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裕克施乐陶瓷注射成型

Oechsler
来源:裕克施乐 日期 :2023-06-30 作者 :裕克施乐


70多年来注塑一直是裕克施乐的DNA,并为成为全球领先的供应商铺平了道路。今天,裕克施乐服务于包括聚合物、金属和陶瓷在内的广泛材料成型。

 其中,陶瓷注射成型(以下简称陶瓷)将材料性能和应用相关优势与工业化注射成型的制造优势相结合。

 它实现了功能和设计的突破性结合,造就了具有优异材料特性、出色触觉和独特视觉外观的高质量零件。

 随着CIM的引入,裕克施乐开发了一种可规模化、联动和自动化的生产流程,并通过将陶瓷和聚合物注射成型相结合的独特混合方法,在技术组合中创造了制造协同效应。


粉末注射成型



     端到端制造



3.jpg

裕克施乐在2005年建立了第一家陶瓷生产厂,这是基于其在工业化成型和模具方面的经验。

裕克施乐遵循一站式服务的理念,在整个生产过程中建立了技术专长和测试能力,并获得了广泛的产权和专利,例如背注塑技术。

今天,陶瓷生产升级为端到端生产线,位于韦森堡工厂的独立厂房中。

看到粉末注射成型的长期潜力, 裕克施乐将扩大其金属注射成型能力并于2022年开始量产。


为什么选择陶瓷?


技术陶瓷


4.jpg

陶瓷是最古老的物质之一并且已发展成为最先进的技术材料之一。它的成分是比瓷器更纯净的结晶矿物质。在1970 年代陶瓷作为技术材料被重新使用时,其卓越的性能为汽车、化学、医疗以及消费品的应用铺平了道路。与其他材料相比,陶瓷具备许多优势:

耐化学品、耐磨、耐高温。特别是它的高温稳定性允许在恶劣条件下使用。作为一种非常坚硬的材料,它不易磨损腐蚀。

此外,陶瓷也具备充满说服力的耐磨性与防刮表面,哑光或高光饰面均可实现,为一切组件提供高品质的触感和美感。注塑工艺上的优势使其在注重质量和精度的同时实现工业化。


原料和色板

5.png

选择合适的陶瓷粉末是应用开发的一个关键步骤。以陶瓷粉为主材,辅以热塑性粘合剂 (例如聚合物和添加剂) ,均质混合成为原料。

作为全堆叠制造合作伙伴,裕克施乐提供基于多种矿物的陶瓷产品,如多种形式的氧化钇基氧化锆和氧化铝。此外,裕克施乐还提供不同等级的堇青石或氮化硅用于技术用途。

为了满足多样化的审美需求, 裕克施乐建立了多样化的供应商库以提供完整的色板,这些清晰、强烈亦或深沉的颜色为满足个性化需求创造了可能。


生产

6.jpg

裕克施乐在其位于德国最先进的生产基地制作端到端陶瓷注塑成型工艺,促使客户的想法进入规模化批量生产,同时开发、模具设计、注塑成型等多种制造工艺。由于陶瓷材料的耐磨性,需要特殊的专业技能才能使之顺利成型。最初,陶瓷粉末和热塑性粘合混合物被加热并成型,产生原型件,由于其脆性需要小心处理。在这个生产阶段,零部件已获得其最终几何形状和纹理。

 随后,塑料聚合物和添加剂将在两个阶段的脱脂过程中被剥离。首先,零部件将被浸泡在酒精中几天以除蜡。然后通过热处理去除聚合物。为了达成最终性能,产品将在1,500度高温下烧制24小时以上,使产品收大约20%至30%。要在如此高的温度下成功烧结陶瓷零件,需要对过程进行控制和管理,得当的操作可实现产品的均匀致密话和收缩,从而使其被赋予足够的硬度和耐久性。


7.jpg


后处理

平面研磨、翻滚、研磨、喷砂、CNC研磨和抛光等后处理工艺必须针对不同的应用进行个性化定制选用。

 由精密研磨产生完美均匀的表面,再通过六轴机器人或其它抛光系统进行抛光,后处理可能需要耗费数日。

 裕克施乐以制造高品质零件而闻名。机器测量确保所有产品都具有准确的尺寸,并且技术熟练的团队执行 100% 的手动或全自动检测。

8.jpg


产品设计

批量生产&表面

9.png

陶瓷注射成型是一项高度复杂的工艺,需要多步骤的生产和后处理。裕克施乐创立了具有极高可靠性的标准化批量生产工艺,利用2.100平方米的生产占地,每年产出超过1,500万件汽车质量等级的粉末类零件。


 在传统的陶瓷制造中,表面类型学应用于互补减法工艺阶段,表面结构在模具制造过程中已经被考虑并在成型过程中得以实现。因此,裕克施乐在产品设计中定义正确参数的专业知识不可或缺。例如在批量生产中使复杂形状与表面更均匀、更有效。


案例研究:

汽车内饰的陶瓷注塑成型


 裕克施乐拓展其专业知识于注塑成型方面,始终成功地为汽车行业提供高质量的零部件。例如宝马 -- 位于德国最负盛名的汽车制造商之一 -- 裕克施乐成功开发并生产了陶瓷材料的豪华内饰件,应用于5系及7系车型。

 陶瓷套件包括娱乐系统 iDrive的控制元件、换档器和温度调节器,集设计感、高质量触感与抗刮擦等优点于一身。



10.png


混合方法-背注塑技术

由于集成了陶瓷注射成型, 裕克施乐实现了独特塑料聚合物与粉末注射成型的结合,并在BMW的换档杆和iDrive量产中得以实现。对于换档器,外壳由灰色陶瓷模制而成,具有专门的表面类型和半透明标签。

11.jpg

随后,对烧结的化合物将进行另一个基于聚合物的成型工艺。白色和灰色聚合物通过双组分工艺嵌入,然后将进行后处理和测试。主要挑战之一是陶瓷混合和塑料注射成型混合的同时还必须满足汽车行业的质量标准。包括在陶瓷注塑过程中的严格公差、确保烧结和高精度注塑成型后的尺寸精准与重复性、扫描测试和识别触摸交互。


 为了实现这种创新,拓展开发能力、规模稳定的量产工艺及受过良好教育的员工必不可少,他们持续推动着背注塑技术走向完美。



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Oechsler
来源:裕克施乐 日期 :2023-06-30 作者 :裕克施乐


70多年来注塑一直是裕克施乐的DNA,并为成为全球领先的供应商铺平了道路。今天,裕克施乐服务于包括聚合物、金属和陶瓷在内的广泛材料成型。

 其中,陶瓷注射成型(以下简称陶瓷)将材料性能和应用相关优势与工业化注射成型的制造优势相结合。

 它实现了功能和设计的突破性结合,造就了具有优异材料特性、出色触觉和独特视觉外观的高质量零件。

 随着CIM的引入,裕克施乐开发了一种可规模化、联动和自动化的生产流程,并通过将陶瓷和聚合物注射成型相结合的独特混合方法,在技术组合中创造了制造协同效应。


粉末注射成型



     端到端制造



3.jpg

裕克施乐在2005年建立了第一家陶瓷生产厂,这是基于其在工业化成型和模具方面的经验。

裕克施乐遵循一站式服务的理念,在整个生产过程中建立了技术专长和测试能力,并获得了广泛的产权和专利,例如背注塑技术。

今天,陶瓷生产升级为端到端生产线,位于韦森堡工厂的独立厂房中。

看到粉末注射成型的长期潜力, 裕克施乐将扩大其金属注射成型能力并于2022年开始量产。


为什么选择陶瓷?


技术陶瓷


4.jpg

陶瓷是最古老的物质之一并且已发展成为最先进的技术材料之一。它的成分是比瓷器更纯净的结晶矿物质。在1970 年代陶瓷作为技术材料被重新使用时,其卓越的性能为汽车、化学、医疗以及消费品的应用铺平了道路。与其他材料相比,陶瓷具备许多优势:

耐化学品、耐磨、耐高温。特别是它的高温稳定性允许在恶劣条件下使用。作为一种非常坚硬的材料,它不易磨损腐蚀。

此外,陶瓷也具备充满说服力的耐磨性与防刮表面,哑光或高光饰面均可实现,为一切组件提供高品质的触感和美感。注塑工艺上的优势使其在注重质量和精度的同时实现工业化。


原料和色板

5.png

选择合适的陶瓷粉末是应用开发的一个关键步骤。以陶瓷粉为主材,辅以热塑性粘合剂 (例如聚合物和添加剂) ,均质混合成为原料。

作为全堆叠制造合作伙伴,裕克施乐提供基于多种矿物的陶瓷产品,如多种形式的氧化钇基氧化锆和氧化铝。此外,裕克施乐还提供不同等级的堇青石或氮化硅用于技术用途。

为了满足多样化的审美需求, 裕克施乐建立了多样化的供应商库以提供完整的色板,这些清晰、强烈亦或深沉的颜色为满足个性化需求创造了可能。


生产

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裕克施乐在其位于德国最先进的生产基地制作端到端陶瓷注塑成型工艺,促使客户的想法进入规模化批量生产,同时开发、模具设计、注塑成型等多种制造工艺。由于陶瓷材料的耐磨性,需要特殊的专业技能才能使之顺利成型。最初,陶瓷粉末和热塑性粘合混合物被加热并成型,产生原型件,由于其脆性需要小心处理。在这个生产阶段,零部件已获得其最终几何形状和纹理。

 随后,塑料聚合物和添加剂将在两个阶段的脱脂过程中被剥离。首先,零部件将被浸泡在酒精中几天以除蜡。然后通过热处理去除聚合物。为了达成最终性能,产品将在1,500度高温下烧制24小时以上,使产品收大约20%至30%。要在如此高的温度下成功烧结陶瓷零件,需要对过程进行控制和管理,得当的操作可实现产品的均匀致密话和收缩,从而使其被赋予足够的硬度和耐久性。


7.jpg


后处理

平面研磨、翻滚、研磨、喷砂、CNC研磨和抛光等后处理工艺必须针对不同的应用进行个性化定制选用。

 由精密研磨产生完美均匀的表面,再通过六轴机器人或其它抛光系统进行抛光,后处理可能需要耗费数日。

 裕克施乐以制造高品质零件而闻名。机器测量确保所有产品都具有准确的尺寸,并且技术熟练的团队执行 100% 的手动或全自动检测。

8.jpg


产品设计

批量生产&表面

9.png

陶瓷注射成型是一项高度复杂的工艺,需要多步骤的生产和后处理。裕克施乐创立了具有极高可靠性的标准化批量生产工艺,利用2.100平方米的生产占地,每年产出超过1,500万件汽车质量等级的粉末类零件。


 在传统的陶瓷制造中,表面类型学应用于互补减法工艺阶段,表面结构在模具制造过程中已经被考虑并在成型过程中得以实现。因此,裕克施乐在产品设计中定义正确参数的专业知识不可或缺。例如在批量生产中使复杂形状与表面更均匀、更有效。


案例研究:

汽车内饰的陶瓷注塑成型


 裕克施乐拓展其专业知识于注塑成型方面,始终成功地为汽车行业提供高质量的零部件。例如宝马 -- 位于德国最负盛名的汽车制造商之一 -- 裕克施乐成功开发并生产了陶瓷材料的豪华内饰件,应用于5系及7系车型。

 陶瓷套件包括娱乐系统 iDrive的控制元件、换档器和温度调节器,集设计感、高质量触感与抗刮擦等优点于一身。



10.png


混合方法-背注塑技术

由于集成了陶瓷注射成型, 裕克施乐实现了独特塑料聚合物与粉末注射成型的结合,并在BMW的换档杆和iDrive量产中得以实现。对于换档器,外壳由灰色陶瓷模制而成,具有专门的表面类型和半透明标签。

11.jpg

随后,对烧结的化合物将进行另一个基于聚合物的成型工艺。白色和灰色聚合物通过双组分工艺嵌入,然后将进行后处理和测试。主要挑战之一是陶瓷混合和塑料注射成型混合的同时还必须满足汽车行业的质量标准。包括在陶瓷注塑过程中的严格公差、确保烧结和高精度注塑成型后的尺寸精准与重复性、扫描测试和识别触摸交互。


 为了实现这种创新,拓展开发能力、规模稳定的量产工艺及受过良好教育的员工必不可少,他们持续推动着背注塑技术走向完美。



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