Skip to main content

Low pressure injection moulding of aqueous ceramic suspensions

Article Category

Article available in the folowing languages:

Postępy w ceramice dzięki niskociśnieniowemu formowaniu wtryskowemu

Tradycyjne metody kształtowania ceramiki technicznej polegają na deformacji zawiesin proszków zawierających środki nośne w postaci niebezpiecznych cieczy organicznych. Opracowanie wodnego formowania wtryskowego umożliwiło partnerom projektu AQUIMCER stworzenie przyjaznej środowisku technologii, która zapewnia znaczne zmniejszenie wymagań dotyczących stosowania środków wiążących.

Technologie przemysłowe

Formowanie wtryskowe z wykorzystaniem materiałów proszkowych stosowane jest obecnie głównie przy produkcji złożonych elementów do użytku przemysłowego. Jednak zakres zastosowania części formowanych, wykonanych z bezgliniastych proszków ceramicznych jest stopniowo rozszerzany, zarówno w przemyśle samochodowym i technologii wyrobów precyzyjnych, jak też w przemyśle porcelanowym. Przy wykorzystaniu bezgliniastych materiałów ceramicznych, niskociśnieniowe formowanie wtryskowe polega typowo na kolejnym mieszaniu, odparowaniu oraz rozkładzie termicznym mieszaniny proszku, zawierającej niewielkie ilości dodatków żelujących. Te dodawane niezanieczyszczające środki, które umożliwiają formowanie jednorodnego żelu dzięki schładzaniu ciepłej zawiesiny ceramicznej, podobne są do stosowanych w przemyśle spożywczym. Podczas realizacji projektu AQUIMCER poczyniono znaczne postępy w przygotowaniu stabilnych zawiesin wodnych bezgliniastych proszków ceramicznych o niespotykanej dotąd wysokiej zawartości stałych cząsteczek. Dokładniej rzecz biorąc, ładunek wodnej zawiesiny stałych cząsteczek proszków tlenku aluminium (Al2O3) podwyższony został do 96% wagowo. Z drugiej strony, zastosowanie proszków Al2O3 o wielkości cząsteczek niższej od jednego mikrometra (μm) zapewniło zmniejszony stopień zużycia wyposażenia do mieszania i wtryskiwania w procesie produkcyjnym sproszkowanych materiałów. Badania prowadzone przez jednego z partnerów projektu, firmę Ceramica Industriale F.E.R. we Włoszech wykazały zdecydowanie potencjał wodnych roztworów koloidalnego Al2O3 do szybkiego odparowania, przy minimalnych pozostawionych osadach węglistych. Przyczepność środka nośnego i cząsteczek proszków była bardzo wysoka, toteż siły odśrodkowe występujące w procesie wtryskiwania nie powodowały separacji tych dwóch składników. Z kolei, niska lepkość tych zawiesin pomagała w zredukowaniu liczby i zakresu defektów, jak również deformacji kształtu podczas operacji zgrzewania. Doskonałe charakterystyki formowania wtryskowego oraz zgrzewanie izotropowe uzyskane przy zastosowaniu ceramiki korundowej powodują, iż ta atrakcyjna technologia formowania może być z powodzeniem stosowana do proszków ceramicznych beztlenowych, takich jak azotan krzemu (Si3N4).

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania