Керамическое экструзионное формование: контроль процесса, преимущества и применение

Что такое керамическая экструзионная формование?

Керамическое экструзионное формование (также называемое экструзионным формованием) - это производственный процесс, при котором пластифицированный керамический материал проталкивается через специально сделанную форму с использованием винтовки или пленгера.

Этот процесс эффективно производит непрерывные керамические изделия с однородными поперечными сечениями и широко используется для производства труб, компонентов печи, конструктивной керамики,и сложные керамические конструкции из пчелиных сосков.

Передовые керамические материалы и компоненты из карбида кремния

Экструзионное литье особенно важно для производства передовых керамических компонентов с высокой размерной последовательностью и стабильными возможностями производства в больших масштабах.

Сложные структуры, такие как керамика из соломин, обычно производятся с использованием технологии экструзии.

Керамические изделия из карбида кремния с реакционным соединением

Как работает керамическая экструзия: принципы и процесс

Основной принцип керамической экструзии заключается в пластической деформации тщательно сформулированной керамической партии.

Успех процесса во многом зависит от приготовления керамической смеси с соответствующей пластичностью.и смазки для керамических порошков, таких как алюминий или карбид кремния.

После интенсивного смешивания и измельчения материал образует пластиковый керамический корпус, способный деформироваться под давлением, сохраняя свою форму после экструзии.

Основные этапы керамической экструзионной формовки

1Выбор сырья и его составление

Процесс начинается с выбора керамических порошков и добавок.

Для достижения следующих целей необходима точная формулировка:

надлежащая пластичность
равномерное смешивание
стабильное поведение экструзии

2. Смешивание и вакуумное разведение

Сырье тщательно перемешивают, чтобы обеспечить однородное распределение.

Вакуумное очищение воздуха устраняет застрявшие пузыри воздуха, помогая предотвратить:

трещины
пустоты
дефекты конструкции при сфинтере

Это улучшает конечную плотность и механическую прочность.

3Процесс формования экструзией

Подготовленный керамический корпус подается в систему экструзии.

Используя:

экструзия с винтом
экструзия поршней

материал сжимается и проталкивается через формулу под высоким давлением.

Когда керамика выходит из формы, она образует непрерывное зеленое тело, соответствующее геометрии формы.

4. Резание и сушка

Непрерывно экструдируемое тело разрезают до требуемых размеров.

Контролируемая сушка имеет решающее значение, поскольку зеленое тело изначально имеет низкую механическую прочность.

Неправильное сушение может вызвать:

деформация
трещины
размерное искажение

5. Высокотемпературное сцинтерирование

После сушки керамические части синтерируются при высокой температуре для достижения:

высокая плотность
механическая прочность
тепловая устойчивость
устойчивость к химическим веществам

Преимущества керамической экструзионной формовки

Высокая эффективность производства

Экструзия идеально подходит для непрерывного и автоматизированного производства длинных керамических изделий.

Комплексные возможности поперечного сечения

Процесс позволяет производить:

керамика из соломин
трубки
каналы
пористые структуры

которые трудно производить с помощью обычных методов прессования.

Стабильное качество и плотность

Высокое давление экструзии в сочетании с вакуумным очищением улучшает:

однородность плотности
точность измерений
производительность синтера

Эффективность затрат

Для большого объема производства продуктов с постоянным поперечным сечением экструзия обеспечивает низкую стоимость производства единицы.

Ограничения керамической экструзии

Несмотря на свои преимущества, экструзионная формование также имеет ограничения:

подходящий в основном для геометрии постоянного поперечного сечения
сложные штампы могут быть дорогими
Пластичность материала должна быть тщательно контролирована
при экструзии могут развиваться анизотропные микроструктуры

Типичные применения экструдированной керамики

Технология керамической экструзии широко используется в различных отраслях промышленности.

Автомобильная промышленность

поддержки катализатора
фильтры дизельных частиц
субстраты из соловей

Промышленные печи и тепловые системы

мебель для печей
Внутренние части термореакторов
керамические трубки

Сцинтерованные трубы для защиты термопаров SiC без давления

Применение в окружающей среде

пористо-керамические фильтры
подпорки мембраны
системы очистки газа

Строительство и применение огнеупорных материалов

огнеупорные блоки
технические керамические профили
специализированные изоляционные конструкции

Заключение

Керамическая экструзионная литья остается одной из самых важных технологий производства высокопроизводительных керамических компонентов.

Его способность эффективно производить сложные, непрерывные керамические структуры делает его необходимым в отраслях промышленности, начиная от экологической инженерии и заканчивая передовым промышленным производством.

Современные улучшения:

керамические материалы
Машиностроение
системы автоматизации
управление процессом

продолжать расширять возможности технологии экструзии для будущих применений.

Для высокотемпературных структурных применений все чаще используются передовые компоненты из синтерированного карбида кремния без давления из-за их отличной тепловой устойчивости и износостойкости.

Структурные керамические компоненты промышленного класса SSiC