[實用新型]高純氧化鋁壓塊料生產用成型模具

有效

• 申請號: 201520560842.2
• 申請日: 2015-07-27
• 公開（公告）號: CN205021783U
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 王楠;趙青;賈建國
• 申請（專利權）人: 鴻福晶體科技（安徽）有限公司
• 主分類號: B28B7/00
• 分類號: B28B7/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本實用新型涉及高純氧化鋁產品生產設備領域，具體是一種高純氧化鋁壓塊料生產用成型模具。

背景技術

高純氧化鋁產品是純度在99.99%以上的新型功能材料，是二十一世紀新材料中產量最大、產值最高、用途最廣的尖端材料之一。它具備常規材料所不具有的一系列光、電、磁、熱和機械等特性，因而被廣泛應用于光學、化工及特種陶瓷等多個領域。

其中，高純氧化鋁壓塊料產品主要用于大尺寸人造藍寶石的生長原料。當前人造藍寶石的主流生產方法，如提拉法、導模法、坩堝下降法、GT溫梯法、泡生法等等，據采用壓塊料為主要生產原料。因此，隨著藍寶石在LED、智能手機、智能穿戴設備等領域的不斷擴展，高純氧化鋁壓塊料的市場需求也快速增長。

在生產高純氧化鋁壓塊料的成型工藝中，目前，國內外主要采用干壓一次成型或“干壓成型+等靜壓成型”的二次成型工藝。在干壓成型過程中，均需要用到成型模具。傳統的粉末冶金或陶瓷干壓成型模具，通常采用金屬材質（如工具鋼、模具鋼）或金屬基復合材料（如各類硬質合金）。而氧化鋁粉硬度很高，理論洛氏硬度達到8.0以上，其本身就是一種高硬度磨料。所以如果采用傳統的干壓成型模具，在壓制成型過程中，氧化鋁粉和模具之間的摩擦，會對模具表面產生磨削作用，因磨削剝落的金屬或金屬氧化物、金屬碳化物等對成型壓坯形成污染，導致最終的壓塊料產品純度不達標。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種高純氧化鋁壓塊料生產用成型模具，來避免干壓成型過程中模具對壓坯的污染，以確保最終壓塊料產品的純度指標。

本實用新型的技術方案如下：

一種高純氧化鋁壓塊料生產用成型模具，包括有上模、中模、下模、上模沖頭和下模沖頭，其特征在于：所述的上模沖頭和下模沖頭通過螺紋配合分別與所述的上模和下模固定連接，所述中模的內部鑲襯有內套，并通過壓環壓緊、螺栓緊固。

所述的高純氧化鋁壓塊料生產用成型模具，其特征在于：所述的上模和下模分別采用鎢鋼材質，所述的中模采用模具鋼材質。

所述的高純氧化鋁壓塊料生產用成型模具，其特征在于：所述的上模沖頭和下模沖頭分別采用塑料材質，可選用尼龍、聚四氟乙烯和聚甲醛中的一種。

所述的高純氧化鋁壓塊料生產用成型模具，其特征在于：所述的內套采用塑料或陶瓷材質，可選用尼龍、聚四氟乙烯、聚甲醛塑料或剛玉陶瓷、氧化鋯陶瓷中的一種。

所述的高純氧化鋁壓塊料生產用成型模具，其特征在于：所述的壓環采用模具鋼材質。

當上、下模沖頭和內套均采用塑料材質時，與粉料接觸的部分全部為硬度很低的塑料，所以粉料磨削作用帶入的均為高分子有機物，這些混入壓坯中的高分子材料雜質在后續的高溫燒結（1550~1650℃）過程中，受熱分解、揮發，基本無殘留；當上下模沖頭采用塑料材質，內套采用剛玉或氧化鋯陶瓷時，因為內套的表面硬度高于粉料和上、下模沖頭，所以因磨削作用帶入的雜質仍然為上、下模沖頭的塑料，同樣不會影響最終產品的純度。

本實用新型的有益效果：

本實用新型結構新穎合理，可以有效的避免高純氧化鋁粉料在壓制成型過程中受到模具的污染，可確保高純氧化鋁粉料在被壓制成型過程中不會帶入其它雜質，確保了最終壓塊料產品的高純度。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

具體實施方式

參見圖1，一種高純氧化鋁壓塊料生產用成型模具，包括有上模1、中模5、下模7、上模沖頭2和下模沖頭6，上模沖頭2和下模沖頭6通過螺紋配合分別與上模1和下模7固定連接，中模5的內部鑲襯有內套3，并通過壓環4壓緊、螺栓緊固。

本實用新型中，上模1和下模7分別采用鎢鋼材質，中模5采用模具鋼材質。

上模沖頭2和下模沖頭6分別采用塑料材質，可選用尼龍、聚四氟乙烯和聚甲醛中的一種。

內套3采用塑料或陶瓷材質，可選用尼龍、聚四氟乙烯、聚甲醛塑料或剛玉陶瓷、氧化鋯陶瓷中的一種。

壓環4采用模具鋼材質。

在實際使用過程中：

1、將成型模具安裝固定在自動成型壓機的模架上；

2、設定自動壓制成型程序，開始自動壓制：下模7回位→自動加料機構向內套3內加入高純氧化鋁粉料并刮平→上模1和下模7雙向浮動壓制→上模1回位→下模7將壓坯頂出內套3；

3、再壓制好的壓坯放入高溫燒結爐內，1550~1650℃恒溫3~5小時，降溫冷卻后出爐，即得到高純氧化鋁壓塊料產品。