ज़िरकोनिया सिरेमिक की नौ सटीक मोल्डिंग प्रक्रियाएं

ज़िरकोनिया सिरेमिक की नौ सटीक मोल्डिंग प्रक्रियाएं
मोल्डिंग प्रक्रिया सिरेमिक सामग्रियों की संपूर्ण तैयारी प्रक्रिया में एक लिंकिंग भूमिका निभाती है, और सिरेमिक सामग्रियों और घटकों की प्रदर्शन विश्वसनीयता और उत्पादन दोहराव सुनिश्चित करने की कुंजी है।
समाज के विकास के साथ, पारंपरिक सिरेमिक की पारंपरिक हाथ से सानने की विधि, पहिया बनाने की विधि, ग्राउटिंग विधि आदि अब उत्पादन और शोधन के लिए आधुनिक समाज की जरूरतों को पूरा नहीं कर सकती हैं, इसलिए एक नई मोल्डिंग प्रक्रिया का जन्म हुआ।ZrO2 महीन सिरेमिक सामग्री का व्यापक रूप से निम्नलिखित 9 प्रकार की मोल्डिंग प्रक्रियाओं (2 प्रकार की सूखी विधियाँ और 7 प्रकार की गीली विधियाँ) में उपयोग किया जाता है:

1. सूखी ढलाई

1.1 सूखा दबाव

ड्राई प्रेसिंग में सिरेमिक पाउडर को शरीर के एक निश्चित आकार में दबाने के लिए दबाव का उपयोग किया जाता है।इसका सार यह है कि बाहरी बल की कार्रवाई के तहत, पाउडर कण सांचे में एक-दूसरे के पास आते हैं, और एक निश्चित आकार बनाए रखने के लिए आंतरिक घर्षण द्वारा मजबूती से जुड़े होते हैं।सूखे-दबाए गए हरे पिंडों में मुख्य दोष स्पैलेशन है, जो पाउडर के बीच आंतरिक घर्षण और पाउडर और मोल्ड की दीवार के बीच घर्षण के कारण होता है, जिसके परिणामस्वरूप शरीर के अंदर दबाव कम हो जाता है।

ड्राई प्रेसिंग के फायदे यह हैं कि हरे शरीर का आकार सटीक होता है, ऑपरेशन सरल होता है, और मशीनीकृत ऑपरेशन का एहसास करना सुविधाजनक होता है;हरी सूखी प्रेसिंग में नमी और बाइंडर की मात्रा कम होती है, और सुखाने और फायरिंग सिकुड़न छोटी होती है।इसका उपयोग मुख्य रूप से सरल आकार वाले उत्पाद बनाने के लिए किया जाता है, और पहलू अनुपात छोटा होता है।मोल्ड घिसाव के कारण बढ़ी हुई उत्पादन लागत ड्राई प्रेसिंग का नुकसान है।

1.2 आइसोस्टैटिक दबाव

आइसोस्टैटिक प्रेसिंग पारंपरिक शुष्क प्रेसिंग के आधार पर विकसित एक विशेष निर्माण विधि है।यह सभी दिशाओं से लोचदार मोल्ड के अंदर पाउडर पर समान रूप से दबाव लागू करने के लिए द्रव संचरण दबाव का उपयोग करता है।द्रव के आंतरिक दबाव की स्थिरता के कारण, पाउडर सभी दिशाओं में समान दबाव सहन करता है, इसलिए हरे शरीर के घनत्व में अंतर से बचा जा सकता है।

आइसोस्टैटिक प्रेसिंग को गीले बैग आइसोस्टैटिक प्रेसिंग और ड्राई बैग आइसोस्टैटिक प्रेसिंग में विभाजित किया गया है।गीले बैग आइसोस्टैटिक दबाव से जटिल आकार वाले उत्पाद बन सकते हैं, लेकिन यह केवल रुक-रुक कर ही काम कर सकता है।ड्राई बैग आइसोस्टैटिक दबाने से स्वचालित निरंतर संचालन का एहसास हो सकता है, लेकिन केवल चौकोर, गोल और ट्यूबलर क्रॉस-सेक्शन जैसे सरल आकार वाले उत्पाद ही बन सकते हैं।आइसोस्टैटिक दबाव से एक समान और घने हरे शरीर को प्राप्त किया जा सकता है, जिसमें छोटे फायरिंग संकोचन और सभी दिशाओं में समान संकोचन होता है, लेकिन उपकरण जटिल और महंगा है, और उत्पादन क्षमता अधिक नहीं है, और यह केवल विशेष सामग्री के उत्पादन के लिए उपयुक्त है आवश्यकताएं।

2. गीला गठन

2.1 ग्राउटिंग
ग्राउटिंग मोल्डिंग प्रक्रिया टेप कास्टिंग के समान है, अंतर यह है कि मोल्डिंग प्रक्रिया में भौतिक निर्जलीकरण प्रक्रिया और रासायनिक जमावट प्रक्रिया शामिल है।शारीरिक निर्जलीकरण छिद्रित जिप्सम मोल्ड की केशिका क्रिया के माध्यम से घोल में मौजूद पानी को हटा देता है।सतह CaSO4 के विघटन से उत्पन्न Ca2+ घोल की आयनिक शक्ति को बढ़ाता है, जिसके परिणामस्वरूप घोल का प्रवाह होता है।
भौतिक निर्जलीकरण और रासायनिक जमाव की क्रिया के तहत, सिरेमिक पाउडर के कण जिप्सम मोल्ड की दीवार पर जमा हो जाते हैं।ग्राउटिंग जटिल आकृतियों वाले बड़े पैमाने पर सिरेमिक भागों की तैयारी के लिए उपयुक्त है, लेकिन आकार, घनत्व, शक्ति आदि सहित हरे शरीर की गुणवत्ता खराब है, श्रमिकों की श्रम तीव्रता अधिक है, और यह उपयुक्त नहीं है स्वचालित संचालन के लिए.

2.2 हॉट डाई कास्टिंग
हॉट डाई कास्टिंग में गर्म डाई कास्टिंग के लिए घोल प्राप्त करने के लिए सिरेमिक पाउडर को बाइंडर (पैराफिन) के साथ अपेक्षाकृत उच्च तापमान (60 ~ 100 ℃) पर मिलाना है।संपीड़ित हवा की क्रिया के तहत घोल को धातु के सांचे में इंजेक्ट किया जाता है, और दबाव बनाए रखा जाता है।मोम ब्लैंक प्राप्त करने के लिए ठंडा करके, मोल्डिंग करके, हरा शरीर प्राप्त करने के लिए मोम ब्लैंक को एक अक्रिय पाउडर के संरक्षण में डीवैक्स किया जाता है, और हरे शरीर को चीनी मिट्टी के बरतन बनने के लिए उच्च तापमान पर पाप किया जाता है।

हॉट डाई कास्टिंग द्वारा बनाई गई ग्रीन बॉडी में सटीक आयाम, समान आंतरिक संरचना, कम मोल्ड घिसाव और उच्च उत्पादन क्षमता होती है, और यह विभिन्न कच्चे माल के लिए उपयुक्त है।मोम के घोल और सांचे के तापमान को सख्ती से नियंत्रित करने की आवश्यकता है, अन्यथा यह इंजेक्शन या विरूपण का कारण बनेगा, इसलिए यह बड़े भागों के निर्माण के लिए उपयुक्त नहीं है, और दो-चरणीय फायरिंग प्रक्रिया जटिल है और ऊर्जा की खपत अधिक है।

2.3 टेप कास्टिंग
टेप कास्टिंग में प्रवाह योग्य चिपचिपा घोल प्राप्त करने के लिए बड़ी मात्रा में कार्बनिक बाइंडर्स, प्लास्टिसाइज़र, डिस्पर्सेंट्स इत्यादि के साथ सिरेमिक पाउडर को पूरी तरह से मिश्रण करना है, कास्टिंग मशीन के हॉपर में घोल जोड़ें, और मोटाई को नियंत्रित करने के लिए एक स्क्रैपर का उपयोग करें।यह फीडिंग नोजल के माध्यम से कन्वेयर बेल्ट में प्रवाहित होता है, और सूखने के बाद फिल्म ब्लैंक प्राप्त होता है।

यह प्रक्रिया फिल्म सामग्री तैयार करने के लिए उपयुक्त है।बेहतर लचीलापन प्राप्त करने के लिए, बड़ी मात्रा में कार्बनिक पदार्थ मिलाया जाता है, और प्रक्रिया मापदंडों को सख्ती से नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है, अन्यथा यह आसानी से छीलने, धारियाँ, कम फिल्म ताकत या मुश्किल छीलने जैसे दोष पैदा कर देगा।उपयोग किया जाने वाला कार्बनिक पदार्थ विषाक्त है और पर्यावरण प्रदूषण का कारण बनेगा, और पर्यावरण प्रदूषण को कम करने के लिए जितना संभव हो गैर विषैले या कम विषाक्त प्रणाली का उपयोग किया जाना चाहिए।

2.4 जेल इंजेक्शन मोल्डिंग
जेल इंजेक्शन मोल्डिंग तकनीक एक नई कोलाइडल रैपिड प्रोटोटाइप प्रक्रिया है जिसका आविष्कार सबसे पहले 1990 के दशक की शुरुआत में ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी के शोधकर्ताओं ने किया था।इसके मूल में कार्बनिक मोनोमर समाधानों का उपयोग होता है जो उच्च शक्ति, पार्श्व रूप से जुड़े पॉलिमर-विलायक जैल में पॉलिमराइज़ होते हैं।

कार्बनिक मोनोमर्स के घोल में घुले सिरेमिक पाउडर के घोल को एक सांचे में डाला जाता है, और मोनोमर मिश्रण एक जेलयुक्त भाग बनाने के लिए पोलीमराइज़ होता है।चूंकि पार्श्व रूप से जुड़े पॉलिमर-विलायक में केवल 10% -20% (द्रव्यमान अंश) पॉलिमर होता है, इसलिए सुखाने के चरण द्वारा जेल भाग से विलायक को निकालना आसान होता है।उसी समय, पॉलिमर के पार्श्व कनेक्शन के कारण, पॉलिमर सुखाने की प्रक्रिया के दौरान विलायक के साथ स्थानांतरित नहीं हो सकते हैं।

इस विधि का उपयोग एकल-चरण और मिश्रित सिरेमिक भागों के निर्माण के लिए किया जा सकता है, जो जटिल-आकार, अर्ध-नेट-आकार के सिरेमिक भागों का निर्माण कर सकते हैं, और इसकी हरे रंग की ताकत 20-30 एमपीए या उससे अधिक है, जिसे पुन: संसाधित किया जा सकता है।इस विधि की मुख्य समस्या यह है कि सघनीकरण प्रक्रिया के दौरान भ्रूण शरीर की सिकुड़न दर अपेक्षाकृत अधिक होती है, जिससे भ्रूण शरीर आसानी से विकृत हो जाता है;कुछ कार्बनिक मोनोमर्स में ऑक्सीजन अवरोध होता है, जिसके कारण सतह छिल जाती है और गिर जाती है;तापमान-प्रेरित कार्बनिक मोनोमर पोलीमराइजेशन प्रक्रिया के कारण, तापमान शेविंग के कारण आंतरिक तनाव का अस्तित्व होता है, जिससे रिक्त स्थान टूट जाते हैं और इसी तरह।

2.5 प्रत्यक्ष जमना इंजेक्शन मोल्डिंग
डायरेक्ट सॉलिडिफिकेशन इंजेक्शन मोल्डिंग ईटीएच ज्यूरिख द्वारा विकसित एक मोल्डिंग तकनीक है: विलायक पानी, सिरेमिक पाउडर और कार्बनिक योजक पूरी तरह से इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से स्थिर, कम-चिपचिपाहट, उच्च-ठोस-सामग्री घोल बनाने के लिए मिश्रित होते हैं, जिसे घोल पीएच या रसायनों को जोड़कर बदला जा सकता है। जो इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता को बढ़ाता है, फिर घोल को एक गैर-छिद्रपूर्ण सांचे में इंजेक्ट किया जाता है।

प्रक्रिया के दौरान रासायनिक प्रतिक्रियाओं की प्रगति को नियंत्रित करें।इंजेक्शन मोल्डिंग से पहले प्रतिक्रिया धीरे-धीरे की जाती है, घोल की चिपचिपाहट कम रखी जाती है, और इंजेक्शन मोल्डिंग के बाद प्रतिक्रिया तेज हो जाती है, घोल जम जाता है, और द्रव घोल एक ठोस शरीर में बदल जाता है।प्राप्त हरे शरीर में अच्छे यांत्रिक गुण होते हैं और ताकत 5kPa तक पहुंच सकती है।वांछित आकार का सिरेमिक हिस्सा बनाने के लिए हरे शरीर को तोड़ा जाता है, सुखाया जाता है और सिंटर किया जाता है।

इसके फायदे यह हैं कि इसे कार्बनिक योजकों की आवश्यकता नहीं होती है या केवल थोड़ी मात्रा में (1% से कम) की आवश्यकता होती है, हरे शरीर को कम करने की आवश्यकता नहीं होती है, हरे शरीर का घनत्व एक समान होता है, सापेक्ष घनत्व अधिक होता है (55% ~) 70%), और यह बड़े आकार और जटिल आकार के सिरेमिक भागों का निर्माण कर सकता है।इसका नुकसान यह है कि योजक महंगे हैं, और प्रतिक्रिया के दौरान आम तौर पर गैस निकलती है।

2.6 इंजेक्शन मोल्डिंग
इंजेक्शन मोल्डिंग का उपयोग लंबे समय से प्लास्टिक उत्पादों की मोल्डिंग और धातु के सांचों की मोल्डिंग में किया जाता रहा है।यह प्रक्रिया थर्मोप्लास्टिक ऑर्गेनिक्स के कम तापमान के इलाज या थर्मोसेटिंग ऑर्गेनिक्स के उच्च तापमान के इलाज का उपयोग करती है।पाउडर और कार्बनिक वाहक को एक विशेष मिश्रण उपकरण में मिलाया जाता है, और फिर उच्च दबाव (दसियों से सैकड़ों एमपीए) के तहत मोल्ड में इंजेक्ट किया जाता है।बड़े मोल्डिंग दबाव के कारण, प्राप्त रिक्त स्थान में सटीक आयाम, उच्च चिकनाई और कॉम्पैक्ट संरचना होती है;विशेष मोल्डिंग उपकरण के उपयोग से उत्पादन क्षमता में काफी सुधार होता है।

1970 के दशक के अंत और 1980 के दशक की शुरुआत में, सिरेमिक भागों की मोल्डिंग के लिए इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया लागू की गई थी।यह प्रक्रिया बड़ी मात्रा में कार्बनिक पदार्थ जोड़कर बंजर सामग्री की प्लास्टिक मोल्डिंग का एहसास कराती है, जो एक सामान्य सिरेमिक प्लास्टिक मोल्डिंग प्रक्रिया है।इंजेक्शन मोल्डिंग तकनीक में, मुख्य बाइंडर के रूप में थर्मोप्लास्टिक ऑर्गेनिक्स (जैसे पॉलीइथाइलीन, पॉलीस्टाइनिन), थर्मोसेटिंग ऑर्गेनिक्स (जैसे एपॉक्सी राल, फेनोलिक रेजिन), या पानी में घुलनशील पॉलिमर का उपयोग करने के अलावा, प्रक्रिया की कुछ मात्रा जोड़ना आवश्यक है। सिरेमिक इंजेक्शन सस्पेंशन की तरलता में सुधार करने और इंजेक्शन मोल्डेड बॉडी की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए प्लास्टिसाइज़र, स्नेहक और कपलिंग एजेंट जैसे सहायक उपकरण।

इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया में उच्च स्तर के स्वचालन और मोल्डिंग ब्लैंक के सटीक आकार के फायदे हैं।हालाँकि, इंजेक्शन-मोल्ड सिरेमिक भागों के हरे शरीर में कार्बनिक सामग्री 50vol% तक अधिक है।बाद की सिंटरिंग प्रक्रिया में इन कार्बनिक पदार्थों को खत्म करने में लंबा समय लगता है, यहां तक ​​कि कई दिनों से लेकर दर्जनों दिनों तक, और गुणवत्ता दोष पैदा करना आसान होता है।

2.7 कोलाइडल इंजेक्शन मोल्डिंग
बड़ी मात्रा में कार्बनिक पदार्थ जोड़े जाने की समस्या को हल करने और पारंपरिक इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया में आने वाली कठिनाइयों को दूर करने के लिए, सिंघुआ विश्वविद्यालय ने सिरेमिक के कोलाइडल इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए रचनात्मक रूप से एक नई प्रक्रिया का प्रस्ताव रखा, और स्वतंत्र रूप से एक कोलाइडल इंजेक्शन मोल्डिंग प्रोटोटाइप विकसित किया। बंजर सिरेमिक घोल के इंजेक्शन का एहसास करने के लिए।गठन.

मूल विचार कोलाइडल मोल्डिंग को इंजेक्शन मोल्डिंग के साथ संयोजित करना है, मालिकाना इंजेक्शन उपकरण और कोलाइडल इन-सीटू सॉलिडिफिकेशन मोल्डिंग प्रक्रिया द्वारा प्रदान की गई नई इलाज तकनीक का उपयोग करना।यह नई प्रक्रिया 4wt.% से कम कार्बनिक पदार्थ का उपयोग करती है।जल-आधारित निलंबन में कार्बनिक मोनोमर्स या कार्बनिक यौगिकों की एक छोटी मात्रा का उपयोग कार्बनिक नेटवर्क कंकाल बनाने के लिए मोल्ड में इंजेक्शन के बाद कार्बनिक मोनोमर्स के पोलीमराइजेशन को जल्दी से प्रेरित करने के लिए किया जाता है, जो सिरेमिक पाउडर को समान रूप से लपेटता है।इनमें न केवल डीगमिंग का समय बहुत कम हो जाता है, बल्कि डीगमिंग के फटने की संभावना भी बहुत कम हो जाती है।

सिरेमिक के इंजेक्शन मोल्डिंग और कोलाइडल मोल्डिंग के बीच बहुत बड़ा अंतर है।मुख्य अंतर यह है कि पूर्व प्लास्टिक मोल्डिंग की श्रेणी से संबंधित है, और बाद वाला स्लरी मोल्डिंग की श्रेणी से संबंधित है, अर्थात, स्लरी में कोई प्लास्टिसिटी नहीं है और यह एक बंजर सामग्री है।क्योंकि कोलाइडल मोल्डिंग में घोल में कोई प्लास्टिसिटी नहीं होती है, इसलिए सिरेमिक इंजेक्शन मोल्डिंग के पारंपरिक विचार को नहीं अपनाया जा सकता है।यदि कोलाइडल मोल्डिंग को इंजेक्शन मोल्डिंग के साथ जोड़ा जाता है, तो मालिकाना इंजेक्शन उपकरण और कोलाइडल इन-सीटू मोल्डिंग प्रक्रिया द्वारा प्रदान की गई नई इलाज तकनीक का उपयोग करके सिरेमिक सामग्री के कोलाइडल इंजेक्शन मोल्डिंग का एहसास किया जाता है।

सिरेमिक के कोलाइडल इंजेक्शन मोल्डिंग की नई प्रक्रिया सामान्य कोलाइडल मोल्डिंग और पारंपरिक इंजेक्शन मोल्डिंग से अलग है।उच्च स्तर की मोल्डिंग स्वचालन का लाभ कोलाइडल मोल्डिंग प्रक्रिया का गुणात्मक उत्थान है, जो उच्च तकनीक वाले सिरेमिक के औद्योगीकरण की आशा बन जाएगा।