مقدمه ای بر قالب گیری تزریقی سرامیک

آیا متوجه شده اید که گوشی های هوشمند و محصولات پوشیدنی هوشمند بیشتری با سرامیک ساخته می شوند؟ آیا می دانید این قطعات چگونه ساخته می شوند؟ به عنوان یک تولید کننده با 20 سال تجربه در زمینه تزریق فلز، می توانم به شما بگویم که سرامیک ها نیز تزریق می شوند که بخشی از فرآیند قالب گیری تزریقی سرامیک است. اجازه دهید این روند را به شما معرفی کنم.

مقدمه ای بر فناوری قالب گیری تزریقی سرامیک (CIM).

قالب گیری تزریقی سرامیک (CIM) یک تولید کننده است فرآیندی که از قالب گیری تزریقی استفاده می کند تکنیک های تولید اجزای پیچیده و دقیق سرامیکی این روش به ویژه برای تولید قطعات سرامیکی که ایجاد چالش برانگیز یا غیرممکن با استفاده از تکنیک های سنتی تولید سرامیک هستند، سودمند است. ظهور CIM به طور قابل توجهی انعطاف طراحی در استفاده از مواد سرامیکی را گسترش داده است. با تکیه بر تجربه من در تزریق فلز، CIM یک مرحله اضافی را معرفی می کند که در ابتدا سرامیک را ذوب می کند و سپس در طول فرآیند آن را روی غلتک ها سخت می کند. معرفی تخصصی تجهیزات فرآیند CIM را قادر می سازد تا برای تولید انبوه محصولات سرامیکی مورد استفاده قرار گیرد و امکان قالب گیری یک بار بدون نیاز به مراحل بعدی را فراهم می کند.

فرآیند CIM

فرآیند قالب گیری تزریقی سرامیک تا حدودی شبیه به روش قالب گیری تزریقی فلز است. پودر سرامیک تف جوشی به خودی خود خاصیت جریان ندارد. با این حال، هنگامی که با یک چسب مخلوط می شود، تبدیل به مایع می شود و آن را می سازد فرآیند قالب گیری تزریقی مشابه فرآیند پلاستیک تزریق. مراحل شامل:

  1. مخلوط کردن پودر سرامیک.
  2. تزریق پرفشار این مخلوط در قالب، پر کردن حفره قالب برای ایجاد یک قسمت "سبز".
  3. حذف بخش "سبز" از قالب، به دنبال جدا شدن، فرآیندی که چسب مورد استفاده در فرآیند قالب‌گیری را حذف می‌کند و در نتیجه ساختار متخلخل ایجاد می‌کند. نکته: حذف بایندر و تف جوشی شامل تبخیر و واکنش های گرمازا برای از بین بردن بایندر از پریفرم است و بخش کوچکی از بایندر باقی می ماند.
  4. تف جوشی قسمت متخلخل - حرارت دادن در یک کوره در دمای بالا، جایی که قطعه در یک اتمسفر اکسید کننده، کاهنده یا خلاء زینتر می شود. این منجر به فروپاشی نهایی می شود که یک قسمت سرامیکی متراکم را تشکیل می دهد.
  5. پس از پردازش، از جمله پرداخت، سنگ زنی، یا ماشین کاری، برای دستیابی به کیفیت سطح مطلوب و دقت ابعادی.

مزایای CIM

قالب گیری تزریقی سرامیک چندین مزیت دارد:

  • مناسب برای تولید اشکال پیچیده: مزیت اصلی CIM توانایی آن در ساخت طرح های پیچیده و هندسه های پیچیده است که دستیابی به آن با روش های دیگر تولید دشوار است. می‌تواند قطعاتی با دقت بالا و تحمل‌های محکم ایجاد کند که می‌تواند ویژگی‌هایی به کوچکی 0.1 میلی‌متر و ضخامت دیواره‌هایی به نازک 0.2 میلی‌متر ایجاد کند.
  • فرآیند تولید سازگار با محیط زیست: در مقایسه با روش‌های سنتی تولید سرامیک، CIM از نظر مواد و انرژی کارآمدتر است و گزینه‌ای برای تولید پایدارتر ارائه می‌دهد. استفاده از بایندرها ضایعات را از طریق کنترل دقیق مخلوط پودر سرامیک و قابلیت بازیافت مواد استفاده نشده به حداقل می رساند. مواد خام.
  • همه کاره برای مواد مختلف سرامیکی:
    • به عنوان مثال، سرامیک کاربید، که در تولید ابزار استفاده می شود.
    • سرامیک آلومینا، عمدتاً از Al2O3 تشکیل شده است که در بوته‌ها، شمع‌های موتور، مواد نسوز با دمای بالا، لوله‌های ترموکوپل، حلقه‌های آب‌بندی و به‌عنوان ابزار و قالب‌های برش استفاده می‌شود.
    • سرامیک نیترید سیلیکون، عمدتاً Si3N4، یک سرامیک با دمای بالا که به دلیل استحکام در دمای بالا، سختی، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی و روانکاری خود شناخته شده است.
    • سرامیک کاربید سیلیکون، در درجه اول SiC، یک سرامیک با استحکام بالا و سختی بالا که در برابر دماهای بالا مقاومت می کند.

پارامترهای عملکرد قطعات CIM

سرامیک آلومینا ( AL 2 O 3 ) سرامیک زیرکونیا ( Zr0 2 )
عملکرد واحد 95 پوند 99 پوند 99.5 پوند 99.8 پوند ZTA YIZ
تراکم فله g/cm3 3.7 3.8-3.85 3.85 3.85 3.8-4.6 6
سختی MPa ≥ 86 88 88 88 86-88 88-90
خمش قدرت HRA≥ 300 350 400 400 172-450 900
حداکثر دمای کارکرد 1500 1500 1500 1500 1400-1500 1500
ضریب انبساط خطی × 10-6 / ℃ 7.5 8.2 8.2 8.2
ثابت دی الکتریک εr (20 ℃، 1 مگاهرتز) 9 9.2 9.2 9.2
از دست دادن دی الکتریک tanδ× 10-4,1،XNUMX مگاهرتز 3 2 2 2
میزان مقاومت Ω• سانتی متر (20 ℃) 10 13 10 14 10 14 10 14 10 13 10 14
قدرت شکست KV/mm، DC ≥ 20 20 20 20
مقاومت در برابر اسید mg/cm2 ≤ 0.7 0.7 0.7 0.7
مقاومت قلیایی mg/cm2 ≤ 0.2 0.1 0.1 0.1
مقاومت در برابر سایش g/cm2 ≤ 0.2 0.1 0.1 0.1
استحکام فشاری MPa ≥ 2500 2500 2500 2800 2300-2900 2500
استحکام خمشی MPa ≥ 200 350 350 350
مدول الاستیک گپا 300 350 350 350
نسبت پواسون (ضریب تغییر شکل عرضی) 0.2 0.22 0.22 0.22
هدایت حرارتی W/m • K (20 ℃ ) 20 25 25 25 13-27 22

چالش ها در CIM

علیرغم مزایای فراوان، تولید CIM مستلزم سرمایه گذاری قابل توجهی در تجهیزات و قالب ها از جمله هزینه های آن است قالب های تزریقتزریق، جداسازی، تف جوشی، کار و کنترل کیفیت. فرآیند تولید پیچیده است و به پرسنل ماهر برای حفظ کیفیت و عملکرد ثابت نیاز دارد. با این حال، در مقایسه با روش های سنتی تولید سرامیک، CIM مقرون به صرفه تر است. سطح بالای اتوماسیون در فرآیند، هزینه های نیروی کار را کاهش می دهد و توانایی تولید قطعات پیچیده در یک مرحله، نیاز به عملیات ماشینکاری و مونتاژ اضافی را کاهش می دهد.

آینده CIM

با توسعه گوشی‌های هوشمند و دستگاه‌های پوشیدنی، سرامیک‌ها مزایای متعددی نسبت به مواد سنتی دارند. آنها با امواج الکترومغناطیسی تداخل ندارند و آنها را برای ارتباطات بی سیم بسیار مناسب می کند. علاوه بر این، سرامیک ها انتخاب های رنگی و طرح های بیشتری را با احساس راحتی ارائه می دهند.

قالب گیری تزریقی سرامیک یک فناوری ساخت با ارزش است که دارای مزایای بسیاری از جمله تولید قطعات سرامیکی با کیفیت بالا با دقت و قوام فوق العاده است. علیرغم مواجهه با چالش‌ها، CIM کاربرد گسترده‌ای در بین موارد مختلف پیدا کرده است لوازم. با ظهور برنامه های کاربردی جدید و پیشرفت های مداوم فناوری، انتظار می رود محبوبیت آن بیشتر شود. بدنه های سرامیکی که از طریق فرآیند CIM و ابزارهای قالب گیری تزریقی تخصصی تولید می شوند، سهم بیشتری از بازار را به خود اختصاص داده اند.

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخشهای موردنیاز علامتگذاری شدهاند *

رفته به بالا