세라믹 사출 성형 기술이란 무엇인가요?

세라믹 사출 성형 기술(CIM)은 분말 사출 성형(PIM) 기술의 중요한 분야입니다. 또한 비교적 성숙한 폴리머 사출 성형 기술을 기반으로 개발되었습니다. 복잡한 형상의 제품을 생산할 수 있고 치수 정확도가 높고 표면이 매끄럽고 비용이 저렴하다는 장점이 있어 빠르게 발전하고 있습니다.

세라믹 사출 공정 개요
도자기는 크게 생활 도자기와 산업용 도자기로 나뉩니다. 여기서는 주로 산업용 세라믹을 소개합니다. 산업용 세라믹에는 여러 종류가 있으며 일반적으로 사용되는 세라믹은 다음과 같습니다. 알루미나, 지르코니아, 실리콘 카바이드, 실리콘 질화물질화붕소 등으로 구성됩니다. 산업용 세라믹은 일반적으로 높은 경도, 내마모성 및 고온 저항성과 높은 내식성을 가지고 있어 전자, 기계, 화학 산업, 항공 우주 및 기타 산업에서 널리 사용됩니다.

산업용 세라믹에는 일반적으로 세 가지 성형 방법이 있습니다. 첫 번째는 주조 방식, 두 번째는 건식 프레스 방식, 세 번째는 사출 방식입니다. 여기서는 주로 세라믹 사출 성형 기술(세라믹 사출 성형 CIM)을 소개합니다. 세라믹의 종류에 따라 사출 성형 공정은 유사하며, 아래에서는 이를 통칭하여 세라믹 사출이라고 합니다.
세라믹 사출 성형은 세라믹 분말과 유기 바인더를 혼합하고 분쇄, 혼합, 과립화, 공급, 사출 성형, 탈지 및 소결하여 복잡한 형상과 우수한 특성을 가진 세라믹 부품을 제조하는 방법입니다. 성형 기술. 이 기술은 성형 정확도가 높고 효율이 높다는 장점이 있어 세라믹 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

다음은 이러한 프로세스에 대한 자세한 설명입니다:
분말 분쇄: 원래의 세라믹 분말을 갈아서 유동성과 균일성을 개선하여 후속 사출 성형 공정에 도움이 됩니다.
세라믹 파우더와 플라스틱 바인더의 내부 혼합: 분쇄된 세라믹 분말과 적정량의 바인더를 혼합하고 내부 믹서에서 혼합, 혼합, 건조 등의 공정을 통해 유동 세라믹 사출 원료를 준비합니다. 사출 성형의 경우 접착제는 PP, PE, PA, POM 등이 있습니다.
사출 공급: 세라믹 사출 슬러리를 금형에 주입하고 압력 유지, 냉각, 탈형 등의 공정을 거쳐 일정한 모양과 크기의 세라믹 부품을 얻습니다.
탈지: 가열 또는 기타 물리적 및 화학적 방법을 통해 세라믹 부품에서 접착제를 제거하여 기본 모양을 가진 녹색 배아를 얻습니다.
소결: 녹색 배아를 고온에서 소결하여 밀도를 높이고 최종 세라믹 제품을 형성합니다.

사출 성형기 선택
접착제는 다른 원료로 만들어질 수 있으므로 기계, 특히 나사를 선택할 때 세라믹 원료와 접착제의 특성을 고려해야 합니다.
나사 및 배럴 선택: 세라믹의 종류에 따라 소결 후 경도 및 기타 특성이 크게 다르지만 소결 전 원료 단계에서는 기본적으로 동일합니다. 기본적으로 진흙과 매우 유사합니다. 일반적으로 바인더의 비율 20%를 초과하지 않습니다. 이러한 세라믹 재료는 나사 배럴에 많은 마모를 일으킬 수 있습니다. 나사를 선택할 때는 고속 강철 또는 기타 카바이드 재료로 만든 나사와 내부 니켈 기반 합금 슬리브가있는 배럴을 선택하는 것이 가장 좋습니다. 나사 압축비는 일반적으로 2.0에서 2.3 사이에서 제어되며 나사 길이 대 직경 비율은 약 22:1이며 나사 앞쪽 끝에는 개방형 혼합 헤드가 장착되어 있으며 헤드 플랜지에는 통풍구를 추가해야 합니다.
전원 선택: 일반 사출 성형과 달리 세라믹 사출 성형 후 탈지 및 소결 공정, 특히 소결 공정이 있습니다. 주입 된 세라믹 녹색 배아의 내부 응력이 크면 소결 중 변형도 상대적으로 커집니다. 따라서 제품의 벽 두께에 따라 적절한 전력을 선택하는 것이 핵심 단계입니다. 일반적으로 더 빠른 사출 속도를 얻기 위해 실제 필요한 전력보다 큰 기계 전력을 선택합니다. 사출 압력의 경우 세라믹 슬러리의 유동성이 좋지 않기 때문에 상대적으로 큰 사출 압력이 필요합니다.
기계 톤수 선택: 세라믹마다 비중이 크게 다르므로 사출량을 사용하여 유형을 선택하는 것이 더 과학적입니다. 세라믹 사출은 클램핑력이 많이 필요하지 않으므로 금형을 낮추고 사출량만 충분하다면(기계 사출량과 제품 부피의 비율은 3:1에서 2:1 사이가 가장 좋음) 기본 제품을 생산할 수 있습니다.
▪ 기계 브랜드 선택: 세라믹 사출을 위한 성숙한 기계 브랜드는 많지 않습니다. 일반적으로 리강, 아르부르크, 지보, 아이티안 등의 브랜드가 주로 사용됩니다.

금형 요구 사항
몰드 코어 강재에 대한 요구 사항: 또한 세라믹의 마모성으로 인해 금형 코어 재료도 경도가 높은 합금강으로 만들어야 합니다.
금형 배기: 세라믹 주입은 소결 후 폐기될 수 있는 제품 내부의 기공을 방지하기 위해 사용됩니다. 또한 접착제는 종종 더 많은 가스를 생성하는 POM 및 기타 원료를 사용하기 때문에 금형에 대한 배기 요구 사항이 상대적으로 높습니다. 동시에 사출 속도가 너무 빠를 수 없기 때문에 배기 홈은 접착제가 가장 느리게 이동하는 맨 끝에 가능한 한 멀리 위치해야 합니다.
몰드 러너: 세라믹 재료의 유동성이 좋지 않기 때문에 일반적으로 핫 러너를 사용하지 않는 것이 좋으며, 세라믹 원료의 흐름을 원활하게 하기 위해 콜드 러너의 직경은 가능한 한 커야 합니다.
몰드 게이트: 위의 두 가지 사항과 마찬가지로 세라믹 원료의 흐름과 배기 필요성을 높이려면 일반적으로 몰드 게이트가 더 커야 합니다.
▪금형 캐비티 수: 대부분의 세라믹 제품에는 특정 크기 요구 사항이 있고 세라믹 녹색 배아는 성형 후에도 여전히 소결 단계에 직면하기 때문에 캐비티 수가 많은 제품의 크기를 제어하기 어려운 경우가 많으므로 일반적으로 구멍 수가 적은 계획이 사용됩니다.

프로세스 조정
사출 속도: 세라믹 사출 공정에서 사출 속도가 너무 빠르면 기공 및 제트 라인과 같은 결함이 쉽게 발생할 수 있고, 속도가 너무 느리면 용접 라인과 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 일반적으로 게이트를 통해 천천히 주입한 후 중간 속도로 주입하는 공정이 사용됩니다. .
사출 압력: 일반 플라스틱 사출 성형과 달리 과도한 사출 압력은 유지 압력뿐만 아니라 내부 응력 문제를 일으킬 수 있습니다. 세라믹의 유동성이 좋지 않기 때문에 사출 공정 중 특정 좌굴 위치에서 큰 내부 응력이 발생합니다. 성형된 녹색 배아에는 문제가 없을 수 있지만 일단 소결되면 이러한 위치에서 더 큰 내부 응력이 발생합니다. 변형이 발생하여 제품이 폐기됩니다. 따라서 사출할 때는 낮은 사출 압력을 사용하세요. 유지 압력도 마찬가지입니다.
용융 온도: 재료 온도가 높을수록 제품 응력 제거에 유리하지만 재료 온도가 너무 높으면 가스가 방출되어 기공 및 기타 결함이 발생할 수 있으며, 특히 다량의 가스를 바인더로 사용하는 세라믹 원재료의 경우 더욱 그렇습니다. .
금형 온도: 금형 온도가 높을수록 금형 내 세라믹 원료의 유동성을 개선하여 제품의 내부 응력을 줄이는 데 분명히 도움이 됩니다. 그러나 금형 온도가 지나치게 높으면 바인더로 사용되는 플라스틱이 금형 코어 표면과 접촉하여 표면으로 떠올라 소결 후 제품의 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
금형 개방 속도: 새로 형성된 세라믹 녹색 배아의 물리적 특성은 아직 상대적으로 약하기 때문에 금형 개방 속도를 상대적으로 낮추고 진동을 최대한 줄여야 합니다. 로봇 제거도 마찬가지입니다.

산업용 세라믹 제품이 필요한 경우 언제든지 문의해 주세요. 0086-17702411651