專利名稱：凝膠注模成型機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種適用于復雜異形坯體高質量成型的機械設備，具體地說是一種專用于坯體成型工藝中漿料處理的凝膠注模成型機。
現(xiàn)有的凝膠注模成型技術是1991年美國像樹嶺實驗室發(fā)明的一項新技術。它將高分子化學聚合技術、膠體化學技術應用到精細陶瓷的成型上，是一種準凈尺寸的成型方法。其工藝步驟有預混液、球磨(加瓷粉)、漿料、除氣、引發(fā)劑、攪拌、再除氣、加入注模、凝膠化、卸模、干燥等。其中前三步工序為高固相含量漿料制備。后五步工序為漿料的處理，它們關系著成型培體的質量。漿料制備是在球磨機中進行的，但漿料的處理目前還沒有專用的設備。一般的做法是首先將漿料倒入真空攪拌器，在真空度為10-1τ條件下處理10-14分鐘，去除氣泡后加入引發(fā)劑和催化劑；再真空處理5分鐘，真空度仍為10-1τ。用處理好的漿料澆注模型。本方法存在的突出缺點是引發(fā)劑加入前后需兩次抽真空，操作復雜，耗時多；其次，加入引發(fā)劑的漿料必須在10分鐘內用完。否則，凝膠化開始，澆注無法進行。在澆注大型注件時，澆注時間長，為防止凝膠化，漿料需冷卻到5℃左右，用不完的漿料，也要如此處理才可保存，對工藝過程要求的條件較高；再次，對一些較大的注件，為避免產生氣泡，需使用導流管。為提高漿料在導流管中的流速，還需將漿料移入加壓桶，用空壓機施壓?？梢姡僮鞑环奖?，設備投資大是現(xiàn)有技術中的兩個基本的缺點。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中的不足，尋求設計一種專用于漿料處理的凝膠注模成型機，將凝膠注模中的除氣、加入引發(fā)劑、攪拌、再除氣、注模這一系列工序合并在一部機器設備中完成，同時省卻制冷機組、空壓機加壓設備，且注漿時間不受限制，實現(xiàn)降低成本、操作方便、節(jié)能、省時的功效。
本發(fā)明之凝膠注模成型機由加料桶、真空室、真空系統(tǒng)、螺旋推進與攪拌器總成、調速電機和微計量泵等部件組成。加料桶呈漏斗狀，其上部裝有濾網(wǎng)用于濾除磨球，下部裝有一個球閥以控制漿料的流速。球閥下部的楔形接口與漏斗狀的真空室對接，并形成良好的密封。真空室頂蓋中央接口下部設有分流孔，靠頂端一側開有真空吸氣孔與由真空泵、測量儀表及兩個閥門組成的真空系統(tǒng)相對接連通，真空室上、下部各有一閥門，以確保充發(fā)除去漿料中的空氣及密封。在真空室的底部制有螺旋推進與攪拌器總成。總成的前段部分是推進器，用于輸送漿料，并對漿料施加一定的壓力；后段部分是攪拌器，可將加入的引發(fā)劑與催化劑與漿料攪拌均勻。攪拌時因漿料與空氣隔絕，所以不會混入氣泡，省去了二次除氣工序。當兩次注模間隔時間較長，而預先又未及時關閉微計量泵時，混合了引發(fā)劑與催化劑的漿料會逐漸固化。后置的攪拌器很容易拆卸清洗；又因漿料固化僅僅限于攪拌器中，浪費的漿料很少。螺旋推進與攪拌器總成一側同調速電機通過一根主軸實現(xiàn)聯(lián)軸運轉，以供給螺旋推進與攪拌器總成動力。漿料的流量和壓力的大小通過調整調速電機轉速控制。攪拌器側壁通過閥門與微計量泵相連，微計量泵再與引發(fā)劑和催化劑加料杯相連，可以輸送精確計量的液體，用它來輸送引發(fā)劑和催化劑，注入到攪拌器內的漿料中。攪攔器后通過閥門接導流管，將導流管插入攪拌器后端的漿料出口處，漿料流出即可進行模具澆注。
本發(fā)明之凝膠注模機將現(xiàn)有技術中的多道工序集于一機，無須兩次除氣，省卻了制冷器和空氣壓縮機，未用完的漿料也不必降溫處理，澆注的速度和壓力可調，因此提高了澆注速度和質量，具有降低設備成本、操作方便、省時、節(jié)能等突出的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明之結構原理示意圖。
下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的說明本發(fā)明主要由加料桶1、真空室2、真空泵3、螺旋推進與攪拌器總成4、調速電機5、微計量泵6、球閥7、以及閥門8、9、10、11、12、13、濾網(wǎng)14、分流孔15、導流管16、引發(fā)劑和催化劑加料杯17、測量儀表18及主軸19等部件組成。加料桶1呈漏斗狀，用不銹鋼制作，其上部裝有濾網(wǎng)14，下部裝有球閥7。球閥7下部的楔形接口與漏斗狀的真空室2對接并形成良好的密封。真空室2頂蓋中央接口下部設有分流孔15，漿料通過分流孔15進入真空室2；真空室2上、下部分別裝有閥門7和閥門8，既可保證除去漿料中的空氣，又起到密封的作用。測量儀表18、真空泵3和閥門9、10構成真空系統(tǒng)，通過真空室2上部的真空吸氣孔22與真空室2相連通，使真空室2達到符合一定要求的真空度。在真空室2的底部制有螺旋推進與攪拌器總成4，調速電機5與螺旋推進與攪拌器總成4聯(lián)軸運轉，以實現(xiàn)調速作用，主軸19的前段制有螺旋紋20以實現(xiàn)推進器功效，后段制有攪拌齒21以實現(xiàn)攪拌功效；后段的攪拌器側壁通過閥門13與微計量泵6相連，微計量泵6再與引發(fā)劑和催化劑加料杯17相連。攪拌器后端漿料出口處通過閥門12連接導流管可將處理好的漿料導出。各閥門可根據(jù)需要選擇市售相應尺寸的產品，各部件裝配后構成凝膠注模成型機整體。
利用本發(fā)明之設備進行凝膠注模成型的操作依次為(1)關閉閥門7，將球磨制成的漿料倒入漏斗狀的加料桶1，漿料通過濾網(wǎng)14流入底部，磨球被濾網(wǎng)14擋住。
(2)關閉閥門8和9，啟動與漏斗狀的真空室2側面相連的真空系統(tǒng)中的真空泵3，將真空室2抽到真空10-1τ。
(3)打開閥門7，漿料通過分流孔15吸入真空室2。加料桶1中的漿料將流盡時，及時關閉閥門7。
(4)待真空度再次上升為10-1τ，關閉真空泵3，靜置五分鐘。
(5)打開閥門9，讓真空室2通大氣。
(6)打開閥門8，隨后啟動與推進器與攪拌器總成4相連之調速電機5，根據(jù)流量調整調速電機5的轉速。
(7)預先在引發(fā)劑和催化劑加料杯17中加入引發(fā)劑和催化劑，緊跟第(6)步打開微計量泵6及閥門13，調整引發(fā)劑和催化劑流量到合適值。
(8)將導流管16插入模具，漿料即流出，即可進行模具澆注，直至一個模具澆注完畢。
(9)同時關閉螺旋推進與攪拌器總成4前段部分的推進器和微計量泵6，將導流管16移入下一個模具。
(10)同時開啟螺旋推進與攪拌器總成4前段部分的推進器和微計量泵6，至第二個模具澆注完畢，依次類推。
如果真空室2中的漿料用不完，可關閉閥門8和9，讓漿料存放在真空室2內。打開閥門11及閥門12，開調速電機5，將推進器中的漿料排盡，以防加有引發(fā)劑和催化劑的漿料凝固，造成堵塞。欲用真空室2中的漿料繼續(xù)澆注模型，則重復操作(5)-(10)步驟。
權利要求
1.一種凝膠注模成型機，主要由加料桶、真空室、真空系統(tǒng)、螺旋推進與攪拌器總成、調速電機和微計量泵等部件組成，其特征在于加料桶上部裝有濾網(wǎng)用于濾除磨球，下部裝有一個球閥以控制漿料的流速，球閥下部的楔形接口與漏斗狀的真空室對接并形成密封；真空室頂蓋中央接口下部設有分流孔，靠頂端一側開有真空吸氣孔與由真空泵、測量儀表及兩個閥門組成的真空系統(tǒng)相對接連通，真空室上、下部各有一閥門，以充分除去漿料中的空氣及密封；在真空室的底部制有螺旋推進與攪拌器總成，總成的前段部分是推進器，后段部分是攪拌器，螺旋推進與攪拌器總成一側同調速電機通過一根主軸實現(xiàn)聯(lián)軸運轉，攪拌器側壁通過閥門與微計量泵相連，微計量泵再與引發(fā)劑和催化劑加料杯相連；攪拌器后通過閥門接導流管。
2.根據(jù)權利要求1所述的凝膠注模成型機，其特征在于加料桶呈漏斗狀，用不銹鋼制作。
3.根據(jù)權利要求1所述的凝膠注模成型機，其特征在于調速電機與螺旋推進與攪拌器總成聯(lián)軸運轉，主軸的前段制有螺旋紋，后段制有攪拌齒；螺旋推進與攪拌器總成內的漿料流量和壓力大小通過調整調速電機轉速控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種專用于坯體成型工藝中漿料處理的凝膠注模成型機，解決了現(xiàn)有凝膠注模技術中設備投資大、工序復雜的缺點。該機主要由加料桶、真空室、真空系統(tǒng)、螺旋推進與攪拌器總成、調速電機和微計量泵等部件組成。加料桶上部裝有濾網(wǎng)，下部裝有球閥，球閥下部楔形接口與真空室對接；真空室頂蓋中央接口下部設有分流孔，靠頂端一側開有真空吸氣孔與真空系統(tǒng)相對接連通；真空室底部制有螺旋推進與攪拌器總成同調速電機聯(lián)軸運轉，攪拌器側壁通過閥門與微計量泵相連，攪拌器后接導流管。本凝膠注模成型機具有降低設備成本、操作方便、節(jié)能、省時等優(yōu)點。
文檔編號C04B35/053GK1405121SQ0112733
公開日2003年3月26日 申請日期2001年8月15日 優(yōu)先權日2001年8月15日
發(fā)明者戚憑 申請人:青島大學