成型工藝在整個(gè)陶瓷材料的制備過(guò)程中起著承上啟下的作用，是保證陶瓷材料及部件的性能可靠性及生產(chǎn)可重復(fù)性的關(guān)鍵。

陶瓷常用的成型方法有干壓、注漿、流延以及注射等，其中干壓成型是應(yīng)用廣泛的一種成型工藝，也是手機(jī)陶瓷背板主流的成型工藝之一，下面詳細(xì)了解一下陶瓷干壓成型工藝。

一、干壓成型

干壓成型又稱模壓成型，是常用的成型方法之一。干壓成型是將經(jīng)過(guò)造粒后流動(dòng)性好，顆粒級(jí)配合適的粉料，裝入金屬模腔內(nèi)，通過(guò)壓頭施加壓力，壓頭在模腔內(nèi)位移，傳遞壓力，使模腔內(nèi)粉體顆粒重排變形而被壓實(shí)，形成具有一定強(qiáng)度和形狀的陶瓷素坯。

圖1 陶瓷干壓成型及燒結(jié)工藝流程圖

二、干壓成型的工藝原理和影響因素

1. 工藝原理

干壓成型的實(shí)質(zhì)是在外力作用下，顆粒在模具內(nèi)相互靠近，并借助內(nèi)摩擦力牢固地把各顆粒聯(lián)系起來(lái)，保持一定形狀。這種內(nèi)摩擦力作用在相互靠近的顆粒外圍結(jié)合劑薄層上。

隨著壓力增大，坯料將改變外形，相互滑動(dòng)，間隙減少，逐步加大接觸，相互貼緊。由于顆粒進(jìn)一步靠近，使膠體分子與顆粒間的作用力加強(qiáng)因而坯體具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。

2. 影響因素

影響干壓成型的主要因素有：

Ø  粉體性質(zhì)：粒度、粒度分布、流動(dòng)性、含水率等；

Ø  粘結(jié)劑和潤(rùn)滑劑的選擇；

Ø  模具設(shè)計(jì)；

Ø  壓制過(guò)程中壓制力、加壓方式、加壓速度與保壓時(shí)間。

綜上，如果坯料顆粒級(jí)配合適，結(jié)合劑使用正確，加壓方式合理，干壓法也可以得到比較理想的坯體密度。

圖2 干壓成型示意圖

三、干壓成型的分類

根據(jù)壓頭和模腔運(yùn)動(dòng)方式的不同，干壓成型可以為以下幾種：

Ø  單向加壓，即模腔和下壓頭固定，上壓頭移動(dòng)；

Ø  雙向加壓，即模腔固定，上壓頭和下壓頭移動(dòng)；

Ø  可動(dòng)壓模，下壓頭固定，模腔和上壓頭移動(dòng)，即壓頭和模腔的運(yùn)動(dòng)是同步的，使用液壓控制時(shí)，在某一設(shè)定壓力下壓頭停止移動(dòng)。

Ø  而雙面加壓又分為雙面同時(shí)加壓和雙面先后加壓，其中雙面先后加壓是指兩面的壓力先后加上，由于先后分別加壓，壓力傳遞比較*，有利于氣體排出，作用時(shí)間較長(zhǎng)，故其坯體密度比前面兩種均勻。

 圖3 粉體顆粒在加壓過(guò)程中的變化

四、干壓成型的特點(diǎn)

1. 干壓成型的優(yōu)點(diǎn)：

Ø  工藝簡(jiǎn)單，操作方便，周期短，效率高，便于實(shí)行自動(dòng)化生產(chǎn)。

Ø  坯體密度大，尺寸，收縮小，機(jī)械強(qiáng)度高，電性能好。

2. 干壓成型的缺點(diǎn)：

Ø  對(duì)大型坯體生產(chǎn)有困難，模具磨損大、加工復(fù)雜、成本高。

Ø  加壓只能上下加壓，壓力分布不均勻，致密度不均勻，收縮不均勻，會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂、分層等現(xiàn)象。但隨著現(xiàn)代化成型方法的發(fā)展，達(dá)一缺點(diǎn)逐漸為等靜壓成型所克服。

 圖4 干壓成型示意圖及坯體中密度分布

五、干壓成型的應(yīng)用

干壓成型工藝成型效率高，成型制品尺寸偏差小，特別適宜于各種截面厚度較小的陶瓷制品制備，如陶瓷密封環(huán)、閥門用陶瓷閥芯、陶瓷襯板、陶瓷內(nèi)襯等。

圖5 干壓成型坯體中常見(jiàn)的缺陷