Керамическая технология литья под давлением

Керамическая технология литья под давлением

Керамическое литье под давлением (CIM) — это новый процесс подготовки керамических деталей, который сочетает в себе литье полимеров под давлением с процессом подготовки керамики. Производственный процесс керамического прецизионного литья под давлением в основном включает четыре этапа: (1) подготовка сырья для литья под давлением: смешивание, сушка и гранулирование соответствующего органического носителя и керамического порошка при определенной температуре для получения сырья для литья под давлением; (2) Литье под давлением: смешанная смесь для литья под давлением нагревается в машине для литья под давлением и превращается в вязкий расплав, впрыскивается в металлическую форму с высокой скоростью при определенной температуре и давлении, охлаждается и затвердевает в сырое тело желаемого форма, а затем деформируется; (3) Обезжиривание: удаление органических веществ из тела литья под давлением путем нагревания или других физических и химических методов; (4) Спекание: прессование и спекание обезжиренной керамической заготовки при высокой температуре для получения требуемой формы, точности размеров и микроструктуры компактных керамических деталей.

Процесс литья керамики под давлением имеет ряд выдающихся преимуществ: (1) процесс литья отличается высокой степенью механизации и автоматизации, высокой эффективностью производства, коротким циклом литья, высокой прочностью заготовки, удобным управлением и контролем в производственном процессе, а также простотой. добиться массового и крупносерийного производства; (2) Небольшие керамические детали со сложной геометрической формой и особыми требованиями могут иметь форму, близкую к чистой, так что спеченные керамические изделия не нужно подвергать механической обработке или обрабатывать меньше, что снижает дорогостоящие затраты на обработку керамики; (3) Формованные керамические изделия имеют высокую точность размеров и чистоту поверхности.

Поэтому эта технология широко изучалась и применялась в стране и за рубежом, особенно для массового производства керамических изделий с высокой точностью размеров и сложной формой, использование литья под давлением керамического порошка имеет наибольшие преимущества.

В 1980-х годах, чтобы удовлетворить требования к разработке керамических двигателей и подготовке высокотемпературных керамических компонентов, таких как роторы турбин, исследования в области керамического литья под давлением были сосредоточены на подготовке неоксидных высокотемпературных керамических компонентов, таких как как нитрид кремния и карбид кремния, особенно литье под давлением Si3N4, роторы турбин SiC, лопасти и подшипники скольжения для двигателей. В то же время было успешно изготовлено много высокопроизводительных высокотемпературных конструкционных керамических изделий сложной формы. Среди них керамические роторы турбин использовались в гоночных автомобилях и военной бронетехнике в Японии и США. В настоящее время керамическое литье под давлением широко используется при формовании различных керамических порошков и различных инженерных керамических изделий. Различные прецизионные керамические детали, изготовленные с помощью этого процесса, использовались в авиации, автомобилестроении, машиностроении, энергетике, оптической связи, медицине и других областях.

В последние годы была разработана новая технология микролитья керамики под давлением. Конструкционная керамика обладает превосходными характеристиками механической, химической и высокотемпературной стойкости, поэтому многие микрокомпоненты (от десятков микрон до 1000 микрон) в микроэлектронной промышленности и МЭМС должны использовать конструкционные керамические материалы. По сравнению с другими технологиями микрообработки, микролитье под давлением (МИМ) стало наиболее перспективной передовой технологией микрообработки из-за низкой стоимости производства и высокой эффективности одновременного формирования заготовок различных форм из керамических или металлических порошков. В настоящее время некоторые микрокерамические детали из оксида алюминия, диоксида циркония, нитрида кремния, цирконата-титаната свинца, титаната бария, гидроксиапатита и нитрида алюминия изготавливаются методом микролитья под низким давлением с температурой формования 60–100 градусов и давлением впрыска 3~5МПа.

Можно прогнозировать, что с постоянным улучшением и развитием технологии керамического литья под давлением она станет наиболее выгодной технологией подготовки прецизионных керамических деталей.

                                                                                                         -----------------Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd.