一种激光切割机用陶瓷环及其制备工艺的制作方法

    专利2022-07-08  83


    本发明涉及激光切割机技术领域,具体是一种激光切割机用陶瓷环及其制备工艺。



    背景技术:

    激光切割头的喷嘴部位会有一个陶瓷环,它可以收集传导喷嘴处的电信号,用来保证激光切割头的切割稳定,的构造包括:陶瓷体、金属环和铜针三个部分。其中任何一个部分出现问题,都容易导致电信号不稳定,甚至信号消失,继而影响切割的正常进行,轻则使设备停机,重则可能会使激光头撞击工件,造成经济损失。

    陶瓷环在激光切割头中非常重要,现有的陶瓷环生产成本较高,耐高温性和防变形的效果较差,导致信号传输不稳定。因此,本领域技术人员提供了一种激光切割机用陶瓷环及其制备工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。



    技术实现要素:

    本发明的目的在于提供一种激光切割机用陶瓷环及其制备工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。

    为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

    一种激光切割机用陶瓷环,包括陶瓷环本体,陶瓷环本体的一面采用导电银胶粘接有金属环,所述陶瓷环本体插装有铜针,铜针连接金属环。

    作为本发明进一步的方案:所述陶瓷环本体的中部开设有贯穿的通孔。

    作为本发明再进一步的方案:所述金属环插入陶瓷环本体的内部处设有内螺纹结构。

    作为本发明再进一步的方案:所述陶瓷环本体对应铜针设有插孔。

    一种激光切割机用陶瓷环的制备工艺如下:

    1)、称取原料,98%的亚微米sic粉,其平均粒径为0.6umsic粉,重量份为350g-400g,酚醛树脂为20g-35g,ht树脂为35g-50g,油酸为3ml-5ml,烧结助剂4g-6g,为聚氨酯球为700g-900g,乙醇100ml-200ml,蒸馏水200ml-300ml,其中蒸馏水的ph>10;

    2)、制备浆料,将按配比称好的亚微米sic粉、蒸馏水、乙醇、聚氨酯球放入硬质塑料罐中,将酚醛树脂加入后湿法球磨1h-2h,然后再加入ht树脂,再继续球磨0.5h-1h,得到稳定的浆料;

    3)、喷雾造粒,使用磁力搅拌器边搅拌边进料,浆料通过底喷式压力喷嘴雾化,按混流方式与热空气混合并被干燥形成颗粒粉料;

    4)、钢膜压制成型,称取步骤3)中喷雾造粒好的sic粉体40g-60g,将其放入预先润滑过的瓷环金属模内,敲匀落实后,放在压机上受压,所加压力为16t,使之密实成型,取出脱模;

    5)、无压烧结,在炉内通入惰性气体氩气,使制品在氩气的保护下烧结,温度范围控制在2100-2200℃,完成烧结;

    6)、磨削加工,采用超声波振动磨削加工方法对sic陶瓷环进行加工;

    7)、钻孔加工,用金刚石钻头根据金属环2的直径对sic陶瓷环进行钻孔;

    8)、研磨加工,在抛光机上抛光完成精加工,抛光时,使用冷却工作流体进行清洁,冷却液不仅起到冲洗碎屑粉末的作用,还可以降低研磨区域的温度,提高研磨质量,减少研磨颗粒周围粘合剂的热分解;

    9)、检测,对加工后的sic陶瓷环进行检测;

    10)、组装成品,将加工后的sic陶瓷环和金属环导电银胶粘接,再将镀金的铜针插入sic陶瓷环的插孔中,完成sic陶瓷环的组装。

    与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    本陶瓷环结构简单,生产加工成本较低,具有耐高温和防变形的效果,能保证信号稳定传输,并且陶瓷环的表面光洁度高,气流能流畅通过,切割效果好。

    附图说明

    图1为一种激光切割机用陶瓷环及其制备工艺的结构示意图。

    图中:1-陶瓷环本体,2-金属环,3-铜针。

    具体实施方式

    下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

    实施例一

    请参阅图1,本发明实施例中,一种激光切割机用陶瓷环,包括陶瓷环本体1,陶瓷环本体1的中部开设有贯穿的通孔,陶瓷环本体1的一面采用导电银胶粘接有金属环2,,金属环2插入陶瓷环本体1的内部处设有内螺纹结构,所述陶瓷环本体1插装有铜针3,且陶瓷环本体1对应铜针3设有插孔,铜针3连接金属环2。

    一种激光切割机用陶瓷环的制备工艺如下:

    1)、称取原料,98%的亚微米sic粉,其平均粒径为0.6umsic粉,重量份为350g,酚醛树脂为20g,ht树脂为35g,油酸为3ml,烧结助剂4g,为聚氨酯球为700g,乙醇100ml,蒸馏水200ml,其中蒸馏水的ph>10;

    2)、制备浆料,将按配比称好的亚微米sic粉、蒸馏水、乙醇、聚氨酯球放入硬质塑料罐中,将酚醛树脂加入后湿法球磨1h,然后再加入ht树脂,再继续球磨0.5h,得到稳定的浆料;

    3)、喷雾造粒,使用磁力搅拌器边搅拌边进料,浆料通过底喷式压力喷嘴雾化,按混流方式与热空气混合并被干燥形成颗粒粉料;

    4)、钢膜压制成型,称取步骤3)中喷雾造粒好的sic粉体40g,将其放入预先润滑过的瓷环金属模内,敲匀落实后,放在压机上受压,所加压力为16t,使之密实成型,取出脱模;

    5)、无压烧结,在炉内通入惰性气体氩气,使制品在氩气的保护下烧结,温度范围控制在2100-2200℃,完成烧结;

    6)、磨削加工,采用超声波振动磨削加工方法对sic陶瓷环进行加工;

    7)、钻孔加工,用金刚石钻头根据金属环2的直径对sic陶瓷环进行钻孔;

    8)、研磨加工,在抛光机上抛光完成精加工,抛光时,使用冷却工作流体进行清洁,冷却液不仅起到冲洗碎屑粉末的作用,还可以降低研磨区域的温度,提高研磨质量,减少研磨颗粒周围粘合剂的热分解;

    9)、检测,对加工后的sic陶瓷环进行检测;

    10)、组装成品,将加工后的sic陶瓷环和金属环导电银胶粘接,再将镀金的铜针插入sic陶瓷环的插孔中,完成sic陶瓷环的组装。

    实施例二

    一种激光切割机用陶瓷环的制备工艺如下:

    1)、称取原料,98%的亚微米sic粉,其平均粒径为0.6umsic粉,重量份为400g,酚醛树脂为35g,ht树脂为50g,油酸为5ml,烧结助剂6g,为聚氨酯球为900g,乙醇200ml,蒸馏水300ml,其中蒸馏水的ph>10;

    2)、制备浆料,将按配比称好的亚微米sic粉、蒸馏水、乙醇、聚氨酯球放入硬质塑料罐中,将酚醛树脂加入后湿法球磨2h,然后再加入ht树脂,再继续球磨1h,得到稳定的浆料;

    3)、喷雾造粒,使用磁力搅拌器边搅拌边进料,浆料通过底喷式压力喷嘴雾化,按混流方式与热空气混合并被干燥形成颗粒粉料;

    4)、钢膜压制成型,称取步骤3)中喷雾造粒好的sic粉体60g,将其放入预先润滑过的瓷环金属模内,敲匀落实后,放在压机上受压,所加压力为16t,使之密实成型,取出脱模;

    5)、无压烧结,在炉内通入惰性气体氩气,使制品在氩气的保护下烧结,温度范围控制在2100-2200℃,完成烧结;

    6)、磨削加工,采用超声波振动磨削加工方法对sic陶瓷环进行加工;

    7)、钻孔加工,用金刚石钻头根据金属环2的直径对sic陶瓷环进行钻孔;

    8)、研磨加工,在抛光机上抛光完成精加工,抛光时,使用冷却工作流体进行清洁,冷却液不仅起到冲洗碎屑粉末的作用,还可以降低研磨区域的温度,提高研磨质量,减少研磨颗粒周围粘合剂的热分解;

    9)、检测,对加工后的sic陶瓷环进行检测;

    10)、组装成品,将加工后的sic陶瓷环和金属环导电银胶粘接,再将镀金的铜针插入sic陶瓷环的插孔中,完成sic陶瓷环的组装。

    实施例三

    一种激光切割机用陶瓷环的制备工艺如下:

    1)、称取原料,98%的亚微米sic粉,其平均粒径为0.6umsic粉,重量份为375g,酚醛树脂为30g,ht树脂为40g,油酸为4ml,烧结助剂5g,为聚氨酯球为800g,乙醇150ml,蒸馏水2500ml,其中蒸馏水的ph>10;

    2)、制备浆料,将按配比称好的亚微米sic粉、蒸馏水、乙醇、聚氨酯球放入硬质塑料罐中,将酚醛树脂加入后湿法球磨1.5h,然后再加入ht树脂,再继续球磨0.8h,得到稳定的浆料;

    3)、喷雾造粒,使用磁力搅拌器边搅拌边进料,浆料通过底喷式压力喷嘴雾化,按混流方式与热空气混合并被干燥形成颗粒粉料;

    4)、钢膜压制成型,称取步骤3)中喷雾造粒好的sic粉体50g,将其放入预先润滑过的瓷环金属模内,敲匀落实后,放在压机上受压,所加压力为16t,使之密实成型,取出脱模;

    5)、无压烧结,在炉内通入惰性气体氩气,使制品在氩气的保护下烧结,温度范围控制在2100-2200℃,完成烧结;

    6)、磨削加工,采用超声波振动磨削加工方法对sic陶瓷环进行加工;

    7)、钻孔加工,用金刚石钻头根据金属环2的直径对sic陶瓷环进行钻孔;

    8)、研磨加工,在抛光机上抛光完成精加工,抛光时,使用冷却工作流体进行清洁,冷却液不仅起到冲洗碎屑粉末的作用,还可以降低研磨区域的温度,提高研磨质量,减少研磨颗粒周围粘合剂的热分解;

    9)、检测,对加工后的sic陶瓷环进行检测;

    10)、组装成品,将加工后的sic陶瓷环和金属环导电银胶粘接,再将镀金的铜针插入sic陶瓷环的插孔中,完成sic陶瓷环的组装。

    本发明的工作原理是:

    本陶瓷环结构简单,生产加工成本较低,具有耐高温和防变形的效果,能保证信号稳定传输,并且陶瓷环的表面光洁度高,气流能流畅通过,切割效果好。

    以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种激光切割机用陶瓷环,包括陶瓷环本体(1),其特征在于,所述陶瓷环本体(1)的一面采用导电银胶粘接有金属环(2),所述陶瓷环本体(1)插装有铜针(3),铜针(3)连接金属环(2)。

    2.根据权利要求1所述的一种激光切割机用陶瓷环,其特征在于,所述陶瓷环本体(1)的中部开设有贯穿的通孔。

    3.根据权利要求1所述的一种激光切割机用陶瓷环,其特征在于,所述金属环(2)插入陶瓷环本体(1)的内部处设有内螺纹结构。

    4.根据权利要求1所述的一种激光切割机用陶瓷环,其特征在于,所述陶瓷环本体(1)对应铜针(3)设有插孔。

    5.一种如权利要求1-4任一所述的激光切割机用陶瓷环制备工艺,其特征在于,

    1)、称取原料,98%的亚微米sic粉,其平均粒径为0.6umsic粉,重量份为350g-400g,酚醛树脂为20g-35g,ht树脂为35g-50g,油酸为3ml-5ml,烧结助剂4g-6g,为聚氨酯球为700g-900g,乙醇100ml-200ml,蒸馏水200ml-300ml,其中蒸馏水的ph>10;

    2)、制备浆料,将按配比称好的亚微米sic粉、蒸馏水、乙醇、聚氨酯球放入硬质塑料罐中,将酚醛树脂加入后湿法球磨1h-2h,然后再加入ht树脂,再继续球磨0.5h-1h,得到稳定的浆料;

    3)、喷雾造粒,使用磁力搅拌器边搅拌边进料,浆料通过底喷式压力喷嘴雾化,按混流方式与热空气混合并被干燥形成颗粒粉料;

    4)、钢膜压制成型,称取步骤3)中喷雾造粒好的sic粉体40g-60g,将其放入预先润滑过的瓷环金属模内,敲匀落实后,放在压机上受压,所加压力为16t,使之密实成型,取出脱模;

    5)、无压烧结,在炉内通入惰性气体氩气,使制品在氩气的保护下烧结,温度范围控制在2100-2200℃,完成烧结;

    6)、磨削加工,采用超声波振动磨削加工方法对sic陶瓷环进行加工;

    7)、钻孔加工,用金刚石钻头根据金属环2的直径对sic陶瓷环进行钻孔;

    8)、研磨加工,在抛光机上抛光完成精加工,抛光时,使用冷却工作流体进行清洁,冷却液不仅起到冲洗碎屑粉末的作用,还可以降低研磨区域的温度,提高研磨质量,减少研磨颗粒周围粘合剂的热分解;

    9)、检测,对加工后的sic陶瓷环进行检测;

    10)、组装成品,将加工后的sic陶瓷环和金属环导电银胶粘接,再将镀金的铜针插入sic陶瓷环的插孔中,完成sic陶瓷环的组装。

    技术总结
    本发明公开了一种激光切割机用陶瓷环及其制备工艺,包括陶瓷环本体,陶瓷环本体的中部开设有贯穿的通孔,陶瓷环本体的一面采用导电银胶粘接有金属环,金属环插入陶瓷环本体的内部处设有内螺纹结构,所述陶瓷环本体插装有铜针,且陶瓷环本体对应铜针设有插孔,铜针连接金属环,本陶瓷环结构简单,生产加工成本较低,具有耐高温和防变形的效果,能保证信号稳定传输,并且陶瓷环的表面光洁度高,气流能流畅通过,切割效果好。

    技术研发人员:康丁华
    受保护的技术使用者:娄底市安地亚斯电子陶瓷有限公司
    技术研发日:2020.11.13
    技术公布日:2021.03.12

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