95電真空陶瓷管熱壓鑄成型方法之研究

俞 韜

（景德鎮海川特種陶瓷有限公司 景德鎮市 333000）

電真空陶瓷管作為電真空開關、大功率可控硅、電真空繼電器、電真空電容器、高頻大功率電子管等電真空器件的外殼，廣泛應用于廣播電臺、電視臺、變流開關、大型配電柜等系統，在國民經濟和國防工業中均起著重要的作用。

電真空陶瓷管殼是以氧化鋁為主要原料外加一些輔助原料制備而成，目前國內大規模生產的主要成型方法有：熱壓鑄成型、等靜壓成型和注漿成型。其中注漿成型工藝成本低、效率低，不適于各類型號的產品成型，且難于實現規模化生產；80年代初期，等靜壓成型法在我國得到了應用，是一種新興的生產高鋁電真空管殼的工藝，合格率較高，但原材料消耗較大；目前國內企業以熱壓鑄成型生產電真空管為多見。

1、熱壓鑄生產工藝特點

熱壓鑄成型方法一次性投資小，生產靈活性大，規格、尺寸較規整，但瓷件密度一般，產品質量穩定性偏低。從目前情況來看，高壓、超高壓線路中采用熱壓鑄瓷件，安全系數偏低，但在中、低電壓線路中應用，瓷件性能完全可以滿足要求。

熱壓鑄成型法生產電真空陶瓷管殼要經過配料、球磨、和漿、熱壓鑄、打蠟坯、排蠟、吹灰、刷素坯、粘坯、燒成、洗紅、研磨、清洗、倒角等多道生產工序。因此容易因各工藝控制或操作不當而引起各種外觀缺陷。容易產生的常見缺陷有：缺損、色斑、氣泡等。

2、常見外觀缺陷的成因及解決辦法

下文將詳述缺損、色斑和氣泡的成因及解決辦法。

①缺損，是指沿電真空陶瓷管殼邊緣或拐角處的剝落，主要是各工序中因工人操作不當引起坯體磕碰而造成的。其中解決措施包括：

蠟坯，應整齊碼放在機床邊的坯板中，注意不得碼放過高（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），對于小小件則放入泡沫孔中。

素坯分為波紋管、中大型平管和小型平管。波紋管外徑80mm以下（不含80mm）的產品，用15孔泡沫上下兩層蓋好；外徑80mm以上90mm以下（不含90mm），高度在150mm以下的產品用12孔上下層蓋好。中大型波紋管在用泡沫裝的情況下，底下一定要墊兩層泡沫且上面必須蓋緊一塊相配的泡沫，合計須用3塊泡沫；其他型號的大型波紋管用坯板裝，產品與產品間的間隙在2-3mm之間。中大型平管用坯板放兩層碼放要整齊、操作要小心；管子與管子一定要緊密相接，不可留縫以免劃傷和碰缺。小型平管直徑在70mm以下，用坯板分層擺放整齊。

做好的成瓷產品整齊的碼放在坯板中；整個分選過程應輕拿輕放，以免碰碎產品或造成產品缺角；運輸過程中要盡量避免產品與產品之間的碰撞，防止缺角現象的產生。除此以外，還要加強對生產的管理，工人在操作時要特別小心，輕拿輕放，做好每道工序的檢驗工作。

②色斑，是指分布在燒結坯體表面或內部的異色斑點，是由于金屬性雜質融入瓷體中而形成的，表征為點小，顏色深，對其進行微普分析顯示其組成元素中含有鐵、鉻成分，它們都是可變價金屬元素。而這些元素基本是從兩方面攝入，即原料與環境。針對這些情況的解決方法包括：

第一，做好原料的檢測。原材料進廠時，由專員檢驗外包裝袋；驗完包裝后，由球磨工藝員隨即選取本批氧化鋁中的200公斤。按正常工藝配料、球磨、混漿；從混漿后的料漿中取出一部分，由球磨工藝員倒入專制的模具中，制成的漿塊若干塊；將制好的漿塊交予當班的燒窯員工，由燒窯員工在第一時間碼與剛玉推板上并進入高溫推板窯燒成；燒好后的漿塊由檢驗員回收，并在臺燈下觀察漿塊的雜質情況。若雜質數在標準范圍內，則判斷此批進料可以使用，登記入庫待用；雜質數大于標準范圍外，則按不合格原料進行退貨或特殊處理。

第二，控制工藝衛生。加強各工序的工藝控制制度以及管理制度，重視每道工序的工藝衛生。最可能涉入雜質的球磨和熱壓兩道重要工序時注意如下問題：

球磨工藝操作過程中，發現原材料有異常或球磨后粉料及漿料有異常及時向上反映并按要求再進行下一步操作；整個操作過程盡可能使瓷料少接觸金屬物品尤其是鐵制品；要定期查看設備的運轉情況，定期清掃，清洗，加油，確保其運轉正常。

熱壓工藝中，打修零件刀，打好以后要在磨刀石上在磨一下，以免帶入雜質；每周清理一次漿鍋；機床臺面要經常保持干凈，擦模具的毛巾要注意清潔衛生，如果太臟就要換掉，不能拿太臟的毛巾去擦模具，以免影響產品質量。熱壓機修理過后必須清理干凈，由于雜質用肉眼觀察不到，所以試壓一鍋漿后必須再次清理，用漿料帶走漿鍋中的雜質，這樣可以有效的控制雜質的產生。

③氣泡主要產生在蠟坯成型的過程中，由漿料注入模具時產生的氣泡包裹在坯體內部。即在熱壓班組所產生，生產線上主要通過肉眼觀察外表氣泡，用大功率燈泡透射蠟坯觀察坯體內部氣泡的方法進行初選。

會產生氣泡的因素大致有：漿料的溫度，漿料內的氣泡，模具結構、下蓋板、鑄漿口的光潔度與溫度，氣壓，冰模溫度、排氣槽等等。而以上因素都需要根據產品的結構進行合理的設計和調節，所以有經驗的操作不僅可以提高產品的制造效率而且能消除產品的缺陷，像氣泡、外觀等等，當氣泡產生時，一般采用對比法來確定氣泡產生的主要因素然后進行改善。

熱壓漿料時，一般情況由球磨班制好漿板后，由操作人員領出后，手持木制榔頭將漿塊敲碎放入指定的化漿機中。開啟化漿機電源，調節調溫旋鈕，將溫度調至130-150攝氏度。待漿塊完全融化為料漿后，開啟螺旋槳攪拌料漿，攪拌1-2小時后方允許放漿。放漿時，將鋁鍋置于化漿機出漿口處，打開塞子，使料漿流入鋁鍋中，待鋁鍋將滿時，堵上塞子。使鋁鍋中料漿過120目振動篩，過完篩的料漿送至攪漿房。由攪漿人員使用膠木棒手動攪拌料漿10-15分鐘，待料漿充分均勻且料溫降至78-88攝氏度之間時送至熱壓班使用。

熱壓成型要由專人在上班前3小時左右打開熱壓鑄機開關，開始升溫。上班時由熱壓工領取模具后檢查模具各部位有無破損，然后將模具清理干凈。根據所壓產品類型調節漿鍋溫度，一般在75-90度之間，同時注意注漿口電流大小，一般在1.5-3安培之間；調節氣壓在3-5個大氣壓左右；然后將模具部件進行降溫處理后裝配到位，并將模具的注入口對準熱壓機的鑄漿口，壓緊模具，防止進氣時模具滑動；開啟進氣閥，使漿料完全注滿模腔，保壓5-20秒，關閉進氣閥，帶回氣完全后取下模具，用鏟刀削除澆口，澆口應切得平滑整齊，脫開模具，小心取出坯體。

3、結束語

熱壓鑄成型電真空管的產生周期較長，約12-15天。工序較多，造成控制質量的滯后性，且產品質量與多種因素有關，往往難以判斷哪個環節出現問題。因此，生產線上要用后道工序控制前道工序的方法。凡此工序認為有缺陷的均作為不合格品處理并詳細記錄下缺陷特征，均不得流入下到工序，并且向前道工序反饋相關缺陷特征，由前道工序針對反饋情況進行改進，避免更大的浪費。實踐證明，許多產品缺陷都與工藝細節有關，有了詳細記錄做參考，技術人員才能更快的找到缺陷的根源，另外現場監控也十分重要。通過對記錄的準確，管理的完善，工藝的優化，能有效的提高電真空管殼的成品率，達到增加企業利潤的目標。