يتميز القولبة بالحقن للسيراميك (CIM) بمزايا في الإنتاج الضخم للمنتجات الخزفية التي تتسم بدقة عالية في الأبعاد وتعقيد الشكل. وقد استُخدمت على نطاق واسع في مجالات مثل الطيران، والسيارات، والآلات، والطاقة، والاتصالات الضوئية، والطب الحيوي. وتتمتع بمزايا بارزة مقارنة بطرق القولبة التقليدية:

• تقنيات فعالة من حيث التكلفة؛
• مناسبة للتشغيل في عمليات الإنتاج بكميات كبيرة؛
• تلبية متطلبات الأبعاد العالية جدًّا (أبعاد ≤1%)؛
• انخفاض تكاليف التصنيع.

المواد المناسبة حاليًا لقولبة السيراميك بالحقن هي: أكسيد الألومنيوم، وأكسيد الزركونيوم، ونيتريد السيليكون، ونيتريد الألومنيوم، وغيرها.

تقدم شركة «Zhi Hao Ceramics» أنابيب أو قضبان خزفية مصنوعة باستخدام قوالب البثق، ويمكن تخصيص أبعادها وأشكالها المعقدة وفقًا لاحتياجات العملاء. تتكون هذه المنتجات عادةً من سيراميك أكسيد الألومنيوم أو الموليت، وتتميز بوظائف مثل الحماية من درجات الحرارة العالية أو العزل الكهربائي. وتُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في تصنيع أنابيب الأفران الخزفية، والعوازل الكهرومغناطيسية، وحاملات المحفزات الكيميائية، وأنابيب التبادل الحراري، ومرشحات العسلية الخزفية المستخدمة في تصريف الغازات العادمة، وغيرها.

يتيح القولبة الحرارية للسيراميك تشكيل منتجات سيراميكية ذات أشكال معقدة، مع دقة عالية في الأبعاد، ولا تتطلب تقريبًا أي معالجة لاحقة، وهي التقنية الرئيسية لتصنيع المنتجات السيراميكية ذات الأشكال غير القياسية. بالإضافة إلى ذلك، ونظرًا لانخفاض تكلفة معدات الإنتاج وسهولة التشغيل وارتفاع كفاءة الإنتاج، فإن تكلفة الإنتاج منخفضة نسبيًا. ولكن نظرًا لأن ضغط التشكيل في عملية الصب الحراري للسيراميك منخفض، فإن ذلك يؤدي بسهولة إلى انخفاض كثافة المنتج وارتفاع نسبة المسامية وكثرة العيوب الداخلية، ولذلك لا تصلح هذه التقنية لتصنيع المنتجات الخزفية كبيرة الحجم.

هناك طريقتان لتشكيل السيراميك المتطور بالضغط المتساوي، وهما: الضغط المتساوي الحراري والضغط المتساوي البارد. وعادةً ما يشير مصطلح «التشكيل بالضغط المتساوي» إلى الضغط المتساوي البارد (CIP)، وهي طريقة تعتمد على عدم قابلية الوسط السائل للانضغاط، حيث يتم توزيع الضغط بشكل متساوٍ وتطبيقه من جميع الاتجاهات للحصول على منتجات سيراميكية. ووفقًا لاختلاف عمليات التشكيل، يمكن تقسيمها إلى نوعين هما: طريقة الأكياس الرطبة وطريقة الأكياس الجافة.

• يتم نقل الضغط من جميع الاتجاهات، ويتميز القالب المضغوط بتوزيع كثافة متجانس وقوة عالية؛
• تتميز القوالب الخام بكثافة عالية، وقلة العيوب في التوزيع، ومعدل انكماش أقل عند الحرق مقارنةً بالطرق التقليدية للضغط الجاف؛
• يمكنها تشكيل قطع ذات أشكال معقدة، مثل القطع المقعرة والطويلة الرفيعة؛
• خسائر احتكاك منخفضة، وضغط تشكيل منخفض؛
• تكلفة العفن المنخفضة.

• تحضير المواد الخام لسيراميك الألومينيوم عالي الأداء، مثل الأنابيب الخزفية والقضبان الخزفية والألواح الخزفية وغيرها؛
• تحضير قطع خام من السيراميك المصنوع من الألومينيا عالي الأداء بمختلف الأشكال؛
• سلسلة منتجات “الأنابيب والغلاف” الخاصة بمطفئات القوس الكهربائي ذات المفتاح الفراغي المصنوعة من سيراميك أكسيد الألومنيوم، ومكابس سيراميك أكسيد الألومنيوم وأكسيد الزركونيوم، وأغلفة الأسطوانات السيراميكية الكبيرة الحجم المصنوعة من أكسيد الزركونيوم والمستخدمة في حفر آبار النفط، وغيرها.

يُعرف التشكيل بالضغط الجاف للسيراميك أيضًا باسم التشكيل بالقالب، وهو أحد أكثر طرق التشكيل شيوعًا في صناعة السيراميك المتطور. ويتم في عملية التشكيل بالضغط الجاف وضع مسحوق حبيبي يتمتع بسيولة جيدة وتوزيع حبيبي مناسب داخل تجويف قالب معدني، ثم يتم الضغط عليه بواسطة رأس ضغط. فتتغير ترتيب الحبيبات الكبيرة وتتشوه وتتكثف، لتشكل قطعة سيراميك أولية ذات قوة وشكل معينين.

• العملية بسيطة، والتشغيل سهل، والدورة قصيرة، والكفاءة عالية، ويسهل تحقيق الإنتاج الآلي؛
• تتميز القطع الخام بكثافة عالية، ودقة في الأبعاد، وانكماش ضئيل، وقوة ميكانيكية عالية، وخصائص كهربائية جيدة.

• وهي مناسبة بشكل خاص لتصنيع مختلف المنتجات الخزفية ذات المقاطع العرضية الرقيقة، مثل الحلقات المانعة للتسرب الخزفية، والقلب الخزفي للصمامات، والبطانات الخزفية، وما إلى ذلك.