セラミック乾式プレス成形工程

セラミックスの一般的な成形方法には、乾式プレス、型鋳造、射出成形などがあり、このうち乾式プレス成形は最も広く使用されている成形法であり、マイクロ波誘電体セラミックスや半導体セラミック部品などの特殊セラミックスの主要な成形法でもあります。 。

1. ドライプレス

乾式プレス成形は、圧縮成形成形とも呼ばれ、最も一般的に使用される成形方法の 1 つです。乾式加圧成形とは、造粒後の適切な粉末を金型チャンバーに充填することです。プレスヘッドを通じて圧力が加えられ、プレスヘッドが金型キャビティ内で変位して圧力が伝達されることで、金型室内の粉末粒子が再配列されて圧縮され、一定の強度と形状を備えたセラミックビレットが形成されます。

乾式プレス成形工程 

2. 乾式プレスのプロセス原理と影響要因

1）プロセス原理

乾式プレス成形の本質は、外力の作用下で粒子が金型内で互いに接近し、内部摩擦の助けを借りて粒子が強固に結合して一定の形状を維持することです。この内部摩擦は、互いに近接した周囲のバインダーの薄層に作用します。

圧力が高まるとブランクは形状を変化させ、ブランク同士が滑り、隙間が減り、徐々に密着度が増し、ブランク同士がくっつきます。粒子がさらに近づくと、コロイド分子と粒子との間の力が強くなり、ブランク体はある程度の機械的強度を有するようになる。

加圧時の粉体粒子の変化

2)影響を与える要因

ドライプレス成形に影響を与える主な要因は次のとおりです。

• 粉体の性質：粒径、粒度分布、流動性、含水率など。
• 接着剤と潤滑剤の選択;
• 金型設計。
• 加圧力、加圧モード、加圧速度、加圧保持時間。

結論として、ビレット粒子のグレーディングが適切であれば、結合剤が正しく使用され、加圧方法が合理的であり、乾式加圧法でも比較的理想的なビレット密度を得ることができます。

3. 乾式プレス成形の分類

加圧ヘッドとダイチャンバーの異なる動作モードに応じて、ドライプレス成形は次のようになります。

• 一方向の圧力、つまり金型チャンバーと下部圧力ヘッドが固定され、上部圧力ヘッドが移動します。
• 双方向圧力。つまり、金型キャビティは固定され、上部圧力ヘッドと下部圧力ヘッドが移動します。
• 可動加圧ダイ、下部加圧ヘッドは固定され、ダイチャンバーと上部加圧ヘッドは移動します。つまり、加圧ヘッドとダイチャンバーの動きは同期します。油圧制御を使用すると、加圧ヘッドは以下の動作を停止します。設定圧力。

両面加圧は両面同時加圧と両面加圧に分けられ、両面加圧とは両側から連続して加圧することをいう。連続的な圧力により、圧力伝達が比較的徹底され、ガスの排出が促進され、作用時間が長いため、ブランクボディの密度は前の 2 つよりも均一になります。

乾式プレス成形の模式図とブランク本体の密度分布

4. 乾式プレス成形の特徴

1)乾式プレス成形のメリット：

• シンプルなプロセス、簡単な操作、短いサイクル、高効率、自動生産の導入が容易です。
• ブランクボディは高密度、正確なサイズ、小さな収縮、高い機械的強度、優れた電気的性能を備えています。

2）乾式プレス成形のデメリット：

大型のビレットボディを製造することは難しく、金型の摩耗が大きく、加工が複雑でコストが高くなります。

圧力は上下の圧力のみであり、圧力分布は不均一で、密度と収縮が不均一で、亀裂、層化、その他の現象が発生します。しかし、現代の成形法の発展により、この欠点は静水圧成形によって徐々に克服されています。

乾式プレスビレットによくある欠陥

5. 乾式プレス成形の応用

精密セラミック製造における乾式プレス成形は、一般的に使用される成形方法であり、特にマイクロ波誘電体のセラミックシールリング、セラミックバルブコア、セラミックライニングプレート、セラミックライニングなど、断面の厚さが薄いあらゆる種類のセラミック製品に適しています。セラミックデバイス、携帯電話セラミックカバープレート、ハーフガイドセラミック部品などの分野でも広く使用されています。

乾式加圧成形体は、高密度、内部細孔が少なく、正確なサイズ、小さな焼成収縮、高い機械的強度、乾燥の必要がなく、規則的な形状と優れた一体性、良好な電気的性能、高効率を備え、大量バッチの連続生産に適しています。低コスト。ビレット粒子のグレーディングが適切で、結合剤が正しく使用され、加圧方法が合理的であれば、乾式加圧法でも比較的理想的なビレット密度を得ることができます。

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