影響熱壓鑄成型工藝質量的因素探討
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摘 要：熱壓鑄成型工藝又叫做低壓注射成型工藝，是工業上生產精密陶瓷時最常用的方法。這種工藝采用石蠟在生產時做定型劑，將原來本不可能塑型的陶瓷粉料通過加入適量的石蠟液混合成為可成型的漿料，通過加以壓力，使漿料充滿金屬鑄模，來生產胚具，然后再經過后期的脫蠟處理制造陶瓷。本文將首先對熱壓鑄成型工藝做一下簡單的介紹，然后分析整個工藝流程中容易產生的缺陷并對解決辦法加以探索。
關鍵詞：熱壓鑄成型;工藝質量;優化方案
工業陶瓷的生產方法有熱壓鑄成型，干壓成型，等靜壓成型，擠壓成型等方法，各有利弊，其中最常用的便是熱壓鑄成型的方法。但是由于技術上的不足或者設備問題，采用該方法工藝生產陶瓷往往會出現欠注，有皺紋，開裂，變形，有氣泡等問題，由于這些缺陷的存在，會使生產出來的產品不合格，產品的體積密度，抗折性以及氣密性都會受到影響，還會使后期的排蠟工序變得困難，因此我們有必要對這些缺陷產生的原因進行分析，然后找到一些方法來控制缺陷的產生，保證生產出來的陶瓷是合格的。
1 簡單介紹熱壓鑄成型工藝以及工藝的特點
熱壓鑄成型工藝是采用熱壓鑄機進行生產的，這種工藝利用石蠟在加熱時保持液態，冷凝后回到固態的特點，通過加熱石蠟使其成液態，然后與瘠性陶瓷粉料混合，形成可流動的漿料，然后在壓力機的壓力下漿料充滿模具，等石蠟冷卻成為固態時，去除模具，得到有一定形狀的蠟胚。
熱壓鑄成型工藝相對于其他工藝更加靈活，生產的規模能大能小，投資可多可少，能夠高效的成型一些形狀復雜的陶瓷，所以這種工藝是生產形狀較小且復雜陶瓷的主要方法。熱壓鑄成型工藝具有效率高，生產成型所需要的時間短，尺寸相對準確，表面光滑緊密，而且操作簡單，對工人的要求較低，對生產設備也不用過高的要求，可以使用的原料種類也比較多，一般的礦物，氧化物，非氧化物原料都可以使用。在結構陶瓷，電子陶瓷，絕緣陶瓷，紡織陶瓷，化工陶瓷等加工上被廣泛的使用。 在保證較低的生產成本同時還能夠得到較好的零件產品。但是這種方法也有一定的缺點，采用這種工藝生產的陶瓷質量不穩定，產品密度也有些許偏差，而且在后續的排蠟工藝流程中，需要的時間比較多，而且消耗的能源比較多，甚至會影響環保，而且這種工藝不宜加工薄壁長零件產品[1]。
2 熱壓鑄成型中引起產生缺陷的原因分析及解決問題的方法探討
在這種成型工藝進行陶瓷制造時，產生的缺陷主要是欠注，變形，開裂，氣泡，凹坑，皺紋等。每種缺陷都有它產生的眾多原因，接下來我們將對引起這些缺陷的原因進行分析，并提出優化工藝的方法，以減少缺陷的產生。
2.1 欠注缺陷產生原因分析及優化方法
欠注，說的是帶成型的時候將物料未能完全充滿模具，導致成型后的產品不完整，尤其是對于形狀復雜的產品更容易出現這種情況，導致這種缺陷產生的原因主要是漿料的粘度太大，流動性不好，另一個是在漿料注入模具時所用的壓力太小，還有就是在注入時模具內的還有殘留的氣體。這三種情況都會導致欠注缺陷的產生。對于漿料的粘度太大問題，我們通過分析可以知道，一是由于拌蠟的原料并不干燥，或者拌蠟時有水分混入，針對這種情況，我們可以在采用使原料干燥后再進行拌蠟，防止水分的混入。第二個就是原料太細，導致在拌料時加入的石蠟量過多，因此影響了漿料的流動性。針對這種情況，我們可以在選料時就對原料的顆粒度進行要求，使原料不至于太細。還有就是在注入時溫度未把控好，由于溫度較低造成漿料的粘度較大，流動性不好，因此我們可以在注入時根據漿料具體粘度來調整溫度，避免欠注缺陷。第二個是注入壓力不足的問題，我們應該根據膠料的溫度和流動能力，科學地選擇適當壓力及保壓時間，避免出現欠注的缺陷。對于模具中有殘留的氣體，這是由于模具排氣不暢引起的，我們可以針對模具設計制造時下手，在設計模具時就要根據模具的具體情況科學的設計排氣槽。
2.2 分析及優化變形缺陷
在熱壓鑄工藝中產生變形，主要是由于在脫模時模具和漿料的溫度太高，石蠟未完全成固態就進行了脫模處理，或者后期由于不當的操作引起變形。針對這種缺陷，我們可以選擇根據產品大小來科學的設計脫模時的溫度，保證石蠟是完全的固態，在脫模后不能暴力加工。
2.3 分析氣泡缺陷的產生及優化探討
熱壓鑄造成型一般會在產品的內部留有氣泡，而且在加工的時候很難發現，有時候到了最后一道工序才發現這個缺陷，很大的影響了產品的性能和質量，浪費了原料，增加了成本。因此必須對這種缺陷進行分析并提出優化。
引起鑄件中有氣泡缺陷的原因有四個。第一是由于漿料中含有有機物，在加熱時有機物燃燒使產品留下氣孔缺陷。針對這個問題，我們應該從漿料的制作入手，在制作時就應該嚴格的規定，防止有機物的混入。第二是由于在注入模具時，漿料時還有空氣，這是由于在進行真空除氣環節時溫度沒有把控好，或者是在把漿料加入到壓鑄機時，有空氣的混入。所以，我們應該在真空出去環節時嚴格把控溫度，并伴以攪拌，倒漿料時應該緩慢倒入。第三個就是由于漿料的流動能力較好導致填充速度太快把空氣帶入了漿料中，對于這個原因，我們可以采用科學的計算加入石蠟的量，提高漿料的粘度。第四是由于模具不合適引起的，由于模具不同排氣槽不同，排氣槽太大太小都會使模具內產生氣泡，所以我們應該選擇合適的模具，科學的設計排氣槽。
2.4 對開裂缺陷的原因分析和優化探討
蠟胚開裂之所以會開裂，第一是由蠟胚冷卻速率太快，由于模具的限制，使蠟胚出現裂紋。我們可以采用適當加熱模具，防止蠟胚快速冷卻。第二個是由于脫模過快，有直角的地方收縮時應力過大引起裂紋，對于這一問題，我們可以在脫模時控制好速度，防止產生應力。第三個原因是模具的鑄口斜度太小，導致在注入口的邊緣出現裂紋，對于這個原因，我們可以在設計和加工模具時就留有一定斜度，在加工使用過程中應該對模具按時檢修。
3 結語
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小問題都會導致產品的質量不合格，所以在加工過程中應該嚴格的遵守工藝流程和規定，保證每一個流程都不會出錯，在加工過程中應該及時總結導致出現缺陷的原因，并且不斷優化工藝，這樣才能使產品盡可能的不會產生缺陷。
參考文獻：
[1]盧德.熱壓鑄成型工藝中的排蠟[J].陶瓷，1979（03）：7-9.
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