熱壓鑄成型方法及介紹

    熱壓鑄成型(hot in jection molding)雖然也是注漿方法，但與前面的注漿工藝不同。它是利用石蠟的熱流性特點(diǎn)，與坯料配合，使用金屬模具在壓力下進(jìn)行成型的，冷凝后坯體能保持

其形狀，在特種陶瓷成型中普遍采用。


 

    1．蠟漿料的制備

    此工序的目的是為了將準備好的坯料加入到以石蠟為主的粘結劑中制成蠟板以備成型用。

      將石蠟（按配比）稱(chēng)取一定量（一般為12. 5%～13. 5%）后加熱熔化成蠟液，同時(shí)將稱(chēng)好的盼料在烘箱內烘干，使含水量不大于0. 2%。這是因為粉料內含水量大于1%時(shí)，水分會(huì )阻礙

扮料與石蠟完全浸潤，粘度增大，難以成型。另外在加熱時(shí)，水分會(huì )形成小氣泡分散在漿料之中，使燒結后的制品形成封閉氣孔，性能變壞。

    制備蠟漿時(shí)，在粉料中加入少量的表面活性劑（一般為0.4%～0.8%，如蜂蠟等），可以減少石蠟的含量，改善成型性能等。

    具體混料方式有兩種：一種是將石蠟加熱使之熔化，然后將粉料倒人，一邊加熱，一邊攪拌；另一種是將粉料加熱后倒入石蠟溶液，一邊加一邊攪拌。制備蠟漿可以在回轉爐中進(jìn)行，

然后將料漿倒入容器中，凝固后制成蠟板，以備成型之用。

料漿的性能指標如下：

(1)穩定性

    穩定性是指料漿在長(cháng)時(shí)間加熱而不攪拌的條件下，仍然保持其均勻不分層性能。通常用穩定性指標來(lái)表示：

    Vo “2

    V，式中u-穩定性指標；

    Vo -被測試的料漿體積(CTI13)；

    Vt-加熱后分離出的蠟液體積( CIT13)。

    測試條件是：100 mL的料漿，在70℃下保溫24 h．分離出的蠟

液應不大于0.2 mL。此時(shí)u>500。

    (2)可鑄性

    可鑄性是指漿料鑄滿(mǎn)模腔并保持要求形狀的能力。它是衡量料漿粘度與凝固速度的綜合指標。一般地說(shuō)，若粉料細度合適、粉料干燥、粘合劑（石蠟和含表面活性劑）加入量合適，則料漿的可鑄性好。測定蠟漿的可鑄性，可用一種模具如圖1-2-10所示。模腔為一底面為5 mm×5 mm的四方錐體，錐高為200 mm?？设T性是用一定漿溫、一定模溫、一定壓力下料漿鑄人模腔的高度H來(lái)表示油浴攪拌漿出漿口

    模具（漿溫為70℃，模溫為25℃，壓力為5個(gè)大氣壓）。其H應在70～120 mm范圍內。低于70 mm，即料漿粘度太大，可鑄性差；高于120 mm，即料漿過(guò)稀，當然成型也較困難。

    (3)收縮率

    收縮率(。hrinking percentage)是指蠟漿由熔化的液體狀態(tài)冷卻凝固成固態(tài)時(shí)，會(huì )有體積收縮。其收縮的大小與粉料和石蠟的膨脹系數、粉料的顆粒大小、粒形、級配、蠟漿中結合劑的配合比以及成型溫度有關(guān)。料漿在模腔中凝固時(shí)的體積收縮稱(chēng)為冷收縮，一般約為l%。l壓縮空氣    2．熱壓鑄機的工作原理n    目前，生產(chǎn)上使用的熱壓鑄機，一般有兩種類(lèi)型，一種是手動(dòng)式，一種是自動(dòng)式，但其基本原理相同。

    其工作原理是將配制成的料漿蠟板放置在熱壓鑄機筒內，加熱至一定溫度熔化，在壓縮空氣的驅動(dòng)下，將筒內的料漿通過(guò)吸鑄口壓入模腔，根據產(chǎn)品的形狀和大小保持一定時(shí)間后，去掉壓力，料漿在模腔中冷卻成型，然后脫模，取出坯體，有的還可進(jìn)行加工處理，或車(chē)削，或打孔等。

    3．高溫排蠟

    熱壓鑄形成的坯體在燒成之前，先要經(jīng)排蠟處理。否則由于石蠟在高溫熔化流失、揮發(fā)、燃燒，坯體將失去粘結而解俸，不能保持其形狀。排蠟是將坯體埋人疏松、惰性的保護粉料之中，這種保護粉料又稱(chēng)為吸附劑( adsor-bent)。它在高溫下穩定，又不易與坯體粘結，一般采用煅燒的工業(yè)A1。O。粉料。在升溫過(guò)程中，石蠟雖然會(huì )熔化、擴散，但有吸附劑支持著(zhù)坯體。當溫度繼續升高，石蠟揮發(fā)、燃燒完全，而坯體中粉料之間也有一定的燒結出現。此時(shí)，坯體與吸附劑之間既不發(fā)生反應，又不發(fā)生粘結，而且坯體具有一定的強度。通常排蠟溫度為900～1100℃左右，視坯體性質(zhì)而定。若溫度太低，粉料之間無(wú)一定的燒結出現，不具有一定的機械強度，坯體松散，無(wú)法進(jìn)行后續的工序；若溫度偏高，直至完全燒結，則會(huì )出現嚴重的粘結，難以清理坯體的表面。排蠟后的坯體要清理表面的吸附劑，然后再進(jìn)行燒結。

    4．熱壓鑄成型的優(yōu)缺點(diǎn)

    熱壓鑄成型工藝適合形狀較復雜、精度要求高的中小型產(chǎn)品的生產(chǎn)。設備簡(jiǎn)單，操作方便，勞動(dòng)強度不大，生產(chǎn)效率較高，模具磨損小，壽命長(cháng)，因此在特種陶瓷生產(chǎn)中經(jīng)常采用。

    但熱壓鑄成型也有缺點(diǎn)，例如工序比較復雜，耗能大（需要多次燒成），工期長(cháng)，對于壁薄的大而長(cháng)的制品，由于不易充滿(mǎn)模腔而不太適宜。