成形與塑形
陶瓷擠出成形(ceramic extrusion)
從管子擠牙膏,它會擠成一條連續的帶,斷面就是噴嘴的形狀。陶瓷擠出成形就是把這件事放大到工業規模:一種堅實、可塑的陶瓷膏被推過一個成形模,出來的是一段連續、斷面固定的材料——模具的輪廓印在上面。把這根無盡的柱子切成段,就得到磚、管、棒,以及最令人驚嘆的、用來淨化汽車廢氣與過濾柴油煙塵的細蜂巢塊。
被推的材料是可塑膏:粉末(或黏土)混入剛好足夠的水或有機黏結劑與塑化劑,做成一團在壓力下會流、一離開模口就立刻定形的麵團。推力來自柱塞(活塞),或在大量產工廠裡來自一支螺桿,它同時在真空練泥機中把膏抽真空並均質化。膏的流變是整門技藝——它必須有降伏應力:靜止時堅實、能自撐,好讓濕的擠出管不下垂,卻又流動到能在數 MPa 下不撕裂地流過模具。蜂巢模帶著它那格柵般的細縫與細針,是模具工藝的一項壯舉,膏必須均勻地流過它,否則薄壁會撕裂。
擠出成形便宜、連續又快,所以它主宰大噸位的傳統陶瓷——整個磚與陶管產業——也做出以百萬計被擠出的觸媒載體與柴油微粒濾芯。它的招牌缺陷來自流動本身:膏流未能接合處的分層、流動不均處的模口膨脹與變形,以及膏太硬或太快時的表面撕裂。一如往常,膏帶出模口的任何不均,都會被燒成件繼承。
觸媒轉化器用的堇青石蜂巢,是把一團堅實、加了塑化劑的膏推過一個模具而擠出的,那模具的細縫格柵把每平方英吋數百條平行方形通道印上去;無盡的蜂巢柱被切段、乾燥、燒成——它的薄壁之所以做得成,全靠膏均勻地流過每一道縫。
把可塑膏推過成形模,做出連續、斷面固定的零件:磚、管與蜂巢。
擠出只能做沿一軸斷面固定的形狀——沒有倒鉤、沒有封閉端。而膏的降伏應力是走鋼索:太軟濕件會塌,太硬會在模口撕裂。
又称
另见