(Alumina keramikProduceret afWintrustek)
Aluminaer et hyppigere navn for aluminiumoxid (Al2O3). Det er en holdbar teknisk keramik med en enestående kombination af mekaniske og elektriske egenskaber. Den er velegnet til en lang række industrielle anvendelser.
Kernefordele:
Fremstillingsproces: Fra pulver til hård keramik
Fremstilling af høj kvalitetaluminiumoxid keramisk produktinvolverer komplekse fysiske og kemiske ændringer:
Tilberedning af pulver: Aluminapulver blandes med tilsætningsstoffer (såsom sintringshjælpemidler).
Formationsproces: Tørpresning, isostatisk presning, sprøjtestøbning eller tapestøbning vælges afhængigt af den ønskede form.
Sintring:Materialet brændes i en højtemperaturovn ved 1600°C til 1800°C, hvilket får pulverpartiklerne til at binde sig til en tæt krystallinsk struktur.
Efterbehandling:På grund af sin ekstremt høje hårdhed kræver efterbehandling efter sintring normalt brug af diamantværktøj eller slibeskiver.
Denne artikel fokuserer på flere almindelige formningsprocesser:
1. Tørpresning
Dette er den mest almindeligt anvendte metode i industriel produktion, især velegnet til masseproduktion af simple former (såsom plader, ringe og skiver).
Princip:Pulver indeholdende et bindemiddel anbringes i en metalform og udsættes for ensrettet eller tovejs tryk ved hjælp af en presse.
Fordele: Enkel betjening, høj effektivitet, præcise grønne kropsdimensioner og let kontrollerbar sintringskrympning.
Begrænsninger:Svært at fremstille kompleksformede dele; på grund af friktionskræfter kan tætheden af store dele være ujævn.
2. Isostatisk presning
For højtydende dele, der kræver høj tæthed og ensartethed, er isostatisk presning den foretrukne metode.
Princip: Pulveret forsegles i en elastisk form (normalt en gummipose) og placeres i en højtryksbeholder med en væske som det trykoverførende medium.
Kernefordele: Trykket påføres ensartet på pulveret fra alle retninger, hvilket resulterer i meget ensartet tæthed i hele den grønne krop og minimal deformation efter sintring.
Ansøgninger:Almindeligvis brugt til fremstilling af store keramiske rør, kugler eller præcisions keramiske lejer.
3. Tapestøbning
Hvis du ser ultratynde keramiske underlag (såsom printpladerne i mobiltelefoner), er de højst sandsynligt produceret ved tape casting.
Princip:Pulver blandes med et opløsningsmiddel, dispergeringsmiddel og bindemiddel for at danne en "opslæmning", som derefter spredes på et transportbånd ved hjælp af en rakel for at danne en tynd film. Filmen tørres derefter og pilles af.
Fordele: I stand til at fremstille ultratynde keramiske plader med tykkelser mellem 10 μm og 1 mm.
Ansøgninger:Tykke film kredsløbssubstrater, flerlags keramiske kondensatorer (MLCC).
4. Sprøjtestøbning
Denne teknik, der er lånt fra plastindustrien, bruges til at fremstille dele med ekstremt komplekse geometrier.
Princip:Aluminiumoxidpulver blandes med en stor mængde organisk bindemiddel (op til over 40%), opvarmes og sprøjtes ind i en præcisionsform, afkøles og størknes.
Udfordringer:"Afbindingsprocessen" (fjernelse af organisk materiale) før sintring er meget langvarig og kritisk; forkert håndtering kan let føre til revner.
Ansøgninger:Keramiske præcisionsdele, komponenter til medicinsk udstyr.
5. Additiv fremstilling (3D-print)
Dette er en banebrydende teknologi i de senere år, der fuldstændig bryder de begrænsninger, som forme pålægger formen.
De vigtigste metoder omfatter: Stereolitografi (SLA) eller pastaekstrudering.
Fordele: Der kræves ingen forme, hvilket gør den velegnet til udvikling af prototyper eller fremstilling af keramik med ekstremt komplekse interne strukturer (såsom biomimetiske skeletter og mikrofluidchips).
