CN102632537B - 陶瓷件胚体的制作方法与其模具套件 - Google Patents

Abstract

本发明目的是提供一种陶瓷件胚体的制作方法与模具套件，包括以下步骤：将一个或多个构件胚体按设计的位置置于模腔中，制作整件胚体；将整件胚体烧结为陶瓷件。本发明因为先制作作为整件胚体一部分的构件胚体，进而制作出整件胚体，这样可以制作具有复杂的内部或外部形状的整件胚体，烧结成的产品精度高，连接处强度大。

Description

陶瓷件胚体的制作方法与其模具套件

技术领域

本发明涉及一种陶瓷件胚体的制作方法，以及用于制作陶瓷件胚体的模具套件。

背景技术

高频瓷与普通陶瓷相比，具有尺寸精度高的优点，其成型主要采用注射(压铸)成型法，对一些精度要求比较高的陶瓷产品，一般采用高频瓷。由于陶瓷原料本生流动性差，在生产一些结构比较复杂的瓷件时，主要的困难在于如何脱模，在本发明前还没有比较好的解决方法。

对于结构比较复杂的陶瓷件成型，目前主要有釉接、嵌芯等方法。

其中釉接方法是将瓷件分解成多个构件分别成型，再利用釉水进行拼接，高温烧结后得到所需的瓷件产品，这种产品可以达到一定的精度。而嵌芯法则是采用易碳化的材料制成内部结构的芯件配体，预置在模具内再填充瓷件原料制成胚体，经烧结，芯件碳化成粉，清理后即可得到所需瓷件产品。

采用釉接法制作瓷件时，由于各构件已经成型，在拼接时接合部存在隙纹，仅靠釉水或胶水，接合部的强度不足，容易断裂；

采用嵌芯法制作瓷件时，由于芯件本身在模具内的位置难以固定，在加料成胚时，芯件难免发生偏移，影响成品的质量，如果内部尺寸精度要求较高，这种方法并不合适。

需要找到一种解决方案，在生产复杂结构的陶瓷产品时，既具备需要的精度又具备相应的强度。

发明内容

本发明目的是提供一种复杂结构陶瓷件胚体的制作方法，用该方法制得的产品生产出的复杂结构的陶瓷产品既具备精度高的优点，又符合材料的强度要求，同时本发明还提供了一种适用于上述制作方法的模具套件，以及与之配套的套瓷件制作工艺。

为实现上述第一个发明目的，本发明提供了一种陶瓷件胚体的制作方法，包括以下步骤：

将一个或多个构件胚体按设计的位置置于模腔中，通过注射或压铸方式制作整件胚体，所述构件胚体构成整件胚体的一部分，所述整件胚体即为烧结前的陶瓷件胚体。

作为本发明的优选方案，可以通过注射或压铸方式制作所述构件胚体。

作为本发明的优选方案，至少有一构件胚体内部具有构件内腔，所述构件内腔具有构件开口，至少有一构件开口的位置对应于构件胚体与整件胚体其他部分的连接处。

作为本发明的更优选方案，可以通过抽芯方式形成构件内腔。

作为本发明的更优选方案，所述整件胚体内部具有整件内腔，所述构件内腔构成整件内腔的一部分，所述构件内腔通过构件开口与整件内腔的其他部分相连通。

作为本发明的进一步优选方案，在制作整件胚体时，通过抽芯方式形成除构件内腔外的整件内腔部分。

作为本发明的优选方案，所述陶瓷件胚体为高频瓷陶瓷件胚体。

为实现本发明的第二个发明目的，本发明还提供了一种用于制作陶瓷件胚体的模具套件，包括以下用于注射或压铸的模具：

构件模具，具有与设计的构件胚体外部形状相对应的构件模腔；

合模模具，具有与设计的整件胚体外部形状相对应的整件模腔。

作为本发明的优选方案，所述构件模具包括构件芯模；

所述构件芯模具有与设计的构件胚体内部的构件内腔相对应的形状。

作为本发明的更优选方案，至少一构件芯模延伸及构件胚体与整件胚体其他部分的连接处。

作为本发明的更优选方案，所述合模模具包括整件芯模；

整件芯模与构件芯模构成的整体具有与设计的整件胚体内部的整件内腔相对应的形状；

至少一整件芯模延伸及构件胚体与整件胚体其他部分的连接处。

作为本发明的优选方案，所述用于制作陶瓷件胚体的模具套件为用于制作高频瓷陶瓷件胚体的模具套件。

为了实现第三个发明目的，本发明还提供了一种陶瓷件的制作方法，包括以下步骤：将本发明的陶瓷件胚体的制作方法所得的陶瓷件胚体烧结为陶瓷件。

区别与现有技术的釉接、嵌芯等方法，本发明利用二次或多次注射/压铸成型的方式制作整件胚体，先制作出构件胚体，然后将构件胚体置于整件模腔中，通过注射或压铸形式加工出整件胚体，因为可以先制作作为整件胚体一部分的构件胚体，进而制作出整件胚体，这样的二次或多次制作可以具有复杂的内部或外部形状的整件胚体，烧结成的产品精度高，连接处强度大。

附图说明

图1A为构件模具示意图；

图1B为构件模具通过注射制作构件胚体的示意图；

图2为构件胚体结构示意图；

图3A为合模模具示意图；

图3B为构件胚体置于合模模具中示意图；

图3C为合模模具通过注射制作整件胚体的示意图；

图4为整件胚体结构示意图。

标号说明：

整件胚体1，主管通道10，主管通道入口101，主管通道出口102；

L型支管构件胚体2，L型支管通道20，支管通道入口201，支管与主管通道连接口202；

构件模具3，构件模腔30、构件第一芯模31、构件第二芯模32、支管通道入口螺牙33、进料注射口34；

合模模具4，整件模腔40，整件芯模41，进料注射口44。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

例如在某一实施例中欲制作“h”型陶瓷三通管状结构的陶瓷件，其形状同如图4所示的烧结前的整件胚体1，包括一个直型主管通道10，L型支管通道20，主管通道入口101，主管通道出口102，带螺纹的支管通道入口201，支管与主管通道连接口202。

实施例中的“h”型陶瓷三通结构，尺寸精度要求误差＜0.1mm，如果采用通常的一次成型，L型支管通道的结构会产生脱模困难而导致成型失败；如果采用预制“h”型嵌件方式成型，通常因嵌件的不稳定性导致精度无法满足要求，成品率低。

采用本实施例中的多次注射法可以解决上述问题，得到完美的陶瓷胚体，具体对此三通结构样例，可以提供一套制作高频瓷的模具套件，并采用两次注射法实施。

按图4所示的结构将支管陶瓷件分解构件，我们可以发现，该套瓷件可以由2个部分构成，一个是L型支管构件(形状同构件胚体)，另一个是直型主管部分，二者合起来构成了陶瓷件整体。在烧制之前，我们需制作出与此套瓷件相对应的陶瓷件整件胚体1，对此我们可以先制作L型支管构件胚体2，制作过程如下，

按照该L型支管构件胚体2的外形轮廓提供构件模具3(参见图1A)，所述构件模具3具有构件模腔30、构件第一芯模31、构件第二芯模32、支管通道入口螺牙33、进料注射口34。构件模腔的形状与L型支管构件胚体的外部形状相对应，在构件胚体中，构件胚体内部的L型支管通道20构成了构件内腔，构件第一芯模31、构件第二芯模32分别对应L型支管通道的两直角边，其中构件第二芯模32延伸及构件胚体与整件胚体其他部分的连接处(对应于附图中支管与主管通道连接口202处)。

参见图3A，按照整件胚体的外形轮廓提供合模模具4，合模模具4具有整件模腔40、整件芯模41、主管通道入口螺牙、主管通道出口螺牙、进料注射口44。整件模腔40的形状与要制作的整件胚体1的外部形状相对应，整件胚体1中，主管通道10与L型支管通道20构成了整件内腔，整件芯模41的形状与主管通道10的形状相对应，整件芯模41延伸及构件胚体与整件胚体其他部分的连接处(对应于附图中支管与主管通道连接口202处)。

将原料加料、塑化；利用构件模具上机台注射(注射后的状态参见图1B)；保压，冷却；脱模(由于埋入了芯模，因此在脱模过程中需要抽出构件第一模芯31、构件第二模芯32，同时为制备螺纹，旋出螺牙33)得到构件胚体。该构件胚体为L型支管构件胚体2，其具有L型支管通道20的构件内腔，构件内腔具有两个构件开口，分别对应L型通道的两端，其中第一开口对应带螺纹的支管通道入口201，第二开口对应L型通道的另一端，该端是构件胚体与整件胚体其他部分的连接处(对应于附图中支管与主管通道连接口202处)。

然后将得到的构件胚体置于合模模具4中的标号为A的部分(参见图3B)，注射(注射后的状态参见图3C)，保压，冷却，脱模(由于埋入了芯模，因此在脱模过程中需要抽出整件芯模41，同时为制备螺纹，旋出螺牙)得到整件胚体1。参见图4，该整件胚体1具有整件内腔，整件内腔由L型支管通道20与主管通道10构成，形成一个h形三通的整件内腔，其中L型支管通道(构件内腔)通过L型通道的其中一个开口(第二开口)与整件内腔的其他部分(主管通道)相连通。

接着将制得到整件胚体烧结成陶瓷件。构件胚体对应的部分烧结为支管瓷体，整件胚体除构件胚体外的其余部分11烧结成主管瓷体。

本实施例中，由于采用了构件胚体与整件胚体分2次成型的方式进行，因此可以将h形整件内腔分解为L型的构件内腔与主管通道两部分，这样L型通道可以由两个直的芯模抽芯形成，然后主管通道由另一个直的芯模抽芯形成。使用这样类似的方式，可以根据不同的陶瓷件设计方案，将所要制作的陶瓷件灵活分解成多个部分，按一定的次序进行制作，再整体制作，尤其适用于具有内部复杂空腔(管道)的陶瓷件制作。

在本实施例中构件内腔与整件内腔为通道形式，其实不论构件内腔还是整件内腔，其中的内腔是指胚体内部的中空部分，该中空部分可以是只具有一个开口，也可以具有2个或更多的开口，形成通道的形式。

在某些实施例中，不必然具有整件或构件的内腔结构，也同样适用于本发明。但是在具有内腔结构时，由于脱模时需要抽芯，当遇到结构复杂的内腔结构时，采用本发明将整件内腔分隔成不同的部分(正因为如此，在某些优选的实施例中，构件胚体中的构件内腔的至少一个构件开口设置于构件胚体与整件胚体其他部分的连接处尤其在某些更优选的实施例中，构件内腔与整件内腔其他部分相连通，以便于将整件内腔分解为多个部分。)，将部分内腔置于预先成型的构件胚体中，可以有效简化内腔结构，便于抽芯，在制得构件胚体后，再制作整件胚体，此时再形成整件内腔中除构件内腔外的其他内部中空结构，这样经过二次或多次的制作，可以精确地值得所需要的胚体，而且不影响成品的强度。

在本实施例中，构件芯模为2个，整件芯模为1个，但是其他实施例不局限于此，可以根据内腔的形状、大小，设计需要。灵活调整构件芯模及整件芯模的数量。

在某些实施例中，可以不使用抽芯方式，而结合嵌芯等方式形成构件内腔或整件内腔。

在某些实施例中，可以采用三次甚至更多的成型方案，以获得更复杂内外部结构的整件胚体。例如将上述实施例制得的h形胚体，不经过烧结，直接置于包含该h形三通结构的，更复杂的合模结构中，进行三次注射或压铸，制得更复杂的整件胚体，同样是本发明的构思体现。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种陶瓷件胚体的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

将一个或多个构件胚体按设计的位置置于模腔中，通过注射或压铸方式制作整件胚体，所述构件胚体构成整件胚体的一部分，所述整件胚体即为烧结前的陶瓷件胚体；

至少有一构件胚体内部具有构件内腔，通过抽芯方式形成构件内腔；

所述构件内腔具有构件开口，至少有一构件开口的位置对应于构件胚体与整件胚体其他部分的连接处，所述整件胚体内部具有整件内腔，所述构件内腔构成整件内腔的一部分，所述构件内腔通过构件开口与整件内腔的其他部分相连通，在制作整件胚体时，通过抽芯方式形成除构件内腔外的整件内腔部分。

2.根据权利要求1所述的陶瓷件胚体的制作方法，其特征在于，通过注射或压铸方式制作所述构件胚体。

3.一种用于制作陶瓷件胚体的模具套件，其特征在于，包括以下用于注射或压铸的模具：

构件模具，具有与设计的构件胚体外部形状相对应的构件模腔；

合模模具，具有与设计的整件胚体外部形状相对应的整件模腔；

所述构件模具包括构件芯模，至少一构件芯模延伸及构件胚体与整件胚体其他部分的连接处；所述合模模具包括整件芯模，至少一整件芯模延伸及构件胚体与整件胚体其他部分的连接处。

4.根据权利要求3所述的用于制作陶瓷件胚体的模具套件，其特征在于，

所述构件芯模具有与设计的构件胚体内部的构件内腔相对应的形状。

5.根据权利要求3所述的用于制作陶瓷件胚体的模具套件，其特征在于，

所述整件芯模与构件芯模构成的整体具有与设计的整件胚体内部的整件内腔相对应的形状。