알루미나 내마모 세라믹 생산 공정은 무엇입니까?
1. 분말 준비
공장의 산화알루미늄 분말은 다양한 제품 요구 사항과 다양한 성형 공정에 따라 분말 재료로 준비됩니다. 고순도 알루미나 세라믹 제품을 제조하려면 알루미나 순도 99.99% 외에 초미세 분쇄 및 입자 크기 분포를 균일하게 만들어야 하는 경우 분말의 입자 크기는 1μm 마이크론 미만입니다. 내마모판을 압출 또는 사출 성형할 때 바인더와 가소제를 분말, 일반적으로 열가소성 수지 또는 중량비 10-30%의 수지에 도입해야 하며, 유기 바인더는 균일하게 혼합되어야 합니다. 성형 작업을 용이하게 하기 위해 150-200 정도의 알루미나 분말.
열간 압착 공정으로 형성된 분말 재료에는 바인더를 첨가할 필요가 없습니다. 반자동 또는 자동 건식 압착 성형을 사용하는 경우 분말에는 특별한 공정 요구 사항이 있으며 분말의 유동성을 향상시키고 용이하게 하기 위해 분말을 처리하고 구형으로 보이게 하기 위해 스프레이 과립화 방법을 사용해야 합니다. 성형품의 금형 벽을 자동으로 채웁니다. 또한, 분말과 금형벽 사이의 마찰을 줄이기 위해 스테아르산, 바인더 PVA 등 윤활제를 1~2% 첨가해야 합니다. 건식 프레스 성형을 위해서는 폴리비닐알코올을 바인더로 도입하는 분말 스프레이 과립화가 필요합니다.
2. 성형방법
알루미나 세라믹 제품의 성형 방법에는 건식 프레싱, 그라우팅, 압출, 냉간 등방압 프레싱, 사출, 주조, 열간 프레싱 및 열간 등방압 프레싱이 포함됩니다. 최근에는 국내외에서 필터성형, 직접고화사출성형, 겔사출성형, 원심사출성형, 무고체성형 기술을 개발해 왔다. 다양한 제품 모양, 크기, 복잡한 모양 및 정밀 제품에는 다양한 성형 방법이 필요합니다. 일반적인 형성 소개:
◆ 그라우팅 성형 방법: 그라우팅 성형은 알루미나 세라믹에 사용되는 최초의 성형 방법입니다. 석고형을 사용하므로 원가가 저렴하고 대형, 복잡한 형상의 부품 성형이 용이합니다. 그라우팅 성형의 핵심은 알루미나 슬러리를 준비하는 것입니다. 일반적으로 물을 플럭스 매체로 사용한 다음 탈검제와 결합제를 첨가하고 완전 분쇄 후 가스를 배출한 다음 석고 몰드를 뒤로 부어 넣습니다. 석고 주형의 모세관에 의한 물 흡수로 인해 슬러리는 주형 내에서 응고됩니다. 내마모판이 중공 그라우팅인 경우 금형 벽에 흡착된 슬러리가 필요한 두께에 도달하면 과잉 슬러리를 쏟아야 합니다. 몸체의 수축을 줄이기 위해서는 가능한 한 고농도의 슬러리를 사용해야 합니다.
◆ 건식 프레스 성형: 알루미나 세라믹 건식 프레스 성형 기술은 단순한 형상과 내부 벽 두께가 1mm 이상으로 제한되며, 길이 대 직경 비율은 4:1 이하입니다. 성형 방법은 단축 또는 양방향입니다. 프레스에는 유압식과 기계식의 두 가지 종류가 있으며 반자동 또는 자동 성형 방식이 가능합니다. 프레스의 최대 압력은 200Mpa입니다. 출력은 분당 15~50개에 달할 수 있습니다. 유압 프레스의 스트로크 압력이 균일하기 때문에 분말 충전이 다를 때 누르는 부분의 높이가 다릅니다. 기계식 프레스에 의해 가해지는 압력의 크기는 분말 충전량에 따라 달라지며, 이는 소결 후 크기 수축의 차이로 이어지기 쉽고 제품 품질에 영향을 미칩니다.
따라서 건식프레스 공정에서 분말 입자의 균일한 분포는 금형 충진에 있어 매우 중요합니다. 충전량이 정확한지 여부는 제조된 알루미나 세라믹 부품의 치수 정확도 제어에 큰 영향을 미칩니다. 60μm 이상, 60 ~ 200 메쉬 사이의 분말 입자는 최대 자유 흐름 효과를 얻어 최고의 압력 성형 효과를 얻을 수 있습니다.
알루미나 세라믹 슬러리에도 유기 첨가제를 첨가하여 슬러리 입자 표면에 이중 전기층을 형성하여 슬러리가 침전되지 않고 안정적으로 부유하도록 해야 합니다. 또한 비닐알코올, 메틸셀룰로오스, 알지네이트아민 등의 결합제와 폴리아크릴아미드, 아라비아검 등의 분산제를 첨가하여 그라우팅 성형작업에 적합한 슬러리를 만든다.
3. 소성기술
입상 세라믹체를 치밀화하여 고형물을 형성하는 기술적인 방법을 소결(sintering)이라 한다. 소결방법은 빌렛 몸체 내부의 입자간 공극을 제거하고 소량의 가스와 불순물 유기물을 제거한 후 입자를 성장시켜 서로 결합시켜 새로운 물질을 형성하게 하는 방법이다.
소성에 사용되는 가열장치는 가장 널리 사용되는 전기로이다. 대기압 소결, 즉 비압력 소결 외에 열간압 소결, 열간 등압 소결이 있다. 연속 열간 프레싱 소결을 통해 생산량은 증가하지만 장비 및 금형 비용이 너무 높으며 축 가열로 인해 제품 길이가 제한됩니다. 열간 등방압 프레싱 소결은 고온, 고압의 가스를 압력 전달 매체로 사용하고 모든 방향에서 균일한 가열이 가능하다는 장점이 있어 복잡한 형상의 제품 소결에 적합합니다. 균일한 구조로 인해 냉간압착소결에 비해 소재의 물성이 30~50% 더 높습니다. 일반 열간압착소결에 비해 10~15% 정도 높습니다.
따라서 현재 세라믹 베어링, 거울, 핵연료, 포신 등 국방에 필요한 일부 고부가가치 알루미나 세라믹 제품이나 특수 부품 등 분야에서는 열간 등압 프레싱 소결 방식을 사용하고 있다.
그 밖에도 마이크로파 소결법, 아크플라즈마 소결법, 자가 확산 소결법 등이 있다.
4, 마무리 및 포장 공정
일부 재료는 소결 후에 마무리해야 합니다. 인공뼈로 사용할 수 있는 제품은 윤활성을 높이기 위해 거울과 같은 높은 표면 마감이 필요합니다. 알루미나 세라믹 재료는 경도가 높기 때문에 내마모성 플레이트는 더 단단한 연삭 및 연마 벽돌 재료로 마감해야 합니다. SiC, B4C 또는 다이아몬드 등.
일반적으로 거친 연마부터 미세한 연마 연삭까지 단계별로 최종 표면 연마에 사용됩니다. 일반적으로 연삭 및 연마를 위해 < 1μm 미크론 Al2O3 분말 또는 다이아몬드 페이스트를 사용할 수 있습니다. 또한 레이저 가공, 초음파 가공 연삭 및 연마 방법도 사용할 수 있습니다. 일부 알루미나 세라믹 부품은 다른 재료로 포장해야 합니다.
