CN101630618A - 一种陶瓷金卤灯电弧管壳一体化制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种陶瓷金卤灯电弧管壳一体化制造方法，该方法步骤为用水溶性聚合物材料制造内芯；将内芯和金属或/塑料模具组装成所需的空腔；用挤压工艺或/注射工艺往该空腔中注射氧化铝陶瓷粉末的热熔浆料，制成含有内芯的陶瓷胚体；然后将包含内芯的陶瓷胚体放进水中，逐渐将内芯溶解，剩下空心的氧化铝陶瓷胚体，将陶瓷胚体素烧，再移至真空炉或氢气炉中烧成半透明的一体化陶瓷金卤灯电弧管壳。本发明采用水溶性的聚合物材料作内芯，能很容易用水去除内芯，简化了陶瓷金卤灯电弧管生产工艺，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷金卤灯的制造方法，尤其涉及陶瓷金卤灯电弧管壳一体化制造方法。
背景技术
由于采用了半透明氧化铝陶瓷代替石英金卤灯电弧管中的石英玻璃，故陶瓷金卤灯的各种性能有了很大的提高，如发光效率提高，光色变化小，体积缩小，寿命更长。近年来，陶瓷金卤灯的开发成了我国绿色照明领域的一个新热点，其中众所关注的关键技术之一是半透明氧化铝陶瓷电弧管壳的一体化制造技术。
与早先的多段组合式圆柱形结构相比，单体一体化的椭球形结构是目前最先进最合理的模式，它大大地提升了陶瓷金卤灯的各项性能指标，为其大批量推广应用起了很大的作用。
国内关于氧化铝陶瓷电弧管壳一体化制造技术的专利，主要有两个，一是美国通用电器公司的CN1489558A，它的特征是采用高温可氧化的材料如石墨，聚合物等材料制作内芯，用注射成形法制成陶瓷胚体，再用高温氧化的方法将内芯材料变为二氧化碳挥发掉，留下中空的陶瓷胚体。二是美国奥斯兰姆施尔凡尼亚公司的CN1251330A，它的特征是用石墨材料作内芯，用柔顺弹性(如橡胶)材料作外模，向空腔填充氧化铝可流动的粉体，再用冷等静压成形胚体，脱模后将胚体进加热到1300℃左右将石墨内芯氧化掉，得到中空的陶瓷胚体。
以上两个专利的共同特点是采用可以高温氧化挥发的材料作为芯。它们的麻烦之处是内芯的氧化挥发工艺严格而漫长，稍不注意，胚体变形、起泡、开裂，而且所需的时间很长。
因此，寻找另一种更容易去除的内芯材料以及新的去除方法，来简化工艺，提高生产效率是一个急需解决的问题。
发明内容
本发明目的就是为了提供一种不采用挥发性内芯，而采用可溶于水的聚合物材料制成内芯，能很容易将内芯用水溶解，简化了陶瓷金卤灯电弧管生产工艺，提高了生产效率。
为了解决以上问题，本发明采用以下技术方案：
一种陶瓷金卤灯电弧管壳一体化制造方法，该方法步骤为：
1)用可溶于水的聚合物材料制成内芯；
2)将该内芯和金属或/塑料模具组装成所需的空腔；
3)通过挤压工艺或/注射工艺往该空腔中注射氧化铝陶瓷粉末的热熔浆料，制成含有内芯的陶瓷胚体；
4)将含有内芯的陶瓷胚体取出，放入带有循环冷水的容器中，用循环冷水将内芯溶解；
5)将得到的空心陶瓷胚体素烧，再放入1～5×10-3MPa的真空或0.02～0.05MPa的流动氢气炉中在1700～1900℃的高温下烧结2～4小时后，即得到半透明的一体化陶瓷金卤灯电弧管壳。
所述的内芯制作过程为将可溶于水的聚合物材料放进60～90℃的去离子水中搅拌溶解至饱和状态，然后注射进有关的钢模中冷却成形，即得到所需的内芯。可溶于水的聚合物材料为琼脂、明胶、壳聚糖等天然生物大分子材料。所述热熔桨料的准备过程为，按重量百分比将20～35％的热熔性粘合剂加入到氧化铝陶瓷粉末中混合均匀，然后在120～170℃时将含有热熔粘合剂的陶瓷粉末混炼成可塑料流体，再用压力注射成型。将内芯和金属或/塑料模具组装成的空腔形状与电弧管壳外表面形状相配。用水将陶瓷胚体中的内芯溶解后，对空心陶瓷胚体进行素烧，温度为1200～1500℃，时间为1～2小时。
所用的热熔性粘合剂为注射工艺所共知的聚合物，如石蜡、聚丙烯、聚乙烯、硬脂酸等。挤压工艺、注射工艺为现有技术。
本发明采用可溶于水的聚合物材料来制作内芯，将内芯和金属或/塑料组装成空腔后，往空腔中注射或/挤压氧化铝陶瓷粉末的热熔浆料，从而制成含有内芯的陶瓷胚体，只需将含有内芯的陶瓷胚体放入水中将其内芯溶解，就能得到空心的陶瓷胚体，简化了陶瓷金卤灯电弧管生产工艺，提高了生产效率。
具体实施方式
本发明采用可溶于水的聚合物材料制作内芯，将内芯和金属或/塑料组装成空腔后，往空腔中注射或/挤压氧化铝陶瓷粉末的热熔浆料，从而制成含有内芯的陶瓷胚体，只需将含有内芯的陶瓷胚体放入水中将其内芯溶解，就能得到空心的陶瓷胚体，为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
制作内芯：将生物大分子材料琼胶或者明胶或者壳聚糖加入80℃的去离子水中，搅拌至饱和状态，再用压缩空气将其注入相应的钢模中，冷却成形后取出，即制成所需的内芯。
热熔桨料的准备：按重量百分比将20～35％的热熔性粘合剂加入到氧化铝陶瓷粉末中混合均匀，然后在120～170℃的温度范围将含有热熔粘合剂的陶瓷粉末混炼成可塑料流体，再用压力注射成型。所用的热熔性粘合剂为注射工艺所共知的聚合物，如石蜡、聚丙烯、聚乙烯、硬脂酸等。
制作含有内芯的陶瓷胚体：将该内芯和与电弧管壳外表面形状相配的金属或/塑料模具组装成所需的空腔，往模具的空腔中用挤压工艺或/注射工艺注射氧化铝陶瓷粉末的热熔浆料，浆料冷却，即制成含有内芯的陶瓷胚体。
得到空心陶瓷胚体：将含有内芯的陶瓷胚体放入循环冷水的容器中，用循环冷水将内芯溶解，即得到一个空心的一体化的氧化铝陶瓷空心胚体。
得到半透明的一体化陶瓷金卤灯电弧管壳：将空心陶瓷胚体在温度为1200～1500℃时，素烧1～2小时，再放入1～5×10-3MPa的真空或0.02～0.05MPa的流动氢气炉中在1700～1900℃的高温下烧结2～4小时后，即得到半透明的一体化陶瓷金卤灯电弧管壳。
Claims (6)
1、一种陶瓷金卤灯电弧管壳一体化制造方法，该方法步骤为：
1)用可溶于水的聚合物材料制成内芯；
2)将该内芯和金属或/塑料模具组装成所需的空腔；
3)通过挤压工艺或/注射工艺往该空腔中注射氧化铝陶瓷粉末的热熔浆料，制成含有内芯的陶瓷胚体；
4)将含有内芯的陶瓷胚体取出，放入带有循环冷水的容器中，用循环冷水将内芯溶解；
5)将得到的空心陶瓷胚体素烧，再放入1～5×10-3MPa的真空或0.02～0.05MPa的流动氢气炉中在1700～1900℃的高温下烧结2～4小时后，即得到半透明的一体化陶瓷金卤灯电弧管壳。
2、根据权利要求1所述的陶瓷金卤灯电弧管壳一体化制造方法，其特征在于：所述的内芯制作过程为将可溶于水的聚合物材料放进60～90℃的去离子水中搅拌溶解至饱和状态，然后注射进钢模中冷却成形，即得到所需的内芯。
3、根据权利要求2所述的陶瓷金卤灯电弧管壳一体化制造方法，其特征在于：所述的可溶于水的聚合物材料为琼脂、明胶、壳聚糖等天然生物大分子材料。
4、根据权利要求1或2或3所述的陶瓷金卤灯电弧管壳一体化制造方法，其特征在于：所述热熔桨料的准备过程为，按重量百分比将20～35％的热熔性粘合剂加入到氧化铝陶瓷粉末中混合均匀，然后在120～170℃时将含有热熔粘合剂的陶瓷粉末混炼成可塑料流体，再用压力注射成型。
5、根据权利要求4所述的陶瓷金卤灯电弧管壳一体化制造方法，其特征在于：所述空腔形状与电弧管壳外表面形状相配。
6、根据权利要求4所述的陶瓷金卤灯电弧管壳一体化制造方法，其特征在于：所述素烧温度为1200～1500℃，时间为1～2小时。
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| CN200910042136A CN101630618A (zh) | 2009-08-21 | 2009-08-21 | 一种陶瓷金卤灯电弧管壳一体化制造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN102424567A (zh) * | 2011-08-31 | 2012-04-25 | 廊坊力泰道路设施制造有限公司 | 一种高压气体放电灯用陶瓷管的制造方法 |
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2009
- 2009-08-21 CN CN200910042136A patent/CN101630618A/zh active Pending
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| CN102424567B (zh) * | 2011-08-31 | 2015-02-18 | 廊坊力泰道路设施制造有限公司 | 一种高压气体放电灯用陶瓷管的制造方法 |
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