Керамическое инъекционное формование (CIM) - это новый процесс изготовления керамических элементов, который сочетает в себе метод инъекционного формования полимеров с процессом приготовления керамики. Процесс изготовления керамического прецизионного инъекционного формования состоит в основном из четырех этапов: (1) подготовка впрыска: смешивание подходящего органического носителя с керамическим порошком при определенной температуре, сушка, грануляция, получение впрыска; (2) Формирование путем инъекции: Смешанная смесь для инъекции нагревается в машине для инъекции и превращается в вязкий расплав. При определенной температуре и давлении с высокой скоростью впрыскивается металлическая форма, охлаждается и отверждается в нужную форму заготовки, а затем отжимается; (3) Обезжиривание: удаление органических веществ внутри литья путем нагрева или другими физическими и химическими методами; (4) Спекание: обезжиренные керамические заготовки уплотняются и спекаются при высоких температурах, чтобы получить внешний вид, точность размера и микроструктуру, необходимые для плотных керамических деталей.
Процесс формования керамической инъекции имеет ряд выдающихся преимуществ: (1) процесс формования механизирован, степень автоматизации высока, производительность высокая, цикл формования короткий, прочность заготовки высокая, управление производственным процессом удобно, легко реализовать крупномасштабное производство; (2) Он может образовывать мелкие керамические детали различной геометрической сложности, имеющие особые требования, почти чистым способом, так что спеченная керамическая продукция не требует механической обработки или меньше обработки, тем самым снижая стоимость дорогостоящей керамической обработки; (3) Образующиеся керамические изделия имеют высокую точность размеров и гладкость поверхности. Поэтому эта технология широко изучается и применяется как внутри страны, так и за рубежом, особенно в крупномасштабном производстве керамических изделий с высокой точностью размеров и сложной формой. Лучше всего использовать керамический порошок для инъекций.
В 1980 - х годах, чтобы удовлетворить потребности в разработке керамических двигателей и подготовке высокотемпературных керамических компонентов, таких как роторы турбины, исследования по керамическому литью были сосредоточены на негоксидных высокотемпературных керамических деталях, таких как нитрид кремния и карбид кремния, в частности, Si3N4, SiC турбинные роторы, литье лопастей, А также подшипники скольжения для двигателей. В то же время было успешно подготовлено множество высокопроизводительных и сложных по форме высокотемпературных конструкционных керамических изделий, а керамические турбинные роторы использовались в гоночных и военных бронемашинах в Японии и США. В настоящее время керамическое инъекционное формование широко используется в формовании различных керамических порошков и инженерных керамических изделий. Различные высокоточные керамические компоненты, подготовленные с помощью этого процесса, были использованы в авиации, автомобилях, машинах, энергетике, оптической связи и биомедицине.
В последние годы появляются новые технологии микроинъекции керамики. Поскольку конструкционная керамика обладает отличными механическими, химическими и высокотемпературными свойствами, многие микрокомпоненты (от десятков до 1000 микрон) в микроэлектронной промышленности и микромеханических и электрических системах требуют использования конструкционных керамических материалов. По сравнению с другими технологиями микротонкой обработки, использование микроинъекционного формования для одноразового формования керамического или металлического порошка в заготовки различных форм, низкая стоимость производства, высокая эффективность, является наиболее перспективной передовой технологией микротонкой обработки. В настоящее время микрокерамические компоненты, такие как оксид алюминия, оксид циркония, нитрид кремния, цирконий титанат свинца, титанат бария, гидроксифосфат и нитрид алюминия, были сформированы путем микроинъекции низкого давления, температура формования 60 - 100°C, давление инъекции 3 - 5МПа.
Предсказуемо, что при постоянном совершенствовании и развитии технологии инъекционного формования керамики она станет наиболее выгодной технологией подготовки прецизионных керамических компонентов.