CN108231306A - 一种用于高温热敏电阻的成型模具及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于高温热敏电阻的成型模具及其应用方法，包括第一凸模、第二凸模和凹模，第一凸模的底部为第一固定座，第一固定座上竖直设有第一固定柱；第二凸模的底部为第二固定座，第二固定座上竖直设有第二固定柱；凹模中部设有通孔；第一固定柱和第二固定柱均可嵌合于通孔中以形成型腔，第一固定柱和第二固定柱直径相同，且与通孔形成间隙配合；第二固定柱中心位置设有两个微孔。本发明将待成型的热敏电阻与引线共烧结，解决了高温热敏电阻引线集成问题及引线可靠性问题。
Description
技术领域
本发明涉及微型精密传感器制造技术，具体涉及一种用于高温热敏电阻的成型模具及其应用方法。
背景技术
近年来，医疗、汽车、航空等行业对热敏电阻器的需求呈现出上升趋势，尤其在汽车领域，目前汽车减排系统主要采用颗粒过滤器、柴油氧化催化器等将废气的颗粒过滤并加热燃烧，这就需要采用性能良好的高温热敏电阻器来精确测控排气温度，进而提高燃烧效率、优化气体排放。通常认为使用温度高于300℃的热敏电阻器为高温热敏电阻器。高温热敏电阻器是替代工业用贵金属铂电阻传感器的理想产品，具有广阔的前景，成为热敏电阻领域主攻的四大课题之一。
高温热敏电阻器制造的关键问题是引线与敏感体的欧姆接触及可靠性问题。目前高温热敏电阻形式主要包括珠状型、芯片型等，然而珠状成型获得的陶瓷敏感体一致性差、致密度低，导致热敏电阻一致性及高温稳定性差、精度低；芯片型高温热敏电阻虽然保证了热敏电阻阻值的一致性，但其电极主要采用焊接形式，长期高温使用电极容易剥离、脱落，即高温热敏电阻稳定性较差。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种用于高温热敏电阻的成型模具及其应用方法。
技术方案：本发明一种用于高温热敏电阻的成型模具，包括第一凸模、第二凸模和凹模，所述第一凸模的底部为第一固定座，第一固定座上竖直设有第一固定柱；第二凸模的底部为第二固定座，第二固定座上竖直设有第二固定柱；所述凹模中部设有通孔；第一固定柱和第二固定柱均可嵌合于通孔中以形成型腔；第二固定柱内竖直设有两个微孔。
进一步的，为了便于后续脱模处理，还设有底座；所述底座顶部向下凹陷，凹陷位置的尺寸和形状与凹模相适配，这样能够保证底座可从凹模上拆卸容易。
为便于加工，可从所述第二凸模与凹模形成的型腔顶部注入待成型的热敏电阻粉体，待成型的热敏电阻粉体与第二固定柱接触。
为适应不同的电阻型号以及金属丝的尺寸要求，所述微孔直径0.15～0.35mm，深度2～4mm，两个微孔间距0.5～1mm，两个微孔均垂直设置相互平行。
本发明还公开了一种用于高温热敏电阻的成型模具的应用方法，包括以下步骤：
(1)将两根铂金丝分别放入第二凸模的微孔内，露出微孔部分的两根铂金丝平行且不能弯曲；
(2)将第二凸模的第二固定柱嵌合到凹模的通孔中，使第二凸模与凹模之间形成型腔；
(3)将待成型的热敏电阻粉体填充到型腔内；
(4)将第一凸模的第一固定柱部分压入型腔，第一凸模、凹模和第二凸模形成一个整体，将其整体置于单轴压机、压制第一凸模的第一固定座对粉体进行压实成型，压力20～40Kg/cm2；
(5)压实成型后，将第二凸模轻轻去除(以免铂金丝弯曲)后，再将凹模及第一凸模配合形成的有机整体进行180°的翻转朝上，此时将底座与凹模配合，于单轴压机下、压制底座进行脱模处理，压力2～5Kg/cm2；即得成型好的热敏电阻坯体；
(6)将步骤(5)中制好的热敏电阻坯体于高温烧结炉烧结(烧结工艺根据具体热敏材料组成、产品参数要求等决定)后即可得带有铂金丝引线的高温热敏电阻。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)本发明将待成型的热敏电阻与引线共烧结，解决了高温热敏电阻引线集成问题及引线可靠性问题。(2)由于本发明的成型模具尺寸固定，这样能够保证生产的热敏电阻的阻值一致性。
附图说明
图1是本发明的开模状态示意图；
图2是本发明的合模状态示意图；
图3为实施例中获得的高温热敏电阻坯体示意图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
如图1所示，本发明一种用于高温热敏电阻的成型模具，包括第一凸模1、第二凸模2和凹模3，所述第一凸模1的底部为第一固定座1-1，第一固定座1-1上竖直设有第一固定柱1-2；第二凸模2的底部为第二固定座2-1，第二固定座2-1上竖直设有第二固定柱2-2；所述凹模3中部设有通孔；第一固定柱1-2和第二固定柱2-2均可嵌合于通孔中以形成型腔3-1；第二固定柱2-2内竖直设有两个微孔2-3。
进一步的，为了便于后续脱模处理，还设有底座4；所述底座4顶部向下凹陷，凹陷位置的尺寸和形状与凹模3相适配。
为便于加工，可从所述第二凸模2与凹模3形成的型腔3-1顶部直接注入待成型的热敏电阻粉体，待成型的热敏电阻粉体与第二固定柱2-2接触。
本发明还公开了一种用于高温热敏电阻的成型模具的应用方法，包括以下步骤：
(1)将两根铂金丝分别放入第二凸模2的微孔2-3内，露出微孔2-3部分的两根铂金丝平行且不能弯曲；
(2)将第二凸模2的第二固定柱2-2嵌合到凹模3的通孔中，使第二凸模2与凹模3之间形成型腔3-1；
(3)将待成型的热敏电阻粉体填充到型腔3-1内；
(4)将第一凸模1的第一固定柱1-2部分压入型腔3-1，第一凸模1、凹模3和第二凸模2形成一个整体，将其整体置于单轴压机、压机压制第一凸模1的第一固定座1-1对粉体进行压实成型，压力20～40Kg/cm2；
(5)压实成型后，将第二凸模2轻轻去除(以免铂金丝弯曲)后，再将凹模3及第一凸模1配合形成的有机整体进行180°的翻转朝上，此时将底座4与凹模3配合，于单轴压机下、压制底座4进行脱模处理，压力2～5Kg/cm2；即得成型好的热敏电阻坯体；
(6)将步骤(5)中制好的热敏电阻坯体于高温烧结炉烧结(烧结工艺根据具体热敏材料组成、产品参数要求等决定)后即可得带有铂金丝引线的高温热敏电阻。
本发明涉及的成型模具包括第一凸模1、第二凸模2、凹模3及底座4。
实施例1：
现以制备直径为5mm、高度为3mm的高温热敏电阻坯体为例，采用成型模具制备主要其包括以下步骤：
S1、将两根直径0.3mm、长度6mm的铂金丝分别放入第二凸模2的微孔(其中：第二凸模2与凹模3配合部分(即第二固定柱2-2)的直径为4.8mm，两个微孔的直径均为0.35mm、深度均为4mm、间距1mm)内，两根铂金丝露出的长度为2mm；
S2、将凹模3(通孔的直径为5mm，凹模3总体外直径为25mm、高度15mm)与第二凸模2嵌合，使第二凸模2与凹模3之间形成填充热敏电阻粉体的型腔3-1；
S3、将热敏电阻粉体填充到型腔3-1内；
S4、如图2所示，将第一凸模1(嵌合到凹模3通孔中的第一固定柱1-2部分的直径为4.8mm，长度15.5mm)压入型腔3-1，于单轴压机下、压制第一凸模1的第一固定座1-1对粉体进行压实成型(压力20Kg/cm2)；
S5、将步骤4中的第二凸模2轻轻去除(以免铂金丝弯曲)后，再将凹模3及第一凸模1配合形成的有机整体进行180°的翻转朝上，此时将底座4(与凹模3配合部分的直径为28mm、凹陷深度5mm，通孔直径为14mm，底座4整体高度20mm)与凹模3配合，于单轴压机下、压制底座4进行脱模处理，压力2Kg/cm2；
S6、将步骤5中制好的热敏电阻坯体(如图3所示)于高温烧结炉烧结(烧结工艺根据具体热敏材料组成、产品参数要求等决定)后即可得带有铂金丝引线的高温热敏电阻。
通过上述实施例获得的高温热敏电阻，经测试其25℃电阻值(标称电阻R25＝20KΩ)偏差范围在±5％以内，显示了较高的阻值一致性。
Claims (5)
1.一种用于高温热敏电阻的成型模具，其特征在于：包括第一凸模、第二凸模和凹模，所述第一凸模的底部为第一固定座，第一固定座上竖直设有第一固定柱；第二凸模的底部为第二固定座，第二固定座上竖直设有第二固定柱；所述凹模中部设有通孔；第一固定柱和第二固定柱均可嵌合于通孔中以形成型腔，第一固定柱和第二固定柱直径相同，且与通孔形成间隙配合；第二固定柱中心位置设有两个微孔。
2.根据权利要求1所述的用于高温热敏电阻的成型模具，其特征在于：还设有底座；所述底座顶部向下凹陷，凹陷位置的尺寸和形状与凹模相适配。
3.根据权利要求1所述的用于高温热敏电阻的成型模具，其特征在于：从所述第二凸模与凹模形成的型腔顶部注入待成型的热敏电阻粉体，待成型的热敏电阻粉体与第二固定柱接触。
4.根据权利要求1所述的用于高温热敏电阻的成型模具，其特征在于：所述微孔直径0.15～0.35mm，深度2～4mm，两个微孔间距0.5～1mm。
5.一种根据权利要求1至4任意一项所述的用于高温热敏电阻的成型模具的应用方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将两根铂金丝分别放入第二凸模的微孔内，露出微孔部分的两根铂金丝平行且不能弯曲；
(2)将第二凸模的第二固定柱嵌合到凹模的通孔中，使第二凸模与凹模之间形成型腔；
(3)将待成型的热敏电阻粉体填充到型腔内；
(4)将第一凸模的第一固定柱压入型腔，第一凸模、凹模和第二凸模形成一个整体，将其整体置于单轴压机，通过压制第一凸模的第一固定座对粉体进行压实成型，此时压力20～40Kg/cm2；
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