CN2385860Y - 精密陶瓷立式胶态注射成型机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种精密陶瓷立式胶态注射成型机,由工作台、浆料罐、搅拌叶片、推进活塞、真空罩和非孔模具组成。真空罩置于工作台上,非孔模具置于真空罩内。浆料罐置于工作台中,浆料罐与非孔模具之间有注口相通,浆料罐的外层为制冷层,搅拌叶片与推进活塞置于浆料罐的底部。本实用新型依靠内部的化学反应成型精密的陶瓷零部件和材料,其产品从根本上避免了窝气、缺注以及浆料中的气泡,产品表面光滑,尺寸精度高。
Description
本实用新型涉及一种精密陶瓷立式胶态注射成型机,是关于高固相含量、低粘度的陶瓷浆料,依靠内部的化学反应,快速成型陶瓷部件及其制备的设备。
陶瓷胶态成型工艺是目前成型陶瓷的主要方法,它包括塑性成型和浆料成型两大类。其中塑性成型包括陶瓷注射成型、热压铸成型、挤出成型等,浆料成型包括注浆成型、压滤成型、离心注浆成型、凝胶注模成型、直接凝固注模成型等。
陶瓷注射成型是首先将陶瓷与高分子聚合物混练,然后将之加热至100~200℃之间形成流动性良好的塑性悬浮体,然后注射八较冷的模具中固化。热压铸成型类似传统的注射成型,只不过是它所使用的有机物主要是石蜡等小分子的有机物,它同样是依靠石蜡等有机物的热塑性,在外加驱动力的作用下在较冷的模具中固化。前者注射的压力高达200MPa,多采用卧式设备,后者的压力在几十公斤的范围,成型压力来自气体压力,多采用立式设备。挤出成型是依靠具有良好保形性和塑性的泥料挤出成型一定形状的陶瓷零部件。
注浆成型是将浆料注入多孔模具中,靠毛细管力的作用将部分水介质排出,从而固化成型;压滤成型是通过气压或机械加压将浆料压入多孔模具中,在压力和多孔毛细管力的代同作用下,将水或其它介质部分排出从而固化成型;离心注浆成型是浆料在高速离心力的作用下,颗粒沉降从而固化成型。
凝胶注模成型是在陶瓷悬浮体中加入2~4wt%的有机单体和交联剂,在一定的催化剂和引发剂的作用下,加热升温至60~90℃之间,保温0.5~4小时,有机单体交联,陶瓷浆料固化成型;直接凝固注模成型(DCC)首先将陶瓷浓悬浮体冷却至5℃左右,然后将生物酶加入,经过真空除泡后,将浆料注入模具中,再将浆料升温至20~50℃之间,这时生物酶的活性被激发,调节浆料的pH值至等电点或增加悬浮液内部的离子强度使浆料原位凝固,固化时间一般为0.5~4小时。这些成型工艺自动化程度较低,不适合于规模化生产。以上这些方法主要采用手工浇注的方式。
本实用新型的目的是设计一种精密陶瓷立式胶态注射成型机,将陶瓷浆料通过内部化学反应快速固化,提高由陶瓷浆料制备陶瓷部件的质量和自动化程度。
本实用新型设计的精密陶瓷立式胶态注射成型机,由工作台、浆料罐、搅拌叶片、推进活塞、真空罩和非孔模具组成。真空罩置于工作台上,非孔模具置于真空罩内。浆料罐置于工作台中,浆料罐与非孔模具之间有注口相通,浆料罐的外层为制冷层,搅拌叶片与推进活塞置于浆料罐的底部。
本实用新型的优点是使含有少量的有机粘结剂(<4%)和大量的水或溶剂的浆料,依靠内部的化学反应成型精密的陶瓷零部件和材料。并且注射的压力低于1MPa,因此有别于传统的陶瓷注射成型工艺。陶瓷胶态注射成型的产品从根本上避免了窝气、缺注以及浆料中的气泡,产品表面光滑,尺寸精度高。
附图说明:
图1是本实用新型的结构示意图。
图1中,1是抽真空口,2是真空阀门,3是真空罩,4是成型部件,5是模具排气口,6是非孔模具,7是注口,8是浆料罐,9是低粘度陶瓷悬浮体,10是制冷层,11是搅拌叶片,12是冷却液入口,13是冷却液出口,14是压力传感器,15是推进活塞,16是工作台,17是推进丝杠,18是搅拌杆。
下面结合附图详细介绍本实用新型的内容。
如图1所示,本实用新型设计的精密陶瓷立式胶态注射成型机,由工作台16、浆料罐8、搅拌叶片11、推进活塞15、真空罩3和非孔模具6组成。真空罩3置于工作台16上,非孔模具2置于真空罩3内。浆料罐8置于工作台16中,浆料罐8与非孔模具6之间有注口7相通,浆料罐8的外层为制冷层10,搅拌叶片11与推进活塞15置于浆料罐8的底部。
本实用新型设计的成型机,其操作过程由两种不同的方式,第一种方式包括如下步骤:
1、低粘度的陶瓷浓悬浮体9(一般大于50%)加入浆料罐8中,开启制冷液10,由冷却液入口12和冷却液出口13循环冷却浆料,使浆料的温度降至0~5℃;
2、随着搅拌叶片11将浆料搅拌均匀,打开真空阀2通过真空管1将浆料中的气泡和模具中的气体抽干净;
3、搅拌杆18带动搅拌叶片11不停转动,以防止低粘度的陶瓷浓悬浮体19的沉淀;
4、非孔模具6放置在真空罩3内,在真空条件下,推进活塞15沿着推进方向将陶瓷浆料缓慢通过注口7注入非孔模具6中,在排气口5固化的条件下,通过压力传感器14显示压力,保压一定的时间,然后将注口7封闭;
5、打开真空阀门2放气,取下真空罩3,将模具6打开,取出成型部件4。
第二种方式包括如下步骤:
1、同第一种方式步骤的1,2和3;
2、将真空罩取下,模具置于常压下,推进活塞15沿着推进方向将陶瓷浆料缓慢通过注口7注入非孔模具6中。在排气口5固化的条件下,通过压力传感器14显示压力,保压一定的时间,然后将注口7封闭;
3、将模具6打开,取出成型部件4。
Claims (1)
1、一种精密陶瓷立式胶态注射成型机,其特征在于,该成型机由工作台、浆料罐、搅拌叶片、推进活塞、真空罩和非孔模具组成;所述的真空罩置于工作台上,非孔模具置于真空罩内;所述的浆料罐置于工作台中,浆料罐与非孔模具之间有注口相通,浆料罐的外层为制冷层,搅拌叶片与推进活塞置于浆料罐的底部。
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