一种两件套陶瓷泡壳的成型和对接方法技术

本发明专利技术属于电光源材料制备技术领域，尤其涉及一种两件套陶瓷泡壳的成型和对接方法，其包括以下步骤：a、成型一对形状相同的陶瓷泡壳坯体，其包括腔体、设于腔体末端的毛细管及设于坯体结合面的结合圈；b、成型好的陶瓷泡壳坯体进行预烧结，将陶瓷泡壳坯体内部的有机物排尽；c、将预烧结好的陶瓷泡壳坯体结合一起，并通过激光对结合处进行局部加热，使两个陶瓷泡壳坯体熔封到一起。本发明专利技术方法工艺简单，对接方式可靠，坯体对接外观无变形、错位、气孔等的工艺方法，使两件套泡壳的质量达到更高的水平，推进陶瓷金卤灯的技术发展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电光源材料制备
，尤其涉及。
技术介绍
目前两件套泡壳一般采用过盈配合的方式实现对接，如图I所示，首先分别成型两个坯体，在两个坯体的对接部分有耦合的凹凸结构，两种不同结构的坯体根据收缩率在不同温度下预烧好，再将预烧好的两个素坯对接起来，再进行高温烧结，对接部分通过过盈配合的方式结合在一起，实现气密性对接。近些年来出现了另外一种两件套泡壳实现连接的方法，就是成型一种含有较多粘合材料的陶瓷坯体，两个坯体的形状相同，在生坯状态下对陶瓷体的结合面加热软化后在夹具中将两个陶瓷体挤压粘合结合起来，再进行排胶、烧结，实现陶瓷泡壳的气密性对接。 另外一种就是成型一种含有较多粘合材料的陶瓷坯体，两个坯体的形状相同，在生坯状态下对陶瓷体的结合面凃上一层浆料，再将两个坯体对接到一起连接起来，再进行排胶、烧结，实现陶瓷泡壳的气密性对接。上述现有技术存在以下缺点 I、两件套泡壳采用过盈配合的方式对接是靠烧结过程中收缩率不同来实现的，因此需要成型两种收缩率不同且对接面结构不同的坯体，然后还要选择不同的预烧温度进行预烧，过程比较复杂，控制难度较大，另外过盈配合连接的泡壳需增加壁厚，这样还会影响泡壳透光率，并且在每个装配和烧结步骤中可能发生陶瓷泡壳组件错位或者结合力及气密性等缺陷。2、采用加热的方式对接两件套泡壳的方法是通过成型一对含有大量粘合材料的坯体，通过加热结合部位，使坯体熔化，将两个组件在外力下挤压熔化部分使其结合在一起实现的，这样首先很难保证挤压过程中坯体不发生变形，同时通过挤压坯体结合导致放电腔的尺寸很难控制，而且在后续的工艺中很难排尽坯体中的大量结合材料，对透明氧化铝陶瓷泡壳来讲内部含有杂质是影响性能的致命问题。3、采用涂覆浆料实现两个坯体结合的方法，由于连接处是涂覆的粉末浆料，粘度较低，且含有大量的有机溶剂，因此连接处的致密度很难保证，很容易导致在烧结成瓷后连接处存在大量气孔的问题。上述三种对接方式，因坯体都含有大量粘结剂，所以对坯体素烧排胶工艺要求高，排较时间长，一般都需要几十个小时以上，而且易产生开裂、暗裂、合格率低、成本高等问题。
技术实现思路
针对现有技术的缺点，本专利技术的目的是提供，本方法工艺简单，对接方式可靠，坯体对接外观无变形、错位、气孔等的工艺方法，使两件套泡壳的质量达到更高的水平，推进陶瓷金卤灯的技术发展。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为，其包括以下步骤 a、成型一对形状相同的陶瓷泡壳坯体，其包括腔体、设于腔体末端的毛细管及设于坯体结合面的结合圈； b、成型好的陶瓷泡壳坯体进行预烧结，将陶瓷泡壳坯体内部的有机物排尽； C、将预烧结好的陶瓷泡壳坯体结合一起，并通过激光对结合处进行局部加热，使两个陶瓷泡壳坯体熔封到一起。步骤c中，将预烧结好的陶瓷泡壳坯体经两条对称的自动设备传送至一定位针上，然后转动夹件将两个陶瓷泡壳坯体结合到一起，并夹紧毛细管，转动夹件带动陶瓷泡壳 坯体同步转动，然后在两个陶瓷泡壳坯体结合处通过激光器发出激光光斑照射，通过激光的局部加热，坯体转动一圈后，使两个坯体熔封到一起。所述激光器为三组。所述激光器包括两组固体YAG激光器和一组气体C02激光器，固体YAG激光器波长为1064nm，功率为150-200W，气体C02激光器波长为10. 6 u m，功率为50-100W。所述两组固体YAG激光成120°夹角，用于高温加热使两个陶瓷泡壳坯体结合处瞬间熔封；一组C02激光，其处于两组YAG激光的中间部分，垂直于两个陶瓷泡壳坯体结合处，与两组YAG激光成60°夹角，用于预加热两个陶瓷泡壳坯体结合处，避免因为YAG激光的局部高温产生热应力，导致结合部出现裂纹。步骤b中，陶瓷泡壳坯体的预烧温度为1400_1450°C。所述定位针直径比毛细管直径小O. 01-0. 02_。步骤a中，所述陶瓷泡壳坯体通过干压或等静压成型。步骤a中，陶瓷泡壳坯体通过高温烧结成瓷，且在步骤c中，两陶瓷泡壳坯体结合处激光光斑熔封过的地方通过吹扫液氮进行急冷处理。步骤a中，陶瓷泡壳坯体通过空气炉预烧后再经氢气炉高温烧结的半透明氧化铝陶瓷，步骤b中，直接用高温烧结的陶瓷泡壳坯体的预烧温度在1000-1100°C之间，且在步骤c中，两陶瓷泡壳坯体结合处激光光斑熔封过的地方通过吹扫液氮进行急冷处理。吹扫液氮的吹扫速率不超过lcm3/s,吹扫液氮的加工位置的时间一般滞后激光熔封时间不超过2S。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果在于， 1、本专利技术的泡壳坯体通过干压或等静压成型，只含有少量结合剂，便于排尽坯体中的有机物，不存在排较开裂、暗裂等问题； 2、泡壳坯体的腔体结合面增加了一圈结合圈，为了便于激光光斑进行熔接，不导致产品尺寸变化，使得产品的尺寸一致性可以控制的很好； 3、采用激光熔接泡壳预烧坯体，通过控制预烧温度，使预烧体满足熔接要求，操作简单； 4、采用激光直接熔接成瓷泡壳件，通过控制熔接工艺和采用液氮冷却保护，熔接处的晶粒尺寸无任何变化。5、通过制造的专门自动设备，可以使两件套泡壳的对接制作实现全自动化，大大提高了生产效率和质量管控能力，由于坯体经过提前预烧或成瓷烧结，泡壳内部可以实现百分百没有机杂质残留。采用激光熔接对接，由于是局部熔接，且留有熔接圈，所有泡壳的尺寸可以很好控制。附图说明图I为现有技术两件套泡壳过盈配合的结构示意 图2为本专利技术陶瓷泡壳坯体的结构示意 图3为图2中A部分的放大示意 图4为本专利技术成型和对接的结构示意图。具体实施例方式实施例I 如图2、图3、图4所示，本专利技术公开了，其包括 以下步骤 a、成型一对形状相同的陶瓷泡壳坯体6a、6b，其包括腔体2、设于腔体2末端的毛细管I及设于坯体结合面的结合圈3 ;该腔体2为半个椭球型、球型或管型腔体； b、成型好的陶瓷泡壳坯体6a、6b进行预烧结，将陶瓷泡壳坯体6a、6b内部的有机物排尽； C、将预烧结好的陶瓷泡壳坯体6a、6b结合一起，并通过激光对结合处进行局部加热，使两个陶瓷泡壳坯体熔封到一起。本实施例中，步骤a中，所述陶瓷泡壳坯体通过干压或等静压成型。步骤c中，将预烧结好的陶瓷泡壳坯体6a、6b经两条对称的自动设备传送至一定位针5上，然后转动夹件4a将两个陶瓷泡壳坯体6a、6b结合到一起，并夹紧毛细管1，转动夹件4a带动陶瓷泡壳坯体6a、6b同步转动，然后在两个陶瓷泡壳坯体6a、6b结合处通过激光器发出激光光斑照射，通过激光的局部加热，坯体转动一圈后，使两个坯体熔封到一起。所述激光器为三组，定位针5为钢针。所述激光器包括两组固体YAG激光器8a、8b和一组气体C02激光器7，固体YAG激光器8a、8b波长为1064nm，功率为150-200W，气体C02激光器7波长为10. 6 u m,功率为50-100W。所述两组固体YAG激光器8a、8b成120°夹角，用于高温加热使两个陶瓷泡壳坯体6a、6b结合处瞬间熔封；一组C02激光器7，其处于两组固体YAG激光器8a、8b的中间部分，垂直于两个陶瓷泡壳坯体6a、6b结合处，与两组固体YAG激光器8a、8b成60°夹角，用于预加热两个陶瓷泡壳坯体6a、6b结合处，避免因为YAG激光的局部高温产生热应力，导致结合部出现裂纹。步骤b中，陶瓷泡壳坯体6a、6b的预烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两件套陶瓷泡壳的成型和对接方法，其特征在于，包括以下步骤：a、成型一对形状相同的陶瓷泡壳坯体，其包括腔体、设于腔体末端的毛细管及设于坯体结合面的结合圈；b、成型好的陶瓷泡壳坯体进行预烧结，将陶瓷泡壳坯体内部的有机物排尽；c、将预烧结好的陶瓷泡壳坯体结合一起，并通过激光对结合处进行局部加热，使两个陶瓷泡壳坯体熔封到一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢灿生，陆镇洲，杨双节，
申请(专利权)人：潮州三环集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：