CN113878919B - 一种纳米隔热材料的模压成形装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种纳米隔热材料的模压成形装置，涉及装备制造技术领域，包括上、下模冲结构和模框，上、下模冲结构为组合式模冲，均由预置层和模冲两部分连接而成，其中预置层包括缓冲层和刚性层，刚性层与模冲相连接；模框为闭合型框结构，刚性层的周缘轮廓与模框的内框轮廓形状一致并相邻；缓冲层位于刚性层内侧面上，缓冲层与模框共同围成一模腔。本装置能够解决制备纳米隔热材料时易鼓包、易分层、易开裂问题，能够快速完好成形，提高纳米隔热材料模压成形的效率和产品合格率。
Description
技术领域
本发明涉及装备制造技术领域，具体涉及一种纳米隔热材料的模压成形装置。
背景技术
纳米隔热材料是由气相纳米二氧化硅、无机纤维、功能助剂为主要原材料，经混合、模压工艺制备而成的耐高温高效隔热材料。由于气相纳米二氧化硅粒径极小、松装密度极低，模压时粉体间结合强度低，采用传统的模压成形装置制备时，需要长时保压，且极易出现产品的鼓包、分层、开裂等缺陷，大大降低了产品的合格率与制备效率。为解决纳米隔热材料采用传统模压装置制备时所面临的上述问题，急需发明一种纳米隔热材料的模压成形装置，以提高纳米隔热材料模压成形的效率和产品合格率。
发明内容
为了解决纳米隔热材料采用传统模压装置所制备的产品易鼓包、易分层、易开裂问题，本发明提供一种纳米隔热材料的模压成形装置，以实现纳米隔热材料的快速完好成形，提高纳米隔热材料模压成形的效率和产品合格率。
本发明采用的技术方案如下：
一种纳米隔热材料模压成形装置，包括上、下模冲结构和模框，上、下模冲结构为组合式模冲，均由预置层和模冲两部分连接而成，其中预置层包括缓冲层和刚性层，刚性层与模冲相连接；模框为闭合型框结构，刚性层的周缘轮廓与模框的内框轮廓形状一致并相邻；缓冲层位于刚性层内侧面上，缓冲层与模框共同围成一模腔。
优选地，模框为整体式或拼接式。
优选地，缓冲层为织物层，织物层厚度不小于1mm；织物经、纬线密度不大于50根/cm；缓冲层选用的织物纤维为陶瓷纤维或聚合物纤维。
优选地，缓冲层与模框之间留0.5-1mm间隙，用于跑气和放置卡模。
优选地，刚性层的周缘轮廓与模框的内框轮廓之间存在不小于1.5mm的间隙。
优选地，刚性层选用的材料包括金属材料、高分子材料、陶瓷材料、硬质木材中的一种。
优选地，模冲距离模框的最近距离不小于10mm。
优选地，缓冲层与刚性层之间通过硅橡胶粘接。
优选地，刚性层与模冲之间采用受控连接方式，或者采用只接触不连接方式，所述受控连接方式包括磁性连接方式、机械爪连接方式，这样有利于进行进一步的自动化设计。
优选地，模冲外表面设有与压机进行机械连接的连接孔。
优选地，刚性层与模冲的相互靠近的两个表面各自均匀分布沟槽，两个表面的沟槽走向不呈镜面对称，沟槽的宽度和深度均不小于2mm，沟槽密度为10-200m/m2。
本发明取得的有益效果如下：
1)本装置可以用于密度范围0.2-1.0g/cm3纳米隔热材料的成形，缓冲层具有可压缩性，与纳米隔热材料软接触，可实现脱模时的应力缓慢卸载，从而避免出现纳米隔热材料表面脱模后出现鼓包现象；
2)本装置的模冲与预置层实行可控方式连接，脱模时模冲先行离开，待压力卸载后，再去除预置层，有助于避免脱模时因模冲撤离而形成产品表面负压，导致产品的分层、开裂。
3)本装置构造简单，制备方便，采用该装置可实现纳米隔热材料的高质量快速制备，产品合格率可达95％以上；将模冲与自动化压机连接后，可实现自动化生产。
附图说明
图1是本发明的一种纳米隔热材料模压成形装置构造示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。
本实施例公开的一种纳米隔热材料模压成形装置如图1所示，包括上、下模冲结构和模框，上、下模冲结构为组合式模冲，均由预置层和模冲两部分连接而成，其中预置层包括缓冲层和刚性层两部分结构，刚性层与模冲相连接。模框为闭合型框结构，可以为任意形状，例如方形(或称回形)、圆形(或称圆环形)等，为整体式或拼接式。所述刚性层的周缘轮廓与模框的内框轮廓在形状上一致，二者相互靠近，留有不小于1.5mm的间隙。所述缓冲层位于刚性层的内侧面上，并与模框共同围成一模腔。缓冲层为织物层，织物层厚度不小于1mm；织物经、纬线密度不大于50根/cm；缓冲层选用的织物纤维为陶瓷纤维或聚合物纤维。所述缓冲层与模框之间留0.5-1mm间隙，便于跑气和防止卡模。刚性层选用的材料包括金属材料、高分子材料、陶瓷材料、硬质木材中的一种。模冲距离模框的最小距离不小于10mm。缓冲层的一侧与纳米隔热材料粉体接触。缓冲层与刚性层之间通过硅橡胶粘接。刚性层与模冲之间采用受控连接方式，或者采用只接触不连接方式，所述受控连接方式包括磁性连接方式、机械爪连接方式，这样有利于进行进一步的自动化设计。模冲外表面设有与压机进行机械连接的连接孔。刚性层与模冲的相互靠近的两个表面各自均匀分布沟槽，两个表面的沟槽走向不呈镜面对称，沟槽的宽度和深度均不小于2mm，沟槽密度为10-200m/m2。
本实施例利用上述装置对纳米隔热材料进行模压成形，操作步骤如下：
步骤一：通过移出上、下模冲结构的一个，向由模框与未移出的模冲结构所围成的模腔内加入待压制的纳米隔热材料；
步骤二：将移出的模冲结构复位，按照设置压力对模冲加压，进行压制。按照规定时间保压完毕后，移出上、下模冲结构的其中一个或全部，将成形完毕的纳米隔热材料块体取出，得到纳米隔热材料压制构件。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的适当修改或者等同替换，均应涵盖于本发明的保护范围内，本发明的保护范围以权利要求所限定者为准。
Claims (9)
1.一种纳米隔热材料模压成形装置，其特征在于，包括上、下模冲结构和模框，上、下模冲结构为组合式模冲，均由预置层和模冲两部分连接而成，其中预置层包括缓冲层和刚性层，刚性层与模冲相连接；模框为闭合型框结构，刚性层的周缘轮廓与模框的内框轮廓形状一致并相邻；缓冲层位于刚性层内侧面上，缓冲层与模框共同围成一模腔；缓冲层为织物层，织物层厚度不小于1mm；织物经、纬线密度不大于50根/cm；缓冲层选用的织物纤维为陶瓷纤维或聚合物纤维。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，模框为整体式或拼接式。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，刚性层与模冲之间采用受控连接方式，或者采用只接触不连接方式，所述受控连接方式包括磁性连接方式或机械爪连接方式。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，刚性层选用的材料包括金属材料、高分子材料、陶瓷材料、硬质木材中的一种。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，刚性层的周缘轮廓与模框的内框轮廓之间存在不小于1.5mm的间隙，缓冲层与模框之间留0.5-1mm间隙。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，缓冲层与刚性层之间通过硅橡胶粘接。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，模冲距离模框的最近距离不小于10mm。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，模冲外表面设有与压机进行机械连接的连接孔。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，刚性层与模冲的相互靠近的两个表面各自均匀分布沟槽，两个表面的沟槽走向不呈镜面对称，沟槽的宽度和深度均不小于2mm，沟槽密度为10-200m/m2。
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