一種陶瓷胚體成型的裝置及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種陶瓷胚體的成型裝置及系統，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。
【背景技術】
[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，其缺點是只能成型形狀簡單的陶瓷產品，并且設備 投入費用高，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是目前廣泛研宄的陶瓷成型 方法之一。該技術可通過高固相含量陶瓷漿料的原位固化實現陶瓷坯體的近凈尺寸成型， 具有成型密度高、均勻，坯體強度高，并可制備復雜形狀陶瓷零件的優點，因而受到陶瓷行 業的廣泛關注。
[0004] 然而，在實際生產中，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生裂紋。但由于初期成型的陶瓷坯體 強度低，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生粘連的問題，脫 模過程中常常會造成坯體變形、開裂或內部損傷等缺陷，尤其是形狀復雜的陶瓷產品。同 時，陶瓷胚體從模具取出后，直接與空氣接觸，會加快胚體的干燥速度，造成胚體出現大量 裂紋。這也是目前該成型技術無法在生產中廣泛應用的主要原因之一。 【實用新型內容】
[0005] 有鑒于此，確有必要提供一種適于生產高質量陶瓷胚體的成型裝置及系統。
[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的型 砂保持密封；以及一與該砂箱連接的抽真空裝置；其中，進一步包括一加熱模組，所述加熱 模組至少部分設置于該砂箱內且與該型砂直接接觸。
[0007] 所述型砂為水洗石英砂、陶瓷粉體、陶瓷微珠、玻璃微珠以及有機顆粒材料中的一 種或多種。
[0008] 所述覆膜可選擇為EVA膜、聚碳酸酯膜和高聚物聚丙烯膜。
[0009] 所述加熱模組為一加熱膜，該加熱膜設置于所述砂箱箱壁上或設置于所述型砂 中。
[0010] 所述加熱模組為一加熱棒，該加熱棒的一端固定于該砂箱箱壁上，另一端包埋于 該型砂中。
[0011] 所述砂箱箱壁具有多個電極插座，所述加熱模組包括一加熱體以及與該電極插座 配合使用的電極插頭，所述加熱模組使用時將該電極插頭插入該電極插座。
[0012] 所述加熱模組包括多個加熱體設置于該砂箱內不同位置，該多個加熱體通過一柔 性導線連接并穿過所述砂箱箱壁連接外電路。
[0013] 進一步包括一溫控系統，該溫控系統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設置于該砂箱內且包埋于該砂模中，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，且每層箱體內均設置一加熱模組和一溫度溫度傳感器。
[0015] 一種陶瓷胚體成型系統，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 為上述任意一項所述的陶瓷胚體成型裝置。
[0016] 與現有技術相比較，本實用新型提供的陶瓷胚體成型裝置具有以下優點：一、該陶 瓷胚體成型裝置可根據陶瓷部件的形狀和大小選擇合適的砂箱，用于加工形狀復雜、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先加熱或直接在砂箱內安 裝溫控裝置用于加熱，而不需要加熱整個裝置，節約能源，操作方法簡單，可批量生產；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，不會出現胚體變形現象。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型第一實施例提供的陶瓷胚體的成型系統的結構示意圖。
[0018] 圖2為本實用新型第一實施例提供的陶瓷胚體的成型系統的陶瓷胚體的成型裝 置的一種結構變型。
[0019] 圖3為本實用新型第一實施例提供的陶瓷胚體的成型系統的陶瓷胚體的成型裝 置的另一種結構變型。
[0020] 圖4為本實用新型第二實施例提供的陶瓷胚體的成型系統的結構示意圖。
[0021] 主要元件符號說明
[0022]
[0023] 如下具體實施例將結合上述附圖進一步說明本實用新型。
【具體實施方式】
[0024] 下面將結合具體實施例，對本實用新型提供的陶瓷胚體的成型系統以及一種陶瓷 胚體的成型方法作進一步詳細說明。為了便于理解本實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。
[0025] 本實用新型中涉及的"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] 請參閱圖1，本實用新型第一實施例提供一種陶瓷胚體的成型系統10,該成型系 統包括一陶瓷漿料室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。所述進口 114、出口 116均與腔室112連通。該進口 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需要設計。
[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、雙層或多層箱體構成。當所述砂箱101包括多層箱體時，每 層箱體內均設置一加熱模組104和溫度傳感器108。所述砂箱101的箱體結構可根據所制 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。本實施例中，所述砂箱101是由松木材料組成的四框結構，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<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，防止抽真空時型砂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設置于所述型砂102的表面，起到密封的作用。當型砂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。同時，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，避免了氧阻聚的 發生，可提高陶瓷胚體的質量。所述覆膜103的材料只要滿足在真空負壓條件下，在形成陶 瓷凝膠胚體的反應溫度內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。本實施例中，所述覆膜103為EVA膜。
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