CN102371616A - 陶瓷坯体干压成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种陶瓷坯体干压成型工艺，包括以下步骤：①填料，向阴模中加入制作陶瓷坯体的料粉；②预压紧，上冲头下降，阴模静止，使阴模上部的粉料密度增大；③同步压制，阴模和上冲头同步向下运动，使阴模下部的粉料密度增大；④再次加压，阴模静止，上冲头继续向下压制，对粉料进行再次加压；⑤保护脱模，压制完成后将上冲头压在坯体表面进行脱模，使加在坯体上的应力匀速释放至脱模。本发明减少了微波介质陶件的开裂、分层现象，并减少了产品两端锥度，提高了产品合格率。

Description

陶瓷坯体干压成型工艺
技术领域
本发明涉及一种陶瓷坯体加工工艺，具体涉及一种保护脱模下微波介质陶瓷坯体压成型工艺，主要适用于坯体厚度≥2mm的陶瓷坯体加工成型。
背景技术
陶瓷坯体成型有许多方法，干压成型是其中的一种。干压成型简单易操作，产品一致性好，特别适合批量生产。但干压成型压制的瓷件外形也比较简单，对那些体积比较大，特别是较厚的微波介质瓷件(厚度≥2mm)，在脱模过程中容易产生开裂、分层等现象，另外，烧成后，产品两端会出现锥度，这些都会带来较多的废次品，产品合格率低，产生严重的浪费，加大了企业的生产成本。
发明内容
本发明的目的是解决上述背景技术上存在的不足，提供一种减少微波介质陶件的开裂、分层现象、减少产品两端锥度，提高产品合格率的干压成型加工工艺。
为实现上述目的，本发明设计的一种陶瓷坯体干压成型工艺，包括以下步骤：
①、填料，向阴模中加入制作陶瓷坯体的料粉；
②、预压紧，上冲头下降，阴模静止，使阴模上部的粉料密度增大；
③、同步压制，阴模和上冲头同步向下运动，使阴模下部的粉料密度增大；
④、再次加压，阴模静止，上冲头继续向下压制，对粉料进行再次加压；
⑤、保护脱模，压制完成后将上冲头压在坯体表面进行脱模，使加在坯体上的应力匀速释放至脱模。
在上述技术方案的步骤①中，所述制作陶瓷坯体的料粉的化学式为xCaTiO3-(1-x)NdAlO3，0.6＜x＜0.73。
在上述技术方案的步骤①中，按照制作陶瓷坯体的料粉的化学式，计算出所需各原料的质量，采用分析纯原料：99.9wt％的Nd2O3；99.8wt％的CaCO3、TiO2；99.99wt％的Al2O3；所有原料在使用前需在110℃经过12h的烘干处理，稀土元素则需要在1000℃下煅烧2h，用电子秤称量时误差必须小于0.05％以保证称量的准确性。
在上述技术方案的步骤②、③和④中，所述加压的压力为200-300MPa。
在上述技术方案的步骤⑤中，压制完成后给上冲头一个向下压力，阴模在脱模杆的作用下往下压，使上冲头一直停在坯体表面，直到坯体浮出阴模，使加在坯体上的应力匀速释放。
进一步地，所述上冲头一个向下压力来自于机床上设置的气垫装置。
本发明提供的陶瓷坯体干压成型工艺，是在压制过程中给阴模中的坯体上下两端施于同等压力，保持坯体整体密度的均匀，保证了产品在烧成过程中的收缩率一致，减少微波介质陶件的开裂、分层现象，有效地避免了产品两端出现锥度，在脱模过程中给一个稳定的压制力使产品缓慢释放，防止脱模时的快速弹性形变给产品带来开裂、分层现象，经过试验本发明大大提高了产品合格率，节约了原材料。降低了企业生产成本。
附图说明
图1是本发明流程图；
图2是填料过程中的设备状态图；
图3是上加压过程中的设备状态图；
图4是同步压制过程中的设备状态图；
图5是再次加压过程中的设备状态图；
图6是保护脱模过程中的设备状态图；
图中：1、阴模，2、上冲头，3、粉料。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
如图1所示，陶瓷坯体干压成型工艺包括以下步骤：
①、填料，向阴模中加入制作陶瓷坯体的料粉，上冲头下降进入阴模(参阅附图图2所示)；②、预加压，上冲头下降，在阴模下降之前，上冲头开始压缩粉末，使阴模上部的粉料密度增大(参阅附图图3所示)；③、同步压制，上冲头进一步下降的同时，阴模和上冲头同步向下运动，使阴模下部的粉料密度增大(参阅附图图4所示)；④、再次加压，上冲头继续向下，对粉料进行再次加压(参阅附图图5所示)；⑤、保护脱模，压制完成后给上冲头一个向下压力，阴模在脱模杆的作用下往下压，使上冲头一直停在坯体表面，直到坯体浮出阴模，保证加在坯体上的应力匀速释放。
在步骤①中，所述制作陶瓷坯体的料粉的化学式为xCaTiO3-(1-x)NdAlO3，0.6＜x＜0.73，按照制作陶瓷坯体的料粉的化学式，计算出所需各原料的质量，采用分析纯原料：99.9wt％的Nd2O3；99.8wt％的CaCO3、TiO2；99.99wt％的Al2O3；所有原料在使用前需在110℃经过12h的烘干处理，稀土元素则需要在1000℃下煅烧2h，用电子秤称量时误差必须小于0.05％以保证称量的准确性。
在步骤②、③和④中，加压的压力为200-300Mpa，坯体上下两端都经受几乎相当的压力，整个坯体内部密度均匀，经过烧成工序后，瓷件的收缩率就能保持一致，不再出现锥度，也避免因各部收缩率不同造成瓷件烧制时发生开裂现象。
压制完成后，阴模在脱模杆的作用下被强制性的往下压，直到固定冲端面与阴模面相平，坯体浮出阴模，这是脱模过程。脱模期间如果上冲头快速脱离坯体表面，坯体在完全松弛状态下冲出阴模，则可能因快速弹性形变而发生开裂、分层现象，为此，在机床上设置了一个气垫装置，其作用就是压制完成后，给上冲头一个向下压力，使上冲头一直停在坯体表面，直到坯体浮出阴模(如附图6所示)，这样就可以保证加在坯体上的应力匀速释放，防止快速弹性形变给产品带来的伤害。

Claims (6)

1.一种陶瓷坯体干压成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
①、填料，向阴模中加入制作陶瓷坯体的料粉；
②、预压紧，上冲头下降，阴模静止，使阴模上部的粉料密度增大；
③、同步压制，阴模和上冲头同步向下运动，使阴模下部的粉料密度增大；
④、再次加压，阴模静止，上冲头继续向下压制，对粉料进行再次加压；
⑤、保护脱模，压制完成后将上冲头压在坯体表面进行脱模，使加在坯体上的应力匀速释放至脱模。
2.根据权利要求1所述的陶瓷坯体干压成型工艺，其特征在于：在步骤①中，所述制作陶瓷坯体的料粉的化学式为xCaTiO3-(1-x)NdAlO3，0.6＜x＜0.73。
3.根据权利要求2所述的陶瓷坯体干压成型工艺，其特征在于：在步骤①中，按照制作陶瓷坯体的料粉的化学式，计算出所需各原料的质量，采用分析纯原料：99.9wt％的Nd2O3；99.8wt％的CaCO3、TiO2；99.99wt％的Al2O3；所有原料在使用前需在110℃经过12h的烘干处理，稀土元素则需要在1000℃下煅烧2h，用电子秤称量时误差必须小于0.05％以保证称量的准确性。
4.根据权利要求1所述的陶瓷坯体干压成型工艺，其特征在于：在步骤②、③和④中，所述加压的压力为200-300MPa。
5.根据权利要求1所述的陶瓷坯体干压成型工艺，其特征在于：
在步骤⑤中，压制完成后给上冲头一个向下压力，阴模在脱模杆的作用下往下压，使上冲头一直停在坯体表面，直到坯体浮出阴模，使加在坯体上的应力匀速释放。
6.根据权利要求5所述的陶瓷坯体干压成型工艺，其特征在于：所述上冲头一个向下压力来自于机床上设置的气垫装置。
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