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先進陶瓷幹壓成型工藝
點擊次數:2840 發布時間:2018-11-07

成型工藝在整個陶瓷材料的製備過程中起著承上啟下的作用,是保證陶瓷材料及部件的性能可靠性及生產可重複性的關鍵。

陶瓷常用的成型方法有幹壓、注漿、流延以及注射等,其中幹壓成型是應用廣泛的一種成型工藝,也是手機陶瓷背板主流的成型工藝之一,下麵詳細了解一下陶瓷幹壓成型工藝。

一、幹壓成型

幹壓成型又稱模壓成型,是常用的成型方法之一。幹壓成型是將經過造粒後流動性好,顆粒級配合適的粉料,裝入金屬模腔內,通過壓頭施加壓力,壓頭在模腔內位移,傳遞壓力,使模腔內粉體顆粒重排變形而被壓實,形成具有一定強度和形狀的陶瓷素坯。

陶瓷幹壓成型及燒結工藝流程圖

二、幹壓成型的工藝原理和影響因素

1. 工藝原理

幹壓成型的實質是在外力作用下,顆粒在模具內相互靠近,並借助內摩擦力牢固地把各顆粒聯係起來,保持一定形狀。這種內摩擦力作用在相互靠近的顆粒外圍結合劑薄層上。

隨著壓力增大,坯料將改變外形,相互滑動,間隙減少,逐步加大接觸,相互貼緊。由於顆粒進一步靠近,使膠體分子與顆粒間的作用力加強因而坯體具有一定的機械強度。

2. 影響因素

影響幹壓成型的主要因素有:

Ø  粉體性質:粒度、粒度分布、流動性、含水率等;

Ø  粘結劑和潤滑劑的選擇;

Ø  模具設計;

Ø  壓製過程中壓製力、加壓方式、加壓速度與保壓時間。

綜上,如果坯料顆粒級配合適,結合劑使用正確,加壓方式合理,幹壓法也可以得到比較理想的坯體密度。

幹壓成型示意圖

三、幹壓成型的分類

根據壓頭和模腔運動方式的不同,幹壓成型可以為以下幾種:

Ø  單向加壓,即模腔和下壓頭固定,上壓頭移動;

Ø  雙向加壓,即模腔固定,上壓頭和下壓頭移動;

Ø  可動壓模,下壓頭固定,模腔和上壓頭移動,即壓頭和模腔的運動是同步的,使用液壓控製時,在某一設定壓力下壓頭停止移動。

Ø  而雙麵加壓又分為雙麵同時加壓和雙麵先後加壓,其中雙麵先後加壓是指兩麵的壓力先後加上,由於先後分別加壓,壓力傳遞比較徹底,有利於氣體排出,作用時間較長,故其坯體密度比前麵兩種均勻。

粉體顆粒在加壓過程中的變化

四、幹壓成型的特點

1. 幹壓成型的優點:

Ø  工藝簡單,操作方便,周期短,效率高,便於實行自動化生產。

Ø  坯體密度大,尺寸,收縮小,機械強度高,電性能好。

2. 幹壓成型的缺點:

Ø  對大型坯體生產有困難,模具磨損大、加工複雜、成本高。

Ø  加壓隻能上下加壓,壓力分布不均勻,致密度不均勻,收縮不均勻,會產生開裂、分層等現象。但隨著現代化成型方法的發展,達一缺點逐漸為等靜壓成型所克服。

 

 幹壓成型示意圖及坯體中密度分布

幹壓成型坯體中常見的缺陷

 

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