новости компании о Керамическое экструзионное формование: контроль процесса, преимущества и применение

Что такое экструзионное формование керамики?

Экструзионное формование керамики (также называемое экструзионным формованием) - это производственный процесс, при котором пластифицированная керамическая глина продавливается через форму заданной формы с помощью винта или плунжера. Этот метод эффективно производит непрерывные керамические изделия с однородным поперечным сечением и имеет важное значение для изготовления сложных форм, таких как сотовые керамические изделия.

Как работает экструзия керамики: основные принципы и ключевые этапы

Основной принцип экструзии керамики - это пластическая деформация специально разработанной глиняной смеси. Успех всего процесса зависит от подготовки партии с подходящей пластичностью. Это достигается путем добавления точного количества воды или органических пластификаторов (таких как связующие вещества, смазки) к керамическим порошкам, таким как оксид алюминия или карбид кремния. После тщательного перемешивания и замешивания образуется мягкая пластичная масса — материал, который деформируется под давлением, но сохраняет свою форму после снятия усилия.

Эта пластичная глина подается в цилиндр экструдера, где разворачиваются основные этапы:

1. Выбор сырья и состав
Процесс начинается с выбора керамических порошков и добавок. Точная формула имеет решающее значение для достижения правильной пластичности и однородности глины для экструзии.

2. Смешивание и вакуумное обезвоздушивание
Ингредиенты смешиваются в смесителе для обеспечения равномерного распределения. Вакуумное обезвоздушивание является важным этапом, который удаляет захваченные пузырьки воздуха, предотвращая такие дефекты, как трещины во время спекания, и приводя к образованию более плотного и прочного изделия.

3. Процесс экструзии
Обезвоздушенная глина загружается в экструдер. Под действием поршня (для больших или твердых материалов) или вращающегося винта (для непрерывного производства) глина сжимается и продавливается под высоким давлением через форму (полость формы). Проходя через форму, глина подвергается пластической деформации, превращаясь в непрерывное "зеленое тело" , которое идеально отражает контур формы.

4. Резка и сушка
Затем непрерывный экструдат разрезается до требуемой длины. Сформированное зеленое тело имеет низкую прочность, поэтому тщательно контролируемый процесс сушки необходим для удаления влаги, не вызывая растрескивания или деформации.

5. Спекание
Полностью высушенные детали спекаются в печи при высоких температурах, где они приобретают свою окончательную механическую прочность, твердость и химическую стабильность.

Преимущества экструзионного формования керамики

• Высокая эффективность и непрерывность: Идеально подходит для автоматизированного крупномасштабного производства длинных однородных деталей.
• Сложные поперечные сечения: Позволяет изготавливать сложные формы (например, сотовые структуры для катализаторов или фильтров), которые трудно получить другими методами.
• Стабильное качество и высокая плотность: Экструзия под высоким давлением в сочетании с вакуумным обезвоздушиванием приводит к получению изделий с точными размерами и превосходными характеристиками спекания.
• Экономическая эффективность: Низкая стоимость одной детали для крупносерийного производства изделий с постоянным поперечным сечением.

Ограничения экструзии керамики

• Ограничения по форме: Подходит только для изделий с постоянным поперечным сечением.
• Высокие затраты на оснастку: Сложные формы (например, для сотовой керамики) дороги в проектировании и изготовлении.
• Чувствительность к материалу:  Состав глины и пластичность должны тщательно контролироваться.Анизотропия:
•  Выравнивание частиц во время экструзии может вызывать направленные изменения свойств конечного продукта.Применение экструдированной керамики

Экструзионное формование используется в различных отраслях:
Автомобилестроение:

•  Подложки каталитических нейтрализаторов, сажевые фильтры.Промышленность:
•  Внутренние части термических реакторов, печная фурнитура, трубы.Окружающая среда:
•  Опорные элементы мембран, пористые фильтры.Строительство:
•  Кирпичи, плитка, специализированные огнеупоры.Заключение

Экструзионное формование керамики остается жизненно важным процессом для производства высокоэффективных керамических компонентов. Его способность эффективно производить сложные однородные формы делает его незаменимым в секторах от контроля загрязнения до передовой инженерии. Постоянное совершенствование материалов, технологии форм и автоматизации процессов еще больше расширяет его возможности для будущих применений.