一種陶瓷胚體成型的裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種陶瓷胚體的成型裝置及系統(tǒng)，特別涉及一種基于濕法成型的 陶瓷胚體的成型裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，陶瓷坯體的成型方法主要分為干法成型和濕法成型。常用的干壓、冷等靜壓 成型屬于陶瓷成型中的干法成型范疇，其缺點(diǎn)是只能成型形狀簡單的陶瓷產(chǎn)品，并且設(shè)備 投入費(fèi)用高，后期加工量大。
[0003] 在陶瓷成型中的濕法成型中，陶瓷凝膠注模成型技術(shù)是目前廣泛研宄的陶瓷成型 方法之一。該技術(shù)可通過高固相含量陶瓷漿料的原位固化實(shí)現(xiàn)陶瓷坯體的近凈尺寸成型， 具有成型密度高、均勻，坯體強(qiáng)度高，并可制備復(fù)雜形狀陶瓷零件的優(yōu)點(diǎn)，因而受到陶瓷行 業(yè)的廣泛關(guān)注。
[0004] 然而，在實(shí)際生產(chǎn)中，陶瓷凝膠注模成型工藝需要將初期形成的原位固化陶瓷坯 體盡快從模具中取出，避免模具阻礙坯體干燥收縮產(chǎn)生裂紋。但由于初期成型的陶瓷坯體 強(qiáng)度低，而且在凝膠注模成型中還存在著凝膠化陶瓷坯體與模具表面發(fā)生粘連的問題，脫 模過程中常常會(huì)造成坯體變形、開裂或內(nèi)部損傷等缺陷，尤其是形狀復(fù)雜的陶瓷產(chǎn)品。同 時(shí)，陶瓷胚體從模具取出后，直接與空氣接觸，會(huì)加快胚體的干燥速度，造成胚體出現(xiàn)大量 裂紋。這也是目前該成型技術(shù)無法在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的主要原因之一。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 有鑒于此，確有必要提供一種適于生產(chǎn)高質(zhì)量陶瓷胚體的成型裝置及系統(tǒng)。
[0006] 一種陶瓷胚體成型裝置，其包括：一型砂，該型砂用于制備一砂模；一砂箱，該砂 箱包括至少一層箱體，且該箱體用于盛裝所述型砂；一覆膜，該覆膜用于使所述砂箱內(nèi)的型 砂保持密封；以及一與該砂箱連接的抽真空裝置；其中，所述型砂具有導(dǎo)電性，且進(jìn)一步包 括至少兩個(gè)電極，所述至少兩個(gè)電極間隔設(shè)置于該砂箱內(nèi)且分別與所述砂模電接觸，用于 向所述型砂施加電壓或電流。
[0007] 所述型砂為導(dǎo)電顆粒，所述導(dǎo)電顆粒為直徑小于2mm的空心或?qū)嵭匿X球、鋼球。
[0008] 所述型砂為導(dǎo)電顆粒與絕緣顆粒的混合體，所述絕緣顆粒為水洗石英砂、陶瓷粉 體、陶瓷微珠、玻璃微珠以及有機(jī)顆粒中的一種或多種，所述導(dǎo)電顆粒為直徑小于2mm的空 心或?qū)嵭匿X球、鋼球。
[0009] 所述覆膜可選擇為EVA膜、聚碳酸酯膜和高聚物聚丙烯膜。
[0010] 所述至少兩個(gè)電極相對(duì)設(shè)置于該砂箱箱壁上，并使所述至少兩個(gè)電極連接于外電 路。
[0011] 所述至少兩個(gè)電極分別設(shè)置于該砂箱內(nèi)不同位置，并分別通過柔性導(dǎo)線與外電路 連接。
[0012] 所述砂箱采用絕緣材料制備，或采用導(dǎo)電材料制備且所述砂箱箱壁設(shè)置有絕緣層 以避免所述至少兩個(gè)電極或砂模短路。
[0013] 進(jìn)一步包括一溫控系統(tǒng)，該溫控系統(tǒng)包括一溫控裝置以及一與該溫控裝置電連接 的溫度傳感器；該溫度傳感器使用時(shí)設(shè)置于該砂箱內(nèi)且包埋于該砂箱中，該溫控裝置與所 述加熱模組電連接且用于控制所述砂模的溫度。
[0014] 所述砂箱包括多層箱體，且每層箱體內(nèi)均設(shè)置至少兩個(gè)電極和一溫度傳感器。
[0015] 一種陶瓷胚體成型系統(tǒng)，其包括：一陶瓷漿料室，該陶瓷漿料室用于制備凝膠注陶 瓷漿料；以及與所述陶瓷漿料室相連的一陶瓷胚體成型裝置；其中，所述陶瓷胚體成型裝 置為以上任意一項(xiàng)所述的陶瓷胚體成型裝置。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型提供的陶瓷胚體成型裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：一、該陶 瓷胚體成型裝置可根據(jù)陶瓷部件的形狀和大小選擇合適的砂箱，用于加工形狀復(fù)雜、大尺 寸的陶瓷部件；二、該陶瓷胚體成型裝置所用造型用的型砂可預(yù)先加熱或直接在砂箱內(nèi)安 裝溫控裝置用于加熱，而不需要加熱整個(gè)裝置，節(jié)約能源，操作方法簡單，可批量生產(chǎn)；三、 陶瓷漿料固化成型后，去掉砂箱，型砂可自行潰散，無需脫模，不會(huì)出現(xiàn)胚體變形現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的陶瓷胚體的成型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的陶瓷胚體的成型系統(tǒng)的陶瓷胚體的成型裝 置的一種結(jié)構(gòu)變型。
[0019] 圖3為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的陶瓷胚體的成型系統(tǒng)的陶瓷胚體的成型裝 置的另一種結(jié)構(gòu)變型。
[0020] 圖4為本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的陶瓷胚體的成型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 主要元件符號(hào)說明
[0022]
[0023] 如下具體實(shí)施例將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面將結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型提供的陶瓷胚體的成型系統(tǒng)以及一種陶瓷 胚體的成型方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。為了便于理解本實(shí)用新型的陶瓷胚體的成型方法，以 下先介紹陶瓷胚體的成型系統(tǒng)。
[0025] 本實(shí)用新型中涉及的"型砂"是指符合造型條件的顆粒、粉體、微珠等，并不限于砂 粒；本實(shí)用新型中涉及的"砂模"是指由上述型砂形成的模型，也并不局限于由砂粒形成的 模型；本實(shí)用新型中涉及的"砂箱"是指用于盛裝上述型砂的箱體，也并不局限于只盛裝砂 粒。
[0026] 請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供一種陶瓷胚體的成型系統(tǒng)10,該成型系 統(tǒng)包括一陶瓷漿料室110和一陶瓷胚體成型裝置100。所述陶瓷漿料室110用于將配制凝 膠注陶瓷漿料118并將該凝膠注陶瓷漿料118提供給該陶瓷胚體成型裝置100。所述陶瓷 胚體成型裝置100用于將型砂102制備成帶有型腔1092的砂模109,并將注入的凝膠注陶 瓷漿料118制備成型。
[0027] 所述陶瓷漿料室110包括一腔室112, 一進(jìn)口 114, 一出口 116。所述腔室112用于 盛裝凝膠注陶瓷漿料118。所述進(jìn)口 114、出口 116均與腔室112連通。該進(jìn)口 114用于通 入配制凝膠注陶瓷漿料的原料。該出口 116與所述陶瓷胚體成型裝置100連接，用于將配 制好的凝膠注陶瓷漿料118注入到該陶瓷胚體成型裝置100中。所述陶瓷漿料室110的材 料、形狀和尺寸可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)。
[0028] 所述陶瓷胚體成型裝置100包括一砂箱101，一型砂102, 一覆膜103, 一加熱模組 104, 一抽真空裝置107以及一溫控系統(tǒng)105。
[0029] 所述砂箱101包括至少一層箱體，且該箱體盛裝造型用型砂102。所述砂箱101還 可以用于固定或承載其它裝置，如抽真空裝置107、加熱模組104以及溫度傳感器108等。 具體地，所述砂箱101可由單層、雙層或多層箱體構(gòu)成。當(dāng)所述砂箱101包括多層箱體時(shí)，每 層箱體內(nèi)均設(shè)置一加熱模組104和溫度傳感器108。所述砂箱101的箱體結(jié)構(gòu)可根據(jù)所制 備陶瓷胚體的尺寸大小、形狀而定。所述砂箱101的材料可為木質(zhì)材料、金屬材料、聚合物 或陶瓷中的一種或多種。其中，所述金屬材料包括不銹鋼、鋁合金、鋼鐵型材等中的一種或 多種。所述聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)，聚氯乙烯（PVC)，硬聚氯乙烯（UPVC)等 中的一種或多種。本實(shí)施例中，所述砂箱101是由松木材料組成的四框結(jié)構(gòu)，該四框的連接 處利用乳膠密封，以防漏氣。并且該四框連接處分布有UPVC塑料管連接形成的真空管路。 該UPVC塑料管的管壁具有多個(gè)<i>I. 5mm的抽氣孔，而且該UPVC塑料管外部包裹有250目 的尼龍篩網(wǎng)，防止抽真空時(shí)型砂102被吸入真空管路。
[0030] 所述型砂102的材料可為水洗石英砂、各種陶瓷粉體、陶瓷微珠、玻璃微珠以及有 機(jī)顆粒材料中的一種或多種。所述型砂102的粒徑為0.02mm-2mm。本實(shí)施例中，所述型砂 102為粒徑為0. 075mm的石英砂顆粒。
[0031] 所述覆膜103設(shè)置于所述型砂102的表面，起到密封的作用。當(dāng)型砂102抽真空 后，該覆膜103可緊貼附于所述型砂102的表面，以保持型砂102處于真空狀態(tài)。同時(shí)，采 用覆膜103覆蓋型腔1092表面也可保持陶瓷凝膠注漿料處于密閉空間內(nèi)，避免了氧阻聚的 發(fā)生，可提高陶瓷胚體的質(zhì)量。所述覆膜103的材料只要滿足在真空負(fù)壓條件下，在形成陶 瓷凝膠胚體的反應(yīng)溫度內(nèi)具有一定塑性變形能力即可。具體地，該覆膜103可為EVA膜、聚 碳酸酯膜、高聚物聚丙烯膜中的一種。本實(shí)施例中，所述覆膜103為EVA膜。
[0032] 所述加熱模組104用于加熱該砂箱1