Sviluppo dello stampaggio ad iniezione di materiali ceramici mediante lo studio della reologia di sospensioni acquose

Autori: A. Salomoni, E. Rastelli, I. Stamenkovic
Presentato al: VII Convegno Nazionale Di Reologia Applicata
Anno: 2001
Volume: Unico
Issue: Unico
Casa Editrice: Arti Grafiche Landi
Lingua: Italiano


Abstract
Fra le tecniche più studiate per la formatura di ceramici (che fanno tutte uso di materie prime costituite da polveri submicroniche e molto reattive, preferibilmente in forma di sospensione per controllarne il livello di aggregazione) si possono citare le seguenti: colaggio in pressione, colaggio di gel, colaggio centrifugo e stampaggio ad iniezione.
Quest'ultima prevede la preparazione di una sospensione concentrata (fra il 30 % e il 55 % in volume) cercando, attraverso una scelta ottimale di disperdenti e leganti, di raggiungere la viscosità più bassa possibile e una stabilità idonea per effettuare la formatura a bassa pressione. La gelificazione della sospensione consente la densificazione spontanea del pezzo.
Due sono i problemi principali che questa tecnica deve affrontare: le caratteristiche reologiche della sospensione e gli effetti del legante. Questo lavoro ha cominciato ad affrontare lo studio di tali problemi a partire da una polvere di allumina addittivata con amido di mais. Alcuni autori (1) hanno cercato di consolidare con amido di patate un ceramico a base di allumina, ma i provini formati con questa tecnica hanno mostrato, dopo sinterizzazione, una porosità fra 23 e 70 % costituita da pori, di forma sferica, aventi un diametro che oscillava fra 10 mm e 80 mm. Gli autori hanno spiegato questo fenomeno basandosi sul meccanismo di rigonfiamento del-l'amido in acqua che, dopo riscaldamento fino a circa 60 °C, si é trasformato in granuli con un diametro medio di 55 mm. Le particelle di allumina si distribuiscono sulla superficie dell’amido e, dopo la sua eliminazione, non vengono più in contatto tra loro creando cosi un macroporo.
La nostra idea è stata cercare di ridurre le dimensioni delle particelle dell'amido rigonfiato, attraverso un trattamento meccanico molto energico, in modo che le particelle di allumina circostanti possano andare in contatto tra loro (o comunque essere molto vicine) permettendo la creazione efficiente di “colli” senza la presenza di macropori.


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