制備板狀燒結(jié)體的專用燒結(jié)裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備板狀燒結(jié)體的專用燒結(jié)裝置及使用了該裝置的方法，提高產(chǎn)品燒結(jié)質(zhì)量。該專用燒結(jié)裝置包括由耐高溫材料制成的立式板形槽、槽蓋以及槽蓋固定裝置，所述立式板形槽包括立式板形槽本體、設(shè)置于立式板形槽本體內(nèi)的板形深槽腔以及分別設(shè)置于立式板形槽本體相對(duì)兩板面上的防熱變形加強(qiáng)筋，板形深槽腔的周邊及底部封閉且開口位于立式板形槽本體的頂部，槽蓋與該板形深槽腔的開口配合后通過槽蓋固定裝置固定于立式板形槽本體上，槽蓋上間隔布置有排氣孔。該裝置用于對(duì)制備板狀燒結(jié)體的預(yù)制成型板坯進(jìn)行約束燒結(jié)，防止預(yù)制成型板坯在高溫狀態(tài)下發(fā)生變形，提高板狀燒結(jié)體的產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】制備板狀燒結(jié)體的專用燒結(jié)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及板狀燒結(jié)體及其制備技術(shù)，尤其涉及燒結(jié)多孔材料過濾板及其制備技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]燒結(jié)多孔材料過濾元件一般被制成管狀，稱燒結(jié)多孔材料過濾管。有時(shí)，燒結(jié)多孔材料過濾元件也做成板狀,稱燒結(jié)多孔材料過濾板。例如,有的真空過濾機(jī)所采用的過濾元件就為扇形燒結(jié)陶瓷多孔材料過濾板。
[0003]目前的燒結(jié)多孔材料過濾板大致上有以下三類結(jié)構(gòu)及制備方式:第一類為注漿成型，即通過注漿得到具有中空結(jié)構(gòu)的陶瓷過濾基板，并在空腔內(nèi)充填支撐顆粒，經(jīng)燒結(jié)而成，然后再在其表面施加過濾表層，如CN1198357A中公開的一種固液分離用陶瓷過濾板及制備方法即屬于此類；第二類為分片模壓成形后將兩片對(duì)合粘接獲得中空結(jié)構(gòu)的過濾板，即通過模壓得到一面帶凸起支撐肋、一面為平面的微孔陶瓷單片，而后將兩片對(duì)合粘結(jié)，其工藝流程一般為配料、模壓?jiǎn)纹?、燒成、平面加工、粘接、裝配附件，或配料、模壓?jiǎn)纹?、粘接、燒成、平面加工、裝配附件，如CN1390623A中所述微孔陶瓷過濾板即屬于此類；第三類為CN1486212A所公開的過濾元件及其制造方法，是在模壓時(shí)在陶瓷混合物中設(shè)置至少一個(gè)用于所希望凹入?yún)^(qū)域的芯部材料，壓制成坯，然后經(jīng)高溫?zé)Y(jié)，使用于凹入?yún)^(qū)域的芯部材料被燃盡，從而得到基本上連續(xù)的過濾表面及所需中空流道，然后通過浸漿、噴射、澆注方式獲得過濾工作層，再次經(jīng)燒結(jié)得到燒結(jié)多微孔層。
[0004]上述第一類的缺點(diǎn)在于:為保證過濾板有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，通常需采用較小粒徑的陶瓷微粒，這樣所得微孔細(xì)小，會(huì)造成過濾板濾水阻力增大；其次，注漿方法成型只能得到周壁面基本相等的中空體，由于受抽吸壁厚限止，兩側(cè)壁顯得相對(duì)較薄，轉(zhuǎn)入側(cè)壁抗張強(qiáng)度較低，在使用過程中往往會(huì)造成過濾板根部發(fā)生開裂甚至折斷；再就是，中空支撐是為顆粒堆積支撐，排水阻力較大，影響過濾效率和產(chǎn)能。第二類的缺點(diǎn)在于:生產(chǎn)工藝流程較長(zhǎng)，生產(chǎn)效率不高，尤其是對(duì)合粘結(jié)不僅工效低下，而且還會(huì)造成諸多缺陷，如粘接劑用量和粘接壓緊力不均勻，會(huì)造成基體的開裂；內(nèi)部多余粘結(jié)劑會(huì)在凸起支撐肋側(cè)面產(chǎn)生毛糙凸出，占據(jù)流道增加排水阻力；再就是，粘結(jié)產(chǎn)品在使用過程中，還容易發(fā)生粘接力不強(qiáng)而開裂，此類開裂約占5%左右，并且不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，抗抽吸交變應(yīng)力疲勞強(qiáng)度低，使用壽命短。上述第三類的缺點(diǎn)在于:整體密度存在較大差異，特別是兩過濾板面連接部位疏松密度低，嚴(yán)重影響基板整體機(jī)械強(qiáng)度，在工作過程中，抽吸及反沖交變應(yīng)力，易發(fā)生疲勞開裂而報(bào)廢；而且還有可能在燒結(jié)過程中，因過濾板各部分密度不同，而發(fā)生變形、甚至發(fā)生開裂，造成成品率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明首先要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、過濾效率俱佳，且便于制造的燒結(jié)多孔材料過濾板及用于制備該過濾板的預(yù)制中空板坯。[0006]本發(fā)明其次要解決的技術(shù)問題是提供一種便于制造上述預(yù)制中空板坯的制備燒結(jié)多孔材料過濾板的等靜壓成型模具及利用該模具的制備燒結(jié)多孔材料過濾板的方法。
[0007]本發(fā)明更進(jìn)一步要解決的技術(shù)問題是提供一種用于對(duì)包括但不限于上述預(yù)制中空板坯進(jìn)行燒結(jié)的制備板狀燒結(jié)體的專用燒結(jié)裝置及使用了該裝置的方法，提高產(chǎn)品燒結(jié)質(zhì)量。
[0008]本發(fā)明的燒結(jié)多孔材料過濾板包括由燒結(jié)金屬多孔材料或由燒結(jié)陶瓷多孔材料構(gòu)成的過濾板本體,所述過濾板本體為中空板狀結(jié)構(gòu),該過濾板本體是由粉末料模壓成型的預(yù)制中空板坯進(jìn)行燒結(jié)制成，該預(yù)制中空板坯的一邊緣處設(shè)有狹長(zhǎng)的內(nèi)模抽芯口，預(yù)制中空板坯的內(nèi)腔中相對(duì)該抽芯口設(shè)有連該預(yù)制中空板坯相對(duì)兩板面的加強(qiáng)筋，所述抽芯口、加強(qiáng)筋在模壓成型該預(yù)制中空板坯時(shí)一體模壓成型于該預(yù)制中空板坯上；所述過濾板本體上安裝有封閉該抽芯口的密封條，該密封條或過濾板本體上還設(shè)有與過濾板本體內(nèi)腔導(dǎo)通的出口。由于抽芯口、加強(qiáng)筋在模壓成型該預(yù)制中空板坯時(shí)一體模壓成型于該預(yù)制中空板坯上，模壓成型后內(nèi)模(用于成型預(yù)制中空板坯的內(nèi)腔、加強(qiáng)筋、抽芯口)從抽芯口抽出而脫模，在由預(yù)制中空板坯燒結(jié)制成的過濾板本體上安裝所述密封條后燒結(jié)多孔材料過濾板則基本制成。該燒結(jié)多孔材料過濾板相比于現(xiàn)有幾種過濾板可具有更高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，易保證過濾效率，且便于制造。
[0009]作為上述燒結(jié)多孔材料過濾板的一種具體應(yīng)用實(shí)例，所述過濾板本體為梯形或扇形板狀結(jié)構(gòu)，其包括呈直線形或呈圓弧形的底邊部、與所述底邊部相對(duì)設(shè)置的頂邊部以及分別連接底邊部與頂邊部的左右兩側(cè)邊部，所述密封條位于該過濾板本體的底邊部上并沿該底邊部延伸設(shè)置，所述出口設(shè)置在頂邊部上，該出口與抽芯口、加強(qiáng)筋一并在模壓成型預(yù)制中空板坯時(shí)一體模壓成型于預(yù)制中空板坯上。該應(yīng)用實(shí)例的燒結(jié)多孔材料過濾板可用來替換圓盤真空過濾機(jī)上使用的扇形燒結(jié)陶瓷多孔材料過濾板。其中，作為其加強(qiáng)筋的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)筋包括至少一根條狀加強(qiáng)筋，該條狀加強(qiáng)筋的一端與所述頂邊部的內(nèi)側(cè)面連為一體，另一端沿內(nèi)模抽芯方向延伸至靠近底邊部的區(qū)域內(nèi)。更進(jìn)一步的，所述加強(qiáng)筋包括兩根相互平行并在過濾板本體的內(nèi)腔中左右對(duì)稱設(shè)置的所述條狀加強(qiáng)筋。
[0010]上述密封條可以由不銹鋼或由與過濾板本體相同的材料構(gòu)成。另外，所述密封條可采用焊接或粘接于過濾板本體的抽芯口處。此外，過濾板本體優(yōu)選由燒結(jié)T1-Al金屬間化合物基合金多孔材料或燒結(jié)Fe-Al金屬間化合物基合金多孔材料構(gòu)成。
[0011]制備上述燒結(jié)多孔材料過濾板的預(yù)制中空板坯，由粉末料模壓成型，其一邊緣處設(shè)有狹長(zhǎng)的內(nèi)模抽芯口，其內(nèi)腔中相對(duì)該抽芯口設(shè)有連接該預(yù)制中空板坯上相對(duì)兩板面的加強(qiáng)筋，所述抽芯口、加強(qiáng)筋在模壓成型預(yù)制中空板坯時(shí)一體模壓成型于該預(yù)制中空板坯上。
[0012]該預(yù)制中空板坯可以為梯形或扇形板狀結(jié)構(gòu)，其包括呈直線形或呈圓弧形的底邊部、與所述底邊部相對(duì)設(shè)置的頂邊部以及分別連接底邊部與頂邊部的左右兩側(cè)邊部，所述抽芯口位于該預(yù)制中空板坯的底邊部上并沿該底邊部延伸設(shè)置，所述頂邊部上設(shè)有與預(yù)制中空板坯內(nèi)腔導(dǎo)通的出口，該出口與抽芯口、加強(qiáng)筋一并在模壓成型預(yù)制中空板坯時(shí)一體模壓成型于預(yù)制中空板坯上。另外，在該預(yù)制中空板坯中，作為其加強(qiáng)筋的一種具體結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)筋包括兩根相互平行并在預(yù)制中空板坯的內(nèi)腔中左右對(duì)稱設(shè)置的條狀加強(qiáng)筋，條狀加強(qiáng)筋的一端與所述頂邊部的內(nèi)側(cè)面連為一體，另一端沿內(nèi)模抽芯方向延伸至靠近底邊部的區(qū)域內(nèi)。
[0013]本發(fā)明制備燒結(jié)多孔材料過濾板的等靜壓成型模具，該模具包括外模單元、內(nèi)模單元、底部封模單元和頂部封模單元，所述外模單元包括由彈性材料制成的中空板形套，該中空板形套設(shè)有頂口和底口，所述頂口和底口分別與頂部封模單元和底部封模單元密封連接；所述內(nèi)模單元包括與中空板形套的內(nèi)腔相適配的芯板，芯板、中空板形套、底部封模單元以及頂部封模單元之間形成模具型腔，芯板的底部定位安裝在底部封模單元上，芯板頂部靠近外模單元的頂口并設(shè)有向芯板內(nèi)延伸的加強(qiáng)筋成型凹槽，成型后將芯板從中空板形套的底口處向外時(shí)抽出時(shí)，由所述加強(qiáng)筋成型凹槽所成型的加強(qiáng)筋不妨礙芯板作抽芯運(yùn)動(dòng)。通過該模具可對(duì)本發(fā)明上述燒結(jié)多孔材料過濾板進(jìn)行等靜壓成型，從而在成型過程中確保粉末料整體受壓均勻，密度分布均勻，進(jìn)一步提高燒結(jié)多孔材料過濾板的過濾效果和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0014]使用了上述模具制備燒結(jié)多孔材料過濾板的方法，其步驟包括:1)將粉末料填入上述等靜壓成型模具內(nèi)，并機(jī)械振實(shí)，使粉末料充分、均勻填充至模具型腔中，然后將組裝好的等靜壓成型模具放入等靜壓成型機(jī)內(nèi)壓制成型；2)從模具中取出并獲得一預(yù)制中空板坯，該預(yù)制中空板坯的一邊緣處通過模壓成型形成有狹長(zhǎng)的內(nèi)模抽芯口，其內(nèi)腔中相對(duì)該抽芯口成型有連接該預(yù)制中空板坯上相對(duì)兩板面的加強(qiáng)筋；3)將預(yù)制中空板坯放入燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，冷卻后得到由燒結(jié)金屬多孔材料或由燒結(jié)陶瓷多孔材料構(gòu)成的過濾板本體，隨后在該過濾板本體上安裝用于封閉所述抽芯口的密封條。通過該方法可制造出前述的燒結(jié)多孔材料過濾板。
[0015]上述制備燒結(jié)多孔材料過濾板的方法中還可以使用以下制備板狀燒結(jié)體的專用燒結(jié)裝置，從而對(duì)預(yù)制中空板坯進(jìn)行約束燒結(jié)，防止預(yù)制中空板坯在高溫狀態(tài)下發(fā)生變形，提高燒結(jié)多孔材料過濾板的產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)然，該專用燒結(jié)裝置也可以用于對(duì)除燒結(jié)多孔材料過濾板外的其他板狀燒結(jié)體進(jìn)行燒結(jié)。該專用燒結(jié)裝置包括由耐高溫材料制成的立式板形槽、槽蓋以及槽蓋固定裝置，所述立式板形槽包括立式板形槽本體、設(shè)置于立式板形槽本體內(nèi)的板形深槽腔以及分別設(shè)置于立式板形槽本體相對(duì)兩板面上的防熱變形加強(qiáng)筋，板形深槽腔的周邊及底部封閉且開口位于立式板形槽本體的頂部，槽蓋與該板形深槽腔的開口配合后通過槽蓋固定裝置固定于立式板形槽本體上，槽蓋上間隔布置有排氣孔。
[0016]使用該專用燒結(jié)裝置制備板狀燒結(jié)體的具體方法為:步驟包括I)先在專用燒結(jié)裝置的板形深槽腔的底部鋪設(shè)一定高度的傳熱、束縛材料，然后將制備板狀燒結(jié)體的預(yù)制成型板坯裝入板形深槽腔內(nèi)并放置在底部傳熱、束縛材料上，并使預(yù)制成型板坯與板形深槽腔內(nèi)壁保持設(shè)定距離；2)進(jìn)一步從板形深槽腔的開口向板形深槽腔內(nèi)倒入傳熱、束縛材料，使整個(gè)預(yù)制成型板坯淹沒在傳熱、束縛材料中并由該傳熱、束縛材料所保持，機(jī)械振實(shí)使傳熱、束縛材料充分、均勻填充在預(yù)制成型板坯周圍；3)安裝槽蓋并通過槽蓋固定裝置將槽蓋與立式板形槽本體固定，然后再將裝好的專用燒結(jié)裝置放入燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)后出爐并從專用燒結(jié)裝置取出由預(yù)制成型板坯燒結(jié)形成的板狀燒結(jié)體。
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明、本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明燒結(jié)多孔材料過濾板【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為圖1中A — A向剖視圖。
[0020]圖3為本發(fā)明制備燒結(jié)多孔材料過濾板的等靜壓成型模具【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為圖3中A — A向剖視圖。
[0022]圖5為通過圖3、4所示模具模壓成型后的預(yù)制中空板坯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6為本發(fā)明制備板狀燒結(jié)體的專用燒結(jié)裝置(未安裝槽蓋)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖7為圖6中A — A向剖視圖。
[0025]圖8為圖6、7所示專用燒結(jié)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖9為圖8所示專用燒結(jié)裝置使用過程中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖10為圖9中A向結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1、2和5所示，燒結(jié)多孔材料過濾板包括由燒結(jié)金屬多孔材料或由燒結(jié)陶瓷多孔材料構(gòu)成的過濾板本體100，所述過濾板本體100為中空板狀結(jié)構(gòu)，該過濾板本體100由粉末料模壓成型的預(yù)制中空板坯100Y進(jìn)行燒結(jié)制成，該預(yù)制中空板坯100Y的一邊緣處設(shè)有狹長(zhǎng)的內(nèi)模抽芯口 110，預(yù)制中空板坯100Y的內(nèi)腔中相對(duì)該抽芯口 110設(shè)有連該預(yù)制中空板坯100Y相對(duì)兩板面的加強(qiáng)筋120，所述抽芯口 110、加強(qiáng)筋120在模壓成型該預(yù)制中空板坯100Y時(shí)一體模壓成型于該預(yù)制中空板坯100Y上；所述過濾板本體100上安裝有封閉該抽芯口 Iio的密封條140，該密封條140 (或過濾板本體100上)上還設(shè)有與過濾板本體100內(nèi)腔導(dǎo)通的出口 190。由于過濾板本體100是由預(yù)制中空板坯100Y燒制而成的，因此過濾板本體100的結(jié)構(gòu)附隨于預(yù)制中空板坯100Y的結(jié)構(gòu)上，即圖1所示的過濾板本體100上依然存在抽芯口 110、加強(qiáng)筋120，該加強(qiáng)筋120連接過濾板本體100相對(duì)兩板面180 (如圖2)。由于整個(gè)預(yù)制中空板坯100Y為粉末模壓成型，且預(yù)制中空板坯100Y的內(nèi)腔設(shè)有一體模壓成型的加強(qiáng)筋120，同時(shí)加強(qiáng)筋120對(duì)流體運(yùn)動(dòng)的阻礙較小，故上述燒結(jié)多孔材料過濾板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和過濾效率較高。
[0029]該燒結(jié)多孔材料過濾板的外形可以根據(jù)具體要求來設(shè)計(jì)，例如可以是矩形、圓形等。目前在圓盤式真空過濾機(jī)中使用了一種扇形過濾板，為了替代該扇形過濾板，可將上述的燒結(jié)多孔材料過濾板設(shè)計(jì)為與該扇形過濾板類似的形狀。如圖1所示，過濾板本體100設(shè)計(jì)為梯形或扇形板狀結(jié)構(gòu)，其包括呈直線形或呈圓弧形的底邊部150 (當(dāng)?shù)走叢?50為直線形時(shí)，過濾板本體100為梯形；當(dāng)?shù)走叢?50為圓弧形時(shí)，過濾板本體100為扇形)、與所述底邊部150相對(duì)設(shè)置的頂邊部160以及分別連接底邊部150與頂邊部160的左右兩側(cè)邊部170 (顯然為斜邊)，所述密封條150位于該過濾板本體100的底邊部150上并沿該底邊部150延伸設(shè)置，所述出口 190設(shè)置在頂邊部160上；另外，為方便燒結(jié)多孔材料過濾板的制造，該出口 190與抽芯口 110、加強(qiáng)筋120 —并在模壓成型預(yù)制中空板坯100Y時(shí)一體模壓成型于預(yù)制中空板坯100Y上。如圖1、2和5所示，上述梯形或扇形板狀結(jié)構(gòu)的過濾板本體100中，作為加強(qiáng)筋120的一種易于脫模且支撐強(qiáng)度較高的結(jié)構(gòu)，該加強(qiáng)筋120包括至少一根條狀加強(qiáng)筋120，該條狀加強(qiáng)筋120的一端與所述頂邊部160的內(nèi)側(cè)面連為一體，另一端沿內(nèi)模抽芯方向延伸至靠近底邊部150的區(qū)域內(nèi)。加強(qiáng)筋120最好包括兩根相互平行并在過濾板本體100的內(nèi)腔中左右對(duì)稱設(shè)置的所述條狀加強(qiáng)筋120。
[0030]與上述梯形或扇形板狀結(jié)構(gòu)的過濾板本體100相對(duì)應(yīng)，如圖5所示，制備該過濾板本體100的預(yù)制中空板坯同樣也為梯形或扇形板狀結(jié)構(gòu)，其包括呈直線形或呈圓弧形的底邊部150、與所述底邊部150相對(duì)設(shè)置的頂邊部160以及分別連接底邊部150與頂邊部160的左右兩側(cè)邊部170 (為斜邊)，所述抽芯口 110位于該預(yù)制中空板坯的底邊部150上并沿該底邊部150延伸設(shè)置，所述頂邊部160上設(shè)有與預(yù)制中空板坯內(nèi)腔導(dǎo)通的出口 190，該出口 190與抽芯口 110、加強(qiáng)筋120 —并在模壓成型預(yù)制中空板坯時(shí)一體模壓成型于預(yù)制中空板坯上。其中，所述加強(qiáng)筋120包括了兩根相互平行并在預(yù)制中空板坯的內(nèi)腔中左右對(duì)稱設(shè)置的條狀加強(qiáng)筋120，條狀加強(qiáng)筋120的一端與所述頂邊部160的內(nèi)側(cè)面連為一體，另一端沿內(nèi)模抽芯方向延伸至靠近底邊部150的區(qū)域內(nèi)。
[0031]上述的燒結(jié)多孔材料過濾板由以下方法制備:首先，將粉末料填入一等靜壓成型模具內(nèi)，并機(jī)械振實(shí)，使粉末料充分、均勻填充至模具型腔中，然后將組裝好的等靜壓成型模具放入等靜壓成型機(jī)內(nèi)壓制成型；其次，從模具中取出并獲得預(yù)制中空板坯100Y，該預(yù)制中空板坯100Y的一邊緣處通過模壓成型形成有狹長(zhǎng)的內(nèi)模抽芯口 110，其內(nèi)腔中相對(duì)該抽芯口 110成型有連接該預(yù)制中空板坯上相對(duì)兩板面的加強(qiáng)筋120 ;此后，將預(yù)制中空板坯100Y放入燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，冷卻后得到過濾板本體100，隨后在該過濾板本體100上安裝用于封閉所述抽芯口 Iio的密封條140。其中，如圖3、4，上述等靜壓成型模具結(jié)構(gòu)具體包括外模單元210、內(nèi)模單元220、底部封模單元230和頂部封模單元240，所述外模單元210包括由彈性材料制成的中空板形套211，該中空板形套211設(shè)有頂口和底口，所述頂口和底口分別與頂部封模單元240和底部封模單元230密封連接；所述內(nèi)模單元220包括與中空板形套211的內(nèi)腔相適配的芯板221，芯板221、中空板形套211、底部封模單元230以及頂部封模單元240之間形成模具型腔，芯板221的底部定位安裝在底部封模單元230上，芯板221頂部靠近外模單元210的頂口并設(shè)有向芯板221內(nèi)延伸的加強(qiáng)筋成型凹槽221a，成型后將芯板221從中空板形套211的底口處向外時(shí)抽出時(shí)，由所述加強(qiáng)筋成型凹槽221a所成型的加強(qiáng)筋不妨礙芯板221作抽芯運(yùn)動(dòng)。
[0032]如圖3、4所示，由于所要制備的預(yù)制中空板坯100Y為前述的梯形或扇形板狀結(jié)構(gòu)，因此，該等靜壓成型模具中，所述芯板221為等腰梯形結(jié)構(gòu)，其底部定位安裝在底部封模單元230上，頂邊上設(shè)有向上凸起的成型定位桿221b，該成型定位桿221b的上端部與頂部封模單元240中對(duì)應(yīng)的定位孔相適配，所述中空板形套211的內(nèi)側(cè)設(shè)有分別與芯板221的左右側(cè)邊平行并間隔一定距離的內(nèi)斜壁211a。上述的成型定位桿221b既起到對(duì)芯板221的定位作用，同時(shí)也用于成型預(yù)制中空板坯100Y上的出口 19。另外，當(dāng)預(yù)制中空板坯100Y中的加強(qiáng)筋120包括至少一根條狀加強(qiáng)筋120，該條狀加強(qiáng)筋120的一端與所述頂邊部160的內(nèi)側(cè)面連為一體，另一端沿內(nèi)模抽芯方向延伸至靠近底邊部150的區(qū)域內(nèi)時(shí)，相應(yīng)的，力口強(qiáng)筋成型凹槽221a將包括同樣數(shù)量且與芯板221的抽芯方向相平行的狹長(zhǎng)凹槽。一種較優(yōu)的設(shè)計(jì)是:成型定位桿221b位于芯板221的中心線上，加強(qiáng)筋成型凹槽221a包括兩條對(duì)稱設(shè)置在成型定位桿221b左右兩側(cè)的所述狹長(zhǎng)凹槽，這樣，成型的預(yù)制中空板坯100Y中即形成兩根相互平行并在預(yù)制中空板坯100Y的內(nèi)腔中左右對(duì)稱設(shè)置的所述條狀加強(qiáng)筋120，且出口 19剛好位于兩根條狀加強(qiáng)筋120之間。[0033]進(jìn)一步如圖3、4所示，上述模具中，所述底部封模單元230的具體結(jié)構(gòu)包括設(shè)有芯板定位槽的剛性底座231以及設(shè)置在剛性底座231上方并位于芯板221與中空板形套211之間的底部橡膠密封塞232。同時(shí)，所述頂部封模單元240的具體結(jié)構(gòu)包括剛性蓋板241以及設(shè)置在剛性蓋板241下方的頂部橡膠密封塞242，剛性蓋板241與頂部橡膠密封塞242形成一個(gè)填塞于中空板形套211的頂口內(nèi)并與其適配的封模體。底部封模單元230與頂部封模單元240中均使用了剛性構(gòu)件(如鋼制構(gòu)件)加橡膠密封塞的結(jié)構(gòu)，既保證了密封可靠性，同時(shí)也保證了模具的整體剛性和強(qiáng)度。當(dāng)所述成型定位桿221b的上端部與頂部封模單元240中對(duì)應(yīng)的定位孔相適配的情況下，頂部封模單元240中與成型定位桿221b上端適配的定位孔最好僅設(shè)于頂部橡膠密封塞242上。另外，外模單元210還可包括安裝在中空板形套211外表面的剛性?shī)A板212，進(jìn)一步提高模具的整體剛性，確保成型質(zhì)量。圖3、4中模具的上下兩端外還分別緊套有橡膠密封套213，進(jìn)一步防止等靜壓成型時(shí)壓力油滲入模具創(chuàng)造產(chǎn)品污染。
[0034]上述制備燒結(jié)多孔材料過濾板方法中，還可使用一種制備板狀燒結(jié)體的專用燒結(jié)裝置。如圖6至10所示，該裝置包括由耐高溫材料制成的立式板形槽310 (例如立式板形槽310整體由耐高溫不銹鋼制成)、槽蓋320以及槽蓋固定裝置330，所述立式板形槽310包括立式板形槽本體311、設(shè)置于立式板形槽本體311內(nèi)的板形深槽腔312以及分別設(shè)置于立式板形槽本體311相對(duì)兩板面311a上的防熱變形加強(qiáng)筋313，板形深槽腔312的周邊及底部封閉且開口位于立式板形槽本體311的頂部，槽蓋320與該板形深槽腔312的開口配合后通過槽蓋固定裝置330固定于立式板形槽本體311上，槽蓋320上間隔布置有排氣孔321。槽蓋320最好與立式板形槽310采用相同材料制成，以防槽蓋320與立式板形槽310之間因熱膨脹系數(shù)不同造成損壞。燒結(jié)前，先在該專用燒結(jié)裝置的板形深槽腔312的底部鋪設(shè)一定高度的傳熱、束縛材料(例如三氧化二鋁粉)，然后將制備板狀燒結(jié)體的預(yù)制成型板坯(上述預(yù)制中空板坯100Y)裝入板形深槽腔312內(nèi)并放置在底部傳熱、束縛材料上，并使預(yù)制成型板坯與板形深槽腔312內(nèi)壁保持設(shè)定距離；然后，進(jìn)一步從板形深槽腔312的開口向板形深槽腔312內(nèi)倒入傳熱、束縛材料，使整個(gè)預(yù)制成型板坯淹沒在傳熱、束縛材料中并由該傳熱、束縛材料所保持，機(jī)械振實(shí)使傳熱、束縛材料充分、均勻填充在預(yù)制成型板坯周圍；此后，安裝槽蓋320并通過槽蓋固定裝置330將槽蓋320與立式板形槽本體311固定，再將裝好的專用燒結(jié)裝置放入燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)后出爐并從專用燒結(jié)裝置取出過濾板本體100 ;安裝槽蓋320前，最好在板形深槽腔312的頂部開口處由耐高溫網(wǎng)絲覆蓋后再安裝槽蓋320，以防傳熱、束縛材料從槽蓋320上間隔布置的排氣孔321泄露。
[0035]為使立式板形槽310的傳熱效果更適于板狀燒結(jié)體的燒結(jié)，如圖6至10，所述立式板形槽本體311及其板形深槽腔312均為矩形結(jié)構(gòu)，立式板形槽本體311 —側(cè)板面的外壁至對(duì)應(yīng)板形深槽腔312內(nèi)壁之間形成的壁厚與立式板形槽本體311另一側(cè)板面的外壁至對(duì)應(yīng)板形深槽腔312內(nèi)壁之間形成的壁厚大致上相等。另外，立式板形槽本體311兩板面311a的頂部還進(jìn)一步的分別設(shè)置了向板面外側(cè)凸起并沿著該立式板形槽本體311的長(zhǎng)度方向延伸的頂部橫向加強(qiáng)筋313a，所述槽蓋固定裝置330包括數(shù)個(gè)沿著立式板形槽本體311的長(zhǎng)度方向間隔設(shè)置的卡箍331,所述卡箍331從外向內(nèi)抱卡住立式板形槽本體311的頂部及其兩側(cè)的頂部橫向加強(qiáng)筋313a從而將槽蓋320壓緊在板形深槽腔312的開口上，這樣不僅能夠?qū)Σ凵w320進(jìn)行非常有效的固定，同時(shí)在頂部橫向加強(qiáng)筋313a和卡箍331的共同作用下可有效防止立式板形槽310開口部位在高溫下變形，避免燒結(jié)后產(chǎn)品不易取出的窘境。
[0036]另外，如圖6至10，所述防熱變形加強(qiáng)筋313的優(yōu)選結(jié)構(gòu)為:防熱變形加強(qiáng)筋313包括多根向板面311a外側(cè)凸起并沿立式板形槽本體311的長(zhǎng)度方向延伸的橫向加強(qiáng)筋313b，同一側(cè)板面311a上的橫向加強(qiáng)筋313b在立式板形槽本體311的高度方向上間隔排列。這種結(jié)構(gòu)能夠既能夠有效防止立式板形槽本體311上兩板面311a的熱變形，同時(shí)有利于板面311a上的溫度分布的均勻性，從而更好的保證產(chǎn)品燒結(jié)質(zhì)量。同一側(cè)板面311a上還可設(shè)置至少一個(gè)橫向加強(qiáng)筋313b上連接有把手340，以便工人操作。
[0037]實(shí)施例
[0038]如圖1、2和5，用于圓盤式真空過濾機(jī)的燒結(jié)多孔材料過濾板，包括由燒結(jié)T1-Al金屬間化合物基合金多孔材料構(gòu)成的過濾板本體100,過濾板本體100為扇形板狀結(jié)構(gòu),其由粉末料等靜壓模壓成型的預(yù)制中空板坯100Y進(jìn)行燒結(jié)制成，該預(yù)制中空板坯100Y的一邊緣處設(shè)有狹長(zhǎng)的內(nèi)模抽芯口 110，預(yù)制中空板坯100Y的內(nèi)腔中相對(duì)該抽芯口 110設(shè)有連該預(yù)制中空板坯100Y相對(duì)兩板面的加強(qiáng)筋120，加強(qiáng)筋120包括兩根相互平行并在預(yù)制中空板坯的內(nèi)腔中左右對(duì)稱設(shè)置的條狀加強(qiáng)筋120，條狀加強(qiáng)筋120的一端與所述頂邊部160的內(nèi)側(cè)面連為一體，另一端沿內(nèi)模抽芯方向延伸至靠近底邊部150的區(qū)域內(nèi)，所述抽芯口110、加強(qiáng)筋120在等靜壓模壓成型該預(yù)制中空板坯100Y時(shí)一體模壓成型于該預(yù)制中空板坯100Y上；所述過濾板本體100上粘接安裝有封閉該抽芯口 110的密封條140，該密封條140由不銹鋼制成，過濾板本體100上頂邊部160的中心處設(shè)有出口 190，該出口 190與抽芯口 110、加強(qiáng)筋120 —并在模壓成型預(yù)制中空板坯100Y時(shí)一體模壓成型于預(yù)制中空板坯100Y上；過濾板上方圓孤的半徑R為490毫米，過濾板高度A設(shè)為266毫米，寬度B為250毫米，底部?jī)蓚€(gè)安裝孔中心距離C為98毫米，厚度設(shè)為24毫米，扇形左右兩側(cè)邊部170的傾角設(shè)為30°。具體安裝時(shí)，將上述多塊燒結(jié)多孔材料過濾板拼裝成360°的帶狀圓盤，這些圓盤都垂直均布且安裝在主機(jī)水平轉(zhuǎn)軸上。工作時(shí)圓盤在轉(zhuǎn)動(dòng)中不斷經(jīng)過下方的料槽，使?jié){料在過濾板上不斷地形成濾餅，并由刮刀刮下，濾出的水進(jìn)入過濾板內(nèi)腔，并通過出口190不斷地排出。
[0039]上述燒結(jié)多孔材料過濾板的制造方法為:將粉末料填入上述的等靜壓成型模具內(nèi)，并機(jī)械振實(shí)，使粉末料充分、均勻填充至模具型腔中，然后將組裝好的等靜壓成型模具放入等靜壓成型機(jī)內(nèi)壓制成型；從模具中取出并獲得一預(yù)制中空板坯100Y;將預(yù)制中空板坯100Y放入上述專用燒結(jié)裝置，然后將專用燒結(jié)裝置放入燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，冷卻后得到過濾板本體100，然后在過濾板本體100上機(jī)械加工出安裝孔(兩個(gè)安裝孔中心距離C為98毫米)，隨后在該過濾板本體100上粘接安裝用于封閉抽芯口 110的密封條140。
【權(quán)利要求】
1.制備板狀燒結(jié)體的專用燒結(jié)裝置，其特征在于:該裝置包括由耐高溫材料制成的立式板形槽(310)、槽蓋(320)以及槽蓋固定裝置(330)，所述立式板形槽(310)包括立式板形槽本體(311)、設(shè)置于立式板形槽本體(311)內(nèi)的板形深槽腔(312)以及分別設(shè)置于立式板形槽本體(311)相對(duì)兩板面(311a)上的防熱變形加強(qiáng)筋(313)，板形深槽腔(312)的周邊及底部封閉且開口位于立式板形槽本體(311)的頂部，槽蓋(320)與該板形深槽腔(312)的開口配合后通過槽蓋固定裝置(330)固定于立式板形槽本體(311)上，槽蓋(320)上間隔布置有排氣孔(321)。
2.如權(quán)利要求1所述的制備板狀燒結(jié)體的專用燒結(jié)裝置，其特征在于:所述立式板形槽本體(311)及其板形深槽腔(312)均為矩形結(jié)構(gòu)，立式板形槽本體(311) —側(cè)板面的外壁至對(duì)應(yīng)板形深槽腔(312)內(nèi)壁之間形成的壁厚與立式板形槽本體(311)另一側(cè)板面的外壁至對(duì)應(yīng)板形深槽腔(312)內(nèi)壁之間形成的壁厚大致上相等。
3.如權(quán)利要求1或2所述的制備板狀燒結(jié)體的專用燒結(jié)裝置，其特征在于:立式板形槽本體(311)兩板面( 311a)的頂部分別設(shè)置有向板面外側(cè)凸起并沿著該立式板形槽本體(311)的長(zhǎng)度方向延伸的頂部橫向加強(qiáng)筋(313a);所述槽蓋固定裝置(330)包括數(shù)個(gè)沿著立式板形槽本體(311)的長(zhǎng)度方向間隔設(shè)置的卡箍(331)，所述卡箍(331)從外向內(nèi)抱卡住立式板形槽本體(311)的頂部及其兩側(cè)的頂部橫向加強(qiáng)筋(313a)從而將槽蓋(320)壓緊在板形深槽腔(312)的開口上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的制備板狀燒結(jié)體的專用燒結(jié)裝置，其特征在于:所述防熱變形加強(qiáng)筋(313)包括多根向板面(311a)外側(cè)凸起并沿立式板形槽本體(311)的長(zhǎng)度方向延伸的橫向加強(qiáng)筋(313b)，同一側(cè)板面(311a)上的橫向加強(qiáng)筋(313b)在立式板形槽本體(311)的高度方向上間隔排列。
5.如權(quán)利要求4所述的制備板狀燒結(jié)體的專用燒結(jié)裝置，其特征在于:同一側(cè)板面(311a)上至少有一個(gè)橫向加強(qiáng)筋(313b)上連接有把手(340)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的制備板狀燒結(jié)體的專用燒結(jié)裝置，其特征在于:所述立式板形槽(310)的底部設(shè)置有保持立式板形槽(310)站立穩(wěn)定性的底部支撐結(jié)構(gòu)(350)。
7.如權(quán)利要求1或2所述的制備板狀燒結(jié)體的專用燒結(jié)裝置，其特征在于:所述立式板形槽(310)整體由耐高溫不銹鋼制成。
8.如權(quán)利要求1或2所述的制備板狀燒結(jié)體的專用燒結(jié)裝置，其特征在于:所述槽蓋(320)與立式板形槽(310)采用相同材料制成。
9.如權(quán)利要求1或2所述的制備板狀燒結(jié)體的專用燒結(jié)裝置，其特征在于:所述板形深槽腔(312)的頂部開口處由耐高溫網(wǎng)絲覆蓋后再安裝槽蓋(320)。
10.制備板狀燒結(jié)體的方法，其步驟包括: 1)先在權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的專用燒結(jié)裝置的板形深槽腔(312)的底部鋪設(shè)一定高度的傳熱、束縛材料，然后將制備板狀燒結(jié)體的預(yù)制成型板坯裝入板形深槽腔(312)內(nèi)并放置在底部傳熱、束縛材料上，并使預(yù)制成型板坯與板形深槽腔(312)內(nèi)壁保持設(shè)定距離； 2)進(jìn)一步從板形深槽腔(312)的開口向板形深槽腔(312)內(nèi)倒入傳熱、束縛材料，使整個(gè)預(yù)制成型板坯淹沒在傳熱、束縛材料中并由該傳熱、束縛材料所保持，機(jī)械振實(shí)使傳熱、束縛材料充分、均勻填充在預(yù)制成型板坯周圍；3)安裝槽蓋(320)并通過槽蓋固定裝置(330)將槽蓋(320)與立式板形槽本體(311)固定，然后再將裝好的專用燒結(jié)裝置放入燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)后出爐并從專用燒結(jié)裝置取出由預(yù)制成 型板坯燒結(jié) 形成的板狀燒結(jié)體。
【文檔編號(hào)】B22F3/11GK104001373SQ201410240253
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】高麟, 汪濤, 任德忠, 陳慧, 李波, 彭國(guó)林 申請(qǐng)人:成都易態(tài)科技有限公司