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陶瓷热压铸成型
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陶瓷热压铸成型(hot in jection molding)虽然也是注浆方法,但与前面的注浆工艺不同。它是利用石蜡的热流性特点,与坯料配合,使用金属模具在压力下进行成型的,冷凝后坯体能保持。

其形状,在特种陶瓷成型中普遍采用。

陶瓷热压铸成型
陶瓷热压铸成型

1.蜡浆料的制备

此工序的目的是为了将准备好的坯料加入到以石蜡为主的粘结剂中制成蜡板以备成型用。

将石蜡(按配比)称取一定量(一般为12. 5%~13. 5%)后加热熔化成蜡液,同时将称好的盼料在烘箱内烘干,使含水量不大于0. 2%。这是因为粉料内含水量大于1%时,水分会阻碍

扮料与石蜡完全浸润,粘度增大,难以成型。另外在加热时,水分会形成小气泡分散在浆料之中,使烧结后的制品形成封闭气孔,性能变坏。

制备蜡浆时,在粉料中加入少量的表面活性剂(一般为0.4%~0.8%,如蜂蜡等),可以减少石蜡的含量,改善成型性能等。

具体混料方式有两种:一种是将石蜡加热使之熔化,然后将粉料倒人,一边加热,一边搅拌;另一种是将粉料加热后倒入石蜡溶液,一边加一边搅拌。制备蜡浆可以在回转炉中进行,

然后将料浆倒入容器中,凝固后制成蜡板,以备成型之用。

料浆的性能指标如下:

(1)稳定性

稳定性是指料浆在长时间加热而不搅拌的条件下,仍然保持其均匀不分层性能。通常用稳定性指标来表示:

Vo “2

V,式中u-稳定性指标;

Vo -被测试的料浆体积(CTI13);

 Vt-加热后分离出的蜡液体积( CIT13)。

测试条件是:100 mL的料浆,在70℃下保温24 h.分离出的蜡

液应不大于0.2 mL。此时u>500。

(2)可铸性

可铸性是指浆料铸满模腔并保持要求形状的能力。它是衡量料浆粘度与凝固速度的综合指标。一般地说,若粉料细度合适、粉料干燥、粘合剂(石蜡和含表面活性剂)加入量合适,则料浆的可铸性好。测定蜡浆的可铸性,可用一种模具如图1-2-10所示。模腔为一底面为5 mm×5 mm的四方锥体,锥高为200 mm。可铸性是用一定浆温、一定模温、一定压力下料浆铸人模腔的高度H来表示油浴搅拌浆出浆口

模具(浆温为70℃,模温为25℃,压力为5个大气压)。其H应在70~120 mm范围内。低于70 mm,即料浆粘度太大,可铸性差;高于120 mm,即料浆过稀,当然成型也较困难。

(3)收缩率

收缩率(。hrinking percentage)是指蜡浆由熔化的液体状态冷却凝固成固态时,会有体积收缩。其收缩的大小与粉料和石蜡的膨胀系数、粉料的颗粒大小、粒形、级配、蜡浆中结合剂的配合比以及成型温度有关。料浆在模腔中凝固时的体积收缩称为冷收缩,一般约为l%。l压缩空气 

      2.热压铸机的工作原理

目前,生产上使用的热压铸机,一般有两种类型,一种是手动式,一种是自动式,但其基本原理相同。其工作原理是将配制成的料浆蜡板放置在热压铸机筒内,加热至一定温度熔化,在压缩空气的驱动下,将筒内的料浆通过吸铸口压入模腔,根据产品的形状和大小保持一定时间后,去掉压力,料浆在模腔中冷却成型,然后脱模,取出坯体,有的还可进行加工处理,或车削,或打孔等。

3.高温排蜡

热压铸形成的坯体在烧成之前,先要经排蜡处理。否则由于石蜡在高温熔化流失、挥发、燃烧,坯体将失去粘结而解俸,不能保持其形状。排蜡是将坯体埋人疏松、惰性的保护粉料之中,这种保护粉料又称为吸附剂( adsor-bent)。它在高温下稳定,又不易与坯体粘结,一般采用煅烧的工业A1。O。粉料。在升温过程中,石蜡虽然会熔化、扩散,但有吸附剂支持着坯体。当温度继续升高,石蜡挥发、燃烧完全,而坯体中粉料之间也有一定的烧结出现。此时,坯体与吸附剂之间既不发生反应,又不发生粘结,而且坯体具有一定的强度。通常排蜡温度为900~1100℃左右,视坯体性质而定。若温度太低,粉料之间无一定的烧结出现,不具有一定的机械强度,坯体松散,无法进行后续的工序;若温度偏高,直至完全烧结,则会出现严重的粘结,难以清理坯体的表面。排蜡后的坯体要清理表面的吸附剂,然后再进行烧结。

4.热压铸成型的优缺点

?热压铸成型工艺适合形状较复杂、精度要求高的中小型产品的生产。设备简单,操作方便,劳动强度不大,生产效率较高,模具磨损小,寿命长,因此在特种陶瓷生产中经常采用。但热压铸成型也有缺点,例如工序比较复杂,耗能大(需要多次烧成),工期长,对于壁薄的大而长的制品,由于不易充满模腔而不太适宜。

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