一种铸造用泡沫陶瓷过滤网生产方法及装置.pdf

本发明公开一种铸造用泡沫陶瓷过滤网生产方法及装置，在将陶瓷浆料制备完成后，通过工作平台、浆料控制阀和浆料挤出嘴相互配合，形成可以在X轴、Y轴和Z轴的正、负方向运动的成形系统，通过成形系统的相对运动控制陶瓷泥条在工作平台上形成的几何形状和尺寸，并根据预先编制好的控制程序，控制浆料挤出嘴运动的几何路径，使挤出的陶瓷泥条相互搭接，形成目标产品的成型素胚，同时配合烘干系统和烧结系统，最终制成目标产品，本发明使得铸造用泡沫陶瓷过滤网的生产、成型不再依赖于有机泡沫制成的载体，有效减低产品生产成本，同时保证产品具有稳定的结构，形状、大小准确一致的网孔，减少生产工艺环节，简化工艺控制过程，同时避免有毒烟雾的排放。

1.  一种铸造用泡沫陶瓷过滤网生产方法，其特征在于，在制备好陶瓷浆料后，包括以下步骤：
首先，根据目标产品的几何形状和尺寸在成形系统中编制好控制程序；
其次，根据目标产品的要求设置相对应的浆料挤出嘴；
再次，启动成形系统，带动浆料挤出嘴和工作平台沿设定好的几何路径运动，同时通过浆料挤出嘴挤出满足设计要求的陶瓷泥条并落在工作平台，且陶瓷泥条相互搭接，形成目标产品的成型素胚；
最后，将成型素胚烘干、烧结，最终成为成品。

2.  根据权利要求1所述的铸造用泡沫陶瓷过滤网生产方法，其特征在于，所述成形系统以直角坐标系为基础，可以沿X轴、Y轴、Z轴的正、负方向运动。

3.  一种铸造用泡沫陶瓷过滤网生产装置，包括制浆系统、输浆系统、烘干系统和烧成系统，其特征在于，还包括成形系统，成形系统包括：工作平台、浆料控制阀和浆料挤出嘴，其中，
所述工作平台设置在Z轴上，可以沿Z轴的正、负方向运动，且所述工作平台还可以沿Y轴的正、负方向运动；
所述浆料控制阀设置在X轴上，可以沿X轴的正、负方向运动；
所述工作平台和所述浆料控制阀以直角坐标系为基础，可以实现沿X轴、Y轴、Z轴的正、负方向运动的多方位运动轨迹；
所述浆料挤出嘴安装在所述浆料控制阀上。

4.  根据权利要求3所述的铸造用泡沫陶瓷过滤网生产装置，所述浆料控制阀和所述浆料挤出嘴可以设置多个。

5.  根据权利要求3所述的铸造用泡沫陶瓷过滤网生产装置，所述浆料挤出嘴可以根据需要改变所挤出陶瓷泥条的尺寸或截面形状。

一种铸造用泡沫陶瓷过滤网生产方法及装置
技术领域
本申请涉及泡沫陶瓷生产技术领域，尤其涉及一种铸造用泡沫陶瓷过滤网生产方法及装置。
背景技术
泡沫陶瓷是具有三维空间网架结构的高气孔率的多孔陶瓷体，由于它具有气孔率高、表面积大、抗热震、耐高温、耐化学腐蚀及良好的机械强度和过滤吸附性能，可广泛用作熔融态金属过滤器、高温气体和离子交换过滤器、催化剂载体、工业污水处理、热能回收等行业。
铸造用泡沫陶瓷过滤网的制备工艺有很多，如发泡法、溶胶一凝胶法、添加造孔剂工艺、有机泡沫浸渍法、凝胶注模工艺等。其中有机泡沫浸渍工艺是目前铸造用泡沫陶瓷过滤网最主要的生产制造方法。
该方法基本思路是：以有机泡沫为成型载体，把其浸渍到配置好的陶瓷浆料中，通过挤压除去多余陶瓷浆料，剩余的陶瓷浆料就裹覆在有机泡沫的孔棱边筋上，然后经过干燥、烧成就可以获得与所采用的有机泡沫形状、结构大体一致的铸造用泡沫陶瓷过滤网制品。
相对于其它生产工艺，该方法是目前铸造用泡沫陶瓷过滤网最理想的制备方法，用此种成形方法制备的铸造用泡沫陶瓷过滤网已在多个领域获得大量应用。但是，发明人发现，以有机泡沫为载体，采用浸渍法生产铸造用泡沫陶瓷过滤网存在着以下明显的缺陷：
1.采用浸渍法生产铸造用泡沫陶瓷过滤网必需以有机泡沫作为泡沫陶瓷的成型载体，有机泡沫在泡沫陶瓷生产成本中的比重达到30％以上，大幅提高了铸造用泡沫陶瓷过滤网的生产成本。
2.有机泡沫体的网眼结构、尺寸受其制造工艺、方法的制约，其网孔结构不稳定，网孔的型状、大小不可能准确一致并最终导致铸造用泡沫陶瓷过滤网网孔结构同样是不稳定的，网孔的型状、大小同样是不可能准确一致的。
3.在铸造用泡沫陶瓷过滤网产品烧成的过程中，有机泡沫被燃烧排除所生成的烟雾有毒，严重污染环境，损害人体健康。
4.生产工艺环节过多，陶瓷浆料回浆过多，工艺过程难以准确控制，产品质量不稳定，成品率较低，生产能耗较高，碳排放量较大。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种铸造用泡沫陶瓷过滤网生产方法及装置，使得铸造用泡沫陶瓷过滤网的生产、成型不再依赖于有机泡沫制成的载体，有效减低产品生产成本，同时保证产品具有稳定的结构，形状、大小准确一致的网孔，减少生产工艺环节，简化工艺控制过程，同时避免有毒烟雾的排放，技术方案如下：
本发明提供一种铸造用泡沫陶瓷过滤网生产方法，在制备好陶瓷浆料后，包括以下步骤：
首先，根据目标产品的几何形状和尺寸在成形系统中编制好控制程序；
其次，根据目标产品的要求设置相对应的浆料挤出嘴；
再次，启动成形系统，带动浆料挤出嘴和工作平台沿设定好的几何路径运动，同时通过浆料挤出嘴挤出满足设计要求的陶瓷泥条并落在工作平台，且陶瓷泥条相互搭接，形成目标产品的成型素胚；
最后，将成型素胚烘干、烧结，最终成为成品。
优选地，所述成形系统以直角坐标系为基础，可以沿X轴、Y轴、Z轴的正、负方向运动。
本发明还提供一种铸造用泡沫陶瓷过滤网生产装置，包括制浆系统、输浆系统、烘干系统和烧成系统，还包括成形系统，成形系统包括：工作平台、浆料控制阀和浆料挤出嘴，其中，
所述工作平台设置在Z轴上，可以沿Z轴的正、负方向运动，且所述工作平台还可以沿Y轴的正、负方向运动；
所述浆料控制阀设置在X轴上，可以沿X轴的正、负方向运动；
所述工作平台和所述浆料控制阀以直角坐标系为基础，可以实现沿X轴、Y轴、Z轴的正、负方向运动的多方位运动轨迹；
所述浆料挤出嘴安装在所述浆料控制阀上。
优选地，所述浆料控制阀和所述浆料挤出嘴可以设置多个。
优选地，所述浆料挤出嘴可以根据需要改变所挤出陶瓷泥条的尺寸或截面形状。
由本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例提供的铸造用泡沫陶瓷过滤网生产方法及装置，在通过制浆系统、输浆系统将陶瓷浆料制备完成后，通过工作平台、浆料控制阀和浆料挤出嘴相互配合，形成可以在X轴、Y轴和Z轴的正、负方向运动的多方位成形系统，通过成形系统控制陶瓷泥条的几何尺寸，并根据预先编制好的控制程序，控制浆料挤出嘴运动的几何路径，使挤出的陶瓷泥条相互搭接，形成目标产品的成型素胚，同时配合烘干系统和烧结系统，最终制成目标产品，使用本发明提供的铸造用泡沫陶瓷过滤网生产方法及装置，使得铸造用泡沫陶瓷过滤网的生产、成型不再依赖于有机泡沫制成的载体，有效减低产品生产成本，同时保证产品具有稳定的结构，形状、大小准确一致的网孔，减少生产工艺环节，简化工艺控制过程，同时避免有毒烟雾的排放。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例一种铸造用泡沫陶瓷过滤网生产方法及装置的流程图；
图2为本申请实施例一种铸造用泡沫陶瓷过滤网生产装置中成形系统的结构原理示意图；
图3为本申请实施例一种铸造用泡沫陶瓷过滤网生产装置的结构原理示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合 本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
结合图1、图2和图3，本申请实施例提供的铸造用泡沫陶瓷过滤网生产装置，包括制浆系统1、输浆系统2、成形系统3、烘干系统4和烧成系统5，其中，
成形系统3包括工作平台301、浆料控制阀302和浆料挤出嘴303，工作平台301设置在Z轴上，并可沿Z轴的正、负方向运动，而且工作平台还可以沿Y轴的正、负方向运动，浆料控制阀302可以沿X轴的正、负方向运动，工作平台301和浆料控制阀302相互配合，以直角坐标系为基础，可以实现沿X轴、Y轴、Z轴的正、负方向运动的多方位运动轨迹。
浆料控制阀302具有开、关功能，浆料控制阀302的输入端与输浆系统2相连通，输出端与浆料挤出嘴303相连接，通过浆料控制阀302的开启和关闭，控制浆料的挤出和停止，浆料挤出嘴303主要用于实现不同截面形状陶瓷泥条的定型，更换不同规格的浆料挤出嘴303可以改变挤出陶瓷泥条的尺寸或截面形状。
为提高生产效率，浆料控制阀302和与之配套的浆料挤出嘴303可以设置多个，在成形系统3的控制下同时工作。
使用本申请提供的铸造用泡沫陶瓷过滤网生产装置生产铸造用泡沫陶瓷过滤网的方法如下：
首先，通过制浆系统1制备合格的陶瓷浆料，在陶瓷浆料制备好后，通过输浆系统2将陶瓷浆料输送至成形系统3的浆料控制阀302的入口处，输浆系统2具有增压装置，可以保证自浆料挤出嘴303挤出的陶瓷泥条尺寸一致、粗细均匀。
将目标产品的尺寸、网孔大小，网格的尺寸及截面形状等参数输入控制系统，编制好控制成形系统3运动轨迹的控制程序，然后启动成形系统3，成形系统3的工作平台301、浆料控制阀302和浆料挤出嘴303根据控制指令在直角坐标系内运动，由浆料挤出嘴303挤出的陶瓷泥条掉落在工作平台301 上，且陶瓷泥条相互搭接，按照预定的几何形状搭接成最终的成型素胚7。
在完成成型素胚7的生产后被送入烘干系统4，烘干系统4对成型素胚7进行干燥和脱水，烘干完成后，成型素胚7被送入烧成系统5，对成型素胚7进行烧结，并最终得到目标产品6。
使用本申请提供的铸造用泡沫陶瓷过滤网生产方法及装置，具有以下优点：
网孔型状、大小、结构都是可以预设并可以任意改变的，同一控制程序生产的陶瓷过滤网其网孔型状、大小、结构是高度一致的，大大方便了客户的选型和长期稳定的应用。
由于不再使用有机泡沫做为陶瓷过滤网的成型载体，缩短工艺路线，降低生产成本和能耗，节能降耗显著。并避免原工艺在烧成时，因有机泡沫燃烧所产生的严重污染环境、损害人体健康的有毒烟雾。
本发明应用现代数控技术，以先进的增材制造方式来生产铸造用陶瓷过滤网，与原生产方法相比，工艺环节简单，生产过程可自动化、智能化；生产效率高。生产过程简单、可控、易控，产品质量稳定，成品率大幅度提高。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个部件与另一个部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件间存在任何这种实际的顺序关系。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。