Moulage par injection de céramique
Le moulage par injection de céramique (CIM) est un procédé de fabrication qui combine de la poudre de céramique avec un liant plastique pour produire des pièces avec une certaine résistance et densité grâce au moulage par injection.
La technologie de moulage par injection de céramique (CIM) s'apparente à celle du moulage par injection de métal (MIM) développée dans les années 1970. Le moulage par injection de poudre (PIM), branche principale de la technologie de moulage par injection de polymères, est plus mature. Grâce à sa capacité à produire des produits de formes complexes, à une grande précision dimensionnelle, à un usinage réduit et à une finition de surface optimale, elle est adaptée à la production en série et à un faible coût. C'est la technologie de fabrication de précision de pièces et composants céramiques la plus répandue et la plus dynamique à l'échelle internationale. Cette technologie de préparation de la céramique est particulièrement utilisée dans la production de céramiques d'alumine.
Le moulage par injection de céramique est la combinaison de deux technologies déjà bien établies : le moulage par injection plastique et la métallurgie des poudres. Le procédé CIM permet de produire des composants céramiques aux formes complexes qui répondent aux besoins variés des entreprises.
La céramique de zircone, également connue sous le nom de céramique ZrO2 ou céramique de zircone, présente d'excellentes propriétés telles que des points de fusion et d'ébullition élevés, une dureté élevée et une isolation à température ambiante, tout en présentant une conductivité à haute température.
Préparation des aliments : Mélange, séchage et granulation de supports organiques appropriés (substances organiques ayant différentes propriétés et fonctions) avec de la poudre céramique à une certaine température pour obtenir un aliment pour injection ;
Moulage par injection: le mélange d'injection mélangé est chauffé et transformé en une masse fondue visqueuse dans la machine de moulage par injection, injecté dans le moule métallique à grande vitesse sous une certaine température et pression, refroidi et solidifié dans la forme requise de l'ébauche, puis démoulé ;
Dégraissage : Grâce au chauffage ou à d’autres méthodes, la matière organique présente dans l’ébauche moulée par injection est éliminée ;
Frittage : la billette en céramique dégraissée est densifiée et frittée à haute température pour obtenir des pièces en céramique denses avec la forme d'apparence, la précision dimensionnelle et la microstructure requises.
Avec l'augmentation de la demande du marché et des besoins des clients, la gamme de matériaux disponibles chez DYT augmente régulièrement.
Parmi eux se trouvent des oxydes et carbures de haute pureté, tels que l'alumine et la zircone, le WC et le SiC, ainsi que l'alumine trempée et la zircone stabilisée.
Matériaux céramiques : Al2O3, ZrO2
| Matériel | Couleur | Densité (g/cm³) | Dureté (HV10) | Résistance à la flexion/Mpa | Ténacité à la rupture (Mpa/m1/2) | Permittivité relative | Conductivité thermique (W/m·K) | Résistant aux hautes températures (emp./℃) |
| ZrO2 | Personnalisable | 5.9~6.1 | 1150~1400 | 700~1300 | 5~15 | 25~35 | 2~8 | 1000 |
| 95# Al2O3 | Personnalisable | 3.4~3.6 | 1600~1800 | 300~400 | 2~4 | 8~10 | 18~25 | 1500 |
| 99# Al2O3 | Personnalisable | 3.7~4.0 | 1800~2100 | 350~450 | 2~4 | 8~10 | 25~35 | 1600 |
Propriétés des matériaux de moulage par injection de céramique
Esthétique exceptionnelle respectueuse de la peau
La faible conductivité thermique assure un contact confortable avec la peau (pas de sensation de froid/chaud) et aucune réaction allergique, ce qui la rend idéale pour les appareils portables et les applications médicales.
Un polissage miroir obtenu grâce à une finition de précision, avec PVD (dépôt physique en phase vapeur) permettant des couleurs personnalisables, du blanc classique aux teintes métalliques vibrantes, pour des designs élégants et haut de gamme. Non toxique, sûr et polyvalent
Biocompatible et inerte, la céramique zircone est largement utilisée dans les implants médicaux et dentaires, les composants mécaniques, les télécommunications, les accessoires de luxe, le génie chimique, les nouveaux systèmes énergétiques et l'aérospatiale. Son adaptabilité couvre les secteurs à enjeux élevés où la sécurité et la durabilité sont des critères incontournables. Performances mécaniques supérieures
100% résistant aux rayures/à l'usure avec une dureté Rockwell d'environ 85 HRA (deux fois plus résistante que le saphir).
Résistance à la flexion exceptionnelle (jusqu'à 1 200 MPa) et ténacité (4 à 10 MPa·m½), surpassant les alternatives cassantes tout en conservant une précision légère. Conductivité électrique améliorée
Conductivité électrique 3 fois supérieure à celle du saphir, permettant une sensibilité supérieure du signal et un blindage EMI (interférence électromagnétique) nul, essentiel pour les antennes 5G, les bobines de charge sans fil et l'intégration des capteurs dans les smartphones et les appareils portables. Usinage de précision rentable
Atteint une précision dimensionnelle de ±0,002% (précision au niveau du micron) grâce à un moulage et un frittage avancés, avec des coûts de production 1/4 de ceux du saphir, offrant une qualité de luxe à grande échelle.
Avantages du moulage par injection de céramique
Certains avantages du CIM sont :
- Composants complexes.
- Fournit des solutions uniques et économiques aux exigences de plus en plus strictes en matière de matériaux et de conception de produits.
- Excellente répétabilité lot à lot et capacités de traitement atteignant une tolérance de +/-0,5%.
- Qualité de finition de surface élevée sans nécessiter de processus de finition supplémentaires.
- Performances matérielles supérieures, dureté et résistance mécanique élevées, résistance à l'usure, à la corrosion et aux intempéries, stabilité dimensionnelle, température de travail élevée et bon isolant électrique.
- Peut être utilisé pour des applications métallisées.
Les pièces moulées par injection en céramique ont des applications dans diverses industries, en raison de leur capacité à être façonnées dans des géométries complexes tout en maintenant une qualité constante.
Les applications du procédé CIM sont pratiquement illimitées. Grâce à sa résistance élevée à la flexion, sa dureté et son inertie chimique, la céramique permet d'obtenir des produits hautement résistants à la corrosion et à l'usure, avec une longue durée de vie. Les produits céramiques sont utilisés dans les assemblages électroniques, l'outillage, les applications optiques et dentaires, ainsi que dans les télécommunications, l'instrumentation, la chimie et le textile.
Applications de dispositifs médicaux de moulage par injection de céramique
En raison des propriétés du matériau céramique, les composants CIM offrent une dureté élevée, une excellente résistance à l'usure et une biocompatibilité qui les rendent adaptés aux implants et à une utilisation dans les applications orthodontiques.
Applications de moulage par injection de céramique pour l'électronique grand public
Les applications normales typiques sont les condensateurs en céramique, les isolants thermiques et les embouts pour fibres optiques.
Moulage par injection de céramique pour applications automobiles
Les applications normales typiques sont les rondelles en céramique, les capuchons de batterie en céramique, les joints en céramique pour le système de freinage des vélos électriques/vélos.
Scénarios d'application futurs du moulage par injection de céramique
Médical:Couronnes dentaires et implants de hanche biocompatibles qui imitent la densité osseuse naturelle.
Technologie: Plaques arrière de smartphone anti-rayures avec compatibilité de chargement sans fil (par exemple, Mi Mix Alpha de Xiaomi).
Luxe:Bijoux hypoallergéniques qui restent brillants et lisses toute la vie.
Aérospatial:Composants résistants à la chaleur pour moteurs à réaction, exploitant son point de fusion de 2 700 °C.
Le moulage par injection de céramique (CIM) offre de nombreux avantages par rapport aux méthodes conventionnelles, ce qui en fait un procédé essentiel pour des secteurs tels que l'automobile, le médical et l'électronique grand public, qui nécessitent des pièces en céramique de haute qualité. Ces céramiques avancées offrent flexibilité, résistance et rentabilité, ce qui en fait un choix de choix pour les fabricants.
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