程小军
(江西省建材科研设计院 南昌 330001)
1 成形方法
蜂窝陶瓷成形方法有多种，如热压注法、等静压
法、挤出法等。挤出法是目前国内外公认的先进方法，它可以成形各种孔密度、薄孔壁、大而长的蜂窝陶瓷，国内外蜂窝陶瓷挤出成形机主要有机械螺旋挤出型和液压活塞挤出型。机械螺旋挤出法的特点是效率高，但提高挤出压力较困难，泥料易发热，挤出均匀性差，挤制高孔密度的蜂窝陶瓷对泥料要求较高，并且有机体较庞大，装机功率大，造价较高，机内清洗困难等缺点，对原料处理及配套的切坯输送装置有很高的要求。 国外发达国家如美国康宁公司、德国布朗公司、日本宫崎和本田公司等，已先后开发出了螺旋挤出成形机并应用于生产，挤出压力可达8MPa 甚至更高，可以高质量挤制市场上的各种蜂窝陶瓷；而国内的机
械螺旋机挤出压力不足4MPa ，很难挤出高孔密度、薄孔壁蜂窝陶瓷。单机进口螺旋挤出机的价格十分昂贵，成套引进费用更大。液压活塞挤出法的特点是挤出压力大，挤出压力和速度可调，对泥料适应性强，能成形各种孔密度、孔壁厚度的蜂窝陶瓷，切坯输送方便，机内清洗容易，生产成本较低。这种挤出法的缺点是间歇式挤出，在间歇喂泥段时，不可避免会将空气带入料筒，如不设计抽真空装置，带入的空气和泥料同时被高压挤出时，气泡的急剧膨胀会破坏挤制好的蜂窝陶瓷，严重影响其挤出质量。国外生产带抽真空的液压活塞式挤出机的企业有美国鲁密斯公司等，但进口价格非常高。
2 挤出压力和挤出速度
高压水冲
蜂窝陶瓷在满足各项机械物理性能指标的前提下，总希望最大限度地增加比表面积和减少流通阻力，要达到这些目的就必须提高孔密度和减少孔壁厚度。
考虑到坯体支撑自重强度和干燥收缩等因素，泥料成形水分要低，且需添加粘结剂，这就使得成形阻力较大。挤出成形机的挤出压力必须满足挤出目前市场需求的孔壁厚在0.16 以上各种孔密度的蜂窝陶瓷。
我们对国内数家蜂窝陶瓷厂的泥料挤出阻力进行了实验，测试结果是：在正常挤出速度条件下，模具前放置2层60目滤网和1块布满8.5 孔的滤网托板(目的是过滤掉泥料中混入的杂质和硬泥块)，泥料挤出压力最大的接近14MPa 。考虑到设计余量，设计挤出压力应>15MPa 。挤出速度即是出坯速度，出坯
速度也会影响蜂窝陶瓷的成形质量，速度太快或太慢都不好，更不允许爬行，出坯速度在2～6m Πmin 之间可任意调整，既稳定，又可调。
3 挤出方向
目前，市场需求的蜂窝陶瓷的横截面形状主要有方形、圆形、跑道形、椭圆形和三角形，成品长度均≤300 ，由于刚挤出蜂窝陶瓷的坯体强度极低，采用水平挤出或带倾角挤出时，接坯和输送困难，易造成坯体变形，需要特制的气力输送设备。而垂直向下挤出效果较好，挤出长度<360 蜂窝陶瓷的坯体，其变形、大小头不明显，但垂直向下挤出时接坯托板上一定要开有气槽或引气孔，避免蜂窝陶瓷挤出时体内形成负压而塌缩。对于挤出长度>360 或细长坯体时，应考虑水平挤出或带倾角挤出，否则会由于坯体下部塌陷而出现坯体上小下大或站立不稳现象，但同时应解决坯体切割输送问题。实践证明，垂直向下挤出能更好地满足目前市场需求的产品成形。
4 成形机结构特点及工作原理
防老剂264Y 系列蜂窝陶瓷挤出机采用门式垂直吊挂结构,
这种结构紧凑、安装简单、操作方便，有较好的操作空间，有利于提高接坯质量，系统压力较低而挤出压力较
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64・全国性建材科技期刊———《陶瓷》 2002年 第4期 总第158期
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大，使系统可靠且故障少。为解决成形时空气混入泥
料问题，设计了料筒抽真空装置；为解决泥料混入杂质和硬块问题，设计了机内过滤装置；为解决蜂窝陶瓷刚挤出时坯体强度低接坯困难问题，设计了垂直等力接坯装置。Y 型蜂窝陶瓷真空液压挤出成形机结构如图1所示
。
图1 Y 型蜂窝陶瓷真空液压挤出成形机结构图
酵母分离机挤压油缸采用标准油缸安装在上横梁上，油缸活塞杆端头连接于动横梁的上部，动横梁在主油缸的作用下在2根导柱上做上下滑动，动横梁下部连接挤制冲头座，在冲头座上套装一密封帽，动横梁的下方导柱上装有料筒翻转缸支架，支架上装有翻转油缸，挤出机下部的可翻转料筒通过耳轴和导柱下端的耳环相连接，在翻转料筒的下部设置了泥料过滤装置和挤出成形模具。主油缸和翻转油缸的动作、料筒内的抽真空，由液压泵站和真空泵站驱动完成。
角蜡蚧工作原理：挤制冲头带动密封帽一同上升，到位触动上止点行程开关，冲头停止上升，同时料筒在翻转油缸作用下翻转，使料筒口转到便于装泥段的位置，翻转停止，投入真空练制好的泥段，然后料筒恢复正位。挤制冲头在主油缸作用下带动密封帽下降，当密封帽盖上料筒口时，真空泵自动启动，将料筒内空气抽尽；冲
汽车喷水电机头继续下降进入料筒内对泥料进行挤压，泥料在高压作用下先经过滤装置过滤，然后再从模具中挤出成形为蜂窝陶瓷。挤出的蜂窝陶瓷由等力接坯器接住并切割取走，成形速度、成形压力分别通过调速阀和溢流阀调节。
5 成形应注意的问题
1)蜂窝陶瓷成形用泥料必须真空练泥，泥料要均
匀密实、内部无气泡，因成形机料筒抽真空只能将泥段与料筒之间的空气抽去，不能将泥段内部的空气抽掉。
2)泥段在装填方便的情况下，泥段直径与料筒直径越接近越好，这样可减少料筒在装填泥段时混入空气。泥段直径不小于料筒直径10 时挤制质量较好，真空练泥质量好的泥段，其直径接近料筒直径，即使成形时不抽真空也可以成形出较满意的蜂窝陶瓷。
3)挤出坯体断面最大尺寸与模具上腔料筒的尺寸需要一定的尺寸差，受练泥质量影响，如果挤出坯体尺寸接近模具上腔料筒尺寸，成形时坯体外壁毛糙不光滑，并明显出现沿半径方向上的出坯速度差，模具上腔料筒尺寸最好比挤出坯体断面尺寸大40 以上。
4)泥料过滤板与模具应有一定距离。有些生产企业为了将泥段中的硬块和杂质过滤掉以防堵塞模具，将滤网直接铺于模具上面，这样只能解决模具被堵塞难清洗的问题，却不能解决成形质量问题。因为泥料中的硬块杂质虽然被过滤于网上，却仍然堵住了模具的进泥孔口，使这些进泥孔缺泥或无泥，挤出的蜂窝陶瓷会出现缺孔、壁开裂、密实不均等缺陷。
正确的方法应是：使泥料过滤装置与模具上表面隔开一段距离，这样滤网上的硬块杂质不会影响到模
具的进泥孔进泥，泥料的流动性会使模具上的各进泥孔进泥量均匀一致，有利于提高成形质量和减少更换滤网的频率，过滤板与模具的距离应>40 。
5)为保证成形质量，必须使用接坯器。接坯器能引导坯体的挤出，起到一定的坯体矫正作用。模具使用一段时间后，蜂窝陶瓷挤出时或多或少会出现弯曲现象。经常清理调整模具，并在模具上局部铺垫不锈钢丝网平衡其各点的流通阻力，可以起到改善作用。
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