2017年1月16日,国内规模最大、建成后年产3000万片智能手机陶瓷背板生产基地项目,合肥汇璟先进陶瓷材料科技有限公司正式签约入驻安徽省合肥市肥西县桃花工业园,项目采用的新型陶瓷注射成型技术有效解决了不良率和高成本的问题。
2017年5月18日,美国匹兹堡举行的RAPID + TCT展会上,麻省理工教授们组建的创业公司Desktop Metal首次推出了他们使用金属注射成型(MIM)技术的DM Studio系统,该系统区别于普通的金属增材制造工艺让他们从通用电气、宝马和 Alphabet (谷歌母公司)等豪门企业筹集了近亿美元。
粉末冶金注射成型工艺图
以上两个案例,分别代表了注射成型工艺目前在陶瓷和金属制备领域中的应用进展方向。注射成型从早期的塑料加工为主,再到当前在陶瓷和金属的大放异彩,很大程度上依赖众多相关技术和设备的不断进步以弥合嫁接工艺导致的缺陷,而密炼机正是其中功臣之一。
为什么注射成型要使用密炼机?
从上图的工艺过程中,我们可以看出注射成型的工艺的前段工艺是造粒,造粒是将小颗粒的粉末制成大颗粒或团粒的过程,常用来改善细粉的充填性。造粒的好坏直接关系到最终产品的品质。因此,在造粒之前的混炼工艺也就显得尤为重要。密炼机是目前应用比较成熟的混炼设备,全称叫做“密闭式炼胶机”,原来是应用于塑胶等行业,将高粘度的弹塑性物料的混炼、捏合、破碎、分散、重新聚合。引入到陶瓷和金属制备领域,完全是跨界思考的结果。
密炼机也是从开炼机的基础上发展起来的。开炼机存在许多缺点,比如劳动强度大,效率低,粉尘大等,严重影响人的身体健康,于是人们开始考虑能否把这一加工设备用一个罩子把它罩起来,就逐步发展成密炼机。自从出现密炼机后,在混炼过程中显示了比开炼机具有的一系列优点,如混炼时间短,生产效率高,操作容易,较好地克服粉尘飞扬,减少配合剂的损失,改善劳动条件,减轻劳动强度等。
昶丰机械密炼机生产车间
密炼机发展方向:“二大”、“二高”、“一低”,即大规格(大容量)、大功率,高速、高压,单位能耗低。另外在针对金属粉体和陶瓷粉体则需要在保证基本性能的前提下,进而满足耐磨、抗腐蚀、易清洗以及抗氧化等功能。
对密炼系统的机械研究设计来说,从机台的捏炼系统、冷却系统、密封系统、加料及压料系统、卸料系统、传动系统、控制系统、主要零部件、材料到各种参数的技术决定以及理论,都需要相应的发展,以使机台性能优良,为生产过程提供可能的适应性和调节性。
针对陶瓷粉体污染问题,业内密炼机厂家东莞市昶丰机械的工程研发团队研发出一款开合式陶瓷专用密炼机,经多家企业的多次试料对比,斑点率的控制完全可以和进口设备媲美。另外,昶丰还研发了钛合金粉体专用设备,以专业化的态度服务于客户。