一种中空陶瓷模具及中空陶瓷构件的成型方法 [0002] 现有技术中对于形状比较复杂的中空陶瓷构件，例如一段弯管、一段螺旋弯管、一 段Y型弯管、或者其他一些不规则通道陶瓷构件，其制作方法一般有两种方法。一种是采用 传统的石膏模具注浆去湿的方法形成通道，这种方法适用于对成型精密度要求不高的陶瓷 构件；另一种方法是采用某些有机材料按通道形状先制成连接芯件，用抽芯将连接件固定 在成品模具中，再注入陶瓷浆料制成胚体，在烧制前先通过物理或化学方法将连接芯件蚀 空的方法制成所需陶瓷构件，这种方法多用于精密陶瓷的制作。目前，这两种方法在应用中 均存在一定的局限性。对于第一种方法，胚体的外形可以比较精确控制，但内腔无法控制精 度，用于连接其他构件时，无法实现契合，虽然可以通过内磨圆并抛光方式达到精度要求， 但内磨圆并抛光方式并不适用于需要用螺牙互接的构件；对于第二种方法，可以方便地适 用于简单形状的陶瓷构件，但对于复杂形状的陶瓷构件，该方法因能够设置的抽芯有限，连 接芯件在成品模具内无法稳定固定，从而制成的陶瓷构件会因内腔与设计要求产生较大的 偏差而不能使用，另外，该方法在制成品模胚体时，容易将模腔内的空气包在胚体内导致制 成的陶瓷构件存在缺陷。
[0003] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种适用于制作形状复杂且精度要求高的中 空陶瓷构件的中空陶瓷模具，并进而提供一种中空陶瓷构件的成型方法。 [0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为： [0005] -种中空陶瓷模具，具有型腔，所述型腔的一端设有具有浇注口的浇注部，所述型 腔的另一端设有具有进气口的进气部，所述进气口处设有气阀。 [0006] 本发明的有益效果在于：
[0007] (1)与传统模具组合相比，本发明的中空陶瓷模具结构简单，由于不需要连接芯 件，克服了由于连接芯件的存在二导致陶瓷胚体易塌陷、缩孔和皱纹等问题；
[0008] (2)本发明的中空陶瓷模具的结构设计可以有效降低胚体的残余应力，所制得的 中空陶瓷胚体圆润饱满，同时，该结构可制得螺旋状中空陶瓷胚体等常规方法无法制得的 精密中空陶瓷产品。
[0009] 本发明还公开一种利用上述中空陶瓷模具成型中空陶瓷构件的方法，包括以下步 骤：
[0010] (1)将熔融的陶瓷浆料通过浇注口注满所述中空陶瓷模具；
[0011] (2)当陶瓷浆料于所述中空陶瓷模具的型腔内表面形成固化层时，通过进气口向 型腔内注入气体，将型腔内仍具有流动性的陶瓷浆料通过浇注口排出，获得具有与型腔形 状相同的中空通道的中空陶瓷胚体；
[0012] (3)冷却成型、脱模，制得中空陶瓷构件。
[0013] 本发明的成型中空陶瓷构件的方法的有益效果为：
[0014] (1)与传统的石膏模注浆方法相比，而本发明的制备中空陶瓷的方法制得的中空 陶瓷构件有较高的精度和光滑度，可以应用于精密陶瓷领域；
[0015] (2)本发明的成型中空陶瓷构件的方法由于不需要连接芯件，克服了由于连接芯 件的存在二导致陶瓷胚体易塌陷、缩孔和皱纹等问题，同时缩短制胚周期，提高生产效率， 节约生产原料。同时，可以制得螺旋状弯管等常规方法无法制得的精密陶瓷件。




[0016] 图1是本发明实施例的型腔为U形的中空陶瓷模具的主视图；
[0017] 图2是本发明实施例的型腔为U形的中空陶瓷模具的仰视图；
[0018] 图3是本发明实施例的中空陶瓷构件成型方法的示意图。
[0019] 标号说明：
[0020] 1、浇注部；11、浇注口；2、进气部；21、进气口；22、气阀；3、抽芯；31、圆柱形通孔； 4、型腔；5、陶瓷浆料；61、固化层；62、陶瓷浆料；7、中空通道。


[0021] 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。
[0022] 本发明最关键的构思在于：于进气口设置气阀，通过气阀注入气体将型腔中心具 有流动性的浆料推出，从而制备出的中空陶瓷胚体的中空通道表面具有良好的光滑度和精 度。
[0023] 请参阅图1以及图2,本发明公开了一种中空陶瓷模具，具有型腔4,所述型腔4的 一端设有具有浇注口 11的浇注部1，所述型腔4的另一端设有具有进气口 21的进气部2， 所述进气口处设有气阀22。
[0024] 请参阅图3,本发明的工作原理为：在利用热压铸成型法生产精密陶瓷构件中，用 于制胚的陶瓷浆料为加入了某些有机物（比如蜡）而具有热融性的浆料。在制胚时，陶瓷 浆料5与中空陶瓷模具的型腔内表面接触部分先行降温导致流动性减弱形成固化层61，而 型腔中间部分的陶瓷浆料62还具有较强的流动性。利用这一特点，通过先注入陶瓷浆料5 注满模具型腔4,当型腔4内表面形成具有一定厚度的陶瓷浆料固化层61时，向型腔4内注 入气体，将型腔4中心具有流动性的陶瓷浆料62通过浇注口 11排出，从而形成与型腔4形 状相同的中空通道7,在排出浆料的过程中，利用气体的流动性质使固化层61表面具有良 好的光滑度和精度，冷却定型后即可制成具有良好的光滑度和精度的中空通道7的中空陶 瓷构件。
[0025] 从上述描述可知，本发明的有益效果在于：
[0026] (1)与传统模具组合相比，本发明的中空陶瓷模具结构简单，由于不需要连接芯 件，克服了由于连接芯件的存在二导致陶瓷胚体易塌陷、缩孔和皱纹等问题；
[0027] (2)本发明的中空陶瓷模具的结构设计可以有效降低胚体的残余应力，所制得的 中空陶瓷胚体圆润饱满，同时，该结构可制得螺旋状中空陶瓷胚体等常规方法无法制得的 精密中空陶瓷产品。
[0028] 本发明提供的中空陶瓷模具可以适用于成型任何形状的中空陶瓷构件，比如具有 Y形型腔的中空陶瓷构件、具有S形型腔的中空陶瓷构件和具有螺旋形型腔的中空陶瓷构 件等等。
[0029] 请参阅图3,本发明还公开一种利用上述中空陶瓷模具成型中空陶瓷构件的方法， 包括以下步骤：
[0030] (1)将熔融的陶瓷浆料5通过浇注口 11注满所述中空陶瓷模具；
[0031] (2)当陶瓷浆料5于所述中空陶瓷模具的型腔4内表面形成固化层61时，通过进 气口 21向型腔4内注入气体，将型腔4内仍具有流动性的陶瓷浆料62通过浇注口 11排出， 获得具有与型腔4形状相同的中空通道7的中空陶瓷胚体；
[0032] (3)冷却成型、脱模，制得中空陶瓷构件。
[0033] 进一步的，将所述步骤（2)中获得的中空陶瓷胚体进行保压、排气。
[0034] 本发明的成型中空陶瓷构件的方法的有益效果为：
[0035] (1)与传统的石膏模注浆方法相比，而本发明的成型中空陶瓷构件的方法制得的 中空陶瓷构件有较高的精度和光滑度，可以应用于精密陶瓷领域；
[0036] (2)本发明的成型中空陶瓷构件的方法由于不需要连接芯件，克服了由于连接芯 件的存在二导致陶瓷胚体易塌陷、缩孔和皱纹等问题，同时缩短制胚周期，提高生产效率， 节约生产原料。同时，可以制得螺旋状弯管等常规方法无法制得的精密陶瓷件。
[0037] 实施例一
[0038] 1、中空陶瓷模具的型腔为U形时的结构。
[0039] 请参阅图1，本实施例的中空陶瓷的型腔为U形型腔，该模具为一个合模模具，合 模后形成一个U形型腔，U形型腔的一端设有浇注部1，浇注部1开有浇注口 11，U形型腔的 另一端设有进气部2,进气部2开有一个进气口 21，进气口 21上安装有一抽芯3,所述抽芯 3具有外螺牙，所述抽芯3沿抽芯轴向中央具有一圆柱形通孔31，圆柱形通孔内安装有一气 阀22,气阀22的出气端朝向U形型腔内部，气阀22的进气端朝向模具外部，气阀22的进气 端连接有进气管，进气管与外部的进气装置相连接。
[0040] 2、利用上述中空陶瓷模具成型中空陶瓷构件的方法。
[0041] 采用热压铸注浆机将陶瓷浆料5由浇注口 11注入（a箭头的方向）所述中空陶瓷 模具，注浆过程中，陶瓷浆料5沿U形型腔到达另一端，当浆料注满所述中空陶瓷模具时，启 动气阀，气阀22吹出的气体（b箭头的方向）将中心的陶瓷浆料62沿通道吹回料缸内，形 成中空通道7,制得中空陶瓷胚体。将所述中空陶瓷胚体进行保压、排气制得中空陶瓷构件。 按照热压铸陶瓷的烧制工艺将陶瓷胚体烧制成型，具体烧制温度曲线依据陶瓷材料不同而 不同。
[0042] 上述实施例中，U形型腔的造型比较简单，外螺牙抽芯3为根据瓷件是否需要而设 置，对于没有内螺牙的上述中空陶瓷构件亦可适用。对于造型比较复杂的比如螺旋型弯管， 不规则形状的管通等，均可按照上述方案制得。
[0043] 对于一进多出的多通结构直管或弯管，如"Y"型管，可以通过设置两个进气口和两 个气阀的方式，类比样例一的方法，也可以容易制得所需陶瓷胚体。
[0044] 本发明样例实施方案仅仅是为实现制成品采用的较简单的方案，可通过增加现有 的装置或设备，例如在模具壳体中设置流道，通过流体的温度来控制模具的保温和冷却时 机，从而可以制得更精密的陶瓷成品。
[0045] 综上所述，本发明提供的中空陶瓷模具结构简单，可以有效降低胚体的残余应力， 所制得的中空陶瓷胚体圆润饱满，同时，该结构可制得螺旋状中空陶瓷胚体等常规方法无 法制得的精密中空陶瓷产品；本发明的成型中空陶瓷构件的方法制得的中空陶瓷构件具有 较高的精度，可以应用于精密陶瓷领域，缩短制胚周期，提高生产效率，节约生产原料。
[0046] 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。