中國粉體網(wǎng)訊 目前先進(jìn)陶瓷產(chǎn)品的成型方法種類繁多,,除了傳統(tǒng)的干壓成型、注漿成型之外,,根據(jù)陶瓷粉體的特性和產(chǎn)品的制備要求,,還發(fā)展出了多種成型方法�,?偟膩碚f可以歸納為4類 :干法壓制成型,、塑性成型、漿料成型和固體無模成型,,其中每一類成形又可細(xì)分為不同成形方法,。
干法壓制成型:主要包括干壓成型與等靜壓成型 。
塑性成型:主要包括擠壓成型,、注射成型與扎膜成型 ,。
漿料成型:主要包括注漿成型、流延成型,、凝膠注模成型和原位凝固成型 ,。
固體無模成型:主要包括熔融沉積成型、三維打印成型,、分層實(shí)體成型,、立體光刻成型和激光選取燒結(jié)成型。
根據(jù)日常使用情況,,我們重點(diǎn)介紹以下成型方法:
1,、干壓成型
干壓成型主要是將粉料裝入金屬模具中,在力的作用下加以壓縮,,坯料內(nèi)空隙中的氣體部分排出,,顆粒發(fā)生位移、逐步靠攏,,互相緊密咬合,,最終形成截面與模具截面相同、上下兩面形狀由模具上下壓頭決定的坯體,。成型坯體內(nèi)孔隙尺寸顯著變小,,數(shù)量大大減少,密度顯著提高,,并具有了一定的強(qiáng)度,。
常規(guī)干壓成型方法包括單向加壓,、雙向加壓(雙向同時(shí)加壓,雙向分別加壓),、四向加壓等,。
干壓成型的主要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高、重復(fù)性高,、生產(chǎn)周期短,、操作簡單方便,生產(chǎn)的制品密度大,、強(qiáng)度高,,適合大批量工業(yè)化生產(chǎn)。
其主要缺點(diǎn)則是對成型產(chǎn)品的形狀有較大限制,,模具造價(jià)高,,成型坯體強(qiáng)度低,復(fù)雜坯體內(nèi)部致密性不一致,,組織結(jié)構(gòu)的均勻性相對較差等,。
2、等靜壓成型
等靜壓成型是將待壓試樣置于高壓容器中,,利用液體介質(zhì)不可壓縮的性質(zhì)和均勻傳遞壓力的性質(zhì)從各個(gè)方向?qū)υ嚇舆M(jìn)行均勻加壓,,當(dāng)液體介質(zhì)通過壓力泵注入壓力容器時(shí),根據(jù)流體力學(xué)原理,,其壓強(qiáng)大小不變且均勻地傳遞到各個(gè)方向,。此時(shí)高壓容器中的粉料在各個(gè)方向上受到的壓力是均勻的和大小一致的。
等靜壓成型是最常見的瘠性料先進(jìn)陶瓷成型工藝,,通過將粉體放入柔性模具或包套中,,通過對其施加各項(xiàng)均勻的壓力成型,是目前國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛,、最為成熟的工藝,,分為干袋式等靜壓和濕袋式等靜壓。
等靜壓成型時(shí)液體介質(zhì)傳遞的壓力在各個(gè)方向上是相等的,。彈性模具在受到液體介質(zhì)壓力時(shí)產(chǎn)生的變形傳遞到模具中的粉料,,粉料與模具壁的摩擦力小,坯體受力均勻,,密度分布均一,,產(chǎn)品性能有很大提高。
等靜壓工藝制品具有組織結(jié)構(gòu)均勻,,密度高,,燒結(jié)收縮率小,模具成本低,,可成型形狀復(fù)雜,、細(xì)長制品和大尺寸制品和精密尺寸制品等突出優(yōu)點(diǎn),。
3、流延成型
流延成型,,其主要原理是將粘度適合、分散性良好的料漿通過流延機(jī)漿料槽道口流到基帶上,,通過基帶和刮刀的相對運(yùn)動(dòng)使料漿鋪展,,在表面張力作用下形成有光滑表面的坯體。
該法具有設(shè)備簡單,、可連續(xù)操作,、生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化水平高,、工藝穩(wěn)定,、成型坯體性能的重復(fù)性和尺寸的一致性較高,坯體性能均一等一系列優(yōu)點(diǎn),在陶瓷材料的成型工藝中得到了廣泛的應(yīng)用,。
制備出的坯體具有良好的韌性和強(qiáng)度,,其厚度可以達(dá)到幾個(gè)微米。
流延法成型主要用來生產(chǎn)獨(dú)石電容器瓷片,、多層布線瓷片,、厚薄膜電路基片等功能陶瓷。
4,、注射成型
注射成型是將高分子聚合物注射成型方法與陶瓷制備工藝相結(jié)合發(fā)展起來的一種制備陶瓷零部件的新工藝,。近幾年在國內(nèi)發(fā)展勢頭迅猛,在小尺寸,、高精度,、復(fù)雜形狀陶瓷的大批量生產(chǎn)方面最具優(yōu)勢。
注射成型方法將是小尺寸陶瓷部件特別是復(fù)雜形狀陶瓷部件最具發(fā)展前景的成型方法,。
5,、凝膠注模成型
凝膠注模成型,借助料漿中有機(jī)單體聚合交聯(lián)將陶瓷料漿固化成型,,可制備出大尺寸薄壁陶瓷或形狀復(fù)雜的產(chǎn)品,。
其特點(diǎn)是近凈尺寸成型、有機(jī)物含量少,,坯體強(qiáng)度高可進(jìn)行機(jī)械加工,,適合大規(guī)模批量化生產(chǎn)。目前國內(nèi)注凝成型應(yīng)用最成熟的產(chǎn)品為大尺寸熔融石英坩堝,、薄氧化鋁基片,、二氧化鋯陶瓷微珠等產(chǎn)品。
目前5G微波介質(zhì)陶瓷濾波器的主要成型方式仍為干壓成型,,雖然其坯體還是存在密度不均的問題,,但從其效率與良率來看,,在新工藝沒有具備完全優(yōu)勢前,其仍將繼續(xù)保持其主要地位,。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川)
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