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      耐磨復合陶瓷管:陶瓷的注漿成型法

      文章發布日期:2019-07-26 22:40
      注漿成型是將陶瓷粉末分散在液態介質中制成懸浮液,使其具有良好的流動性,將此懸浮液注人一定形狀的模具中,通過模具的吸水作用使懸浮液固化制成具有一定形狀的生坯的成型方法。

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      . 注漿成型的工藝原理

      注漿成型是基于石膏模具能迅速吸收水分的特征.其成型過程的原理在理論上并不完全清楚,但一般認為注漿成型過程基本上分成以下幾個階段:

      ()階段是從模具吸水開始到形成薄的一層為止。
      (2)第二階段是在形成薄泥層后泥層逐漸增厚,直達到形成注件。
      (3)第三階段是雛坯形成后一直到脫模,該階段為收縮脫模階段。

      泥漿注漿過程實質上是通過石膏模的毛細管吸力從泥漿中吸取水分因而在模壁上形成泥層。泥層的形成速率可以從以下幾個方面來調節:

      ()泥漿的性質:對于泥漿來說.泥漿中的細顆粒的含量多,解膠完全則不利于泥層的快速形成。
      (2)可以通過控制模具的吸水能力來調整注漿成型的時間。
      (3)可以采用增大泥層兩邊的壓力差來達到縮短成型時間的目的。

      (4)也可采用減小水的黏度或相對密度的方法來提高水的滲透率,從而縮短成型時間,生產中常用提高泥漿的溫度的方法來縮短注漿成型的時間。

      2 . 注漿成型的工藝過程及應用

      ()注漿成型的工藝過程

      ①漿料的制備對于注漿成型而言,漿料的性能顯得尤為重要。對漿料的性能有如下要求:

      a.流動性要妤也就說,漿料的黏度小,這有利于漿料能充滿整個型腔的各個角落;

      b.穩定性要好漿料能長期保持穩定,不容易沉淀和分層;

      c . 觸變性要小漿料注入一段時間后,其黏度變化不大,脫模后的坯體不會受輕微外力的影響而變軟,有利于保持坯體的形狀;

      d.含水量盡可能小 在保證流動性的條件下,含水量要盡可能地小,這可以減少成型時間和干燥收縮,從而減小坯體的變形和開裂;

      e.滲透性要好 漿料中的水分容易通過形成的坯層,能不斷被模壁吸收,使泥層不斷加厚;

      f.脫模性要好 形成的坯體容易從模具上脫離且不容易與模壁發生化學反應;

      g.漿料應盡可能地不含氣泡 可以通過真空處理來達到此目的。

      ②澆注成型:將泥漿澆注到某一透氣的、多毛細孑L的、所需坯體尺寸外形的模具中( 多數為石膏模),類似于過濾過程,同體材料在模具與泥漿的界面上富集,從而形成生坯。

      (2)注漿成型的應用
      注漿成型技術利用石膏模具的吸水性,將制得的陶瓷漿料注入多孔質模具,由模具的氣孔把漿料中液體吸出,在模具中留下坯體。

      3. 注漿成型方法

      注漿成型方法分為基本注漿成型、加速注漿成型方法?;咀{方法又分為空心注漿和實心注漿;加速注漿方法有真空注漿、壓力注漿和離心注漿等類型。
      ()基本注漿方法

      ①空心注漿空心注漿又稱為單面注漿,注漿時采用的石膏模具沒有模芯。

      ②實心注漿實心注槳又叫雙面注漿,所用的石膏模由外模和模芯兩部分構成。

      (2)加速注漿方法

      ①真空注漿:真空注漿是一種常用的加速注漿方法,其原理是形成注漿模具內外的壓力差,以加速石膏模的吸水能力,從而提高注漿成型的效率和質量。

      ②壓力注漿:壓力注漿也是形成注漿模具內外的壓力差來增加注漿過程的推動力。

      ③離心注漿:離心注漿是在漿料注入模具的同時,模具做旋轉運動。

      4 注漿成型的主要缺陷

      由于泥漿的性能、石膏模的性質、操作步驟等因素都會對注漿成型方法制備的制件質量產生影響,因此注漿成型后的坯體可能產生以下缺陷:

      ()開裂
      產生原因主要是由于收縮不均勻所產生的應力而引起的。其具體產生原因如下:

      ①石膏模各個部位的干濕程度不同,吸水量、吸水速率不同,導致生坯各部位的干濕程度不同、收縮不均勻,導致開裂。

      ②制件各部位的厚度不一致,厚薄交接處變化為突出,收縮不均,導致開裂。

      ③注漿時泥漿中斷后再進行注漿容易形成含有空氣的間層。

      ④泥漿的質量不好,陳放時間不夠。

      ⑤石膏模過于或過濕。

      ⑥可塑黏土用量不足或過量。

      ⑦坯體在模具內存放時間過長。

      (2)坯體生成不良或生成緩慢
      其具體產生原因如下:

      ①電解質不足或過量,或者是泥漿中有促使雜質凝聚。

      ②泥漿含水量過高或石膏模的含水量過高并吸水過飽和。

      ③泥漿溫度太低,通常泥漿的溫度不低于0~200C。

      ④生產車間溫度太低,一般來說生產車間好保持在22 0C左右。

      ⑤模具內氣孔分布不均勻或氣孔率過低。

      (3)坯體脫模困難
      其產生原因如下:

      ①在使用新的石膏模時沒能很好地清除附著在其表面的油膜等。

      ②泥漿的含水量過高或者是模具太濕所致。

      ③泥漿中的可塑性黏土含量過多或者是含有不適當的解膠。

      (4)氣泡與針孔
      其產生原因如下:

      ①石膏模具過干、過濕、過熱或過舊。

      ②泥漿內含有氣泡,未排除。

      ③注漿時加入漿料過急,把空氣封閉在泥漿中。

      ④石膏模型內的浮塵沒有清除,燒成時浮塵揮發成氣泡,形成針孔。

      ⑤石膏模型設計不當,妨礙氣體的排出。

      (5)泥縷
      其產生原因如下:

      ①泥漿的黏度過大、密度大,流動性不良。

      ②注漿操作不當,澆注時間過長,放漿過快,缺乏一定的斜度或回漿不凈

      ③生產車間溫度過高,泥漿在石膏模具內起一層皺庋,倒漿時沒有去除。

      ④與制件的形狀有關,坡度過大,曲折過多的模具影響漿料的流動。

      (6)變形
      該缺陷的產生主要是由于以下原因:

      ①石膏模具所含水分不均勻,脫模過早。

      ②泥漿的水分太多,使用電解質不恰當。

      ③制件、模具的設計不當,致使懸臂部分容易變形。

      (7)塌落
      該缺陷的產生主要是由于:

      ①泥漿中的顆粒過細,水分過多,溫度過高,電解質過多。

      ②石膏模具過濕或者其內表面不凈所致。
      5. 注漿成型的機械設備

      ()真空脫氣設備
      漿料在制備、運輸和儲存過程中難免有氣體混入,這些空氣會影響注件的致密度和制件的機械強度、電性能等性能。
      (2)自動注漿設備
      目前,注漿成型已實現自動化,該生產線使用鏈條拽帶的環形機械化注漿成型線。按注漿的生產過程,該成型設有自動注漿→吃漿→倒漿→余漿→干燥→脫模→合模→模型干燥→注漿等階段。

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