(Cerámica de alúminaProducido porWintrustek)
Alúminaé un nome máis frecuente para o óxido de aluminio (Al2O3). É unha cerámica técnica duradeira cunha excelente combinación de características mecánicas e eléctricas. É axeitado para unha gran variedade de aplicacións industriais.
Vantaxes básicas:
Dureza extremadamente alta
Excelentes propiedades de illamento
Alta temperatura e resistencia á corrosión
Boa resistencia mecánica
Proceso de fabricación: do po á cerámica dura
Fabricación de alta calidadeproduto cerámico de alúminaimplica cambios físicos e químicos complexos:
Preparación en po: O po de alúmina mestúrase con aditivos (como axudas de sinterización).
Proceso de Formación: O prensado en seco, o prensado isostático, o moldeado por inxección ou a fundición de cinta son seleccionados dependendo da forma requirida.
Sinterización:O material cócese nun forno de alta temperatura entre 1600 °C e 1800 °C, o que fai que as partículas de po se unan nunha estrutura cristalina densa.
Acabado:Debido á súa extremadamente alta dureza, o acabado despois da sinterización require normalmente o uso de ferramentas de diamante ou moas abrasivas.
Este artigo céntrase en varios procesos de conformación principais:
1. Prensado en seco
Este é o método máis utilizado na produción industrial, especialmente axeitado para a produción en masa de formas sinxelas (como follas, aneis e arandelas).
Principio:O po que contén un aglutinante colócase nun molde metálico e sométese a presión unidireccional ou bidireccional mediante unha prensa.
Vantaxes: Funcionamento sinxelo, alta eficiencia, dimensións precisas do corpo verde e contracción de sinterización facilmente controlable.
Limitacións:Difícil de fabricar pezas de forma complexa; debido ás forzas de fricción, a densidade das pezas grandes pode ser irregular.
2. Prensado isostático
Para pezas de alto rendemento que requiren alta densidade e uniformidade, a prensa isostática é o método preferido.
Principio: O po péchase nun molde elástico (normalmente unha bolsa de goma) e colócase nun recipiente de alta presión, utilizando un líquido como medio de transmisión da presión.
Vantaxes básicas: A presión aplícase uniformemente ao po desde todas as direccións, o que dá como resultado unha densidade moi consistente en todo o corpo verde e unha deformación mínima despois da sinterización.
Aplicacións:Úsase habitualmente na fabricación de grandes tubos de cerámica, esferas ou rodamentos de cerámica de precisión.
3. Fundición de cinta
Se ves substratos cerámicos ultrafinos (como as placas de circuíto dos teléfonos móbiles), o máis probable é que se produzan mediante fundición en cinta.
Principio:O po mestúrase cun disolvente, dispersante e aglutinante para formar unha "solución", que despois se estende sobre unha cinta transportadora usando unha raspadora para formar unha película delgada. A continuación, a película seca e quítase.
Vantaxes: Capaz de fabricar chapas cerámicas ultrafinas con espesores entre 10 μm e 1 mm.
Aplicacións:Substratos de circuítos de película grosa, capacitores cerámicos multicapa (MLCC).
4. Moldeo por inxección
Esta técnica, tomada da industria do plástico, emprégase para fabricar pezas con xeometrías extremadamente complexas.
Principle:O po de alúmina mestúrase cunha gran cantidade de aglutinante orgánico (ata máis do 40 %), quéntase e inxéctase nun molde de precisión, despois arrefríase e solidifica.
Retos:O proceso de "desunión" (eliminación de materia orgánica) antes da sinterización é moi longo e crítico; un manexo inadecuado pode levar facilmente a rachaduras.
Aplicacións:Pezas de precisión de cerámica, compoñentes de dispositivos médicos.
5. Fabricación aditiva (impresión 3D)
Trátase dunha tecnoloxía punteira nos últimos anos que rompe por completo as limitacións impostas polos moldes á forma.
Os principais métodos inclúen: Estereolitografía (SLA) ou extrusión de pasta.
Vantaxes: Non son necesarios moldes, polo que é apto para desenvolver prototipos ou fabricar cerámicas con estruturas internas extremadamente complexas (como esqueletos biomiméticos e chips microfluídicos).
