Alumīnija oksīda keramikas ražošanas process
Pulvera sagatavošana
Alumīnija oksīda pulveris rūpnīcā tiek sagatavots pulvera materiālos atbilstoši dažādām produktu prasībām un dažādiem formēšanas procesiem. Pulvera daļiņu izmērs ir mazāks par 1 μm, ja tiek ražoti augstas tīrības pakāpes alumīnija oksīda keramikas izstrādājumi papildus alumīnija oksīda tīrībai 99,99%, bet arī ir nepieciešams īpaši smalki slīpēt un padarīt daļiņu izmēru sadalījumu vienādu. Izmantojot ekstrūzijas vai injekcijas formēšanu, pulverī jāievada saistvielas un plastifikatori, parasti termoplasti vai sveķi ar svara attiecību 10-30%. Organiskā saistviela vienmērīgi jāsajauc ar alumīnija oksīda pulveri 150-200 temperatūrā, lai atvieglotu formēšanas darbību. Karstās presēšanas procesā iegūtajam pulvera materiālam nav jāpievieno saistviela. Ja tiek izmantota pusautomātiskā vai automātiskā sausās presēšanas formēšana, pulverim ir īpašas procesa prasības, un pulvera apstrādei ir nepieciešams izmantot izsmidzināšanas granulēšanas metodi, lai tas izskatītos sfērisks, lai uzlabotu pulvera plūstamību un atvieglotu veidnes sienas automātiska aizpildīšana veidnē. Turklāt, lai samazinātu berzi starp pulveri un veidnes sieniņu, nepieciešams pievienot 1 līdz 2% smērvielas, piemēram, stearīnskābes, un saistvielu PVA.
Lai veiktu sauso presformu, ir nepieciešama pulvera izsmidzināšanas granulēšana, kurā kā saistviela tiek ievadīts polivinilspirts. Pētniecības institūts Šanhajā izstrādāja ūdenī šķīstošu parafīna vasku kā saistvielu Al203 izsmidzināšanas granulēšanai, kam ir laba plūstamība karsējot. Pulverim pēc izsmidzināšanas granulēšanas jābūt ar labu plūstamību, brīvu blīvumu un plūsmas leņķa berzes temperatūru, kas ir mazāka par 30 grādiem. Lai iegūtu lielāku sagataves blīvumu, daļiņu izmēra attiecība ir ideāla.
Formēšanas metode
Alumīnija oksīda keramikas izstrādājumu formēšanas metodes ietver sauso presēšanu, javu, ekstrūzijas, aukstās izostatiskās presēšanas, injekcijas, liešanas, karstās presēšanas un karstās izostatiskās presēšanas metodes. Pēdējos gados gan mājās, gan ārzemēs ir izstrādāta filtra formēšana, tiešās cietināšanas iesmidzināšanas formēšana, gēla iesmidzināšana, centrbēdzes iesmidzināšana un cietās brīvās formēšanas tehnoloģija. Dažādām izstrādājumu formām, izmēriem, sarežģītām formām un precizitātes izstrādājumiem ir nepieciešamas dažādas liešanas metodes.
Ievads tā parastajā veidošanā:
1, sausās preses formēšana: alumīnija oksīda keramikas sausās preses formēšanas tehnoloģija ir ierobežota ar vienkāršu formu un iekšējās sienas biezumu, kas pārsniedz 1 mm, garuma un diametra attiecība nav lielāka par 4:1 objektiem. Formēšanas metodes ir vienpusējas vai divvirzienu. Presei ir divu veidu hidrauliskais un mehāniskais tips, kas var būt pusautomātiska vai automātiska formēšanas metode. Maksimālais presēšanas spiediens ir 200Mpa. Izlaide var sasniegt 15 ~ 50 gabalus minūtē. Hidrauliskās preses vienmērīgā gājiena spiediena dēļ presēšanas daļu augstums ir atšķirīgs, ja pulvera pildījums ir atšķirīgs. Mehāniskās preses pielietotā spiediena lielums atšķiras pulvera pildījuma daudzuma dēļ, kas pēc saķepināšanas var viegli izraisīt izmēru saraušanos un ietekmēt produkta kvalitāti. Tāpēc vienmērīgs pulvera daļiņu sadalījums sausās presēšanas procesā ir ļoti svarīgs veidņu pildīšanai. Tas, vai uzpildes daudzums ir precīzs vai nē, lielā mērā ietekmē ražoto alumīnija oksīda keramikas detaļu izmēru precizitātes kontroli. Pulvera daļiņas, kuru izmērs pārsniedz 60 μm, no 60 līdz 200 acīm, var iegūt maksimālu brīvas plūsmas efektu, lai sasniegtu vislabāko spiediena formēšanas efektu.
2, šuvju liešanas metode: šuvju liešana ir agrākā alumīnija oksīda keramikas liešanas metode. Pateicoties ģipša veidņu izmantošanai, izmaksas ir zemas un ir viegli veidot liela izmēra un sarežģītas formas detaļas. Šuvju formēšanas atslēga ir alumīnija oksīda vircas sagatavošana. Parasti kā plūsmas vidi izmanto ūdeni, pēc tam pievieno attīrītāju un saistvielu, pēc pilnīgas slīpēšanas tiek izvadīta gāze, un tad ģipša veidni ielej atpakaļ. Sakarā ar ūdens uzsūkšanos pa ģipša veidnes kapilāriem, virca veidnē sacietē. Dobajā šuvē liekā virca jāizlej, kad uz veidnes sieniņas adsorbēta virca sasniedz nepieciešamo biezumu. Lai samazinātu ķermeņa saraušanos, pēc iespējas jāizmanto augstas koncentrācijas virca.
Alumīnija oksīda keramikas vircai jāpievieno arī organiskās piedevas, lai veidotu dubultu elektrisku slāni uz vircas daļiņu virsmas, lai virca būtu stabili suspendēta bez nosēšanās. Turklāt tiek pievienotas saistvielas, piemēram, vinilspirts, metilceluloze, alginātamīns un disperģētāji, piemēram, poliakrilamīds un gumijas arābu sveķi, lai padarītu vircu piemērotu šuvju formēšanai.
