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电瓷成型方法的种类和选择原则
发布时间：
2025-10-16 16:55
来源：
一、电瓷成型的定义和工艺要求
1. 成型的定义
电瓷成型是指将经过制备的坯料（湿法为泥料 / 泥浆，干法为粉料），通过模具和特定设备施加外力或利用物料流动性，制成具有绝缘子最终形状（如伞裙、瓷柱、瓷套）、一定强度和密度的坯体的过程。成型质量直接决定后续干燥、施釉与烧成的稳定性及成品的机电性能。
2. 核心工艺要求
成型工序需满足 4 个关键要求，否则会直接导致成品缺陷（如开裂、变形、强度不足）：
坯体质量达标：坯体密度均匀（避免局部疏松）、无气泡 / 杂质 / 裂纹，保证烧成后瓷件致密度。
形状精度可控：坯体几何形状、尺寸精度符合设计要求，尤其是伞裙间距、瓷柱垂直度等关键部位。
批量一致性高：同批次坯体的密度、尺寸偏差需在极小范围（通常偏差≤2%），确保后续烧成后产品性能统一。
适配后续工序：坯体强度需能支撑搬运、施釉等后续操作（如可塑成型坯体强度需≥0.5MPa）。
二、电瓷成型方法的种类
1.可塑法成型
这种方法使用含水量约18-25%的、具有良好可塑性的泥料进行成型。这是最传统和应用最广泛的方法之一。
1.1旋坯成型
原理：将可塑泥团放在旋转的石膏模上，依靠型刀的挤压和刮削作用形成坯体。
过程：石膏模型安装在辘轳车上高速旋转，型刀缓慢下降并对泥料进行滚压和刮削，多余的泥料被排出。
特点：
适用于成型圆形、轴对称的产品，如盘形悬式绝缘子的伞盘、棒形绝缘子的伞裙。
生产效率高，易于实现机械化。
坯体结构均匀，强度较好。
主要设备：旋坯机（辘轳车）。
1.2湿法车坯
原理：与旋坯类似，但主要用于成型实心或空心的圆柱形、圆锥形坯体，如套管。
过程：将可塑泥段固定在车坯机上使其旋转，用固定的车刀进行外圆或内孔的车削。
特点：
能成型尺寸精确的大型坯体。
对泥料的可塑性要求高。
材料利用率较低，会产生较多废泥。
主要设备：车坯机
1.3挤压成型
原理：将可塑泥料放入真空挤制机中，在压力下通过特定形状的机嘴被连续挤出，形成无限长的坯体。
过程：泥料经过真空脱气后，被螺旋或活塞推进，通过机嘴成型。
特点：
主要用于成型横截面不变的长条形产品，如线路针式绝缘子的杆体、瓷管等。
生产效率极高，适合大批量生产。
坯体致密度高，结构均匀。
主要设备：真空练泥机、挤压机。
1.4湿法压坯
原理：压力使泥料克服颗粒间隙、紧密排列，同时依托可塑性贴合模具型腔，实现形状复制” 与密度提升，形成结构完整、有一定强度的坯体。
过程：将可塑泥料填入模具，抽真空同时施加5-15MPa 的机械压力，压力释放后脱模。
特点：
生产效率极高，适合大批量生产。
坯体质量稳定性好。
模具使用寿命长，成本低。
主要设备：压坯机
1.5手工塑形与印坯
原理：对于形状极其复杂、无法用机械成型的小批量产品，由工匠用手工工具塑形或用预先制好的模型进行印坯。
应用：主要用于艺术瓷绝缘子或特殊型号的样品制作。
2.注浆法成型
这种方法利用石膏模的吸水特性，将含水量高达30-40%的泥浆注入多孔模具中，通过脱水在模具内壁形成坯体。
2.1空心注浆
原理：将泥浆注入石膏模内，停留一段时间后，倒出多余的泥浆，模具内壁吸附形成一层均匀的泥层，脱水硬化后脱模。
应用：主要用于成型空心、薄壁的制品，如某些类型的套管和电器用绝缘子。
2.2实心注浆
原理：泥浆注入模具后，不再排出，直至整个型腔内的泥浆水分被模具吸收而全部凝固成坯体。
应用：用于形状复杂、实心的产品。
注浆法特点：
能成型形状极其复杂的制品。
模具成本低，适用于小批量、多品种生产。
生产周期长，坯体密度和强度通常低于可塑法成型，收缩率较大，容易变形。
3.干压/半干压成型
这种方法使用含水量仅为4-8%的粒状粉料，在金属模具中通过高压压制成型。
原理：将粉料填充到钢模模腔内，通过上、下冲头施加高压（几十到上百兆帕），使粉料颗粒相互嵌合，被压制成致密的坯体。
特点：
坯体尺寸精确，收缩率小，变形小。
生产效率极高，易于实现全自动化。
坯体强度高，无需干燥或干燥时间极短。
模具成本高，主要适用于高度不大、形状相对简单的产品。
应用：广泛应用于小型绝缘子，如低压绝缘子等。近年来，随着技术进步，也开始用于制造大型绝缘子的部件，然后通过水泥胶装到芯棒上。
4.等静压成型
这是干压成型的一种高级形式，能生产出各向同性、结构极其均匀的坯体。
原理：将粉料装入具有弹性的橡胶或塑料模具中，密封后放入高压容器中，通过液体介质（油或水）施加各向均匀的超高压力，使粉料压实成型。
特点：
坯体密度均匀，结构一致性好，内部无应力集中，性能优异。
可以成型形状复杂、尺寸大的产品。
设备投资大，技术复杂，生产效率低。
应用：主要用于对机电性能要求高的超高压和特高压直流绝缘部件制造。
三、电瓷成型方法的选择原则
选择核心是 “匹配产品需求 + 平衡成本与效率”，需从2个维度综合判断，不存在绝对最优，只存在最适配方法：
1. 优先依据 “产品特性” 选择
产品的结构、尺寸是决定成型方法的首要因素，直接排除不符合的工艺：
结构简单（如盘形、圆柱形）→ 选可塑成型（效率高、成本低）。
形状复杂（如多腔瓷套、异形伞裙）→ 选注浆成型（实现复杂形状的工艺）。
性能要求极高（如芯棒）→ 选等静压成型（密度高、强度足）。
2. 结合 “生产需求” 选择
生产批量、效率目标决定工艺的经济性，避免大材小用或小材大用：
大批量生产 → 选可塑成型（连续生产，单模效率是注浆的 10-20 倍）。
小批量生产 → 可选注浆成型（无需复杂金属模具，模具成本低）。
高要求产品（如特高压绝缘子）→ 选等静压成型（虽效率低，但能满足性能要求，避免后续废品率高的损失）。
电瓷成型工艺
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