先进陶瓷干压工艺简介
陶瓷常用的成型方法有干压成型、流延成型、注射成型等。其中,干压成型是应用最广泛的成型技术,又称粉末压制,是微波介质陶瓷、半导体陶瓷元件等特种陶瓷的主要成型工艺。
干压是将具有合适粒度分布和良好流动性的粒状粉末放入金属模具型腔中。通过压头施加压力,压头在模腔内移动,传递压力使粉末颗粒压实成型,形成具有特定强度和形状的陶瓷生坯。本质上,在外力的作用下,颗粒在模具内靠得更近,并通过内摩擦力牢固地连接在一起,保持一定的形状。当颗粒靠近时,这种内摩擦力会作用在颗粒周围的一层薄薄的粘合剂上。随着压力的增加,生坯的形状发生变化,颗粒相互滑动,间隙减少,接触逐渐增加,并变得紧密堆积。更紧密的颗粒排列增强了胶体分子与颗粒之间的相互作用,从而使生坯具有机械强度。
影响干压榨的主要因素包括:
- 粉体特性:粒度、粒度分布、流动性、水分含量等。
- 粘合剂和润滑剂的选择。
- 模具设计。
- 压制过程中的压制力、压制方式、压制速度和保持时间。
综上所述,通过合适的粒度分布、正确的粘合剂使用和适当的压制方法,干压可以达到理想的生坯密度。
干压的分类:
根据压头和模腔的运动,干压可分为以下几类:
1、单轴压制,模腔和下柱塞固定,上柱塞移动。
2、双轴压制,模腔固定,上下柱塞均移动。双轴压制又可分为同时双轴压制和顺序双轴压制。顺序双轴压制涉及在两侧相继施加压力,从而实现更好的气体排出、更长的作用时间和更均匀的生坯密度。
3、浮动模压,下柱塞固定,模腔与上柱塞同步移动。当液压控制时,上柱塞在预设压力下停止移动。
干压的特点:
干压的优点:
- 工艺简单,操作方便,周期短,效率高,适合自动化生产。
- 生坯密度高、尺寸精确、收缩率小、机械强度高、电气性能好。
干压的缺点:
- 大规模生坯生产具有挑战性,模具磨损严重,加工复杂,成本高。
- 压力只能垂直施加,导致压力分布不均匀、密度不均匀、收缩不均匀,可能导致开裂和分层。然而,等静压等现代成型方法已逐渐克服了这些缺点。
干压成型是精密陶瓷生产中广泛采用的成型方法,特别适合制造截面厚度较小的陶瓷制品。常用于陶瓷密封圈、陶瓷阀芯、陶瓷衬垫、陶瓷衬里的生产,以及微波介质陶瓷、手机陶瓷盖、半导体陶瓷元件等领域。干压坯体密度高、内部气孔少、尺寸准确、收缩率小、机械强度高、无需干燥、形状规整均匀、电气性能好、生产效率高,适合大规模连续生产,成本低。成本。通过合适的粒度分布、正确的粘合剂使用和适当的压制方法,干压也可以获得理想的生坯密度。
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