Introducción al proceso de moldeo por prensado en caliente de cerámica avanzada
El moldeo por prensa en caliente es un proceso de conformado ampliamente utilizado en la producción de cerámicas avanzadas. Su principio básico implica el uso de las características de fusión en caliente y solidificación en frío de la cera de parafina. El polvo cerámico se mezcla uniformemente con cera de parafina caliente para formar una suspensión fluida, que se inyecta en moldes metálicos bajo cierta presión para darle forma. Después de que la suspensión de cera se solidifica al enfriarse, el cuerpo moldeado se retira del molde. Luego, el cuerpo moldeado se procesa adecuadamente, se embebe en un adsorbente, se calienta para eliminar la cera y finalmente se sinteriza para obtener el producto final.
El proceso de moldeo por prensado en caliente es el siguiente:
1. Agregue modificadores de superficie como ácido oleico y ácido esteárico al polvo cerámico, muelalos con bolas para hacerlos hidrófobos y compatibles con la cera.
2. Mezclar el polvo modificado con cera de parafina fundida hasta que quede uniforme.
3. Inyectar la suspensión bien mezclada en una máquina de moldeo por prensado en caliente, moldeándola a la presión y temperatura adecuadas.
4. Desmoldar y realizar los ajustes necesarios al cuerpo moldeado.
5. Incruste el cuerpo moldeado en un adsorbente y caliéntelo a una velocidad adecuada entre 900 °C y 1100 °C para eliminar completamente la cera y darle algo de resistencia al cuerpo.
6. Colocar el cuerpo moldeado en un horno de sinterización para producir el producto final.
Ventajas del moldeo por prensado en caliente:
1. Puede dar forma a productos cerámicos complejos con alta precisión dimensional y requiere poco o ningún posprocesamiento. Es el proceso de formación principal para producir cerámicas moldeadas.
2. Tiempo de moldeo corto y alta eficiencia de producción.
3. En comparación con otros procesos de conformado cerámico, tiene costos de producción relativamente bajos y no requiere equipos ni entornos altamente especializados.
4. Es versátil y se puede utilizar con diversos materiales, como óxidos, no óxidos, materiales compuestos y diversas materias primas minerales.
Desventajas del moldeo por prensado en caliente:
1. Alta porosidad, relativamente más defectos internos y baja densidad, lo que conduce a peores propiedades mecánicas y estabilidad de los productos.
2. Requiere un paso de eliminación de cera, aumentando el consumo de energía y el tiempo de producción. Los productos de paredes gruesas son difíciles de fabricar debido a las limitaciones de eliminación de cera.
3. No apto para producir productos cerámicos de gran tamaño.
4. Dificultad para producir productos cerámicos de alta pureza, lo que limita su aplicación en campos de alta tecnología.
Aplicaciones del moldeo por prensado en caliente:
Se utiliza principalmente para producir cerámicas estructurales complejas de tamaño pequeño y mediano, cerámicas resistentes al desgaste, cerámicas electrónicas, cerámicas aislantes, cerámicas textiles, cerámicas resistentes al calor, cerámicas de sellado, cerámicas resistentes a la corrosión y cerámicas resistentes a los golpes térmicos.
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