CN114061318A - 一种热压烧结装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防弹插板制备技术领域，尤其涉及一种热压烧结装置及方法，包括底座和顶座，所述底座和顶座之间通过固定杆连接有安装罐体，安装罐体的内部通过安装支架安装有烧结炉组件，烧结炉组件包括炉体，炉体的内部涂覆有保温层，炉体的顶端和底端均贯穿连接有伸入其内部的加热电极，且底座和顶座上均设有输出轴相互对立的液压油缸，液压油缸的输出端连接有贯穿伸入炉体内部的油缸压头。本发明能够实时准确地观察到陶瓷原料在炉体内部的热压烧结情况，从而方便生产人员对其进行实时地观察，保证成品的质量；还能够有效地对成品进行降温，且方便操作人员在安全温度下进行取出，从而保证了操作人员的安全，提高了设备整体的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及防弹插板制备技术领域，尤其涉及一种热压烧结装置及方法。
背景技术
在防弹衣或者防弹装甲中，防弹插板作为其中一种较为重要的部件，其能够起到至关重要的防护作用。现在应用较广占据主流的是陶瓷防弹插板，在陶瓷防弹插板制备的过程中，特种陶瓷原料通常需要经过多重处理过程，才能够达到所需要的防护效果，其中热压烧结就是其中较为重要的步骤。但是现有的设备在对防弹插板陶瓷处理的过程中存在拿取不便，且不易于对热压烧结过程中的实时情况进行观测，从而容易影响实际制作过程，为此我们提出一种热压烧结装置及方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种热压烧结装置及方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种热压烧结装置及方法，包括底座和顶座，所述底座和顶座之间通过固定杆连接有安装罐体，安装罐体的内部通过安装支架安装有烧结炉组件，烧结炉组件包括炉体，炉体的内部涂覆有保温层，炉体的顶端和底端均贯穿连接有伸入其内部的加热电极，且底座和顶座上均设有输出轴相互对立的液压油缸，液压油缸的输出端连接有贯穿伸入炉体内部的油缸压头，油缸压头上沿竖直方向均匀设有刻度，位于下方的油缸压头顶端设有烧结模具；安装罐体的一侧固定安装有与炉体内部连通的换气管和真空泵，安装罐体和炉体远离换气管的一侧均开设有开口，且安装罐体在开口处转动连接有封堵组件，炉体的内部一侧设有测温热电偶，且顶座上安装有与其电性连接的显示屏；底座的顶端靠近安装罐体开口的一侧设有嵌设槽，并在嵌设槽内转动连接有冷却组件，且底座在冷却组件的一侧设有输出轴指向水平方向的第一电机，且第一电机的输出轴同心连接有与冷却组件连接的转动杆。
优选的，所述顶座的底端水平开设有条形凹槽，并在条形凹槽的一端设有输出轴指向水平方向的第二电机，且第二电机的输出轴同心连接有螺纹杆，螺纹杆的外侧螺纹套设有螺纹套管，且螺纹套管的顶端固定连接有导向块，顶座的在条形凹槽的顶端内壁处开设有与导向块适配的导向槽。
优选的，所述螺纹套管的底端固定连接有导联组件，导联组件包括竖直设置的固定杆，固定杆的底端固定连接有连接杆，连接杆的两侧端部均设有T形导向杆。
优选的，所述封堵组件包括在安装罐体上开口处与安装罐体转动连接的罐体门，且其内侧设有与炉体开口吻合的炉门，且罐体门的外侧沿竖直方向开设有两组T形导向杆适配的T形限位槽。
优选的，所述罐体门与炉门上均设有开口，并在开口处安装有视窗。
优选的，所述冷却组件包括与转动杆同心连接的转动底座，转动底座呈半圆柱状，且其平整面固定连接有冷却壳体，冷却壳体靠近安装罐体的一侧均匀开设有若干排气孔。
优选的，所述冷却壳体内部远离安装罐体的一侧设有安装支架，安装支架的顶端固定安装有输出轴指向水泊方向的第三电机，第三电机的输出轴安装有转动扇叶。
优选的，所述冷却壳体内部靠近安装罐体的一侧固定安装有冷凝管。
一种热压烧结装置的方法，包括以下步骤：
S1、预处理：首先通过用加热电极对炉体内进行干燥，而后将用于防弹插板的原料放置在烧结模具处，并通过真空泵将内部抽成真空，并通过换气管向内部补充惰性保护气体；
S2、加压升温：通过两组液压油缸带动油缸压头挤压，给予原料压力，并配合加热电极使得炉体内部的温度不断上升，配合测温热电偶对其内部温度进行实时监测；
S3、成品降温：通过控制第二电机，使得其带动导联组件移动，从而使得封堵组件得以偏转，并配合第一电机使得冷却组件偏转，对内部成品进行风冷降温；
S4、成品取出：测温热电偶对降温后的炉体内部进行检测，待温度降至安全区间后，工作人员方可将成品取出。
本发明的有益效果为：
1、通过测温热电偶、显示屏、封堵组件以及液压油缸和油缸压头的设置，能够实时准确地观察到陶瓷原料在炉体内部的热压烧结情况，从而方便生产人员对其进行实时地观察，保证成品的质量；
2、通过测温热电偶、显示屏以及冷却组件的设置，有效地对成品进行降温，且方便操作人员在安全温度下进行取出，从而保证了操作人员的安全，提高了设备整体的安全性。
附图说明
图1为本发明提出的一种热压烧结装置及方法的正面剖视结构示意图；
图2为本发明提出的一种热压烧结装置及方法的烧结炉组件的剖视结构示意图；
图3为本发明提出的一种热压烧结装置及方法的冷却组件的剖视结构示意图；
图4为本发明提出的一种热压烧结装置及方法的冷却组件的右侧结构示意图；
图5为本发明提出的一种热压烧结装置及方法的封堵组件的左侧结构示意图；
图6为本发明提出的一种热压烧结装置及方法的导联组件的俯视结构示意图。
图中：底座1、液压油缸2、烧结炉组件3、炉体31、烧结模具32、油缸压头33、加热电极34、测温热电偶35、冷却组件4、冷却壳体41、转动扇叶42、第三电机43、安装支架44、冷凝管45、转动底座46、转动杆5、第一电机6、封堵组件7、罐体门71、视窗72、炉门73、导联组件8、固定杆81、连接杆82、T形导向杆83、第二电机9、螺纹杆10、螺纹套管11、顶座12、显示屏13、换气管14、真空泵15、安装支架16、安装罐体17。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-6，一种热压烧结装置及方法，包括底座1和顶座12，底座1和顶座12之间通过固定杆连接有安装罐体17，安装罐体17的内部通过安装支架16安装有烧结炉组件3，烧结炉组件3包括炉体31，炉体31的内部涂覆有保温层，避免热量挥发，且防护过高的热量对外部环境造成影响，炉体31的顶端和底端均贯穿连接有伸入其内部的加热电极34，且底座1和顶座12上均设有输出轴相互对立的液压油缸2，液压油缸2的输出端连接有贯穿伸入炉体31内部的油缸压头33，油缸压头33上沿竖直方向均匀设有刻度，方便观察探入的深度，进而对内部的陶瓷原料热压烧结过程中的厚度变化进行实时监测，位于下方的油缸压头33顶端设有烧结模具32；安装罐体17的一侧固定安装有与炉体31内部连通的换气管14和真空泵15，安装罐体17和炉体31远离换气管14的一侧均开设有开口，且安装罐体17在开口处转动连接有封堵组件7，炉体31的内部一侧设有测温热电偶35，且顶座12上安装有与其电性连接的显示屏13，便于实时观察内部的温度变化；底座1的顶端靠近安装罐体17开口的一侧设有嵌设槽，并在嵌设槽内转动连接有冷却组件4，从而方便对成品进行风冷降温，且底座1在冷却组件4的一侧设有输出轴指向水平方向的第一电机6，且第一电机6的输出轴同心连接有与冷却组件4连接的转动杆5。
本实施例中，顶座12的底端水平开设有条形凹槽，并在条形凹槽的一端设有输出轴指向水平方向的第二电机9，且第二电机9的输出轴同心连接有螺纹杆10，螺纹杆10的外侧螺纹套设有螺纹套管11，且螺纹套管11的顶端固定连接有导向块，顶座12的在条形凹槽的顶端内壁处开设有与导向块适配的导向槽，螺纹套管11的底端固定连接有导联组件8，导联组件8包括竖直设置的固定杆81，固定杆81的底端固定连接有连接杆82，连接杆82的两侧端部均设有T形导向杆83，封堵组件7包括在安装罐体17上开口处与安装罐体17转动连接的罐体门71，且其内侧设有与炉体31开口吻合的炉门73，且罐体门71的外侧沿竖直方向开设有两组T形导向杆83适配的T形限位槽，配合上述部件，能够较为稳定且方便地对炉体31以及安装罐体17进行开合，方便原料的放入以及成品的取出。
罐体门71与炉门73上均设有开口，并在开口处安装有视窗72，方便对热压烧结过程中的成品进行实时观察。
本实施例中，冷却组件4包括与转动杆5同心连接的转动底座46，转动底座46呈半圆柱状，且其平整面固定连接有冷却壳体41，冷却壳体41靠近安装罐体17的一侧均匀开设有若干排气孔，冷却壳体41内部远离安装罐体17的一侧设有安装支架44，安装支架44的顶端固定安装有输出轴指向水泊方向的第三电机43，第三电机43的输出轴安装有转动扇叶42，冷却壳体41内部靠近安装罐体17的一侧固定安装有冷凝管45，可收纳式的冷却组件4有效地节省了空间，且冷却组件4能够有效地对成品进行冷却降温处理，方便后续的取出。
一种热压烧结装置的方法，包括以下步骤：
S1、预处理：首先通过用加热电极34对炉体31内进行干燥，而后将用于防弹插板的原料放置在烧结模具32处，并通过真空泵15将内部抽成真空，并通过换气管14向内部补充惰性保护气体；
S2、加压升温：通过两组液压油缸2带动油缸压头33挤压，给予原料压力，并配合加热电极34使得炉体31内部的温度不断上升，配合测温热电偶35对其内部温度进行实时监测；
S3、成品降温：通过控制第二电机9，使得其带动导联组件8移动，从而使得封堵组件7得以偏转，并配合第一电机6使得冷却组件4偏转，对内部成品进行风冷降温；
S4、成品取出：测温热电偶35对降温后的炉体31内部进行检测，待温度降至安全区间后，工作人员方可将成品取出。
工作流程：在使用的过程中，首先通过对加热电极34进行通电，从而对炉体31内部进行干燥处理，而后通过将待热压烧结的陶瓷颗粒原料放置在烧结模具32处，与此同时关闭上封堵组件7，接着通过真空泵15将炉体31内部抽至真空状态，并通过换气管14向内部通入惰性保护气体，接着通过持续给加热电极34通电，使得炉体31内部的温度不断上升，配合测温热电偶35实时监测炉体31直至达到需求温度即可，在此过程中通过启动液压油缸2，使得油缸压头33不断向炉体31内推进，通过观察油缸压头33表面的刻度变化，从而实现对热压烧结的陶瓷原料厚度进行控制，还可以通过从封堵组件7上的视窗72对内部的热压烧结情况进行实时观察；
待热压烧结过程完毕后，断开加热电极34的通电状态，首先通过启动第二电机9，使得其在扭矩的作用下以及导向块的配合下带动螺纹套管11水平移动，进而使得导联组件8水平移动，间接地使得封堵组件7得到张开处理，从而使得安装罐体17以及炉体31得到开放，此时通过启动第一电机6，使得转动杆5带动冷却组件4偏转，直至其与安装罐体17上的开口对应，而后通过启动第三电机43带动转动扇叶42旋转，并通过冷凝管45的设置，将降温后的空气输送至炉体31内部，此时通过打开换气管14上的阀门，使得炉体31内形成通路，从而使得热压烧结的成品得到持续有效的风冷处理，待测温热电偶35检测至炉体31内的温度达至安全区间内后，通过观察显示屏13，操作人员此时可安全地将热压烧结后的陶瓷防弹插板成品取出。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种热压烧结装置，包括底座(1)和顶座(12)，其特征在于，所述底座(1)和顶座(12)之间通过固定杆连接有安装罐体(17)，安装罐体(17)的内部通过安装支架(16)安装有烧结炉组件(3)，烧结炉组件(3)包括炉体(31)，炉体(31)的内部涂覆有保温层，炉体(31)的顶端和底端均贯穿连接有伸入其内部的加热电极(34)，且底座(1)和顶座(12)上均设有输出轴相互对立的液压油缸(2)，液压油缸(2)的输出端连接有贯穿伸入炉体(31)内部的油缸压头(33)，油缸压头(33)上沿竖直方向均匀设有刻度，位于下方的油缸压头(33)顶端设有烧结模具(32)；
安装罐体(17)的一侧固定安装有与炉体(31)内部连通的换气管(14)和真空泵(15)，安装罐体(17)和炉体(31)远离换气管(14)的一侧均开设有开口，且安装罐体(17)在开口处转动连接有封堵组件(7)，炉体(31)的内部一侧设有测温热电偶(35)，且顶座(12)上安装有与其电性连接的显示屏(13)；
底座(1)的顶端靠近安装罐体(17)开口的一侧设有嵌设槽，并在嵌设槽内转动连接有冷却组件(4)，且底座(1)在冷却组件(4)的一侧设有输出轴指向水平方向的第一电机(6)，且第一电机(6)的输出轴同心连接有与冷却组件(4)连接的转动杆(5)。
2.根据权利要求1所述的一种热压烧结装置，其特征在于，所述顶座(12)的底端水平开设有条形凹槽，并在条形凹槽的一端设有输出轴指向水平方向的第二电机(9)，且第二电机(9)的输出轴同心连接有螺纹杆(10)，螺纹杆(10)的外侧螺纹套设有螺纹套管(11)，且螺纹套管(11)的顶端固定连接有导向块，顶座(12)的在条形凹槽的顶端内壁处开设有与导向块适配的导向槽。
3.根据权利要求2所述的一种热压烧结装置，其特征在于，所述螺纹套管(11)的底端固定连接有导联组件(8)，导联组件(8)包括竖直设置的固定杆(81)，固定杆(81)的底端固定连接有连接杆(82)，连接杆(82)的两侧端部均设有T形导向杆(83)。
4.根据权利要求3所述的一种热压烧结装置，其特征在于，所述封堵组件(7)包括在安装罐体(17)上开口处与安装罐体(17)转动连接的罐体门(71)，且其内侧设有与炉体(31)开口吻合的炉门(73)，且罐体门(71)的外侧沿竖直方向开设有两组T形导向杆(83)适配的T形限位槽。
5.根据权利要求4所述的一种热压烧结装置，其特征在于，所述罐体门(71)与炉门(73)上均设有开口，并在开口处安装有视窗(72)。
6.根据权利要求1所述的一种热压烧结装置，其特征在于，所述冷却组件(4)包括与转动杆(5)同心连接的转动底座(46)，转动底座(46)呈半圆柱状，且其平整面固定连接有冷却壳体(41)，冷却壳体(41)靠近安装罐体(17)的一侧均匀开设有若干排气孔。
7.根据权利要求6所述的一种热压烧结装置，其特征在于，所述冷却壳体(41)内部远离安装罐体(17)的一侧设有安装支架(44)，安装支架(44)的顶端固定安装有输出轴指向水泊方向的第三电机(43)，第三电机(43)的输出轴安装有转动扇叶(42)。
8.根据权利要求7所述的一种热压烧结装置，其特征在于，所述冷却壳体(41)内部靠近安装罐体(17)的一侧固定安装有冷凝管(45)。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种热压烧结装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、预处理：首先通过用加热电极(34)对炉体(31)内进行干燥，而后将用于防弹插板的原料放置在烧结模具(32)处，并通过真空泵(15)将内部抽成真空，并通过换气管(14)向内部补充惰性保护气体；
S2、加压升温：通过两组液压油缸(2)带动油缸压头(33)挤压，给予原料压力，并配合加热电极(34)使得炉体(31)内部的温度不断上升，配合测温热电偶(35)对其内部温度进行实时监测；
S3、成品降温：通过控制第二电机(9)，使得其带动导联组件(8)移动，从而使得封堵组件(7)得以偏转，并配合第一电机(6)使得冷却组件(4)偏转，对内部成品进行风冷降温；
S4、成品取出：测温热电偶(35)对降温后的炉体(31)内部进行检测，待温度降至安全区间后，工作人员方可将成品取出。
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