[實用新型]一種制造石膏模具的裝置

有效

• 申請號: 201420611906.2
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN204109113U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 王維綱;邢駿鵬;林杰
• 申請（專利權）人: 福建省諾希新材料科技有限公司
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00;B28B1/26
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

技術領域

本實用新型涉及一種制造石膏模具的裝置。

背景技術

注漿成型是一種簡便而實用的陶瓷成型工藝，通常以石膏作為成型的模具。石膏的制作成本低廉，且其原料石膏在我國儲量豐富，價格低廉；在生產中流動性好，可制備各種形狀的模具；再加之其有無可比擬的凝結性能、吸水性能，目前仍廣泛地應用于注漿、旋壓、滾壓、塑壓(冷壓)等成形工藝中，尚無其他材料可完全替代。

傳統工藝制備石膏模具，是采用石膏粉末與水調制成石膏漿料，經澆鑄成型、干燥而制成，但難以制備既具有高強度又具有優良吸水性能的石膏模具。石膏模具用于陶瓷靶材制備領域，應具有高的強度以避免模具在操作和搬運過程中損傷而報廢，同時應具有優良的吸水性能(吸水率和吸水速率)以保證陶瓷生坯質量和生產效率，此外，還要求石膏模具具有較好的耐腐蝕性能和耐磨性能。因此，制備高強度、優良吸水性能、具有一定耐腐蝕性能和耐磨性能的石膏模具，已成為陶瓷靶材生產向低成本、高質量、高效率方向發展中急需解決的問題。為了解決上述問題，有文獻在石膏模具中加入增強劑以提升其機械強度和耐磨性，但增強劑的加入會導致模具吸水性能的下降，從而無法達到模具對吸水率和吸水速度的使用要求。

發明內容

為了解決現有技術中的不足，本實用新型的目的在于提供一種結構簡單，使用方便的制造石膏模具的裝置，該裝置制備出來的石膏模具既具有高強度又具有優良吸水性能。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種制造石膏模具的裝置，其包括金屬底盤和上蓋，所述上蓋蓋合在金屬底盤上，內部形成石膏模具的型腔，所述上蓋的一側設有原料進口，另一側設有原料出口；所述金屬底盤對應型腔的底部均布有金屬柱，所述金屬柱的熱傳導系數大于金屬底盤的熱傳導系數。

所述金屬底盤為不銹鋼成型，所述金屬柱為銅柱。

所述金屬柱的直徑為100-600μm，相鄰金屬柱間的距離為100-600μm。

所述上蓋由亞克力材料成型。

本實用新型生產出來的石膏模具可以改善石膏模具因孔洞尺寸與分布不均勻所造成的產品缺陷，可以取得一個具有均勻分布的單向性孔洞的石膏模具。本實用新型利用不同金屬的熱傳導系數，控制在冷凍干燥過程中，液體的成核位置與成長方向，來創造出一個均勻分布的單向性孔洞，再輔以疏水性的黏結劑，在孔壁形成一個疏水性的薄膜，加速在干燥過程中水分的排出。經由單一方向排水、孔壁具疏水特性的方式，一次完成注漿動作，不必陸續添加漿料，可以減少因孔洞大小與分布不均勻造成粉末堆積的不均勻性以及生胚致密性的差異，使燒結體不易碎裂變形，并更能應用于制作大尺寸的板狀靶材。

附圖說明

以下結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步詳細說明：

圖1為本實用新型一種制造石膏模具的裝置的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型一種制造石膏模具的裝置，其包括金屬底盤1和上蓋2，所述上蓋2蓋合在金屬底盤1上，內部形成石膏模具的型腔3，所述上蓋2的一側設有原料進口21，另一側設有原料出口22；所述金屬底盤對應型腔3的底部均布有金屬柱4，金屬柱4的排列方式可以是90度正交或60度斜交，所述金屬柱4的熱傳導系數大于金屬底盤1的熱傳導系數。

所述金屬底盤為不銹鋼成型，所述金屬柱4為銅柱。

所述金屬柱4的直徑為100-600μm，相鄰金屬柱4間的距離為100-600μm。

所述上蓋2由亞克力材料成型。

采用本實用型制備石膏模具的方法，所述方法包括以下步驟：

1）從上蓋2的原料進口21倒入石膏漿料至型腔3中，至石膏漿料從原料出口22溢出，將溢出的石膏漿料清潔干凈之后，將整個裝置放入負18℃的冷凍干燥機中進行冷凍處理1.5-2小時，先不開啟冷凍干燥機的真空泵，使石膏漿料中的液體水進行凝固反應轉為固體冰，固體冰成核在金屬柱4位置，并穩定成長形成冰柱；其中，所述石膏漿料包含以下重量比的混合物：石膏粉40-60%，聚四氟乙烯5%，余量為水；金屬底盤1為不銹鋼成型，所述金屬柱4為銅柱；使用聚四氟乙烯（PTFE）當作黏結劑，目的除了加強石膏模具的強度外，同時在冰柱外圍形成一層PTFE薄膜，加速未來在注漿過程中液體排出。在石膏漿料的液體水凝固成為固體冰的過程中，因為只有金屬底盤1底部會接觸到干燥機中的冷空氣，加上銅的熱傳導系數是不銹鋼的20倍左右，因此液體水會先在金屬底盤1上銅柱的位置開始成核，同時沿著垂直金屬底盤1的盤面方向成長形成冰柱。