CN1418769A - 一种用于大面积陶瓷薄片干压成型的脱模装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于大面积陶瓷薄片干压成型的脱模装置，其特征在于在垫块3和压机上顶头2之间放置有弹性部件8；弹性部件8的截面积略小于成型的陶瓷坯体6的截面积，其一部分位于模套4内，露在模套4外面的自然高度大于脱模块7的高度；其形状与压制陶瓷薄片的形状相同或相似；弹性部件8的厚度和弹力是可调的。所述的弹性部件为海绵体、弹簧或液压装置中一种或其组合。本发明提供的脱模方法不仅适用于大面积陶瓷薄片(或称大的周长/厚度比陶瓷片)成型而且也可用于塑料粉末、金属粉末的大面积冷压成型。

Description

一种用于大面积陶瓷薄片干压成型的脱模装置

技术领域

本发明涉及一种用于陶瓷薄片干压成型的脱模装置，更确切地说，是涉及一种用于大面积(大的周长/厚度比)陶瓷片成型过程中的脱模装置，属于陶瓷成型制备工艺领域。

背景技术

长期以来，陶瓷片一直是人们大量使用和大量生产的对象。近年来，随着科学技术水平和人民生活需求的日益提高，大面积薄型陶瓷片(或称大的周长/厚度比陶瓷片)被广泛地使用，如用于过滤的微孔薄层陶瓷，用于集成电路的薄层陶瓷基板，用于燃料电池的电解质和电极材料等等。成型是制备性能合格的陶瓷片的首道工序，成型大面积陶瓷薄片有多种工艺。例如泥浆浇注、轧膜成型和干压成型等。泥浆浇注成型的固含量较低，干燥时间长，且烧结时收缩大。而轧膜成型不能得到给定的形状，与干压成型相比固含量也较低，收缩大。而干压成型固含量高，收缩小，一次成型就能获得所需形状的坯体(圆形、方形、矩形等)，且便于连续或半连续生产，所以干压成型仍是陶瓷行业中最常用的成形工艺之一。但对于大的周长/厚度比的陶瓷薄板，例如厚度在2～3mm，周长在200mm以上，已极为困难，别说更大的周长，有时即使加粘结剂也往往无济于事。关键在于这种大面积陶瓷薄片成型脱模时，由于陶瓷薄片薄，本身强度差，成型的素坯往上顶出模套时，由于素坯四周与模套接触的摩擦力作用，使其素坯四周受到一个向下的力，所以在脱模的过程中，素坯受到一个折弯力，因而非常容易造成裂缝，使成型的成品率极低。

通常采用的陶瓷干压成型装置如图(1)所示。其中1为压机底座，2为压机上顶头，3为压模下垫块，4为压模模套，5为压模上冲头，6为待压制成型的陶瓷粉体，7为脱模块。

一般陶瓷粉体干压成型时，压机上顶头2保持固定不动，模套4和下垫块3置于压机底座1上，将陶瓷粉体6放入模套4内，再加上压模上冲头5。加压时，压机底座向上移动，造成上冲头5相对向下移动，对粉体6施压，使之压实成型。脱模时，将模套、下垫块和压模上冲头整个倒置，放在压机底座1上，在压机上顶头和压模模套之间放上脱模块7。脱模时压机底座向上移动，在脱模块7与上顶头2接触后，模套4由于受到脱模块7向下顶的力作用而脱离。此后，压机底座再向下移动，拿走下垫块3，从而取出成型坯体。

陶瓷片的加压成型通常都是采用上述方法制得的，该方法使用简单，易于操作，但对于大面积薄型超薄型的陶瓷片而言，由该方法成型的产品将存在一些问题。

这是因为陶瓷片加压成型后脱模时，将下垫块3与陶瓷成型坯体6顶出模套4时，陶瓷坯体6与模套4之间产生强烈的摩擦，导致陶瓷坯体中央和四周受到的相反的作用力，因而在陶瓷坯体顶出模套时，很容易开裂，所以成型失败或成品率极低。而当陶瓷片面积较大，厚度较薄(即大周长/厚度比)时，这种成型开裂现象就更加容易出现，即使陶瓷粉体中添加粘结剂也无济于事。因为对于大面积的薄板(片)，即周长/厚度比大的陶瓷片其所受折弯力更大，更易开裂。

于是，人们采用了其它一些方法来解决该问题，如采用先制成普通厚度的陶瓷片再通过机械加工如切割、研磨使其加工成薄片等。但是工艺复杂、成本太高，不能根本解决问题。尤其是不能解决大面积，即周长/厚度比大于100的陶瓷薄片(包括长方形，圆形等)成型和脱模的难题。成型过程在素坯中形成的缺陷，如微裂纹等，往往用肉眼不易辨认，一旦存在很难在以后的脱粘结剂和烧成过程中排除。所以如何保证，尤其是大面积坯体的成型质量是至关重要的。

发明内容

为了克服现有陶瓷干压成形，尤其是大面积陶瓷薄片，脱模过程造成的坯体裂缝问题。本发明的目的在于提出一种加压成型脱模装置，以便十分有效地将陶瓷粉末加压成型的大面积薄型陶瓷片从模具中脱出。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述脱模装置特征在于在垫块和压机上顶头之间放置一弹性部件，弹性部件的截面积略小于垫块的截面积，其形状与压制的陶瓷薄片形状相同或相似，即陶瓷薄片为圆形、正方形、长方形或其它多边形时则弹性部件截面形状也相对应，仅截面积略小，使之能放入模套内，弹性部件的厚度和弹力可调，视所压陶瓷薄片的厚度而定，厚度愈大则弹性部件愈高，反之亦然，以所制备的陶瓷薄片截面和四周不受到折弯力为准，均受到相同向下方向的力而不再是以往传统的脱模过程中受到相反方向的力。

所述的弹性部件为海绵体、弹簧或液压装置中一种或其组合；弹性部件一部分置于模套内，露在模套外面的自然高度(即未压缩前高度)应大于脱模块高度。

本发明所提供的大面积陶瓷薄片干压成型脱模装置可用于其他材料如塑料粉末、金属粉末的冷压成型。

附图说明

图1是普通的陶瓷片材加压成型装置。

图2是本发明的陶瓷片材脱装置。

图3是本发明的陶瓷片材脱模装置在陶瓷片材脱出模套时的状态。图中：1-压机底座  2-压机上顶头    3-下垫块    4-模套5-上冲头    6-陶瓷坯体      7-脱模块    8-弹性部件。

具体实施方式

实施例1，本实施例以海绵体为弹性部件。

本发明所述的脱模装置如图2所示。其中1为压机底座，2为压机上顶头，3为下垫块，4为模套，5为上冲头，6为陶瓷坯体，7为脱模块。在下垫块3与上顶头2之间放入弹性部件8。脱模开始时，压机底座1向上运行，带动整个模具，以及脱模块7和弹性部件8一起向上，当弹性部件8与压机上顶头2接触时，弹性部件开始变形，同时形变的弹力向模套中已成型的陶瓷坯体6施加一定的压力。当压机底座进一步向上运行，弹性部件8进一步压缩变形，一直到压机上顶头2与脱模块7也开始接触，这时模套4向下位移，弹性部件8进一步压缩变形(并进一步对已成型的薄片施加压力)，直至最后下垫块3和陶瓷成型坯体6顶出模套4(见图3，通常模套4和脱模块7这时会自由下落)。这时卸去压机压力即可移去弹性物体8和下垫块3，取出成型的陶瓷坯体6。在整个脱模过程中，陶瓷坯体6在其表面上及其四周，均受到相同方向(向下)的力，而不是在传统的脱模过程中受到相反方向的力，而不是在传统的脱模过程中受到相反方向的力，因此陶瓷坯体的表面不会受到折弯力，所以脱模后不会开裂，成品率大大提高，几乎达到100％。

本发明提供的大面积脱模装置尤其适合于大面积薄型陶瓷薄片的成型，也可用于大面积薄型其它材料如塑料，金属粉体的冷压成型。

实施例2  以弹簧为弹性部件，其它各部件如发明内容所述并进行加压成型后脱模，使用本发明提供的脱模装置进行操作，类同实施例1。

实施例3  以液压装置为弹性部件，其它各部件如发明内容所述并进行加压成型后脱模，使用本发明提供的脱模装置进行操作，类同实施例1。

Claims (5)

1、一种用于大面积陶瓷薄片干压成型的脱模装置，包括压机底座(1)、压机上顶头(2)、下垫块(3)、模套(4)、上冲头(5)、陶瓷坯体(6)、脱模块(7)，下垫块(3)、坯体(6)和上冲头(5)依次位于模套(4)内，脱模块(7)放在模套(4)的上方，其特征在于：

①垫块(3)和压机上顶头(2)之间放置一弹性部件(8)；

②弹性部件(8)的截面积略小于成型的陶瓷坯体(6)的截面积，其一部分位于模套(4)内，露在模套(4)外面的自然高度大于脱模块(7)的高度；其形状与压制陶瓷薄片的形状相同或相似。

2、按权利要求1所述的用于大面积陶瓷薄片干压成型的脱模装置，其特征在于弹性部件(8)为海绵体、弹簧或液压装置中一种或其组合。

3、按权利要求1所述的用于大面积陶瓷薄片干压成型的脱模装置，其特征在于弹性部件(8)的厚度和弹力是可调，视所压陶瓷薄片的厚度而定；厚度愈大，则弹性部件愈高；反之亦然。

4、按权利要求1所述的用于大面积陶瓷薄片干压成型的脱模装置，其特征在于弹性部件形状包括圆形、方形或多边形中一种或其组合。

5、按权利要求1所述的用于大面积陶瓷薄片干压成型的脱模装置，用于大面积的塑料粉末、金属粉末的冷压成型。

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