一种陶瓷胚体成型的方法技术

本发明专利技术涉及一种陶瓷胚体成型的方法，其包括以下步骤：提供一砂箱，该砂箱内设置有型砂，该砂箱通过一覆膜密封；通过抽真空的方法采用所述砂箱制备一砂模，该砂模由型砂构成并定义一型腔，所述覆膜覆盖所述型腔；将一凝胶注陶瓷浆料浇注到所述砂模的型腔中，该陶瓷浆料通过该覆膜与所述型砂隔离，并通过加热所述型砂的方式固化所述凝胶注陶瓷浆料得到一陶瓷胚体预制体；使所述砂模溃散并干燥所述陶瓷胚体预制体获得所述陶瓷胚体。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷胚体成型的方法
本专利技术涉及一种陶瓷胚体的成型方法，特别涉及一种基于湿法成型的陶瓷胚体的成型方法。
技术介绍
目前，陶瓷坯体的成型方法主要分为干法成型和湿法成型。常用的干压、冷等静压成型属于陶瓷成型中的干法成型范畴，其缺点是只能成型形状简单的陶瓷产品，并且设备投入费用高，后期加工量大。在陶瓷成型中的湿法成型中，陶瓷凝胶注模成型技术是目前广泛研究的陶瓷成型方法之一。该技术可通过高固相含量陶瓷浆料的原位固化实现陶瓷坯体的近净尺寸成型，具有成型密度高、均匀，坯体强度高，并可制备复杂形状陶瓷零件的优点，因而受到陶瓷行业的广泛关注。然而，在实际生产中，陶瓷凝胶注模成型工艺需要将初期形成的原位固化陶瓷坯体尽快从模具中取出，避免模具阻碍坯体干燥收缩产生裂纹。但由于初期成型的陶瓷坯体强度低，而且在凝胶注模成型中还存在着凝胶化陶瓷坯体与模具表面发生粘连的问题，脱模过程中常常会造成坯体变形、开裂或内部损伤等缺陷，尤其是形状复杂的陶瓷产品。同时，陶瓷胚体从模具取出后，直接与空气接触，会加快胚体的干燥速度，造成胚体出现大量裂纹。这也是目前该成型技术无法在生产中广泛应用的主要原因之一。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种适于生产高质量陶瓷胚体的方法。一种陶瓷胚体成型的方法，其包括以下步骤：提供一砂箱，该砂箱内设置有型砂，该砂箱通过一覆膜密封；通过抽真空的方法采用所述砂箱制备一砂模，该砂模由型砂构成并定义一型腔，所述覆膜覆盖所述型腔；将一凝胶注陶瓷浆料浇注到所述砂模的型腔中，该陶瓷浆料通过该覆膜与所述型砂隔离，并通过加热所述型砂的方式固化所述凝胶注陶瓷浆料得到一陶瓷胚体预制体；使所述砂模溃散并干燥所述陶瓷胚体预制体获得所述陶瓷胚体。一种陶瓷胚体的成型的方法，其包括以下步骤：提供一预加热的型砂；提供一砂箱，将所述预加热的型砂设置于所述砂箱内，该砂箱通过一覆膜密封；通过抽真空的方法采用所述砂箱制备一砂模，该砂模由型砂构成并定义一型腔，所述覆膜覆盖所述型腔；将一凝胶注陶瓷浆料浇注到所述砂模的型腔中，该陶瓷浆料通过该覆膜与所述型砂隔离；通过所述预加热的型砂固化所述凝胶注陶瓷浆料得到一陶瓷胚体预制体；干燥所述陶瓷胚体预制体并使所述砂模溃散获得所述陶瓷胚体。与现有技术相比较，本专利技术提供的陶瓷胚体成型装置具有以下优点：一、该陶瓷胚体成型装置可根据陶瓷部件的形状和大小选择合适的砂箱，用于加工形状复杂、大尺寸的陶瓷部件；二、该陶瓷胚体成型装置所用造型用的型砂可预先加热或直接在砂箱内安装温控装置用于加热，而不需要加热整个装置，节约能源，操作方法简单，可批量生产；三、陶瓷浆料固化成型后，去掉砂箱，型砂可自行溃散，无需脱模，不会出现胚体变形现象。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的陶瓷胚体的成型系统的结构示意图。图2为本专利技术第一实施例提供的陶瓷胚体的成型系统的陶瓷胚体的成型装置的一种结构变型。图3为本专利技术第一实施例提供的陶瓷胚体的成型系统的陶瓷胚体的成型装置的另一种结构变型。图4为本专利技术第二实施例提供的陶瓷胚体的成型系统的结构示意图。图5为本专利技术实施例提供的陶瓷胚体的成型方法。图6为本专利技术提供的陶瓷胚体的成型方法的一种实施方式。图7为本专利技术提供的陶瓷胚体的成型方法的另一种实施方式。主要元件符号说明如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式下面将结合具体实施例，对本专利技术提供的陶瓷胚体的成型系统以及一种陶瓷胚体的成型方法作进一步详细说明。为了便于理解本专利技术的陶瓷胚体的成型方法，以下先介绍陶瓷胚体的成型系统。本专利技术中涉及的“型砂”是指符合造型条件的颗粒、粉体、微珠等，并不限于砂粒；本专利技术中涉及的“砂模”是指由上述型砂形成的模型，也并不局限于由砂粒形成的模型；本专利技术中涉及的“砂箱”是指用于盛装上述型砂的箱体，也并不局限于只盛装砂粒。请参阅图1，本专利技术第一实施例提供一种陶瓷胚体的成型系统10，该成型系统包括一陶瓷浆料室110和一陶瓷胚体成型装置100。所述陶瓷浆料室110用于将配制凝胶注陶瓷浆料118并将该凝胶注陶瓷浆料118提供给该陶瓷胚体成型装置100。所述陶瓷胚体成型装置100用于将型砂102制备成带有型腔1092的砂模109，并将注入的凝胶注陶瓷浆料118制备成型。所述陶瓷浆料室110包括一腔室112，一进口114，一出口116。所述腔室112用于盛装凝胶注陶瓷浆料118。所述进口114、出口116均与腔室112连通。该进口114用于通入配制凝胶注陶瓷浆料的原料。该出口116与所述陶瓷胚体成型装置100连接，用于将配制好的凝胶注陶瓷浆料118注入到该陶瓷胚体成型装置100中。所述陶瓷浆料室110的材料、形状和尺寸可以根据需要设计。所述陶瓷胚体成型装置100包括一砂箱101，一型砂102，一覆膜103，一加热模组104，一抽真空装置107以及一温控系统105。所述砂箱101包括至少一层箱体，且该箱体盛装造型用型砂102。所述砂箱101还可以用于固定或承载其它装置，如抽真空装置107、加热模组104以及温度传感器108等。具体地，所述砂箱101可由单层、双层或多层箱体构成。当所述砂箱101包括多层箱体时，每层箱体内均设置一加热模组104和温度传感器108。所述砂箱101的箱体结构可根据所制备陶瓷胚体的尺寸大小、形状而定。所述砂箱101的材料可为木质材料、金属材料、聚合物或陶瓷中的一种或多种。其中，所述金属材料包括不锈钢、铝合金、钢铁型材等中的一种或多种。所述聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚氯乙烯(PVC)，硬聚氯乙烯(UPVC)等中的一种或多种。本实施例中，所述砂箱101是由松木材料组成的四框结构，该四框的连接处利用乳胶密封，以防漏气。并且该四框连接处分布有UPVC塑料管连接形成的真空管路。该UPVC塑料管的管壁具有多个的抽气孔，而且该UPVC塑料管外部包裹有250目的尼龙筛网，防止抽真空时型砂102被吸入真空管路。所述型砂102的材料可为水洗石英砂、各种陶瓷粉体、陶瓷微珠、玻璃微珠以及有机颗粒材料中的一种或多种。所述型砂102的粒径为0.02mm-2mm。本实施例中，所述型砂102为粒径为0.075mm的石英砂颗粒。所述覆膜103设置于所述型砂102的表面，起到密封的作用。当型砂102抽真空后，该覆膜103可紧贴附于所述型砂102的表面，以保持型砂102处于真空状态。同时，采用覆膜103覆盖型腔1092表面也可保持陶瓷凝胶注浆料处于密闭空间内，避免了氧阻聚的发生，可提高陶瓷胚体的质量。所述覆膜103的材料只要满足在真空负压条件下，在形成陶瓷凝胶胚体的反应温度内具有一定塑性变形能力即可。具体地，该覆膜103可为EVA薄膜、聚碳酸酯膜、高聚物聚丙烯膜等。本实施例中，所述覆膜103为EVA薄膜。所述加热模组104用于加热该砂箱101内填充的型砂102。所述加热模组104可包括多个加热体，所述加热体可为加热棒或者加热膜，所述加热体结构形式的选择可根据实际情况确定。所述加热体可设置于所述砂箱101箱壁上，也可设置于所述砂箱101内的型砂102中。当所述多个加热体同时设置于所述型砂102中，该多个加热体可通过一柔性导线连接于外电路中。具体地，所述加热棒可一端固定于所述砂箱101的箱壁上，另一端包埋于所述型砂102中，也可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷胚体成型的方法，其包括以下步骤：提供一砂箱，该砂箱内设置有型砂，该砂箱通过一覆膜密封；通过抽真空的方法采用所述砂箱制备一砂模，该砂模由型砂构成并定义一型腔，所述覆膜覆盖所述型腔；将一凝胶注陶瓷浆料浇注到所述砂模的型腔中，该陶瓷浆料通过该覆膜与所述型砂隔离，并通过加热所述型砂的方式固化所述凝胶注陶瓷浆料得到一陶瓷胚体预制体；使所述砂模溃散并干燥所述陶瓷胚体预制体获得所述陶瓷胚体。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷胚体成型的方法，其包括以下步骤：提供一砂箱，该砂箱内设置有型砂，该砂箱通过一覆膜密封；通过抽真空的方法采用所述砂箱制备一砂模，该砂模由型砂构成并定义一型腔，所述覆膜覆盖所述型腔；将一凝胶注陶瓷浆料浇注到所述砂模的型腔中，该陶瓷浆料通过该覆膜与所述型砂隔离，并通过加热所述型砂的方式固化所述凝胶注陶瓷浆料得到一陶瓷胚体预制体；使所述砂模溃散并干燥所述陶瓷胚体预制体获得所述陶瓷胚体，通过去掉所述砂箱的方式使所述砂模发生溃散，部分覆膜与型砂与所述陶瓷胚体预制体接触使所述陶瓷胚体预制体干燥。2.如权利要求1所述的陶瓷胚体成型的方法，其特征在于，所述覆膜为EVA薄膜、聚碳酸酯膜、以及高聚物聚丙烯膜中的一种。3.如权利要求1所述的陶瓷胚体成型的方法，其特征在于，所述凝胶注陶瓷浆料的固相陶瓷体积分数大于50％。4.如权利要求1所述的陶瓷胚体成型的方法，其特征在于，在所述砂箱内设置一加热模组，采用该加热模组加热所述型砂。5.如权利要求1所述的陶瓷胚体成型的方法，其特征在于，所述型砂具有导电性，在砂箱内设置至少两个间隔设...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐龙浩，叶志强，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11