寶億萊家裝最棒｜陶瓷成型用塑料模具的研究報告

慧聰塑料網訊：石膏一直是制作陶瓷模具的主要材料。石膏模的優點是氣孔率分布均勻，壁厚均勻，能脫水，泥坯在干燥過程中收縮均勻，十分有利于脫模。但石膏模有其不可克服的缺陷，例如，石膏在水中的可溶性使模具容易侵蝕，反復使用后表面變得粗糙;石膏模耐磨性差，與泥坯之間的摩擦而造成的磨損十分嚴重，而耐磨性是決定模具壽命的最重要因素;加水硬化后的石膏在水中的分解溫度約60在模具干燥中由于組分變化和熱沖擊作用而容易導致模具破壞;沖擊強度、彎曲強度等力學性能低，在操作和搬運過程中易于損傷。因此，寶億萊家居飾品，石膏模的反復使用率很低。

塑料模的耐磨性、耐水性、耐溫性以及壓縮強度、彎曲強度等物理力學性能明顯優于石膏模。本文以7%'圓盤模具為例探討塑料模的主要組成、成型工藝及其性能和應用。

技術要求：陶瓷模具的基本要求是強度高，硬度大;具有較高的流體滲透性，產生滲透性的連通氣孔尺寸小且分布均勻，以阻止濕粘土擠入而堵塞并具有光滑的表面。

陰影為任意粉粒ai和a2的熔3。糊唄塑料粉料燒結成型示意。塑料原料的選擇陶瓷成型模具用塑料材料首先必須是粉末狀，粉料盡可能是球體，形狀規整，否則表觀密度不均，形成的空隙不均勻，透過性不佳。其次粒徑應在0.01mm~0.2mm之間，粒徑太小，則形成的空隙過小，限制了透過性;粒徑太大，則制品密度難均衡，氣孔尺寸較大，易堵塞，表面不很光滑。另外形狀和尺寸分布應盡量均一，絕大多數粉料應能通過100目篩，80%以上的粉料通過200目篩，這樣有利于形成空隙均勻的制品。最后熔流性要低，熔體流動速率太高，模具表面的粒子受熱易熔化和熔結，內部粒子因傳熱慢而仍未熔，保持原松散的粉體狀，影響空隙的形成及均勻性，強度差;熔體流動速率也不能太低，否則所需加熱時間長且有降解的危險。

助劑的選擇：處理劑樹脂的疏水性使塑料模不能像石膏模一樣有很好的吸水性，嚴重影響常壓旋坯成型時泥坯的順利脫模，因此選用活性處理劑對樹脂進行預處理，以賦予親水性。

塑料模預處理前后的吸水性項目未加活性處理劑加活性處理劑(0.4%，質量)吸水率/%2熱穩定劑塑料處于長時間高溫受熱過程，需要加入熱穩定劑，以防塑料分解變色而導致模具強度下降、表面性能差。

加穩定劑前后的制品性能項目未加穩定劑加穩定劑(6%，質量)彎曲強度/MPa壓縮強度/MPa表面有較多溝槽表面無明顯變化表面黑色，粗糙本色，光滑3填料塑料導熱率很低，使模具壁面與內部密度不均，孔隙大小不一，溫差大60°C)，強度不高，而且燒結時間高3加入能長時間保持熱量的細磨填料，依靠熱處理時粉料本身吸收的熱量燒結，燒結時間縮短30~45h，強度提高15%~30%，空隙均勻，透過性好，而且降低了加熱時的線膨脹值。但應控制加入量和均勻性，以防阻塞空隙而失去透過性，加入量以10%~15%為佳。

填料對試樣線膨脹率的影響加熱溫度、粉料試樣線膨脹、未加填料粉料、加填料粉料。燒結工藝的控制，燒結溫度和時間的控制填料含量與空隙率的關系溫度以上。燒結溫度越高，時間越長，形成的熔結面強度越大，制品的強度就越高，但同時要考慮塑料的熱穩定性。由于塑料的熱導率、熱擴散系數很低，粘度又高，加上粉料間存在空隙，所以溫度及熱量在物料中傳遞速率很低，造成各部分溫度不均勻。如果片面地升高溫度或升溫太快，制品內外層溫差大，內層物料溫度比外層溫度要遲后達到要求，將造成產品密度和空隙分布不均勻，并隨升溫速率的提高而更加明顯。當外層溫度已達到要求時而內層溫度仍較低，甚至保持原松散的粉體狀;若繼續加熱，當內層溫度達到要求時，外層溫度已很高，使外層粉料已熔合而失去空隙，沒有透氣性，還容易引起降解;溫差過大還造成各部分膨脹不均勻，使制品產生內應力，甚至出現裂紋，力學強度下降，所以升溫速率必須正確控制(見燒結溫度制品大小升溫速率廠C"h-保溫時間直徑80mm，厚度35mm直徑60mm，厚度20mm3.4.2燒結時壓力的控制施加壓力促使粘流狀粉料間熔合以達到最佳的接觸面積，有助于提高力學性能，控制制品密度和空隙。

壓力盡量均勻，則形成的空隙均勻;壓力不能過高，否則制品密度過大，空隙太小，透氣性下降，也可能內應力增加，易開裂;壓力不能過小，否則制品內部結構不緊密，力學性能較差。在定量的塑料粉料均勻地加入模腔后，加壓過程中要進行放氣，最后保壓一段時間，再緩慢卸壓以防壓力解除后物料回彈而產生裂紋。由于燒結是在型腔一定的密閉金屬模具內進行，所以壓力大小及均勻性與塑料粉料加入量及均勻性直接相關，制品密度和空隙以及強度實際受塑料粉的加入量及均勻性的影響。

燒結成型冷卻的控制塑料導熱性差，寶億萊家居飾品，冷卻過快，制品內外冷卻不均，整體軟裝寶億萊家居飾品，內部易產生內應力，可能造成收縮和裂縫，彎曲強度、拉伸強度等力學性能比應有的數值低，而過慢的冷卻往往收縮一般快速冷卻制品性好，收縮率小，而拉伸強度低;緩慢冷卻制品拉伸強度大，表面硬度高，耐磨，但收縮大，對尺寸精度要求高的制品應在模內受壓冷卻。

性能對比我們測試了塑料模和石膏模的性能，塑料模綜合性能明顯優于石膏模。

項巨塑料模石膏模彎曲強度干態濕態壓縮強度干態濕態耐磨性。僅現拋光效果，不影已磨出深槽，寶億萊家居飾品，吸水性周期)響吸水性下降使用溫度廠C吸水率，氣孔直徑，表面光滑，不易劃傷光潔，易劃傷使用次數，次氣孔率，質量。工業應用，寶億萊家居飾品，圓盤塑料模進行了工業應用試驗，表明塑料模代替石膏模的新材質研究是成功的，它具有如下優點，是石膏材質無法比擬的。

模具強度高，耐磨性好，試用500次后模面完好如新，預計使用壽命比石膏模高7倍以上。因而可提高設備利用率減少換模次數和工時消耗，提高生產率，降低生產成本。

由于氣孔通暢，真空吸模時增強了對泥坯的吸附能力，可消除石膏模因新舊或干濕不一產生成型花底缺陷，而且可降低滾頭成型溫度，節約電耗，相應地提高了成品率和產量。

由于耐磨性好，模面光潔，可克服和減少石膏模常見的斑點、熔洞、疙痕、滾壓釉等坯面缺陷，提高產品質量，而且可以簡化精坯工藝，降低勞動強度，提高生產率。

石膏模在最初幾次澆注后表面就變得粗糙且分解，而塑料模則完好如初。

塑料模坯與石膏模坯質量對比項目塑料模坯石膏模坯一級率、二級率、出口率、滾壓釉、無缺陷疙痕、無坯變形率。采用塑料燒結成型法可制作符合要求的高強度、耐磨、耐水、耐溫及透過性好的塑料陶瓷模具。

塑料燒結成型法制作陶瓷模具的關鍵是塑料材料的選擇以及工藝過程中溫度、時間、壓力、冷卻的控制。