Moldeo por inyección de cerámica
El moldeo por inyección de cerámica (CIM) es un proceso de fabricación que combina polvo cerámico con un aglutinante plástico para producir piezas con cierta resistencia y densidad a través del moldeo por inyección.
La tecnología de moldeo por inyección de cerámica (CIM) es similar al desarrollo de la tecnología de moldeo por inyección de metal (MIM) en la década de 1970. Se trata de la tecnología de moldeo por inyección de polvo (PIM), la rama principal, dentro de la tecnología de moldeo por inyección de polímeros, con un desarrollo más maduro. Gracias a su capacidad para producir productos con formas complejas, alta precisión dimensional, menor mecanizado, mejor acabado superficial, adecuada para la producción en masa y bajo costo, se ha convertido en la tecnología de fabricación de precisión de piezas y componentes cerámicos de mayor crecimiento y uso a nivel internacional. Esta tecnología de preparación cerámica se utiliza especialmente en la producción de cerámica de alúmina.
El moldeo por inyección de cerámica es la combinación de dos tecnologías ya consolidadas: el moldeo por inyección de plástico y la pulvimetalurgia. El proceso CIM produce componentes cerámicos de formas complejas que ayudan a satisfacer las diversas necesidades de las empresas.
La cerámica de zirconio, también conocida como cerámica ZrO2 o cerámica de zirconio, tiene excelentes propiedades como altos puntos de fusión y ebullición, alta dureza y aislamiento a temperatura ambiente, al tiempo que exhibe conductividad a altas temperaturas.
Preparación del alimento: Mezcla, secado y granulación de portadores orgánicos adecuados (sustancias orgánicas con diferentes propiedades y funciones) con polvo cerámico a una temperatura determinada para obtener alimento para inyección;
Moldeo por inyección:La mezcla de inyección mixta se calienta y se transforma en una masa fundida viscosa en la máquina de moldeo por inyección, se inyecta en el molde de metal a alta velocidad bajo una cierta temperatura y presión, se enfría y se solidifica en la forma requerida del espacio en blanco y luego se desmolda;
Desengrasante: Mediante calentamiento u otros métodos, se elimina la materia orgánica de la pieza moldeada por inyección;
Sinterización: el tocho cerámico desengrasado se densifica y sinteriza a alta temperatura para obtener piezas cerámicas densas con la apariencia, forma, precisión dimensional y microestructura requeridas.
Con el aumento de la demanda del mercado y las necesidades de los clientes, la gama de material disponible en DYT crece constantemente en número.
Entre ellos se encuentran óxidos y carburos de alta pureza, como alúmina y zirconia, WC y SiC, así como alúmina endurecida y zirconia estabilizada.
Materiales cerámicos: Al2O3, ZrO2
| Material | Color | Densidad (g/cm³) | Dureza (HV10) | Resistencia a la flexión/Mpa | Tenacidad a la fractura (Mpa/m1/2) | Permitividad relativa | Conductividad térmica (W/m·K) | Resistente a altas temperaturas (emp./℃) |
| ZrO2 | Personalizable | 5.9~6.1 | 1150~1400 | 700~1300 | 5~15 | 25~35 | 2~8 | 1000 |
| 95# Al2O3 | Personalizable | 3.4~3.6 | 1600~1800 | 300~400 | 2~4 | 8~10 | 18~25 | 1500 |
| 99# Al2O3 | Personalizable | 3.7~4.0 | 1800~2100 | 350~450 | 2~4 | 8~10 | 25~35 | 1600 |
Propiedades del material de moldeo por inyección de cerámica
Estética excepcional y respetuosa con la piel
La baja conductividad térmica garantiza un contacto cómodo con la piel (sin sensación de frío/calor) y cero reacciones alérgicas, lo que lo hace ideal para dispositivos portátiles y aplicaciones médicas.
Pulido tipo espejo lograble a través de un acabado de precisión, con PVD (deposición física de vapor) que permite colores personalizables, desde el blanco clásico hasta tonos metálicos vibrantes, para diseños elegantes y de primera calidad. No tóxico, seguro y versátil
Biocompatible e inerte, la cerámica de zirconio se utiliza ampliamente en implantes médicos y dentales, componentes mecánicos, telecomunicaciones, accesorios de lujo, ingeniería química, nuevos sistemas energéticos y la industria aeroespacial. Su adaptabilidad abarca industrias de alto riesgo donde la seguridad y la durabilidad son fundamentales. Rendimiento mecánico superior
100% resistente al desgaste y a los arañazos con una dureza Rockwell de ~85HRA (el doble de resistente que el zafiro).
Resistencia a la flexión excepcional (hasta 1200 MPa) y tenacidad (4–10 MPa·m½), superando a las alternativas frágiles y manteniendo una precisión liviana. Conductividad eléctrica mejorada
Una conductividad eléctrica tres veces mayor que la del zafiro, lo que permite una sensibilidad de señal superior y un blindaje cero EMI (interferencia electromagnética), fundamental para antenas 5G, bobinas de carga inalámbrica e integración de sensores en teléfonos inteligentes y dispositivos portátiles. Mecanizado de precisión rentable
Logra una precisión dimensional de ±0,002% (precisión a nivel de micrones) mediante moldeo y sinterización avanzados, con costos de producción de 1/4 del zafiro, lo que brinda una calidad de lujo a escala.
Ventajas del moldeo por inyección de cerámica
Algunas ventajas de CIM son:
- Componentes complejos.
- Proporciona soluciones únicas y económicas para requisitos de diseño de productos y materiales cada vez más estrictos.
- Excelente repetibilidad lote a lote y capacidades de proceso logrando una tolerancia de +/-0,5%.
- Alta calidad de acabado superficial sin necesidad de procesos de acabado adicionales.
- Rendimiento superior del material, alta dureza y resistencia mecánica, resistente al desgaste, a la corrosión y a la intemperie, dimensionalmente estable, alta temperatura de trabajo y buen aislante eléctrico.
- Se puede utilizar para aplicaciones metalizadas.
Las piezas moldeadas por inyección de cerámica tienen aplicaciones en diversas industrias, debido a su capacidad de ser moldeadas en geometrías complejas manteniendo una calidad constante.
Las aplicaciones del proceso CIM son prácticamente ilimitadas. Gracias a su alta resistencia a la flexión, dureza e inercia química, la cerámica produce productos altamente resistentes a la corrosión y al desgaste, con una larga vida útil. Los productos cerámicos se utilizan en ensamblajes electrónicos, herramientas, aplicaciones ópticas y dentales, así como en las industrias de telecomunicaciones, instrumentación, química y textil.
Aplicaciones de dispositivos médicos de moldeo por inyección de cerámica
Debido a las propiedades del material cerámico, los componentes CIM ofrecen alta dureza, excelente resistencia al desgaste y biocompatibilidad, lo que los hace adecuados como implantes y para su uso en aplicaciones de ortodoncia.
Aplicaciones de moldeo por inyección de cerámica en electrónica de consumo
Las aplicaciones normales típicas son condensadores cerámicos, aislantes térmicos y casquillos para fibra óptica.
Aplicaciones automotrices de moldeo por inyección de cerámica
Las aplicaciones normales típicas son arandelas de cerámica, tapas de batería de cerámica y sellos de cerámica para sistemas de frenado de bicicletas eléctricas/bicicletas.
Escenarios de aplicación futuros del moldeo por inyección de cerámica
Médico:Coronas dentales e implantes de cadera biocompatibles que imitan la densidad ósea natural.
Tecnología:Placas traseras para teléfonos inteligentes a prueba de rayones con compatibilidad con carga inalámbrica (por ejemplo, Mi Mix Alpha de Xiaomi).
Lujo:Joyas hipoalergénicas que se mantienen brillantes y suaves de por vida.
Aeroespacial:Componentes resistentes al calor para motores a reacción, aprovechando su punto de fusión de 2.700 °C.
El moldeo por inyección de cerámica (CIM) ofrece múltiples ventajas sobre los métodos convencionales, lo que lo convierte en un proceso esencial para industrias como la automotriz, la médica y la electrónica de consumo, que requieren piezas cerámicas de alta calidad. Estas cerámicas avanzadas aportan flexibilidad, resistencia del material y rentabilidad, lo que las convierte en una excelente opción para los fabricantes.
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