زرکونیا سیرامکس کے نو صحت سے متعلق مولڈنگ کے عمل

زرکونیا سیرامکس کے نو صحت سے متعلق مولڈنگ کے عمل
مولڈنگ کا عمل سیرامک ​​مواد کی تیاری کے پورے عمل میں ایک مربوط کردار ادا کرتا ہے، اور سیرامک ​​مواد اور اجزاء کی کارکردگی کی وشوسنییتا اور پیداوار کی تکرار کو یقینی بنانے کی کلید ہے۔
معاشرے کی ترقی کے ساتھ، روایتی سیرامکس کے روایتی ہاتھ گوندھنے کا طریقہ، وہیل بنانے کا طریقہ، گراؤٹنگ کا طریقہ، وغیرہ اب جدید معاشرے کی پیداوار اور تطہیر کے لیے ضروریات کو پورا نہیں کر سکتے، اس لیے ایک نئے ڈھالنے کے عمل نے جنم لیا۔ZrO2 عمدہ سیرامک ​​مواد مندرجہ ذیل 9 قسم کے مولڈنگ کے عمل میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں (2 قسم کے خشک طریقے اور 7 قسم کے گیلے طریقے):

1. خشک مولڈنگ

1.1 خشک دبانا

خشک دبانے میں سیرامک ​​پاؤڈر کو جسم کی ایک خاص شکل میں دبانے کے لیے دباؤ کا استعمال کیا جاتا ہے۔اس کا جوہر یہ ہے کہ بیرونی قوت کے عمل کے تحت، پاؤڈر کے ذرات سانچے میں ایک دوسرے کے قریب آتے ہیں، اور ایک خاص شکل کو برقرار رکھنے کے لیے اندرونی رگڑ سے مضبوطی سے مل جاتے ہیں۔خشک دبائے ہوئے گرین باڈیز میں بنیادی خرابی اسپیلیشن ہے، جو پاؤڈر کے درمیان اندرونی رگڑ اور پاؤڈر اور مولڈ دیوار کے درمیان رگڑ کی وجہ سے ہے، جس کے نتیجے میں جسم کے اندر دباؤ کم ہو جاتا ہے۔

خشک دبانے کے فوائد یہ ہیں کہ گرین باڈی کا سائز درست ہے، آپریشن آسان ہے، اور مشینی آپریشن کا احساس کرنا آسان ہے۔گرین ڈرائی پریسنگ میں نمی اور بائنڈر کا مواد کم ہے، اور خشک کرنے اور فائر کرنے کا سکڑنا چھوٹا ہے۔یہ بنیادی طور پر سادہ شکلوں کے ساتھ مصنوعات بنانے کے لیے استعمال ہوتا ہے، اور پہلو کا تناسب چھوٹا ہے۔مولڈ پہننے کی وجہ سے بڑھتی ہوئی پیداواری لاگت خشک دبانے کا نقصان ہے۔

1.2 Isostatic پریسنگ

Isostatic پریسنگ روایتی خشک دبانے کی بنیاد پر تیار کردہ ایک خاص تشکیل کا طریقہ ہے۔یہ تمام سمتوں سے لچکدار سڑنا کے اندر پاؤڈر پر یکساں طور پر دباؤ لگانے کے لیے سیال ٹرانسمیشن پریشر کا استعمال کرتا ہے۔سیال کے اندرونی دباؤ کی مستقل مزاجی کی وجہ سے، پاؤڈر تمام سمتوں میں ایک جیسا دباؤ رکھتا ہے، اس لیے سبز جسم کی کثافت میں فرق سے بچا جا سکتا ہے۔

آئسوسٹیٹک پریسنگ کو گیلے بیگ آئسوسٹیٹک پریسنگ اور ڈرائی بیگ آئسوسٹیٹک پریسنگ میں تقسیم کیا گیا ہے۔گیلے بیگ کے آئسوسٹیٹک دبانے سے پیچیدہ شکلوں والی مصنوعات بن سکتی ہیں، لیکن یہ صرف وقفے وقفے سے کام کر سکتی ہے۔خشک بیگ آئسوسٹیٹک دبانے سے خود کار طریقے سے مسلسل آپریشن کا احساس ہوسکتا ہے، لیکن یہ صرف سادہ شکلوں جیسے مربع، گول، اور نلی نما کراس سیکشن والی مصنوعات بنا سکتا ہے۔Isostatic پریسنگ ایک یکساں اور گھنے سبز باڈی حاصل کر سکتی ہے، جس میں تمام سمتوں میں چھوٹے فائرنگ کے سکڑنے اور یکساں سکڑنے کے ساتھ، لیکن سازوسامان پیچیدہ اور مہنگا ہے، اور پیداوار کی کارکردگی زیادہ نہیں ہے، اور یہ صرف خاص مواد کی تیاری کے لیے موزوں ہے۔ ضروریات

2. گیلی تشکیل

2.1 گراؤٹنگ
گراؤٹنگ مولڈنگ کا عمل ٹیپ کاسٹنگ کی طرح ہے، فرق یہ ہے کہ مولڈنگ کے عمل میں جسمانی پانی کی کمی کا عمل اور کیمیائی جمنے کا عمل شامل ہے۔جسمانی پانی کی کمی غیر محفوظ جپسم مولڈ کی کیپلیری ایکشن کے ذریعے گارا میں موجود پانی کو نکال دیتی ہے۔سطح CaSO4 کی تحلیل سے پیدا ہونے والا Ca2+ سلوری کی آئنک طاقت کو بڑھاتا ہے، جس کے نتیجے میں سلوری کا فلوکولیشن ہوتا ہے۔
جسمانی پانی کی کمی اور کیمیائی جمنے کے عمل کے تحت، سیرامک ​​پاؤڈر کے ذرات جپسم مولڈ کی دیوار پر جمع ہوتے ہیں۔گراؤٹنگ پیچیدہ شکلوں کے ساتھ بڑے پیمانے پر سیرامک ​​حصوں کی تیاری کے لیے موزوں ہے، لیکن سبز جسم کا معیار، بشمول شکل، کثافت، طاقت وغیرہ، ناقص ہے، کارکنوں کی محنت کی شدت زیادہ ہے، اور یہ مناسب نہیں ہے۔ خودکار آپریشنز کے لیے۔

2.2 ہاٹ ڈائی کاسٹنگ
ہاٹ ڈائی کاسٹنگ کا مطلب سیرامک ​​پاؤڈر کو بائنڈر (پیرافین) کے ساتھ نسبتاً زیادہ درجہ حرارت (60~100℃) پر ملانا ہے تاکہ ہاٹ ڈائی کاسٹنگ کے لیے گارا حاصل کیا جا سکے۔سلری کو کمپریسڈ ہوا کے عمل کے تحت دھات کے سانچے میں داخل کیا جاتا ہے، اور دباؤ برقرار رہتا ہے۔ٹھنڈا کرنا، موم کے خالی حصے کو حاصل کرنے کے لیے ڈیمولڈنگ، سبز باڈی حاصل کرنے کے لیے ایک غیر فعال پاؤڈر کے تحفظ کے تحت موم کے خالی حصے کو ڈی ویکس کیا جاتا ہے، اور سبز جسم کو چینی مٹی کے برتن بننے کے لیے اعلی درجہ حرارت پر سینٹر کیا جاتا ہے۔

ہاٹ ڈائی کاسٹنگ سے بننے والی گرین باڈی میں عین طول و عرض، یکساں اندرونی ساخت، کم مولڈ پہننے اور اعلی پیداواری کارکردگی ہے، اور یہ مختلف خام مال کے لیے موزوں ہے۔موم کی گندگی اور مولڈ کے درجہ حرارت کو سختی سے کنٹرول کرنے کی ضرورت ہے، بصورت دیگر یہ انجیکشن کے تحت یا خرابی کا باعث بنے گا، لہذا یہ بڑے حصوں کی تیاری کے لیے موزوں نہیں ہے، اور دو قدمی فائر کرنے کا عمل پیچیدہ ہے اور توانائی کی کھپت زیادہ ہے۔

2.3 ٹیپ کاسٹنگ
ٹیپ کاسٹنگ سیرامک ​​پاؤڈر کو بڑی مقدار میں آرگینک بائنڈرز، پلاسٹائزرز، ڈسپرسنٹ وغیرہ کے ساتھ مکمل طور پر مکس کرنا ہے تاکہ فلو ایبل چپچپا گارا حاصل کیا جا سکے، گارا کو کاسٹنگ مشین کے ہوپر میں شامل کریں اور موٹائی کو کنٹرول کرنے کے لیے کھرچنی کا استعمال کریں۔یہ فیڈنگ نوزل ​​کے ذریعے کنویئر بیلٹ کی طرف بہتا ہے، اور فلم خالی خشک ہونے کے بعد حاصل کی جاتی ہے۔

یہ عمل فلم کے مواد کی تیاری کے لیے موزوں ہے۔بہتر لچک حاصل کرنے کے لیے، نامیاتی مادے کی ایک بڑی مقدار شامل کی جاتی ہے، اور عمل کے پیرامیٹرز کو سختی سے کنٹرول کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، بصورت دیگر یہ آسانی سے نقائص پیدا کر دے گا جیسے چھیلنا، لکیریں، کم فلمی طاقت یا مشکل چھیلنا۔استعمال شدہ نامیاتی مادہ زہریلا ہے اور ماحولیاتی آلودگی کا سبب بنے گا، اور ماحولیاتی آلودگی کو کم کرنے کے لیے ایک غیر زہریلا یا کم زہریلا نظام استعمال کیا جانا چاہیے۔

2.4 جیل انجیکشن مولڈنگ
جیل انجیکشن مولڈنگ ٹیکنالوجی ایک نیا کولائیڈل ریپڈ پروٹو ٹائپنگ عمل ہے جسے اوک رج نیشنل لیبارٹری کے محققین نے 1990 کی دہائی کے اوائل میں ایجاد کیا تھا۔اس کے بنیادی حصے میں نامیاتی مونومر حلوں کا استعمال ہے جو اعلی طاقت والے، بعد میں منسلک پولیمر سالوینٹ جیلوں میں پولیمرائز کرتے ہیں۔

نامیاتی مونومر کے محلول میں تحلیل شدہ سیرامک ​​پاؤڈر کی ایک گارا کو ایک سانچے میں ڈالا جاتا ہے، اور مونومر مرکب پولیمرائز ہو کر ایک جیل والا حصہ بناتا ہے۔چونکہ پس منظر سے منسلک پولیمر سالوینٹس میں صرف 10%–20% (بڑے پیمانے پر حصہ) پولیمر ہوتا ہے، اس لیے جیل کے حصے سے سالوینٹس کو خشک کرنے کے مرحلے سے ہٹانا آسان ہے۔ایک ہی وقت میں، پولیمر کے پس منظر کے کنکشن کی وجہ سے، پولیمر سوکھنے کے عمل کے دوران سالوینٹ کے ساتھ منتقل نہیں ہو سکتے۔

یہ طریقہ سنگل فیز اور کمپوزٹ سیرامک ​​پارٹس بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جو پیچیدہ شکل کے، نیم نیٹ سائز کے سیرامک ​​پارٹس بنا سکتے ہیں، اور اس کی سبز طاقت زیادہ سے زیادہ 20-30Mpa یا اس سے زیادہ ہے، جسے دوبارہ پروسیس کیا جا سکتا ہے۔اس طریقہ کار کا بنیادی مسئلہ یہ ہے کہ جنین کے جسم کے سکڑنے کی شرح کثافت کے عمل کے دوران نسبتاً زیادہ ہوتی ہے، جو آسانی سے جنین کے جسم کی خرابی کا باعث بنتی ہے۔کچھ نامیاتی مونومر میں آکسیجن کی روک تھام ہوتی ہے، جس کی وجہ سے سطح چھل جاتی ہے اور گر جاتی ہے۔درجہ حرارت کی حوصلہ افزائی نامیاتی مونومر پولیمرائزیشن کے عمل کی وجہ سے، درجہ حرارت کی مونڈنے کی وجہ سے اندرونی دباؤ کا وجود ہوتا ہے، جس کی وجہ سے خالی جگہیں ٹوٹ جاتی ہیں اور اسی طرح.

2.5 براہ راست ٹھوس انجیکشن مولڈنگ
ڈائریکٹ سولیڈیفیکیشن انجیکشن مولڈنگ ایک مولڈنگ ٹیکنالوجی ہے جسے ETH زیورخ نے تیار کیا ہے: سالوینٹس پانی، سیرامک ​​پاؤڈر اور نامیاتی اضافی اشیاء کو مکمل طور پر ملا کر الیکٹرو سٹیٹلی طور پر مستحکم، کم وسکوسیٹی، زیادہ ٹھوس مواد والی سلوری بنائی جاتی ہے، جسے Slurry pH یا کیمیکلز شامل کرکے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ جو الیکٹرولائٹ کی ارتکاز کو بڑھاتا ہے، پھر گارا کو غیر غیر محفوظ سڑنا میں داخل کیا جاتا ہے۔

عمل کے دوران کیمیائی رد عمل کی پیشرفت کو کنٹرول کریں۔انجیکشن مولڈنگ سے پہلے رد عمل آہستہ آہستہ کیا جاتا ہے، گارا کی چپکنے والی کو کم رکھا جاتا ہے، اور انجیکشن مولڈنگ کے بعد رد عمل کو تیز کیا جاتا ہے، گارا مضبوط ہوتا ہے، اور سیال گارا ٹھوس جسم میں تبدیل ہو جاتا ہے۔حاصل کردہ سبز جسم میں اچھی میکانی خصوصیات ہیں اور طاقت 5kPa تک پہنچ سکتی ہے۔سبز باڈی کو مسمار، خشک اور سینٹر کیا جاتا ہے تاکہ مطلوبہ شکل کا سیرامک ​​حصہ بنایا جا سکے۔

اس کے فوائد یہ ہیں کہ اسے نامیاتی اضافی اشیاء (1٪ سے کم) کی ضرورت نہیں ہے یا صرف ضرورت ہے، سبز جسم کو کم کرنے کی ضرورت نہیں ہے، سبز جسم کی کثافت یکساں ہے، رشتہ دار کثافت زیادہ ہے (55٪ ~ 70٪)، اور یہ بڑے سائز کے اور پیچیدہ سائز کے سیرامک ​​حصے بنا سکتا ہے۔اس کا نقصان یہ ہے کہ additives مہنگے ہیں، اور گیس عام طور پر رد عمل کے دوران جاری کی جاتی ہے۔

2.6 انجکشن مولڈنگ
انجکشن مولڈنگ طویل عرصے سے پلاسٹک کی مصنوعات کی مولڈنگ اور دھاتی سانچوں کی مولڈنگ میں استعمال ہوتی رہی ہے۔اس عمل میں تھرمو پلاسٹک آرگینکس کی کم درجہ حرارت کیورنگ یا تھرموسیٹنگ آرگینکس کی اعلی درجہ حرارت کیورنگ کا استعمال ہوتا ہے۔پاؤڈر اور آرگینک کیریئر کو ایک خاص مکسنگ آلات میں ملایا جاتا ہے، اور پھر ہائی پریشر (دسیوں سے سیکڑوں MPa) کے تحت مولڈ میں انجکشن لگایا جاتا ہے۔بڑے مولڈنگ دباؤ کی وجہ سے، حاصل کردہ خالی جگہوں کے عین مطابق طول و عرض، اعلی ہمواری اور کمپیکٹ ڈھانچہ ہے؛خصوصی مولڈنگ آلات کا استعمال پیداوار کی کارکردگی کو بہت بہتر بناتا ہے۔

1970 کی دہائی کے آخر اور 1980 کی دہائی کے اوائل میں، انجکشن مولڈنگ کے عمل کو سیرامک ​​حصوں کی مولڈنگ پر لاگو کیا گیا تھا۔یہ عمل بڑی مقدار میں نامیاتی مادے کو شامل کرکے بنجر مواد کی پلاسٹک مولڈنگ کا احساس کرتا ہے، جو ایک عام سیرامک ​​پلاسٹک مولڈنگ عمل ہے۔انجیکشن مولڈنگ ٹیکنالوجی میں، تھرمو پلاسٹک آرگینکس (جیسے پولیتھیلین، پولی اسٹیرین)، تھرموسیٹنگ آرگینکس (جیسے ایپوکسی رال، فینولک رال)، یا پانی میں گھلنشیل پولیمر کو مرکزی بائنڈر کے طور پر استعمال کرنے کے علاوہ، عمل کی کچھ مقداریں شامل کرنا ضروری ہے۔ سیرامک ​​انجیکشن سسپنشن کی روانی کو بہتر بنانے اور انجیکشن مولڈ باڈی کے معیار کو یقینی بنانے کے لیے پلاسٹائزرز، چکنا کرنے والے مادے اور کپلنگ ایجنٹس جیسی امداد۔

انجیکشن مولڈنگ کے عمل میں اعلی ڈگری آٹومیشن اور مولڈنگ خالی کے عین مطابق سائز کے فوائد ہیں۔تاہم، انجیکشن مولڈ سیرامک ​​حصوں کے سبز جسم میں نامیاتی مواد 50vol% تک زیادہ ہے۔بعد میں سنٹرنگ کے عمل میں ان نامیاتی مادوں کو ختم کرنے میں کافی وقت لگتا ہے، یہاں تک کہ کئی دن سے لے کر درجنوں دن تک، اور معیار کی خرابیوں کا سبب بننا آسان ہے۔

2.7 کولائیڈل انجیکشن مولڈنگ
شامل کردہ نامیاتی مادے کی بڑی مقدار کے مسائل اور روایتی انجیکشن مولڈنگ کے عمل میں مشکلات کو ختم کرنے کی مشکلات کو حل کرنے کے لیے، سنگھوا یونیورسٹی نے تخلیقی طور پر سیرامکس کے کولائیڈل انجیکشن مولڈنگ کے لیے ایک نیا عمل تجویز کیا، اور آزادانہ طور پر ایک کولائیڈل انجیکشن مولڈنگ پروٹو ٹائپ تیار کیا۔ بنجر سیرامک ​​slurry کے انجکشن کا احساس کرنے کے لئے.تشکیل

بنیادی خیال کولائیڈل مولڈنگ کو انجیکشن مولڈنگ کے ساتھ جوڑنا ہے، ملکیتی انجیکشن کا سامان اور کولائیڈل ان سیٹو سولڈیفیکیشن مولڈنگ کے عمل کے ذریعے فراہم کردہ نئی کیورنگ ٹیکنالوجی کا استعمال۔یہ نیا عمل 4wt.% سے کم نامیاتی مادے کا استعمال کرتا ہے۔پانی پر مبنی سسپنشن میں نامیاتی مونومر یا نامیاتی مرکبات کی ایک چھوٹی سی مقدار کا استعمال مولڈ میں انجیکشن کے بعد فوری طور پر نامیاتی مونومر کے پولیمرائزیشن کو دلانے کے لیے کیا جاتا ہے تاکہ ایک نامیاتی نیٹ ورک کا ڈھانچہ بنایا جا سکے، جو سیرامک ​​پاؤڈر کو یکساں طور پر لپیٹ دیتا ہے۔ان میں سے نہ صرف ڈیگمنگ کا وقت بہت کم ہو جاتا ہے بلکہ ڈیگمنگ کے ٹوٹنے کا امکان بھی بہت کم ہو جاتا ہے۔

سیرامکس کے انجیکشن مولڈنگ اور کولائیڈل مولڈنگ میں بہت فرق ہے۔بنیادی فرق یہ ہے کہ سابقہ ​​پلاسٹک مولڈنگ کے زمرے سے تعلق رکھتا ہے، اور بعد میں سلری مولڈنگ سے تعلق رکھتا ہے، یعنی سلوری میں کوئی پلاسٹکٹی نہیں ہے اور یہ ایک بنجر مواد ہے۔چونکہ کولائیڈل مولڈنگ میں گارا کی کوئی پلاسٹکٹی نہیں ہے، اس لیے سیرامک ​​انجیکشن مولڈنگ کا روایتی خیال اپنایا نہیں جا سکتا۔اگر کولائیڈل مولڈنگ کو انجیکشن مولڈنگ کے ساتھ ملایا جاتا ہے تو، سیرامک ​​مواد کی کولائیڈل انجیکشن مولڈنگ ملکیتی انجیکشن آلات اور کولائیڈل ان سیٹو مولڈنگ کے عمل کے ذریعہ فراہم کردہ نئی کیورنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرکے حاصل کی جاتی ہے۔

سیرامکس کے کولائیڈل انجیکشن مولڈنگ کا نیا عمل عام کولائیڈل مولڈنگ اور روایتی انجیکشن مولڈنگ سے مختلف ہے۔اعلیٰ درجے کی مولڈنگ آٹومیشن کا فائدہ کولائیڈل مولڈنگ کے عمل کی ایک کوالٹیٹو سربلیشن ہے، جو ہائی ٹیک سیرامکس کی صنعت کاری کی امید بن جائے گا۔