Tillverkningsmetoder för keramer
Keramer definieras som oorganiska, icke metalliska material. Keramer är hårda och högtemperaturtåliga material som inte deformeras plastiskt, har god korrosionsbeständighet och låg elektrisk ledningsförmåga. Keramer tillverkas genom kompaktering av pulver till en kropp som sedan sintras vid hög temperatur. Komponentens geometri, seriestorlek och krav på egenskaper styr val av tillverkningsmetod.
Slamgjutning
Vanlig formningsmetod inom keramisk industri. Fungerar bra för komplexa geometrier, ger material med god homogenitet och det använda formmaterialet, gips, är billigt. För att snabba upp processen används numera tryckgjutning. Porösa polymerformar har ersatt gipsformarna och genom att applicera ett externt tryck får man en betydligt snabbare gjutprocess.
Tejpgjutning
För tillverkning av tunna skikt för t ex membran eller sensorer används tejpgjutning. Utrustningen på Swerea IVF har stationär gjutstation och används för att ta fram tejper med tjocklek 4 - 400 µ. Genom att laminera flera skikt kan tjockare material eller kompositmaterial tas fram.
Direktkonsolidering
Kolloidala formningsmetoder som bygger på principen att omvandla en pulversuspension direkt till en fast kropp utan pulverkompaktering. Flera alternativa tekniker finns tillgängliga. Passar bra för tillvekning av enstaka exemplar eller korta serier av komponenter med komplicerad geometri.
Pressning
Pulverpressning är en mycket vanlig industriell formningsmetod vid tillverkning av enkla geometrier i stora serier. Kombination av isostatpressning (CIP) och bearbetning före sintring används industriellt vid tillverkning av tandkronor och andra dentalprodukter. Metoden fungerar också utmärkt för tillverkning av prototyper.
Formsprutning
Optimal metod för tillverkning av stora serier av relativt små komponenter. Genom att blanda in kerampulver i lämpligt bindemedelssystem går det att formspruta keramdetaljer. Det polymera bindemedlet bränns bort i ett separat avbränningssteg före sintring.
Friformsframställning (FFF) eller Rapid prototyping
Teknik som ger möjlighet att skräddarsy komponenter och materialstrukturer då komponenten byggs upp lager för lager. En variant är indirekt friformning där man först bygger en polymerform. Formen används sedan för att tillverka den önskade komponenten, t ex genom att använda lämplig direktkonsolideringsmetod.
Avbränning och sintring
I vissa formningsmetoder används relativt stora mängder temporära organiska bindemedel som behöver brännas bort i ett separat steg. Därefter sker sintring i luft, vi har ugnar för sintring upp till 1800 °C, eller i grafitresistensugn med maxtemperatur på 2300 °C.
Ytterligare information