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湿压成型

发布时间：

2025-11-29 14:50

来源：

湿压成型是电瓷行业中兼顾坯体致密度、尺寸精度与生产效率的核心可塑成型工艺，通过湿态泥料在模具内的压力塑形，适用于中厚壁、形状规整且对机械强度要求高的电瓷件。

一、工艺核心定义与本质

湿压成型（Wet Pressing Molding）：将含水率 15%-22% 的可塑态电瓷泥料，装入金属、石膏或弹性模具，通过单向 / 双向压力（0.5-5MPa）使泥料颗粒紧密堆积、排出空气，形成致密度均匀（相对密度≥65%）、尺寸稳定的坯体。其核心优势是：坯体无明显层理、机械强度高（干燥后抗弯强度≥8MPa）、适合批量生产，且能规避注浆成型致密度不足、干压成型泥料要求过高等问题。

二、工艺全流程

1. 泥料预处理（决定坯体质量的基础）

（1）原料配方与配比

根据需求选择合适的原料配方

（2）泥料处理关键步骤

混合研磨：见文章《电瓷坯料的混合与研磨》

陈腐：见文章《陶瓷泥料的陈腐》

真空练泥：见文章《真空练泥工艺》

2. 模具准备与装模工艺

（1）模具要求

材质：碳钢模、石膏模、手工压坯用铝合金模、复杂形状产品用聚氨酯弹性模。

结构设计：

脱模斜度：1.5°-3°（内壁），避免脱模时坯体崩边；

排气槽/孔：宽度 0.2-0.5mm、深度 0.3-0.8mm，间距 30-50mm，位于模具分型面和凸模底部，排出压制时的空气；排气孔压制时抽真空。

圆角：所有棱角做 R1-R3mm 圆角，减少应力集中导致的开裂。

模具精度：型腔尺寸误差≤±0.05mm，表面粗糙度 Ra≤0.8μm，确保坯体尺寸一致性。

（2）装模操作细节

泥块重量：按坯体体积 × 泥料密度（1.8-1.9g/cm³）计算，重量误差≤±1%，避免压制后缺料或多余料溢出。

布料方式：手工装模、机械装模。

模具润滑：型腔内壁涂抹薄层高岭土 - 水玻璃脱模剂（浓度 6%-8%），或喷涂聚四氟乙烯脱模剂，避免粘模。

3. 压制工艺

（1）压制设备选型

设备类型	压力范围	定位精度	适用场景	代表型号
手动螺旋压机	0.5-2MPa	±0.1mm	小批量试制、小型产品	YL-10T
液压半自动压机	2-5MPa	±0.05mm	中批量生产、中大型产品	YZ-50T
数控全自动压机	3-8MPa	±0.02mm	大批量生产、高精度产品	YK-100T

（2）关键压制参数

压制压力：

小型薄壁件（壁厚≤8mm）：2-3MPa；

中厚壁件（8-20mm）：3-4MPa；

厚壁件（≥20mm）：4-5MPa；

注意：压力过大易导致泥料挤出、模具损坏；压力过小则坯体致密度不足（相对密度＜60%）。

升压速度：0.1-0.3MPa/s，缓慢升压避免泥料内部空气无法排出，形成气泡或分层。

保压时间：10-30 秒（坯体厚度每增加 5mm，保压时间延长 5 秒），使泥料颗粒充分重排，提升致密度均匀性。

泄压速度：0.05-0.1MPa/s，缓慢泄压避免坯体因内外压力差过大而开裂。

4. 脱模与修整工艺

脱模时机：压制完成后，坯体表面硬度达到邵氏 A40-A45 时脱模，过早易变形，过晚易粘模。

脱模方式：手工脱模用橡胶锤轻敲模具分型面，机械脱模用顶出机构（顶出力 0.3-0.5MPa），顶出速度 5-10mm/s。

修整操作：

去除飞边、毛刺（用美工刀或砂纸，砂纸目数 240-320 目）；

修补表面缺陷（如小气孔、划痕），用同配方泥料调制成糊状填补，压实后打磨平整；

干燥前将坯体放置在托板上（托板材质为木质或泡沫，避免硬接触），环境湿度≥80%，防止表面过快干燥开裂。

5. 后续干燥与预处理

干燥方式：先自然干燥（24-48 小时，温度 20-25℃，湿度 60%-70%），再进入烘房干燥（干燥制度因产品而异）。

干燥后性能：含水率≤3%，干燥收缩率 7%-10%，无开裂、变形，抗弯强度≥8MPa，致密度≥68%。

三、质量控制体系

1. 核心精度与性能指标

指标类型	要求值	检测工具	检测频次
尺寸误差	≤±0.2mm（常规产品）；≤±0.1mm（高精度产品）	三坐标测量仪（精度 ±0.003mm）	每批次 5% 抽检
致密度	相对密度≥65%（干燥后）；≥95%（烧成后）	排水法密度计	每批次 3 件抽检
表面粗糙度	Ra≤2.5μm（干燥后）；Ra≤1.6μm（烧成后）	粗糙度仪	每批次 10 件抽检
内部缺陷	无分层、无 φ≥0.5mm 气孔（每 100cm²≤2 个）	超声波探伤仪（频率 2-5MHz）	每批次 10% 抽检
机械强度	干燥后抗弯强度≥8MPa；烧成后≥120MPa	万能材料试验机（加载速度 2mm/min）	每批次 3 件抽检

2. 常见缺陷与根治方案

缺陷类型	产生原因	根治解决方案	案例参考
坯体分层	1. 升压过快，内部空气未排出；2. 布料不均；3. 泥料陈腐不足	1. 升压速度降至 0.1MPa/s；2. 分层布料并压实；3. 陈腐时间延长至 72 小时	某支柱绝缘子，因升压过快导致分层，调整升压速度后缺陷率从 8% 降至 0.5%
表面气孔	1. 真空练泥真空度不足；2. 泥料含水率过高；3. 排气槽/孔堵塞	1. 真空度提升至 - 0.09MPa；2. 含水率控制在 15%-16%；3. 每次生产后清理排气槽	某瓷套产品表面气孔超标，清理排气槽并优化真空度后，气孔缺陷率降至 0.3% 以下
脱模崩边	1. 脱模斜度过小；2. 模具润滑不足；3. 坯体强度不足	1. 脱模斜度调整至 2.5°；2. 脱模剂浓度提升至 8%；3. 延长保压时间至 25 秒	某小型绝缘子脱模崩边率从 5% 降至 0.2%
尺寸超差	1. 模具磨损；2. 压制压力不稳定；3. 干燥收缩率超标	1. 模具每生产 1000 件校准一次；2. 采用数控压机稳定压力（误差≤±5%）；3. 优化泥料配方（膨润土比例 + 1%）	某基座产品尺寸超差率从 3% 降至 0.4%
干燥开裂	1. 干燥速度过快；2. 泥料内部应力大；3. 坯体厚度不均	1. 干燥窑升温速率降至 5℃/h；2. 泥料陈腐时间延长至 48 小时；3. 精修坯体厚度（误差≤±0.3mm）	某厚壁瓷套干燥开裂率从 10% 降至 1% 以下

四、应用场景与工艺对比

1. 典型应用产品

中厚壁电瓷件：支柱绝缘子、电瓷基座、熔断器瓷件等；

形状规整产品：环形电瓷件、方形瓷柱等。

2. 与其他成型工艺的对比

工艺类型	优势	劣势	适用场景
湿压成型	致密度高、尺寸精度好、批量效率高	模具成本高、不适合复杂曲面产品	中厚壁、规整形状、高精度电瓷件
旋坯成型	模具成本低、适合薄壁产品	致密度较低、批量效率一般	薄壁瓷套、小型绝缘子
注浆成型	适合复杂形状、设备成本低	致密度差、尺寸精度低	大型复杂瓷件、定制化产品
干压成型	效率极高、表面精度好	泥料要求高（含水率 6%-8%）、易分层	小型简单形状产品

五、技术发展趋势

智能化升级：数控压机搭配机器视觉检测，实现 “压制 - 质检 - 修整” 一体化，设备综合效率（OEE）提升至 85% 以上；

绿色化生产：推广水性脱模剂、可回收模具材料，泥料利用率提升至 98% 以上，减少废弃物排放；

高效化压制：开发多工位全自动压机（4-6 工位），提升生产效率，同时采用伺服液压系统，压力控制精度提升至 ±0.5%；

复合化工艺：先通过湿压成型粗坯，再结合数控车修精整表面，兼顾致密度与表面精度。

湿压成型