CN105108883B - 一种陶瓷产品的注浆成型方法 - Google Patents

Abstract

一种陶瓷产品的注浆成型方法，包括用于所述金属模速冻的冷冻装置，此时所述金属模为浇注完成的状态。本发明采用一种陶瓷产品的注浆成型装置及使用方法，具有操作简单，可靠性高，设备通用性强，易实现全自动化的无人操作等特点；大幅度提高产品品质，无需传统工艺中的石膏模干燥环节，节省能耗，降低生产成本，具有显著的经济效益。

Description

一种陶瓷产品的注浆成型方法

技术领域

本发明注浆成型装置领域，特别是一种陶瓷产品的注浆成型方法。

背景技术

现有陶瓷产品注浆成型的方法，有采用石膏模具脱水成型和采用金属模具的热压注成型两种。金属模具的热压注方法适用于非粘土、非水体系的特种陶瓷产品的成型。石膏模具脱水方法适用于日用陶瓷、艺术陶瓷、耐火材料及卫生洁具陶瓷等传统陶瓷产品的成型，此类产品的配方属于粘土水体系，成本低。

传统陶瓷产品的注浆成型中，为了获得良好的浆料悬浮性及干燥坯体强度，坯体配方中通常引入30—50％的粘土，因此，陶瓷浆料通常的水分含量都达到30％左右，水分蒸发就会给坯体带来极大的收缩和变形，导致注浆产品普遍存在器型不规则，表面波浪不平等缺陷，故而注浆水分含量大都是陶瓷注浆产品变形的主要原因。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种减少陶瓷注浆产品变形的注浆成型方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种陶瓷产品的注浆成型装置，包括金属模；包括用于所述金属模速冻的冷冻装置，此时所述金属模为浇注完成的状态。

进一步的，还包括浇注时，加快浆料在所述金属模内流动速度的振动装置。

进一步的，所述金属模内设置泡沫内芯。

进一步的，所述自动化流水线包括用于运送金属模的运输循环线、开模装置、合模装置、振动装置和冷冻装置；所述开模装置、合模装置、振动装置和冷冻装置依次设置在所述运输循环线的输送范围内。

进一步的，所述振动装置、冷冻装置、开模装置和合模装置设置在所述运输循环线上。

进一步的，所述振动装置、冷冻装置、开模装置和合模装置分别独立于所述运输循环线，并分别设置在所述运输循环线的侧边上。

一种陶瓷产品的注浆成型方法；包括以下步骤：

1)配比浆料，其中浆料组分中生粘土含量不大于18％；

2)将金属模与振动装置连接；

3)启动所述振动装置，在振动的状态下，向金属模的浇注口加注浆料；

4)将注满浆料的金属模放置在冷冻装置内冷冻；

5)开模，取出坯体。

进一步的，所述浆料组分中添加有粗颗粒，且粗颗粒的含量在1-50％，粗颗粒的粒径在0.5-3mm范围内。

进一步的，所述冷冻装置使用的冷冻介质为液氮。

进一步的，步骤3)中所述振动装置的振动频率为300-800赫兹；

步骤4)中的开模前，先用火焰枪加热所述金属模的开合连接件。

本发明采用一种陶瓷产品的注浆成型装置及使用方法，具有操作简单，可靠性高，设备通用性强，易实现全自动化的无人操作等特点；大幅度提高产品品质，无需传统工艺中的石膏模干燥环节，节省能耗，降低生产成本，具有显著的经济效益。

附图说明

图1为本发明陶瓷产品的注浆成型装置的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明中金属模的一个实施例的结构示意图；

图3为本发明中金属模的一个实施例的剖视图；

图4为本发明陶瓷产品的注浆成型循环生产线的一个实施例的俯视示意图。

其中：金属模1，浇注口101，开合连接件102；

冷冻装置2，保温箱21，冷冻液管22，冷冻液罐23，冷冻腔体201；

浆料勺4，型芯5，坯体6，运输循环线7，振动装置8，模具回温装置10，模具转移装置11，振动浇注工位12，冷冻工位13，开合连接件加温工位14，开模取坯工位15，模具回温工位16，合模工位17。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1及图2所示，一种陶瓷产品的注浆成型装置，包括金属模1，所述金属模1上设有浇注口101；包括用于所述金属模1速冻的冷冻装置2，此时所述金属模为浇注完成的状态。

如图2及图3所示，浆料勺4通过金属模1的浇注口101，向金属模1模具内壁与型芯5组成的型腔内浇注浆料，形成陶瓷产品的坯体6；浇注完成后，启动冷冻装置，将坯体6经速冻结冰，提高坯体6的强度，足以承受脱模后修坯所施加的外力而不至于被损坏，提高产品的质量。

本实施例中，注浆成型采用的是金属模1，金属的导热率高，且强度高、抗振动能力强、使用寿命长，无需干燥即可重复使用，减少生产成本；更优的是选用市场价格较低，质量更轻的铝或铝合金作为金属模具的材质，搬运方便。

如图2和图3所示，还包括浇注时，加快浆料在所述金属模1内流动速度的振动装置。

本技术方案中，振动装置可以是安装了振动电机的振动台面，将金属模1放置在振动台面上，往金属模1内浇注浆料的同时，启动振动电机，振动电机的振动波作用在所述金属模1上，粘稠的浆料受强迫振动，流动性增加，加快了浇注效率，且保证浆料布满金属模1内型腔的各个角落，保证坯体6的成型质量；而振动台面和振动电机频率的大小可以根据金属模1的大小适应性设计，实用性强；而振动装置还可以是上种振动结构的方式再加上安装在所述浇注口101位置的振动棒，或者将振动棒安装在送料装置的出料口处，振动棒的振动波直接作用在浆料上，加快浇注效率；故而使用类似振动原理的装置，均落在本发明的保护范围内。

所述金属模1内设置泡沫内芯。本实施例中，型芯5为泡沫内芯，泡沫内芯消除方便，提高成型效率。

如图4所示，所述注浆成型装置可设计成自动化流水线，所述自动化流水线包括用于运送金属模1的运输循环线7、开模装置、合模装置、振动装置8和冷冻装置2；所述运输循环线7依次设有振动浇注工位12、冷冻工位13、开模取坯工位15和合模工位17，所述开模装置、合模装置、振动装置8和冷冻装置2依次对应于振动浇注工位12、冷冻工位13、开模取坯工位15和合模工位17设置在运输循环线的输送范围内。

关于所述振动装置、冷冻装置、开模装置和合模装置相对所述运输循环线7设置的位置，一种方式是将直接将各装置设置在运输循环线7上，另一种方式是将各装置设置在所述运输循环线7的侧边，并分别通过模具转移装置11与运输循环线7连接；浇注前后的所述金属模1通过所述模具转移装置11在所述振动浇注工位12与振动装置8之间转移，冷冻前后的所述金属模1通过所述模具转移装置11在所述冷冻工位13和所述冷冻装置2之间转移。

优选的，所述运输循环线7上还设有开合连接件加温工位14，所述开合连接件加温工位14设置在所述冷冻工位13和开模取坯工位15之间，所述金属模1的开合连接件在所述开合连接件加温工位14上升温加热；

优选的，还包括模具回温装置10和模具回温工位16，所述模具回温工位16设置在所述运输循环线7的开模取坯工位15和合模工位17之间，取件完成后的空置金属模1在所述模具回温工位16通过所述模具回温装置10回温；

空的金属模1在运输循环线7上运送，运送到振动浇注工位12时，通过模具转移装置11转移到振动装置8上，开始浇注，浇注的同时启动振动装置8振动；浇注完成后，金属模1再通过模具转移装置11转移到运输循环线上，继续运送；

运送到冷冻工位13时，金属模1通过模具转移装置11转移到冷冻装置2内进行快速冷冻，优选的冷冻时间为2-6分钟，冷冻结束后，金属模1再通过模具转移装置11转移到运输循环线上，继续运送；

运送到开合连接件加温工位14，对金属模1的开合连接件102进行加热，使其易松脱，方便快速开模；而后金属模1继续在运输循环线7上运送；

运送到开模取坯工位15时，将坯体6取出，空置的金属模1继续在运输循环线7上运送；

运送到模具回温工位16，空置的金属模1通过模具转移装置11转移到模具回温装置10内进行回温，可采用的方式是将模具放在水中浸泡或模具表面喷涂水雾来实现其降温，利于模具迅速循环使用；回温完成后，金属模1再通过模具转移装置11转移到运输循环线上，继续运送；

运送到合模工位17时，将新的型芯5放入金属模1内，重新合模，并通过开合连接件102将上下模具固定；空的金属模1继续在运输循环线7上运送，并重复上述步骤。

关于一种陶瓷产品的注浆成型装置的使用方法，包括以下步骤：

1)配比浆料，其中浆料组分中生粘土含量不大于18％；

2)将金属模1与振动装置连接；

3)启动所述振动装置，在振动的状态下，向金属模1的浇注口101加注浆料；

4)将注满浆料的金属模1放置在冷冻装置2内冷冻；

5)开模，取出坯体6。

浇注在振动状态下进行，粘稠的浆料受振动装置的强迫振动，流动性增加可实现快速浇注；加快了浇注效率，且保证浆料布满金属模1内型腔的各个角落，保证坯体6的成型质量；

将坯体6经速冻结冰，提高坯体6的强度，足以承受脱模后修坯所施加的外力而不至于被损坏，提高产品的质量。

浆料的配方中，生粘土含量小于18％，更优选的方案是小于10％，也可以少量添加粘结剂(如糊精)提高坯体强度，生粘土含量的减少，直接降低了最终坯体中的水分，避免坯体的收缩；

所述浆料的配方中，粒径在0.5-3mm范围的添加有粗颗粒，且粗颗粒的含量在1-50％，起到骨架作用，减少坯体的收缩；而所述粗颗粒可由废陶瓷加工而成，进行废物利用。

粘土含量降低、粗颗粒含量增加，使浆料中水分减少，使得最终坯体产品的收缩减少；也直接降低了产品的收缩变形。

所述粗颗粒的含量在1-50％，且粒径在0.5-3mm范围内，粗颗粒取得的优选方式由废陶瓷粉碎加工而成。

步骤3中金属模1放置在所述冷冻装置2内的冷冻时间为1-6分钟，根据金属模1的大小，冷冻时间可作适应性调整，只需冻透金属模1即可。

本实施例中，所述冷冻装置2包括保温箱21、冷冻液管22和冷冻液罐23，所述冷冻液罐23为存储冷冻液的罐体，且通过所述冷冻液管22与所述保温箱21的内部腔体连通；冷冻装置2结构简单，操作方便；优选的，所述冷冻剂为液氮；液氮成本低，易获得。

所述振动装置3的振动频率为300-800赫兹，根据金属模1的大小和浆料的粘稠程度，振动频率的大小可作适应性调整，保证注浆速度即可。

步骤4)中的开模前，先用火焰枪加热所述金属模的开合连接件；冷冻造成所述金属模1的强烈收缩，开模前对其开合连接件进行加热后才易松脱，实现快速开模。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种陶瓷产品的注浆成型方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)配比浆料，其中浆料组分中生粘土含量不大于18％；

2)将金属模与振动装置连接；

3)启动所述振动装置，在振动的状态下，向金属模的浇注口加注浆料；

4)将注满浆料的金属模放置在冷冻装置内冷冻；

5)开模，取出坯体后进行修坯。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷产品的注浆成型方法，其特征在于：所述浆料组分中添加有粗颗粒，且粗颗粒的含量在1-50％，粗颗粒的粒径在0.5-3mm范围内。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷产品的注浆成型方法，其特征在于：所述冷冻装置中使用的冷冻介质为液氮。

4.根据权利要求1所述的一种陶瓷产品的注浆成型方法，其特征在于：步骤3)中所述振动装置的振动频率为300-800赫兹。