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幹壓成型
鎖定
- 中文名
- 幹壓成型
- 外文名
- dry-pressing
- 優 點
- 生產效率高,人工少等
- 缺 點
- 模具造價高等
- 影響因素
- 壓制方式和壓制制度等
- 學 科
- 材料學術語
幹壓成型簡介
常規方法包括單向加壓,雙向加壓(雙向同時加壓,雙向分別加壓),四向加壓等。改進的幹壓成型有振動壓制和磁場壓制(適用於金屬粉末)等。
幹壓成型的優點是生產效率高,人工少、廢品率低,生產週期短,生產的製品密度大、強度高,適合大批量工業化生產;缺點是成型產品的形狀有較大限制,模具造價高,坯體強度低,坯體內部緻密性不一致,組織結構的均勻性相對較差等。在陶瓷生產領域以幹壓方法制造的產品主要有瓷磚、耐磨瓷襯瓷片、密封環等。
幹壓成型原理
幹壓成型是將粉料(含水分5%~8%)裝入金屬模具中,在力的作用下加以壓縮(通常為單向加壓),坯料內空隙中的氣體部分排出,顆粒發生位移、逐步靠攏,互相緊密咬合,最終形成截面與模具截面相同、上下兩面形狀由模具上下壓頭決定的坯體。成型坯體內孑L隙尺寸顯著變小,數量大大減少,密度顯著提高,並具有了一定的強度。
當粉料為很細的瘠性粉料時,將對成型產生不利的影響:一是粉料流動性差和拱橋效應,影響對模腔的均勻填充;二是粉體越細、松裝高度越大,壓縮比越大,易使坯體密度不均勻;三是孔隙中氣體較難排出,易因彈性後效作用使坯體產生層裂。故本實驗採用加壓造粒法,即將細粉與黏結劑混合後,在18~36MPa壓力下壓成大塊,再弄碎、過篩,製成較粗的、流動性好的團粒。由於團粒與細粉相比尺寸顯著增大、體積密度提高,流動性也顯著改善。造粒常用的黏結劑有PVA(聚乙烯醇)、PEG(聚乙二醇)、CMC(羧甲基纖維素鈉)等多種,要考慮到黏結劑後續還要燒掉,故應選擇揮發性好、殘留組分少的黏結劑(如PVA)為宜,用量一般為粉料質量的l%~3%。
幹壓成型對粉料的要求
②粉料流動性要好。良好的流動性可保證壓制時顆粒間的內摩擦小,粉料能順利地填滿模型的各個角落。
③粉料要有合理的顆粒級配。從最緊密堆積原理出發,較好級配的顆粒,且細粉儘可能少,可以減少空氣含量,並降低壓縮比,提高流動性。
④在壓力下易於粉碎,這樣可形成緻密坯體。
幹壓成型影響因素
影響幹壓成型性能的因素很多,除了粉體的性能外,主要是壓制方式和壓制制度以及潤滑劑的使用。
(1)壓制方式的影響。由於顆粒間內摩擦和顆粒與模壁的外摩擦會造成壓力損失,單向加壓容易在壓坯高度方向和橫截面上產生密度不均勻現象,尤其當壓坯高徑比值較大時更為明顯。為此可採用雙向加壓或兩次先後加壓來減少這種現象。
(2)壓制壓力的影響。當壓坯截面面積和形狀一定時,在一定的範圍內,壓力增大有利於壓坯密度的提高,但在接近密度的極限值時,再提高壓制壓力無助於密度進一步提高,且易出現層裂或損壞模具。對於結構陶瓷,壓力在70~100MPa為宜。