關於陶瓷注射制模技術，你想知道所有這裏!

一、陶瓷注射成型技術原理

陶瓷注射成型是將聚合物注射成型研究方法與陶瓷制備生產工藝分析相結合而發展結合起來的一種方式制備陶瓷零部件的新工藝small business online payment processing。在成型設計過程中需要將熱塑性材料以及混合在一起。

陶瓷注射成型工藝主要包括三個步驟：

1.將熱塑性材料與陶瓷粉末混合形成熱熔體，然後將熱熔體注入相對冷的模具中。

2.混合的熱熔體在模具中冷凝並固化。

3. 模制的生產品被彈出並脫模。

陶瓷注射制模的技術和工藝優勢

可快速自動化批量生產，精確控制工藝過程;

由於企業流動充模，使生坯密度分布均勻;

高壓噴射大大提高了混合料中粉末含量，減小了燒結制品收縮，使制品尺寸精確可控，公差可達 ± 0。 1%~0。 2%，性能優良;

不需要加工或微加工來降低制備成本

可成形形狀複雜、橫孔、斜孔、凹凸面、螺紋、薄壁、難切削的陶瓷異形零件，具有廣闊的應用前景。

陶瓷注射成型技術企業發展研究曆程

粉末注射成型(PIM)起源於20世紀20年代的熱壓鑄技術，後來被用於生產汽車火花塞和其他產品。

二十世紀五十年代，以環氧樹脂為粘結劑的硬質合金、難熔金屬及陶瓷大量出現，顯示了這項技術的應用。然而，由於理論上的缺乏，加上在銑削、成型、燒結等技術上的一系列不足，使得該技術還遠遠沒有得到應用。

到80年代，硬質合金和陶瓷領域基礎研究的發展和突破，如超細粉末的制備和先進陶瓷增韌理論與技術的發展rapid molding，使該工藝制備的材料性能較50年代有了很大提高，促進PIM成為一種成熟的複雜形狀制品的制備成型技術。

陶瓷材料粉末注射成型企業產品作為全球市場銷售業務收入從80年代末的4500萬美元到90年代末的4.2億美元，並以中國每年20%~25%的速度不斷增長。

然而，只有美國、歐洲和日本的PIM行業相對成熟，而韓國、新加坡、中國、中國台灣地區、印度等地都有PIM生產工廠，但產值仍然很小，可以發展。

注射制模的缺陷分析

在注塑成型過程中，由於工藝參數控制不當，或者進料本身的缺陷，模具設計不合理，很容易造成各種缺陷，如欠注、斷裂、孔洞、變形、毛刺等。結合具體工藝，對常見注射缺陷進行分析和控制，以提高生產率和飼料利用率。

欠注缺陷，指喂料在充模過程中我們不能自己充滿中國整個模腔，如圖所示。一般在剛開始進行注射時產生，可能是由喂料溫度或模具設計溫度要求過低、加料量不足、喂料粘度過大等因素可能引起的。通過不斷增加預塑時間成本升高喂料溫度、升高模具工作溫度、加大進料量、升高注射不同溫度達到降低喂料粘度等措施研究可以消除此缺陷。

 斷裂缺陷斷裂，。 通常發生在脫模時，常發生脆性斷裂。 主要原因是模具溫度過低，或保持壓力和冷卻時間過長，導致坯體溫度大幅下降，收縮引起的收縮過大，無法將坯體緊緊地夾在下沖頭上。 很脆。 通過適當地提高模具溫度並減少保持壓力和冷卻時間，可以避免脫模過程中的破裂。

綠坯橫截面上的孔。這是一個常見的缺陷，而注射制模樣本不同部分的氣孔成因亦有所不同。

一般中間部分的孔隙較小，可能是由於進料本身混合不充分，夾雜氣體，注射溫度高，導致粉末與粘結劑分離。可通過調整進料質量、降低模具溫度和注射溫度來消除。但底部的氣孔較大，有的甚至是全通孔或半全通孔。這個洞主要是進樣時底部排氣不充分m30s++，使樣品夾帶氣體造成的。由於樣品上壁薄，底壁厚，在注射過程中，流動的進料在注射壓力下自上而下流動。當進給流體到達底部時，腔體的橫截面積突然變大，進給會沿著內側通過樣品底部逐漸沖模，這樣沖模最終沖壓的地方就不是腔體的底部，而是薄壁和厚壁的交界處。所以模具底部的排氣孔不能充分排氣，使得氣體聚集形成一個比較大的孔。

二、陶瓷進行注射成型工藝技術的應用

目前，陶瓷注射成型技術開始向精密方向發展。 研究和開發的重點已經從氮化矽和碳化矽等高溫非氧化物陶瓷擴展到氧化鋯和氧化鋁等氧化物陶瓷、功能陶瓷和生物陶瓷產品。 其主要應用領域如下。

1. 光通信用精密陶瓷元件

光纖連接器主要有氧化鋯多晶陶瓷插芯和陶瓷套管。因為體積小，精度高，內孔直徑只有125微米，所以只能注塑成型。目前，光纖連接器用陶瓷插芯和套管主要由中國制造，包括廣東潮州三環公司和湖南正陽公司，而日本京瓷、陶冬和阿達芒等國外公司生產的產品正在減少。

光纖進行連接控制器用陶瓷插芯與套管

2、生物陶瓷制品

主要包括人工陶瓷牙、種植體用陶瓷固定螺釘、人工關節、固定冠套、正畸用陶瓷托槽等，如圖3所示。 據世界衛生組織介紹，牙齒畸形的發生率約為49%，在美國50-60%的家庭會有正畸牙齒，必須佩戴正畸托槽。 這種陶瓷注射成型產品尺寸精度高，性能好，在我國具有廣闊的市場前景。

陶瓷固定冠，人工關節，透明陶瓷托槽用於正畸牙

生物陶瓷制品

3 、文化生活用陶瓷

陶瓷粉末注射成型已成功用於陶瓷表殼和表鏈的制備，如香奈兒國際品牌陶瓷手表和從不佩戴高檔手表的瑞士“雷達”表殼和表鏈。近年來，高檔手機的外殼和按鍵也采用陶瓷注塑成型，均采用耐磨的ZrO2陶瓷材料，拋光後的表面粗糙度控制在30 nm左右。

4 、電子用精密工程陶瓷材料部件

在IT和電子工業中，部件散熱需要風扇，如果使用陶瓷軸承，風扇中的電機可以降低噪音，延長使用壽命，比金屬軸承具有更多的優點。 ZrO2和Si3N4陶瓷不僅具有良好的耐磨性和高斷裂韌性，而且具有一定的自潤滑性能，是制造陶瓷軸承的理想材料。

電子用精密陶瓷部件

機電行業精密陶瓷元件

包括氧化鋁(Al2O3)系統的各種絕緣陶瓷部件，例如集成電路封裝;真空開關陶瓷管;微波爐磁控管等用絕緣陶瓷。圖為英國摩根公司生產的直驅電機和磁盤驅動器組件的陶瓷組件。

5.機電企業工業用精密陶瓷材料部件

透明氧化鋁陶瓷制品

許多透明氧化鋁陶瓷制品都是由注射制模制成的，本發明包括一種用於矯正的透明陶瓷托架、一種陶瓷金屬鹵化物燈泡中的透明陶瓷弧光發光管，以及一種既實用又美觀的半透明氧化鋁陶瓷杯。

透明氧化鋁陶瓷產品

6.精密機械和微型陶瓷零件

隨著我國精密工程機械和微電子技術工業的發展，對小型和微型企業精密電子陶瓷產品零部件的需求進行不斷通過增加，包括中國陶瓷材料注射成型(CIM)制備的軸和小齒輪行星齒輪變速器、陶瓷螺杆和行星齒輪、以及一個微型氧化鋯陶瓷滑動軸承，其外徑只有1.5 mm。

精密機械與微陶瓷元件

7. 醫療器械用陶瓷元件

目前，陶瓷注射成型技術在醫療領域的應用越來越多。陶瓷注射成型技術用於制作陶瓷手術刀等各種醫療器械，具有傳統金屬器械所不具備的抗菌、耐腐蝕、不易沾汙等優點。

醫療服務器械用陶瓷進行手術刀等零部件

紡織機械用耐磨陶瓷零件

目前紡織工業使用的耐磨陶瓷有導紗輪、拉絲輪等，主要由高硬度氧化鋁(al2o3)、韌性和耐磨性氧化鋯(zro2)、氮化矽和碳化矽陶瓷材料制成。由於其形狀複雜和尺寸精度高，精密注射制模(pim)被廣泛應用於這些產品中。

8.環保、化工、冶金用陶瓷噴嘴

噴嘴結構外形進行複雜，內設小孔，要求具有耐磨、耐腐蝕、耐高溫，采用氧化鋯(ZrO2)和碳化矽(SiC)氮化矽(Si3N4)粉末可一次通過注射技術成型方法制備系統性能以及優良傳統形狀各異的陶瓷噴嘴。

注射成型各種陶瓷噴嘴

陶瓷注射成型技術作為一種新型的精密制造技術，具有不可比擬的獨特優勢。 特別是近年來工業化在全球范圍內的不斷擴大充分證明了CIM技術具有廣闊的發展前景。 陶瓷材料優異的物理化學性能與精密注射成型的結合，將使CIM技術在航空航天、國防軍事、醫療器械等高科技領域發揮越來越重要的作用。 已成為國內外最先進的精密陶瓷零件制造技術。