Moldagem por injeção de cerâmica
Moldagem por injeção de cerâmica (CIM) é um processo de fabricação que combina pó cerâmico com um ligante plástico para produzir peças com certa resistência e densidade por meio de moldagem por injeção.
A tecnologia de moldagem por injeção de cerâmica (CIM) é semelhante à tecnologia de moldagem por injeção de metal (MIM) desenvolvida na década de 1970. A tecnologia de moldagem por injeção de pó (PIM) é o ramo principal da tecnologia de moldagem por injeção de polímeros, com base em um desenvolvimento mais maduro. Devido à sua capacidade de produzir produtos com formas complexas, alta precisão dimensional, menor necessidade de usinagem, acabamento superficial adequado para produção em massa e baixo custo, tornou-se a tecnologia de fabricação de precisão de peças e componentes cerâmicos de crescimento mais rápido e mais amplamente utilizada no cenário internacional atualmente. Essa tecnologia de preparação de cerâmica é especialmente amplamente utilizada na produção de cerâmica de alumina.
A moldagem por injeção de cerâmica é a combinação de duas tecnologias já consolidadas: moldagem por injeção de plástico e metalurgia do pó. O processo CIM resulta em componentes cerâmicos com formatos complexos que podem ajudar a atender às diversas necessidades das empresas.
A cerâmica de zircônia, também conhecida como cerâmica ZrO2 ou cerâmica de zircônia, tem excelentes propriedades, como altos pontos de fusão e ebulição, alta dureza e isolamento em temperatura ambiente, além de apresentar condutividade em altas temperaturas.
Preparação da ração: Mistura, secagem e granulação de transportadores orgânicos adequados (substâncias orgânicas com diferentes propriedades e funções) com pó cerâmico a uma determinada temperatura para obter alimentação para injeção;
Moldagem por injeção: a mistura de injeção mista é aquecida e transformada em um fundido viscoso na máquina de moldagem por injeção, injetada no molde de metal em alta velocidade sob uma certa temperatura e pressão, resfriada e solidificada no formato necessário da peça bruta e, então, desmoldada;
Desengordurante: Por meio de aquecimento ou outros métodos, a matéria orgânica presente na peça moldada por injeção é eliminada;
Sinterização: a tarugo cerâmico desengordurado é densificado e sinterizado em alta temperatura para obter peças cerâmicas densas com a aparência, forma, precisão dimensional e microestrutura necessárias.
Com o aumento da demanda do mercado e das necessidades dos clientes, a variedade de materiais disponíveis na DYT cresce constantemente em número.
Entre eles estão óxidos e carbonetos de alta pureza, como alumina e zircônia, WC e SiC, bem como alumina temperada e zircônia estabilizada.
Materiais cerâmicos: Al2O3, ZrO2
| Material | Cor | Densidade (g/cm³) | Dureza (HV10) | Resistência à flexão/Mpa | Tenacidade à fratura (Mpa/m1/2) | Permissividade relativa | Condutividade térmica (W/m·K) | Resistente a altas temperaturas (emp./℃) |
| ZrO2 | Personalizável | 5.9~6.1 | 1150~1400 | 700~1300 | 5~15 | 25~35 | 2~8 | 1000 |
| 95# Al2O3 | Personalizável | 3.4~3.6 | 1600~1800 | 300~400 | 2~4 | 8~10 | 18~25 | 1500 |
| 99# Al2O3 | Personalizável | 3.7~4.0 | 1800~2100 | 350~450 | 2~4 | 8~10 | 25~35 | 1600 |
Propriedades do material de moldagem por injeção de cerâmica
Estética excepcional e amiga da pele
A baixa condutividade térmica garante contato confortável com a pele (sem sensação de frio/calor) e nenhuma reação alérgica, tornando-o ideal para dispositivos vestíveis e aplicações médicas.
Polimento espelhado obtido por meio de acabamento de precisão, com PVD (Deposição Física de Vapor) permitindo cores personalizáveis — do branco clássico aos vibrantes tons metálicos — para designs elegantes e premium. Não tóxico, seguro e versátil
Biocompatível e inerte, a cerâmica de zircônia é amplamente adotada em implantes médicos e odontológicos, componentes mecânicos, telecomunicações, acessórios de luxo, engenharia química, novos sistemas de energia e aeroespacial. Sua adaptabilidade abrange setores de alto risco, onde segurança e durabilidade são inegociáveis. Desempenho mecânico superior
Resistência a arranhões/desgaste 100% com dureza Rockwell de ~85HRA (duas vezes mais resistente que a safira).
Resistência à flexão excepcional (até 1.200 MPa) e tenacidade (4–10 MPa·m½), superando alternativas frágeis e mantendo a precisão leve. Condutividade elétrica aprimorada
Condutividade elétrica 3x maior que a safira, permitindo sensibilidade de sinal superior e blindagem zero de EMI (interferência eletromagnética) — essencial para antenas 5G, bobinas de carregamento sem fio e integração de sensores em smartphones e wearables. Usinagem de precisão econômica
Alcança precisão dimensional de ±0,002% (precisão em nível de mícron) por meio de moldagem e sinterização avançadas, com custos de produção de 1/4 da safira, oferecendo qualidade de luxo em escala.
Vantagens da moldagem por injeção de cerâmica
Algumas vantagens do CIM são:
- Componentes complexos.
- Fornece soluções exclusivas e econômicas para requisitos cada vez mais rigorosos de materiais e design de produtos.
- Excelente repetibilidade de lote a lote e capacidade de processo, atingindo tolerância de +/-0,5%.
- Acabamento superficial de alta qualidade sem necessidade de processos de acabamento adicionais.
- Desempenho superior do material, alta dureza e resistência mecânica, resistente ao desgaste, corrosão e intempéries, dimensionalmente estável, alta temperatura de trabalho e bom isolante elétrico.
- Pode ser usado para aplicações metalizadas.
Peças moldadas por injeção de cerâmica têm aplicações em vários setores, devido à sua capacidade de serem moldadas em geometrias complexas, mantendo uma qualidade consistente.
As aplicações do processo CIM são praticamente ilimitadas. Como a cerâmica possui alta resistência à flexão, dureza e inércia química, ela produz produtos altamente resistentes à corrosão e ao desgaste, com longa vida útil. Produtos cerâmicos são utilizados em conjuntos eletrônicos, ferramentas, aplicações ópticas e odontológicas, bem como em aplicações nas indústrias de telecomunicações, instrumentação, química e têxtil.
Aplicações de dispositivos médicos de moldagem por injeção de cerâmica
Devido às propriedades do material cerâmico, os componentes CIM oferecem alta dureza, excelente resistência ao desgaste e biocompatibilidade, tornando-os adequados como implantes e para uso em aplicações ortodônticas.
Aplicações de moldagem por injeção de cerâmica em eletrônicos de consumo
Aplicações normais típicas são capacitores cerâmicos, isoladores térmicos e ponteiras para fibras ópticas.
Aplicações automotivas de moldagem por injeção de cerâmica
Aplicações normais típicas são arruelas de cerâmica, tampas de bateria de cerâmica, vedações de cerâmica para sistemas de freios de bicicletas/e-bikes.
Cenários futuros de aplicação de moldagem por injeção de cerâmica
Médico: Coroas dentárias biocompatíveis e implantes de quadril que imitam a densidade óssea natural.
Tecnologia: Placas traseiras de smartphones à prova de arranhões com compatibilidade de carregamento sem fio (por exemplo, Mi Mix Alpha da Xiaomi).
Luxo: Joias hipoalergênicas que permanecem brilhantes e lisas por toda a vida.
Aeroespacial: Componentes resistentes ao calor para motores a jato, aproveitando seu ponto de fusão de 2.700 °C.
A moldagem por injeção de cerâmica (CIM) oferece diversas vantagens em relação aos métodos convencionais, tornando-se um processo essencial para indústrias como a automotiva, médica e de eletrônicos de consumo, que exigem peças cerâmicas de alta qualidade. Essas cerâmicas avançadas oferecem flexibilidade, resistência do material e economia, tornando-as a melhor escolha para os fabricantes.
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