[发明专利]一种陶瓷金卤灯用电弧管的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷金卤灯用电弧管，特别是涉及一种陶瓷金卤灯用电弧管的制作方法。

背景技术

陶瓷金卤灯是一种比较先进的光源，具有寿命长，光效高、显色性好的特点。半透明的陶瓷电弧管(常用材料为多晶氧化铝)是陶瓷金卤灯的核心部件，是决定陶瓷金卤灯质量的关键。陶瓷电弧管是由中间的泡壳和两端的袖管组成，图1即为现有技术的陶瓷电弧管示意图，如图1所示，该陶瓷电弧管包括中间的泡壳1′即为放电部分和两端的袖管2′、3′。陶瓷电弧管常见的结构有一体式，两段式，三段式和五段式等。

传统的陶瓷电弧管制造方法主要有以下四种：

第一种是采用粉浆浇注工艺，将陶瓷粉末预先制成悬浮液或糊状物，然后注入石膏模具中的粉末成形方法，通过控制粉浆的静置时间，当模壁上形成的粉层厚度适当时，将多余粉浆倒出而得到空心注件，再将注件干燥和烧结得到成品。

第二种是采用等静压或粉末注射成形工艺，通过在软模或模具中心放置低熔点或易溶解的型芯，将陶瓷粉末成形在型芯周围，然后将型芯溶(熔)化，得到空心的电弧管生坯，最后烧结得到成品。

第三种是采用粉末注射成形或挤出工艺分别制造电弧管的袖管和放电部分，将脱脂和预烧后的部件组装起来，并保证合适的装配间隙，利用放电部分与袖管部分不同的烧结收缩率，实现弧管的装配和密封。

第四种是采用生坯连接技术，将电弧管分为两部分并通过粉末注射成形，通过化学粘结剂或热板焊接的方法将两部分生坯连接起来，再脱脂和烧结，得到电弧管成品。

采用传统工艺制造陶瓷电弧管主要存在以下问题：

采用第一种方法制备的电弧管要求壁厚一基本致，这部分限制其应用，如何控制多孔模壁上凝固的壁厚并将多余的粉浆析出是一个难题，尤其是在电弧管的尺寸较小时，此外，实现该工艺的高效自动化生产，以满足陶瓷金卤灯巨大的市场需求，也比较困难。

采用第二种方法成形电弧管要求找到型芯的材料在成形后容易被去除，通过溶解或熔化的方法去除型芯存在效率低，且残余型芯材料易对电弧管造成污染，同时，还需要型芯材料具有一定的强度，以保证在等静压或注射成形过程中不发生变形。

采用第三种方法制备电弧管简化了成形工艺，但是要求严格控制电弧管部件之间的装配间隙和烧结收缩率，装配间隙不合适或烧结收缩率不匹配会导致电弧管出现裂纹或者漏气想象。

采用第四种方法制备电弧管要求找到合适的化学粘结剂或热板焊接工艺，保证焊接后的生坯具有一定的连接强度，并保证密封，因此需要找到合适化学粘结剂，使其在脱脂后不残留在弧管内，或者严格控制热板焊接的压力和温度，否则易导致焊接缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种陶瓷金卤灯用电弧管的制作方法，该方法是采用二次注射成形方式来制成电弧管，是一种能够实现高效、自动化生产、产品一致性高的陶瓷电弧管的生产工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种陶瓷金卤灯用电弧管的制作方法，包括如下步骤：

将陶瓷粉末与粘结剂在加热状态下混合形成第一混合物；其中，陶瓷粉末的重量占第一混合物总重量的25％～75％，加热温度为100～200℃；

采用注射成形工艺将所述第一混合物注入适配的第一模具中，使之成为两个能够对应配合的半电弧管形状的生坯；其中，成形温度为100～200℃，成形压力为0.1～100MPa；

将陶瓷粉末与粘结剂在加热状态下混合形成第二混合物；其中，陶瓷粉末的重量占第二混合物总重量的25％～75％，所述加热温度为100～200℃；

将所述两个能够对应配合的半电弧管形状的生坯放入适配的第二模具中，使之对接成整个电弧管形状，在两个半电弧管形状的生坯的交接处采用注射成形工艺将所述第二混合物注入，让第二混合物附着成形在两个半电弧管形状的生坯的交接处，使两个半电弧管形状的生坯连接成一个完整的电弧管形状的生坯；其中，成形温度为100～200℃，成形压力为0.1～100MPa；

采用化学脱脂或热脱脂的方式将所述完整的电弧管形状的生坯中的有机物去除，然后通过在空气中对所述完整的电弧管形状的生坯进行预烧结，以完全去除粘结剂，最后在氢气或真空中高温烧结得到电弧管成品；其中，热脱脂的加热温度为500～600℃，预烧结的温度为1000～1300℃，预烧结的时间为1～4h，高温烧结的温度为1600～2000℃，高温烧结的时间为1～6h。

所述的粘结剂为石蜡、聚丙烯、聚乙烯、聚甲醛、乙烯-醋酸乙烯共聚物、邻苯二甲酸二辛酯、硬脂酸和硬脂酸锌中的一种或多种。