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CIM陶瓷粉末注射成型技术


 

发布日期:[2014/3/20]
 

陶瓷注射成型技术
陶瓷注射成型(Ceramic Injection Molding, 简称CIM)是近代粉末注射成型(Powder Injection Molding,简称PIM)技术的一个分支,具有很多特殊的技术和工艺优势:可快速而自动地进行批量生产,且对其工艺过程可以进行精确的控制;由于流动充模,使生坯密度均匀;由于高压注射,使得混料中粉末含量大幅提高,减少烧结产品的收缩,使产品尺寸精确可控,公差可达±0.1%~0.2%,性能优越;无须机械加工或只需微量加工,降低制备成本;可成型复杂形状的,带有横孔、斜孔、凹凸面、螺纹、薄壁、难以切削加工的陶瓷异形件,有着广泛的应用前景。

陶瓷注射成型技术
陶瓷部件的注射成型是利用塑性材料在压力下的注射成型原理的一种成型原理。在成型过程中需要将热塑性材料混合在一起。
陶瓷注射成型工艺主要有三个环节构成:
第一:热塑性材料与陶瓷粉体混合成热熔体,然后注射进入相对冷的模具中。
第二:这种混合热熔体在模具中冷凝固化。
第三:成型后的坯体制品被顶出而脱模。

陶瓷粉末注射成型技术概况

粉末注射成型源于20世纪20年代的一种热压铸成型技术,当时已用于生产汽车火花塞等产品。
20世纪50年代,用环氧树脂作粘结剂试制了大量的硬质合金、难熔金属、陶瓷等,预示着此技术在应用中的地位。但因理论欠缺,加之制粉、成型和烧结等技术存在一系列不足,离应用的距离还比较远。
到20世纪80年代,硬质合金、陶瓷领域基础研究的发展和突破,如超细粉制备、先进陶瓷增韧理论和技术的发展,使该工艺制备的材料性能较50年代有很大的提高,促使PIM成为比较成熟的复杂形状制品的制备成型技术。
陶瓷粉末注射成型产品全球销售收入从80年代末的4500万美元到90年代末的4.2亿美元,并以每年20%~25%的速度增长,预计到2010年将达到24亿美元。
只有美国,欧洲和日本的PIM产业发展比较成熟,而韩国、新加坡、中国、中国台湾地区、印度等地均建有PIM生产厂,但产值尚小,正蓄势待发。

陶瓷粉末注射成型技术应用

随着CIM技术的快速发展,其已在一些方面得到了应用
瑞士三分之一的手表表壳采用CIM技术生产,材料是称永不磨损的陶瓷材料氧化锆
日本已将内孔直径为0.015mm的氧化锆光纤接头实现产业化,每年垄断了全球数亿美元的市场
美国已实现氧化锆理发推剪的生产和发动机中氮化硅零部件的应用等
在国内中南工业大学粉末冶金国家重点实验室开发出精密双螺旋混练机陶瓷内衬和具有双螺纹的陶瓷喷嘴等 ;而华中科技大学材料学院应用CIM技术成功开发出氧化锆氧传感器.

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