(Ceràmica d'alúminaProduït perWintrustek)
Alúminaés un nom més freqüent per a l'òxid d'alumini (Al2O3). És una ceràmica tècnica duradora amb una combinació excepcional de característiques mecàniques i elèctriques. És adequat per a una gran varietat d'aplicacions industrials.
Avantatges bàsics:
Duresa extremadament alta
Excel·lents propietats d'aïllament
Alta temperatura i resistència a la corrosió
Bona resistència mecànica
Procés de fabricació: de la pols a la ceràmica dura
Fabricació d'una alta qualitatproducte ceràmic d'alúminaimplica canvis físics i químics complexos:
Preparació en pols: La pols d'alúmina es barreja amb additius (com ara ajudes de sinterització).
Procés de formació: El premsat en sec, el premsat isostàtic, l'emmotllament per injecció o la fosa de cinta es seleccionen en funció de la forma requerida.
Sinterització:El material es cou en un forn d'alta temperatura entre 1600 °C i 1800 °C, fent que les partícules de pols s'uneixin en una estructura cristal·lina densa.
Acabats:A causa de la seva duresa extremadament alta, l'acabat després de la sinterització sol requerir l'ús d'eines de diamant o moles.
Aquest article se centra en diversos processos de conformació principals:
1. Premsat en sec
Aquest és el mètode més utilitzat en la producció industrial, especialment adequat per a la producció massiva de formes simples (com ara làmines, anells i volanderes).
Principi:La pols que conté un aglutinant es col·loca en un motlle metàl·lic i se sotmet a pressió unidireccional o bidireccional mitjançant una premsa.
Avantatges: Funcionament senzill, alta eficiència, dimensions precises del cos verd i contracció de sinterització fàcilment controlable.
Limitacions:Difícil de fabricar peces de forma complexa; a causa de les forces de fricció, la densitat de les peces grans pot ser desigual.
2. Premsat isostàtic
Per a peces d'alt rendiment que requereixen una gran densitat i uniformitat, el mètode preferit és la premsa isostàtica.
Principi: La pols es segella en un motlle elàstic (normalment una bossa de goma) i es col·loca en un recipient d'alta pressió, utilitzant un líquid com a mitjà de transmissió de pressió.
Avantatges bàsics: La pressió s'aplica uniformement a la pols des de totes les direccions, donant com a resultat una densitat molt consistent a tot el cos verd i una deformació mínima després de la sinterització.
Aplicacions:S'utilitza habitualment en la fabricació de grans tubs de ceràmica, esferes o coixinets de ceràmica de precisió.
3. Casting de cinta
Si veieu substrats ceràmics ultra prims (com les plaques de circuits dels telèfons mòbils), és probable que es produeixin per fosa de cinta.
Principi:La pols es barreja amb un dissolvent, un dispersant i un aglutinant per formar una "purina", que després s'escampa sobre una cinta transportadora mitjançant una fulla raspadora per formar una pel·lícula fina. A continuació, la pel·lícula s'asseca i es pela.
Avantatges: Capaç de fabricar làmines ceràmiques ultra fines amb gruixos entre 10 μm i 1 mm.
Aplicacions:Substrats de circuits de pel·lícula gruixuda, condensadors ceràmics multicapa (MLCC).
4. Emmotllament per injecció
Aquesta tècnica, manllevada de la indústria del plàstic, s'utilitza per fabricar peces amb geometries extremadament complexes.
Principi:La pols d'alúmina es barreja amb una gran quantitat d'aglutinant orgànic (fins a més del 40%), s'escalfa i s'injecta en un motlle de precisió, després es refreda i solidifica.
Reptes:El procés de "desligament" (eliminació de matèria orgànica) abans de la sinterització és molt llarg i crític; una manipulació inadequada pot provocar fàcilment esquerdes.
Aplicacions:Peces de precisió de ceràmica, components de dispositius mèdics.
5. Fabricació additiva (impressió 3D)
Es tracta d'una tecnologia d'avantguarda dels últims anys que trenca completament les limitacions imposades pels motlles a la forma.
Els mètodes principals inclouen: Estereolitografia (SLA) o extrusió de pasta.
Avantatges: No calen motlles, el que el fa apte per desenvolupar prototips o fabricar ceràmiques amb estructures internes extremadament complexes (com ara esquelets biomimètics i xips microfluídics).
