजेक्शन मोल्डिंग सिरेमिक भागों को तैयार करने की एक नई प्रक्रिया है, जिसे सिरेमिक तैयारी तकनीक के साथ पॉलिमर इंजेक्शन मोल्डिंग विधि के संयोजन से विकसित किया गया है।

आइसोस्टैटिक दबाव

वर्तमान में, एल्यूमिना सिरेमिक गेंदों के उत्पादन के लिए आइसोस्टैटिक दबाव मुख्य निर्माण विधि है।

गर्म आइसोस्टैटिक दबाव प्रक्रिया में अक्रिय गैस (जैसे आर्गन या नाइट्रोजन) द्वारा मशीनीकृत भागों की बाहरी सतह पर उच्च दबाव (50-200MPa) और उच्च तापमान (400-2000 ℃) लागू करना होता है, बढ़ा हुआ तापमान और दबाव सामग्री बनाता है सतह के नीचे के अंतर को खत्म करने के लिए प्लास्टिक प्रवाह और प्रसार के माध्यम से। गर्म आइसोस्टैटिक दबाव प्रक्रिया पतली दीवार वाली प्रीस्ट्रेस्ड वाइंडिंग इकाइयों के माध्यम से एक समान और तेज़ शीतलन प्रक्रिया प्राप्त कर सकती है, और प्राकृतिक शीतलन प्रक्रिया की तुलना में उत्पादन दक्षता 70% बढ़ जाती है।

ठंडी आइसोस्टैटिक दबाव प्रक्रिया सिरेमिक या धातु पाउडर पर उच्च दबाव लागू कर सकती है, कमरे के तापमान पर 100-600 एमपीए तक या थोड़ा अधिक तापमान (

हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग तकनीक का परिचय

हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग तकनीक 1950 के दशक की शुरुआत में सामने आई और तब से, कई अनुप्रयोग इस तकनीक के बारे में बहुत आशावादी रहे हैं। हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग तकनीक धातु पाउडर (जैसे धातु इंजेक्शन मोल्डिंग, टूल स्टील, हाई-स्पीड स्टील) के समेकन से लेकर सिरेमिक के संघनन और फिर एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (3 डी प्रिंटिंग तकनीक) तक, सघनीकरण कास्टिंग की एक उत्पादन प्रक्रिया है। और अन्य अनुप्रयोगों में, गर्म आइसोस्टैटिक दबाव तकनीक देखी जा सकती है।

कोल्ड आइसोस्टैटिक प्रेसिंग तकनीक का परिचय

शीत आइसोस्टैटिक दबाव पाउडर पर दबाव डालने के लिए एक तरल माध्यम, जैसे पानी या तेल या ग्लाइकोल मिश्रण का उपयोग करता है। पाउडर को एक निश्चित आकार के सांचे में रखा जाता है जो तरल को पाउडर में घुसने से रोकता है। धातुओं के लिए, ठंडी आइसोस्टैटिक दबाव तकनीक लगभग 100% का सैद्धांतिक घनत्व प्राप्त कर सकती है, जबकि सिरेमिक पाउडर को संपीड़ित करना अधिक कठिन लगभग 95% का सैद्धांतिक घनत्व प्राप्त कर सकता है।

आमतौर पर आइसोस्टैटिक दबाव के रूप में जाना जाता है, जो ठंडे आइसोस्टैटिक दबाव को संदर्भित करता है, जो सामग्री पर लागू समान स्थैतिक दबाव प्राप्त करने के लिए स्थानांतरण माध्यम के रूप में तरल पदार्थ (पानी, तेल) का उपयोग करने की एक विधि है। अर्थात्, तरल माध्यम की असंपीड्यता का उपयोग दबाव को समान रूप से स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है, और उत्पाद की मोल्डिंग विधि प्राप्त करने के लिए सभी दिशाओं से दबाव लागू किया जाता है। इसकी निर्माण प्रक्रिया के अनुसार इसे दो रूपों में विभाजित किया जा सकता है: गीला बैग प्रकार और सूखा बैग प्रकार। वर्तमान समय में वेट बैग विधि का प्रयोग मुख्य रूप से बड़ी मात्रा में किया जाता है।

1.गीला बैग आइसोस्टैटिक दबाव

वेट बैग आइसोस्टैटिक प्रेसिंग तकनीक में दानेदार सिरेमिक पाउडर या पूर्व-निर्मित बिलेट को एक विकृत रबर लिफाफे में रखा जाता है, और फिर तरल के माध्यम से सभी दिशाओं में एक समान दबाव लागू किया जाता है। जब दबाने की प्रक्रिया समाप्त हो जाती है, तो बिलेट वाले रबर लिफाफे को कंटेनर से हटा दिया जाता है, जो एक असंतत निर्माण विधि है।

2. ड्राई बैग आइसोस्टैटिक प्रेसिंग

ड्राई बैग आइसोस्टैटिक प्रेसिंग में सिरेमिक पाउडर के एक बैच को लचीले प्रीफॉर्म मोल्ड में भरना होता है, और फिर आइसोस्टैटिक प्रेसिंग लागू करना होता है, क्योंकि मोल्ड उपकरण से जुड़ा होता है, जब प्रेसिंग पूरी हो जाती है, तो गठित उत्पाद बाहर धकेल दिया जाता है

स्लिप कास्टिंग

ग्राउटिंग मोल्डिंग एक बहुत ही सरल और लचीली मोल्डिंग तकनीक है, इसका मूल सिद्धांत छिद्रपूर्ण मोल्ड (आमतौर पर जिप्सम पीसने वाला उपकरण) में उच्च चरण सामग्री और घोल की अच्छी तरलता है, क्योंकि मोल्ड पोरसिटी में केशिका सक्शन, मोल्ड दीवार होती है साँचे की दीवार के साथ एक ठोस पिंड बनाने के लिए घोल से पानी को अवशोषित करता है। जब खाली शरीर एक निश्चित ताकत बनाता है, तो मोल्ड को हटाया जा सकता है।

मूल प्रक्रिया प्रवाह है: पाउडर → घोल → ग्राउटिंग → डिमोल्डिंग → सुखाना → बिलेट

घोल मोल्डिंग की मुख्य प्रक्रिया विधियाँ हैं: खोखला ग्राउटिंग, ठोस ग्राउटिंग, दबाव ग्राउटिंग, वैक्यूम सहायक ग्राउटिंग, केन्द्रापसारक ग्राउटिंग।

हॉट डाई कास्टिंग

हॉट डाई कास्टिंग पैराफिन मोम के पिघलने और ठंडे जमने की विशेषताओं का उपयोग करने के लिए है, गैर-प्लास्टिक और फिनलेस सिरेमिक पाउडर को गर्म पैराफिन तरल के साथ समान रूप से मिश्रित करके एक बहता हुआ घोल बनाया जाता है, जिसे एक निश्चित दबाव के तहत धातु के सांचे में इंजेक्ट किया जाता है। बनाने के लिए, और ढले हुए शरीर को ठंडा होने के बाद हटा दिया जाता है जब तक कि मोम का पेस्ट जम न जाए। शरीर को ठीक से काटा जाता है, अवशोषक में दबाया जाता है और डीवैक्सिंग उपचार के लिए गर्म किया जाता है, और अंत में अंतिम उत्पाद बनाने के लिए जला दिया जाता है।

जेल इंजेक्शन मोल्डिंग

जेल इंजेक्शन मोल्डिंग हाल के वर्षों में आविष्कार की गई एक नई सिरेमिक मोल्डिंग तकनीक है। इस विधि में, सिरेमिक पाउडर को पहले उच्च ठोस चरण मात्रा अंश (> 50%) के साथ एक निलंबन तैयार करने के लिए कार्बनिक मोनोमर्स युक्त समाधान में फैलाया जाता है, और फिर एक निश्चित आकार के साथ एक मोल्ड में इंजेक्ट किया जाता है। कुछ उत्प्रेरक और तापमान स्थितियों के तहत, कार्बनिक मोनोमर्स को पॉलिमराइज़ किया जाता है और सिस्टम जैल किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप निलंबन का यथास्थान जम जाता है, और अंत में, सूखने के बाद एक उच्च शक्ति बिलेट प्राप्त किया जा सकता है।

जेल इंजेक्शन मोल्डिंग को दो श्रेणियों में बांटा गया है:

1. पानी में घुलनशील जेल इंजेक्शन मोल्डिंग

2, अघुलनशील जेल इंजेक्शन मोल्डिंग

पूर्व अधिकांश सिरेमिक निर्माण अवसरों के लिए उपयुक्त है, और बाद वाला मुख्य रूप से पानी के साथ प्रतिक्रिया करने वाली प्रणालियों के निर्माण के लिए उपयुक्त है।

प्रत्यक्ष जमना इंजेक्शन मोल्डिंग

प्रत्यक्ष ठोसकरण इंजेक्शन मोल्डिंग एक नए प्रकार का सिरेमिक नेट आकार कोलाइडल बनाने की विधि है जो कोलाइडल रसायन विज्ञान और सिरेमिक प्रक्रिया को एकीकृत करती है। यह तकनीक मुख्य रूप से सिरेमिक घोल में संबंधित प्रतिक्रिया सब्सट्रेट को उत्प्रेरित करने के लिए जैविक एंजाइमों का उपयोग करती है, और रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं, जिससे घोल का पीएच मान बदल जाता है या दोहरी विद्युत परत को संपीड़ित किया जाता है, जिससे घोल में ठोस कणों के बीच प्रतिकारक बल समाप्त हो जाता है। जिसके परिणामस्वरूप वैन डेर वाल्स आकर्षण उत्पन्न हुआ। हालाँकि, उच्च ठोस सामग्री और कम चिपचिपाहट वाला सिरेमिक पेस्ट गैर-छिद्रपूर्ण सांचे में डाला जाता है जो मूल जम जाता है, और जमने के बाद सिरेमिक गीले ब्लैंक में डिमोल्डिंग के लिए पर्याप्त ताकत होती है।

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