Литье керамики под давлением (CIM) — это революционный производственный процесс, который сочетает в себе традиционную обработку керамики с технологией литья пластмасс под давлением. Вам интересно узнать об этом процессе? Прочитайте эту статью, чтобы лучше понять, как эта передовая технология может производить передовые керамические детали.
Быстрые ссылки
- Что такое литье керамики под давлением?
- Преимущества литья под давлением
- Материалы, используемые в CIM
- Оборудование и технологии
- Применение литья под давлением CIM
Что такое литье керамики под давлением?
Литье керамики под давлением, называемое CIM, представляет собой процесс, в котором керамический порошок смешивается со связующим веществом (обычно полимером) в суспензию с хорошей текучестью, а затем производятся различные реплицированные керамические детали с помощью технологии литья под давлением. CIM подходит для производства некоторых высокоточных, крупногабаритных, реплицированных по форме керамических деталей.
Если вы хотите понять технологию CIM, понимание ее основного процесса может помочь вам понять ее быстрее. Ниже приведено подробное описание процесса производства CIM:
Основной процесс литья керамики под давлением
Приготовление пульпы
На ранней стадии литья керамики под давлением необходимо смешать керамический порошок и связующее вещество (обычно смолу, воск и т. д.) в определенной пропорции для формирования исходного сырья. Исходное сырье имеет решающее значение для формования керамики и определяет качество конечного продукта, поэтому необходимо точно контролировать соотношение порошка и связующего вещества для получения лучшей текучести и пластичности.
Литье под давлением
После того, как шликер подготовлен, на этом этапе вы нагреваете его под высоким давлением (обычно 2000-4000 бар), чтобы сделать его текучим, а затем впрыскиваете его в полость формы. Высокое давление гарантирует, что шликер полностью заполнит все детали полости, и этот процесс позволяет достичь множества сложных форм, которые невозможно получить традиционными методами формования.
Обезжиривание
После литья под давлением керамические детали все еще будут содержать определенное количество связующего вещества, и вам нужно будет обезжирить сырую часть. Обезжиривание обычно выполняется путем нагревания или использования растворителей для удаления связующего вещества. Этот процесс требует большой осторожности. Слишком быстро или слишком медленно может привести к деформации или растрескиванию керамических деталей.
спекание
После завершения обезжиривания наступает этап спекания. Спекание заключается в нагревании керамических деталей до высокой температуры, чтобы керамический порошок плотно соединился и уплотнился. Благодаря спеканию ваши керамические детали станут более твердыми и стабильными.
Спекание обычно проводится при высоких температурах, в диапазоне от 1400℃ до 2000℃. Конкретная температура зависит от выбранного вами керамического материала. Температура спекания должна разумно контролироваться. Слишком высокая температура приведет к трещинам в керамике, а слишком низкая температура приведет к недостаточной прочности изделия.
Последующая обработка
После спекания керамику можно дополнительно обрабатывать в соответствии с вашими потребностями, например, шлифовать, полировать, резать и т. д., чтобы получить необходимую точность размеров и качество поверхности.
Преимущества литья под давлением
Литье под давлением имеет много преимуществ. Мы суммируем преимущества этого процесса для вас следующим образом:
Подходит для сложных форм: технология CIM отлично подходит для производства некоторых керамических деталей сложной формы и с богатой детализацией, особенно тех форм, которые трудно воспроизвести с помощью традиционных методов формования.
Высокая точность и постоянство: литье с использованием процесса CIM позволяет получать изделия высокой степени постоянства, идеально подходящие для применений, требующих точных размеров и чистоты поверхности.
Подходит для массового производства: CIM поможет вам эффективно производить массовые керамические детали, особенно подходящие для крупномасштабного производства в таких областях, как промышленность, электроника и медицина.
Более низкая себестоимость производства: для сложных керамических деталей литье керамики под давлением имеет более низкую себестоимость производства, чем другие методы формования, особенно при крупносерийном производстве.
Материалы, используемые в CIM
В процессе CIM выбранный материал имеет решающее значение для конечной производительности продукта и его применения. Вы можете выбрать правильный керамический материал в соответствии с вашим конкретным применением, который может удовлетворить ваши технические потребности, оптимизируя при этом эффективность производства.
Оксид алюминия является наиболее часто используемым материалом в литье под давлением. Этот материал обладает исключительно превосходными электроизоляционными свойствами и термостойкостью.
Узнайте больше о материалах на основе оксида алюминия.
Цирконий также является очень распространенным керамическим материалом. Он обладает превосходной прочностью и износостойкостью и широко используется.
Помимо этих двух распространенных материалов, существуют и другие керамические материалы, такие как карбид кремния и нитрид кремния, из которых вы можете выбирать в соответствии с вашими различными потребностями.
Оборудование и технологии
В дополнение к высокопроизводительным материалам, процесс литья керамики под давлением (CIM) также требует набора профессионального оборудования и технической поддержки для обеспечения эффективности, точности и стабильности производственного процесса. Ниже приведены некоторые общие требования к оборудованию и техническим требованиям в процессе производства CIM.
Машина для литья керамики под давлением является основным оборудованием для реализации процесса CIM и имеет следующие основные характеристики:
Точная система контроля температуры:
Контроль температуры имеет решающее значение в процессе литья керамики под давлением, поскольку разные материалы имеют разные температурные требования, поэтому очень важно точно регулировать температуру расплава, что позволит избежать дефектов, вызванных неравномерным нагревом сырья из-за колебаний температуры.
Система контроля температуры литьевого агента обычно оснащена несколькими зонами нагрева и охлаждения, чтобы гарантировать равномерное распределение температуры в процессе литья под давлением.
Возможность впрыска под высоким давлением:
Чтобы гарантировать, что керамический порошок полностью заполнит форму и образует точное изделие, литьевая машина должна иметь высокое давление впрыска. Возможность впрыска под высоким давлением может гарантировать, что высоковязкая керамическая суспензия может плавно течь в каждый уголок формы и избегать пузырьков, трещин и других дефектов.
Системы высокого давления также способны справляться с высокими скоростями заполнения и некоторыми сложными требованиями к форме пресс-форм.
Усовершенствованная конструкция шнека:
Шнек является очень важной частью литьевой машины. Он не только отвечает за равномерное смешивание керамического порошка и связующего, но и за проталкивание смеси в форму. Этот тип шнека обычно проектируется с канавочным типом, который может адаптироваться к различной текучести материала и избегать агломерации и расслоения шлама.
Автоматическое управление:
Современные машины для литья под давлением, как правило, оснащены системами автоматического управления, которые могут осуществлять мониторинг в режиме реального времени для обеспечения температуры, давления, расхода и других ключевых параметров в процессе литья под давлением.
Применение литья под давлением CIM
Технология CIM может использоваться в различных отраслях промышленности, таких как:
Электронная промышленность: производство высокопроизводительных электронных компонентов, таких как керамические подложки, датчики, керамические конденсаторы и т. д.
Автомобильная промышленность: используется для производства деталей автомобильных двигателей, деталей тормозной системы, компонентов выхлопной системы и т. д.
Медицинская промышленность: производство керамических имплантатов, керамических зубов и т. д.
Промышленное и точное машиностроение: производство износостойких деталей, режущих инструментов, деталей насосов, клапанов и т. д.
Авиакосмическая промышленность: термостойкая керамика, например, детали теплозащиты и двигателя.
Заключение
Технология CIM может предоставить вам мощные решения, которые помогут вам производить керамические детали эффективно и быстро. Спасибо за прочтение этой статьи, надеюсь, она вам поможет.