El proceso de fabricación de cerámicas de alúmina.
El polvo de alúmina que ingresa a la fábrica se prepara en materiales en polvo de acuerdo con los diferentes requisitos del producto y los diferentes procesos de moldeo. El tamaño de partícula del polvo es inferior a 1 μm. Si desea fabricar productos cerámicos de alúmina de alta pureza, además de la pureza de la alúmina de 99,99, también debe triturarse ultrafinamente y su distribución del tamaño de partícula es uniforme. Cuando se utiliza moldeo por extrusión o moldeo por inyección, es necesario introducir un aglutinante y un plastificante en el polvo, generalmente un plástico termoplástico o una resina con una proporción en peso de 10-30. El aglutinante orgánico debe mezclarse con el polvo de alúmina a una temperatura de 10-30. 150-200 Mezclar uniformemente para facilitar la operación de moldeo. Las materias primas en polvo formadas mediante proceso de prensado en caliente no necesitan añadir aglutinantes. Si se utiliza prensado en seco semiautomático o totalmente automático, existen requisitos de proceso especiales para el polvo. El polvo debe procesarse mediante granulación por pulverización para que parezca esférico, a fin de mejorar la fluidez del polvo y facilitar el llenado automático. del molde durante el moldeado de la pared. Además, para reducir la fricción entre el polvo y la pared del molde, es necesario añadir de 1 a 2 lubricantes, como ácido esteárico y aglutinante PVA.
Cuando se requiere prensado en seco, es necesario pulverizar y granular el polvo, e introducir alcohol polivinílico como aglutinante. Un instituto de investigación de Shanghai desarrolló una parafina soluble en agua utilizada como aglutinante para la granulación por aspersión de Al203, que tiene buena fluidez cuando se calienta. El polvo después de la granulación por pulverización debe tener buena fluidez, densidad suelta y la temperatura de fricción del ángulo de flujo es inferior a 30 °C. La relación de tamaño de partícula es ideal y se cumplen otras condiciones para obtener una mayor densidad del blanco. Los productos cerámicos de alúmina se pueden formar mediante prensado en seco, lechada, extrusión, prensado isostático en frío, inyección, fundición, prensado en caliente y prensado isostático en caliente. En los últimos años, se han desarrollado en el país y en el extranjero métodos de tecnología de moldeo como el moldeo por filtro prensa, el moldeo por inyección de solidificación directa, el moldeo por inyección de gel, el moldeo por lechada centrífuga y el moldeo sin sólidos. Diferentes formas y tamaños de productos, formas complejas y productos de precisión requieren diferentes métodos de moldeo.
Extracto de su introducción al moldeo común:
1. Moldeo por prensado en seco: la tecnología de moldeo por prensado en seco de cerámica de alúmina se limita a formas simples y un espesor de pared interior superior a 1 mm, y la relación de longitud. al diámetro no es mayor que 4:1 objetos. Los métodos de formación son uniaxiales o bidireccionales. Hay dos tipos de prensas: hidráulicas y mecánicas, y pueden usarse en métodos de conformado semiautomáticos o completamente automáticos. La presión máxima de la prensa es de 200Mpa. La producción puede alcanzar entre 15 y 50 piezas por minuto. Dado que la presión de carrera de la prensa hidráulica es uniforme, la altura de las piezas prensadas es diferente cuando el llenado de polvo es diferente. La presión aplicada por una prensa mecánica cambia según la cantidad de polvo que se llena, lo que puede provocar fácilmente diferencias en la contracción dimensional después de la sinterización y afectar la calidad del producto. Por lo tanto, la distribución uniforme de las partículas de polvo durante el prensado en seco es muy importante para el llenado del molde. El hecho de que la cantidad de llenado sea precisa o no tiene un gran impacto en el control de la precisión dimensional de las piezas fabricadas de cerámica de alúmina. Las partículas de polvo de más de 60 μm y entre 60 y 200 mesh pueden lograr el máximo efecto de flujo libre y lograr el mejor efecto de moldeo a presión.
2. Método de fundición en suspensión: la fundición en suspensión es el método de moldeo más antiguo utilizado para las cerámicas de alúmina. Gracias al uso de moldes de yeso, el coste es bajo y es fácil moldear piezas de gran tamaño y formas complejas. La clave para la fundición en barbotina es la preparación de una suspensión de alúmina. Por lo general, se utiliza agua como medio fundente y luego se agregan el agente despegue y el aglutinante. Después de una molienda suficiente, se agota el aire y luego se vierte en el molde de yeso. Debido a la adsorción de humedad por los capilares del molde de yeso, la suspensión se solidifica en el molde. Durante la lechada hueca, cuando la pared del molde absorbe la lechada y alcanza el espesor requerido, es necesario verter el exceso de lechada. Para reducir la contracción del cuerpo verde, se debe utilizar una suspensión de alta concentración tanto como sea posible.
Es necesario agregar aditivos orgánicos a la lechada de cerámica de alúmina para formar una doble capa eléctrica en la superficie de las partículas de la lechada, de modo que la lechada pueda suspenderse de manera estable sin sedimentarse. Además, es necesario añadir aglutinantes tales como alcohol vinílico, metilcelulosa y alginato amina y dispersantes tales como polipropileno amina y goma arábiga para hacer que la suspensión sea adecuada para operaciones de moldeo con lechada.