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          模壓成型介紹與方法

          模壓成型(stamping process)也叫干壓成型。在特種陶瓷生產(chǎn)中常常采用干壓成型和等靜壓成型。其特點是粘結(jié)劑含量較低,只有百分之幾(一般為7%~8%),不經(jīng)干燥可以直接焙燒,坯體收縮
              模壓成型(stamping process)也叫干壓成型。在特種陶瓷生產(chǎn)中常常采用干壓成型和等靜壓成型。其特點是粘結(jié)劑含量較低,只有百分之幾(一般為7%~8%),不經(jīng)干燥可以直接焙燒,坯體收縮小,可以自動化生產(chǎn)。


           
          一、干壓成型
              干壓成型(dry pressing)是將粉料加少量結(jié)合劑,按前面所講到的造粒方式先經(jīng)造粒,然后將造粒后的粉料置于鋼模中,在壓力機上加壓形成一定形狀的坯體。適合壓制高度為0.3
          ~60 mm、直徑為5~500 mm、形狀簡單的制品。
          二、干壓成型的工藝原理
              干壓成型的實質(zhì)是在外力作用下,顆粒在模具內(nèi)相互靠近,并借內(nèi)摩擦力牢固地把各顆粒聯(lián)系起來,保持一定形狀。這種內(nèi)摩擦力作周在相互靠近的顆粒外圍結(jié)合劑薄層上。無論何種情況,當顆粒接觸時,R,將大于尺:,R。相當于微孔半徑或微孔隙,這樣由于微孔壓會把各顆粒拉近緊貼,也即通常所說的“粘著力”( adhesion)。
              (a)球形接觸;(b)尖頂接觸
              干壓坯體可以看做是由一個液相(結(jié)合劑)層、空氣、坯料組成的三相分散體系。如果坯料的顆粒級配和造粒恰當,堆集密度比較高,那么空氣的含量可以大大減少。隨著壓力增大,坯料將改變外形,相互滑動,間隙被填充減少,逐步加大接觸,相互貼緊。由于顆粒之間進一步靠近,使膠體分子與顆粒之間的作用力加強,因而坯體具有一定的機械強度。如果坯料顆粒級配合適,結(jié)合劑使用正確,加壓方式合理,干壓法可以得到比較理想的坯體密度。
           
          三、加壓方式和壓力分布
              在干壓成型中,加壓方式有簡單加壓和雙面加壓兩種。由于加壓方式不同,壓力在模具內(nèi)及粉料間摩擦、傳遞與分布情況也不同,因而坯體的密度也不相同。
              1.單面加壓
              單面加壓時,壓力只通過模具塞由上加壓,這時由于粉料之間以及粉料與模壁之間的摩擦阻力,產(chǎn)生壓力梯度,越往下壓力越小,壓力分布不均,D為直徑。從圖上可以看出,L/D值愈大,則坯體內(nèi)壓強差也愈大。壓成的坯體在上方及近模壁處密度最大,而下方近模壁處以及中心部位則密度最小。單面粉壓坯體的壓力分布
              (a)矮模,L/D-0. 45;(b)高模,L/D=1. 75
              2.雙面加壓
              雙面加壓與單面加壓相比,在于上下同時受壓,此時各種摩擦阻力的情況并不改變,但是其壓力梯度的有效傳遞距離短了,由于摩擦力而帶來的能量損失也減少了。在這種情況下,坯體的密度相對均勻多了。由圖1-2-16看出,制品的高度愈小,即L/D愈小,則密度的均勻性愈好。雙面加壓,坯體的中心部位密度較小。不論單面加壓還是雙面加壓,如果模具施以潤滑劑,壓力梯度會有所降詆。
           
          四、加壓速度與保壓時間
              實踐表明,加壓速度與保壓時間對坯體性能有很大影響,即與壓力的傳遞和氣體的排除有很大的關(guān)系。如果加壓過快,保壓時間過短,氣體不易排出。同樣,當壓力還未傳遞到應(yīng)有的深度時,外力就已卸掉,顯然難以得到較為理想的坯體質(zhì)量。當然,如果加壓速度過慢,保壓時間過長,使得生產(chǎn)效率降低,也是沒有必要的,因此,應(yīng)根據(jù)坯體的大小、厚薄和形狀來調(diào)整加壓速度和保壓時間。一般對于大型、壁厚、高度大、形狀較為復雜的產(chǎn)品,開始加壓宜慢,中間可快,后期宜慢,并有一定的保壓時間,這樣有利于氣體的排除和壓力的傳遞。如果壓力足夠大時,保壓時間可以短些。不然,加壓速度不當,排不出氣體,會出現(xiàn)鼓泡、夾層和裂紋等。 對于小型薄片坯體,在這方面要求不嚴格,加壓速度可以適當加快,以便提高生產(chǎn)效率。
           
          五、干壓成型的優(yōu)缺點
          干壓成型在特種陶瓷生產(chǎn)中是較常用的成型方法,因為它具有工藝簡單,操作方便,周期短,效率高,便于實行自動化生產(chǎn)。此外,坯體密度大,尺寸精確,收縮小,機械強度高,電性能好。
          但干壓成型對大型坯體生產(chǎn)有困難,首先模具磨損大、加工復雜、成本高;其次加壓只能上下加壓,壓力分布不均,致密度不均,收縮不均,會產(chǎn)生開裂、分層等現(xiàn)象。隨著現(xiàn)代化成型方法的發(fā)展,這一缺點為等靜壓成型所克服!


          地址:http://sreenarayanakendra.org/jishu/330.html
          本文“模壓成型介紹與方法”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2014-12-11 23:29:37
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