[發(fā)明專利]陶瓷成形體的制造方法及其成形裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980138210.4
• 申請日: 2009-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN102164724A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾我航
• 申請（專利權(quán)）人: 日立金屬株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B28B3/20
• 分類號(hào): B28B3/20
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 張寶榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及將填充到成形裝置的原料流路內(nèi)的成形原料由所述原料流路的一端部上配設(shè)的成形用模具進(jìn)行擠壓成形而得到成形體的陶瓷成形體的制造方法及成形裝置。

背景技術(shù)

為了削減機(jī)動(dòng)車等的發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣中含有的有害物質(zhì)，而使用廢氣凈化用的催化劑轉(zhuǎn)換器或微粒子捕集用過濾器，該催化劑轉(zhuǎn)換器使用了陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體。通常，陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體具有由外周壁和在該外周壁的內(nèi)周側(cè)分別正交的隔壁形成的多個(gè)單元。

例如，將由堇青石化原料構(gòu)成的陶瓷原料粉末、粘合劑、根據(jù)需要使用的造孔劑、分散劑、潤滑劑等成形助劑及水進(jìn)行混合及混煉而制作能夠可塑化的成形原料，將該成形原料填充到成形裝置的原料流路內(nèi)，朝向配設(shè)在所述原料流路的一端部上的具有蜂窩結(jié)構(gòu)的成形槽的成形用模具，利用柱塞等的推進(jìn)力對成形原料進(jìn)行擠壓成形后，切斷成規(guī)定的長度而形成蜂窩成形體，并通過干燥及燒成而制造出陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體。

所述成形用模具具有：形成在上游側(cè)的多個(gè)原料供給孔；形成在下游側(cè)的與所述原料供給孔連通的成形槽。所述原料供給孔及成形槽具有非常微細(xì)的結(jié)構(gòu)，因此在使用所述成形用模具對成形原料進(jìn)行擠壓時(shí)，混入到成形原料中的異物、混煉不充分的原料塊等停滯在所述原料供給孔或成形槽，從而會(huì)發(fā)生成形速度不均勻而成形體彎曲，或所述原料供給孔或成形槽閉塞而發(fā)生隔壁的部分性的缺欠(單元破裂)。發(fā)生單元破裂時(shí)，陶瓷蜂窩結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度不足，在使用中會(huì)發(fā)生破損，或在使用作為微粒子捕集用過濾器時(shí)，無法捕集微粒子而捕集效率變差。在成形原料中的異物除去、原料的不均勻改善、或防止成形體的彎曲的目的下，公開有以下的技術(shù)。

日本特公昭60-45564號(hào)公開有一種濕式陶瓷擠壓成形裝置，其使安裝在螺桿前端部與鑄模之間的粉碎攪拌板(多孔板)保持網(wǎng)篩組而成，該網(wǎng)篩組將網(wǎng)眼粗的網(wǎng)篩和網(wǎng)眼細(xì)的網(wǎng)篩交替累積至少三對而成，其中，所述網(wǎng)篩組使網(wǎng)眼粗的網(wǎng)篩側(cè)與粉碎攪拌板相對向配置，且在與粉碎攪拌板相對向的網(wǎng)眼粗的網(wǎng)篩成對的網(wǎng)眼細(xì)的網(wǎng)篩以外的網(wǎng)眼細(xì)的網(wǎng)篩上設(shè)置切孔。日本特公昭60-45564號(hào)記載有通過設(shè)置切孔而提高網(wǎng)眼細(xì)的網(wǎng)篩的有效面積，從而能夠延長過濾器(網(wǎng)篩)的使用時(shí)間的情況。

日本特開平6-807號(hào)公開有一種成形裝置，在成形裝置的螺旋鉆螺桿與設(shè)置在其下游側(cè)的金屬蓋的中間設(shè)置由耐磨損性金屬性金屬網(wǎng)構(gòu)成的網(wǎng)篩，并且，為了對該網(wǎng)篩進(jìn)行加強(qiáng)，將在基板開設(shè)有多個(gè)孔而構(gòu)成的細(xì)分板(多孔板)設(shè)置在網(wǎng)篩下游側(cè)。日本特開平6-807號(hào)記載有通過所述由耐磨損性金屬性金屬網(wǎng)構(gòu)成的網(wǎng)篩，能夠除去硬土或疊片，因此能夠得到?jīng)]有燒成時(shí)的脫落(吊り落ち)或破裂的成形體。

然而，在日本特公昭60-45564號(hào)及日本特開平6-807號(hào)所記載的成形裝置中，對成形原料進(jìn)行擠壓成形時(shí)，網(wǎng)篩的覆蓋多孔板的貫通孔的部分上作用有過大的負(fù)載，因此若進(jìn)行反復(fù)成形，則構(gòu)成網(wǎng)篩的金屬線伸長而網(wǎng)篩的開口寬度增大，有時(shí)可能會(huì)發(fā)生破損。網(wǎng)篩的開口寬度增大或發(fā)生破損時(shí)，成形原料中的異物或混煉不充分的原料塊的除去、降低效果減少，受擠壓的成形體發(fā)生彎曲或單元破裂不良。

另外，使用柱塞式擠壓成形裝置時(shí)，成形原料不是連續(xù)供給，而是在1批次的擠壓成形結(jié)束后，將下一個(gè)成形原料向原料流路內(nèi)投入，因此需要使柱塞向上游側(cè)后退。使柱塞向上游側(cè)后退時(shí)，如圖5(a)所示，殘留在成形原料流路內(nèi)的成形原料171與柱塞16一起向上游側(cè)移動(dòng)，因此在日本特公昭60-45564號(hào)及日本特開平6-807號(hào)所記載的多孔板及網(wǎng)篩的結(jié)構(gòu)中，存在網(wǎng)篩15從多孔板14剝離的情況。尤其是使用以發(fā)泡樹脂或發(fā)泡完的樹脂為造孔劑而混合到陶瓷原料中的成形原料的情況下，柱塞向上游側(cè)后退時(shí)，從擠壓壓力被釋放的所述樹脂進(jìn)行膨脹，從而殘留在成形原料流路內(nèi)的成形原料被向上游方向壓回，網(wǎng)篩容易從多孔板剝離。

若網(wǎng)篩15從多孔板14剝離，則如圖5(b)所示，當(dāng)將下一批次的成形原料17填充到原料流路內(nèi)并再次開始成形時(shí)，會(huì)產(chǎn)生從多孔板14剝離后的網(wǎng)篩15折彎變形的部位152及網(wǎng)篩15不存在的部位142。在網(wǎng)篩15不存在的部位142，成形原料的流速加快，而在網(wǎng)篩15折彎的部位152，成形原料的流速減慢，因此陶瓷成形體會(huì)發(fā)生彎曲。此外，在網(wǎng)篩15不存在的部位142，原料中的異物或混煉不充分的原料塊混入到成形體或異物堵塞在模具內(nèi)，從而蜂窩成形體有可能發(fā)生單元破裂。