바카라 커뮤니티 [Yoshikawa Hiroyuki 회장] (이하 "AIST")고급 제조 프로세스 연구 부서[연구 부서 이사 Mitome Hideto] Advanced Sintering Technology Research Group [Research Group Director Wattori Koji] Yasuoka Masaki, 최고 연구원 및 Shirai Takashi, 특별 연구원은 다음과 같습니다마이크로파우리는 기술 사용을 통해 세라믹 제조 바카라을 통합하고 단순화하는 새로운 프로세스를 개발했습니다 이 기술은 세라믹의 제조 시간을 기존 방법의 절반 미만으로 줄일 수 있습니다 또한 제조에 필요한 에너지를 줄일 수있어 환경 영향이 낮은 제조 바카라이됩니다
새로 개발 된 붕괴 금형을 사용하여 금형을 제거하고 금형을 제거 할 수 있습니다탈지 단계이제 생략 할 수 있습니다 이 과정에서 우리는 도자기를 사용하여 붕괴 된 금형을 만듭니다Slurry건조에서 소성까지의 일련의 가열 단계가 마이크로파 가열 용광로에서 수행됩니다 (그림 1)
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| 그림 1 : 개발 된 프로세스 개념 |
인류는 지구 온난화와 에너지 자원의 고갈과 같은 주요 도전에 직면 해 있습니다 일본에서는 에너지 소비에 의해 생성 된 온실 가스의 약 40%가 산업 부문에 의해 방출됩니다 특히, 세라믹 산업은 제조 부품을 제조 할 때 고온과 장기 발사를 필요로하며, 이는 단위 제품 당 대량의 에너지를 소비하고 제조 바카라 동안 이산화탄소와 같은 많은 양의 온실 가스를 방출하여 환경에 큰 영향을 미칩니다 반면에, 나노 기술, 전자 및 통신 부문의 빠른 발전으로, 세라믹 산업의 최근 동향은 더 높은 기능과 새로운 기능을 제공하기 위해 고 부가가치 제품을 개발하고 있으며 차세대 세라믹에 대한 시선으로 제조 프로세스에 대한 기본 검토가 필요합니다 이러한 사회적 요구를 고려하면 프로세스에 필요한 시간을 줄이고, 사용되는 자원의 양을 줄이고, 입력 에너지를 줄이며, 프로세스 수를 최소화하면서 경제성과 낮은 환경 영향을 고려하기 위해 새로운 고효율 제조 바카라 기술에 대한 강력한 수요가 있습니다
AIST의 고급 제조 바카라 연구 부서 인 Advanced Sintering Technology Research Group은 제조 바카라을 성형에서 발사로 단순화하고 단축하기 위해 세라믹 제조 바카라의 환경 영향을 줄이기 위해 노력하고 있습니다 이 연구의 일환으로, 우리는 세라믹 제조 바카라에서 전자 레인지에 의해 생성 된 전자기장 환경의 고유 한 반응 필드를 효과적으로 활용하는 기술을 개발하고 있습니다 마이크로파 가열은 내부 가열 및 선택적 가열과 같은 다양한 특성을 가지며 효율적인 에너지 입력으로 인해 에너지 절약 효과를 제공 할 것으로 예상됩니다
도자기는 일반적으로 원료의 연삭, 분산 및 혼합, 건조, 성형, 탈지, 베이킹 및 가공과 같은 많은 바카라을 통해 생산됩니다 전형적인 제조 바카라에는 (1) 매우 긴 바카라 시간, (2) 높은 비용, (3) 비효율적 인 에너지 투입과 같은 문제가 있습니다 따라서, 우리 그룹은 각 프로세스를 단순화하고 단축시키고 있으며, 세라믹 구성 요소의 생산성 향상, (1) 대량 생산 개선, (2) 경제 (특히 단축 시간) 및 (3) 환경에 적응하는 것을 목표로하는 소형 바카라 기술 개발에 대한 연구를 진행하고 있습니다
세라믹을 성형하는 전형적인 방법은 주조 방법이며, 복잡한 모양과 위생웨어와 같은 큰 모양을 성형하는 데 사용됩니다 주조 방법은 낮은 농도 슬러리를 석고와 같은 물을 흡수하는 다공성 곰팡이에 붓고 곰팡이 벽에 직물 층을 형성 한 다음 곰팡이에서 배출되는 슬러리에 주조하여 두꺼운 슬러리를 곰팡이에 붓고 곰팡이에 붓는 것을 포함합니다 두 방법 모두에서, 성형 몸체를 제거하고 건조시키고, 성형 몸체를 탈지 및 소성 용광로로 소환 한 다음, 후 처리하여 생성물을 형성한다 매우 다재다능한 성형 기술이라고 할 수 있지만 성형 몸체를 건조시키는 데 오랜 시간이 걸립니다 또한 복잡한 모양으로 성형 된 몸체를 준비 할 때 유기농바인더가열로 바인더를 제거하는 탈지 바카라은 수십에서 수백 시간 동안 지속되므로 입력 에너지를 줄이고 생산성을 향상시키는 관점에서 프로세스를 검토해야합니다 또한, 성형을 제거하는 동안 성형 신체의 손상, 건조 및 탈지 단계에서의 결함 형성이 문제가된다
따라서이 연구에서 우리는 캐스팅 과정에서 "캐스팅 (성형),"데 몰딩 ","건조 ","탈지 "및"베이킹 "의 단계를 한 단계로 통합하는"소형 프로세스 "를 개발했습니다 이 바카라은 과정의 단순화, 바카라 시간 단축 및 주조 금형에 쏟아 부어 슬러리를 쏟아 냄으로써 슬러리를 형성하여 입력 에너지를 줄이고, 마이크로 패브 가열 용광로에서 건조에서 베이킹까지 일련의 가열 단계를 수행하는 낮은 환경에서 중요한 제조 바카라입니다
첫째, 캐스팅 후 가열 바카라이 마이크로파 가열 용광로에서 일관되게 수행 될 수 있도록 새로운 붕괴 금형이 개발되었습니다 (그림 2) 이 곰팡이의 기능은 다음과 같습니다
- 주조 및 건조시 곰팡이로 작동합니다
- 발사 중에 열 단열재 및 마이크로파 흡수기 역할을합니다
- 발사 후 제품이 무너져 쉽게 제거 할 수 있습니다
붕괴 된 금형, 성형, 건조 및 베이킹을 사용함으로써 동일한 바카라에서 수행 될 수있어 제거 바카라을 제거하여 다양한 복잡한 형태의 생산을 허용합니다 (그림 3) 또한 고기를 착용 할 때 불순물이 성형 신체에 거의 혼합되지 않는다는 특징이 있습니다 또한, 베이킹 동안의 금형 재료에 대한 영향이 작기 때문에, 금형 분말은 반복적으로 사용될 때에도 금형의 특성에 영향을 미치지 않으며, 필요한만큼 여러 번 사용될 수 있습니다
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| 그림 2 붕괴 된 금형 사용 콤팩트 프로세스 |
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| 그림 3 : 개발 된 소형 바카라을 사용하여 생성 된 발사체 다양한 모양을 쉽게 수용 할 수 있습니다 |
캐스팅을 사용하여 정상적인 프로세스에서 알루미나 발사에 필요한 바카라 시간의 비교와 개발 된 프로세스가 개발되었습니다 (그림 4) 정상적인 과정에서 베이킹 과정으로 이어지는 계단 (캐스팅, 데 몰딩, 건조)에 필요한 시간은 매우 길다 특히, 건조 과정에서 뒤틀림, 균열 및 고르지 않은 밀도와 같은 결함이 발생할 수 있으므로 건조한 대기에서 습도를 조정하면서 가능한 한 낮은 온도에서 천천히 건조해야합니다 그러나, 개발 된 바카라에서, 내부 수분은 전자 레인지 가열에 의해 선택적으로 가열되고 건조되어 건조 후 성형 신체의 결함을 억제하여 균질 한 성형 신체 구조를 생성하여 바카라 시간이 크게 줄어 듭니다 또한이 과정에서 성형, 건조 및 베이킹은 동일한 프로세스에서 수행되므로 제거 프로세스를 생략 할 수 있습니다 따라서 바인더를 사용할 필요가 없으며 탈지 단계가 필요하지 않습니다 바인더를 사용하지 않고 탈지 바카라을 생략 할 수 있기 때문에 환경 영향이 낮은 관점에서 우수한 제조 방법이라고 할 수 있습니다 개발 된 프로세스는 정상 바카라 (사무실의 기존 제조 방법)보다 적고 성형에서 발사까지의 바카라 시간의 약 1/5 미만, 전체 바카라 시간의 절반 미만으로 감소 될 수 있습니다 또한, 전자 레인지 가열을 사용함으로써 발사 온도를 줄이고 발사 시간을 단축 할 수 있으며 입력 에너지가 줄어들 것으로 예상됩니다
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그림 4 : 컴팩트 한 프로세스를 개발하여 제조 시간을 줄이는 효과(참고)
(참고) : 기존 제조 방법을 사용하여 소환 된 알루미나의 생산 시간과 비교 |
이번에는 슬러리는 일반적인 볼 밀 방법을 사용하여 제작되었지만 미래에는 습식 제트 공장이 연구 그룹 (AIST TODAY Vol7 No3 18 페이지 (PDF : 993KB)) 법이 고려됩니다 이는 바카라 시간을 단축 할뿐만 아니라 점도가 낮고 재구성에 대한 저항성이 적은 슬러리를 제공하며 단기간에 고품질 세라믹 제품을 생산할 것으로 예상됩니다
또한, 개발 된 소형 바카라의 작업은 단순히 슬러리를 시전하고 마이크로파 가열 용광로에 넣는 것이기 때문에 세라믹 제조 바카라을 자동화하는 데 적용되고 개발되고 있습니다