O resumo mais completo dos dez processos de formação de cerâmica estrutural

A conformação cerâmica é uma parte importante do processo de preparação cerâmica, a tecnologia de conformação determina em grande parte a uniformidade do corpo e a capacidade de preparar peças com formatos complexos e afeta diretamente a confiabilidade do material e o custo das peças cerâmicas finais .

Prensagem a seco

Também conhecida como moldagem por matriz, é um dos métodos de moldagem mais comumente usados. A formação por prensagem a seco consiste em carregar o pó com boa granulação, boa fluidez e gradação de partículas adequada na cavidade do molde de metal, aplicar pressão através do penetrador, e o penetrador se desloca na cavidade do molde para transferir a pressão, de modo que as partículas de pó no a cavidade do molde é reorganizada e compactada para formar uma placa de cerâmica com certa resistência e formato.

Os principais fatores que afetam a prensagem a seco são os seguintes:

(1) propriedades do pó: tamanho das partículas, distribuição do tamanho das partículas, fluidez, teor de umidade, etc.;

(2) Seleção de ligantes e lubrificantes;

(3) Projeto do molde;

(4) Força de pressão, modo de pressão, velocidade de pressão e tempo de retenção de pressão no processo de pressão.

Em resumo, se o tamanho de partícula do tarugo for adequado, o aglutinante for usado corretamente e o método de pressão for razoável, o método de prensagem a seco também pode obter uma densidade ideal do tarugo.

As vantagens da moldagem por prensagem a seco são:

(1) processo simples, operação conveniente, ciclo curto, alta eficiência e produção automatizada fácil de implementar.

(2) A densidade do corpo é grande, o tamanho é preciso, o encolhimento é de alta resistência mecânica e o desempenho elétrico é bom.

As desvantagens da prensagem a seco:

(1) É difícil produzir tarugos grandes, o molde está desgastado, o processamento é complicado e o custo é alto.

(2) A pressão só pode ser pressurizada para cima e para baixo, a distribuição de pressão não é uniforme, a densidade não é uniforme, a contração não é uniforme, produzirá rachaduras, delaminação e outros fenômenos. No entanto, com o desenvolvimento de métodos modernos de moldagem, esta deficiência foi gradualmente superada pela prensagem isostática.

Aplicação: É especialmente adequado para a preparação de produtos cerâmicos com pequena espessura de seção, como anel de vedação de cerâmica, núcleo de válvula de cerâmica para válvulas, revestimento de cerâmica, revestimento de cerâmica, etc.

Tfundição de macaco

A moldagem por fundição também é conhecida como moldagem por raspador. Seu princípio básico é fluir a pasta cerâmica com viscosidade apropriada e boa dispersão da borda da lâmina da máquina de fundição até a banda base, espalhar a pasta através do movimento relativo da banda base e do raspador, e formar uma superfície superior lisa de o filme em branco sob a ação da tensão superficial, a espessura do filme em branco é controlada principalmente pela lacuna entre o raspador e a faixa de base. O filme branco entra na câmara de secagem com a banda base, e o solvente evapora o ligante orgânico para formar uma estrutura de rede entre as partículas cerâmicas, formando um branco com certa resistência e flexibilidade. Depois que a peça seca for retirada da faixa de base, o pergaminho estará pronto para uso. Pode então ser cortado no formato desejado, puncionado ou puncionado e finalmente sinterizado para obter o produto acabado.

O processo de fundição pode ser dividido em fundição sem base aquosa, fundição à base de água, fundição em gel e assim por diante.

O processo de preparação do substrato cerâmico por fundição inclui preparação de polpa, processo de fundição, secagem, desengorduramento e sinterização, dentre os quais o processo mais crítico é a preparação de polpa e controle do processo de fundição.

Moldagem por injeção

A moldagem por injeção de cerâmica é um novo processo de preparação de peças cerâmicas, desenvolvido combinando o método de moldagem por injeção de polímero com a tecnologia de preparação de cerâmica.

Prensagem isostática

Atualmente, a prensagem isostática é o principal método de formação para a produção de bolas cerâmicas de alumina.

O processo de prensagem isostática a quente consiste em aplicar alta pressão (50-200MPa) e alta temperatura (400-2000°C) à superfície externa das peças usinadas por gás inerte (como argônio ou nitrogênio), o aumento da temperatura e da pressão tornam o material através do fluxo e difusão de plástico para eliminar a lacuna sob a superfície. O processo de prensagem isostática a quente pode alcançar um processo de resfriamento rápido e uniforme por meio de unidades de enrolamento protendidas de parede fina, e a eficiência da produção é aumentada em 70% em comparação com o processo de resfriamento natural.

O processo de prensagem isostática a frio pode aplicar pressões mais elevadas a pós cerâmicos ou metálicos, até 100-600 mpa à temperatura ambiente ou temperaturas ligeiramente superiores (

Introdução à tecnologia de prensagem isostática a quente

A tecnologia de prensagem isostática a quente apareceu no início da década de 1950 e, desde então, muitas aplicações têm sido muito otimistas em relação a esta tecnologia. A tecnologia de prensagem isostática a quente é um processo de produção de fundição por densificação, desde a consolidação de pó metálico (como moldagem por injeção de metal, aço ferramenta, aço rápido), até a compactação de cerâmica e, em seguida, até a fabricação aditiva (tecnologia de impressão 3D) e outras aplicações, a tecnologia de prensagem isostática a quente pode ser vista.

Introdução à tecnologia de prensagem isostática a frio

A prensagem isostática a frio utiliza um meio líquido, como água, óleo ou misturas de glicol, para aplicar pressão ao pó. O pó é colocado em um molde de formato fixo que evita que o líquido penetre no pó. Para metais, a técnica de prensagem isostática a frio pode atingir uma densidade teórica de cerca de 100%, enquanto pós cerâmicos mais difíceis de comprimir podem atingir uma densidade teórica de cerca de 95%.

Normalmente referida como prensagem isostática refere-se à prensagem isostática a frio, que é um método de utilização de fluido (água, óleo) como meio de transferência para obter pressão estática uniforme aplicada ao material. Ou seja, a incompressibilidade do meio líquido é utilizada para transferir a pressão uniformemente, e a pressão é aplicada em todas as direções para obter o método de moldagem do produto. De acordo com seu processo de conformação, pode ser dividido em duas formas: tipo saco úmido e tipo saco seco. Atualmente, o método do saco úmido é usado principalmente em grandes quantidades.

1. Pressão isostática do saco úmido

A tecnologia de prensagem isostática de saco úmido consiste em colocar pó cerâmico granulado ou tarugo pré-formado em um envelope de borracha deformável e, em seguida, aplicar pressão uniforme em todas as direções através do líquido. Terminado o processo de prensagem, o envelope de borracha que contém o tarugo é retirado do recipiente, método de conformação descontínua.

2.Pressão isostática de saco seco

A prensagem isostática de saco seco consiste em preencher um lote de pó cerâmico no molde de pré-forma flexível e, em seguida, aplicar a prensagem isostática, pois o molde é fixado ao equipamento, quando a prensagem é concluída, o produto formado é empurrado para fora

Fundição deslizante

A moldagem de rejuntamento é uma tecnologia de moldagem muito simples e flexível, seu princípio básico é ter um alto teor de fase e boa fluidez da pasta no molde poroso (geralmente ferramenta de moagem de gesso), pois a porosidade do molde tem uma sucção capilar, a parede do molde absorve água da pasta para formar um corpo solidificado ao longo da parede do molde. Quando o corpo em branco adquire uma certa resistência, o molde pode ser removido.

O fluxo básico do processo é: pó → pasta → rejuntamento → desmoldagem → secagem → tarugo

Os principais métodos de processo de moldagem de pasta são: reboco oco, reboco sólido, reboco sob pressão, reboco auxiliar a vácuo, reboco centrífugo.

Fundição a quente

A fundição a quente utiliza as características de derretimento da cera de parafina e solidificação a frio, o pó cerâmico não plástico e sem aletas é misturado uniformemente com o líquido de parafina quente para formar uma pasta fluida, que é injetada no molde de metal sob uma certa pressão para se formar, e o corpo moldado é removido após resfriamento até que a pasta de cera solidifique. O corpo é devidamente aparado, enterrado no adsorvente e aquecido para tratamento de desparafinação e, por fim, queimado para formar o produto final.

Moldagem por injeção de gel

A moldagem por injeção de gel é uma nova tecnologia de moldagem de cerâmica inventada nos últimos anos. Neste método, o pó cerâmico é primeiro disperso em uma solução contendo monômeros orgânicos para preparar uma suspensão com alta fração volumétrica de fase sólida (> 50%) e depois injetado em um molde com determinado formato. Sob certas condições catalíticas e de temperatura, os monômeros orgânicos são polimerizados e o sistema gelifica, resultando na solidificação in situ da suspensão e, finalmente, um tarugo de alta resistência pode ser obtido após a secagem.

A moldagem por injeção de gel é dividida em duas categorias:

1. Moldagem por injeção de gel solúvel em água

2, moldagem por injeção de gel insolúvel

O primeiro é adequado para a maioria das ocasiões de conformação cerâmica, e o último é principalmente adequado para a conformação de sistemas que reagem com a água.

Moldagem por injeção de solidificação direta

A moldagem por injeção de solidificação direta é um novo tipo de método de formação coloidal de tamanho líquido cerâmico que integra química coloidal e processo cerâmico. Esta tecnologia utiliza principalmente enzimas biológicas para catalisar o substrato de reação correspondente na pasta cerâmica, e ocorrem reações químicas, alterando assim o valor de PH da pasta ou comprimindo a dupla camada elétrica, de modo que a força repulsiva entre as partículas sólidas na pasta seja eliminada, resultando na atração van der Waals. No entanto, a pasta cerâmica com alto teor de sólidos e baixa viscosidade despejada no molde não poroso produz solidificação original, e a peça cerâmica úmida após a solidificação tem resistência suficiente para desmoldagem.

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