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高精度碳化硅陶瓷制品无模成型工艺

文章出处:粉体圈网责任编辑:作者:小吉人气:-发表时间:2022-08-20 16:21:00【

虽然采用凝胶注模成型工艺可以实现复杂形状陶瓷制品的近净尺寸制备,但该工艺对模具要求高,在制备复杂大尺寸部件时需设计和制造模具,增加了时间成本和模具成本,一定程度上制约了该工艺在陶瓷结构件批量化生产中的应用。另一方面,对一些尺寸精度要求高的陶瓷部件,凝胶注模成型工艺则无法满足其尺寸精度要求。

与传统“自下而上”的无模成型工艺不同,陶瓷素坯加工工艺(Greenceramicmachining,GCM)是一种“自上而下”的工艺,其原理类似金属材料或木材的加工过程如车、铣、刨、磨等,利用数控加工技术对陶瓷块状素坯进行三维加工,直接得到所需的结构,可以实现陶瓷制品的快速制造,特别适用于结构陶瓷多品种、小批量生产。

采用凝胶注模成型工艺制备的陶瓷素坯中,陶瓷颗粒靠三维凝胶网络结合,颗粒之间结合力小,在加工过程中陶瓷颗粒或颗粒团聚体在刀具的作用下很容易剥落去除。材料去除以脆性剥落为主,不同于金属材料加工的塑性去除方式,而颗粒的脆性断裂以及晶界微破碎去除形式也基本不存在。采用金刚石刀具,通过数控机床对陶瓷素坯进行高效、高精度加工,可以实现复杂形状的碳化硅陶瓷制品的制备。采用该工艺制备的碳化硅陶瓷制品尺寸精度高、表面光洁度高。

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