জিরকোনিয়া সিরামিকের নয়টি নির্ভুল ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া

জিরকোনিয়া সিরামিকের নয়টি নির্ভুল ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া
ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া সিরামিক উপকরণগুলির সম্পূর্ণ প্রস্তুতির প্রক্রিয়াতে একটি সংযোগকারী ভূমিকা পালন করে এবং সিরামিক উপকরণ এবং উপাদানগুলির কার্যকারিতা নির্ভরযোগ্যতা এবং উত্পাদন পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা নিশ্চিত করার মূল চাবিকাঠি।
সমাজের বিকাশের সাথে সাথে, ঐতিহ্যবাহী সিরামিকের ঐতিহ্যগত হাত-গঁটানোর পদ্ধতি, চাকা তৈরির পদ্ধতি, গ্রাউটিং পদ্ধতি ইত্যাদি আর উৎপাদন ও পরিমার্জনের জন্য আধুনিক সমাজের চাহিদা মেটাতে পারে না, তাই একটি নতুন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়ার জন্ম হয়েছিল।ZrO2 সূক্ষ্ম সিরামিক উপকরণগুলি নিম্নলিখিত 9 ধরনের ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় (2 ধরনের শুকনো পদ্ধতি এবং 7 ধরনের ভেজা পদ্ধতি):

1. শুষ্ক ছাঁচনির্মাণ

1.1 শুকনো টিপে

শুকনো প্রেসিং শরীরের একটি নির্দিষ্ট আকারে সিরামিক পাউডার চাপতে চাপ ব্যবহার করে।এর সারমর্ম হল যে বাহ্যিক শক্তির ক্রিয়াকলাপে, পাউডার কণাগুলি ছাঁচে একে অপরের কাছে আসে এবং একটি নির্দিষ্ট আকৃতি বজায় রাখতে অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ দ্বারা দৃঢ়ভাবে মিলিত হয়।শুষ্ক চাপা সবুজ দেহের প্রধান ত্রুটি হ'ল স্প্যালেশন, যা পাউডারগুলির মধ্যে অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ এবং গুঁড়ো এবং ছাঁচের প্রাচীরের মধ্যে ঘর্ষণের কারণে হয়, যার ফলে শরীরের ভিতরে চাপ কমে যায়।

শুষ্ক চাপের সুবিধা হল সবুজ শরীরের আকার সঠিক, অপারেশন সহজ, এবং এটি যান্ত্রিক অপারেশন উপলব্ধি সুবিধাজনক;সবুজ শুষ্ক চাপে আর্দ্রতা এবং বাইন্ডারের পরিমাণ কম, এবং শুকানো এবং ফায়ারিং সঙ্কুচিত হয়।এটি প্রধানত সাধারণ আকারের সাথে পণ্য তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় এবং আকৃতির অনুপাত ছোট।ছাঁচ পরিধান দ্বারা সৃষ্ট বর্ধিত উত্পাদন খরচ শুকনো প্রেসিং এর অসুবিধা।

1.2 আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং

আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং একটি বিশেষ গঠন পদ্ধতি যা ঐতিহ্যগত শুকনো চাপের ভিত্তিতে তৈরি করা হয়েছে।এটি সমস্ত দিক থেকে ইলাস্টিক ছাঁচের ভিতরে পাউডারে সমানভাবে চাপ প্রয়োগ করতে তরল সংক্রমণ চাপ ব্যবহার করে।তরলের অভ্যন্তরীণ চাপের সামঞ্জস্যের কারণে, পাউডারটি সমস্ত দিকে একই চাপ বহন করে, তাই সবুজ দেহের ঘনত্বের পার্থক্য এড়ানো যায়।

আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং ভেজা ব্যাগ আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং এবং ড্রাই ব্যাগ আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং-এ বিভক্ত।ভেজা ব্যাগ আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং জটিল আকারের পণ্যগুলি তৈরি করতে পারে, তবে এটি কেবল বিরতি দিয়ে কাজ করতে পারে।ড্রাই ব্যাগ আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং স্বয়ংক্রিয় ক্রমাগত ক্রিয়াকলাপ উপলব্ধি করতে পারে, তবে কেবলমাত্র বর্গাকার, বৃত্তাকার এবং নলাকার ক্রস-সেকশনের মতো সাধারণ আকারের পণ্যগুলি তৈরি করতে পারে।আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং একটি অভিন্ন এবং ঘন সবুজ বডি পেতে পারে, ছোট ফায়ারিং সংকোচন এবং সমস্ত দিকে অভিন্ন সংকোচন সহ, তবে সরঞ্জামগুলি জটিল এবং ব্যয়বহুল, এবং উত্পাদন দক্ষতা বেশি নয়, এবং এটি কেবলমাত্র বিশেষ উপকরণগুলির উত্পাদনের জন্য উপযুক্ত। প্রয়োজনীয়তা

2. ভেজা গঠন

2.1 গ্রাউটিং
গ্রাউটিং ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়াটি টেপ ঢালাইয়ের অনুরূপ, পার্থক্য হল যে ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়ায় শারীরিক ডিহাইড্রেশন প্রক্রিয়া এবং রাসায়নিক জমাট প্রক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত থাকে।শারীরিক ডিহাইড্রেশন ছিদ্রযুক্ত জিপসাম ছাঁচের কৈশিক ক্রিয়ার মাধ্যমে স্লারিতে থাকা জলকে সরিয়ে দেয়।CaSO4 পৃষ্ঠের দ্রবীভূত হওয়ার ফলে উৎপন্ন Ca2+ স্লারির আয়নিক শক্তি বৃদ্ধি করে, যার ফলে স্লারির ফ্লোকুলেশন হয়।
শারীরিক ডিহাইড্রেশন এবং রাসায়নিক জমাট বাঁধার ক্রিয়ায়, সিরামিক পাউডার কণাগুলি জিপসাম ছাঁচের দেয়ালে জমা হয়।গ্রাউটিং জটিল আকারের সাথে বড় আকারের সিরামিক অংশ তৈরির জন্য উপযুক্ত, তবে আকৃতি, ঘনত্ব, শক্তি ইত্যাদি সহ সবুজ দেহের গুণমান খারাপ, শ্রমিকদের শ্রমের তীব্রতা বেশি এবং এটি উপযুক্ত নয়। স্বয়ংক্রিয় অপারেশনের জন্য।

2.2 হট ডাই কাস্টিং
হট ডাই কাস্টিং হল সিরামিক পাউডারকে বাইন্ডার (প্যারাফিন) এর সাথে তুলনামূলকভাবে উচ্চ তাপমাত্রায় (60~100℃) মেশানো যাতে হট ডাই কাস্টিং এর জন্য স্লারি পাওয়া যায়।সংকুচিত বাতাসের ক্রিয়ায় স্লারিটি ধাতব ছাঁচে প্রবেশ করানো হয় এবং চাপ বজায় রাখা হয়।একটি মোম ফাঁকা প্রাপ্ত করার জন্য ঠাণ্ডা করা, ডিমোল্ডিং করা, সবুজ বডি পাওয়ার জন্য একটি নিষ্ক্রিয় পাউডারের সুরক্ষার অধীনে মোমের ফাঁকাকে ডিওয়াক্স করা হয়, এবং সবুজ দেহটি চীনামাটির বাসন হওয়ার জন্য উচ্চ তাপমাত্রায় sintered হয়।

হট ডাই কাস্টিং দ্বারা গঠিত সবুজ বডির সুনির্দিষ্ট মাত্রা, অভিন্ন অভ্যন্তরীণ কাঠামো, কম ছাঁচ পরিধান এবং উচ্চ উত্পাদন দক্ষতা রয়েছে এবং বিভিন্ন কাঁচামালের জন্য উপযুক্ত।মোমের স্লারি এবং ছাঁচের তাপমাত্রা কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন, অন্যথায় এটি ইনজেকশন বা বিকৃতির কারণ হবে, তাই এটি বড় অংশ তৈরির জন্য উপযুক্ত নয়, এবং দ্বি-পদক্ষেপ ফায়ারিং প্রক্রিয়া জটিল এবং শক্তি খরচ বেশি।

2.3 টেপ ঢালাই
টেপ ঢালাই হল প্রচুর পরিমাণে জৈব বাইন্ডার, প্লাস্টিকাইজার, ডিসপারস্যান্ট ইত্যাদির সাথে সম্পূর্ণরূপে সিরামিক পাউডার মিশ্রিত করা যাতে একটি প্রবাহিত সান্দ্র স্লারি পাওয়া যায়, কাস্টিং মেশিনের হপারে স্লারি যোগ করা এবং পুরুত্ব নিয়ন্ত্রণ করতে একটি স্ক্র্যাপার ব্যবহার করা।এটি ফিডিং অগ্রভাগের মাধ্যমে পরিবাহক বেল্টে প্রবাহিত হয় এবং শুকানোর পরে ফিল্ম ফাঁকা পাওয়া যায়।

এই প্রক্রিয়া ফিল্ম উপকরণ প্রস্তুতি জন্য উপযুক্ত।আরও ভাল নমনীয়তা পাওয়ার জন্য, প্রচুর পরিমাণে জৈব পদার্থ যোগ করা হয়, এবং প্রক্রিয়ার পরামিতিগুলি কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন, অন্যথায় এটি সহজেই পিলিং, রেখা, কম ফিল্মের শক্তি বা কঠিন পিলিং এর মতো ত্রুটি সৃষ্টি করবে।ব্যবহৃত জৈব পদার্থ বিষাক্ত এবং পরিবেশ দূষণের কারণ হবে এবং পরিবেশ দূষণ কমাতে যতটা সম্ভব একটি অ-বিষাক্ত বা কম বিষাক্ত ব্যবস্থা ব্যবহার করা উচিত।

2.4 জেল ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ
জেল ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রযুক্তি হল একটি নতুন কলয়েডাল দ্রুত প্রোটোটাইপিং প্রক্রিয়া যা প্রথম 1990 এর দশকের গোড়ার দিকে ওক রিজ ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে গবেষকরা আবিষ্কার করেছিলেন।এর মূলে রয়েছে জৈব মনোমার দ্রবণগুলির ব্যবহার যা উচ্চ-শক্তির, পার্শ্বীয়ভাবে সংযুক্ত পলিমার-দ্রাবক জেলে পলিমারাইজ করে।

জৈব মনোমারের দ্রবণে দ্রবীভূত সিরামিক পাউডারের একটি স্লারি একটি ছাঁচে ফেলা হয় এবং মনোমার মিশ্রণটি পলিমারাইজ করে একটি জেলযুক্ত অংশ তৈরি করে।যেহেতু পার্শ্বীয়ভাবে সংযুক্ত পলিমার-দ্রাবকটিতে শুধুমাত্র 10%–20% (ভাংশ ভগ্নাংশ) পলিমার থাকে, তাই শুকানোর ধাপে জেলের অংশ থেকে দ্রাবক অপসারণ করা সহজ।একই সময়ে, পলিমারগুলির পার্শ্বীয় সংযোগের কারণে, পলিমারগুলি শুকানোর প্রক্রিয়া চলাকালীন দ্রাবকের সাথে স্থানান্তর করতে পারে না।

এই পদ্ধতিটি একক-ফেজ এবং যৌগিক সিরামিক অংশগুলি তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা জটিল-আকৃতির, আধা-নেট-আকারের সিরামিক অংশ তৈরি করতে পারে এবং এর সবুজ শক্তি 20-30Mpa বা তার বেশি, যা পুনরায় প্রক্রিয়া করা যেতে পারে।এই পদ্ধতির প্রধান সমস্যা হল ঘনত্ব প্রক্রিয়ার সময় ভ্রূণের দেহের সংকোচনের হার তুলনামূলকভাবে বেশি, যা সহজেই ভ্রূণের দেহের বিকৃতির দিকে নিয়ে যায়;কিছু জৈব মনোমারের অক্সিজেন বাধা থাকে, যার কারণে পৃষ্ঠটি খোসা ছাড়ে এবং পড়ে যায়;তাপমাত্রা-প্ররোচিত জৈব মনোমার পলিমারাইজেশন প্রক্রিয়ার কারণে, তাপমাত্রা শেভিং অভ্যন্তরীণ চাপের অস্তিত্বের দিকে নিয়ে যায়, যার ফলে ফাঁকাগুলি ভেঙে যায় ইত্যাদি।

2.5 সরাসরি কঠিনীকরণ ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ
ডাইরেক্ট সলিডিফিকেশন ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ হল একটি ছাঁচনির্মাণ প্রযুক্তি যা ETH জুরিখ দ্বারা তৈরি করা হয়েছে: দ্রাবক জল, সিরামিক পাউডার এবং জৈব সংযোজনগুলি সম্পূর্ণরূপে মিশ্রিত করে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিকভাবে স্থিতিশীল, কম-সান্দ্রতা, উচ্চ-কঠিন-কন্টেন্ট স্লারি তৈরি করে, যা স্লারি pH বা রাসায়নিক যোগ করে পরিবর্তন করা যেতে পারে। যা ইলেক্ট্রোলাইট ঘনত্ব বাড়ায়, তারপর স্লারিটি একটি অ-ছিদ্রযুক্ত ছাঁচে ইনজেকশন করা হয়।

প্রক্রিয়া চলাকালীন রাসায়নিক বিক্রিয়ার অগ্রগতি নিয়ন্ত্রণ করুন।ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণের আগে প্রতিক্রিয়া ধীরে ধীরে সঞ্চালিত হয়, স্লারির সান্দ্রতা কম রাখা হয় এবং ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণের পরে প্রতিক্রিয়াটি ত্বরান্বিত হয়, স্লারি শক্ত হয় এবং তরল স্লারি একটি শক্ত শরীরে রূপান্তরিত হয়।প্রাপ্ত সবুজ শরীরের ভাল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য আছে এবং শক্তি 5kPa পৌঁছতে পারে.কাঙ্খিত আকারের একটি সিরামিক অংশ তৈরি করতে সবুজ বডিটি ভেঙে ফেলা, শুকানো এবং সিন্টার করা হয়।

এর সুবিধাগুলি হ'ল এটির প্রয়োজন নেই বা শুধুমাত্র অল্প পরিমাণে জৈব সংযোজন প্রয়োজন (1% এর কম), সবুজ দেহকে হ্রাস করার প্রয়োজন নেই, সবুজ দেহের ঘনত্ব অভিন্ন, আপেক্ষিক ঘনত্ব বেশি (55%~ 70%), এবং এটি বড় আকারের এবং জটিল-আকৃতির সিরামিক অংশ গঠন করতে পারে।এর অসুবিধা হল যে সংযোজনগুলি ব্যয়বহুল, এবং প্রতিক্রিয়ার সময় সাধারণত গ্যাস নির্গত হয়।

2.6 ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ
ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ দীর্ঘকাল ধরে প্লাস্টিক পণ্যের ছাঁচনির্মাণ এবং ধাতব ছাঁচের ছাঁচে ব্যবহার করা হয়েছে।এই প্রক্রিয়াটি থার্মোপ্লাস্টিক অর্গানিকগুলির কম তাপমাত্রা নিরাময় বা থার্মোসেটিং অর্গানিকগুলির উচ্চ তাপমাত্রা নিরাময় ব্যবহার করে।গুঁড়া এবং জৈব বাহক একটি বিশেষ মিশ্রণ সরঞ্জামে মিশ্রিত করা হয়, এবং তারপর উচ্চ চাপে (দশ থেকে কয়েকশ এমপিএ) ছাঁচে ইনজেকশন দেওয়া হয়।বৃহৎ ছাঁচনির্মাণের চাপের কারণে, প্রাপ্ত ফাঁকাগুলির সুনির্দিষ্ট মাত্রা, উচ্চ মসৃণতা এবং কমপ্যাক্ট গঠন রয়েছে;বিশেষ ছাঁচনির্মাণ সরঞ্জাম ব্যবহার ব্যাপকভাবে উত্পাদন দক্ষতা উন্নত.

1970-এর দশকের শেষের দিকে এবং 1980-এর দশকের প্রথম দিকে, সিরামিক অংশগুলির ছাঁচনির্মাণে ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া প্রয়োগ করা হয়েছিল।এই প্রক্রিয়াটি প্রচুর পরিমাণে জৈব পদার্থ যোগ করে অনুর্বর পদার্থের প্লাস্টিক ছাঁচনির্মাণকে উপলব্ধি করে, যা একটি সাধারণ সিরামিক প্লাস্টিক ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া।ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রযুক্তিতে, থার্মোপ্লাস্টিক অর্গানিক (যেমন পলিথিন, পলিস্টাইরিন), থার্মোসেটিং অর্গানিক (যেমন ইপোক্সি রজন, ফেনোলিক রজন) বা জলে দ্রবণীয় পলিমারগুলিকে প্রধান বাইন্ডার হিসাবে ব্যবহার করার পাশাপাশি, নির্দিষ্ট পরিমাণ প্রক্রিয়া যোগ করা প্রয়োজন। সিরামিক ইনজেকশন সাসপেনশনের তরলতা উন্নত করতে এবং ইনজেকশন মোল্ড বডির গুণমান নিশ্চিত করতে প্লাস্টিকাইজার, লুব্রিকেন্ট এবং কাপলিং এজেন্টের মতো সাহায্য।

ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া উচ্চ ডিগ্রী অটোমেশন এবং ছাঁচনির্মাণ ফাঁকা সুনির্দিষ্ট আকারের সুবিধা আছে।যাইহোক, ইনজেকশন-ছাঁচানো সিরামিক অংশগুলির সবুজ বডিতে জৈব উপাদান 50vol% এর মতো বেশি।পরবর্তী সিন্টারিং প্রক্রিয়ায় এই জৈব পদার্থগুলিকে নির্মূল করতে দীর্ঘ সময় লাগে, এমনকি বেশ কয়েক দিন থেকে কয়েক ডজন দিন, এবং গুণমানের ত্রুটি সৃষ্টি করা সহজ।

2.7 কলয়েডাল ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ
প্রথাগত ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়ায় বৃহৎ পরিমাণে জৈব পদার্থ যোগ করা এবং অসুবিধা দূর করার সমস্যা সমাধানের জন্য, সিংহুয়া বিশ্ববিদ্যালয় সৃজনশীলভাবে সিরামিকের কলয়েডাল ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণের জন্য একটি নতুন প্রক্রিয়া প্রস্তাব করেছে এবং স্বাধীনভাবে একটি কলয়েডাল ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রোটোটাইপ তৈরি করেছে। অনুর্বর সিরামিক স্লারি ইনজেকশন উপলব্ধি.গঠন

মৌলিক ধারণা হল ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণের সাথে কলয়েডাল ছাঁচনির্মাণকে একত্রিত করা, মালিকানা ইনজেকশন সরঞ্জাম এবং কলয়েডাল ইন-সিটু সলিডিফিকেশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া দ্বারা প্রদত্ত নতুন নিরাময় প্রযুক্তি ব্যবহার করে।এই নতুন প্রক্রিয়াটি জৈব পদার্থের 4wt.% কম ব্যবহার করে।জল-ভিত্তিক সাসপেনশনে অল্প পরিমাণে জৈব মনোমার বা জৈব যৌগগুলি একটি জৈব নেটওয়ার্ক কঙ্কাল তৈরি করতে ছাঁচে ইনজেকশন দেওয়ার পরে জৈব মনোমারগুলির পলিমারাইজেশনকে দ্রুত প্ররোচিত করতে ব্যবহৃত হয়, যা সমানভাবে সিরামিক পাউডারকে মোড়ানো হয়।তাদের মধ্যে, শুধুমাত্র degumming সময় ব্যাপকভাবে সংক্ষিপ্ত করা হয় না, কিন্তু degumming এর ফাটল সম্ভাবনা ব্যাপকভাবে হ্রাস করা হয়।

সিরামিকের ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ এবং কলয়েডাল ছাঁচনির্মাণের মধ্যে বিশাল পার্থক্য রয়েছে।প্রধান পার্থক্য হল যে পূর্বেরটি প্লাস্টিকের ছাঁচনির্মাণের বিভাগের অন্তর্গত, এবং পরেরটি স্লারি ছাঁচনির্মাণের অন্তর্গত, অর্থাৎ, স্লারিটির কোনো প্লাস্টিকতা নেই এবং এটি একটি অনুর্বর উপাদান।কলয়েডাল ছাঁচনির্মাণে স্লারির কোনো প্লাস্টিকতা নেই বলে, সিরামিক ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণের ঐতিহ্যগত ধারণা গ্রহণ করা যায় না।যদি কলয়েডাল ছাঁচনির্মাণকে ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণের সাথে একত্রিত করা হয়, সিরামিক সামগ্রীর কলয়েডাল ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ মালিকানা ইনজেকশন সরঞ্জাম এবং কলয়েডাল ইন-সিটু ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া দ্বারা সরবরাহিত নতুন নিরাময় প্রযুক্তি ব্যবহার করে উপলব্ধি করা হয়।

সিরামিকের কলয়েডাল ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণের নতুন প্রক্রিয়া সাধারণ কলয়েডাল ছাঁচনির্মাণ এবং ঐতিহ্যগত ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ থেকে আলাদা।উচ্চ মাত্রার ছাঁচনির্মাণ অটোমেশনের সুবিধা হল কলয়েডাল ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়ার একটি গুণগত পরমানন্দ, যা উচ্চ-প্রযুক্তি সিরামিকের শিল্পায়নের জন্য আশা হয়ে উঠবে।