CN105813815B - 一种发热体的制造方法及发热体的成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发热体的制造方法及其发热体的成型装置，涉及电子烟具领域。本发明发热体的制造方法包括步骤：采用石蜡和陶瓷粉体进行配料，石蜡的重量配比为30％～50％，陶瓷粉体的重量配比为70％～50％；在石蜡处于熔融状态下，将石蜡与陶瓷粉体混匀搅拌，以生成陶瓷泥浆；将电热丝置于成型装置的成型腔中，对电热丝的两电连接端进行隔离处理，使电连接端与陶瓷泥浆相隔离，向成型腔中灌入陶瓷泥浆；待灌入成型装置中的陶瓷泥浆硬化，将硬化的陶瓷泥浆取出以得到发热体的第一预成型件；对第一预成型件进行有氧烧结以使石蜡气化，烧结温度设为200℃～600℃，以得到第二预成型件；对第二预成型件进行真空烘烤成型以得到发热体，烘烤温度设为1100℃～1400℃。

Description

一种发热体的制造方法及发热体的成型装置

技术领域

本发明涉及电子烟具领域，尤其涉及一种发热体的制造方法及发热体的成型装置。

背景技术

电子烟作为现今一种较为流行的、能够替代传统纸质烟的烟具，以其便携及安全等性能受到不少吸烟人士青睐。

常见的电子烟，主要包括外壳、装设在外壳中供电电池、雾化器以及吸嘴等组件，其中，雾化器是通过电热丝发热以加热烟油从而实现烟油雾化的关键部件，其性能的好坏决定着电子烟的使用寿命。

现有的，参见图1，其展示的结构为置入电子烟雾化器中的一种发热结构，电热丝11直接缠绕在玻璃纤维线12上形成发热结构，此处的玻璃纤维线12为一种具有防火阻燃、耐腐蚀等特性的导油体。然而，玻璃纤维线有产生碎屑的可能，存在被用户通过吸嘴吸入口中的隐患；在电热丝发热温度过高时，玻璃纤维线易被烧焦，产生焦味，且烧焦后附着在发热丝上，导致电热丝发热效率低下，进而使得雾化器整体报废；同时，在进行发热结构的装配时，常需使用导电将电热丝与供电电路连接起来，使得装配复杂化，存在不足。

发明内容

本发明针对现有采用玻璃纤维线存在的问题，提供了一种发热体的制造方法及发热体的成型装置。

本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种发热体的制造方法，包括步骤：

S11、采用石蜡和陶瓷粉体进行配料，所述石蜡的重量配比为30％～50％，所述陶瓷粉体的重量配比为70％～50％；

S12、在所述石蜡处于熔融状态下，将所述石蜡与所述陶瓷粉体混匀搅拌，以生成陶瓷泥浆；

S13、将电热丝置于成型装置的用于成型发热体的成型腔中，对所述电热丝的用于与供电电路电连接的两电连接端进行隔离处理，使所述电连接端与所述陶瓷泥浆相隔离，向所述成型腔中灌入所述陶瓷泥浆；

S14、待灌入所述成型装置中的所述陶瓷泥浆硬化，将硬化的所述陶瓷泥浆取出以得到所述发热体的第一预成型件；

S15、对所述第一预成型件进行有氧烧结，烧结温度设为200℃～600℃，以得到第二预成型件；

S16、对所述第二预成型件进行真空烧制成型以得到发热体，烘烤温度设为1100℃～1400℃。

根据上述发热体的制造方法，所述步骤S11中，所述陶瓷粉体包括占所述陶瓷粉体重量的85％～95％的基体材料和占所述陶瓷粉体重量的5％～15％的熔块。

根据上述发热体的制造方法，所述基体材料包括刚玉粉、石英粉、麦饭石粉、碳化硅分、莫来石粉、堇青石粉中的至少一种。

根据上述发热体的制造方法，所述熔块材料包括二氧化硅、氧化铝、过氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾中的至少一种。

根据上述发热体的制造方法，所述步骤S11中，所述石蜡重量配比为40％，所述陶瓷粉体重量配比为60％。

根据上述发热体的制造方法，所述电热丝的材质为铁镍合金、镍铬合金、钛或是镍中的一种。

根据上述发热体的制造方法，进一步包括：

步骤S17、在所述电热丝的两电连接端焊接有电子线。

另一方面，本发明还提供利用上述发热体的制造方法的成型装置，所述的成型装置包括：模具底座、第一模具成型组件、第二模具成型组件以及模具顶盖，

所述第一模具成型组件、所述第二模具成型组件均设于所述模具底座上，所述模具底座具有用于形成第一预成型件一端面的基面，所述第一模具成型组件为具有中空结构的柱状体，且包括用于形成第一预成型件外部侧壁的内侧面；所述第二模具成型组件呈柱状体，且设于所述第一模具成型组件中的所述中空结构中，具有用于形成雾化腔的外侧面；所述基面、所述内侧面与所述外侧面形成用于成型所述第一预成型件的本体的成型腔，所述成型腔包括腔体底壁和侧壁；所述模具顶盖设于远离所述模具底座的所述第一模具成型组件的一端，且具有与所述基面相对、用于形成所述第一预成型件的另一端面的盖压面；

在所述成型腔的腔壁上设有分别供电热丝的第一引脚和第二引脚置入、阻隔陶瓷泥浆的第一隔离部和第二隔离部。

根据上述的成型装置，所述第一模具成型组件为具有中空圆柱结构的圆柱体，所述第二模具成型组件呈圆柱状，所述第一模具成型组件的内部的侧壁形成所述内侧面，所述第二模具成型组件的外部的侧壁形成所述外侧面；

所述第一隔离部和第二隔离部均设在所述成型腔的所述底壁上，所述第一隔离部包括第一线孔，所述第二隔离部包括第二线孔，所述第一线孔和所述第二线孔分别设置在所述第二模具成型组件的两侧，所述第一线孔和所述第二线孔的孔壁用于与对应的所述第一引脚和所述第二引脚形成紧密配合。

根据上述的成型装置，所述第一隔离部设在所述基面上，所述第二隔离部设置在所述内侧面上；

所述第一隔离部包括第三线孔，且所述第三线孔设于所述第二模具成型组件的一侧；

所述第二隔离部包括线槽，且所述线槽设于所述第一模具成型组件靠近所述基面的端面上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

采用石蜡作为造孔剂，并与陶瓷粉体按30％～50％：70％～50％的重量配比进行混合。在石蜡处于熔融状态下，石蜡与陶瓷粉体混匀形成陶瓷泥浆，再利用成型装置以生成第一预成型件。对生成的第一预成型件进行有氧烧结以气化石蜡、水分以及相关有机物，以得到第二预成型件。对第二预成型件进行真空烘烤烧制，以形成发热体成品，即具有多孔结构的陶瓷基体的发热体。通过该制造方法形成的发热体结构，解决传统采用玻璃纤维线作为导油体存在产生碎屑，影响用户口感甚至健康的隐患，使得雾化效果及烟雾口感好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有采用玻璃纤维线作为导油体的发热体结构示意图；

图2为本发明的发热体的制造方法的步骤流程示意图；

图3为本发明的发热体的第一预成型件的一种具体结构示意图；

图4为对应图3中的第一预成型件的发热体成品结构示意图；

图5为本发明的发热体的第一预成型件的另一种具体结构示意图；

图6为对应图5中的第一预成型件的发热体成品结构示意图；

图7为本发明的发热体的成型装置的结构示意图；

图8为本发明的成型装置的第一状态结构示意图；

图9为本发明的成型装置的第二状态结构示意图；

图10为本发明的成型装置的第三状态结构示意图；

图11为本发明的成型装置的第四状态结构示意图；

图12为本发明的成型装置在第一预成型件的另一种具体结构下的第一状态结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图2，本发明发热体的制造方法的步骤示意图。

S11、对石蜡和陶瓷粉体进行配料，石蜡的重量配比为30％～50％，陶瓷粉体的重量配比为70％～50％。在此重量配比下，石蜡与陶瓷粉体在混合均匀后，通过控制石蜡相对于陶瓷粉体的浓度分布，以控制形成成品后的发热体的微孔结构的大小。

S12、在石蜡处于熔融状态下，将石蜡与陶瓷粉体混匀搅拌，以生成陶瓷泥浆。

S13、将电热丝置于成型装置的用于成型发热体的成型腔中，对电热丝的用于与供电电路电连接的两电连接端进行隔离处理，使电连接端与陶瓷泥浆相隔离，向成型腔中灌入陶瓷泥浆。对电热丝的两电连接端进行隔离处理，以防止陶瓷泥浆粘附在两电连接端上，从而影响电热丝的电接触性能。

S14、待灌入成型装置中的陶瓷泥浆硬化，将硬化的陶瓷泥浆取出以得到发热体的第一预成型件。石蜡与陶瓷粉体硬化，此时生成的第一预成型件为发热体的初始形成结构。

S15、对第一预成型件进行有氧烧结，烧结温度设为200℃～600℃，以得到第二预成型件。将成型的初始形成结构的第一预成型件移入高温烧结炉中，以气化去除第一预成型件中的水分、石蜡以及其他有机物，从而得到硬化的、具有微孔结构的第二预成型件。

S16、对第二预成型件进行真空烧制成型以得到发热体，烘烤温度设为1100℃～1400℃。将第二预成型件置于烘烤炉中进行真空高温烘烤烧制，烧制得到发热体成品，即具有微孔结构的陶瓷发热体。设于真空条件下烘烤烧制，避免电热丝在高温下氧化，进而影响其导电性能。

本发明以石蜡作为造孔剂，通过上述步骤得到具有微孔结构的陶瓷基体的发热体，由于采用陶瓷基体，解决传统发热体采用玻璃纤维线产生碎屑存在的影响用户口感及身体健康的隐患。与此同时，陶瓷基体的微孔结构使得发热体能够被烟油所渗透且对烟油具有一定的吸附、存储功能，提升烟油的加热效率和雾化效率。

在上述步骤S11中，陶瓷粉体包括占陶瓷粉体重量的85％～95％的基体材料和占陶瓷粉体重量的5％～15％的熔块。具体地，此处的基体材料包括刚玉粉、石英粉、麦饭石粉、碳化硅分、莫来石粉、堇青石粉中的至少一种。此处的熔块材料包括二氧化硅、氧化铝、过氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾中的至少一种。即可根据用户对所需形成的发热体的具体要求，进行相应基体材料和熔块材料的混合采用。

在一个具体实施例中，基体材料包括刚玉粉和石英粉，熔块包括二氧化硅和过氧化钙。刚玉粉具有切削力较强、绝缘且化学稳定性好，耐高温。石英粉具有坚硬、耐磨、化学性能稳定等特性。将基体材料与熔块进行混合形成陶瓷粉体，并保证陶瓷粉体的细度控制在一定范围内，如细度为120目以上，保证粉状混合。

一般地，石蜡的重量配比为30％～50％，陶瓷粉体的重量配比为70％～50％，在重量配比下，其形成的微孔半径的范围为600nm～8000nm。

在一个具体实施例中，石蜡重量配比为40％，陶瓷粉体重量配比为60％，在该重量配比下，形成的微孔半径为约为700nm～900nm的发热体成品，此时，陶瓷基体对烟油的吸附性好，且将烟油更为均匀地分散于各个微孔，使得烟油的雾化均匀且雾化效率高。

在进行高温处理过程中(步骤S15和步骤S16)，为保证电热丝的使用性能，此处的电热丝的材质为铁镍合金、镍铬合金、钛或是镍中的一种。在一个优选实施例中，电热丝采用镍铬合金。

此处，电热丝包括呈螺旋状的环绕部和用于与供电电路电连接的两个引脚，电热丝的环绕部用于嵌设在陶瓷基体中，以同陶瓷基体形成一体结构的发热体，且呈螺旋状的环绕部使得电热丝对烟油的加热更加均匀。

在步骤S16完成后，得到的发热体成品。此时电热丝部分嵌设在陶瓷基体中，且电热丝具有延伸出陶瓷基体中。在电热丝的两电连接端焊接电子线，电子线具有良好的导电性能和延展性，以满足更多的应用场景的接线需要。

参见图3，为本发明的发热体的第一预成型件的一种具体结构示意图。第一预成型件呈圆柱状，电热丝的两电连接端设置在同侧，且在第一预成型件的柱状体的中部沿圆柱轴线贯穿设置有雾化腔结构。在一个具体实施例中，电热丝的环绕部具有1/5部分裸露在第一预成型件的形成的雾化腔结构中，以使在形成发热体成品后，电热丝会使发热体的陶瓷基体靠近雾化腔结构一侧的温度升温快，更容易微孔结构中烟油，用户体验好。

参见图4，为对应图3中的第一预成型件的发热体成品结构示意图。此处形成的发热体成品包括具有若干微孔结构的陶瓷基体。

参见图5，为本发明的发热体的第一预成型件的另一种具体结构示意图。与图3结构类似地，此处第一预成型件呈圆柱状，电热丝的两电连接端分别设置在本体的两侧，且在第一预成型件的柱状体的中部同样沿圆柱轴线贯穿设置有雾化腔结构。

参见图6，为对应图5中的第一预成型件的发热体成品结构示意图。此处的第一预成型形成的发热体成品包括具有若干微孔结构的陶瓷基体。

参见图7，为本发明的发热体的成型装置的结构示意图。成型装置3包括模具底座31、第一模具成型组件32、第二模具成型组件33以及模具顶盖34。

第一模具成型组件32、第二模具成型组件33均设于模具底座31上，模具底座31具有用于形成第一预成型件一端面的基面，第一模具成型组件32为具有中空结构的柱状体，且包括用于形成第一预成型件外部侧壁的内侧面321。第二模具成型组件33呈柱状体，且设于第一模具成型组件32中的中空结构中，具有用于形成雾化腔的外侧面331。基面、内侧面321与外侧面331形成用于成型第一预成型件的本体的成型腔，成型腔包括腔体底壁和侧壁。

参见图8，为本发明的成型装置的第一状态结构示意图。此处，第一模具成型组件进一步包括结构相互对称的左模成型件322和右模成型件323。模具顶盖34设于远离模具底座31的第一模具成型组件32的一端，且具有与基面相对、用于形成第一预成型件的另一端面的盖压面。

在成型腔的腔壁上设有分别供电热丝的第一引脚和第二引脚置入、阻隔陶瓷泥浆的第一隔离部和第二隔离部。

第一模具成型组件为具有中空圆柱结构的圆柱体，第二模具成型组件呈圆柱状，第一模具成型组件的内部的侧壁形成内侧面，第二模具成型组件的外部的侧壁形成外侧面。

结合图3，第一隔离部和第二隔离部均设在成型腔的底壁上，第一隔离部包括第一线孔，第二隔离部包括第二线孔，第一线孔和第二线孔分别设置在第二模具成型组件的两侧，第一线孔和第二线孔的孔壁用于与对应的第一引脚和第二引脚形成紧密配合。(因第一线孔和第二线孔功能、结构相同，此处图中标号同为312)

参见图9，为本发明的成型装置的第二状态结构示意图。此时，将电热丝盘绕设置在第二成型组件33的柱状体结构上，且将电热丝的两电连接端分别置于模具底座31上的第一线孔和第二线孔中。

参见图10，为本发明的成型装置的第三状态结构示意图。在将电热丝固定好之后，将左模成型件322和右模成型件323并合，灌入陶瓷泥浆，并用模具顶盖34压实。

参见图11，为本发明的成型装置的第四状态结构示意图。在模具顶盖34压实后，带陶瓷泥浆硬化成型，形成发热体的第一预成型件结构。

此外，参见图12，为本发明的成型装置在第一预成型件的另一种具体结构下的第一状态结构示意图。结合图5，此处的第一隔离部设在基面上，第二隔离部设置在内侧面上。第一隔离部包括第三线孔313，且第三线孔313设于第二模具成型组件的一侧。第二隔离部包括线槽324，且线槽324设于第一模具成型组件靠近基面的端面上，用以形成图5中的第一预成型件结构。图中，线槽324设置在左模成型件322上，且位于靠近模具顶盖34的端面上。线槽324的槽体由腔壁一侧向左模成型件322的外侧延伸设置。

综上所述，采用石蜡作为造孔剂，并与陶瓷粉体按30％～50％：70％～50％的重量配比进行混合。在石蜡处于熔融状态下，石蜡与陶瓷粉体混匀形成陶瓷泥浆，再利用成型装置以生成第一预成型件。对生成的第一预成型件进行有氧烧结以气化石蜡、水分以及相关有机物，以得到第二预成型件。对第二预成型件进行真空烘烤烧制，以形成发热体成品，即具有多孔结构的陶瓷基体的发热体。通过该制造方法形成的发热体结构，解决传统采用玻璃纤维线作为导油体存在产生碎屑，影响用户口感甚至健康的隐患，使得雾化效果及烟雾口感好。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种发热体的制造方法，其特征在于，包括步骤：

S11、采用石蜡和陶瓷粉体进行配料，所述石蜡的重量配比为30％～50％，所述陶瓷粉体的重量配比为70％～50％；所述陶瓷粉体包括占所述陶瓷粉体重量的85％～95％的基体材料和占所述陶瓷粉体重量的5％～15％的熔块；

S12、在所述石蜡处于熔融状态下，将所述石蜡与所述陶瓷粉体混匀搅拌，以生成陶瓷泥浆；

S13、将电热丝置于成型装置的用于成型发热体的成型腔中，对所述电热丝的用于与供电电路电连接的两电连接端进行隔离处理，使所述电连接端与所述陶瓷泥浆相隔离，向所述成型腔中灌入所述陶瓷泥浆；

S14、待灌入所述成型装置中的所述陶瓷泥浆硬化，将硬化的所述陶瓷泥浆取出以得到所述发热体的第一预成型件；

S15、对所述第一预成型件进行有氧烧结，烧结温度设为200℃～600℃，以得到第二预成型件；

S16、对所述第二预成型件进行真空烧制成型以得到发热体，烘烤温度设为1100℃～1400℃。

2.根据权利要求1所述发热体的制造方法，其特征在于，所述基体材料包括刚玉粉、石英粉、麦饭石粉、碳化硅分、莫来石粉、堇青石粉中的至少一种。

3.根据权利要求1所述发热体的制造方法，其特征在于，所述熔块材料包括二氧化硅、氧化铝、过氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾中的至少一种。

4.根据权利要求1所述发热体的制造方法，其特征在于，所述步骤S11中，所述石蜡重量配比为40％，所述陶瓷粉体重量配比为60％。

5.根据权利要求1所述的发热体的制造方法，其特征在于，所述电热丝的材质为铁镍合金、镍铬合金、钛或是镍中的一种。

6.根据权利要求1所述发热体的制造方法，其特征在于，进一步包括：

步骤S17、在所述电热丝的两电连接端焊接有电子线。

7.一种如权利要求1所述发热体的制造方法，其特征在于，所述的成型装置包括：模具底座、第一模具成型组件、第二模具成型组件以及模具顶盖，

所述第一模具成型组件、所述第二模具成型组件均设于所述模具底座上，所述模具底座具有用于形成第一预成型件一端面的基面，所述第一模具成型组件为具有中空结构的柱状体，且包括用于形成第一预成型件外部侧壁的内侧面；所述第二模具成型组件呈柱状体，且设于所述第一模具成型组件中的所述中空结构中，具有用于形成雾化腔的外侧面；所述基面、所述内侧面与所述外侧面形成用于成型所述第一预成型件的本体的成型腔，所述成型腔包括腔体底壁和侧壁；所述模具顶盖设于远离所述模具底座的所述第一模具成型组件的一端，且具有与所述基面相对、用于形成所述第一预成型件的另一端面的盖压面；

在所述成型腔的腔壁上设有分别供电热丝的第一引脚和第二引脚置入、阻隔陶瓷泥浆的第一隔离部和第二隔离部。

8.根据权利要求7所述发热体的制造方法，其特征在于，所述第一模具成型组件为具有中空圆柱结构的圆柱体，所述第二模具成型组件呈圆柱状，所述第一模具成型组件的内部的侧壁形成所述内侧面，所述第二模具成型组件的外部的侧壁形成所述外侧面；

所述第一隔离部和第二隔离部均设在所述成型腔的所述底壁上，所述第一隔离部包括第一线孔，所述第二隔离部包括第二线孔，所述第一线孔和所述第二线孔分别设置在所述第二模具成型组件的两侧，所述第一线孔和所述第二线孔的孔壁用于与对应的所述第一引脚和所述第二引脚形成紧密配合。

9.根据权利要求7所述发热体的制造方法，其特征在于，所述第一隔离部设在所述基面上，所述第二隔离部设置在所述内侧面上；

所述第一隔离部包括第三线孔，且所述第三线孔设于所述第二模具成型组件的一侧；

所述第二隔离部包括线槽，且所述线槽设于所述第一模具成型组件靠近所述基面的端面上。