تقنيات تشكيل السيراميك هي طرق لتشكيل السيراميك ، والتي تستخدم في صناعة أدوات المائدة اليومية من أقداح الشاي ، إلى السيراميك الهندسي مثل أجزاء الكمبيوتر. تشتمل تقنيات الفخار على عجلة الخزاف ، والبث العازل ، وغيرها الكثير.

تعتبر طرق تشكيل مساحيق المواد الخام الخزفية في أشكال معقدة مرغوبة في العديد من مجالات التكنولوجيا. على سبيل المثال ، هذه الطرق مطلوبة لإنتاج أجزاء هيكلية متطورة وعالية درجة الحرارة مثل مكونات المحرك الحراري وأجهزة الاسترداد وما شابه ذلك من مساحيق المواد الخام الخزفية. الأجزاء النموذجية المنتجة مع عملية الإنتاج هذه تشمل الدفاعات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، والبرونز ، وأدوات القطع المعقدة ، والأدوات البلاستيكية العفن ، وغيرها. المواد النموذجية المستخدمة هي: الخشب ، المعادن ، المياه ، الجص ، الإيبوكسي و STLs ، السيليكا ، والزركونيا.

إن عملية الإنتاج هذه معروفة جيدًا بتزويدها بالأدوات ذات ثبات الأبعاد وجودة السطح والكثافة والتوحيد. على سبيل المثال ، في عملية الصب الانزلاقي ، يكون الجزء المصبوب عالي التركيز للمواد الخام مع القليل من المواد المضافة ، وهذا يحسن التوحيد. ولكن أيضًا ، يسحب قالب الجبس الماء من القالب المصبب ليضغط ويشكل الصب على سطح القالب. هذا يشكل المدلى بها كثيفة.

صب مائل
هناك العديد من تقنيات التشكيل لصنع السيراميك ، ولكن أحد الأمثلة على ذلك هو البث. هذا هو المكان الذي يتم فيه سكب الانزلاق أو الطين السائل في قالب من الجبس. يتم سحب الماء الموجود في الانزلاق إلى جدران القالب الجص ، مما يترك طبقة داخلية من الطين الصلب ، والتي تصلب بسرعة. عندما يجف ، يمكن أيضًا إزالة الطين الصلب. غالبًا ما يتم تسييل الانزلاق المستخدم في صب الانزلاق بمادة تقلل من الحاجة إلى ماء إضافي لتخفيف الانزلاق ؛ هذا يمنع الانكماش المفرط الذي يحدث عندما تجف قطعة تحتوي على الكثير من الماء.

توفر طرق القوالب الانزلاقية جودة فائقة وكثافة وتناسقًا في صب المواد الخام الخزفية عالية النقاء على تقنيات صب السيراميك الأخرى ، مثل القوالب الهيدروليكية ، نظرًا لأن الجزء المصبوب عبارة عن تركيز أعلى للمواد الخام الخزفية مع إضافات قليلة. الانزلاق عبارة عن تعليق لمسحوق المواد الخام الدقيقة في سائل مثل الماء أو الكحول بكميات صغيرة من المواد الثانوية مثل المشتتات والسطاطات والمواد اللاصقة. تستخدم تقنيات صناعة الفخار في صناعة قوالب الجبس أو القارورة. يسحب قالب الجبس الماء من الانزلاق المصبوب ليضغط ويشكل الصب على سطح القالب. هذا يشكل قالبًا كثيفًا يزيل فجوات الهواء الضارة ويقلل من التقلص في عملية التلبيد النهائية.

التصنيع المضافة
لإنتاج الأشكال المعقدة بكميات صغيرة ، يمثل التصنيع الإضافي (AM) نهجا فعالا ، وهو موضوع البحث والتطوير المهمين. بخلاف التصنيع الإضافي للمواد البوليمرية ، يظل نطاق AM من السيراميك محدودًا جدًا بسبب تحديات معالجة المواد. تعتمد المعدات المتاحة تجارياً للسيراميك في الغالب على طبقة تلبيد طبقة من المساحيق ونادراً ما تكون فعالة من حيث التكلفة. ومع ذلك ، فإن الصعوبات في تصنيع الأدوات الخزفية تعني أن تقنيات AM يمكن أن تكون جذابة في الحالات التي تكون فيها أحجام الإنتاج منخفضة جدًا بحيث لا يمكن إنتاج قوالب بطريقة مناسبة لطرق الصب الانزلاقية. على وجه الخصوص التصنيع الإضافي للسيراميك من البوليمرات قبل الأحيائية باستخدام التقنيات بما في ذلك الطباعة الحجرية المجسمة ، مع الانحلال الحراري اللاحق لإنتاج السيراميك المشتق من البوليمرات ،

صب السيراميك قذيفة
يتم استخدام تقنيات صب القشرة الخزفية التي تستخدم السيليكا والزركونيا وغيرها من المواد المقاومة للحرارة في صناعة الأجزاء المعدنية من أجل “الصب الصافي” ، لتشكيل قوالب القشرة الدقيقة لصب المعادن المنصهرة. تتضمن هذه التقنية غمسًا رطبًا متتاليًا وطلاءًا للبودرة الجافة أو الجص لبناء طبقة غلاف القالب. تعرف طريقة صب القشرة بشكل عام عن ثباتها في الأبعاد وتستخدم في العديد من عمليات الصب الصافي للفضاء والصناعات الأخرى في صب المعادن المنصهرة. تستخدم المنشآت الآلية أنماطًا متعددة من الشمع على الأشجار وخلاطات الملاط الكبيرة وأسرّة المسحوق السائل للغطس الآلي.

السيراميك التقني
عند تشكيل المواد الخزفية الفنية من المساحيق الجافة المعدة للمعالجة ، تعتمد طريقة التشكيل في الشكل المطلوب على طريقة تحضير المواد وحجمها وشكلها. يتم تشكيل المواد المحضرة لتشكيل المسحوق الجاف عن طريق الضغط “الجاف” في مكابس ضغط المسحوق الميكانيكية أو الهيدروليكية المحددة للقوة اللازمة وعمق تعبئة المسحوق. يتم تفريغ المسحوق الجاف تلقائيًا في الفولاذ غير المرن أو كربيد التنغستن في القالب ويثقبه ثم يضغط المسحوق على شكل القالب. إذا كان الجزء كبيرًا وغير قادر على نقل الضغط بشكل مناسب لكثافة مضغوطة موحدة ، فيمكن استخدام الضغط المتساوي. عندما يتم ضغط المسحوق بشكل ثابت ، يأخذ المسحوق شكل غشاء مرن يعمل كقالب ، تشكيل شكل وحجم مسحوق مضغوط. يمكن أن تكون المكابس متساوية الضغط إما من النوع العالي السرعة أو الناتج العالي من المكابس الأوتوماتيكية لأجزاء مثل عوازل السيراميك لمقابس الإشعال أو فتحات الانفجار الرملي ، أو مكابس التشغيل “الأكياس المبللة” الأبطأ والتي تعمل يدويًا بدرجة أكبر بكثير ولكنها مناسبة بشكل خاص للفراغات الكبيرة القابلة للآلات أو الفراغات التي سيتم قصها أو تشكيلها بطريقة أخرى في العمليات الثانوية إلى الشكل النهائي.

إذا كانت هناك حاجة لأجزاء السيراميك الفنية حيث تكون نسبة الطول إلى القطر كبيرة جدًا ، فيمكن استخدام البثق. هناك نوعان من بثق السيراميك أحدهما نوع مكبس مع قوة هيدروليكية تدفع الكبش الذي بدوره يدفع السيراميك من خلال أسطوانة المواد المحملة إلى ومن خلال يموت الذي يشكل البثق. النوع الثاني من الطارد هو المسمار ، أو اوجير ، حيث يتحول المسمار لإجبار المادة على ويموت من خلال والتي تشكل الجزء مرة أخرى. في كلا النوعين من البثق ، يجب أن تكون المادة الخام بالبلاستيك للسماح بالحث على تدفق المادة في العملية.

يتم تشكيل الأجزاء الخزفية الفنية المعقدة عادة إما باستخدام عملية صب الحقن أو “صب الشمع الساخن”. كلاهما يعتمد على الملدنات الحساسة للحرارة للسماح بتدفق المواد إلى قالب. ثم يتم تبريد الجزء بسرعة لإزالة من الموت. يشبه صب حقن السيراميك صب حقن البلاستيك باستخدام البوليمرات المختلفة للبلاستيك. يستخدم صب الشمع الساخن إلى حد كبير شمع البارافين.

تقنيات أخرى
هناك أيضًا العديد من التقنيات التقليدية الخاصة ببناء اليد ، مثل القرص ، البلاطة اللينة ، البلاطات الصلبة ، وبناء الملفات.

تتضمن التقنيات الأخرى خيوط صوف الحيوانات أو الألياف الاصطناعية من خلال زلة الورق ، لبناء طبقات من المواد. يمكن لف النتيجة على أشكال أو قصها ، وتجفيفها ، ثم ربطها بعد ذلك بأوراق ناعمة سائلة وناعمة.

عند تشكيل صفائح رقيقة جدًا من مادة السيراميك ، يتم استخدام “صب الشريط” بشكل شائع. يتضمن ذلك سكب الانزلاق (الذي يحتوي على “رابط” من البوليمر لإعطائه قوة) على حزام ناقل متحرك ، ثم تمريره تحت “شفرة طبيب” ثابتة لضبط السماكة. يتم بعد ذلك تجفيف القلاب المتحرك بالهواء ، ويتم تقشير “الشريط” المتكون من الحزام الناقل ، وتقطيعه إلى أشكال مستطيلة ، ومعالجته أكثر. يمكن تكديس ما يصل إلى 100 طبقة شريطية ، بالتناوب مع طبقات المسحوق المعدنية الموصلة. ثم يتم تلبيدها (“إطلاقها”) لإزالة البوليمر ومن ثم صنع المكثفات “متعددة الطبقات” ، وأجهزة الاستشعار ، إلخ. وفقًا لـ DW Richerson من جمعية السيراميك الأمريكية ، يتم تصنيع أكثر من مليار من هذه المكثفات يوميًا.

جل الصب هو تقنية أخرى تستخدم في صناعة السيراميك الهندسي.