Proses pencetakan dan tren perkembangan teknologi keramik khusus

Dalam beberapa tahun terakhir, penerapan bahan keramik khusus di bidang teknologi tinggi di Tiongkok tidak ada habisnya, karena ketahanan suhu tinggi, ketahanan aus, ketahanan korosi, kekerasan tinggi, presisi tinggi dan keunggulan lain yang tidak dimiliki logam dan plastik. , dan di bidang elektronik, superkonduktivitas, optik, biologi, magnet, penyimpanan energi dan sebagainya, menjadi "bahan emas hitam" di hulu banyak rantai industri berteknologi tinggi.

Pada saat yang sama, bidang teknologi tinggi memiliki persyaratan tinggi untuk keakuratan bentuk dan dimensi keramik khusus. Untuk mendapatkan keramik khusus berperforma tinggi, untuk mencapai pencetakan presisi pada bagian-bagian berbentuk kompleks, dan untuk mengurangi biaya persiapan dan pemrosesan bahan, penyiapan keramik khusus telah menjadi topik penting dalam perkembangannya.

Metode pembentukan dan karakteristik keramik khusus

Pencetakan keramik adalah bahan baku keramik sesuai dengan kebutuhan produksi sebenarnya menjadi bentuk, ukuran dan kekuatan hijau tertentu, proses pencetakan tergantung pada kinerja bahan baku keramik dan proses pencetakan. Ada berbagai macam cara untuk membuat bentuk produk keramik, namun secara umum dapat dibedakan menjadi cetakan kering dan cetakan basah. Pembentukan kering meliputi pengepresan kering, pengepresan isostatik, pembentukan tekanan sangat tinggi, pembentukan elektromagnetik bubuk dan sebagainya. Cetakan basah meliputi cetakan ekstrusi, cetakan injeksi, cetakan film bergulir (cetakan kalender), cetakan grouting, cetakan injeksi, cetakan pengecoran, cetakan solidifikasi langsung, cetakan injeksi getaran koloidal, dll.

(1) Pengepresan kering

Cetakan tekan kering adalah menambahkan sejumlah bahan tambahan organik (pengikat, pelumas, pemlastis, pencegah busa, peredam air, dll.) ke dalam bubuk keramik, dan membuatnya terbentuk dalam cetakan di bawah pengaruh tekanan eksternal. Metode pembentukan pengepresan kering mudah untuk diotomatisasi, sehingga telah banyak digunakan dalam produksi industri. Namun pada proses pembentukannya, stratifikasi billet seringkali disebabkan oleh distribusi tekanan radial dan aksial yang tidak merata, serta sering terjadi fenomena retak dan ketimpangan densitas.

(2) sayapenekanan sostatik

Pengepresan isostatik adalah metode dimana serbuk dikompresi sambil dibentuk dengan menerapkan berbagai tekanan isostatik. Menurut suhu pembentukan yang berbeda, pengepresan isostatik dibagi menjadi pengepresan isostatik panas dan pengepresan isostatik dingin. Pengepresan isostatik dingin adalah metode pengepresan isostatik untuk membentuk benda kerja pada suhu kamar. Pengepresan isostatik panas mengacu pada metode pengepresan isostatik untuk menyinter benda kerja pada suhu tinggi dan tekanan tinggi.

(3) Cetakan bertekanan sangat tinggi

Pencetakan bertekanan sangat tinggi adalah metode pencetakan yang berkembang pesat, yang sebagian besar digunakan dalam pencetakan nano-keramik. Ukuran partikel nanokeramik sangat dipengaruhi oleh suhu sintering, semakin rendah suhu sintering maka semakin kecil ukuran partikel maka semakin mudah diperoleh nanokeramik. Dengan meningkatkan tekanan pembentukan dan meningkatkan kepadatan awal blanko, suhu sintering nano-keramik dapat dikurangi, sehingga terbentuklah pembentukan tekanan ultra-tinggi. Pencetakan bertekanan sangat tinggi jelas mengubah sifat sintering blanko, sehingga lebih mudah untuk mendapatkan nano-keramik.

(4) Pembentukan elektromagnetik bubuk

Pengepresan elektromagnetik bubuk adalah proses pencetakan efisiensi tinggi baru yang menggunakan gaya elektromagnetik berdenyut yang kuat untuk memadatkan badan bubuk. Metode ini biasanya digunakan untuk pencetakan bahan logam, dan kepadatan yang sangat tinggi dapat diperoleh. Kepadatan sampel yang dibentuk dengan metode pengepresan elektromagnetik bubuk lebih dari 95%, yang memiliki sifat piezoelektrik dan dielektrik yang baik.

(5) Cetakan ekstrusi

Bubuk, perekat, pelumas, dll. dicampur secara merata dengan air dan tercampur sempurna, lalu piston didorong oleh mesin press hidrolik untuk mengeluarkan billet plastis dari nosel ekstrusi. Karena pengurangan bertahap bentuk bagian dalam nosel ekstrusi, piston memberikan tekanan ekstrusi yang besar pada massa lumpur, sehingga blanko menjadi padat dan terbentuk.

(6) Cetakan injeksi

Cetakan injeksi juga dikenal sebagai cetakan die casting panas, teknologi dengan menambahkan sejumlah polimer dan komponen aditif dan sedikit panas, memberikan bubuk logam, bubuk keramik dan fluiditas serupa polimer, di bawah tekanan bubur diisi dengan cetakan logam, pendinginan setelahnya billet untuk mendapatkan billet. Teknologi ini terdaftar sebagai "teknologi kunci nasional" yang penting oleh negara-negara maju seperti Amerika Serikat.

(7) Cetakan kalender

Bubuk, bahan tambahan dan air dicampur secara merata untuk membuat bahan plastik, kemudian bahan tersebut digulung dengan dua rol berputar yang berlawanan, sehingga menjadi metode pembentukan lembaran kosong. Billet yang diperoleh dengan cara menggulung film memiliki kepadatan yang tinggi dan cocok untuk pembentukan benda berbentuk lembaran dan pelat.

·

(8) Pengecoran Selip

Cara grouting moulding adalah dengan menginjeksikan lumpur yang telah disiapkan ke dalam model gipsum, karena model gipsum mempunyai sifat permeabilitas udara dan penyerapan air, setelah model kontak lumpur maka air dalam lumpur lambat laun akan tersedot ke dalam dinding model, dan halus. Partikel-partikel di dalam lumpur akan tersusun rata dengan bentuk model menjadi lapisan lumpur yang tebal, bila tebal lapisan lumpur mencapai ketebalan yang diharapkan, kelebihan lumpur dapat dikeluarkan dari model. Setelah kelembapan pada lapisan tanah liat yang tebal diserap oleh model untuk mencapai cetakan independen, billet dapat dikeluarkan dan dikeringkan untuk diperbaiki.

(9)Cetakan grouting sentrifugal

Cetakan grouting sentrifugal dikembangkan berdasarkan cetakan grouting tradisional. Dengan menyesuaikan nilai pH dan parameter proses lainnya, bubuk tersebut tersebar secara merata dalam cairan dan diendapkan di bawah aksi gaya sentrifugal rotasi kecepatan tinggi. Grouting sentrifugal adalah kombinasi persiapan bubuk kimia basah dan teknologi densifikasi bebas stres, yang di satu sisi dapat mencegah aglomerasi bubuk dan cacat lainnya. Di sisi lain, tujuan pengendapan dapat dicapai dengan ukuran partikel dan kecepatan serbuk yang berbeda, yang dapat digunakan untuk pembuatan bahan fungsional komposit multilayer dan gradien.

(10) Pencetakan deposisi elektroforesis

Pencetakan deposisi elektroforesis adalah penggunaan medan listrik arus searah untuk mendorong migrasi partikel bermuatan, dan kemudian diendapkan pada elektroda dan cetakan dengan polaritas berlawanan. Deposisi elektroforesis sederhana, fleksibel dan dapat diandalkan, sehingga cocok untuk pembentukan kapasitor keramik multi-layer, sensor dan keramik fungsional gradien, namun sensitif terhadap perubahan parameter proses.

(11) Cetakan injeksi gel

Dengan menambahkan monomer vinil organik ke dalam media suspensi, monomer organik diikat silang melalui reaksi radikal bebas dengan menggunakan katalis dan inisiator, dan billet mewujudkan proses curing in-situ. Billet yang dibuat dengan metode ini memiliki kekuatan tinggi dan mudah untuk dikerjakan. Namun, laju penyusutan benda padat relatif besar, mengakibatkan deformasi lentur pada benda padat, dan monomer organik yang digunakan bersifat toksik, serta atmosfer reaksi tidak mudah dikendalikan.

(12) Pengecoran terfluidisasi

Cetakan pengecoran mengacu pada penambahan pelarut, dispersan, pengikat, pemlastis dan komponen lainnya dalam bubuk keramik untuk mendapatkan bubur yang seragam dan stabil, dan membuat film dengan ketebalan yang diperlukan pada mesin pengecoran. Persyaratan peralatan pengecoran cetakan relatif sederhana: operasi berkelanjutan, efisiensi produksi tinggi, tingkat otomatisasi tinggi, proses stabil, kinerja billet yang seragam..dll

(13) Pembentukan solidifikasi langsung

Pembentukan solidifikasi langsung adalah konsep baru teknologi pembentukan keramik ukuran bersih in situ. Tidak perlu atau hanya sedikit bahan tambahan organik (kurang dari 1wt%), badan tidak perlu dihilangkan lemaknya, kepadatan badan seragam, kepadatan relatif tinggi, dan bagian keramik berukuran besar dan bentuk kompleks dapat dibentuk. Namun kekuatan tubuh seringkali tidak cukup tinggi.

(14) Cetakan injeksi getaran koloid

Cetakan injeksi getaran koloidal adalah untuk memperoleh billet dengan kandungan fase padat tinggi dari suspensi encer yang disiapkan (20% ~ 30%(vol)) yang mengandung kekuatan ionik tinggi dengan cara menekan atau menyentrifugasi, dan kemudian menuangkannya di bawah aksi getaran untuk mencapai in-situ pemadatan. Cetakan injeksi getaran koloidal memungkinkan produksi berkelanjutan dan dapat membentuk bagian keramik dengan bentuk yang kompleks. Namun, kekuatan blankonya rendah, dan bodi blanko mudah retak dan berubah bentuk selama pelepasan cetakan.

(15) Cetakan flokulasi yang diinduksi suhu

Pencetakan flokulasi yang diinduksi suhu adalah metode pencetakan koloid ukuran bersih. DCC dan cetakan injeksi getaran koloid memanfaatkan stabilitas statis koloid dan metode ini memanfaatkan stabilitas spasial (sterik) koloid. Tubuh yang tidak memenuhi syarat setelah demoulding dapat digunakan kembali sebagai bahan baku dan dapat digunakan untuk membentuk hampir semua sistem bubuk keramik.

(16) Pembentukan padat tanpa cetakan

Teknologi pencetakan padat tanpa bentuk menerobos keterbatasan ide pencetakan tradisional dan merupakan metode pencetakan berdasarkan "pertumbuhan". Di bidang keramik, proses pencetakan padat dapat dibagi menjadi: cetakan sintering selektif laser, cetakan cetak tiga dimensi, cetakan deposisi leleh, cetakan manufaktur berlapis, cetakan stereolitografi, dll. Ini memiliki karakteristik fleksibilitas tinggi, integrasi tinggi dari teknologi, kecepatan dan manufaktur bentuk bebas. Pada saat yang sama, terdapat juga masalah seperti harga peralatan yang tinggi, pengembangan perangkat lunak, pengembangan material, keakuratan dan kualitas cetakan.

Arah pengembangan teknologi pembentukan keramik khusus

Secara umum, perkembangan teknologi pembentukan kering seperti pengepresan baja mati dan pengepresan isostatik lebih awal, dengan kematangan teknis yang tinggi dan otomatisasi tingkat tinggi, yang merupakan metode utama pembentukan keramik khusus saat ini, namun karena kontrol ukuran yang tepat buruk, penerapannya dalam pembentukan keramik halus berkinerja tinggi masih terbatas. Metode pencetakan koloidal yang diwakili oleh pencetakan injeksi dan pencetakan pengecoran merupakan teknologi baru dalam pencetakan basah, yang tidak hanya memiliki keunggulan berbiaya rendah, tetapi juga memiliki otomatisasi tingkat tinggi, dan dapat mencapai skala produksi, mewakili arah pengembangan khusus. metode pencetakan keramik.

Kedepannya, pengembangan teknologi cetakan keramik khusus di masa depan akan fokus pada aspek-aspek berikut:

● Mengembangkan lebih lanjut penerapan berbagai teknologi non-die forming yang telah diusulkan dalam pembuatan berbagai bahan keramik;

● Desain lapisan struktural yang lebih kompleks dan jalinan, jalinan, struktur penghubung dan komposisi perubahan tiga dimensi di dalam lapisan;

● Desain struktur dan pembuatan komponen berbentuk besar;

● Pembuatan dan penerapan praktis struktur mikro keramik;

● Pengembangan lebih lanjut teknologi baru yang bebas polusi dan ramah lingkungan.

Fountyl Technologies PTE Ltd, berfokus pada industri manufaktur semikonduktor, produk utama meliputi: Pin chuck, chuck keramik berpori, efektor ujung keramik, balok persegi keramik, spindel keramik, selamat datang untuk menghubungi dan negosiasi!