一种陶瓷胚体成型的装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种陶瓷胚体成型装置，其包括：一型砂，该型砂用于制备一砂模；一砂箱，该砂箱包括至少一层箱体，且该箱体用于盛装所述型砂；一覆膜，该覆膜用于使所述砂箱内的型砂保持密封；以及一与该砂箱连接的抽真空装置；其中，所述型砂具有导电性，且进一步包括至少两个电极，所述至少两个电极间隔设置于该砂箱内且分别与所述砂模电接触，用于向所述型砂施加电压或电流。本实用新型专利技术还涉及一种采用上述成型装置的陶瓷胚体成型系统。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种陶瓷胚体的成型装置及系统，特别涉及一种基于湿法成型的 陶瓷胚体的成型装置及系统。
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宄的陶瓷成型 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成型装置及系统。 一种陶瓷胚体成型装置，其包括：一型砂，该型砂用于制备一砂模；一砂箱，该砂 箱包括至少一层箱体，且该箱体用于盛装所述型砂；一覆膜，该覆膜用于使所述砂箱内的型 砂保持密封；以及一与该砂箱连接的抽真空装置；其中，所述型砂具有导电性，且进一步包 括至少两个电极，所述至少两个电极间隔设置于该砂箱内且分别与所述砂模电接触，用于 向所述型砂施加电压或电流。 所述型砂为导电颗粒，所述导电颗粒为直径小于2mm的空心或实心铝球、钢球。 所述型砂为导电颗粒与绝缘颗粒的混合体，所述绝缘颗粒为水洗石英砂、陶瓷粉 体、陶瓷微珠、玻璃微珠以及有机颗粒中的一种或多种，所述导电颗粒为直径小于2mm的空 心或实心铝球、钢球。 所述覆膜可选择为EVA膜、聚碳酸酯膜和高聚物聚丙烯膜。 所述至少两个电极相对设置于该砂箱箱壁上，并使所述至少两个电极连接于外电 路。 所述至少两个电极分别设置于该砂箱内不同位置，并分别通过柔性导线与外电路 连接。 所述砂箱采用绝缘材料制备，或采用导电材料制备且所述砂箱箱壁设置有绝缘层 以避免所述至少两个电极或砂模短路。 进一步包括一温控系统，该温控系统包括一温控装置以及一与该温控装置电连接 的温度传感器；该温度传感器使用时设置于该砂箱内且包埋于该砂箱中，该温控装置与所 述加热模组电连接且用于控制所述砂模的温度。 所述砂箱包括多层箱体，且每层箱体内均设置至少两个电极和一温度传感器。 一种陶瓷胚体成型系统，其包括：一陶瓷浆料室，该陶瓷浆料室用于制备凝胶注陶 瓷浆料；以及与所述陶瓷浆料室相连的一陶瓷胚体成型装置；其中，所述陶瓷胚体成型装 置为以上任意一项所述的陶瓷胚体成型装置。 与现有技术相比较，本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。 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技术。【具体实施方式】 下面将结合具体实施例，对本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<i>I. 5mm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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷胚体成型装置，其包括：一型砂，该型砂用于制备一砂模；一砂箱，该砂箱包括至少一层箱体，且该箱体用于盛装所述型砂；一覆膜，该覆膜用于使所述砂箱内的型砂保持密封；以及一与该砂箱连接的抽真空装置；其特征在于，所述型砂具有导电性，且进一步包括至少两个电极，所述至少两个电极间隔设置于该砂箱内且分别与所述砂模电接触，用于向所述型砂施加电压或电流。

【技术特征摘要】

【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：新型
国别省市：北京;11