專利名稱：一種兩件套陶瓷泡殼的成型和對接方法
技術領域：
本發明屬于電光源材料制備技術領域，尤其涉及一種兩件套陶瓷泡殼的成型和對接方法。
背景技術：
目前兩件套泡殼一般采用過盈配合的方式實現對接，如圖I所示，首先分別成型兩個坯體，在兩個坯體的對接部分有耦合的凹凸結構，兩種不同結構的坯體根據收縮率在不同溫度下預燒好，再將預燒好的兩個素坯對接起來，再進行高溫燒結，對接部分通過過盈配合的方式結合在一起，實現氣密性對接。近些年來出現了另外一種兩件套泡殼實現連接的方法，就是成型一種含有較多粘合材料的陶瓷坯體，兩個坯體的形狀相同，在生坯狀態下對陶瓷體的結合面加熱軟化后在夾具中將兩個陶瓷體擠壓粘合結合起來，再進行排膠、燒結，實現陶瓷泡殼的氣密性對接。
另外一種就是成型一種含有較多粘合材料的陶瓷坯體，兩個坯體的形狀相同，在生坯狀態下對陶瓷體的結合面凃上一層漿料，再將兩個坯體對接到一起連接起來，再進行排膠、燒結，實現陶瓷泡殼的氣密性對接。上述現有技術存在以下缺點
I、兩件套泡殼采用過盈配合的方式對接是靠燒結過程中收縮率不同來實現的，因此需要成型兩種收縮率不同且對接面結構不同的坯體，然后還要選擇不同的預燒溫度進行預燒，過程比較復雜，控制難度較大，另外過盈配合連接的泡殼需增加壁厚，這樣還會影響泡殼透光率，并且在每個裝配和燒結步驟中可能發生陶瓷泡殼組件錯位或者結合力及氣密性等缺陷。2、采用加熱的方式對接兩件套泡殼的方法是通過成型一對含有大量粘合材料的坯體，通過加熱結合部位，使坯體熔化，將兩個組件在外力下擠壓熔化部分使其結合在一起實現的，這樣首先很難保證擠壓過程中坯體不發生變形，同時通過擠壓坯體結合導致放電腔的尺寸很難控制，而且在后續的工藝中很難排盡坯體中的大量結合材料，對透明氧化鋁陶瓷泡殼來講內部含有雜質是影響性能的致命問題。3、采用涂覆漿料實現兩個坯體結合的方法，由于連接處是涂覆的粉末漿料，粘度較低，且含有大量的有機溶劑，因此連接處的致密度很難保證，很容易導致在燒結成瓷后連接處存在大量氣孔的問題。上述三種對接方式，因坯體都含有大量粘結劑，所以對坯體素燒排膠工藝要求高，排較時間長，一般都需要幾十個小時以上，而且易產生開裂、暗裂、合格率低、成本高等問題。

發明內容
針對現有技術的缺點，本發明的目的是提供一種兩件套陶瓷泡殼的成型和對接方法，本方法工藝簡單，對接方式可靠，坯體對接外觀無變形、錯位、氣孔等的工藝方法，使兩件套泡殼的質量達到更高的水平，推進陶瓷金鹵燈的技術發展。為實現上述目的，本發明的技術方案為一種兩件套陶瓷泡殼的成型和對接方法，其包括以下步驟
a、成型一對形狀相同的陶瓷泡殼坯體，其包括腔體、設于腔體末端的毛細管及設于坯體結合面的結合圈；
b、成型好的陶瓷泡殼坯體進行預燒結，將陶瓷泡殼坯體內部的有機物排盡；
C、將預燒結好的陶瓷泡殼坯體結合一起，并通過激光對結合處進行局部加熱，使兩個陶瓷泡殼坯體熔封到一起。步驟c中，將預燒結好的陶瓷泡殼坯體經兩條對稱的自動設備傳送至一定位針上，然后轉動夾件將兩個陶瓷泡殼坯體結合到一起，并夾緊毛細管，轉動夾件帶動陶瓷泡殼 坯體同步轉動，然后在兩個陶瓷泡殼坯體結合處通過激光器發出激光光斑照射，通過激光的局部加熱，坯體轉動一圈后，使兩個坯體熔封到一起。所述激光器為三組。所述激光器包括兩組固體YAG激光器和一組氣體C02激光器，固體YAG激光器波長為1064nm，功率為150-200W，氣體C02激光器波長為10. 6 u m，功率為50-100W。所述兩組固體YAG激光成120°夾角，用于高溫加熱使兩個陶瓷泡殼坯體結合處瞬間熔封；一組C02激光，其處于兩組YAG激光的中間部分，垂直于兩個陶瓷泡殼坯體結合處，與兩組YAG激光成60°夾角，用于預加熱兩個陶瓷泡殼坯體結合處，避免因為YAG激光的局部高溫產生熱應力，導致結合部出現裂紋。步驟b中，陶瓷泡殼坯體的預燒溫度為1400_1450°C。所述定位針直徑比毛細管直徑小O. 01-0. 02_。步驟a中，所述陶瓷泡殼坯體通過干壓或等靜壓成型。步驟a中，陶瓷泡殼坯體通過高溫燒結成瓷，且在步驟c中，兩陶瓷泡殼坯體結合處激光光斑熔封過的地方通過吹掃液氮進行急冷處理。步驟a中，陶瓷泡殼坯體通過空氣爐預燒后再經氫氣爐高溫燒結的半透明氧化鋁陶瓷，步驟b中，直接用高溫燒結的陶瓷泡殼坯體的預燒溫度在1000-1100°C之間，且在步驟c中，兩陶瓷泡殼坯體結合處激光光斑熔封過的地方通過吹掃液氮進行急冷處理。吹掃液氮的吹掃速率不超過lcm3/s,吹掃液氮的加工位置的時間一般滯后激光熔封時間不超過2S。與現有技術相比較，本發明的有益效果在于，
1、本發明的泡殼坯體通過干壓或等靜壓成型，只含有少量結合劑，便于排盡坯體中的有機物，不存在排較開裂、暗裂等問題；
2、泡殼坯體的腔體結合面增加了一圈結合圈，為了便于激光光斑進行熔接，不導致產品尺寸變化，使得產品的尺寸一致性可以控制的很好；
3、采用激光熔接泡殼預燒坯體，通過控制預燒溫度，使預燒體滿足熔接要求，操作簡
單；
4、采用激光直接熔接成瓷泡殼件，通過控制熔接工藝和采用液氮冷卻保護，熔接處的晶粒尺寸無任何變化。5、通過制造的專門自動設備，可以使兩件套泡殼的對接制作實現全自動化，大大提高了生產效率和質量管控能力，由于坯體經過提前預燒或成瓷燒結，泡殼內部可以實現百分百沒有機雜質殘留。采用激光熔接對接，由于是局部熔接，且留有熔接圈，所有泡殼的尺寸可以很好控制。


圖I為現有技術兩件套泡殼過盈配合的結構示意 圖2為本發明陶瓷泡殼坯體的結構示意 圖3為圖2中A部分的放大示意 圖4為本發明成型和對接的結構示意圖。
具體實施例方式實施例I
如圖2、圖3、圖4所示，本發明公開了一種兩件套陶瓷泡殼的成型和對接方法，其包括 以下步驟
a、成型一對形狀相同的陶瓷泡殼坯體6a、6b，其包括腔體2、設于腔體2末端的毛細管I及設于坯體結合面的結合圈3 ;該腔體2為半個橢球型、球型或管型腔體；
b、成型好的陶瓷泡殼坯體6a、6b進行預燒結，將陶瓷泡殼坯體6a、6b內部的有機物排
盡；
C、將預燒結好的陶瓷泡殼坯體6a、6b結合一起，并通過激光對結合處進行局部加熱，使兩個陶瓷泡殼坯體熔封到一起。本實施例中，步驟a中，所述陶瓷泡殼坯體通過干壓或等靜壓成型。步驟c中，將預燒結好的陶瓷泡殼坯體6a、6b經兩條對稱的自動設備傳送至一定位針5上，然后轉動夾件4a將兩個陶瓷泡殼坯體6a、6b結合到一起，并夾緊毛細管1，轉動夾件4a帶動陶瓷泡殼坯體6a、6b同步轉動，然后在兩個陶瓷泡殼坯體6a、6b結合處通過激光器發出激光光斑照射，通過激光的局部加熱，坯體轉動一圈后，使兩個坯體熔封到一起。所述激光器為三組，定位針5為鋼針。所述激光器包括兩組固體YAG激光器8a、8b和一組氣體C02激光器7，固體YAG激光器8a、8b波長為1064nm，功率為150-200W，氣體C02激光器7波長為10. 6 u m,功率為50-100W。所述兩組固體YAG激光器8a、8b成120°夾角，用于高溫加熱使兩個陶瓷泡殼坯體6a、6b結合處瞬間熔封；一組C02激光器7，其處于兩組固體YAG激光器8a、8b的中間部分，垂直于兩個陶瓷泡殼坯體6a、6b結合處，與兩組固體YAG激光器8a、8b成60°夾角，用于預加熱兩個陶瓷泡殼坯體6a、6b結合處，避免因為YAG激光的局部高溫產生熱應力，導致結合部出現裂紋。步驟b中，陶瓷泡殼坯體6a、6b的預燒溫度為1400-1450°C，這樣預燒坯體的晶體有一定的生長，且強度滿足激光熔封要求。所述定位針5直徑比毛細管I直徑小O. 01—0. 02mm。實施例2
本實施例所采用的方法與實施例I基本相似，其區別在于，步驟a中，陶瓷泡殼坯體通過高溫燒結成瓷，且在步驟c中，為了避免成瓷好的產品經激光高溫熔封過程中出現晶體尺寸異常長大，兩陶瓷泡殼坯體結合處激光光斑熔封過的地方通過吹掃液氮9進行急冷處理。吹掃液氮的吹掃速率不超過lcm3/s,吹掃液氮的加工位置的時間一般滯后激光熔封時間不超過2S。實施例3
本實施例所采用的方法與實施例I基本相似，其區別在于，步驟a中 ，陶瓷泡殼坯體通過空氣爐預燒后再經氫氣爐高溫燒結的半透明氧化鋁陶瓷，步驟b中，直接用高溫燒結的陶瓷泡殼坯體的預燒溫度在1000-1100°C之間，且在步驟c中，兩陶瓷泡殼坯體結合處激光光斑熔封過的地方通過吹掃液氮進行急冷處理。吹掃液氮的吹掃速率不超過IcmVs,吹掃液氮的加工位置的時間一般滯后激光熔封時間不超過2S。
權利要求
1.一種兩件套陶瓷泡殼的成型和對接方法，其特征在于，包括以下步驟 a、成型一對形狀相同的陶瓷泡殼坯體，其包括腔體、設于腔體末端的毛細管及設于坯體結合面的結合圈； b、成型好的陶瓷泡殼坯體進行預燒結，將陶瓷泡殼坯體內部的有機物排盡； C、將預燒結好的陶瓷泡殼坯體結合一起，并通過激光對結合處進行局部加熱，使兩個陶瓷泡殼坯體熔封到一起。
2.根據權利要求I所述的兩件套陶瓷泡殼的成型和對接方法，其特征在于，步驟c中，將預燒結好的陶瓷泡殼坯體經兩條對稱的自動設備傳送至一定位針上，然后轉動夾件將兩個陶瓷泡殼坯體結合到一起，并夾緊毛細管，轉動夾件帶動陶瓷泡殼坯體同步轉動，然后在兩個陶瓷泡殼坯體結合處通過激光器發出激光光斑照射，通過激光的局部加熱，坯體轉動一圈后，使兩個還體熔封到一起。
3.根據權利要求2所述的兩件套陶瓷泡殼的成型和對接方法，其特征在于，所述激光器為三組。
4.根據權利要求3所述的兩件套陶瓷泡殼的成型和對接方法，其特征在于，所述激光器包括兩組固體YAG激光器和一組氣體C02激光器，固體YAG激光器波長為1064nm,功率為150-200W，氣體C02激光器波長為10. 6 u m，功率為50-100W。
5.根據權利要求4所述的兩件套陶瓷泡殼的成型和對接方法，其特征在于，所述兩組固體YAG激光成120°夾角，用于高溫加熱使兩個陶瓷泡殼坯體結合處瞬間熔封；一組C02激光，其處于兩組YAG激光的中間部分，垂直于兩個陶瓷泡殼坯體結合處，與兩組YAG激光成60°夾角，用于預加熱兩個陶瓷泡殼坯體結合處。
6.根據權利要求I所述的兩件套陶瓷泡殼的成型和對接方法，其特征在于，步驟b中，陶瓷泡殼坯體的預燒溫度為1400-1450°C ;所述定位針直徑比毛細管直徑小O. 01-0. 02mm。
7.根據權利要求I所述的兩件套陶瓷泡殼的成型和對接方法，其特征在于，步驟a中，所述陶瓷泡殼坯體通過干壓或等靜壓成型。
8.根據權利要求I所述的兩件套陶瓷泡殼的成型和對接方法，其特征在于，步驟a中，陶瓷泡殼坯體通過高溫燒結成瓷，且在步驟c中，兩陶瓷泡殼坯體結合處激光光斑熔封過的地方通過吹掃液氮進行急冷處理。
9.根據權利要求I所述的兩件套陶瓷泡殼的成型和對接方法，其特征在于，步驟a中，陶瓷泡殼坯體通過空氣爐預燒后再經氫氣爐高溫燒結的半透明氧化鋁陶瓷，步驟b中，直接用高溫燒結的陶瓷泡殼坯體的預燒溫度在1000-1100°c之間，且在步驟C中，兩陶瓷泡殼坯體結合處激光光斑熔封過的地方通過吹掃液氮進行急冷處理。
10.根據權利要求8或9所述的兩件套陶瓷泡殼的成型和對接方法，其特征在于，吹掃液氬的吹掃速率不超過lcm3/s，吹掃液氮的加工位置的時間一般滯后激光熔封時間不超過2S。
全文摘要
本發明屬于電光源材料制備技術領域，尤其涉及一種兩件套陶瓷泡殼的成型和對接方法，其包括以下步驟a、成型一對形狀相同的陶瓷泡殼坯體，其包括腔體、設于腔體末端的毛細管及設于坯體結合面的結合圈；b、成型好的陶瓷泡殼坯體進行預燒結，將陶瓷泡殼坯體內部的有機物排盡；c、將預燒結好的陶瓷泡殼坯體結合一起，并通過激光對結合處進行局部加熱，使兩個陶瓷泡殼坯體熔封到一起。本發明方法工藝簡單，對接方式可靠，坯體對接外觀無變形、錯位、氣孔等的工藝方法，使兩件套泡殼的質量達到更高的水平，推進陶瓷金鹵燈的技術發展。
文檔編號C04B37/00GK102898173SQ201210307380
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者謝燦生, 陸鎮洲, 楊雙節 申請人:潮州三環(集團)股份有限公司