陶瓷柱塞是用氧化铝（Al₂O₃）、氧化锆（ZrO₂）、氮化硅（Si₃N₄） 等高性能工程陶瓷制成的精密圆柱形零件，主要装在泵、高压设备、计量系统里做往复运动，核心优势是耐磨、强耐蚀、高精度、长寿命。

现在看一看陶瓷柱塞的加工工艺有哪些？

一、粉体制备与预处理

原料粉体

高纯氧化锆 / 氧化铝微粉，添加稳定剂、粘结剂、分散剂。

球磨混料

湿法球磨，保证粒度均匀、无团聚。

喷雾造粒

制成流动性好的球形颗粒，便于成型。

二、成型工艺（做出柱塞粗坯）

1. 干压成型

适合简单圆柱、短柱塞

效率高、成本低

密度均匀性一般

2. 冷等静压成型（CIP）

高压水 / 油施压

坯体密度高、均匀，高端柱塞常用

强度高，后续不易变形开裂

3. 注射成型（CIM）

适合复杂形状、细小精密柱塞

精度高、一致性好

成本高，适合批量精密件

4. 挤压成型

适合长圆柱、棒料

再按长度切割成柱塞坯

多用于长柱塞、轴类陶瓷件

三、脱脂与烧结（最关键步骤）

脱脂

低温缓慢加热，去除粘结剂，防止开裂。

高温烧结

氧化铝：1600℃左右

氧化锆：1450~1550℃

烧结后收缩率约 18%~22%，尺寸大幅缩小，硬度接近成品。

烧结后硬度极高，只能用金刚石工具加工。

四、精密机械加工（决定柱塞精度）

烧结后进行硬加工，是陶瓷柱塞核心工序：

1. 外圆精密磨削

采用金刚石砂轮

加工圆柱度、直线度

精度可达 μm 级，满足高压密封要求

2. 端面磨削 / 平磨

保证两端面平行、垂直度

3. 内孔加工（若柱塞带孔）

金刚石磨头内圆磨

或激光打孔 + 研磨

4. 镜面抛光

金刚石研磨膏抛光

表面粗糙度 Ra ≤ 0.02~0.05μm

车用尿素泵、高压泵柱塞必须镜面，减少密封磨损、防结垢

五、精加工与后处理

尺寸检测分选

圆度、圆柱度、同轴度、尺寸公差筛选。

倒角、去毛刺

防止装配划伤密封圈。

清洗烘干

去除磨削液、粉尘。

探伤检查

检查暗裂、缺陷。

六、特殊工艺（高端柱塞）

热等静压（HIP）

进一步提高致密度、消除微气孔，强度更高。

涂层处理

极少用，陶瓷本身已足够耐磨耐腐蚀。

激光加工

用于微小孔、异形槽。