झिरकोनिया सिरॅमिक्सच्या नऊ अचूक मोल्डिंग प्रक्रिया

झिरकोनिया सिरॅमिक्सच्या नऊ अचूक मोल्डिंग प्रक्रिया
मोल्डिंग प्रक्रिया सिरेमिक सामग्रीच्या संपूर्ण तयारी प्रक्रियेत एक जोडणीची भूमिका बजावते आणि सिरेमिक सामग्री आणि घटकांच्या कामगिरीची विश्वासार्हता आणि उत्पादनाची पुनरावृत्ती सुनिश्चित करण्याची गुरुकिल्ली आहे.
समाजाच्या विकासासह, पारंपारिक सिरेमिकच्या पारंपारिक हाताने माळण्याची पद्धत, चाक तयार करण्याची पद्धत, ग्राउटिंग पद्धत इत्यादी यापुढे उत्पादन आणि शुद्धीकरणासाठी आधुनिक समाजाच्या गरजा पूर्ण करू शकत नाहीत, म्हणून नवीन मोल्डिंग प्रक्रियेचा जन्म झाला.ZrO2 बारीक सिरॅमिक मटेरियल खालील 9 प्रकारच्या मोल्डिंग प्रक्रियेमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते (2 प्रकारच्या कोरड्या पद्धती आणि 7 प्रकारच्या ओल्या पद्धती):

1. ड्राय मोल्डिंग

1.1 कोरडे दाबणे

ड्राय प्रेसिंग शरीराच्या विशिष्ट आकारात सिरॅमिक पावडर दाबण्यासाठी दाब वापरते.त्याचे सार असे आहे की बाह्य शक्तीच्या कृती अंतर्गत, पावडरचे कण साच्यात एकमेकांकडे येतात आणि विशिष्ट आकार राखण्यासाठी अंतर्गत घर्षणाने घट्टपणे एकत्र केले जातात.कोरड्या-दाबलेल्या हिरव्या शरीरातील मुख्य दोष म्हणजे स्पॅलेशन, जे पावडरमधील अंतर्गत घर्षण आणि पावडर आणि मोल्ड वॉल यांच्यातील घर्षणामुळे होते, परिणामी शरीरातील दाब कमी होतो.

ड्राय प्रेसिंगचे फायदे असे आहेत की ग्रीन बॉडीचा आकार अचूक आहे, ऑपरेशन सोपे आहे आणि यांत्रिक ऑपरेशन लक्षात घेणे सोयीचे आहे;हिरव्या ड्राय प्रेसिंगमध्ये आर्द्रता आणि बाईंडरची सामग्री कमी असते आणि कोरडे आणि फायरिंग संकोचन कमी असते.हे प्रामुख्याने साध्या आकारांसह उत्पादने तयार करण्यासाठी वापरले जाते आणि गुणोत्तर लहान आहे.मोल्ड वेअरमुळे वाढलेला उत्पादन खर्च हा ड्राय प्रेसिंगचा तोटा आहे.

1.2 आयसोस्टॅटिक दाबणे

पारंपारिक ड्राय प्रेसिंगच्या आधारे विकसित आयसोस्टॅटिक प्रेसिंग ही एक विशेष फॉर्मिंग पद्धत आहे.हे सर्व दिशांनी लवचिक साच्याच्या आत पावडरवर समान रीतीने दाब लागू करण्यासाठी द्रव प्रसारण दाब वापरते.द्रवपदार्थाच्या अंतर्गत दाबाच्या सुसंगततेमुळे, पावडर सर्व दिशांना समान दाब सहन करते, म्हणून हिरव्या शरीराच्या घनतेतील फरक टाळता येतो.

आयसोस्टॅटिक प्रेसिंग ओल्या बॅग आयसोस्टॅटिक प्रेसिंग आणि ड्राय बॅग आयसोस्टॅटिक प्रेसिंगमध्ये विभागली जाते.ओल्या पिशव्या आयसोस्टॅटिक दाबल्याने जटिल आकारांसह उत्पादने तयार होऊ शकतात, परंतु ती केवळ अधूनमधून कार्य करू शकते.ड्राय बॅग आयसोस्टॅटिक दाबल्याने स्वयंचलित सतत ऑपरेशन जाणवू शकते, परंतु केवळ चौरस, गोल आणि ट्यूबलर क्रॉस-सेक्शन सारख्या साध्या आकारांसह उत्पादने तयार होऊ शकतात.आयसोस्टॅटिक प्रेसिंग एकसमान आणि दाट हिरवे शरीर मिळवू शकते, ज्यामध्ये लहान फायरिंग संकोचन आणि सर्व दिशांमध्ये एकसमान संकोचन आहे, परंतु उपकरणे जटिल आणि महाग आहेत, आणि उत्पादन कार्यक्षमता जास्त नाही आणि ते केवळ विशेष सामग्रीसह सामग्रीच्या उत्पादनासाठी योग्य आहे. आवश्यकता

2. ओले तयार करणे

2.1 ग्राउटिंग
ग्राउटिंग मोल्डिंग प्रक्रिया टेप कास्टिंग सारखीच असते, फरक असा आहे की मोल्डिंग प्रक्रियेमध्ये भौतिक निर्जलीकरण प्रक्रिया आणि रासायनिक कोग्युलेशन प्रक्रिया समाविष्ट असते.शारीरिक निर्जलीकरण सच्छिद्र जिप्सम मोल्डच्या केशिका क्रियेद्वारे स्लरीमधील पाणी काढून टाकते.CaSO4 पृष्ठभागाच्या विरघळल्याने निर्माण होणारे Ca2+ स्लरीची आयनिक ताकद वाढवते, परिणामी स्लरी फ्लोक्युलेशन होते.
भौतिक निर्जलीकरण आणि रासायनिक कोग्युलेशनच्या कृती अंतर्गत, सिरेमिक पावडरचे कण जिप्सम मोल्डच्या भिंतीवर जमा केले जातात.जटिल आकारांसह मोठ्या प्रमाणात सिरेमिक भाग तयार करण्यासाठी ग्रॉउटिंग योग्य आहे, परंतु आकार, घनता, ताकद इत्यादींसह हिरव्या शरीराची गुणवत्ता खराब आहे, कामगारांची श्रम तीव्रता जास्त आहे आणि ते योग्य नाही. स्वयंचलित ऑपरेशन्ससाठी.

2.2 हॉट डाय कास्टिंग
हॉट डाय कास्टिंग म्हणजे हॉट डाय कास्टिंगसाठी स्लरी मिळविण्यासाठी तुलनेने उच्च तापमानात (60~100℃) सिरेमिक पावडर बाईंडर (पॅराफिन) मध्ये मिसळणे.संकुचित हवेच्या कृती अंतर्गत स्लरी मेटल मोल्डमध्ये इंजेक्ट केली जाते आणि दाब राखला जातो.थंड करणे, मेणाची जागा मिळवण्यासाठी डिमॉल्डिंग करणे, हिरवे शरीर मिळविण्यासाठी जड पावडरच्या संरक्षणाखाली मेणाच्या रिक्त भागाला डिवॅक्स केले जाते आणि पोर्सिलेन बनण्यासाठी हिरव्या शरीराला उच्च तापमानात सिंटर केले जाते.

हॉट डाय कास्टिंगद्वारे तयार केलेल्या ग्रीन बॉडीमध्ये अचूक परिमाणे, एकसमान अंतर्गत रचना, कमी साचा आणि उच्च उत्पादन कार्यक्षमता आहे आणि विविध कच्च्या मालासाठी योग्य आहे.वॅक्स स्लरी आणि मोल्डचे तापमान काटेकोरपणे नियंत्रित करणे आवश्यक आहे, अन्यथा ते इंजेक्शन किंवा विकृत होण्यास कारणीभूत ठरेल, म्हणून ते मोठ्या भागांच्या निर्मितीसाठी योग्य नाही आणि द्वि-चरण गोळीबार प्रक्रिया क्लिष्ट आहे आणि ऊर्जेचा वापर जास्त आहे.

2.3 टेप कास्टिंग
टेप कास्टिंग म्हणजे सिरेमिक पावडर मोठ्या प्रमाणात ऑरगॅनिक बाइंडर, प्लास्टिसायझर्स, डिस्पर्संट्स इ.मध्ये पूर्णपणे मिसळणे म्हणजे प्रवाही चिकट स्लरी मिळवणे, कास्टिंग मशीनच्या हॉपरमध्ये स्लरी जोडणे आणि जाडी नियंत्रित करण्यासाठी स्क्रॅपर वापरणे.ते फीडिंग नोजलद्वारे कन्व्हेयर बेल्टकडे वाहते आणि कोरडे झाल्यानंतर फिल्म रिक्त प्राप्त होते.

ही प्रक्रिया चित्रपट सामग्री तयार करण्यासाठी योग्य आहे.चांगली लवचिकता मिळविण्यासाठी, मोठ्या प्रमाणात सेंद्रिय पदार्थ जोडले जातात, आणि प्रक्रियेच्या मापदंडांवर काटेकोरपणे नियंत्रण ठेवणे आवश्यक आहे, अन्यथा ते सहजपणे सोलणे, रेषा, कमी फिल्मची ताकद किंवा कठीण सोलणे यासारखे दोष निर्माण करतात.वापरलेले सेंद्रिय पदार्थ विषारी आहे आणि त्यामुळे पर्यावरणाचे प्रदूषण होईल आणि पर्यावरणीय प्रदूषण कमी करण्यासाठी शक्य तितकी गैर-विषारी किंवा कमी विषारी प्रणाली वापरली जावी.

2.4 जेल इंजेक्शन मोल्डिंग
जेल इंजेक्शन मोल्डिंग तंत्रज्ञान ही एक नवीन कोलाइडल रॅपिड प्रोटोटाइपिंग प्रक्रिया आहे ज्याचा प्रथम 1990 च्या दशकात ओक रिज नॅशनल लॅबोरेटरीतील संशोधकांनी शोध लावला होता.त्याच्या मुख्य भागामध्ये सेंद्रिय मोनोमर सोल्यूशन्सचा वापर आहे जो उच्च-शक्तीच्या, पार्श्वशी जोडलेल्या पॉलिमर-विद्रावक जेलमध्ये पॉलिमराइज करतो.

सेंद्रिय मोनोमर्सच्या द्रावणात विरघळलेली सिरॅमिक पावडरची स्लरी एका साच्यात टाकली जाते आणि मोनोमर मिश्रण पॉलिमराइज होऊन जेल केलेला भाग बनतो.पार्श्विक जोडलेल्या पॉलिमर-विद्रावकामध्ये फक्त 10%-20% (वस्तुमान अपूर्णांक) पॉलिमर असल्याने, कोरडे करण्याच्या पायरीने जेलच्या भागातून सॉल्व्हेंट काढणे सोपे आहे.त्याच वेळी, पॉलिमरच्या पार्श्विक कनेक्शनमुळे, पॉलिमर कोरडे प्रक्रियेदरम्यान सॉल्व्हेंटसह स्थलांतर करू शकत नाहीत.

या पद्धतीचा वापर सिंगल-फेज आणि कंपोझिट सिरेमिक भाग तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो, जे जटिल-आकाराचे, अर्ध-नेट-आकाराचे सिरेमिक भाग बनवू शकतात आणि त्याची हिरवी शक्ती 20-30Mpa किंवा त्याहून अधिक आहे, ज्यावर पुनर्प्रक्रिया केली जाऊ शकते.या पद्धतीची मुख्य समस्या अशी आहे की घनतेच्या प्रक्रियेदरम्यान गर्भाच्या शरीराचा संकोचन दर तुलनेने जास्त असतो, ज्यामुळे गर्भाच्या शरीराचे सहजपणे विकृतीकरण होते;काही सेंद्रिय मोनोमर्समध्ये ऑक्सिजन प्रतिबंध असतो, ज्यामुळे पृष्ठभाग सोलून पडतो आणि पडतो;तापमान-प्रेरित सेंद्रिय मोनोमर पॉलिमरायझेशन प्रक्रियेमुळे, तापमान शेव्हिंगमुळे अंतर्गत ताण निर्माण होतो, ज्यामुळे रिक्त जागा तुटतात आणि असेच बरेच काही.

2.5 थेट घनीकरण इंजेक्शन मोल्डिंग
डायरेक्ट सॉलिडिफिकेशन इंजेक्शन मोल्डिंग हे ईटीएच झुरिचने विकसित केलेले मोल्डिंग तंत्रज्ञान आहे: सॉल्व्हेंट वॉटर, सिरॅमिक पावडर आणि सेंद्रिय पदार्थ पूर्णपणे मिश्रित करून इलेक्ट्रोस्टॅटिकली स्थिर, कमी-स्निग्धता, उच्च-घन-सामग्रीची स्लरी तयार केली जाते, जी स्लरी pH किंवा रसायने जोडून बदलली जाऊ शकते. जे इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रता वाढवते, नंतर स्लरी नॉन-सच्छिद्र साच्यात इंजेक्ट केली जाते.

प्रक्रियेदरम्यान रासायनिक अभिक्रियांच्या प्रगतीवर नियंत्रण ठेवा.इंजेक्शन मोल्डिंगपूर्वीची प्रतिक्रिया हळूहळू केली जाते, स्लरीची स्निग्धता कमी ठेवली जाते आणि इंजेक्शन मोल्डिंगनंतर प्रतिक्रिया गतिमान होते, स्लरी घट्ट होते आणि द्रव स्लरी घन शरीरात रूपांतरित होते.प्राप्त हिरव्या शरीरात चांगले यांत्रिक गुणधर्म आहेत आणि शक्ती 5kPa पर्यंत पोहोचू शकते.इच्छित आकाराचा सिरॅमिक भाग तयार करण्यासाठी ग्रीन बॉडी डिमॉल्ड, वाळलेली आणि सिंटर केली जाते.

त्याचे फायदे असे आहेत की त्याला थोड्या प्रमाणात सेंद्रिय ऍडिटीव्ह (1% पेक्षा कमी) ची गरज नाही किंवा आवश्यक आहे, हिरव्या शरीराला कमी होण्याची आवश्यकता नाही, हिरव्या शरीराची घनता एकसमान आहे, सापेक्ष घनता जास्त आहे (55%~ 70%), आणि ते मोठ्या आकाराचे आणि जटिल-आकाराचे सिरेमिक भाग बनवू शकतात.त्याचा गैरसोय असा आहे की ऍडिटीव्ह महाग आहेत आणि प्रतिक्रिया दरम्यान गॅस सामान्यतः सोडला जातो.

2.6 इंजेक्शन मोल्डिंग
इंजेक्शन मोल्डिंगचा वापर प्लास्टिक उत्पादनांच्या मोल्डिंगमध्ये आणि धातूच्या मोल्डिंगमध्ये केला जातो.या प्रक्रियेमध्ये थर्मोप्लास्टिक ऑरगॅनिक्सचे कमी तापमान क्यूरिंग किंवा थर्मोसेटिंग ऑर्गेनिक्सचे उच्च तापमान क्यूरिंग वापरले जाते.पावडर आणि सेंद्रिय वाहक एका विशेष मिक्सिंग उपकरणात मिसळले जातात आणि नंतर उच्च दाबाने (दहा ते शेकडो एमपीए) साच्यात इंजेक्शन दिले जातात.मोल्डिंगच्या मोठ्या दाबामुळे, प्राप्त केलेल्या रिक्त स्थानांमध्ये अचूक परिमाणे, उच्च गुळगुळीतपणा आणि कॉम्पॅक्ट संरचना असते;विशेष मोल्डिंग उपकरणे वापरल्याने उत्पादन कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात सुधारते.

1970 च्या उत्तरार्धात आणि 1980 च्या दशकाच्या सुरुवातीस, सिरॅमिक भागांच्या मोल्डिंगवर इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया लागू केली गेली.या प्रक्रियेमुळे मोठ्या प्रमाणात सेंद्रिय पदार्थ जोडून नापीक पदार्थांचे प्लास्टिक मोल्डिंग लक्षात येते, जी एक सामान्य सिरेमिक प्लास्टिक मोल्डिंग प्रक्रिया आहे.इंजेक्शन मोल्डिंग तंत्रज्ञानामध्ये, थर्मोप्लास्टिक ऑरगॅनिक्स (जसे की पॉलिथिलीन, पॉलिस्टीरिन), थर्मोसेटिंग ऑर्गेनिक्स (जसे की इपॉक्सी रेजिन, फिनोलिक राळ), किंवा मुख्य बाईंडर म्हणून पाण्यात विरघळणारे पॉलिमर वापरण्याव्यतिरिक्त, प्रक्रियेची काही मात्रा जोडणे आवश्यक आहे. सिरेमिक इंजेक्शन सस्पेंशनची तरलता सुधारण्यासाठी आणि इंजेक्शन मोल्डेड बॉडीची गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी प्लास्टिसायझर्स, वंगण आणि कपलिंग एजंट्स सारखी मदत.

इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रियेमध्ये उच्च प्रमाणात ऑटोमेशन आणि मोल्डिंग रिक्त आकाराचे अचूक फायदे आहेत.तथापि, इंजेक्शन-मोल्डेड सिरॅमिक भागांच्या हिरव्या भागामध्ये सेंद्रिय सामग्री 50vol% इतकी जास्त असते.त्यानंतरच्या सिंटरिंग प्रक्रियेत हे सेंद्रिय पदार्थ काढून टाकण्यासाठी बराच वेळ, अगदी अनेक दिवस ते डझनभर दिवस लागतात आणि त्यामुळे गुणवत्तेत दोष निर्माण करणे सोपे आहे.

2.7 कोलाइडल इंजेक्शन मोल्डिंग
मोठ्या प्रमाणातील सेंद्रिय पदार्थांच्या समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी आणि पारंपारिक इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रियेतील अडचणी दूर करण्यासाठी, सिंघुआ विद्यापीठाने कल्पकतेने सिरेमिकच्या कोलाइडल इंजेक्शन मोल्डिंगसाठी नवीन प्रक्रिया प्रस्तावित केली आणि स्वतंत्रपणे कोलाइडल इंजेक्शन मोल्डिंग प्रोटोटाइप विकसित केला. नापीक सिरेमिक स्लरीचे इंजेक्शन लक्षात घेणे.तयार करणे

मूळ कल्पना म्हणजे कोलाइडल मोल्डिंगला इंजेक्शन मोल्डिंगसह एकत्र करणे, मालकीचे इंजेक्शन उपकरणे आणि कोलॉइडल इन-सीटू सॉलिडिफिकेशन मोल्डिंग प्रक्रियेद्वारे प्रदान केलेले नवीन उपचार तंत्रज्ञान वापरणे.ही नवीन प्रक्रिया 4wt.% पेक्षा कमी सेंद्रिय पदार्थ वापरते.सेंद्रिय नेटवर्क सांगाडा तयार करण्यासाठी मोल्डमध्ये इंजेक्शन दिल्यानंतर ऑरगॅनिक मोनोमर्सचे पॉलिमरायझेशन त्वरीत प्रेरित करण्यासाठी जल-आधारित सस्पेंशनमधील सेंद्रिय मोनोमर्स किंवा सेंद्रिय संयुगे थोड्या प्रमाणात वापरतात, जे सिरॅमिक पावडरला समान रीतीने गुंडाळते.त्यापैकी, केवळ डिगमिंगची वेळच मोठ्या प्रमाणात कमी केली जात नाही तर डिगमिंग क्रॅक होण्याची शक्यता देखील मोठ्या प्रमाणात कमी होते.

सिरॅमिक्सचे इंजेक्शन मोल्डिंग आणि कोलाइडल मोल्डिंगमध्ये खूप फरक आहे.मुख्य फरक असा आहे की पूर्वीचे प्लास्टिक मोल्डिंगच्या श्रेणीशी संबंधित आहे आणि नंतरचे स्लरी मोल्डिंगचे आहे, म्हणजेच, स्लरीमध्ये प्लास्टिसिटी नसते आणि ती एक नापीक सामग्री आहे.कोलाइडल मोल्डिंगमध्ये स्लरीमध्ये प्लास्टिसिटी नसल्यामुळे, सिरेमिक इंजेक्शन मोल्डिंगची पारंपारिक कल्पना स्वीकारली जाऊ शकत नाही.कोलॉइडल मोल्डिंगला इंजेक्शन मोल्डिंगसह एकत्र केले असल्यास, सिरेमिक मटेरियलचे कोलाइडल इंजेक्शन मोल्डिंग हे प्रोप्रायटरी इंजेक्शन उपकरणे आणि कोलॉइडल इन-सिटू मोल्डिंग प्रक्रियेद्वारे प्रदान केलेले नवीन क्यूरिंग तंत्रज्ञान वापरून साकार केले जाते.

सिरेमिकच्या कोलाइडल इंजेक्शन मोल्डिंगची नवीन प्रक्रिया सामान्य कोलाइडल मोल्डिंग आणि पारंपारिक इंजेक्शन मोल्डिंगपेक्षा वेगळी आहे.उच्च दर्जाच्या मोल्डिंग ऑटोमेशनचा फायदा म्हणजे कोलाइडल मोल्डिंग प्रक्रियेचे गुणात्मक उदात्तीकरण, जे उच्च-टेक सिरेमिकच्या औद्योगिकीकरणाची आशा बनेल.