Керамические методы формирования

Методы формирования керамики - это способы формирования керамики , которые используются для изготовления всего, от посуды, таких как чайники, до инженерной керамики, такой как детали компьютера. керамики Методы включают в себя гончарное колесо , литье скольжения и многие другие.

Методы формирования порошков керамического сырья в сложные формы желательны во многих областях технологий. Например, такие методы необходимы для производства расширенных, высокотемпературных структурных деталей, таких как компоненты теплового двигателя, выздоровления и тому подобное из порошков керамического сырья. Типичные детали, изготовленные с этой производственной операцией, включают в себя грудь, изготовленные из нержавеющей стали, бронзы, сложные режущие инструменты, инструменты пластиковой формы и другие. Типичные используемые материалы: древесина, металл, вода, штукатурка, эпоксидная смола и STL, кремнезем и циркония.

Эта производственная операция хорошо известна тем, что обеспечивает инструменты с размерной стабильностью, качеством поверхности, плотностью и однородности. Например, в процессе литья скольжения лисовая часть имеет высокую концентрацию сырья с небольшой добавкой, это улучшает однородность. Но также, штукатурная форма вытягивает воду из залитого скольжения, чтобы компактно и образует литье на поверхности плесени. Это образует плотный состав.

Скольжение кастинг

Есть много методов формирования для изготовления керамики, но одним из примеров является литье скольжения . Вот где скольжение или жидкая глина заливается в гипсовую форму. Вода в скольжении вытягивается в стены гипсовой формы, оставляя внутренний слой твердой глины, который быстро затвердевает. При высокой сухой, твердой глине также можно удалить. Проскальзывание, используемое в литью скольжения, часто выросла с веществом, которое уменьшает необходимость в дополнительной воде для смягчения скольжения (если не сумасшедший требуется ); Это предотвращает чрезмерную усадку, которая возникает, когда кусок, содержащий много водного суши; Другой подход - медленно сушить предметы.

Методы скольжения обеспечивают превосходное качество поверхности, плотность и однородность в литье керамического сырья с высоким содержанием чистоты над другими методами керамического литья, таких как гидравлическое литье, поскольку ливая часть представляет собой более высокую концентрацию керамического сырья с небольшими добавками. Слип - это подвеска из тонкого сырья в жидкости, такой как вода или спирт с небольшим количеством вторичных материалов, таких как диспергаторы, поверхностно -активные вещества и связующие. Методы литья керамики. Гипл -плесень вытягивает воду из залитого скольжения, чтобы компактно и образует литье на поверхности плесени. Это формирует плотный состав, удаляющий вредные воздушные пробелы и минимизируя усадку в последнем процессе спекания.

Аддитивное производство

См. Также избирательное лазерное спекание .

Для производства сложных форм в небольших количествах аддитивное производство (AM) представляет собой эффективный подход и является предметом значительных исследований и разработок. В отличие от аддитивного производства полимерных материалов, объем AM керамики остается весьма ограниченным из -за проблем обработки материалов. Коммерчески доступное оборудование для керамики AM в основном опирается на слой за счет спекания слоя порошков и редко бывает экономически эффективным. Тем не менее, трудности в обработке керамических статей означает, что методы AM могут быть привлекательными в ситуациях, когда объемы производства слишком низки, чтобы производить формы для методов литья скольжения. В частности, аддитивное производство керамики из препроэтрических полимеров с использованием методов, включая стереолитографию , с последующим пиролизом для получения керамики, полученных из полимера , представляет собой новый подход к решению проблемы докладчивой керамики.

Керамическая раковина

Методы литья керамического оболочки с использованием кремнезема, циркония и других рефрактерных материалов в настоящее время используются металлической промышленностью для «чистого литья», образуя точные формы оболочки для литья расплавленного металла. Техника включает в себя последовательное влажное погружение и сухое порошок или шипую, чтобы наращивать слой оболочки плесени. Метод литья оболочки в целом известен стабильностью размеров и используется во многих процессах сетевого кастинга для аэрокосмической и других отраслей промышленности в литье с расплавленным металлом. Автоматизированные объекты используют несколько восковых узоров на деревьях, больших смесителях суспензии и жидких порошковых кроватей для автоматического погружения.

Техническая керамика

При формировании технических керамических материалов из сухих порошков , приготовленных для обработки, метод формирования в требуемой форме зависит от метода подготовки материала и размера и формы детали, которая будет образована. Материалы, приготовленные для формирования сухого порошка, чаще всего образуются путем «сухого» нажатия в механическом или гидравлическом порошке, выбранных для необходимой силы и глубины заполнения порошка. Сухой порошок автоматически разряжается в негибкую стальную или вольфрамовую карбидную вставку в матрицу, а затем ударяет порошок с формой матрицы. Если часть должна быть большой и неспособной иметь подходящую передачу давления для равномерной плотности сжима, то может использоваться изостатическое нажатие. При наличии изостатически порошок принимает форму гибкой мембраны, действующей в виде формы, образуя форму и размер нажатой порошка. Изостатические прессы могут быть либо высокоскоростными, высокопроизводительными типами автоматических прессов для таких деталей, как керамические изоляторы для свечей зажигания или песчаные сопла взорвания, или более медленные управляющие «мокрые мешки», которые гораздо более ручные, но подходят для больших оборудования или пробелов, которые будут вырезаны или иным образом сформированы во вторичных операциях до конечной формы.

Если необходимы технические керамические детали, где отношение длины к диаметру очень большое, можно использовать экструзию. Существует два типа керамических экструдеров, один из которых является поршневым типом с гидравлической силой, толкающей оперативную память, которая, в свою очередь, проталкивает керамику через загруженный материальный цилиндр к и через кубик, который образует экструдат. Второй тип экструдера - это винт или шнек, тип, где винт поворачивает материал, приводя к матрицу, который снова формирует деталь. В обоих типах экструзии сырье должно быть пластифицировано, чтобы обеспечить и индуцировать поток материала в процессе.

Сложные технические керамические детали обычно образуются с использованием либо процесса литья под давлением, либо «горячего воскового литья». Оба полагаются на тепло, чувствительные к платежникам, чтобы позволить материалу течь в кубик. Затем часть быстро охлаждается для удаления из кубика. Керамическое инъекционное формование очень похоже на литье пластикового инъекции с использованием различных полимеров для пластификации. Горячий восковой литье в основном использует парафиновый воск .

Другие методы

Существует также несколько традиционных методов ручной работы , таких как защипание , мягкая плита , твердая плита и конструкция катушки .

Другие методы включают резьбу с животными или искусственными шерстяными волокнами через скольжение скрепки , для создания слоев материала. Результат может быть обернут по формам или вырезан, высушен, а затем соединен с жидкой и мягкой скрепкой.

При образовании очень тонких листов керамического материала обычно используется. Это включает в себя заливание скольжения (которое содержит полимер «связующее», чтобы придать ему прочность) на движущийся пояс -носитель, а затем передавать его под стационарным « лезвием врача », чтобы отрегулировать толщину. Затем движущееся скольжение высушивает воздух, а образуется «лента», сформируемой с отключения носителя, разрезают на прямоугольные фигуры и обрабатывают дальше. Можно сложить целых 100 слоев ленты, чередующиеся с проводящими металлическими слоями порошка. Затем они спехают («уволены»), чтобы удалить полимер и, таким образом, сделать «многослойные» конденсаторы, датчики и т. Д. По словам DW Richerson из Американского керамического общества , более миллиарда таких конденсаторов производятся каждый день. (Около 100 находятся в типичном сотовом телефоне и около тысячи в типичном автомобиле.)

Гелевое литье - это еще одна техника, используемая для создания инженерной керамики.

Смотрите также

• Керамическое литье плесени
• Меловая посуда