成型工艺原理及方法(1)
成形方法分类与选择
模压成型、注浆成型、塑性成型原理及工艺
浆料原位固化成型技术
薄型陶瓷膜片成型
计算机辅助无膜成型技术原理
成型方法分类及选择
成型是将制备好的坯料,用各种不同的方法制成具有一定形状
和尺寸的坯体(生坯) 的过程
成型需满足的要求:
➢ 坯体符合产品要求的生坯形状和尺寸(考虑收缩)
➢ 坯体应具有相当的机械强度,便于后续工作的操作
➢ 坯体结构均匀,具有一定的致密度
➢ 成型过程适合于多、快、好、省的组织生产
从工艺上来讲,根据坯料的性能和含水量的不同,陶瓷的成型方
法可分为三类:注浆成型、可塑成型和压制成型
成型方法分类
热法(热压铸法):钢模
注浆成型法 常压冷法注浆 坯料含水量
冷法 加压冷法注浆 石膏模 30%~40%
抽真空冷法注浆
成型 有模 坯料含水量18%~26%
方法 可塑成型法 无模
干压成型法:使用钢模,坯料含水量6%~8%
等静压成型法:使用橡皮模,坯料含水量1.5%~3%
成型方法的选择
(1) 产品的形状、大小、厚薄。一般形状复杂、大件、薄壁产品
,可采用注浆成型法。而具有简单回转体形状的器皿则采用旋压或
滚压成型
(2) 坯料的工艺性能。可塑性好的坯料适用于可塑成型,可塑性
差的坯料适用注浆或干压成型。
(3) 产品的产量和质量要求。产量大的产品可采用可塑成型,产
量小的产品可采用注浆成型。
(4) 成型设备要简单,劳动强度要小,劳动条件要好。
(5) 技术指标要高,经济效益要好
模压成型
成型原理:将经过造粒、流动性好、颗粒级配合适粉料,装入模具
内,通过施加外压力,使粉料压制成一定的坯体。
造粒粉的制备工艺:在原料细粉中加入一定量的塑化剂,制成颗粒
较粗、具有一定颗粒级配、流动性的团粒(一般20~80 目) ,以利于先
进陶瓷坯体的压制成型
(1)手工造粒法:实验室
(2)加压造粒法:塑化剂混合均匀,在液压机上用压模以18~25MPa
的压力保压1min,压成圆饼,破碎过筛
(3) 喷雾干燥造粒法:将混有适量塑化剂的粉料预先做成浆料,再
用喷雾器喷入造粒塔进行雾化和热风干燥
(4) 冻结干燥法:将金属盐水溶液喷雾到低温有机液体中,液体立
即冻结,冻结物在低温减压条件下升华,脱水后热分解,得成型坯料
压制过程坯体的变化
➢ 密度的变化:加压第一阶段,坯体密度急剧增加;第二阶段,当
压力继续增加时,坯体密度增加缓慢,后期几乎无变化;第三阶
段,当压力超过某一数值后,坯体的密度又随压力增高而加大。
➢ 强度的变化:第一阶段压力较低,颗粒间接触面积较小,所以强
度不大。第二阶段成型压力增加,颗粒位移、填充孔隙、颗粒发
生弹- 塑性变形,颗粒间接触面积大大增加,出现原子间力的相互
作用,因此强度呈直线提高。压力继续增大至第三阶段,坯体密
度和孔隙变化不明显,强度变化也比较平坦。
➢ 坯体中压力的分布:最大问题是压力分布不均匀,即不同部位受
到的压力不等,因而导致坯体各部分的密度出现差别。
加压方式与压力分布
单向加压
一端加压,受压面密度大,未加压端密度小
双向加压:坯体两边受压,两端密度大,中间密度小
改进的双向加压:
(1) 先上加压,后下加压
(2) 加润滑剂并造粒
模压成型工艺参数控制及特点
➢ 成型压力
取决于坯体的形状、高度、粘合剂种类与用量、粉