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技術文章
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時間：2018-11-07
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成型工藝在整個陶瓷材料的制備過程中起著承上啟下的作用，是保證陶瓷材料及部件的性能可靠性及生產可重復性的關鍵。
陶瓷常用的成型方法有干壓、注漿、流延以及注射等，其中干壓成型是應用廣泛的一種成型工藝，也是手機陶瓷背板主流的成型工藝之一，下面詳細了解一下陶瓷干壓成型工藝。
干壓成型又稱模壓成型，是常用的成型方法之一。干壓成型是將經過造粒后流動性好，顆粒級配合適的粉料，裝入金屬模腔內，通過壓頭施加壓力，壓頭在模腔內位移，傳遞壓力，使模腔內粉體顆粒重排變形而被壓實，形成具有一定強度和形狀的陶瓷素坯。
圖1 陶瓷干壓成型及燒結工藝流程圖
干壓成型的實質是在外力作用下，顆粒在模具內相互靠近，并借助內摩擦力牢固地把各顆粒聯系起來，保持一定形狀。這種內摩擦力作用在相互靠近的顆粒外圍結合劑薄層上。
隨著壓力增大，坯料將改變外形，相互滑動，間隙減少，逐步加大接觸，相互貼緊。由于顆粒進一步靠近，使膠體分子與顆粒間的作用力加強因而坯體具有一定的機械強度。
影響干壓成型的主要因素有：
Ø 粉體性質：粒度、粒度分布、流動性、含水率等；
Ø 粘結劑和潤滑劑的選擇；
Ø 模具設計；
Ø 壓制過程中壓制力、加壓方式、加壓速度與保壓時間。
綜上，如果坯料顆粒級配合適，結合劑使用正確，加壓方式合理，干壓法也可以得到比較理想的坯體密度。
圖2 干壓成型示意圖
根據壓頭和模腔運動方式的不同，干壓成型可以為以下幾種：
Ø 單向加壓，即模腔和下壓頭固定，上壓頭移動；
Ø 雙向加壓，即模腔固定，上壓頭和下壓頭移動；
Ø 可動壓模，下壓頭固定，模腔和上壓頭移動，即壓頭和模腔的運動是同步的，使用液壓控制時，在某一設定壓力下壓頭停止移動。
Ø 而雙面加壓又分為雙面同時加壓和雙面先后加壓，其中雙面先后加壓是指兩面的壓力先后加上，由于先后分別加壓，壓力傳遞比較*，有利于氣體排出，作用時間較長，故其坯體密度比前面兩種均勻。
圖3 粉體顆粒在加壓過程中的變化
Ø 工藝簡單，操作方便，周期短，效率高，便于實行自動化生產。
Ø 坯體密度大，尺寸，收縮小，機械強度高，電性能好。
Ø 對大型坯體生產有困難，模具磨損大、加工復雜、成本高。
Ø 加壓只能上下加壓，壓力分布不均勻，致密度不均勻，收縮不均勻，會產生開裂、分層等現象。但隨著現代化成型方法的發展，達一缺點逐漸為等靜壓成型所克服。
圖4 干壓成型示意圖及坯體中密度分布
干壓成型工藝成型效率高，成型制品尺寸偏差小，特別適宜于各種截面厚度較小的陶瓷制品制備，如陶瓷密封環、閥門用陶瓷閥芯、陶瓷襯板、陶瓷內襯等。
圖5 干壓成型坯體中常見的缺陷
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