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(zhǔn)備好的坯料加入到以石蠟為主的粘結(jié)劑中制成蠟板以備成型用。

      將石蠟（按配比）稱取一定量（一般為12. 5%～13. 5%）后加熱熔化成蠟液，同時將稱好的盼料在烘箱內(nèi)烘干，使含水量不大于0. 2%。這是因?yàn)榉哿蟽?nèi)含水量大于1%時，水分會阻礙

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

    制備蠟漿時，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(zhuǎn)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(biāo)如下：

(1)穩(wěn)定性

    穩(wěn)定性是指料漿在長時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(wěn)定性指標(biāo)來表示：

    Vo “2

    V，式中u-穩(wěn)定性指標(biāo)；

    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(yīng)不大于0.2 mL。此時u>500。

    (2)可鑄性

    可鑄性是指漿料鑄滿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(biāo)。一般地說，若粉料細(xì)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。可鑄性是用一定漿溫、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個大氣壓）。其H應(yīng)在70～120 mm范圍內(nèi)。低于70 mm，即料漿粘度太大，可鑄性差；高于120 mm，即料漿過稀，當(dāng)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，會有體積收縮。其收縮的大小與粉料和石蠟的膨脹系數(shù)、粉料的顆粒大小、粒形、級配、蠟漿中結(jié)合劑的配合比以及成型溫度有關(guān)。料漿在模腔中凝固時的體積收縮稱為冷收縮，一般約為l%。l壓縮空氣    2．熱壓鑄機(jī)的工作原理n    目前，生產(chǎn)上使用的熱壓鑄機(jī)，一般有兩種類型，一種是手動式，一種是自動式，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(jī)筒內(nèi)，加熱至一定溫度熔化，在壓縮空氣的驅(qū)動下，將筒內(nèi)的料漿通過吸鑄口壓入模腔，根據(jù)產(chǎn)品的形狀和大小保持一定時間后，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(jié)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(hù)粉料之中，這種保護(hù)粉料又稱為吸附劑( adsor-bent)。它在高溫下穩(wěn)定，又不易與坯體粘結(jié)，一般采用煅燒的工業(yè)A1。O。粉料。在升溫過程中，石蠟雖然會熔化、擴(kuò)散，但有吸附劑支持著坯體。當(dāng)溫度繼續(xù)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(jié)出現(xiàn)。此時，坯體與吸附劑之間既不發(fā)生反應(yīng)，又不發(fā)生粘結(jié)，而且坯體具有一定的強(qiáng)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，粉料之間無一定的燒結(jié)出現(xiàn)，不具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，坯體松散，無法進(jìn)行后續(xù)的工序；若溫度偏高，直至完全燒結(jié)，則會出現(xiàn)嚴(yán)重的粘結(jié)，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(jié)。

    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(fù)雜、精度要求高的中小型產(chǎn)品的生產(chǎn)。設(shè)備簡單，操作方便，勞動強(qiáng)度不大，生產(chǎn)效率較高，模具磨損小，壽命長，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(fù)雜，耗能大（需要多次燒成），工期長，對于壁薄的大而長的制品，由于不易充滿模腔而不太適宜。