95电真空陶瓷管热压铸成型方法之研究

俞 韬

（景德镇海川特种陶瓷有限公司 景德镇市 333000）

电真空陶瓷管作为电真空开关、大功率可控硅、电真空继电器、电真空电容器、高频大功率电子管等电真空器件的外壳，广泛应用于广播电台、电视台、变流开关、大型配电柜等系统，在国民经济和国防工业中均起着重要的作用。

电真空陶瓷管壳是以氧化铝为主要原料外加一些辅助原料制备而成，目前国内大规模生产的主要成型方法有：热压铸成型、等静压成型和注浆成型。其中注浆成型工艺成本低、效率低，不适于各类型号的产品成型，且难于实现规模化生产；80年代初期，等静压成型法在我国得到了应用，是一种新兴的生产高铝电真空管壳的工艺，合格率较高，但原材料消耗较大；目前国内企业以热压铸成型生产电真空管为多见。

1、热压铸生产工艺特点

热压铸成型方法一次性投资小，生产灵活性大，规格、尺寸较规整，但瓷件密度一般，产品质量稳定性偏低。从目前情况来看，高压、超高压线路中采用热压铸瓷件，安全系数偏低，但在中、低电压线路中应用，瓷件性能完全可以满足要求。

热压铸成型法生产电真空陶瓷管壳要经过配料、球磨、和浆、热压铸、打蜡坯、排蜡、吹灰、刷素坯、粘坯、烧成、洗红、研磨、清洗、倒角等多道生产工序。因此容易因各工艺控制或操作不当而引起各种外观缺陷。容易产生的常见缺陷有：缺损、色斑、气泡等。

2、常见外观缺陷的成因及解决办法

下文将详述缺损、色斑和气泡的成因及解决办法。

①缺损，是指沿电真空陶瓷管壳边缘或拐角处的剥落，主要是各工序中因工人操作不当引起坯体磕碰而造成的。其中解决措施包括：

蜡坯，应整齐码放在机床边的坯板中，注意不得码放过高（小件管子不多于10件，中型管子不多于4件，大型管子不多于2件），对于小小件则放入泡沫孔中。

素坯分为波纹管、中大型平管和小型平管。波纹管外径80mm以下（不含80mm）的产品，用15孔泡沫上下两层盖好；外径80mm以上90mm以下（不含90mm），高度在150mm以下的产品用12孔上下层盖好。中大型波纹管在用泡沫装的情况下，底下一定要垫两层泡沫且上面必须盖紧一块相配的泡沫，合计须用3块泡沫；其他型号的大型波纹管用坯板装，产品与产品间的间隙在2-3mm之间。中大型平管用坯板放两层码放要整齐、操作要小心；管子与管子一定要紧密相接，不可留缝以免划伤和碰缺。小型平管直径在70mm以下，用坯板分层摆放整齐。

做好的成瓷产品整齐的码放在坯板中；整个分选过程应轻拿轻放，以免碰碎产品或造成产品缺角；运输过程中要尽量避免产品与产品之间的碰撞，防止缺角现象的产生。除此以外，还要加强对生产的管理，工人在操作时要特别小心，轻拿轻放，做好每道工序的检验工作。

②色斑，是指分布在烧结坯体表面或内部的异色斑点，是由于金属性杂质融入瓷体中而形成的，表征为点小，颜色深，对其进行微普分析显示其组成元素中含有铁、铬成分，它们都是可变价金属元素。而这些元素基本是从两方面摄入，即原料与环境。针对这些情况的解决方法包括：

第一，做好原料的检测。原材料进厂时，由专员检验外包装袋；验完包装后，由球磨工艺员随即选取本批氧化铝中的200公斤。按正常工艺配料、球磨、混浆；从混浆后的料浆中取出一部分，由球磨工艺员倒入专制的模具中，制成的浆块若干块；将制好的浆块交予当班的烧窑员工，由烧窑员工在第一时间码与刚玉推板上并进入高温推板窑烧成；烧好后的浆块由检验员回收，并在台灯下观察浆块的杂质情况。若杂质数在标准范围内，则判断此批进料可以使用，登记入库待用；杂质数大于标准范围外，则按不合格原料进行退货或特殊处理。

第二，控制工艺卫生。加强各工序的工艺控制制度以及管理制度，重视每道工序的工艺卫生。最可能涉入杂质的球磨和热压两道重要工序时注意如下问题：

球磨工艺操作过程中，发现原材料有异常或球磨后粉料及浆料有异常及时向上反映并按要求再进行下一步操作；整个操作过程尽可能使瓷料少接触金属物品尤其是铁制品；要定期查看设备的运转情况，定期清扫，清洗，加油，确保其运转正常。

热压工艺中，打修零件刀，打好以后要在磨刀石上在磨一下，以免带入杂质；每周清理一次浆锅；机床台面要经常保持干净，擦模具的毛巾要注意清洁卫生，如果太脏就要换掉，不能拿太脏的毛巾去擦模具，以免影响产品质量。热压机修理过后必须清理干净，由于杂质用肉眼观察不到，所以试压一锅浆后必须再次清理，用浆料带走浆锅中的杂质，这样可以有效的控制杂质的产生。

③气泡主要产生在蜡坯成型的过程中，由浆料注入模具时产生的气泡包裹在坯体内部。即在热压班组所产生，生产线上主要通过肉眼观察外表气泡，用大功率灯泡透射蜡坯观察坯体内部气泡的方法进行初选。

会产生气泡的因素大致有：浆料的温度，浆料内的气泡，模具结构、下盖板、铸浆口的光洁度与温度，气压，冰模温度、排气槽等等。而以上因素都需要根据产品的结构进行合理的设计和调节，所以有经验的操作不仅可以提高产品的制造效率而且能消除产品的缺陷，像气泡、外观等等，当气泡产生时，一般采用对比法来确定气泡产生的主要因素然后进行改善。

热压浆料时，一般情况由球磨班制好浆板后，由操作人员领出后，手持木制榔头将浆块敲碎放入指定的化浆机中。开启化浆机电源，调节调温旋钮，将温度调至130-150摄氏度。待浆块完全融化为料浆后，开启螺旋桨搅拌料浆，搅拌1-2小时后方允许放浆。放浆时，将铝锅置于化浆机出浆口处，打开塞子，使料浆流入铝锅中，待铝锅将满时，堵上塞子。使铝锅中料浆过120目振动筛，过完筛的料浆送至搅浆房。由搅浆人员使用胶木棒手动搅拌料浆10-15分钟，待料浆充分均匀且料温降至78-88摄氏度之间时送至热压班使用。

热压成型要由专人在上班前3小时左右打开热压铸机开关，开始升温。上班时由热压工领取模具后检查模具各部位有无破损，然后将模具清理干净。根据所压产品类型调节浆锅温度，一般在75-90度之间，同时注意注浆口电流大小，一般在1.5-3安培之间；调节气压在3-5个大气压左右；然后将模具部件进行降温处理后装配到位，并将模具的注入口对准热压机的铸浆口，压紧模具，防止进气时模具滑动；开启进气阀，使浆料完全注满模腔，保压5-20秒，关闭进气阀，带回气完全后取下模具，用铲刀削除浇口，浇口应切得平滑整齐，脱开模具，小心取出坯体。

3、结束语

热压铸成型电真空管的产生周期较长，约12-15天。工序较多，造成控制质量的滞后性，且产品质量与多种因素有关，往往难以判断哪个环节出现问题。因此，生产线上要用后道工序控制前道工序的方法。凡此工序认为有缺陷的均作为不合格品处理并详细记录下缺陷特征，均不得流入下到工序，并且向前道工序反馈相关缺陷特征，由前道工序针对反馈情况进行改进，避免更大的浪费。实践证明，许多产品缺陷都与工艺细节有关，有了详细记录做参考，技术人员才能更快的找到缺陷的根源，另外现场监控也十分重要。通过对记录的准确，管理的完善，工艺的优化，能有效的提高电真空管壳的成品率，达到增加企业利润的目标。