[发明专利]一种陶瓷产品成型装置及成型方法

说明书

本发明提供一种陶瓷产品成型装置，所述装置包括热嘴、模芯镶件、上模和下模，所述热嘴包括阀针、热嘴本体、用于对热嘴中的成型原料加热的加热部件、钛环、电木帽和高导热环，所述热嘴内设置有热流道，所述阀针穿设在热流道内，且阀针的针尖伸出至热流道外，所述模芯镶件设置在热嘴本体径向外侧且其轴向一端设置有与针尖匹配的浇口，针尖与浇口的离合用于控制成型原料的流动和静止。本发明还相应提供一种陶瓷产品成型方法。本发明注射成型过程中的注料压力损耗小，热量损失小，成型原料的流动性好，成型所得的陶瓷产品中不会产生流纹和痂疤，产品质量得到保障。

技术领域

本发明涉及陶瓷产品的加工领域，具体涉及一种陶瓷产品成型装置及成型方法。

背景技术

陶瓷粉末注射成型是近代粉末注射成型技术的一个分支，是从现代粉末注射成型技术中发展起来的一项新型成型技术。该技术具有一次成型复杂形状的制品，产品尺寸精度高，无需或很少需要机械加工，降低制备成本的优点。

陶瓷注射成型的基本流程是将陶瓷粉末和适当的粘接剂体系按照一定的配比在一定的温度下采用适当的方法混炼成均匀注射型喂料，在注射机上注射进入专门的模具型腔而制得所需形状的注射生胚。理论上任何形式的陶瓷粉末原料，如氮化硅、碳化硅、氧化锆等，都能利用陶瓷粉末注射成型工艺制造形状复杂、精度高的陶瓷产品，这一技术很大程度上提高了形状复杂陶瓷产品的精度和可靠性。

陶瓷注射成型中通常采用常规细浇口冷流道进胶(熔融态的成型原料)。冷流道中的流道是指成型机喷嘴出口与产品浇口之间的部分，成型材料在流道内靠注料压力和其本身的热量保持流动状态，流道中的部分成型原料并不能及时进入型腔中成为陶瓷产品的一部分，因此本领域技术人员在设计陶瓷粉末注射成型模具时需要充分考虑填充效果，同时要考虑怎样通过缩短、缩小流道来节省材料。而实际生产过程中，不可避免的会在冷流道中发生成型原料残留，这将增加后续加工成本。综上所述，常规细浇口冷流道注射成型陶瓷产品经常会出现以下问题：①充模困难；②薄壁陶瓷产品变形；③流道中原料浪费；④多模腔模具的成型质量不同。

因此，本领域需要一种新的陶瓷注射成型工艺。专利申请CN03149301中公开一种带有热流道装置的注射成型模具，其中一具有低热传导性能的末端镶件布置于喷嘴的端面中，以使喷嘴无需隔热层就能与型腔模直接贴合接触。位于型腔模底部的热流道装置的针阀喷嘴中的喷嘴由喷嘴本体和末端镶件构成，喷嘴本体在其端面上具有一个出口，末端镶件可滑动地放置在出口中，其平端面从喷嘴本体的端面上凸伸出来。形成末端镶件的金属与形成喷嘴本体的金属相比，具有较低的热传导系数，进而喷嘴无需隔热层就能与型腔模持续地贴合接触。且所述喷嘴本体由模具钢制成，末端镶件由和所述模具钢相比具有较低的热传导系数的钛合金制成。

上述注射成型模具中的针阀喷嘴和热流道具有明显的保温和防止产生流道废料的效果，但上述模具却并不适用于含陶瓷粉的成型原料成型为陶瓷产品。当使用该装置制备陶瓷产品时，所得的陶瓷产品中含流纹，使得陶瓷产品的后处理工艺复杂，在流纹较深时甚至会使得该陶瓷产品整块报废。使用该装置所得的陶瓷产品中还可能含痂疤点，该痂疤点可以位于陶瓷产品中与浇口对应的位置或其表面的其它任意位置(注射时冷点被冲至其它位置而形成痂疤)，含有痂疤点的陶瓷产品中的痂疤与陶瓷产品本体呈分离状态，因而这样的产品只能报废处理。

因此，本发明需要提供一种适用于陶瓷产品的热流道注射成型装置和方法，使得所得陶瓷产品无流纹、无痂疤，陶瓷产品质量更高。

发明内容