[发明专利]一种高精度薄壁陶瓷管的成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄壁陶瓷管成型技术领域，特别涉及一种高精度薄壁陶瓷管的成型方法。

背景技术

现有一种薄壁陶瓷管是采用等静压成型的，其工艺流程为：

配方原料—加水球磨—喷雾造粒—挤管机挤管到金属棒或柔性橡胶模上干燥—套上橡胶外模—高压容器中等静压—脱模—烧成—加工—产品。

配方原料：（重量百分比）氧化铝15～20％，刚玉砂30～40％，粘土30～40％。

此方法成型的陶瓷管致密度好，坯体强度高，烧成收缩小，管的长度可达4米以上。

但此方法存在如下缺点：

①当内模是采用金属棒时：

（a）此方法需采用喷雾干燥法制成坯体原料，因为这种原料的可塑性和流动性较差，因此在制作陶瓷管到金属棒上时，由于阻力大，制作的陶瓷管容易出现大小头，陶瓷管两端直径偏差大。同时等压成型后，金属棒内模不容易拉出，半成品破损大，成品率低。

（b）由于陶瓷管是外壁单向受压，因而陶瓷管外壁致密度要比内壁高，同时由于是单向受压，陶瓷管坯体外壁容易产生突出的等压线，使陶瓷管的圆度会产生较大的公差。

②当内模采用柔性橡胶模时：

内模采用柔性材料，因此等压后的陶瓷管虽然容易脱内模，但由于内模采用柔性橡胶模，故成型后的陶瓷管内壁几何尺寸难控制，精度不高，整条陶瓷管的直线度较差。

发明内容

本发明目的在于提供一种高精度薄壁陶瓷管的成型方法，采用这种方法能生产出致密度高、管内、外壁几何尺寸准确、内壁光洁如镜的高精度薄壁陶瓷管。

本发明所提出的技术解决方案是这样的：一种高精度薄壁陶瓷管的成型方法，其方法步骤为;

（1）配方原料按重量百分比计为氧化铝15～20％，刚玉砂30～40％，粘土30～40％；将该配方原料加入球磨机中，加入与该配方原料重量等量的水球磨2小时后，得到的浆料过筛、除铁、压滤成泥饼，再通过真空练泥，得到泥料，陈腐待用；

（2）当泥料含水量在13～14％时，按泥料重量百分比加入1～3％甲基纤维素粉料，通过真空练泥机均匀地混合搅拌，再练成泥段陈腐待用；

（3）把泥段通过已经安装有薄壁陶瓷管成型模具的真空挤管机挤出薄壁陶瓷管坯体，把薄壁陶瓷管坯体直接依附在金属内模管上，并放置于干燥室烘干待压；

（4）当依附在金属内模管上的薄壁陶瓷管坯体含水量在3～5％时，在薄壁陶瓷管坯体外壁套上柔性耐油橡胶外模，在装有金属内模管和橡胶外模的薄壁陶瓷管坯体两端处的金属内模管与柔性耐油橡胶外模之间用耐油橡胶塞密封，金属内模管的中心孔外露，组成薄壁陶瓷管组件；

（5）把密封好的薄壁陶瓷管组件放置在高压容器中采用双向等静压成型，加压介质为矿物油，成型压力在50～200MPa之间，保压15—20秒，然后卸压，将成型后的薄壁陶瓷管组件取出，脱去金属内模管和橡胶外模，制成高精度薄壁陶瓷管坯体；

（6）按常规烧结方法将高精度薄壁陶瓷管坯体吊装烧成。

与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：

（1）本发明在配方原料的加工处理工艺上，作为本发明的关键技术之一是采用加入作为粘结剂和脱模剂的甲基纤维素粉料到坯料中，通过均匀、混合及真空练泥，陈腐后，这种泥料具有优越的可塑性和流动性，特别适用于挤成下列规格的、内孔是圆形或方形的薄壁陶瓷管：管径从Ф10～Ф100   mm，管壁厚度在1～10mm，管长在100～5000mm。

（2）本发明由于采用以上方法处理后的泥料通过真空挤管机挤出薄壁陶瓷管坯体，并依附在薄壁的金属内模管上，待干燥后进行双向等静压，由于薄壁陶瓷管坯体中甲基纤维素的弹性作用，因此，经等压、卸压后，薄壁陶瓷管组件中的金属内模管很容易取出，使生产过程中的半成品破损少，生产效率高。

（3）本发明由于采用以上方法处理的泥料作为真空挤管机的挤出坯料，当挤出所需要的薄壁陶瓷管坯体时，由于泥料流动性、可塑性非常好，因此当薄壁陶瓷管坯体直接依附在经特殊加工成平直度好、表面光洁如镜的金属内模管时，薄壁陶瓷管坯体内壁与金属内模管之间不会产生很大的阻力，因而能保证薄壁陶瓷管外径和内孔的几何尺寸准确，因而不会产生大小头现象。