CN104242068A - 一种汽车用陶瓷火花塞烧结工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及陶瓷零部件制造技术领域，更具体的说是涉及一种汽车用陶瓷火花塞烧结工艺，包括等静压成型、磨削加工、素烧、上釉和高温烧结五个步骤。本发明通过利用干压成型取代传统的浆注热压成型工艺，采用等静压压机对干粉进行冷压成型，并对工艺过程中通过对干粉进给量、加热温度和时间、釉层厚度等参数进行不断优化，成型的火花塞产品密度高、烧结收缩率小、热性能稳定、生产效率高，适用性强。
Description
技术领域：
本发明涉及陶瓷零部件制造技术领域，更具体的说是涉及一种汽车用陶瓷火花塞烧结工艺。
背景技术：
火花塞的作用是把高压导线送来的脉冲高压电放电，击穿火花塞两电极间空气，产生电火花以此引燃气缸内的混合气体；作为汽油或燃气发动机关键点火元件之一的火花塞，其与点火系统和供油系统配合使发动机作功，火花塞在工作中的可靠性直接影响到发动机的动力性和尾气的排放；由于气缸压缩比增大，火花塞的点火电压必然要相应提高，因此火花塞瓷绝缘体工作环境将越来越恶劣，而传统火花塞瓷绝缘体制造工艺多是浆注热压成型，而浆注热压成型工艺制得的瓷绝缘体在烧制过程中会出现气孔、缩孔和热性能不稳定等缺陷，其性能也很难适应汽油或燃气发动机发展的需要。
日前，粉末成型是一种非常重要的加工方式，是一种节能、节材的先进制造技术，是目前一种较先进的成型工艺，以其独特的优势开始替代传统的成型方法，如陶瓷生产的火花塞、瓷球、柱塞、真空管壳等产品，现有的用于生产火花塞的干粉成型设备，对火花塞的加工尺寸精度难以进一步提高，不能满足市场要求。
发明内容：
本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种汽车用陶瓷火花塞烧结工艺，通过利用干压成型取代传统的浆注热压成型工艺，采用等静压压机对干粉进行冷压成型，并对工艺过程中通过对干粉进给量、加热温度和时间、釉层厚度等参数进行不断优化，成型的火花塞产品密度高、烧结收缩率小、热性能稳定、生产效率高，适用性强。
本发明的技术解决措施如下：
一种汽车用陶瓷火花塞烧结工艺，包括等静压成型、磨削加工、素烧、上釉和高温烧结，其特征在于：所述等静压成型步骤：将配比好的原料加入等静压成型机的料斗，通过连接管进入磨具下模型腔内，由液压油缸带动磨具上模的冲头进入下模型腔，同时排除型腔内的空气，原料真空压实成火花塞光坯，上模的行程时间为1～3s，冲头在下模型腔内的停留时间为3～5s；
所述磨削加工步骤：将等静压成型步骤制得的火花塞光坯经转速为1300～1500r/min的磨削机对其外表面进行一次磨削成型；
所述素烧步骤：将磨削加工成型的火花塞坯体逐一装进匣钵内，送入烧成工作温度为1590～1610℃的双道推板电窑内进行烧结，电窑推进器前进的速度为8～12mm/min，每块匣钵进出频率为13～18min；
所述上釉步骤：将素烧后的火花塞坯体通过加热装置预热干燥后经施釉装置进行喷釉，坯体表面釉层厚度为0.04mm～0.06mm，喷釉后的坯体再次进行加热干燥；
所述高温烧结步骤：将上釉后的坯体放入温度为1200℃的单组推板电窑内进行烧结2～4个小时。
作为改进，所述磨削加工步骤中磨削产生的粉体经收尘器进行收集回收。
作为改进，所述火花塞光坯进行磨削加工的同时通过转速为800～1000r/min的抛光轮对其表面进行抛光，可有效去除坯体表面磨削成型产生的粉体，并提高其表面光洁度。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过利用干压成型取代传统的浆注热压成型工艺，采用等静压压机对干粉进行真空压实成型，并对工艺过程中通过对干粉进给量、加热温度和时间、釉层厚度等参数进行不断优化，成型的火花塞产品密度高、烧结收缩率小、热性能稳定、生产效率高，其加工尺寸精度可调、适用性强；
(2)采用单、双组推板电窑对不同加工步骤的火花塞坯体进行加热，节能、热效率高以及抗电性和抗折强度好。
综上所述，本发明具有环保节能、效率高、火花塞产品性能好、加工尺寸精度高等优点。
具体实施方式：
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。
实施例
一种汽车用陶瓷火花塞烧结工艺，包括以下步骤：
首先，将配比好的干粉加入等静压成型机的料斗内，经连接料斗出口和模具的连接管进入磨具下模型腔内，该上模的行程时间为2s，调节料斗出口处的流量阀并通过液压油缸带动磨具上模的冲头进入下模型腔停留4s，此时通过真空气阀排除型腔内的空气，原料真空压实成火花塞光坯，对火花塞光坯进行压实检验，检验合格的火花塞光坯经转速为1500r/min的磨削机对其外表面进行一次磨削成型，同时通过转速为800～1000r/min的抛光轮对其表面进行抛光，可有效去除坯体表面磨削成型产生的粉体，并提高其表面光洁度，对该步骤中产生的粉体经收尘器进行回收再利用；将磨削加工成型的火花塞坯体逐一装进匣钵内，送入烧成工作温度为1590～1610℃的双道推板电窑内进行烧结，电窑推进器前进的速度为8～12mm/min，每块匣钵进出频率为13～18min。
所述素烧步骤中双组推板电窑的工艺参数如下：
| 序号 | 温区 | 温度(℃) |
| T1 | 第一区 | 880 |
| T2 | 第二区 | 1340 |
| T3 | 第三区 | 1590～1610 |
| T4 | 第四区 | 1590～1610 |
| T5 | 第五区 | 1590～1610 |
| T6 | 第六区 | 1590～1610 |
| T7 | 第七区 | 1340 |
| T8 | 第八区 | 880 |
对素烧后的火花塞坯体进行尺寸和性能检验，合格的火花塞坯体通过加热装置预热干燥后经施釉装置进行喷釉，火花塞坯体表面釉层厚度为0.04mm～0.06mm，喷釉后的火花塞坯体再次进行加热干燥；将上釉后的火花塞坯体放入温度为1200℃的单组推板电窑内进行烧结2～4个小时成品，釉烧后的火花塞坯体进行釉面外观检验，检验合格后进行包装。
采用本发明干压成型工艺制得的火花塞的性能如下：
| 性能指标 | 标准 | 本发明干压成型工艺 |
| 密度(g/cm3) | 3.65 | 3.70～3.73 |
| 抗电性 | S-0 | S-3 |
| 抗折强度(MPa) | 65 | 85～100 |
Claims (3)
1.一种汽车用陶瓷火花塞烧结工艺，包括等静压成型、磨削加工、素烧、上釉和高温烧结，其特征在于：
所述等静压成型步骤：将配比好的原料加入等静压成型机的料斗，通过连接管进入磨具下模型腔内，由液压油缸带动磨具上模的冲头进入下模型腔，同时排除型腔内的空气，原料真空压实成火花塞光坯，上模的行程时间为1～3s，冲头在下模型腔内的停留时间为3～5s；
所述磨削加工步骤：将等静压成型步骤制得的火花塞光坯经转速为1300～1500r/min的磨削机对其外表面进行一次磨削成型；
所述素烧步骤：将磨削加工成型的火花塞坯体逐一装进匣钵内，送入烧成工作温度为1590～1610℃的双道推板电窑内进行烧结，电窑推进器前进的速度为8～12mm/min，每块匣钵进出频率为13～18min；
所述上釉步骤：将素烧后的火花塞坯体通过加热装置预热干燥后经施釉装置进行喷釉，火花塞坯体表面釉层厚度为0.04mm～0.06mm，喷釉后的火花塞坯体再次进行加热干燥；
所述高温烧结步骤：将上釉后的坯体放入温度为1200℃的单组推板电窑内进行烧结2～4个小时。
2.如权利要求1所述的一种汽车用陶瓷火花塞烧结工艺，其特征在于：所述磨削加工步骤中产生的粉体经收尘器进行收集回收。
3.如权利要求1所述的一种汽车用陶瓷火花塞烧结工艺，其特征在于：所述火花塞光坯进行磨削加工的同时通过转速为800～1000r/min的抛光轮对其表面进行抛光。
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