CN101429012B - 陶瓷金卤灯内胆的制作方法及其制作模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种陶瓷金卤灯内胆的制作方法及其制作模具。包括下述步骤：制作外模；制作模芯；制作包裹着模芯的素坯；及制作素坯。本发明可以获得高强度，高致密，不被污染，所要求形状，内壁光滑，壁厚均匀的透明氧化铝陶瓷内胆。使得陶瓷金卤灯内胆在连接处不漏气，易检测，质量稳定，同时本发明的制作方法操作简单易行，降低了生产成本，适合大批量生产。

Description

陶瓷金卤灯内胆的制作方法及其制作模具

技术领域

本发明涉及一种陶瓷的成型方法，尤其涉及一种陶瓷金卤灯内胆的制作方法及其制作模具。

背景技术

高压气体放电灯(HID)是至今为止光效最好的电光源，它包括高压钠灯和金属卤化物灯。高压钠灯光效很高，达120lm/w，但其色温较低，约2000K左右，其光线呈橙黄色，显色指数不高，只能用作道路或建筑物的泛光照明；金属卤化物灯的色温在3000-5600K可调，而且显色指数很高，照明效果很好，故目前大量用于广告照明，其缺点是发光效率稍低。电弧管是用石英玻璃管做的，耐腐蚀性较差，工作温度较低，如何把高压钠苯透明氧化铝管技术移植到金卤灯上面来？多年来照明业界人士一直为实现这个梦想而努力。一个重要的思路是将高压钠灯的透明氧化铝陶瓷电弧管技术移植到金卤灯中来，用工作温度高，高温物理、化学性能更稳定的透明氧化铝陶瓷代替石英玻璃。

1994年，荷兰飞利浦公司解决了主要的技术难题，首先推出了陶瓷金卤灯，使之成为商业照明和展示照明的最新光源。一石激起千层浪。美国通用公司、德国欧斯朗公司也紧紧跟上，花巨资进行研究开发，经三家公司的数手努力，陶瓷金卤灯的结构更合理，技术更成熟，性能有了更大的提高，在室内外照明上进行了大量的推广应用。目前，陶瓷金卤灯是上述三大照明巨头重点推介的新产品。

陶瓷金卤灯的特点：

陶瓷金卤灯与其他灯具的性能比较表：

灯具名称	光效(lm/w)	显色指数(ka)	色温(K)	寿命(h)	体积
						陶瓷金卤灯	90-100	80-96	3000-5600	9500-15000	小
石英金卤灯	75-95	70-85	3000-5600	6000-9000	较小
						石英卤铝灯	25	100	3000	2000-5000	小
白炽灯	15	100	2800	1000	大

1)光色和显通性

陶瓷金卤灯使用透明氧化铝陶瓷作弧管壳，可在1500度的高温下工作而不会与发光物质起化学反应，因而比石英玻璃有更好的物理、化学性能和热稳定性，充入的卤化物的蒸汽压更高，因而使灯的显色性更好，光色更稳定。

2)发光效率

陶瓷金卤灯的电弧管可以做得很小，比如50w可以做得和石英卤钨灯泡(石英射灯)一样小，但它的工作温度可高达1200，气压更高，因而发光效率更高，一只50W的陶瓷金卤灯发光的亮度相当于4只50W的石英射灯的高度，节能效果非常大。

3)寿命及其他

金卤灯的使用寿命主要取决于电弧管内钠之素损耗的速度。由于氧化铝陶瓷在高温下几乎不和钠反应，因此陶瓷金卤灯的寿命比石英金卤灯长一倍左右，一般可达15000个小时，此外，陶瓷金卤灯的电弧管由于采用特殊工艺制成，其尺寸精度高、偏差小、使灯的性能一致性比石英金卤灯好，另外，氧化铝透明陶瓷过滤紫外线的功能更强，故陶瓷金卤灯几乎不含紫外线成分。

陶瓷金卤灯的应用：近几年来，欧美发达国家的陶瓷金卤灯大量进入商业应用领域：

1)室内照明：20～70W小功率陶瓷金卤灯，由于其体积和石英射灯相当，当光效高、光色好、无紫外线，因此可取代石英射灯和白炽灯广泛用于商场、展厅、厨房、酒店、办公室，家庭等场合。

2)室外照明：150-400W中，大功率型陶瓷金卤灯，已广泛用于道路、广场、车间、舞台和运动场，取代传统的钠灯和石英金卤灯，具备更好的光色和更长的寿命。

3)汽车前灯：用30W的小功率陶瓷金卤灯，可取代目前100W的石英射灯用于汽车的前大灯，在欧美发达国家已逐步推广。它比氙灯光色好，比石英射灯光效高而节能，瞬间启动等诸多的优点，因此业界著名照明公司均将它作为利润的增长点而着力推广。它也可以作为一个推广点，用来衡量一个国家照明行业的水平。

陶瓷金卤灯的核心技术在于圆形或椭圆形透明氧化铝陶瓷内胆的制造工艺，目前国内外在内胆的制造工艺技术上有所发展，但也存在很多问题，主要存在连接处容易漏气，且不易检测，质量不稳定等问题。专利申请号200710010552.0提供了一种陶瓷金卤灯内胆的制作方法，但此制作方法容易导致合金对坯体的内表面产生合金污染。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，通过大量的摸索和试验总结，提供了一种陶瓷金卤灯内胆的制作方法；解决了现有技术中陶瓷金卤灯内胆连接处容易漏气，且不易检测，质量不稳定的问题，同时本发明的制作方法操作简单易行，降低了生产成本，适合大批量生产。

本发明的另一目的在于提供一种陶瓷金卤灯内胆的制作方法所使用的制作模具。

本发明的技术方案如下：

本发明的制作方法包括下述步骤：

制作外模：用弹性有机材料制作出内表面与透明氧化铝陶瓷内胆的素坯形状相匹配的外模；

制作模芯：制作与透明氧化铝陶瓷内胆的素坯内表面形状相匹配的模芯；模芯由模芯一和模芯二构成；

制作包裹着模芯的素坯：将经过喷雾造粒的透明氧化铝陶瓷的粉料由模具的一端通过外模和模芯的间隙装入，充满模芯与外模的缝隙；密封后进行80-300兆帕的等静压；然后脱开模具，获得包裹着模芯的透明氧化铝陶瓷内胆的素坯；

制作素坯：将包裹着模芯的透明氧化铝陶瓷内胆的素坯放入脱胶中；脱胶温度为60°-400°，在脱胶后，脱去模芯二中的有机成分，取出模芯一，倒出模芯二挥发掉有机成分的后剩余的颗粒，获得透明氧化铝陶瓷内胆的素坯。

所述的制作外模步骤中，制作外模的弹性有机材料可为橡胶、乳胶及聚氨酯。

所述的制作模芯的步骤中，模芯一由抗压材料制成，如金属及陶瓷；模芯二由复合材料构成，复合材料的构成如下：2-20％的有机材料，起到粘接固体颗粒和提高模芯表面光洁度的作用，有机材料为石蜡，聚乙烯蜡，PVC中的任一种；98-80％的无机非金属固体颗粒，起到承担抗压强度和低膨胀的作用，固体颗粒为高纯度的氧化铝颗粒。

所述的制作素坯步骤，可在素烧炉中进行脱模芯，素烧温度为900°-1200°。

本发明的制作模具结构如下：包括外模及模芯，外模的两端设置模具封头，模芯由模芯一和模芯二构成，模芯一的中间部分由模芯二包裹着；模芯由外模两端的模具封头中间的定位孔固定。

本发明的优点效果如下：

1、通过本发明的制作方法，可以获得内表面光滑且不会被污染的任意形状的透明氧化铝陶瓷内胆的素坯，且能够满足强度和致密性的要求。

2、本发明的制作方法可使有机物完全挥发，固体颗粒选择在脱胶温度下没有被融化，以及在此温度下不会污染透明氧化铝陶瓷内胆的材料。并且材料选择范围宽，容易获得。

3、本发明可以获得高强度，高致密，不被污染，所要求形状，内壁光滑，壁厚均匀的透明氧化铝陶瓷内胆。使得陶瓷金卤灯内胆在连接处不漏气，易检测，质量稳定，同时本发明的制作方法操作简单易行，降低了生产成本，适合大批量生产。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中，1.外模，2.模芯一，3.模芯二，4.模具封头，5.陶瓷内胆。

具体实施方式

实施例1

本发明的制作方法包括下述步骤：

制作外模：用弹性有机材料橡胶制作出内表面与透明氧化铝陶瓷内胆的素坯形状相匹配的外模；

制作模芯：制作与透明氧化铝陶瓷内胆的素坯内表面形状相匹配的模芯；模芯由模芯一和模芯二构成；模芯一由抗压材料陶瓷制成；模芯二由复合材料构成，复合材料的构成如下：2％的石蜡，起到粘接固体颗粒和提高模芯表面光洁度的作用，98％的无机非金属固体颗粒，起到承担抗压强度和低膨胀的作用，固体颗粒为高纯度的氧化铝颗粒；

制作包裹着模芯的素坯：将经过喷雾造粒的透明氧化铝陶瓷的粉料由模具的一端通过外模和模芯的间隙装入，充满模芯与外模的缝隙；密封后进行200兆帕的等静压；然后脱开模具，获得包裹着模芯的透明氧化铝陶瓷内胆的素坯；

制作素坯：将包裹着模芯的透明氧化铝陶瓷内胆的素坯放入脱胶中；脱胶温度为200°，在脱胶后，脱去模芯二中的有机成分，取出模芯一，倒出模芯二挥发掉有机成分的后剩余的颗粒，获得透明氧化铝陶瓷内胆的素坯。

实施例2

所述的制作外模步骤中，制作外模的弹性有机材料为聚氨酯；

所述的制作模芯的步骤中，模芯一由抗压材料陶瓷制成；模芯二由复合材料构成，复合材料的构成如下：12％的聚乙烯蜡，起到粘接固体颗粒和提高模芯表面光洁度的作用，88％的无机非金属固体颗粒，起到承担抗压强度和低膨胀的作用，固体颗粒为高纯度的氧化铝颗粒；

所述的制作包裹着模芯的素坯步骤中，密封后进行300兆帕的等静压；

所述的制作素坯步骤，脱胶温度为60°；其它步骤同实施例1。

实施例3

所述的制作外模步骤中，制作外模的弹性有机材料为乳胶；

所述的制作模芯的步骤中，模芯一由抗压材料金属制成；模芯二由复合材料构成，复合材料的构成如下：20％的PVC，起到粘接固体颗粒和提高模芯表面光洁度的作用，80％的无机非金属固体颗粒，起到承担抗压强度和低膨胀的作用，固体颗粒为高纯度的氧化铝颗粒；

所述的制作包裹着模芯的素坯步骤中，密封后进行80兆帕的等静压；

所述的制作素坯步骤，脱胶温度为400°；其它步骤同实施例1。

实施例4

所述的制作素坯步骤中，可在素烧炉中进行脱模芯，素烧温度为900°；其它步骤同实施例1。

实施例5

所述的制作素坯步骤中，可在素烧炉中进行脱模芯，素烧温度为1200°；其它步骤同实施例1。

本发明的制作模具结构如下：包括外模及模芯，外模的两端设置模具封头，模芯由模芯一和模芯二构成，模芯一的中间部分由模芯二包裹着；模芯由外模两端的模具封头中间的定位孔固定。

Claims (5)

1.一种陶瓷金卤灯内胆的制作方法，其特征在于包括下述步骤：

制作外模：用弹性有机材料制作出内表面与透明氧化铝陶瓷内胆的素坯形状相匹配的外模；

制作模芯：制作与透明氧化铝陶瓷内胆的素坯内表面形状相匹配的模芯；模芯由模芯一和模芯二构成；

制作包裹着模芯的素坯：将经过喷雾造粒的透明氧化铝陶瓷的粉料由模具的一端通过外模和模芯的间隙装入，充满模芯与外模的缝隙；密封后进行80-300兆帕的等静压；然后脱开模具，获得包裹着模芯的透明氧化铝陶瓷内胆的素坯；

制作素坯：将包裹着模芯的透明氧化铝陶瓷内胆的素坯放入脱胶装置中；脱胶温度为60℃-400℃，在脱胶后，脱去模芯二中的有机成分，取出模芯一，倒出模芯二挥发掉有机成分后的剩余颗粒，获得透明氧化铝陶瓷内胆的素坯。

2.根据权利要求1所述的陶瓷金卤灯内胆的制作方法，其特征在于所述的制作外模步骤中，制作外模的弹性有机材料为橡胶、乳胶及聚氨酯中的任一种。

3.根据权利要求1所述的陶瓷金卤灯内胆的制作方法，其特征在于所述的制作模芯的步骤中，模芯一由抗压材料制成，该抗压材料为金属及陶瓷；模芯二由复合材料构成，复合材料的构成如下：2-20％的有机材料，起到粘接固体颗粒和提高模芯表面光洁度的作用，有机材料为石蜡，聚乙烯蜡，PVC中的任一种；98-80％的无机非金属固体颗粒，起到承担抗压强度和低膨胀的作用，固体颗粒为高纯度的氧化铝颗粒。

4.根据权利要求3所述的陶瓷金卤灯内胆的制作方法，其特征在于所述的构成模芯二的复合材料的如下：2％的石蜡，98％的高纯度的氧化铝颗粒。

5.制作权利要求1所述的陶瓷金卤灯内胆的制作模具，其结构如下：包括外模及模芯，外模的两端设置模具封头，模芯由模芯一和模芯二构成，模芯一的中间部分由模芯二包裹着；模芯由外模两端的模具封头中间的定位孔固定；所述的模芯一由抗压材料制成，该抗压材料为金属及陶瓷；模芯二由复合材料构成，复合材料的构成为，2％的石蜡和98％的高纯度的氧化铝颗粒。