Michakato tisa ya ukingo wa usahihi wa keramik ya zirconia

Michakato tisa ya ukingo wa usahihi wa keramik ya zirconia
Mchakato wa ukingo una jukumu la kuunganisha katika mchakato mzima wa maandalizi ya vifaa vya kauri, na ni ufunguo wa kuhakikisha uaminifu wa utendaji na kurudiwa kwa uzalishaji wa vifaa vya kauri na vipengele.
Pamoja na maendeleo ya jamii, mbinu ya jadi ya kukanda mkono, njia ya kutengeneza gurudumu, njia ya grouting, nk ya keramik ya jadi haiwezi tena kukidhi mahitaji ya jamii ya kisasa kwa ajili ya uzalishaji na uboreshaji, hivyo mchakato mpya wa ukingo ulizaliwa.Nyenzo za kauri za ZrO2 hutumiwa sana katika aina 9 zifuatazo za michakato ya ukingo (aina 2 za njia kavu na aina 7 za njia za mvua):

1. Ukingo kavu

1.1 Kubonyeza kavu

Kubonyeza kavu hutumia shinikizo kushinikiza poda ya kauri kwenye umbo fulani la mwili.Kiini chake ni kwamba chini ya hatua ya nguvu ya nje, chembe za poda hukaribia kila mmoja katika mold, na ni imara pamoja na msuguano wa ndani ili kudumisha sura fulani.Kasoro kuu katika miili ya kijani iliyoshinikizwa kavu ni spallation, ambayo ni kwa sababu ya msuguano wa ndani kati ya poda na msuguano kati ya poda na ukuta wa ukungu, na kusababisha upotezaji wa shinikizo ndani ya mwili.

Faida za kushinikiza kavu ni kwamba ukubwa wa mwili wa kijani ni sahihi, operesheni ni rahisi, na ni rahisi kutambua operesheni ya mechanized;maudhui ya unyevu na binder katika ukandamizaji wa kavu ya kijani ni kidogo, na shrinkage ya kukausha na kurusha ni ndogo.Inatumiwa hasa kuunda bidhaa na maumbo rahisi, na uwiano wa kipengele ni mdogo.Kuongezeka kwa gharama ya uzalishaji unaosababishwa na kuvaa kwa mold ni hasara ya ukandamizaji kavu.

1.2 Kubonyeza kwa Isostatic

Kushinikiza kwa Isostatic ni njia maalum ya kuunda iliyotengenezwa kwa msingi wa ukandamizaji wa jadi wa kavu.Inatumia shinikizo la upitishaji wa maji ili kutumia shinikizo sawasawa kwa unga ndani ya mold elastic kutoka pande zote.Kutokana na msimamo wa shinikizo la ndani la maji, poda hubeba shinikizo sawa kwa pande zote, hivyo tofauti katika wiani wa mwili wa kijani inaweza kuepukwa.

Ukandamizaji wa Isostatic umegawanywa katika uendelezaji wa mfuko wa isostatic na mfuko kavu wa isostatic.Ukandamizaji wa isostatic kwenye begi lenye unyevu unaweza kutengeneza bidhaa zenye maumbo changamano, lakini unaweza kufanya kazi mara kwa mara.Ukandamizaji wa isostatic kwenye mfuko unaweza kutambua utendakazi unaoendelea kiotomatiki, lakini unaweza tu kutengeneza bidhaa zenye maumbo rahisi kama vile sehemu chungu za mraba, pande zote na neli.Ukandamizaji wa isostatic unaweza kupata mwili wa kijani kibichi na mnene, na shrinkage ndogo ya kurusha na shrinkage ya sare kwa pande zote, lakini vifaa ni ngumu na ni ghali, na ufanisi wa uzalishaji sio juu, na inafaa tu kwa utengenezaji wa vifaa maalum. mahitaji.

2. Uundaji wa mvua

2.1 Kukuza
Mchakato wa ukingo wa grouting ni sawa na utupaji wa mkanda, tofauti ni kwamba mchakato wa ukingo unajumuisha mchakato wa kutokomeza maji mwilini na mchakato wa kuganda kwa kemikali.Ukosefu wa maji mwilini huondoa maji katika tope kupitia hatua ya capillary ya mold ya jasi ya porous.Ca2+ inayotokana na kufutwa kwa uso wa CaSO4 huongeza nguvu ya ionic ya slurry, na kusababisha flocculation ya slurry.
Chini ya hatua ya upungufu wa maji mwilini na mgando wa kemikali, chembe za poda za kauri zimewekwa kwenye ukuta wa mold ya jasi.Grouting inafaa kwa utayarishaji wa sehemu kubwa za kauri zilizo na maumbo tata, lakini ubora wa mwili wa kijani kibichi, pamoja na umbo, wiani, nguvu, n.k., ni duni, nguvu ya kazi ya wafanyikazi ni kubwa, na haifai. kwa shughuli za kiotomatiki.

2.2 Utoaji moto wa kufa
Utoaji moto wa kufa ni kuchanganya poda ya kauri na binder (parafini) kwa joto la juu kiasi (60~100℃) ili kupata tope tope kwa kurusha divai moto.Tope hudungwa ndani ya ukungu wa chuma chini ya hatua ya hewa iliyoshinikwa, na shinikizo hudumishwa.Kupoeza, kubomoa ili kupata tupu tupu, tupu ya nta hutiwa nta chini ya ulinzi wa poda ya ajizi ili kupata mwili wa kijani kibichi, na mwili wa kijani hutiwa kwenye joto la juu na kuwa porcelaini.

Mwili wa kijani unaoundwa na utupaji moto una vipimo sahihi, muundo wa ndani unaofanana, uvaaji mdogo wa ukungu na ufanisi wa juu wa uzalishaji, na unafaa kwa malighafi mbalimbali.Joto la tope la nta na ukungu linahitaji kudhibitiwa kwa uangalifu, vinginevyo itasababisha chini ya sindano au deformation, kwa hivyo haifai kwa utengenezaji wa sehemu kubwa, na mchakato wa kurusha wa hatua mbili ni ngumu na matumizi ya nishati ni ya juu.

2.3 Utoaji wa mkanda
Utoaji wa mkanda ni kuchanganya kikamilifu poda ya kauri na kiasi kikubwa cha viunganishi vya kikaboni, plastiki, visambaza, nk ili kupata tope la mnato linaloweza kutiririka, kuongeza tope kwenye hopa ya mashine ya kutupia, na kutumia kikwaruzi kudhibiti unene.Inapita kwa ukanda wa conveyor kupitia pua ya kulisha, na tupu ya filamu hupatikana baada ya kukausha.

Utaratibu huu unafaa kwa ajili ya maandalizi ya vifaa vya filamu.Ili kupata unyumbulifu bora, kiasi kikubwa cha vitu vya kikaboni huongezwa, na vigezo vya mchakato vinahitajika kudhibitiwa kwa uangalifu, vinginevyo itasababisha kasoro kwa urahisi kama vile kumenya, michirizi, nguvu ya chini ya filamu au ugumu wa peeling.Kikaboni kinachotumiwa ni sumu na kitasababisha uchafuzi wa mazingira, na mfumo usio na sumu au usio na sumu unapaswa kutumika iwezekanavyo ili kupunguza uchafuzi wa mazingira.

2.4 Ukingo wa sindano ya gel
Teknolojia ya kutengeneza sindano ya gel ni mchakato mpya wa uchapaji wa haraka wa colloidal uliovumbuliwa kwa mara ya kwanza na watafiti katika Maabara ya Kitaifa ya Oak Ridge mapema miaka ya 1990.Msingi wake ni matumizi ya suluji za kikaboni za monoma ambazo hupolimisha kuwa gel za kutengenezea za polima zenye nguvu ya juu, zilizounganishwa kwa upande.

Tope la poda ya kauri iliyoyeyushwa katika suluhisho la monoma za kikaboni hutupwa kwenye ukungu, na mchanganyiko wa monoma hupolimishwa na kuunda sehemu ya gel.Kwa kuwa kutengenezea kwa polymer iliyounganishwa kwa upande kuna 10% -20% tu (sehemu ya molekuli) polima, ni rahisi kuondoa kutengenezea kutoka kwa sehemu ya gel kwa hatua ya kukausha.Wakati huo huo, kutokana na uhusiano wa kando wa polima, polima haziwezi kuhamia na kutengenezea wakati wa mchakato wa kukausha.

Njia hii inaweza kutumika kutengeneza sehemu za kauri za awamu moja na zenye mchanganyiko, ambazo zinaweza kutengeneza sehemu za kauri zenye umbo changamani, sawa na wavu, na nguvu zake za kijani kibichi ni za juu hadi 20-30Mpa au zaidi, ambazo zinaweza kuchakatwa tena.Shida kuu ya njia hii ni kwamba kiwango cha kupungua kwa mwili wa kiinitete ni cha juu sana wakati wa mchakato wa densification, ambayo husababisha kwa urahisi deformation ya mwili wa kiinitete;baadhi ya monoma za kikaboni zina kizuizi cha oksijeni, ambayo husababisha uso wa ngozi na kuanguka;kutokana na joto-ikiwa kikaboni monoma mchakato wa upolimishaji, na kusababisha Joto kunyoa husababisha kuwepo kwa dhiki ya ndani, ambayo husababisha nafasi zilizoachwa wazi na kadhalika.

2.5 Ukingo wa sindano ya uimarishaji wa moja kwa moja
Utengenezaji wa sindano ya uimarishaji wa moja kwa moja ni teknolojia ya ukingo iliyotengenezwa na ETH Zurich: maji ya kutengenezea, poda ya kauri na viungio vya kikaboni huchanganyika kikamilifu ili kuunda utulivu wa kielektroniki, mnato wa chini, tope la maudhui ya juu-imara, ambayo inaweza kubadilishwa kwa kuongeza tope pH au kemikali. ambayo huongeza mkusanyiko wa elektroliti, basi tope hudungwa kwenye ukungu usio na vinyweleo.

Kudhibiti maendeleo ya athari za kemikali wakati wa mchakato.Mwitikio kabla ya ukingo wa sindano unafanywa polepole, mnato wa tope huwekwa chini, na majibu huharakishwa baada ya ukingo wa sindano, tope huganda, na tope la maji hubadilishwa kuwa mwili thabiti.Mwili wa kijani uliopatikana una mali nzuri ya mitambo na nguvu inaweza kufikia 5kPa.Mwili wa kijani umeharibiwa, kavu na sintered ili kuunda sehemu ya kauri ya sura inayotaka.

Faida zake ni kwamba haihitaji au inahitaji tu kiasi kidogo cha viungio vya kikaboni (chini ya 1%), mwili wa kijani hauhitaji kupunguzwa, wiani wa mwili wa kijani ni sare, msongamano wa jamaa ni mkubwa (55% ~ 70%), na inaweza kuunda sehemu za kauri za ukubwa mkubwa na ngumu.Hasara yake ni kwamba viungio ni ghali, na gesi kwa ujumla hutolewa wakati wa majibu.

2.6 Ukingo wa sindano
Ukingo wa sindano umetumika kwa muda mrefu katika ukingo wa bidhaa za plastiki na ukingo wa molds za chuma.Utaratibu huu hutumia uponyaji wa joto la chini la viumbe vya thermoplastic au uponyaji wa joto la juu la viumbe vya thermosetting.Poda na carrier wa kikaboni huchanganywa katika vifaa maalum vya kuchanganya, na kisha huingizwa kwenye mold chini ya shinikizo la juu (makumi hadi mamia ya MPa).Kwa sababu ya shinikizo kubwa la ukingo, nafasi zilizopatikana zina vipimo sahihi, laini ya juu na muundo wa kompakt;matumizi ya vifaa maalum vya ukingo huboresha sana ufanisi wa uzalishaji.

Mwishoni mwa miaka ya 1970 na mapema miaka ya 1980, mchakato wa ukingo wa sindano ulitumika kwa ukingo wa sehemu za kauri.Utaratibu huu unatambua ukingo wa plastiki wa nyenzo tasa kwa kuongeza kiasi kikubwa cha viumbe hai, ambayo ni mchakato wa kawaida wa ukingo wa plastiki ya kauri.Katika teknolojia ya ukingo wa sindano, pamoja na kutumia viumbe vya thermoplastic (kama vile polyethilini, polystyrene), viumbe vya thermosetting (kama vile resin epoxy, resin phenolic), au polima zinazoyeyushwa na maji kama kiunganishi kikuu, ni muhimu kuongeza Kiasi fulani cha mchakato. misaada kama vile vilainishi, vilainishi na viunganishi ili kuboresha umiminiko wa kusimamishwa kwa sindano ya kauri na kuhakikisha ubora wa mwili uliovunjwa sindano.

Mchakato wa ukingo wa sindano una faida za kiwango cha juu cha otomatiki na saizi sahihi ya tupu ya ukingo.Hata hivyo, maudhui ya kikaboni katika mwili wa kijani wa sehemu za kauri zilizoundwa kwa sindano ni juu ya 50voltage.Inachukua muda mrefu, hata siku kadhaa hadi siku kadhaa, kuondokana na vitu hivi vya kikaboni katika mchakato unaofuata wa sintering, na ni rahisi kusababisha kasoro za ubora.

2.7 Ukingo wa sindano ya Colloidal
Ili kusuluhisha shida za idadi kubwa ya vitu vya kikaboni vilivyoongezwa na ugumu wa kuondoa ugumu katika mchakato wa ukingo wa jadi wa sindano, Chuo Kikuu cha Tsinghua kilipendekeza kwa ubunifu mchakato mpya wa ukingo wa sindano ya colloidal ya keramik, na kwa kujitegemea kuendeleza mfano wa ukingo wa sindano ya colloidal. kutambua sindano ya tope tasa kauri.kutengeneza.

Wazo la msingi ni kuchanganya ukingo wa colloidal na ukingo wa sindano, kwa kutumia vifaa vya sindano vya umiliki na teknolojia mpya ya kuponya inayotolewa na mchakato wa uundaji wa ugumu wa colloidal in-situ.Mchakato huu mpya unatumia chini ya 4wt.% ya vitu vya kikaboni.Kiasi kidogo cha monoma za kikaboni au misombo ya kikaboni katika kusimamishwa kwa maji hutumiwa kwa haraka kushawishi upolimishaji wa monoma za kikaboni baada ya sindano kwenye mold ili kuunda mifupa ya mtandao wa kikaboni, ambayo hufunika sawasawa poda ya kauri.Miongoni mwao, sio tu wakati wa degumming umefupishwa sana, lakini pia uwezekano wa kupasuka kwa degumming hupunguzwa sana.

Kuna tofauti kubwa kati ya ukingo wa sindano ya keramik na ukingo wa colloidal.Tofauti kuu ni kwamba ya kwanza ni ya kikundi cha ukingo wa plastiki, na ya mwisho ni ya ukingo wa slurry, yaani, slurry haina plastiki na ni nyenzo tasa.Kwa sababu tope hilo halina plastiki katika ukingo wa koloidal, wazo la jadi la ukingo wa sindano ya kauri haliwezi kupitishwa.Ikiwa ukingo wa koloidal umeunganishwa na ukingo wa sindano, ukingo wa sindano ya colloidal ya nyenzo za kauri hupatikana kwa kutumia vifaa vya sindano vya umiliki na teknolojia mpya ya kuponya inayotolewa na mchakato wa uundaji wa colloidal in-situ.

Mchakato mpya wa ukingo wa sindano ya colloidal ya keramik ni tofauti na ukingo wa jumla wa kolloidal na ukingo wa jadi wa sindano.Faida ya kiwango cha juu cha otomatiki ya ukingo ni usablimishaji wa ubora wa mchakato wa ukingo wa colloidal, ambayo itakuwa tumaini la ukuaji wa viwanda wa keramik za hali ya juu.