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CIM陶瓷注射成型,是时候了解一波了!

2019/07/18 14:06   |    阅读量:3403   |    来自: ISE

【导语】 陶瓷注射成型(Ceramic Injection Molding, 简称CIM)是近代粉末注射成型(Powder Injection Molding,简称PIM)技术的一个分支,它是一种近净尺寸陶瓷可塑成型方法,是当今国际上发展最快、应用最广的陶瓷零部件精密制造技术。

CIM陶瓷注射成型

陶瓷注射成型(Ceramic Injection Molding, 简称CIM)是近代粉末注射成型(Powder Injection Molding,简称PIM)技术的一个分支,它是一种近净尺寸陶瓷可塑成型方法,是当今国际上发展最快、应用最广的陶瓷零部件精密制造技术


陶瓷注射成型技术原理


陶瓷注射成型是将聚合物注射成型方法与陶瓷制备工艺相结合而发展起来的一种制备陶瓷零部件的新工艺。


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  陶瓷注射成型工艺主要有三个环节构成

  • 热塑性材料与陶瓷粉体混合成热熔体,然后注射进入相对冷的模具中。

  • 这种混合热熔体在模具中冷凝固化。

  • 成型后的坯体制品被顶出而脱模。


陶瓷注射成型技术和工艺优势


  • 可快速而自动地进行批量生产,且对其工艺过程可以进行精确的控制

  • 由于流动充模,使生坯密度均匀

  • 由于高压注射,使得混料中粉末含量大幅提高,减少烧结产品的收缩,使产品尺寸精确可控,公差可达±0.1%~0.2%,性能优越;

  • 无须机械加工或只需微量加工,降低制备成本

  • 成型复杂形状的,带有横孔、斜孔、凹凸面、螺纹、薄壁、难以切削加工的陶瓷异形件,有着广泛的应用前景。


陶瓷注射成型技术的应用 


目前,陶瓷注射成型技术开始向精密化发展,研究与开发的重点由过去的高温非氧化物陶瓷(如氮化硅、碳化硅)扩展为氧化物陶瓷(如氧化锆、氧化铝)、功能陶瓷、生物陶瓷产品,种类越来越多,其主要应用领域如下。


  • 医疗器械用陶瓷部件


目前,在医疗领域陶瓷注射成型技术也得到了越来越多的应用。采用陶瓷注射成型工艺制作陶瓷手术刀等多种医疗器械,具有抗菌耐腐蚀不易被玷污传统金属器械所不具备的优点


典型产品主要包括:人工骨、人工关节、人工牙床、牙托、医用刀具等。

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医疗器械用陶瓷手术刀等零部件


  • 电子用精密陶瓷部件

 

在IT和电子行业中,元器件散热需要用到风扇,风扇中马达若采用陶瓷轴承即可减少噪音,又可延长寿命,比金属轴承具有更大优越性。ZrO2和Si3N4陶瓷不仅耐磨性好,断裂韧性高,而且具有一定的自润滑性,因此是制造陶瓷轴承的理想候选材料

 

典型产品主要包括:光导纤维导管、集成电路基板、电阻器、发热元件等。

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电子用精密陶瓷部件


  • 光通讯用精密陶瓷部件

 

主要有光纤连接器用氧化锆多晶陶瓷插芯和陶瓷套管。因为其尺寸小、精度高、内孔直径只有125微米,因此只能采用注射成型。目前光纤连接器所需陶瓷插芯和陶瓷套管主要由中国制造,而日本京瓷、东陶、Adamand等国外公司生产的产品在不断减少

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  • 机电工业用精密陶瓷部件

 

包括各种氧化铝(Al2O3)体系绝缘陶瓷零部件,如集成电路封装管壳;电真空开关陶瓷管;微波炉中磁控管用绝缘陶瓷以及绝缘陶瓷灯座等。

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机电工业用精密陶瓷部件

  • 精密机械与微型陶瓷部件


随着精密机械和微电子工业的发展,对小型和微型精密陶瓷零部件的需求不断增加,包括陶瓷注射成型(CIM)制备的轴和小齿轮行星齿轮变速器、陶瓷螺杆和行星齿轮、以及微型氧化锆陶瓷滑动轴承,其外径只有1.5 mm

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精密机械与微型陶瓷部件


  • 生物陶瓷制品

 

主要包括人造陶瓷牙齿、种植牙陶瓷固定螺杆、人工关节、固定牙冠套、牙齿正畸用陶瓷托槽等。据世界卫生组织统计,牙齿畸形并发率约为49%,在美国50-60%的家庭都会进行牙齿正畸,必须配带牙齿矫形托槽。采用陶瓷注射成型生产的该类产品尺寸精度高且性能良好,在国内的市场前景开阔

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陶瓷注射成型技术作为一种新兴的精密制造技术,有着其不可比拟的独特优势。特别是近年来全球范围内产业化的不断扩大,更加充分证明CIM技术诱人的发展前景。陶瓷材料优异的物理化学性能精密注射成型的有机结合,必将使CIM技术在航空航天、国防军事以及医疗器械等高科技领域发挥越来越重要的作用,成为国内外精密陶瓷零部件中最有优势的先进制备技术。


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其中,东莞蓝鲸陶瓷科技(科众陶瓷厂)作为2019年精密加工零件展区展商,可通过氧化锆、氧化铝特种陶瓷材料生产及加工成各类结构陶瓷产品,拥有陶瓷成型,烧结,陶瓷加工设备,可为仪器仪表、医疗器械、钟表、机械五金、汽车、军工、航空航天等行业提供陶瓷零件加工服务。

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东莞蓝鲸陶瓷科技(科众陶瓷厂)展示零件



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