石英坩埚高压注浆成型工艺制造技术

一种石英坩埚高压注浆成型工艺，具体工艺步骤：模型压紧

【技术实现步骤摘要】
石英坩埚高压注浆成型工艺


[0001]本专利技术涉及注浆成型领域，具体地说是一种石英坩埚高压注浆成型工艺。

技术介绍

[0002]石英坩埚是光伏领域拉制单晶硅的消耗品，全国单晶硅行业年需坩埚数量在280
‑
360万只左右，而目前国内年生产能力不能满足国内单晶硅行业的需求。
[0003]目前，国内石英坩埚生产企业使用的设备、工艺自动化程度低，生产效率低，生产过程中操作人工来实现，坩埚内部气泡多，颗粒组合不实，高温烧熔收缩量大，实际使用寿命低。
[0004]石英坩埚生产成型一般采用石膏模型注浆或注凝两种方法。
[0005]其一：石膏模型注浆法在石英坩埚生产中普遍使用，注浆法成型是靠石膏模吸水来干燥，脱模时间较长，石膏模型注浆成型脱模时间一般为7—8小时，成型效率非常低，产量无法满足销售订单。
[0006]其二：注凝法成型是采用钢模，在坩埚配料中配有大量胶黏济，坯体在生产过程中能凝固成型，提高强度，易于快速脱模，但是坩埚内壁表面光洁度达不到技术要求，必须进行增加涂层提高内壁光洁度。

技术实现思路

[0007]本专利技术是针对
技术介绍
中的问题，提供一种兼具加热和自清洗的石英坩埚高压注浆成型工艺。
[0008]本专利技术采用的技术方案是：一种石英坩埚高压注浆成型工艺，具体工艺步骤如下：S1：模型压紧坩埚高压注浆成型机液压站启动，油缸带动模型压紧板下降，模型上部与模型下部接触，继续加压至18
‑
20MPa，油缸停止工作；S2：料浆加压开启料浆压力阀门，启动液压料浆加压机开始加压，料浆由液压浆料加压机泵出后通过管道由坩埚高压注浆模型底部进浆料口进入模型体内，停止注浆后，料浆压力阀门关闭，液压料浆加压机停止工作；S3：注浆开启料浆供料进口阀门，液压料浆加压机开启，油缸带动加压罐活塞向上提升，料浆搅拌罐里面料浆通过管道进入液压料浆加压机的缸筒内部，油缸带动加压罐活塞向上提升至上止点，液压料浆加压机停止工作；关闭料浆供料进口阀门，液压料浆加压机再次开启，油缸带动加压罐活塞下降对料浆加压，开始注浆成型；S4：导热油供热开启模型导热油管道阀门，循环泵启动运行，开始对模型上下部供热，导热油温度
为100
‑
110度，模型内部坩埚坯体达到80
‑
85度，模型上下部加热时间20
‑
25分钟，停止模型加热；S5：坯体剥离模型加热完成后，模型下部通过排水道进入压缩空气对模型超细微孔树脂渗滤层与坩埚坯体之间进行气体剥离；S6：模型自清洗开启净水阀门，净水通过模型内部排水管路进入，透过硅砂层，超细微孔树脂层进入到模型内壁，对模型上部和模型下部反复冲洗，净水清洗时间1分钟；关闭净水阀门，模型下部地面进料浆口三通阀门开启将模型清洗积水排到模型外面，开启压缩空气阀门，通过模型内部排水管路把硅砂层及超细微孔树脂层外面残余料浆吹扫干净后关闭压缩空气阀门；坩埚高压注浆成型工艺运行流程完成。
[0009]作为优选的技术方案：步骤S2中，开始时的浆料压力为0.1MPa，1分钟后浆料压力增加到1.5MPa进行高压注浆，高压注浆时间为5分钟。
[0010]作为优选的技术方案：步骤S5中，进行气体剥离时，坩埚坯体与模型产生气体间隙，压缩空气设定压力0.1
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0.15MPa，供气5秒钟后模型压紧板油缸开启模型上部开始提升，模型下部供压缩空气10秒钟后停止供气，此时坩埚坯体吸附在模型上部，已和模型下部完全脱离；当模型上部吸附着坩埚坯体提升到模型下部最低端距离模型下部上方150mm位置后油缸停止。
[0011]作为优选的技术方案：将工装板放置在坩埚坯体底部，模型压紧板油缸开启提升，此时模型上部停止真空抽吸转换压缩空气对模型上部供气，供气压力为0.5
‑
0.7MPa，使坩埚坯体与模型型超细微孔树脂渗滤层剥离，坩埚坯体与模型脱离，坩埚坯体落在托板上面，模型上部最低端上升到坩埚坯体上面100mm油缸工作停止，坩埚坯体与模型彻底脱模完成，坩埚坯体取走。
[0012]作为优选的技术方案：步骤S6中，压缩空气压力0.3MPa，压缩空气吹扫时间30秒钟。
[0013]与现有技术相比，本专利技术所公开的这种成型工艺中，坩埚高压注浆成型用时短，坩埚坯体结构颗粒均匀紧实，坩埚内外壁表变光滑，通过模型外部设计有加热功能使坩埚坯体快速硬化，脱模方便，成型效率高。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的工艺流程图。
[0015]图2为本专利技术中坩埚高压注浆成型机的主视图。
[0016]图3为图2的侧视图。
[0017]图4为本专利技术中液压浆料加压机的主视图。
[0018]图5为图4的侧视图。
[0019]图6为本专利技术中模型的结构示意图。
[0020]图7为图6的剖视结构示意图。
[0021]图8为模型上部的结构示意图。
[0022]图9为模型上部的侧视结构示意图。
[0023]图10为模型下部的结构示意图。
[0024]图中：坩埚高压注浆成型机1、液压浆料加压机2、模型3。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。
[0026]参见附图1，本专利技术所公开的这种坩埚高压注浆成型工艺的具体步骤如下：S1模型压紧：坩埚高压注浆加热成型机液压站启动，油缸带动模型压紧板下降模型上部，下部接触加压至18MPa油缸停止工作。
[0027]S2料浆加压：开启料浆压力阀门，启动液压料浆加压机开始加压，料浆有液压浆料加压机下部管道直接进入到坩埚高压注浆加热模型有底部进浆料口，料浆进入模型空浆体内，浆料压力此时压力为0.1MPa，1分钟后浆料压力增加到1.5MPa高压注浆，高压注浆时间为5分钟后停止高压注浆，料浆压力阀门关闭，液压料浆加压机停止工作。
[0028]S3注浆：开启浆料搅拌罐连接液压料浆加压机管道的料浆供料阀门，液压料浆加压机中的上升继电阀开启，油缸带动加压罐活塞向上提升，料浆搅拌罐里面料浆通过管道进入液压料浆加压机的缸筒内部实施加压，加压罐活塞向上提升至上止点后停止工作，浆料进口阀门关闭；液压料浆加压机中的下降电磁阀开启，油缸带动加压罐活塞下降对料浆加压，开始注浆成型。液压料浆加压机上下行程由限位接近开关控制。
[0029]S4导热油供热：开启模型导热油管道阀门，循环泵启动运行开始对模型上下部供热，供热导热油温度为100
‑
110度，模型加热设施自动恒温电加热控制，温度可根据实际需求调整温度，使模型内部坩埚坯体达到80
‑
85度，使坩埚坯体浆料中存留的植物有机胶黏剂达到糊化，坯体中石英料粗细颗粒之间粘结固化，达到坩埚坯体快速硬化，模型上下部加热时间20
‑
25分钟，停止模型加热。根据浆料性能及坩埚坯体挺度调整模型加热时间。
[0030]S5坯体剥离：模型加热完成后模型下部通过排水道进入压缩空气对模型超细微孔树脂渗滤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石英坩埚高压注浆成型工艺，其特征在于，具体工艺步骤如下：S1：模型压紧坩埚高压注浆成型机液压站启动，油缸带动模型压紧板下降，模型上部与模型下部接触，继续加压至18
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20MPa，油缸停止工作；S2：料浆加压开启料浆压力阀门，启动液压料浆加压机开始加压，料浆由液压浆料加压机泵出后通过管道由坩埚高压注浆模型底部进浆料口进入模型体内，停止注浆后，料浆压力阀门关闭，液压料浆加压机停止工作；S3：注浆开启料浆供料进口阀门，液压料浆加压机开启，油缸带动加压罐活塞向上提升，料浆搅拌罐里面料浆通过管道进入液压料浆加压机的缸筒内部，油缸带动加压罐活塞向上提升至上止点，液压料浆加压机停止工作；关闭料浆供料进口阀门，液压料浆加压机再次开启，油缸带动加压罐活塞下降对料浆加压，开始注浆成型；S4：导热油供热开启模型导热油管道阀门，循环泵启动运行，开始对模型上下部供热，导热油温度为100
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110度，模型内部坩埚坯体达到80
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85度，模型上下部加热时间20
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25分钟，停止模型加热；S5：坯体剥离模型加热完成后，模型下部通过排水道进入压缩空气对模型超细微孔树脂渗滤层与坩埚坯体之间进行气体剥离；S6：模型自清洗开启净水阀门，净水通过模型内部排水管路进入，透过硅砂层，超细微孔树脂层进入到模型内壁，对模型上部和模型下部反复冲洗，净水清洗时间1分钟；关闭净水阀门，模型下部地面进料浆口三通阀门开启将模型清...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵祥来，赵俊生，赵建平，王文甲，
申请(专利权)人：唐山贺祥智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：