十大结构陶瓷成型工艺最全总结

发布网友 发布时间：2024-10-22 22:16

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热心网友 时间：2024-10-22 22:39

陶瓷成型是陶瓷制备工艺中关键的一环，其效果直接影响到陶瓷的性能和成本。陶瓷的成型方法多样，本文将对其中的十大主要成型工艺进行详细介绍。这些工艺包括干压成型、流延成型、注射成型、等静压成型、注浆成型、挤压成型、热压铸成型、凝胶注模成型、直接凝固注模成型、以及固体无模成形。

首先，干压成型是一种常用的成型方法，通过将粉料装入金属模腔内，施加压力使粉体颗粒重排，形成具有一定强度和形状的陶瓷素坯。影响干压成型的因素包括粉体性质、模具设计、压制过程中的参数等。

干压成型的优点在于工艺简单、周期短、效率高，且能获得高密度、尺寸精确的坯体。缺点在于对于大型坯体生产有困难，且压力分布不均匀，可能导致坯体密度和收缩率不一致。

流延成型则是一种刮刀成型技术，通过将具有特定黏度的陶瓷浆料铺展在基带上，形成光滑的坯膜，随后进行干燥、脱脂和烧结。流延成型能制备平整光滑的陶瓷薄片材料，设备简单，工艺稳定，适合自动化生产，但粘结剂含量高，导致收缩率大。

注射成型结合了聚合物注射成型方法与陶瓷制备工艺，可直接成型几何形状复杂的小型陶瓷零部件。注射成型工艺包括注射喂料的制备、注射成型、脱脂和烧结等步骤，能实现近净成型，有效降低加工成本，提高生产效率。但注射成型坯件的致密度和密度均匀性取决于粉末和粘结剂的混合均匀程度。

等静压成型是目前生产氧化铝陶瓷球的主要成型方式，通过施加高压和高温使材料通过塑性流动和扩散消除表面空隙。热等静压和冷等静压技术结合了温度和压力的控制，提高了生产效率和制品质量。热等静压技术能实现高度致密化，改善制品的机械性能，适用于多种材料的固结和增材制造。冷等静压技术使用液体介质传递压力，适用于金属和陶瓷粉末的固结，能提高产品的密度和机械性能，适用于大规模生产。

注浆成型是一种灵活的成型技术，通过将具有高固相含量和良好流动性的浆料注入多孔模具中，形成固化的坯体。浆料成型包括空心注浆、实心注浆、压力注浆、真空辅助注浆、离心注浆等方法。注浆成型适用于复杂形状和大尺寸陶瓷制品的制造，设备简单，成本低。

挤压成型是将陶瓷粉与粘土或有机黏结剂混合，通过真空除气和陈腐等工艺，使坯料获得良好的塑性和均匀性，然后在挤压机嘴处的模具中挤出所需的形状。挤压成型适用于制造截面一致的陶瓷产品，特别适用于管状或棒状产品。

热压铸成型利用石蜡熔化和凝固的特点，将瘠性陶瓷粉料与热石蜡液均匀混合，注入金属模具中成型，随后脱模并进行脱蜡和烧结。热压铸成型适合形状复杂的陶瓷制品，设备价廉，生产成本相对较低，操作方便，但成型压力低，可能影响产品密度和质量。

凝胶注模成型是近年来发展的一种陶瓷成型技术，通过将陶瓷粉料分散在有机单体溶液中，形成高固相体积分数的悬浮体，在一定条件下发生有机单体聚合，实现原位凝固。凝胶注模成型适用于大尺寸和复杂形状的陶瓷部件制造，坯体均匀性好，强度高，操作简单，成本低廉。

直接凝固注模成型是结合胶体化学和陶瓷工艺的新型陶瓷净尺寸胶态成型方法，通过生物酶催化陶瓷浆料反应，改变浆料性质，使高固相含量、低黏度的陶瓷浆料产生原位凝固。直接凝固注模成型适用于氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、多相复合陶瓷等的制造，坯体结构均匀，尺寸精度高。

固体无模成形技术，包括激光选区烧结法、层片叠加成型法、熔化覆盖成型法、立体印刷成型法、三维打印成型法、喷墨打印成型法等，利用计算机辅助设计和软件切片技术，通过分层叠加、熔融覆盖、立体打印等方式直接制造三维立体构件。固体无模成形技术缩短了制造周期，提高了生产效率，适用于复杂形状和微小尺寸的陶瓷器件制造，但设备价格高，成型材料和专利保护了其应用范围。

综上所述，陶瓷成型工艺的选择应综合考虑制品性能、形状、尺寸、产量和经济效益等因素。通过了解不同成型方法的特点和应用范围，可以更好地实现陶瓷制品的优化设计和高效制造。