热压铸成型工艺质量的影响因素探

黄亮亮　田星宇

摘要：工业上生产精密陶瓷时，最为常见的一种手段就是热压铸成型工艺，它也可以叫做是为低压注射成型工艺。这种工艺将石蜡用作定型剂，使原本无法塑形的陶瓷粉，在与适量的石蜡液混合之后，可以变成可塑形的浆料，然后通过压力的施加，将浆料填充到金属注膜内，用来生产胚具，然后后期经过脱蜡处理之后，来进行陶瓷的制造。本文对热压铸成型工艺进行了探究和分析，对影响其质量的因素进行了深入的讨论，并给出了相应的优化方法，希望能够为热压铸成型工艺的进步带来一定的参考依据。

关键词：热压铸成型;质量;问题;优化;对策

一、热压铸成型工艺简介

热压铸成型工艺主要是通过对热压铸机的利用来实现生产。这种工艺主要是对石蜡加热，让石蜡受热融化，利用石蜡冷凝后重新变为固态的特征，对石蜡加热直至变为液态，然后让石蜡液与陶瓷粉进行混合，行成可以流动的浆料，在压力机的作用下把浆料填充到模具之中，等到石蜡冷却变为固体之后，脱掉模具，得到蜡胚。

和其他的工艺相比，热压铸成型技术灵活性更强，而且生产的规模规模范围广泛，投资的金额也可以灵活调整，能够应用于一些形状复杂的陶瓷塑形中。因此，一些体积较小而且较为复杂的陶瓷，主要就是依靠热压铸成型工艺来实现生产。热压铸成型工艺不仅效率高，而且生产的尺寸准确，所需时间短，表面无划痕，操作起来简单方便，不会对加工的设备和操作的工人提出过高的要求。一般的矿物、氧化物和非氧化物都可以作为生产的原料。正是由于热压铸成型工艺的优势十分突出，因此，的这种工艺在电子陶瓷，纺织陶瓷，结构陶瓷，绝缘陶瓷以及化工陶瓷等方面得到了广泛的应用。热压铸成型工艺不仅会保障产品的质量，而且会有效的压缩成本。然而，这种工艺也会有一定的漏洞，那就是陶瓷的质量无法保障，会受到诸多因素的影响，后续的排蜡工艺中需要耗费较长的时间和能源，甚至会对环境带来一定的伤害。所以，加工薄壁长零件产品不宜选用热压铸成型工艺。

二、热压铸成型工艺的质量问题及优化方法

在热压铸成型工艺对陶瓷进行制造和生产时，它的质量缺陷主要体现在欠注、开裂、变形、气泡等方面。每一种质量问题都会受到诸多因素的影响，因此。我们对这些影响质量的因素进行了深入的探讨，并提出了优化工艺的对策，希望能够保障陶瓷生产的质量。

（一）欠注缺陷及优化对策

欠注指的是带成型的时候，浆料的填充不完全，未能充满整个模具，导致成型后的产品并不完整，尤其是形状复杂的产品，更容易出现欠注的质量问题。导致这一情况发生的主要原因就是由于浆料的粘度过大，而且流动性不好。除此之外，还有可能就是在浆料注入时没有受到足够的压力，或是在将料注入模具时，模具内有残留的气体未排出。这三种情况的出现都会造成嵌入的质量问题。对于浆料粘度过高来说，可能由三个原因导致：一是由于拌蜡的原料干燥性不好，或是拌蜡的过程中混入了水分，此时我们可以先对原料进行干燥，保障原料无多余水分之后，再进行半蜡的程序，避免水分过多的情况出现;二是由于原料过细，导致在拌料时，石蜡的量超出了标准，对于浆料的流动性产生了影响。这种情况我们可以对原料的选择进行控制，确保原料的颗粒度复合要求，避免出现原料过细的情况;三是将料注入时并未控制好温度，导致温度过低对浆料的粘度产生了影响，阻碍了浆料的流动。此时我们可以在浆料注入时，根据浆料粘度来对温度进行调整，避免出现欠注的问题。对于压力不足的情况来说，需要根据浆料的流动性和当时的温度，控制好压力和保压的时间。而对于模具中有残留气体并未排出来说，主要的原因就是模具的排气不通畅，此时需要从源头入手，在对模具设计时就要根据实际情况设计好排气槽，保障气体能够顺利排出。

（二）变形缺陷及优化对策

之所以会在热压铸工艺中出现变形的质量问题，主要的原因就是在脱模的时候，将料或是模具的温度超出了标准，在石蜡并没有冷却为固态就脱模，加上后期操作不科学，导致变形问题的出现。对于变形的质量缺陷，我们可以根据产品具体的尺寸，来安排好脱模时所需的温度，确保石蜡完全冷凝为固态后，在进行脱模。

（三）气泡缺陷及优化对策

产品内出现气泡的质量问题，不仅会对产品的性能带来影响，而且还会造成原料的浪费和成本的增加。因此，我们需要对产品的气泡缺陷进行优化。

产品内出现气泡的原因可以有以下4点：（1）有机物含量过多。在加热时有机物燃烧生成气体，气体无法排出，形成了气孔缺陷。这一情况我们需要从源头入手，在浆料制作时，就要按照严格的规定控制浆料中有机物的含量;（2）在浆料注入模具时，其中真空除去空气环节的温度没有合理的控制，导致浆料内混有空气。此时，我们需要把控好真空环节的温度，缓慢倒入浆料，去除掉浆料中混有的空气。（3）浆料流动性较好，导致填充速度过快，连同空气一同带入了浆料之中。这种情况我们需要控制好石蜡的质量，保障浆料的流动性。（4）是由于模具不合适导致的。模具的不同，排气槽也会有所差异，排气槽尺寸不合理都会导致气泡出现，因此需要合理的选择模具，保障模具排气槽的设计科学。

（四）开裂缺陷及优化对策

一般情况下，开裂的现象都会通过蜡胚来加以体现。之所以蜡胚会出现开裂的质量缺陷，首要的原因就是由于没有控制好蜡胚冷却的速度，导致冷却的速度过快，再加上模具本身的不合适，导致搭配表面出现裂纹。针对这一情况，我们需要合理而科学的选择模具，在调节好加热的温度之后，合理的控制蜡胚冷凝的速度，避免蜡胚由于冷凝速度过快而出现裂纹。第二个原因就是由于脱模的速度过快。脱模速度过快，会在有直角的地方产生过大的收缩应力，从而引起裂纹。针对这一问题，我们需要严格把控好脱模的速度，避免出現收缩的过大应力。除此之外，还有一个导致开裂问题出现的原因就是模具的注口斜度过小，在浆料注入口的边缘很容易出现开裂的情况。对于这种现象我们需要从源头入手，在模具的加工和设计时就要控制好倾斜的角度。而且在模具投入到实践的使用之中，也需要对模具的倾斜角度做出定期的检查，一旦发现角度过小，必须要按时维修吗，避免出现开裂的质量问题。

三、总结

引起热压铸从形缺陷的原因是多种多样的，任何一个流程的出现小问题都会导致产品的质量不合格，所以在加工过程中应该严格的遵守工艺流程和规定，保证每一个流程都不会出错，在加工过程中应该及时总结导致出现缺陷的原因，并且不断优化工艺，这样才能使产品尽可能的不会产生缺陷。

参考文献

[1] 王琛，于嘉浩，陆红红，蒋雨婷.基于快速成型技术的中国古典家具模型制作工艺研究[J].家具，2018，39（6）：40-44.