CN106024231A - 一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，包括如下步骤：对氧化锌压敏电阻器原料进行配料、混合、研磨和造粒处理形成瓷粉，将瓷粉通过压机压制成不同形状的生坯体，将所述生坯体装入烧缽中，经排胶、烧结后得到氧化锌压敏电阻器瓷体，通过切割装置进行切割，形成氧化锌压敏电阻器瓷片，对切割后的氧化锌压敏电阻器瓷片进行表面电极凃复、引脚压、焊接、和表面封装处理，本发明所提供一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法极大的提高了工作效率，提高了产品质量。

Description

一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法

技术领域

本发明涉及氧化锌压敏电阻制造领域，具体涉及一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法。

背景技术

氧化锌压敏电阻器具有特殊的非线性电流-电压特性，使用中一旦发生异常状况，比如电源线路遭遇雷击、强电磁场干扰，电源开关频繁动作、电源系统故障，使得线路上电压突增，超过避雷器的导通电压，就会进入导通区。此时电流(I)和电压(V)呈非线性关系，一般称之为非线性系数(NonlinearityParameter)，其值可达数十或上百。此时，避雷器的阻抗会急剧下降，仅有几个欧姆，使过电压形成突波电流流出，泄放过电压的能量，藉以保护所连接的各类低压配电，电脑，通信，控制等设备。

现有技术中的氧化锌压敏电阻器材料经配料、研磨、造粒、成型(压片)、人工将压制成的坯片置入烧缽中，若坯片的面积/厚度比(薄片)较大时破损率较高，且为防粘连还需在坯片间撒上隔粉，再经排胶、高温烧结的工序后，形成氧化锌压敏电阻器瓷片，其硬度在洛氐7级左右，与陶瓷相似，由于经过约1200℃高温烧成，氧化锌瓷片均会有些形变，尤其在烧制面积/厚度比(薄片)较大产品时，表现更为明显，常规操作中用人工清除隔粉并将形变严重的剔除，形变不严重的经过后工序包封处理，外观不易察觉就放行，常规技术中压片方式及人工摆片工序一直是氧化锌压敏电阻瓷片生产自动化的难点，尤其在现有技术的成型(压片)步骤中，即要控制压片厚度、又要控制压制密度、精度要求高，操作比较繁琐，坯片则需要人工进行摆片、装缽、撒隔粉等步骤，人工摆片速度慢、易疲劳，人工撒隔粉，出现不均勻现象，尤在坯片的面积/厚度比(薄片)较大时破损率较高，大直径薄片在烧结过程中又容易出现形变量大而导致浪费大的现象，严重影响了产品的质量和工作效率，而且由于瓷片的规格品种多，直径最小至15mm，厚度仅1.2mm，最大直径为50mm，厚度为十几毫米，数百个品种规格，所以这几道工序是生产自动化的难点，生产加工成本相当高，有待进一步地改进。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种便于操作、工作效率高、节能清洁的氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

本发明提供一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，包括如下步骤：

(1)对氧化锌压敏电阻器原料进行配料、混合、研磨和造粒处理形成瓷粉，其特征在于，还包括如下步骤：

(2)将步骤(1)中的所述瓷粉送入压机，将所述瓷粉通过压机压制成不同形状的生坯体；

(3)将所述生坯体装入烧缽中，经排胶、烧结后得到氧化锌压敏电阻器瓷体；

(4)将步骤(3)中所得到的氧化锌压敏电阻器瓷体通过切割装置进行切割，形成氧化锌压敏电阻器瓷片，

(5)对切割后的氧化锌压敏电阻器瓷片进行表面电极凃复、引脚压、焊接、和表面封装处理。

2、根据权利要求1所述的一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中所述生坯体为圆柱体或矩形柱体，所述圆柱体的截面直径为17～80mm，所述圆柱体长度为30～500mm，矩形柱体与圆柱体同等面积等值交换。

3、根据权利要求1所述的一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中将所述生坯体装入烧缽中的具体步聚为：

将所述生坯体经轨道滚落或传送至装缽区，并通过取料装置进行识别、排队、辨认、取料和搁置操作，或是排队、识别、跟踪、推料操作。

4、根据权利要求1所述的一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，其特征在于：步骤(4)中切割步骤具体包括：使用工装夹具将所述经高温烧结后的氧化锌压敏电阻器瓷体安装紧固在切割机工作台上，调整切割机刀片的张力，设定切割深度，将刀片对准氧化锌压敏电阻器瓷体端面的径向角度上，开机切割，同时加淋冷却液，将切割好的所述端面作为基准面，停机，瓷体调头，将基准面与切割机物料台基准面贴合，切割机将另一端面切平齐，设定切割宽度和切割次数，设定后进行连续自动切割。

5、根据权利要求4所述的一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，其特征在于：步骤(4)中切割步骤还包括：在氧化锌压敏电阻器瓷体被切面的下部祔托有一同被切割的辅料，所述辅料和氧化锌压敏电阻器瓷体之间通过粘胶粘结在一起，利用所述辅料的崩边和缺损来保护被切氧化锌压敏电阻器瓷片的完整。

6、根据权利要求4所述的一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，其特征在于：步骤(4)中切割步骤还包括：氧化锌压敏电阻器瓷体的下方设置有一柔软落料盒，被切下的瓷片落料时进入柔软落料盒，以防止瓷片与瓷片撞击而产生破损。

7、根据权利要求6所述的一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，其特征在于：所述辅料为碳块。

8、根据权利要求3所述的一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，其特征在于：所述自动装料装置包括第一传送机和第二传送机，所述第一传送机由传送主机带动，所述第一传送机上设有挡料板，所述第二传送机安置有匣钵，所述匣钵内设有第一装载空间和第二装载空间，所述第一装载空间和所述第二装载空间之间设有隔离带，所述第一传送机和所述第二传送机交会处设有送料装置，所述送料装置连接坯料监测器和匣钵监测器，所述送料装置的控制计算机接收来自所述坯料监测器和所述匣钵监测器的信号，处理后并作出相应的送料操作。

9、根据权利要求8所述的一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，其特征在于：所述第一传送机和第二传送机上设置有机械手主轴，所述机械手根据监测信号，依照计算机指令，完成抓料、移动、放料装缽的操作。

本发明的有益效果在于：

本发明所提供一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法使得生产自动化程度大幅度提高得以实现，由于压制柱体过程对厚度的要求不高，同样批量中压制的次数少，漏料也少，材料利用率高，省去了同直径不同规格压片时需调整压力，密度的人工及时间，由于采用机械装置装缽，避免了人工摆片、装缽的工序，克服了人为操作失误的因素，同时由于柱体烧制省去了隔粉和撒隔粉过程，而且切割成形产品精度高，品质优良，电压准确率高，薄片可切至0.5mm，这是原压片工艺达不到的技术要求，为后续工艺打下了很好的基础，尤其对制造难度极大的中低压压敏电阻，优势特别明显，且切割下来的边料可回收再利用，节能环保，不但降低了生产加工成本，而且极大的提高了工作效率，提高了产品质量。

附图说明

图1为本发明的切割过程示意图；

图2为本发明的切割过程的另一示意图；

图3为本发明提供的圆柱形氧化锌压敏电阻器柱体结构图；

图4为本发明提供的圆柱形氧化锌压敏电阻器瓷片结构图；

图5为本发明实施例1中的取料装置结构示意图；

图6为本发明实施例2中的取料装置结构示意图；

图7为本发明实施例3中矩形氧化锌压敏电阻器瓷片结构图；

图8为本发明实施例3中矩形氧化锌压敏电阻器柱体结构图。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。

实施例1

本发明提供一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，包括如下步骤：

(1)对氧化锌压敏电阻器原料进行配料、混合、研磨和造粒处理形成瓷粉，还包括如下步骤：

(2)将步骤(1)中的所述瓷粉送入压机，将所述瓷粉通过压机压制成不同形状的生坯体，本实施例中生坯体为直径38mm，长度150mm，密度3.2的圆柱形坯体；

(3)将所述生坯体装入烧缽中，经排胶、烧结后得到氧化锌压敏电阻器瓷体，排胶温度为700℃，再送入1200℃窑炉中烧结成为左右氧化锌压敏电阻器圆柱形瓷体；该步骤将所述生坯体装入烧缽中的具体步聚为：将所述生坯体经轨道滚落，经第一传送机送至装缽区，第二传送机传送匣钵，第一传送机和第二传送机交会处设有送料装置，坯料监测器和匣钵监测器监测到料，缽各自到位信号，告之计算机，计算计发出装缽指令，推动机构将坯料推入匣缽，装料匣缽被第二传送机送入排胶炉。

(4)将步骤(3)中所得到的瓷体通过切割装置进行切割，形成氧化锌压敏电阻器瓷片，

(5)对切割后的氧化锌压敏电阻器瓷片进行表面电极凃复、引脚压、焊接、和表面封装处理，

如图1至图3所示，具体操作过程为：使用工装夹具将所述经高温烧结后的氧化锌压敏电阻器瓷体2安装紧固在切割机工作台3上，调整切割机刀片1的张力，设定切割深度，将刀片1对准氧化锌压敏电阻器瓷体2(如图3所示)端面的径向角度上，开机切割，同时加淋冷却液，将切割好的所述端面作为基准面，停机，瓷体调头，将基准面与切割机物料台基准面贴合，切割机将另一端面切平齐，设定切割宽度和切割次数，进行连续自动切割，本实施例中瓷片为1.2mm厚度，切割下的圆片成为氧化锌压敏电阻器瓷片，交以现有塗复电极，压或焊接引脚，外包封装工序，成为化锌压敏电阻器，其切割精度比压制片状精度高一个数量级，充分保证了压敏电压的一致性，由于切割后瓷片双面平行度平整度均比压制片状高出许多，后工序银电极，复合电极的涂复可以省工，省料。

本实施例中，步骤(4)中切割步骤还包括：在氧化锌压敏电阻器瓷体被切面的下部祔托有一同被切割的辅料4，所述辅料4和氧化锌压敏电阻器瓷体2之间通过粘胶5粘结在一起，利用所述辅料4的崩边和缺损来保护氧化锌压敏电阻器瓷体2被切割下瓷片的完整。

在被切割下来的氧化锌压敏电阻器瓷体的的下方设置有一柔软落料盒(图中未画出)，被切下的瓷片落料时进入柔软落料盒，以防止瓷片与瓷片撞击而产生破损。

本实施例中，所述辅料为碳块。

在切割过程中，压敏柱体瓷体除了需切除因烧结而引起的二端不平的端面外，还需多次切割产品，因此工装装夾方式要求更牢固与可靠，同时由于压敏柱体瓷体切割是产品，不允许有崩边，缺损发生，而崩边，缺损往往发生在即将切完的那一瞬间，为了防止崩边，缺损的发生特在柱体瓷体被切面的最下部祔托一块一同被切割的辅料，利用辅料的崩边，缺损来保护主料的完整，从而保证切割顺利进行。

如图5所示，本实施例中所述取料装置包括第一传送机1和第二传送机2，所述第一传送机1上还设置有挡料板11，防止柱体坯料由于2条传送机不同步而造成的跌落，所述第一传送机1由传送主机12带动，第一传送机1用于将柱体坯料4从成形端输送至装缽区，第二传送机2运送空匣缽至装料区，运走装载坯料进排胶炉，所述第二传送机2上还安置有匣钵3，用于装载柱体坯料进炉排胶，烧成，所述匣钵3内设有第一装载空间31和第二装载空间32，所述第一装载空间31和所述第二装载空间32之间设有隔离带33，所述第一传送机1和所述第二传送机2交会处还设置有送料装置5，所述送料装置5连接坯料监测器6和匣钵监测器7，所述送料装置5内部计算机接收来自所述坯料监测器6和所述匣钵监测器7的信号并作出相应的指令，所述送料装置5根据指令将柱状坯料分别推入装载区，坯料监测器6监测坯料是否到了装载区域，匣钵监测器7监测匣钵是否到了装载区域，当二个信号均有时内部计算机发出指令，送料机构动作，否则总有一个处于等待状态。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于取料方式不同

如图6所示，本实施例中所述取料装置包括第一传送机1和第二传送机2，所述第一传送机1上还设置有挡料板11，防止柱体坯料由于2条传送机不同步而造成的跌落，所述第一传送机1由传送主机12带动，第一传送机1用于将柱体坯料4从成形端输送装缽区，第二传送机2运送空匣缽至装料区，运走装载坯料进排胶炉，所述第二传送机2上还安置有匣钵3，用于装载柱体坯料进炉排胶，烧成，所述匣钵3内设有第一装载空间31和第二装载空间32，所述第一装载空间31和所述第二装载空间32之间设有隔离带33，所述第一传送机1和所述第二传送机2交会处设置有送料装置5，所述所述送料装置5内部计算机连接坯料监测器6和匣钵监测器7，所述坯料装置5内部计算机接收来自所述坯料监测器6和所述匣钵监测器7的信号并作出相应的指令，所述送料装置5根据指令将柱状坯料分别抓举，移动，搁置至第二传送机2上的匣缽內，完成装缽动作。

所述坯料监测器6监测坯料是否到了装载区域，匣钵监测器7监测匣钵是否到了装载区域，当二个信号均有时送料装置5动作，否则总有一个处于等待状态。

所述第一传送机和第二传送机交会处设置有机械手主轴8，提供机械手横向运动轨道，所述送料装置连接机械手9，所述机械手9在所述送料装置5内部计算机控制下运动，根据内部计算机指令完成抓，上升，横向移动，下降，搁置等动作，将柱体坯料装载至匣缽指定位,然后返回柱体坯料送料位待令。

实施例3

如图7和图8所示，本实施例与实施例1的生产工艺相同，不同之处在于：压制坯料形状和切割厚度不同，本实施例使用高压配方，如图7和图8所示，其压制坯料尺寸为30×26×280mm矩形坯体，瓷体切割厚度为2.6mm，此类产品供通信电源系统保护用。

本发明所提供一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法使得生产自动化程度大幅度提高，同时由于压制柱体过程对厚度的要求不高，同样批量中压制次数少，漏料也少，材料利用率高，省去了同直径不同规格压片时需调整压力，密度的人工及时间，由于采用机械装置装缽，避免了人工摆片、装缽的工序，也克服了人为操作失误的因素，而且切割成形产品精度高，品质优良，电压准确率高，薄片可切至0.5mm，为后续工艺打下了很好的基础，尤其对制造难度极大的中低压压敏电阻，优势特别明显，且切割下来的边料可回收再利用，节能环保，不但降低了生产加工成本，而且极大的提高了工作效率，保证了产品质量。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，包括如下步骤：

(1)对氧化锌压敏电阻器原料进行配料、混合、研磨和造粒处理形成瓷粉，其特征在于，还包括如下步骤：

(2)将步骤(1)中的所述瓷粉送入压机，将所述瓷粉通过压机压制成不同形状的生坯体；

(3)将所述生坯体装入烧缽中，经排胶、烧结后得到氧化锌压敏电阻器瓷体；

(4)将步骤(3)中所得到的氧化锌压敏电阻器瓷体通过切割装置进行切割，形成氧化锌压敏电阻器瓷片，

(5)对切割后的氧化锌压敏电阻器瓷片进行表面电极凃复、引脚压、焊接、和表面封装处理。

2.根据权利要求1所述的一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中所述生坯体为圆柱体或矩形柱体，所述圆柱体的截面直径为17～80mm，所述圆柱体长度为30～500mm，矩形柱体与圆柱体同等面积等值交换。

3.根据权利要求1所述的一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中将所述生坯体装入烧缽中的具体步聚为：

将所述生坯体经轨道滚落或传送至装缽区，并通过取料装置进行识别、排队、辨认、取料和搁置操作，或是排队、识别、跟踪、推料操作。

4.根据权利要求1所述的一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，其特征在于：步骤(4)中切割步骤具体包括：使用工装夹具将所述经高温烧结后的氧化锌压敏电阻器瓷体安装紧固在切割机工作台上，调整切割机刀片的张力，设定切割深度，将刀片对准氧化锌压敏电阻器瓷体端面的径向角度上，开机切割，同时加淋冷却液，将切割好的所述端面作为基准面，停机，瓷体调头，将基准面与切割机物料台基准面贴合，切割机将另一端面切平齐，设定切割宽度和切割次数，设定后进行连续自动切割。

5.根据权利要求4所述的一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，其特征在于：步骤(4)中切割步骤还包括：在氧化锌压敏电阻器瓷体被切面的下部祔托有一同被切割的辅料，所述辅料和氧化锌压敏电阻器瓷体之间通过粘胶粘结在一起，利用所述辅料的崩边和缺损来保护被切氧化锌压敏电阻器瓷片的完整。

6.根据权利要求4所述的一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，其特征在于：步骤(4)中切割步骤还包括：氧化锌压敏电阻器瓷体的下方设置有一柔软落料盒，被切下的瓷片落料时进入柔软落料盒，以防止瓷片与瓷片撞击而产生破损。

7.根据权利要求6所述的一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，其特征在于：所述辅料为碳块。

8.根据权利要求3所述的一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，其特征在于：所述自动装料装置包括第一传送机和第二传送机，所述第一传送机由传送主机带动，所述第一传送机上设有挡料板，所述第二传送机安置有匣钵，所述匣钵内设有第一装载空间和第二装载空间，所述第一装载空间和所述第二装载空间之间设有隔离带，所述第一传送机和所述第二传送机交会处设有送料装置，所述送料装置连接坯料监测器和匣钵监测器，所述送料装置的控制计算机接收来自所述坯料监测器和所述匣钵监测器的信号，处理后并作出相应的送料操作。

9.根据权利要求8所述的一种氧化锌压敏电阻器瓷片的制备方法，其特征在于：所述第一传送机和第二传送机上设置有机械手主轴，所述机械手根据监测信号，依照计算机指令，完成抓料、移动、放料装缽的操作。