全自動(dòng)粉未壓機(jī)的應(yīng)用初探-工業(yè)設(shè)計(jì)論文發(fā)表

摘要：全自動(dòng)粉末壓機(jī)，是一種具有新概念生產(chǎn)的粉末坯體壓機(jī)，它的出現(xiàn)改變了以往干粉壓制成型坯體存在密度分布不均的現(xiàn)象，極大的提高了坯體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。本文著重地闡述的全自動(dòng)粉末壓機(jī)在在陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用，通過研究探索，得出結(jié)論是
要生產(chǎn)出品質(zhì)優(yōu)良的壓制成型坯體，必須具備與全自動(dòng)粉末壓機(jī)相適宜的粉體材料特性，同時(shí)還須注重陶瓷壓坯的形狀和大小、改進(jìn)全自動(dòng)粉末壓機(jī)的壓制方式等，方可生產(chǎn)出高質(zhì)量的陶瓷零件。由此可見，對(duì)全自動(dòng)粉末壓機(jī)在其領(lǐng)域中應(yīng)用的探討，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制；粉未壓機(jī)；應(yīng)用探討 

陶瓷粉末經(jīng)全自動(dòng)粉末壓機(jī)連續(xù)自動(dòng)的壓制工藝流程后，實(shí)現(xiàn)了陶瓷粉末自動(dòng)成型，設(shè)備系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，且壓制出的坯體品質(zhì)優(yōu)良。其中，陶瓷粉體特性、壓制方式和壓坯形狀和大小等因素，是確保全自動(dòng)粉末壓機(jī)能夠生產(chǎn)出密度分布均勻坯體的關(guān)鍵因素。
1、影響陶瓷粉未材料壓制成型的具體要求
對(duì)陶瓷粉未材料，要求制成具有流動(dòng)性、潤(rùn)滑性、顆粒級(jí)配合理和強(qiáng)度適當(dāng)并不互相粘結(jié)[1]。
1.1、對(duì)粒料的要求
在制備陶瓷粉未粒料時(shí)，根據(jù)生產(chǎn)用量，生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品精度等來決定粉末造粒的方法，通常情況下，大多采用的有手工造粒、加壓造粒，冷凍造?；驒C(jī)械造粒等方法。特別看好的是噴霧干燥方法造粒，保證生產(chǎn)產(chǎn)量，工藝好，并能事前控制過程?？稍跐{料中添加瀾滑劑和增塑劑．增加成型期間塑性的變形，使壓坯得到更好的密實(shí)度。同時(shí)，要求顆粒既有表面硬度，又要在輸送存放不被壓碎，有加工硬化能力強(qiáng)的特性；要嚴(yán)格控制好粒度大小處于較小尺寸，來降低整個(gè)粉末壓坯件孔隙度和提高壓坯密度；要保持顆粒呈球形規(guī)則形狀，壓制時(shí)可均勻塑性變形，顆粒間壓力傳遞均勻，提高整坯體密度。
1.2、對(duì)粒料輔助材料的要求
為獲得滿足全自動(dòng)粉末壓機(jī)壓制要求的陶瓷造粒料，需嚴(yán)格的向其中添加不能影響坯料成分的輔助添加劑。一是分散劑或稀釋劑，要求普遍采用陶瓷生產(chǎn)的聚丙烯酸銨或胺鹽，入量不超過1％，用于吸附于陶瓷粉未表面形成活性層，減少粒子間的吸引力，促進(jìn)漿料流動(dòng)；二是粘結(jié)劑，要求使用適宜陶瓷工業(yè)的聚乙烯醇或聚乙烯醇縮乙醛，控制數(shù)為500-2400的聚臺(tái)度、88％左右的水解度，這樣才能做到造粒特性好。三是潤(rùn)滑劑，要求向全自動(dòng)粉未成型造粒料中必不可少添加，降低顆粒間、顆粒與模壁間的摩擦，促進(jìn)壓力均勻，以便于壓坯更均勻的密實(shí)。在傳輸過程中，使造粒料有較好的流動(dòng)性，防止粉未流散損失；四是增塑劑，全自動(dòng)粉未成型的特殊要求，要求一般采用纖維索衍生物、甘油等，使顆粒壓制時(shí)產(chǎn)生塑性應(yīng)變，提高成型密度，在較低壓力下利于顆粒增塑。
2、改進(jìn)陶瓷粉未坯件壓制成型的工作方式
造粒好的陶瓷粉未材料，經(jīng)全自動(dòng)粉末壓機(jī)的二種方式進(jìn)行壓制成型坯體，其中，沒有頂壓的壓制方式雖然可以通過可動(dòng)的凹模，來強(qiáng)制控制壓制運(yùn)行軌跡，但這種壓制方式出來的坯件下部密度緊，上部密度松，直接影響坯體的質(zhì)量。通常選擇較常用的是頂壓壓制成型的方法，其工作原理是，固定下凸模不動(dòng)，制備好的陶瓷粉末材料經(jīng)料靴落入凹模腔內(nèi)，裝滿料后退回原位。這時(shí)上凸模進(jìn)入凹模開始對(duì)粉末進(jìn)行第一次壓縮，然后上下凹模同步向下對(duì)粉末進(jìn)行第二次壓縮，粉末坯件還未最終成型，此時(shí)的坯件為下端密度大，上端小。接著上凸模進(jìn)入凹模再向下運(yùn)動(dòng)，對(duì)粉末又一次的壓縮，這樣坯體上端密度也就變大，整個(gè)坯件的壓實(shí)密度也達(dá)到了均勻的目的。最后上凸模返回，凹模繼續(xù)向下，至平面與下凸模上平面相平，由料靴將坯件從凹模上脫出，這種壓制方式的坯件實(shí)現(xiàn)了密度分布均勻的效果，是通過其工作方式中的三重加壓來實(shí)現(xiàn)的。
三、解決陶瓷粉未壓坯彈性后的事項(xiàng)方案
受粉末特性、成型壓力大小和潤(rùn)滑情況及其它因素，陶瓷粉末坯體從壓模中脫出，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)坯體的各方向出現(xiàn)自行膨脹的現(xiàn)象，從而最終引起坯件開裂或分層。通過對(duì)影響因素的分析研究得出，一是由于陶瓷造粒時(shí)粉末過于細(xì)化，致使顆粒間氣體不能及時(shí)排出；二是在粉未造粒過程中，過多的加入了結(jié)合劑量，或噴霧造粒的環(huán)境相對(duì)比較干燥溫度持高又無軟化劑，壓制時(shí)表現(xiàn)出彈性很強(qiáng)，不易成型。二種因素都易發(fā)生脫模時(shí)碎裂和分層。解決方案是在全自動(dòng)粉末壓機(jī)壓制的沖模上，設(shè)計(jì)出氣動(dòng)活塞予壓裝置，目的是讓上沖模在尚未施壓的情況下，就進(jìn)入凹模腔內(nèi)，提前讓陶瓷粉末中氣體排出，而且予壓力在脫模時(shí)，使上沖模伴隨坯件一同脫模。也可以延時(shí)上沖模的卸壓，延緩回彈速度，使坯體膨脹均勻，從而避免產(chǎn)生裂紋。同時(shí)，通過試壓來確定出陶瓷粉未坯體收縮率和燒結(jié)變形程度，得出最適宜的坯件形狀的大小和精度的尺寸，達(dá)到比較穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量。
四、結(jié)束語
總之，目前國(guó)內(nèi)全自動(dòng)粉未壓機(jī)在陶瓷領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，它不僅可為陶瓷工業(yè)提供具有大批量生產(chǎn)坯件的能力，而且工序簡(jiǎn)化，陶瓷粉末材料利用率也非常高。
所制造的水閥片、密封環(huán)、摩擦盤、陶瓷基片等產(chǎn)品精確和表面質(zhì)量平整光潔，減少后期如研磨拋光的加工量。只有通過不斷地對(duì)全自動(dòng)粉末壓機(jī)的研究，擴(kuò)大其各種材料的成型方法的適應(yīng)范圍，必將為我們我國(guó)陶瓷零件的未來市場(chǎng)開拓出一片非常好的前景，并且將使質(zhì)量更加進(jìn)一步的提高。