干压成型:被吹成神的低成本工艺,藏着你看不到的暗坑

去年帮东莞一家做氧化铝陶瓷基板的厂擦屁股,他们为了省流延机的几百万投入,转用干压做0.8mm厚的150mm见方基板,烧完出炉,100片裂了87片。老板蹲在窑边抽烟,抽了三盒都没缓过来。

你以为干压就是粉末压块?错得离谱

说白了干压就是把粉料往模腔一填,加压保压脱模,外行看流程简单到闭着眼都能做,对吧? 很多小厂买台自动压片机就敢开张,觉得干压是陶瓷成型里成本最低的捷径。 实测发现,粉料的松装密度差0.1g/cm³,压出来的生坯密度波动就能到0.3g/cm³,烧完收缩率差1.2%以上,大尺寸工件直接歪成梯形,根本没法用。 模腔里粉料流动没你想的那么简单,尤其是带台阶、拐角的复杂形状,加料的时候粉料滚不动,拐角处永远填不满,你哪怕加压到100MPa,那个位置的生坯强度还是比中心低一半,进窑一烧肯定裂。
干压成型金属模具填充粉料现场图
干压成型金属模具填充粉料现场图
这不是玄学。就是颗粒流动的基本规律。我见过太多工艺员调了三个月,还是摸不准加料的均匀度,同一块模腔,左边填料多了压裂,右边填料少了烧缩,怎么卡都卡不住。 不过话说回来,简单形状小尺寸工件,干压确实好用。比如做几厘米见方的氧化锆齿科块,干压良品率能到95%以上,成本比其他工艺低一半都不止。但放大一点,换个薄型大尺寸,马上现原形。

看不见的内应力,才是隐形杀手

干压最坑的地方,不是成品裂在出炉的时候,是裂在你加工完、放仓库了。 之前浙江一个做氧化锆陶瓷刀的老板找我,说他的刀磨好抛光完,放仓库三个月,差不多五分之一自己裂了,赔了客户几十万,欲哭无泪。 测了生坯密度,没问题。测了烧结温度,没问题。成分也对。问题出在哪儿?内应力。 单面加压的干压,压力沿轴向衰减,你模腔高度10cm,传到模腔底部的压力,只剩下顶端的40%,颗粒的变形程度完全不一样,脱模的时候应力就锁在生坯内部,肉眼看不到,测密度也测不出来,慢慢释放,放着放着就裂开了。
干压陶瓷生坯内部应力荧光成像图
干压陶瓷生坯内部应力荧光成像图
双面加压能解决?说实话,也就提升15%左右的均匀性,本质还是靠压力把颗粒挤在一起,只要是颗粒填充,就不可能完全均匀,应力差永远存在。 很多卖万吨压机的厂家吹,大吨位就能搞定大工件干压,你问他敢不敢给良品率保证,他立马跟你扯你的粉料不对、配方不对,甩锅比谁都快。

产业化绕不开的硬伤,没人愿意说透

产业化绕不开的硬伤,没人愿意说透
产业化绕不开的硬伤,没人愿意说透
现在行业里到处吹干压低成本,说能替代流延、替代注浆、替代冷等静压,我干了15年,负责任说,干压到今天,有两个根本绕不开的硬伤,没人解决得了。 第一个就是尺寸越大,良品率指数级下跌。我统计过近三年接触的十多家厂的数据,干压做50*50*0.8mm氧化铝基板,良品率能到92%,做到150*150*0.8mm,良品率直接掉到30%以下,你省了几百万的流延设备钱,不够补废品的原材料和人工亏空,算来算去还是赔。 第二个就是一致性永远达不到高端要求。干压最好的进口自动压片机,生坯密度波动也只能控制在2%以内,流延成型能轻松控制在0.5%以内,对性能一致性要求高的产品,比如动力电池陶瓷涂层基板、5G陶瓷介质滤波器,根本用不了干压的货,性能波动直接超标。 有人说先干压预成型再冷等静压,那不叫纯干压,成本都上去了,为啥不直接用冷等静压?脱了裤子放屁而已。 说白了,干压就是个适合小尺寸、低要求、低成本产品的工艺,被一帮卖设备、炒概念的吹成了万能灵药,忽悠了不少想省钱的小厂跳坑。 核心的颗粒均匀填充、内应力均匀控制这两个问题,到现在理论上都没有完全清晰的模型,更别说产业化稳定解决了。别想着走捷径,该用什么工艺,就用什么工艺。
免责声明:市场有风险,选择需谨慎!此文仅供参考,不作买卖依据。如有侵权请联系删除。
文章名称:干压成型:被吹成神的低成本工艺,藏着你看不到的暗坑
文章链接:https://www.yqhljx.com/list_11/1383.html