CN111976037A - 云母异型件的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种云母异型件的生产方法，该云母异型件的生产方法包括：S101：对云母原材料依次进行筛选、制浆形成云母浆料，并对云母浆料脱水、抄造后形成云母纸；S102：在云母纸上涂覆胶水形成过胶纸，并根据云母异型件的尺寸裁切过胶纸，堆叠裁切后的过胶纸以形成毛坯；S103：对毛坯预处理、热模压处理形成云母异型件；S104：根据云母异型件的预设尺寸进行机加工，并将辅材组装到云母异型件上。本发明能够高效地将云母原材料制成云母异型件，为新能源汽车行业提供物美价廉的零件，利用热模压工艺将云母零件由平板制成3D异型件，拓展了云母零件的使用范围，并通过机加工的方式去除云母异型件上的多余材料，提升了产品尺寸的精确度，扩大了竞争力。

Description

云母异型件的生产方法
技术领域
本发明涉及云母异型件生产领域，尤其涉及一种云母异型件的生产方法。
背景技术
目前国内开发中的新能源电动汽车，其核心部件为锂电池包，锂电池在工作过程中会散发大量的热量，而且在极端条件下会产生高温，对车辆和人身造成安全隐患，因此，在锂电池的表面往往会组装一种以云母为材料的云母零件，这种零件通常会根据电池包的需要设计成为3D异型件。这种云母异型件最主要的特点是超强的耐高温能力和优良的绝缘性能。
电动汽车通过云母异型件防止其异常工作时可能产生的高温直接作用于车辆驾驶室和后排座，从而保护车内人员和给车内人员提供足够的逃生时间。然而，传统云母行业主要生产云母纸、云母板等平板形状的产品，对于云母异型件这种3D产品的制造很少涉及，因此有必要研究新的生产工艺来制作这种云母异型件。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种云母异型件的生产方法，能够高效地将云母原材料制成云母异型件，为新能源汽车行业提供物美价廉的零部件，利用热模压工艺将云母零件由平板制成3D异型件，拓展了云母零件的使用范围，并通过机加工的方式去除云母异型件上的多余材料，提升了产品尺寸的精确度，扩大了产品的竞争力。
为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种云母异型件的生产方法，所述云母异型件的生产方法包括：S101：对所述云母原材料依次进行筛选、制浆形成云母浆料，并对所述云母浆料脱水、抄造后形成云母纸；S102：在所述云母纸上涂覆胶水形成过胶纸，并根据所述云母异型件的尺寸裁切所述过胶纸，堆叠裁切后的过胶纸以形成毛坯；S103：对所述毛坯预处理，并对预处理后的所述毛坯进行热模压处理形成云母异型件；S104：根据所述云母异型件的预设尺寸进行机加工，并将辅材组装到机加工后的所述云母异型件上。
进一步地，所述筛选包括网筛筛选、水洗、浮选中的至少一种。
进一步地，所述形成云母浆料的步骤之后包括：通过锥形水力分流器进行两级分级排出所述云母浆料中的杂质，所述杂质包括粗浆片、沙粒、结石中的至少一种。
进一步地，根据所述云母浆料中云母鳞片的尺寸对所述云母浆料进行脱水。
进一步地，通过圆网纸机慢速抄造的方式形成云母纸。
进一步地，所述在所述云母纸上涂覆胶水形成过胶纸的步骤之后还包括：对所述云母纸进行烘干、收卷处理。
进一步地，所述堆叠裁切后的过胶纸以形成毛坯的步骤具体包括：根据所述云母异型件的质量堆叠所述过胶纸形成毛坯。
进一步地，所述预处理包括裁剪、放置垫片、预折叠中的至少一种。
进一步地，所述根据所述云母异型件的预设尺寸进行机加工的步骤具体包括：通过夹具装夹所述云母异型件，根据所述预设尺寸切除所述云母异型件上多余的材料。
进一步地，所述根据所述云母异型件的预设尺寸进行机加工的步骤之后还包括：对所述云母异型件进行表面清理。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：能够高效地将云母原材料制成云母异型件，为新能源汽车行业提供物美价廉的零部件，利用热模压工艺将云母零件由平板制成3D异型件，拓展了云母零件的使用范围，并通过机加工的方式去除云母异型件上的多余材料，提升了产品尺寸的精确度，扩大了产品的竞争力。
附图说明
图1为本发明云母异型件的生产方法一实施例的流程图；
图2为本发明云母异型件的生产方法一实施例的工艺流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
请参阅图1-2，其中，图1为本发明云母异型件的生产方法一实施例的流程图；图2为本发明云母异型件的生产方法一实施例的工艺流程图。结合附图1-2对本发明云母异型件的生产方法作详细说明。
在本实施例中，云母异型件的生产方法包括：
S101：对云母原材料依次进行筛选、制浆形成云母浆料，并对云母浆料脱水、抄造后形成云母纸。
在本实施例中，云母主要为白云母、金云母，白云母化学式是KAl2(AlSi3O10)(OH)2，密度2.76～3.10g/cm3，单斜晶系，晶体呈假六方片状，集合体片状或鳞片状，耐高温500℃，金云母化学式是KMg3[Si3AlO10](OH,F)2，密度2.7—2.85g/cm3，单斜晶系，晶形呈假六方板状、短柱状，耐高温800℃。云母具有很强的抗拉、抗压、剪切强度，柔韧性好，晶格十分稳定，有特殊的层状结构，它有非常好的耐热性、化学稳定性、电绝缘性。
在本实施例中，筛选包括网筛筛选、水洗、浮选中的至少一种。
其中，云母的种类很多，云母原材料是由云母碎片和边角废料构成，它们是由不同的矿区和矿脉采矿得到的，所以生产得到的云母异型件各项性能均有差别，因此需要分门别类的存放和使用，避免混合在一起。网筛筛选时可以选用8目的网筛筛掉云母碎片中的泥沙、矿石、料末，除去大而厚的云母层间结石和云母渣，得到合格的云母碎片。
水洗为对云母原材料用水冲洗的方法，洗掉碎片上的尘土、泥沙、料末等杂质。
浮选为利用云母与杂质密度不同的原理，在水中除去云母碎片中混杂的树叶、草根等。
在本实施例中，采用高压水力破碎法制浆，这种方法是由高压水流提供撞击力破碎云母原材料中的云母碎片，利用喷嘴喷出可调节压力的水流，将云母碎片破碎成径厚比比较大的云母浆片。
在本实施例中，形成云母浆料的步骤之后包括：通过锥形水力分流器进行两级分级排出所述云母浆料中的杂质，杂质包括粗浆片、沙粒、结石中的至少一种。
在一个具体的实施例中，由于云母浆中除了包含造纸的浆料外，还混有较大较厚的鳞片、砂粒、结石，去除这些可以通过水力分级。采用锥形水力旋流器分两级完成，砂粒和云母粗厚片可以从排渣口排出去，薄而细的云母浆料从良浆口流出，进入第二级锥形水力旋流器分级精选，成为造成合格的云母浆料。需要注意的是，排渣口的直径会直接影响分级的效率和质量，排渣口的直径过大，则排出的渣浆中良浆含量偏多，排渣口的直径过小，则易造成堵塞，同时良浆中粗浆片含量偏高从而影响质量。
在本实施例中，根据云母浆料中云母鳞片的尺寸对云母浆料进行脱水。
在一个具体的实施例中，分级后的良浆通过筛网去掉220目到250目的鳞片，然后再根据云母纸的需要，将5目、20目、100目的鳞片尺寸按最佳比例脱水浓缩。需要注意的是，云母鳞片的尺寸分布以及脱水度对云母纸的质量影响很大，其中，云母鳞片的尺寸分布影响云母纸的电气强度和拉伸强度，脱水度则影响云母纸的机械强度。
在一个具体的实施例中，在圆网纸机上慢速抄造云母纸，依据云母纸的厚薄选择双网单缸和多网单缸纸机，在圆网纸机上，云母浆脱水浓缩后云母鳞片之间存在静电引力和范德华力，这种作用力使云母鳞片联结成为纸页，然后用烘缸烘干，最后卷取。其中，网部成型与脱水时为确保云母纸厚薄均匀，烘缸温度需要控制在50℃左右，温度过高容易脱缸、气泡，温度过低会粘缸。
S102：在云母纸上涂覆胶水形成过胶纸，并根据云母异型件的尺寸裁切过胶纸，堆叠裁切后的过胶纸以形成毛坯。
在一个具体的实施例中，云母纸抄造完成以后，在其表面涂覆一层有机硅树脂的胶水，通过机器带动云母纸运动的方式均匀地涂上胶水。
在本实施例中，在云母纸上涂覆胶水形成过胶纸的步骤之后还包括：对云母纸进行烘干、收卷处理。
在一个具体的实施例中，涂了胶水的云母纸会慢速经过烘烤箱，将过胶纸烘干。利用滚筒转动，将烘干后的过胶纸卷在滚筒上，成为卷状的云母纸。
在本实施例中，根据云母异型件展平后的长宽尺寸，适当增加一个百分比，得到过胶纸需要裁切的尺寸，使用裁切机器把卷状过胶纸切成一张一张平面形状的纸，按计算好的尺寸裁切。
在本实施例中，堆叠裁切后的过胶纸以形成毛坯的步骤具体包括：根据云母异型件的质量堆叠过胶纸形成毛坯。
在一个具体的实施例中，由于过胶纸的厚度很薄，因此必须由若干张过胶纸堆叠在一起，才能构成云母异型件的厚度。在实际操作中通常采用称重的办法来堆叠，即先从云母异型件的3D模型计算出产品理论的质量(m＝ρ*v)，然后根据这个理论质量来设置电子称的称重，当过胶纸堆叠到云母异型件的质量数值时，不再增加过胶纸的数量。当然，也可以通过经验值，直接堆叠某一具体数量的过胶纸，但在人工计数的过程中有计数失误的风险，从而导致云母异型件偏薄或偏厚，达不到预定的厚度规格。
在本实施例中，云母异型件的厚度为0.2-2.5mm。
S103：对毛坯预处理，并对预处理后的毛坯进行热模压处理形成云母异型件。
在本实施例中，预处理包括裁剪、放置垫片、预折叠中的至少一种。
在一个具体的实施例中，裁剪的步骤包括：有些云母异型件的四周存在拐角(如圆弧角)需要加工出来，由于圆弧角是由毛坯的两个相邻直边折起来形成的，在折叠前需要剪开一条线才能折成圆弧角，另外如果直接将两边重叠起来，会导致厚度是正常的两倍，所以会在毛坯的边角局部适当的裁切掉一些过胶纸，以保证这个圆弧角厚度合适。
在一个具体的实施例中，预折叠的步骤包括：由于堆叠后形成的毛坯是平板形状，该形状要制作成3D异型件。因此，在放入模具前需要预先折叠，使毛坯与模具型腔相匹配。折叠前，可以根据云母异型件的3D造型，做一个模板出来，折叠时可以这个模板来进行每个折叠面的折叠。需要注意的是，折叠时，折叠面与平板的角度最好不要超过90°，因为过胶纸本身是比较脆的，折叠的角度越大，过胶纸破裂的风险也越大。
在一个具体的实施例中，放置垫片的步骤包括：有些云母异型件设计有一些圆形凹槽，需要通过凹模压制作，如果直接模压成型的话，压出来的凹槽会比平面处的厚度明显薄一些，薄的凹槽强度下降容易导致破裂，因此需要在模压前需要制作一些垫片，这些垫片由过胶纸裁切而成，形状和凹模压造型相匹配即可。将垫片预先放置在模具的凸起上，模压完成后，凹模压造型位置可以得到设计需要的厚度。毛坯中裁剪过的边角往往也会放置过胶纸垫片，目的是增加拐角强度，防止圆弧角容易破裂。
由于形成毛坯的过胶纸上设置有胶水，高温加热后胶水与模具有一定的粘附，会导致脱模困难。因此，在本实施例中，将待热模压的毛坯放入模具型腔内的步骤之前还包括：在模具的上模和下模的表面喷涂脱模剂，通过脱模剂解决脱模困难的问题。
在本实施例中，将待热模压的毛坯放入模具型腔内的步骤具体包括：将毛坯放置于模具型腔内的对应位置，并压平毛坯。
在一个具体的实施例中，将折叠好的毛坯平稳的搬到模具上，放置于模具型腔对应的位置(模具上会设计对位的基准线以辅助将毛坯对准)，毛坯移动的过程中尽量不要让过胶纸产生折皱，因为上料时的折皱可能导致模压后出现折皱痕迹，导致产品质量下降。
在本实施例中，毛坯放入模具以后，可以通过手工或机械的方式将过胶纸各个部位捋顺、压平以防止过胶纸局部拱起、鼓起、折皱等，另外可以将过胶纸之间的一部分空气排出去。
在本实施例，通过模具对毛坯热模压处理形成云母异型件的步骤具体包括：通过热压机的模具对毛坯热模压处理形成云母异型件。
在一个具体的实施例中，通过启动热压机的模具按钮的方式将模具上模和下模合模，热压机预先设定了加热温度(通常在120℃到320℃之间)，设定锁模力(通常在5kg/cm2到320kg/cm2之间)，设定热压时间(通常在5分钟到80分钟之间)。
在本实施例中，通过模具对毛坯热模压处理形成云母异型件的步骤之后还包括：对云母异型件冷却处理。
在一个具体的实施例中，从热压机上取出来的云母异型件，温度还是比较高的，需要放置等待自然冷却，或者用电风扇等冷却设备加速冷却，同时注意避免人体直接触碰产品，防止引起灼伤等伤害。
S104：根据云母异型件的预设尺寸进行机加工，并将辅材组装到机加工后的云母异型件上。
在本实施例中，由于热模压工艺无法精准生产出云母异型件的尺寸，因此可以采用机加工的方法对云母异型件进行精加工。
在本实施例中，根据所述云母异型件的预设尺寸进行机加工的步骤具体包括：通过与云母异型件对应的夹具装夹云母异型件，根据预设尺寸切除云母异型件上多余的材料。
在一个具体的实施例中，可以使用铣刀铣掉云母异型件外形上多余的胚料，也可以使用铣刀对云母异型件铣通孔。
在本实施例中，根据云母异型件的预设尺寸进行机加工的步骤之后还包括：对云母异型件进行表面清理。
在一个具体的实施例中，由于机加工后的云母异型件表面存在毛刺、云母碎片，因此需要做表面清理，通常采用软质的海绵、刷子、抹布等对云母异型件做全方位的清理，得到表面光洁的云母异型件。
在本实施例中，辅材包括胶条、泡棉中的至少一种，将辅材与云母异型件组装形成的组件提供给客户使用。
在本实施例中，将辅材组装到云母异型件上形成组件后，对该组件进行包装，其中，根据云母异型件形成的组件的不同造型，设计不同的包装方式，尤其注意添加缓冲材料保护云母异型件形成的组件。并将包装好的云母异型件形成的组件存入仓库，注意控制仓库的温度和湿度适中以提高保存效果。
有益效果：本发明云母异型件的生产方法能够高效地将云母原材料制成云母异型件，为新能源汽车行业提供物美价廉的零部件，利用热模压工艺将云母零件由平板制成3D异型件，拓展了云母零件的使用范围，并通过机加工的方式去除云母异型件上的多余材料，提升了产品尺寸的精确度，扩大了产品的竞争力。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种云母异型件的生产方法，其特征在于，所述云母异型件的生产方法包括：
S101：对所述云母原材料依次进行筛选、制浆形成云母浆料，并对所述云母浆料脱水、抄造后形成云母纸；
S102：在所述云母纸上涂覆胶水形成过胶纸，并根据所述云母异型件的尺寸裁切所述过胶纸，堆叠裁切后的过胶纸以形成毛坯；
S103：对所述毛坯预处理，并对预处理后的所述毛坯进行热模压处理形成云母异型件；
S104：根据所述云母异型件的预设尺寸进行机加工，并将辅材组装到机加工后的所述云母异型件上。
2.如权利要求1所述的云母异型件的生产方法，其特征在于，所述筛选包括网筛筛选、水洗、浮选中的至少一种。
3.如权利要求1所述的云母异型件的生产方法，其特征在于，所述形成云母浆料的步骤之后包括：
通过锥形水力分流器进行两级分级排出所述云母浆料中的杂质，所述杂质包括粗浆片、沙粒、结石中的至少一种。
4.如权利要求1所述的云母异型件的生产方法，其特征在于，根据所述云母浆料中云母鳞片的尺寸对所述云母浆料进行脱水。
5.如权利要求1所述的云母异型件的生产方法，其特征在于，通过圆网纸机慢速抄造的方式形成云母纸。
6.如权利要求1所述的云母异型件的生产方法，其特征在于，所述在所述云母纸上涂覆胶水形成过胶纸的步骤之后还包括：
对所述云母纸进行烘干、收卷处理。
7.如权利要求1所述的云母异型件的生产方法，其特征在于，所述堆叠裁切后的过胶纸以形成毛坯的步骤具体包括：
根据所述云母异型件的质量堆叠所述过胶纸形成毛坯。
8.如权利要求1所述的云母异型件的生产方法，其特征在于，所述预处理包括裁剪、放置垫片、预折叠中的至少一种。
9.如权利要求1所述的云母异型件的生产方法，其特征在于，所述根据所述云母异型件的预设尺寸进行机加工的步骤具体包括：
通过夹具装夹所述云母异型件，根据所述预设尺寸切除所述云母异型件上多余的材料。
10.如权利要求1所述的云母异型件的生产方法，其特征在于，所述根据所述云母异型件的预设尺寸进行机加工的步骤之后还包括：
对所述云母异型件进行表面清理。
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