CN206796160U - 凝胶注模成型浇注系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种凝胶注模成型浇注系统，主要针对现有的凝胶浇注系统容易出现缺陷的问题，提出了一种能够调整浇注速度的凝胶注模成型浇注系统；包括多级浇注通道，每一级包括至少一个浇注通道；每一个上级浇注通道与至少一个下级浇注通道连通；至少其中一级的各浇注通道设置有流量控制装置。本实用新型采用多个级浇注通道进行浇筑，一次可浇注多个生坯，提高了浇注效率；本实用新型通过流量控制装置控制，既可以防止浇注速度过快在生坯内引入缺陷；也可以避免浇注速度过慢生坯提前凝固引起浇道堵塞。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械设计制造领域，应用于精细陶瓷成型行业，适用于凝胶注模成型工艺的成型工序。
背景技术
二十世纪九十年代，美国橡树岭国家实验室Oak Ridge National Laboratory)的M. A. Jenny和O. O. Omatete教授实用新型了一种全新的陶瓷材料湿法成型技术——凝胶注模成型技术(Gelcasting)，它是传统的注浆工艺与有机化学高聚合理论的完美结合，通过引入一种新的定型机制，发展了传统的注浆成型工艺。其基本原理是在高固相含量(体积分数不小于50%)、低粘度(在1 Pa•s左右)的陶瓷浆料中，掺入低浓度的有机单体和交联剂，当加入引发剂和催化剂并浇铸后，浆料中的有机单体在一定的条件下发生原位聚合反应，形成坚固的三维网状结构，从而使悬浮体原位固化成型，得到均匀、高强度、近净尺寸的陶瓷坯体。然后进行脱模、干燥、去除有机物、烧结，即可制得所需的陶瓷零件。
凝胶注模成型作为一种新型陶瓷成型技术，对于浇注系统的选择面较大，理论上密封良好的结构都可以用于成型浇注系统的制作，使用的材料包括金属，聚丙烯，特氟龙等材质，一般来说，由于料浆呈弱酸或弱碱性，不建议使用金属浇道，且重量较大，不易于连续生产；而高分子材质存在热导率小，传热不均匀的情况。
同时凝胶注模成型工艺的缺点在于过程不可控，加入引发剂后凝胶时间较短，浇注速度过长容易引起生坯缺陷，浇注速度过小容易引起提前凝固堵塞浇道，从而导致浇注失败，大尺寸管状生坯时该现象更为明显。
目前暂未有相关专利解决以上问题，制约了凝胶注模成型工艺的大面积推广。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种流量可控的凝胶注模成型浇注系统。
为达到上述目的，本实用新型凝胶注模成型浇注系统，包括多级浇注通道，每一级包括至少一个浇注通道；每一个上级浇注通道与至少一个下级浇注通道连通；至少其中一级的各浇注通道设置有流量控制装置。
进一步地，所述浇注系统包括一个一级浇注通道，所述一级浇注通道通过连通通道与两个或两个以上的二级浇注通道连通。
进一步地，所述一级浇注通道通过一个或一个以上的连通通道与二级浇注通道连通；各所述连通通道关于所述一级浇注通道对称设置，或者，各所述连通通道在所述一级浇注通道的周围放射状设置。
进一步地，所述一级浇注通道设置有流量控制装置。
进一步地，各所述二级浇注通道均设置有流量控制装置。
进一步地，各级所述浇筑通道采用聚合物材料制成。
进一步地，所述流量调节装置为阀门。
本实用新型凝胶注模成型浇注系统采用多个级浇注通道进行浇筑，一次可浇注多个生坯或者浇注一个坯料的多个部分，提高了浇注效率。另外，当本实用新型在浇注通道上设置流量控制装置时，本实用新型通过流量控制装置控制，既可以防止浇注速度过快在生坯内引入缺陷；也可以避免浇注速度过慢生坯提前凝固引起浇道堵塞。
附图说明
图1是本实用新型凝胶注模成型浇注系统的实施例1的结构示意图；
图2是本实用新型凝胶注模成型浇注系统的实施例2的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。
采用本实用新型中的浇注系统进行浇注时，浆料从一个浇注通道流动到与该浇注通道连通的一个或几个浇注通道中，以各浇注通道的连通节点为界，浇注浆料先于该连通节点流过的部分为一级，后于该连通节点流过的部分为另一级。
本实用新型中的“上级”是指在相互连通的两级浇注通道中，浇注过程中浆料先经过的浇注通道为上级，本实用新型中的下级是指在相互连通的两级浇注通道中，浇注过程中浆料后经过的浇筑通道为下级。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种凝胶注模成型浇注系统，适用于凝胶注模成型大尺寸陶瓷管的浇注系统。包括一级浇注通道1，在一级浇注通道1底端连有流量控制器2控制流量。在流量控制器2的下端引出4个二级浇注通道（3-1、3-2、3-3、3-4）。每个二级浇注通道各安装有1个流量控制器（4-1、4-2、4-3、4-4）。为了避免金属系统制造复杂，重量较大，不便于操作，系统寿命偏短一级容易引入金属杂质的问题；本实施例中的一级浇注通道1和二级浇注通道（3-1、3-2、3-3、3-4）都采用聚合物材料制成。
本实施例的浇注系统适用于大尺寸陶瓷管的浇注，在1-2分钟内可同时完成4支管子的浇注，且坯体无缺陷产生。
并且，在浇注过程中可以通过各个流量控制器控制浆料的浇注速度，能够避免由于浇注速度过快在生坯内引入缺陷；也可以避免浇注速度过慢生坯提前凝固引起浇道堵塞。
实施例2
本实施例提供一种适用于凝胶注模成型大尺寸陶瓷板的浇注系统，如图2所示：包括一级浇注通道1，在一级浇注通道1的底端连有流量控制器2。在流量控制器的下端引出6个二级浇注通道（3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6）。每个二级浇注通道各连有1个球阀（4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6）控制流量。
该浇注系统适用于大尺寸陶瓷板的浇注，在1-2分钟内可同时完成6片平板的浇注，且坯体无缺陷产生。
并且，在浇注过程中可以通过各个流量控制器控制浆料的浇注速度，能够避免由于浇注速度过快在生坯内引入缺陷；也可以避免浇注速度过慢生坯提前凝固引起浇道堵塞。
本实施例中的一级浇注通道和二级浇注通道可以采用聚合物材料制作，在可以忽略金属杂质和系统重量的情况下也可以采用金属材质制作。
实施例3
本实施例提供一种凝胶注模成型浇注系统，包括一个一级浇注通道，一级浇注通道上安装有流量调节阀门，在流量调节阀门的下段连通有一个关于一级浇注通道对称的连通通道，连通通道与多个二级浇注通道连通，每个二级浇注通道上安装有一个流量调节阀门。本实施例中的凝胶注模成型浇注系统在浇注时可以将其中的几个二级浇注通道与板材浇注模具连通，将另外的二级浇注通道与管材浇注模具连通，将与板材模具连通的二级浇注通道上的流量调节阀门调节成适用于板材的流量，将与管材模具连通的二级浇注通道上的流量调节阀门调节成适用于管材的流量。
本实施例可以通过对不同二级管道各自调节，实现同时浇注不同形状的材料的浇注。
实施例4
本实施例提供一种凝胶注模成型浇注系统，包括三级浇注通道，其中，一级浇注通道与两个二级浇注通道连通，每个二级浇注通道又与四个三级浇注通道连通，其中，每个三级浇注通道上安装有流量调节阀门，各个三级通道分别连通在一模具的不同位置。本实施例的浇注系统能够实现对异形工件或超大工件的分区域浇注，并且，在浇注过程中还可以通过各个三级浇注通道上的流量调节阀门实现对各个不同区域的浇注速度的单独调节。
异形工件和超大工件有时候需要分区域浇注，而本实施例的浇注系统能够对各个区域同时进行浇注，同时，还能依据各个区域的形状、位置等的不同调节其各自需要的浇注速度。能够满足各个不同区域采用不同浇注速度进行浇注的要求。
实施例5
本实施例提供一种凝胶注模成型浇注系统，本实施例包括一个一级浇注通道，一级浇注通道上呈辐射状连通有三个连通通道，三个连通通道各连通有两个二级通道，每个二级通道上安装有一个流量控制阀门，每个二级通道与一模具连通或多个二级通道与一模具连通。
在上述各实施例中，采用了二级和三级的浇注系统，但是，上述实施例仅仅是以二级和三级的浇注系统作为具体实施例举例进行说明，本实用新型并不限定浇注系统的级数为二级或三级，例如还可以是四级、五级等更多级的浇注系统。
在上述各实施例中，浇注的工件为板材或者管材，但是，上述实施例仅仅是以管材和板材作为具体实施例举例说明，本实用新型并不限定浇注的工件类型为管材或板材，例如，还可以浇注型材甚至形状复杂的工艺品等。
在上述各实施例中，上级浇注通道上连通的下级浇注通道的数量也仅仅是作为举例说明，并不形成对本实用新型中的上级浇注通道连通下级浇注通道的数量的限制，例如，上级浇注通道还可以连通2个、8个、10个或者更多或更少的下级浇筑后通道。
在上述个各实施例中采用浇注通道上安装阀门的方式流量调节，但是，该流量调节方式仅仅作为举例说明，并不对本实用新型中的浇注通道的流量调节方式形成限制。例如，还可以采用柔性管道作为浇注通道，在柔性管道外安装压迫柔性管道的机械装置。用于压迫柔性管道的机械装置的结构可以按照如下的方式进行设计：采用一C形的壳体，C形壳体内表面的相对两侧面倾斜设置有滑槽，柔性管道从C形壳体内穿过，一滚轮的两侧设置滚轮轴，滚轮轴设置在滑槽内，当滚轮向滑槽较低的一端滑动时，压迫柔性管道，减小该处的管道面积，减小流量，反之，当滚轮向滑槽较高的一端滑动时，能够增大流量。此处的较低是指与C形槽底部距离较小，较高是指与C形槽底部距离较大。用于压迫柔性管道的机械装置的结构还可以按照如下的方式进行设计：包括一个套设在管道上的壳体，壳体的一侧开设一个螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接一螺栓，当正方向拧动螺栓时，螺栓向内运动，压迫柔性管道，减少该处的截面积，能够减少流量，反之，当反方向拧动螺栓时，能够增大流量。
以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种凝胶注模成型浇注系统，其特征在于：包括多级浇注通道，每一级包括至少一个浇注通道；每一个上级浇注通道与至少一个下级浇注通道连通。
2.如权利要求1所述凝胶注模成型浇注系统，其特征在于：至少其中一级的各浇注通道设置有流量控制装置。
3.如权利要求1所述凝胶注模成型浇注系统，其特征在于：所述浇注系统包括一个一级浇注通道，所述一级浇注通道通过连通通道与两个或两个以上的二级浇注通道连通。
4.如权利要求3所述凝胶注模成型浇注系统，其特征在于：所述一级浇注通道通过一个或一个以上的连通通道与二级浇注通道连通；各所述连通通道关于所述一级浇注通道对称设置，或者，各所述连通通道在所述一级浇注通道的周围放射状设置。
5.如权利要求3或4所述凝胶注模成型浇注系统，其特征在于：所述一级浇注通道设置有流量控制装置。
6.如权利要求3或4所述凝胶注模成型浇注系统，其特征在于：各所述二级浇注通道均设置有流量控制装置。
7.如权利要求1所述凝胶注模成型浇注系统，其特征在于：各级所述浇筑通道采用聚合物材料制成。
8.如权利要求1所述凝胶注模成型浇注系统，其特征在于：所述流量调节装置为阀门。
9.如权利要求1所述凝胶注模成型浇注系统，其特征在于：用于安装流量调节装置的浇注通道为柔性通道，所述流量调节装置包括一壳体和一设置在壳体上用于压迫柔性通道的压迫机构。
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