氧化鋁陶瓷的注射成形技術

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氧化鋁陶瓷注射成形技術，是在陶瓷粉料中加入熱塑性樹脂、熱固性樹脂，增塑劑和減摩劑，使陶瓷粉料成為粘性彈體，然后將加熱混煉后的料漿從噴口射入金屬模內，冷卻固化即成。常用的熱塑性樹脂有聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯，加入量為10-30％。
一、注射成形設備
注射成形機一般由增塑裝置(或注射裝置)、合模裝置、油壓裝置以及電子、電源控制裝置組成。其類型根據(jù)增塑裝置內部結構的不同，可以分為柱塞式和并聯(lián)螺旋槳式。近年來，一般認為后者優(yōu)點較多。
注射成形機是以電子、電源控制裝置為，在驅動油壓裝置的同時使增塑裝置、合模裝置順次工作。其工作程序是：陶瓷原料由漏斗放入，進入缸體，原料在送人缸體端部的同時，進行熔化、攪拌，經缸體端部的噴嘴注射至金屬模具的型腔中獲得坯件。
模具材料一般采用高潔度、耐磨性、耐腐蝕性均優(yōu)良的合金鋼。模具設計應當符合陶瓷—高分子系統(tǒng)的流動特性。為了減少成形體的收縮，避免模具體內空氣卷入成形體，模具要考慮控制放出口。在環(huán)狀制品上，柵的對側易產生熔合紋，所以也要注意柵的位置。此外，模具上應有冷卻槽，可以冷卻和加熱，依靠溫度調節(jié)器使模具溫度保持恒定，對提高成形體的精度很有效。
二、工藝
整個工藝中應注意和掌握的技術問題有以下四個方面。
1、原料的流動性
注射成形所用的陶瓷顆粒一般由80-90％的粉末和10～20％的粘結劑組成。粘結劑在脫脂工序中去掉，因此添加量以低限度為宜，但應注意若添加量不足會影響成形效果。此外，陶瓷顆粒的流動性在粒度越小、形狀越偏離球形時越差。因此，應用盡可能簡便的方法對流動性進行測試。
2、成形條件產生的缺陷
成形條件如果不正確，會產生各種缺陷。其中關鍵的是熔焊線條，若成形體帶有通孔或盲孔，則容易出現(xiàn)這種缺陷。因此，必需注意模具的設計，特別是開口的類型、位置、大小及個數(shù)。同時應注意注射成形的注射溫度和速度間的平衡。
此外，為了避免發(fā)生表面粗糙、裂紋、長條痕、變形等缺陷。在成形困難的情況下，可在注射成形機中裝設自適應控制器，進行細微的控制。
3、脫脂
本工序又稱去掉粘結劑，通常升溫速度為3~5℃/b，約進行5～10日，但在0.5MPa壓力的保護氣氛下進行時，40小時可結束脫脂。
4、燒結
熱工等參數(shù)可根據(jù)陶瓷的種類而定。燒結中的線收縮率約為15-20％，形狀比較復雜或壁較厚的工作，容易在燒結中產生裂紋，應注意防止。
三、添加劑
注射成形技術對添加劑的要求如下：
1、膠溶性：各種成形方法都盡量采用較少的添加劑為宜，可以采用解膠性(膠溶性)添加劑，這對減少生產周期和產品成本均有利。特別是有利于以后去掉粘結劑。
2、流動性：注射成形要求在高壓下的流動性。使用樹脂系粘結劑注射效果良好，原因是使用樹脂系的時候，應當注意保持粘度和緩慢地進行注射。
3、膨脹與收縮：由于注射成形使用了大量的粘結劑，致使毛坯收縮大，影響尺寸精度和幾何形狀，并容易形成氣孔。因此，可以選用石臘一類膨脹—收縮小的物質作添加劑。這類物質要比松香等非結晶物質的膨脹——收縮影響小。