熱壓鑄成型工藝質(zhì)量的影響因素探

黃亮亮　田星宇

摘要：工業(yè)上生產(chǎn)精密陶瓷時，最為常見的一種手段就是熱壓鑄成型工藝，它也可以叫做是為低壓注射成型工藝。這種工藝將石蠟用作定型劑，使原本無法塑形的陶瓷粉，在與適量的石蠟液混合之后，可以變成可塑形的漿料，然后通過壓力的施加，將漿料填充到金屬注膜內(nèi)，用來生產(chǎn)胚具，然后后期經(jīng)過脫蠟處理之后，來進行陶瓷的制造。本文對熱壓鑄成型工藝進行了探究和分析，對影響其質(zhì)量的因素進行了深入的討論，并給出了相應(yīng)的優(yōu)化方法，希望能夠為熱壓鑄成型工藝的進步帶來一定的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：熱壓鑄成型;質(zhì)量;問題;優(yōu)化;對策

一、熱壓鑄成型工藝簡介

熱壓鑄成型工藝主要是通過對熱壓鑄機的利用來實現(xiàn)生產(chǎn)。這種工藝主要是對石蠟加熱，讓石蠟受熱融化，利用石蠟冷凝后重新變?yōu)楣虘B(tài)的特征，對石蠟加熱直至變?yōu)橐簯B(tài)，然后讓石蠟液與陶瓷粉進行混合，行成可以流動的漿料，在壓力機的作用下把漿料填充到模具之中，等到石蠟冷卻變?yōu)楣腆w之后，脫掉模具，得到蠟胚。

和其他的工藝相比，熱壓鑄成型技術(shù)靈活性更強，而且生產(chǎn)的規(guī)模規(guī)模范圍廣泛，投資的金額也可以靈活調(diào)整，能夠應(yīng)用于一些形狀復(fù)雜的陶瓷塑形中。因此，一些體積較小而且較為復(fù)雜的陶瓷，主要就是依靠熱壓鑄成型工藝來實現(xiàn)生產(chǎn)。熱壓鑄成型工藝不僅效率高，而且生產(chǎn)的尺寸準確，所需時間短，表面無劃痕，操作起來簡單方便，不會對加工的設(shè)備和操作的工人提出過高的要求。一般的礦物、氧化物和非氧化物都可以作為生產(chǎn)的原料。正是由于熱壓鑄成型工藝的優(yōu)勢十分突出，因此，的這種工藝在電子陶瓷，紡織陶瓷，結(jié)構(gòu)陶瓷，絕緣陶瓷以及化工陶瓷等方面得到了廣泛的應(yīng)用。熱壓鑄成型工藝不僅會保障產(chǎn)品的質(zhì)量，而且會有效的壓縮成本。然而，這種工藝也會有一定的漏洞，那就是陶瓷的質(zhì)量無法保障，會受到諸多因素的影響，后續(xù)的排蠟工藝中需要耗費較長的時間和能源，甚至會對環(huán)境帶來一定的傷害。所以，加工薄壁長零件產(chǎn)品不宜選用熱壓鑄成型工藝。

二、熱壓鑄成型工藝的質(zhì)量問題及優(yōu)化方法

在熱壓鑄成型工藝對陶瓷進行制造和生產(chǎn)時，它的質(zhì)量缺陷主要體現(xiàn)在欠注、開裂、變形、氣泡等方面。每一種質(zhì)量問題都會受到諸多因素的影響，因此。我們對這些影響質(zhì)量的因素進行了深入的探討，并提出了優(yōu)化工藝的對策，希望能夠保障陶瓷生產(chǎn)的質(zhì)量。

（一）欠注缺陷及優(yōu)化對策

欠注指的是帶成型的時候，漿料的填充不完全，未能充滿整個模具，導(dǎo)致成型后的產(chǎn)品并不完整，尤其是形狀復(fù)雜的產(chǎn)品，更容易出現(xiàn)欠注的質(zhì)量問題。導(dǎo)致這一情況發(fā)生的主要原因就是由于漿料的粘度過大，而且流動性不好。除此之外，還有可能就是在漿料注入時沒有受到足夠的壓力，或是在將料注入模具時，模具內(nèi)有殘留的氣體未排出。這三種情況的出現(xiàn)都會造成嵌入的質(zhì)量問題。對于漿料粘度過高來說，可能由三個原因?qū)е拢阂皇怯捎诎柘灥脑细稍镄圆缓?，或是拌蠟的過程中混入了水分，此時我們可以先對原料進行干燥，保障原料無多余水分之后，再進行半蠟的程序，避免水分過多的情況出現(xiàn);二是由于原料過細，導(dǎo)致在拌料時，石蠟的量超出了標準，對于漿料的流動性產(chǎn)生了影響。這種情況我們可以對原料的選擇進行控制，確保原料的顆粒度復(fù)合要求，避免出現(xiàn)原料過細的情況;三是將料注入時并未控制好溫度，導(dǎo)致溫度過低對漿料的粘度產(chǎn)生了影響，阻礙了漿料的流動。此時我們可以在漿料注入時，根據(jù)漿料粘度來對溫度進行調(diào)整，避免出現(xiàn)欠注的問題。對于壓力不足的情況來說，需要根據(jù)漿料的流動性和當時的溫度，控制好壓力和保壓的時間。而對于模具中有殘留氣體并未排出來說，主要的原因就是模具的排氣不通暢，此時需要從源頭入手，在對模具設(shè)計時就要根據(jù)實際情況設(shè)計好排氣槽，保障氣體能夠順利排出。

（二）變形缺陷及優(yōu)化對策

之所以會在熱壓鑄工藝中出現(xiàn)變形的質(zhì)量問題，主要的原因就是在脫模的時候，將料或是模具的溫度超出了標準，在石蠟并沒有冷卻為固態(tài)就脫模，加上后期操作不科學，導(dǎo)致變形問題的出現(xiàn)。對于變形的質(zhì)量缺陷，我們可以根據(jù)產(chǎn)品具體的尺寸，來安排好脫模時所需的溫度，確保石蠟完全冷凝為固態(tài)后，在進行脫模。

（三）氣泡缺陷及優(yōu)化對策

產(chǎn)品內(nèi)出現(xiàn)氣泡的質(zhì)量問題，不僅會對產(chǎn)品的性能帶來影響，而且還會造成原料的浪費和成本的增加。因此，我們需要對產(chǎn)品的氣泡缺陷進行優(yōu)化。

產(chǎn)品內(nèi)出現(xiàn)氣泡的原因可以有以下4點：（1）有機物含量過多。在加熱時有機物燃燒生成氣體，氣體無法排出，形成了氣孔缺陷。這一情況我們需要從源頭入手，在漿料制作時，就要按照嚴格的規(guī)定控制漿料中有機物的含量;（2）在漿料注入模具時，其中真空除去空氣環(huán)節(jié)的溫度沒有合理的控制，導(dǎo)致漿料內(nèi)混有空氣。此時，我們需要把控好真空環(huán)節(jié)的溫度，緩慢倒入漿料，去除掉漿料中混有的空氣。（3）漿料流動性較好，導(dǎo)致填充速度過快，連同空氣一同帶入了漿料之中。這種情況我們需要控制好石蠟的質(zhì)量，保障漿料的流動性。（4）是由于模具不合適導(dǎo)致的。模具的不同，排氣槽也會有所差異，排氣槽尺寸不合理都會導(dǎo)致氣泡出現(xiàn)，因此需要合理的選擇模具，保障模具排氣槽的設(shè)計科學。

（四）開裂缺陷及優(yōu)化對策

一般情況下，開裂的現(xiàn)象都會通過蠟胚來加以體現(xiàn)。之所以蠟胚會出現(xiàn)開裂的質(zhì)量缺陷，首要的原因就是由于沒有控制好蠟胚冷卻的速度，導(dǎo)致冷卻的速度過快，再加上模具本身的不合適，導(dǎo)致搭配表面出現(xiàn)裂紋。針對這一情況，我們需要合理而科學的選擇模具，在調(diào)節(jié)好加熱的溫度之后，合理的控制蠟胚冷凝的速度，避免蠟胚由于冷凝速度過快而出現(xiàn)裂紋。第二個原因就是由于脫模的速度過快。脫模速度過快，會在有直角的地方產(chǎn)生過大的收縮應(yīng)力，從而引起裂紋。針對這一問題，我們需要嚴格把控好脫模的速度，避免出現(xiàn)收縮的過大應(yīng)力。除此之外，還有一個導(dǎo)致開裂問題出現(xiàn)的原因就是模具的注口斜度過小，在漿料注入口的邊緣很容易出現(xiàn)開裂的情況。對于這種現(xiàn)象我們需要從源頭入手，在模具的加工和設(shè)計時就要控制好傾斜的角度。而且在模具投入到實踐的使用之中，也需要對模具的傾斜角度做出定期的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)角度過小，必須要按時維修嗎，避免出現(xiàn)開裂的質(zhì)量問題。

三、總結(jié)

引起熱壓鑄從形缺陷的原因是多種多樣的，任何一個流程的出現(xiàn)小問題都會導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量不合格，所以在加工過程中應(yīng)該嚴格的遵守工藝流程和規(guī)定，保證每一個流程都不會出錯，在加工過程中應(yīng)該及時總結(jié)導(dǎo)致出現(xiàn)缺陷的原因，并且不斷優(yōu)化工藝，這樣才能使產(chǎn)品盡可能的不會產(chǎn)生缺陷。

參考文獻

[1] 王琛，于嘉浩，陸紅紅，蔣雨婷.基于快速成型技術(shù)的中國古典家具模型制作工藝研究[J].家具，2018，39（6）：40-44.