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摘要:工业上生产精密陶瓷时,最为常见的一种手段就是热压铸成型工艺,它也可以叫做是为低压注射成型工艺。这种工艺将石蜡用作定型剂,使原本无法塑形的陶瓷粉,在与适量的石蜡液混合之后,可以变成可塑形的浆料,然后通过压力的施加,将浆料填充到金属注膜内,用来生产胚具,然后后期经过脱蜡处理之后,来进行陶瓷的制造。本文对热压铸成型工艺进行了探究和分析,对影响其质量的因素进行了深入的讨论,并给出了相应的优化方法,希望能够为热压铸成型工艺的进步带来一定的参考依据。
关键词:热压铸成型;质量;问题;优化;对策
一、热压铸成型工艺简介
热压铸成型工艺主要是通过对热压铸机的利用来实现生产。这种工艺主要是对石蜡加热,让石蜡受热融化,利用石蜡冷凝后重新变为固态的特征,对石蜡加热直至变为液态,然后让石蜡液与陶瓷粉进行混合,行成可以流动的浆料,在压力机的作用下把浆料填充到模具之中,等到石蜡冷却变为固体之后,脱掉模具,得到蜡胚。
和其他的工艺相比,热压铸成型技术灵活性更强,而且生产的规模规模范围广泛,投资的金额也可以灵活调整,能够应用于一些形状复杂的陶瓷塑形中。因此,一些体积较小而且较为复杂的陶瓷,主要就是依靠热压铸成型工艺来实现生产。热压铸成型工艺不仅效率高,而且生产的尺寸准确,所需时间短,表面无划痕,操作起来简单方便,不会对加工的设备和操作的工人提出过高的要求。一般的矿物、氧化物和非氧化物都可以作为生产的原料。正是由于热压铸成型工艺的优势十分突出,因此,的这种工艺在电子陶瓷,纺织陶瓷,结构陶瓷,绝缘陶瓷以及化工陶瓷等方面得到了广泛的应用。热压铸成型工艺不仅会保障产品的质量,而且会有效的压缩成本。然而,这种工艺也会有一定的漏洞,那就是陶瓷的质量无法保障,会受到诸多因素的影响,后续的排蜡工艺中需要耗费较长的时间和能源,甚至会对环境带来一定的伤害。所以,加工薄壁长零件产品不宜选用热压铸成型工艺。
二、热压铸成型工艺的质量问题及优化方法
在热压铸成型工艺对陶瓷进行制造和生产时,它的质量缺陷主要体现在欠注、开裂、变形、气泡等方面。每一种质量问题都会受到诸多因素的影响,因此。我们对这些影响质量的因素进行了深入的探讨,并提出了优化工艺的对策,希望能够保障陶瓷生产的质量。
(一)欠注缺陷及优化对策
欠注指的是带成型的时候,浆料的填充不完全,未能充满整个模具,导致成型后的产品并不完整,尤其是形状复杂的产品,更容易出现欠注的质量问题。导致这一情况发生的主要原因就是由于浆料的粘度过大,而且流动性不好。除此之外,还有可能就是在浆料注入时没有受到足够的压力,或是在将料注入模具时,模具内有残留的气体未排出。这三种情况的出现都会造成嵌入的质量问题。对于浆料粘度过高来说,可能由三个原因导致:一是由于拌蜡的原料干燥性不好,或是拌蜡的过程中混入了水分,此时我们可以先对原料进行干燥,保障原料无多余水分之后,再进行半蜡的程序,避免水分过多的情况出现;二是由于原料过细,导致在拌料时,石蜡的量超出了标准,对于浆料的流动性产生了影响。这种情况我们可以对原料的选择进行控制,确保原料的颗粒度复合要求,避免出现原料过细的情况;三是将料注入时并未控制好温度,导致温度过低对浆料的粘度产生了影响,阻碍了浆料的流动。此时我们可以在浆料注入时,根据浆料粘度来对温度进行调整,避免出现欠注的问题。对于压力不足的情况来说,需要根据浆料的流动性和当时的温度,控制好压力和保压的时间。而对于模具中有残留气体并未排出来说,主要的原因就是模具的排气不通畅,此时需要从源头入手,在对模具设计时就要根据实际情况设计好排气槽,保障气体能够顺利排出。
(二)变形缺陷及优化对策
之所以会在热压铸工艺中出现变形的质量问题,主要的原因就是在脱模的时候,将料或是模具的温度超出了标准,在石蜡并没有冷却为固态就脱模,加上后期操作不科学,导致变形问题的出现。对于变形的质量缺陷,我们可以根据产品具体的尺寸,来安排好脱模时所需的温度,确保石蜡完全冷凝为固态后,在进行脱模。
(三)气泡缺陷及优化对策
产品内出现气泡的质量问题,不仅会对产品的性能带来影响,而且还会造成原料的浪费和成本的增加。因此,我们需要对产品的气泡缺陷进行优化。
产品内出现气泡的原因可以有以下4点:(1)有机物含量过多。在加热时有机物燃烧生成气体,气体无法排出,形成了气孔缺陷。这一情况我们需要从源头入手,在浆料制作时,就要按照严格的规定控制浆料中有机物的含量;(2)在浆料注入模具时,其中真空除去空气环节的温度没有合理的控制,导致浆料内混有空气。此时,我们需要把控好真空环节的温度,缓慢倒入浆料,去除掉浆料中混有的空气。(3)浆料流动性较好,导致填充速度过快,连同空气一同带入了浆料之中。这种情况我们需要控制好石蜡的质量,保障浆料的流动性。(4)是由于模具不合适导致的。模具的不同,排气槽也会有所差异,排气槽尺寸不合理都会导致气泡出现,因此需要合理的选择模具,保障模具排气槽的设计科学。
(四)开裂缺陷及优化对策
一般情况下,开裂的现象都会通过蜡胚来加以体现。之所以蜡胚会出现开裂的质量缺陷,首要的原因就是由于没有控制好蜡胚冷却的速度,导致冷却的速度过快,再加上模具本身的不合适,导致搭配表面出现裂纹。针对这一情况,我们需要合理而科学的选择模具,在调节好加热的温度之后,合理的控制蜡胚冷凝的速度,避免蜡胚由于冷凝速度过快而出现裂纹。第二个原因就是由于脱模的速度过快。脱模速度过快,会在有直角的地方产生过大的收缩应力,从而引起裂纹。针对这一问题,我们需要严格把控好脱模的速度,避免出現收缩的过大应力。除此之外,还有一个导致开裂问题出现的原因就是模具的注口斜度过小,在浆料注入口的边缘很容易出现开裂的情况。对于这种现象我们需要从源头入手,在模具的加工和设计时就要控制好倾斜的角度。而且在模具投入到实践的使用之中,也需要对模具的倾斜角度做出定期的检查,一旦发现角度过小,必须要按时维修吗,避免出现开裂的质量问题。
三、总结
引起热压铸从形缺陷的原因是多种多样的,任何一个流程的出现小问题都会导致产品的质量不合格,所以在加工过程中应该严格的遵守工艺流程和规定,保证每一个流程都不会出错,在加工过程中应该及时总结导致出现缺陷的原因,并且不断优化工艺,这样才能使产品尽可能的不会产生缺陷。
参考文献
[1] 王琛,于嘉浩,陆红红,蒋雨婷.基于快速成型技术的中国古典家具模型制作工艺研究[J].家具,2018,39(6):40-44.
关键词:热压铸成型;质量;问题;优化;对策
一、热压铸成型工艺简介
热压铸成型工艺主要是通过对热压铸机的利用来实现生产。这种工艺主要是对石蜡加热,让石蜡受热融化,利用石蜡冷凝后重新变为固态的特征,对石蜡加热直至变为液态,然后让石蜡液与陶瓷粉进行混合,行成可以流动的浆料,在压力机的作用下把浆料填充到模具之中,等到石蜡冷却变为固体之后,脱掉模具,得到蜡胚。
和其他的工艺相比,热压铸成型技术灵活性更强,而且生产的规模规模范围广泛,投资的金额也可以灵活调整,能够应用于一些形状复杂的陶瓷塑形中。因此,一些体积较小而且较为复杂的陶瓷,主要就是依靠热压铸成型工艺来实现生产。热压铸成型工艺不仅效率高,而且生产的尺寸准确,所需时间短,表面无划痕,操作起来简单方便,不会对加工的设备和操作的工人提出过高的要求。一般的矿物、氧化物和非氧化物都可以作为生产的原料。正是由于热压铸成型工艺的优势十分突出,因此,的这种工艺在电子陶瓷,纺织陶瓷,结构陶瓷,绝缘陶瓷以及化工陶瓷等方面得到了广泛的应用。热压铸成型工艺不仅会保障产品的质量,而且会有效的压缩成本。然而,这种工艺也会有一定的漏洞,那就是陶瓷的质量无法保障,会受到诸多因素的影响,后续的排蜡工艺中需要耗费较长的时间和能源,甚至会对环境带来一定的伤害。所以,加工薄壁长零件产品不宜选用热压铸成型工艺。
二、热压铸成型工艺的质量问题及优化方法
在热压铸成型工艺对陶瓷进行制造和生产时,它的质量缺陷主要体现在欠注、开裂、变形、气泡等方面。每一种质量问题都会受到诸多因素的影响,因此。我们对这些影响质量的因素进行了深入的探讨,并提出了优化工艺的对策,希望能够保障陶瓷生产的质量。
(一)欠注缺陷及优化对策
欠注指的是带成型的时候,浆料的填充不完全,未能充满整个模具,导致成型后的产品并不完整,尤其是形状复杂的产品,更容易出现欠注的质量问题。导致这一情况发生的主要原因就是由于浆料的粘度过大,而且流动性不好。除此之外,还有可能就是在浆料注入时没有受到足够的压力,或是在将料注入模具时,模具内有残留的气体未排出。这三种情况的出现都会造成嵌入的质量问题。对于浆料粘度过高来说,可能由三个原因导致:一是由于拌蜡的原料干燥性不好,或是拌蜡的过程中混入了水分,此时我们可以先对原料进行干燥,保障原料无多余水分之后,再进行半蜡的程序,避免水分过多的情况出现;二是由于原料过细,导致在拌料时,石蜡的量超出了标准,对于浆料的流动性产生了影响。这种情况我们可以对原料的选择进行控制,确保原料的颗粒度复合要求,避免出现原料过细的情况;三是将料注入时并未控制好温度,导致温度过低对浆料的粘度产生了影响,阻碍了浆料的流动。此时我们可以在浆料注入时,根据浆料粘度来对温度进行调整,避免出现欠注的问题。对于压力不足的情况来说,需要根据浆料的流动性和当时的温度,控制好压力和保压的时间。而对于模具中有残留气体并未排出来说,主要的原因就是模具的排气不通畅,此时需要从源头入手,在对模具设计时就要根据实际情况设计好排气槽,保障气体能够顺利排出。
(二)变形缺陷及优化对策
之所以会在热压铸工艺中出现变形的质量问题,主要的原因就是在脱模的时候,将料或是模具的温度超出了标准,在石蜡并没有冷却为固态就脱模,加上后期操作不科学,导致变形问题的出现。对于变形的质量缺陷,我们可以根据产品具体的尺寸,来安排好脱模时所需的温度,确保石蜡完全冷凝为固态后,在进行脱模。
(三)气泡缺陷及优化对策
产品内出现气泡的质量问题,不仅会对产品的性能带来影响,而且还会造成原料的浪费和成本的增加。因此,我们需要对产品的气泡缺陷进行优化。
产品内出现气泡的原因可以有以下4点:(1)有机物含量过多。在加热时有机物燃烧生成气体,气体无法排出,形成了气孔缺陷。这一情况我们需要从源头入手,在浆料制作时,就要按照严格的规定控制浆料中有机物的含量;(2)在浆料注入模具时,其中真空除去空气环节的温度没有合理的控制,导致浆料内混有空气。此时,我们需要把控好真空环节的温度,缓慢倒入浆料,去除掉浆料中混有的空气。(3)浆料流动性较好,导致填充速度过快,连同空气一同带入了浆料之中。这种情况我们需要控制好石蜡的质量,保障浆料的流动性。(4)是由于模具不合适导致的。模具的不同,排气槽也会有所差异,排气槽尺寸不合理都会导致气泡出现,因此需要合理的选择模具,保障模具排气槽的设计科学。
(四)开裂缺陷及优化对策
一般情况下,开裂的现象都会通过蜡胚来加以体现。之所以蜡胚会出现开裂的质量缺陷,首要的原因就是由于没有控制好蜡胚冷却的速度,导致冷却的速度过快,再加上模具本身的不合适,导致搭配表面出现裂纹。针对这一情况,我们需要合理而科学的选择模具,在调节好加热的温度之后,合理的控制蜡胚冷凝的速度,避免蜡胚由于冷凝速度过快而出现裂纹。第二个原因就是由于脱模的速度过快。脱模速度过快,会在有直角的地方产生过大的收缩应力,从而引起裂纹。针对这一问题,我们需要严格把控好脱模的速度,避免出現收缩的过大应力。除此之外,还有一个导致开裂问题出现的原因就是模具的注口斜度过小,在浆料注入口的边缘很容易出现开裂的情况。对于这种现象我们需要从源头入手,在模具的加工和设计时就要控制好倾斜的角度。而且在模具投入到实践的使用之中,也需要对模具的倾斜角度做出定期的检查,一旦发现角度过小,必须要按时维修吗,避免出现开裂的质量问题。
三、总结
引起热压铸从形缺陷的原因是多种多样的,任何一个流程的出现小问题都会导致产品的质量不合格,所以在加工过程中应该严格的遵守工艺流程和规定,保证每一个流程都不会出错,在加工过程中应该及时总结导致出现缺陷的原因,并且不断优化工艺,这样才能使产品尽可能的不会产生缺陷。
参考文献
[1] 王琛,于嘉浩,陆红红,蒋雨婷.基于快速成型技术的中国古典家具模型制作工艺研究[J].家具,2018,39(6):40-44.