En la etapa de investigación y desarrollo de nuevos productos cerámicos especiales, la apertura del molde suele costar decenas de miles de yuanes y lleva varias semanas, lo que a menudo se convierte en un obstáculo para los ingenieros. tao " muro alto " . Si el diseño del producto aún requiere iteraciones posteriores, lo más probable es que se desperdicien los costos iniciales del molde. Para resolver este problema, el campo de la cerámica especial ha promovido vigorosamente " Ninguno Creación rápida de prototipos en moldes " Tecnología. Esto no solo puede ayudar a las empresas a ahorrar muchos costos de apertura de moldes, sino también acortar el ciclo de desarrollo de semanas a días. En la actualidad, las soluciones de pruebas sin molde convencionales y maduras de la industria se dividen principalmente en " Fabricación Aditiva ( 3D Imprimir) " con " Fabricación sustractiva ( Mecanizado de precisión) " Dos escuelas importantes.

Escuela Uno: Cerámica Especial 3D Imprimir

3D La impresión es real " Sin moho " tecnología a través de computadoras CAD El modelo impulsa directamente el equipo y se apila capa por capa. Esta es la única opción para piezas cerámicas con estructuras extremadamente complejas, hoyuelos huecos internos, canales de flujo o estructuras topológicamente optimizadas. Cerámicas especiales de grado industrial actuales 3D Hay dos tecnologías principales principales para la impresión.

1. Moldeo fotopolimerizable

El polvo cerámico se mezcla con resina fotosensible en una alta proporción para preparar la suspensión cerámica. La luz ultravioleta se utiliza para irradiar y curar capa por capa para formar " En blanco antes de despegar " , y finalmente se somete a desaglomerado y sinterización a alta temperatura.

• Ventajas: El acabado de la superficie es extremadamente alto, casi comparable al del moldeo. Alta precisión dimensional, generalmente hasta ±0,05 milímetros , muy adecuado para realizar piezas cerámicas micro y de precisión.

• Materiales aplicables: alúmina, circonita, etc.

2. sinterización selectiva por láser

El polvo cerámico solidificado o el polvo mezclado con un aglutinante se escanea directamente mediante un rayo láser de alta energía.

• Ventajas: Rápida velocidad de producción, adecuada para la fabricación de piezas estructurales medianas y grandes.

• Materiales aplicables: carburo de silicio, nitruro de silicio y otros materiales cerámicos con una dureza de enlace covalente extremadamente alta y difíciles de procesar con fotopolimerización.

Escuela dos: cuerpo verde cerámico / Mecanizado de precisión de piezas en bruto cocidas

Si las piezas de las que está creando prototipos tienen estructuras relativamente regulares, como placas porosas, ejes, manguitos, bridas, etc., pero tienen requisitos extremadamente altos en cuanto al rendimiento del material (densidad, resistencia), entonces utilizar bloques estándar existentes para el mecanizado es el método de creación de prototipos más rápido y de menor costo. Según la ubicación de la cerámica durante el procesamiento. " Estado " , dividido en dos rutas:

1. cuerpo verde / Procesamiento de cuerpo cerámico presinterizado (bloque de porcelana) ——" Primero suave y luego duro. "

Después de prensar el polvo cerámico y antes de pasar por el último paso de sinterización completa a alta temperatura (en este momento, la cerámica es como tiza, de baja dureza y fácil de cortar), utilice directamente una máquina herramienta CNC estándar ( CNC ) para tornear, fresar y taladrar. • Ventajas: velocidad de procesamiento rápida, desgaste reducido de la herramienta y coste muy bajo.

• Dificultad: debido a la severa contracción del volumen del cuerpo verde durante el posterior proceso de sinterización a alta temperatura (generalmente la tasa de contracción está dentro de 15% ~ 25% entre), por lo que es necesario confiar en cálculos de ampliación de contracción dimensional extremadamente precisos. Si el fabricante no tiene experiencia, el tamaño del producto terminado sinterizado puede exceder fácilmente las tolerancias.

2. Mecanizado duro de precisión de piezas en bruto cocidas (cerámica totalmente sinterizada) ——" de frente "

Tome directamente las placas o varillas de cerámica especiales estándar que han sido sinterizadas a alta temperatura y completamente densificadas, y utilice herramientas de diamante, procesamiento ultrasónico o grabado láser para reducir el material fino. • Ventajas: Sin problemas de contracción por sinterización, precisión dimensional y tolerancia geométrica extremadamente altas (hasta el nivel de micras). μm ), sin descuento alguno sobre el rendimiento material.

• Escenarios aplicables: alúmina de alta pureza, nitruro de silicio sinterizado a presión, circonio resistente, etc. Para una pequeña cantidad de muestras, simplemente compre barras ya preparadas y deje que el maestro las procese con una muela de diamante. Por lo general, puede obtener la muestra en unos días.

¿Cómo elegir? " Prototipado sin molde  " guía de decisiones

En la investigación y el desarrollo reales, puede consultar la siguiente dimensión comparativa vívida para determinar qué tecnología de prueba sin molde se utiliza: