全自動粉未壓機的應(yīng)用初探-工業(yè)設(shè)計論文發(fā)表

摘要：全自動粉末壓機，是一種具有新概念生產(chǎn)的粉末坯體壓機，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)量標準。本文著重地闡述的全自動粉末壓機在在陶瓷領(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，必須具備與全自動粉末壓機相適宜的粉體材料特性，同時還須注重陶瓷壓坯的形狀和大小、改進全自動粉末壓機的壓制方式等，方可生產(chǎn)出高質(zhì)量的陶瓷零件。由此可見，對全自動粉末壓機在其領(lǐng)域中應(yīng)用的探討，具有重要的現(xiàn)實意義。
關(guān)鍵詞：自動化控制；粉未壓機；應(yīng)用探討 

陶瓷粉末經(jīng)全自動粉末壓機連續(xù)自動的壓制工藝流程后，實現(xiàn)了陶瓷粉末自動成型，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，是確保全自動粉末壓機能夠生產(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
對陶瓷粉未材料，要求制成具有流動性、潤滑性、顆粒級配合理和強度適當并不互相粘結(jié)[1]。
1.1、對粒料的要求
在制備陶瓷粉未粒料時，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度。同時，要求顆粒既有表面硬度，又要在輸送存放不被壓碎，有加工硬化能力強的特性；要嚴格控制好粒度大小處于較小尺寸，來降低整個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、對粒料輔助材料的要求
為獲得滿足全自動粉末壓機壓制要求的陶瓷造粒料，需嚴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，促進漿料流動；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的聚臺度、88％左右的水解度，這樣才能做到造粒特性好。三是潤滑劑，要求向全自動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，促進壓力均勻，以便于壓坯更均勻的密實。在傳輸過程中，使造粒料有較好的流動性，防止粉未流散損失；四是增塑劑，全自動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)全自動粉末壓機的二種方式進行壓制成型坯體，其中，沒有頂壓的壓制方式雖然可以通過可動的凹模，來強制控制壓制運行軌跡，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，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。這時上凸模進入凹模開始對粉末進行第一次壓縮，然后上下凹模同步向下對粉末進行第二次壓縮，粉末坯件還未最終成型，此時的坯件為下端密度大，上端小。接著上凸模進入凹模再向下運動，對粉末又一次的壓縮，這樣坯體上端密度也就變大，整個坯件的壓實密度也達到了均勻的目的。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現(xiàn)的。
三、解決陶瓷粉未壓坯彈性后的事項方案
受粉末特性、成型壓力大小和潤滑情況及其它因素，陶瓷粉末坯體從壓模中脫出，有時會出現(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。通過對影響因素的分析研究得出，一是由于陶瓷造粒時粉末過于細化，致使顆粒間氣體不能及時排出；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)境相對比較干燥溫度持高又無軟化劑，壓制時表現(xiàn)出彈性很強，不易成型。二種因素都易發(fā)生脫模時碎裂和分層。解決方案是在全自動粉末壓機壓制的沖模上，設(shè)計出氣動活塞予壓裝置，目的是讓上沖模在尚未施壓的情況下，就進入凹模腔內(nèi)，提前讓陶瓷粉末中氣體排出，而且予壓力在脫模時，使上沖模伴隨坯件一同脫模。也可以延時上沖模的卸壓，延緩回彈速度，使坯體膨脹均勻，從而避免產(chǎn)生裂紋。同時，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，達到比較穩(wěn)定的標準質(zhì)量。
四、結(jié)束語
總之，目前國內(nèi)全自動粉未壓機在陶瓷領(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。只有通過不斷地對全自動粉末壓機的研究，擴大其各種材料的成型方法的適應(yīng)范圍，必將為我們我國陶瓷零件的未來市場開拓出一片非常好的前景，并且將使質(zhì)量更加進一步的提高。