陶瓷柱塞是用氧化鋁(Al?O?)、氧化鋯(ZrO?)、氮化硅(Si?N?) 等高性能工程陶瓷制成的精密圓柱形零件,主要裝在泵、高壓設(shè)備、計(jì)量系統(tǒng)里做往復(fù)運(yùn)動(dòng),核心優(yōu)勢(shì)是耐磨、強(qiáng)耐蝕、高精度、長(zhǎng)壽命。

現(xiàn)在看一看陶瓷柱塞的加工工藝有哪些?
一、粉體制備與預(yù)處理
原料粉體
高純氧化鋯 / 氧化鋁微粉,添加穩(wěn)定劑、粘結(jié)劑、分散劑。
球磨混料
濕法球磨,保證粒度均勻、無團(tuán)聚。
噴霧造粒
制成流動(dòng)性好的球形顆粒,便于成型。
二、成型工藝(做出柱塞粗坯)
1. 干壓成型
適合簡(jiǎn)單圓柱、短柱塞
效率高、成本低
密度均勻性一般
2. 冷等靜壓成型(CIP)
高壓水 / 油施壓
坯體密度高、均勻,高端柱塞常用
強(qiáng)度高,后續(xù)不易變形開裂
3. 注射成型(CIM)
適合復(fù)雜形狀、細(xì)小精密柱塞
精度高、一致性好
成本高,適合批量精密件
4. 擠壓成型
適合長(zhǎng)圓柱、棒料
再按長(zhǎng)度切割成柱塞坯
多用于長(zhǎng)柱塞、軸類陶瓷件
三、脫脂與燒結(jié)(最關(guān)鍵步驟)
脫脂
低溫緩慢加熱,去除粘結(jié)劑,防止開裂。
高溫?zé)Y(jié)
氧化鋁:1600℃左右
氧化鋯:1450~1550℃
燒結(jié)后收縮率約 18%~22%,尺寸大幅縮小,硬度接近成品。
燒結(jié)后硬度極高,只能用金剛石工具加工。
四、精密機(jī)械加工(決定柱塞精度)
燒結(jié)后進(jìn)行硬加工,是陶瓷柱塞核心工序:
1. 外圓精密磨削
采用金剛石砂輪
加工圓柱度、直線度
精度可達(dá) μm 級(jí),滿足高壓密封要求
2. 端面磨削 / 平磨
保證兩端面平行、垂直度
3. 內(nèi)孔加工(若柱塞帶孔)
金剛石磨頭內(nèi)圓磨
或激光打孔 + 研磨
4. 鏡面拋光
金剛石研磨膏拋光
表面粗糙度 Ra ≤ 0.02~0.05μm
車用尿素泵、高壓泵柱塞必須鏡面,減少密封磨損、防結(jié)垢
五、精加工與后處理
尺寸檢測(cè)分選
圓度、圓柱度、同軸度、尺寸公差篩選。
倒角、去毛刺
防止裝配劃傷密封圈。
清洗烘干
去除磨削液、粉塵。
探傷檢查
檢查暗裂、缺陷。
六、特殊工藝(高端柱塞)
熱等靜壓(HIP)
進(jìn)一步提高致密度、消除微氣孔,強(qiáng)度更高。
涂層處理
極少用,陶瓷本身已足夠耐磨耐腐蝕。
激光加工
用于微小孔、異形槽。