一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法
【專利摘要】本發明提供一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，包括如下步驟：對氧化鋅壓敏電阻器原料進行配料、混合、研磨和造粒處理形成瓷粉，將瓷粉通過壓機壓制成不同形狀的生坯體，將所述生坯體裝入燒缽中，經排膠、燒結后得到氧化鋅壓敏電阻器瓷體，通過切割裝置進行切割，形成氧化鋅壓敏電阻器瓷片，對切割后的氧化鋅壓敏電阻器瓷片進行表面電極凃復、引腳壓、焊接、和表面封裝處理，本發明所提供一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法極大的提高了工作效率，提高了產品質量。
【專利說明】
一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及氧化鋅壓敏電阻制造領域，具體涉及一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制 備方法。
【背景技術】
[0002] 氧化鋅壓敏電阻器具有特殊的非線性電流-電壓特性，使用中一旦發生異常狀況， 比如電源線路遭遇雷擊、強電磁場干擾，電源開關頻繁動作、電源系統故障，使得線路上電 壓突增，超過避雷器的導通電壓，就會進入導通區。此時電流（I)和電壓(V)呈非線性關系， 一般稱之為非線性系數(Nonlinearity Parameter)，其值可達數十或上百。此時，避雷器的 阻抗會急劇下降，僅有幾個歐姆，使過電壓形成突波電流流出，泄放過電壓的能量，藉以保 護所連接的各類低壓配電，電腦，通信，控制等設備。
[0003] 現有技術中的氧化鋅壓敏電阻器材料經配料、研磨、造粒、成型（壓片）、人工將壓 制成的坯片置入燒缽中，若坯片的面積/厚度比（薄片)較大時破損率較高，且為防粘連還需 在坯片間撒上隔粉，再經排膠、高溫燒結的工序后，形成氧化鋅壓敏電阻器瓷片，其硬度在 洛氐7級左右，與陶瓷相似，由于經過約1200Γ高溫燒成，氧化鋅瓷片均會有些形變，尤其在 燒制面積/厚度比(薄片)較大產品時，表現更為明顯，常規操作中用人工清除隔粉并將形變 嚴重的剔除，形變不嚴重的經過后工序包封處理，外觀不易察覺就放行，常規技術中壓片方 式及人工擺片工序一直是氧化鋅壓敏電阻瓷片生產自動化的難點，尤其在現有技術的成型 (壓片)步驟中，即要控制壓片厚度、又要控制壓制密度、精度要求高，操作比較繁瑣，坯片則 需要人工進行擺片、裝缽、撒隔粉等步驟，人工擺片速度慢、易疲勞，人工撒隔粉，出現不均 勻現象，尤在坯片的面積/厚度比(薄片)較大時破損率較高，大直徑薄片在燒結過程中又容 易出現形變量大而導致浪費大的現象，嚴重影響了產品的質量和工作效率，而且由于瓷片 的規格品種多，直徑最小至15mm，厚度僅1.2mm，最大直徑為50mm，厚度為十幾毫米，數百個 品種規格，所以這幾道工序是生產自動化的難點，生產加工成本相當高，有待進一步地改 進。
【發明內容】
[0004] 針對上述現有技術的不足，本發明提供一種便于操作、工作效率高、節能清潔的氧 化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法。
[0005] 為達到上述目的，本發明所采取的技術方案為：
[0006] 本發明提供一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，包括如下步驟：
[0007] (1)對氧化鋅壓敏電阻器原料進行配料、混合、研磨和造粒處理形成瓷粉，其特征 在于，還包括如下步驟：
[0008] (2)將步驟（1)中的所述瓷粉送入壓機，將所述瓷粉通過壓機壓制成不同形狀的生 坯體；
[0009] (3)將所述生坯體裝入燒缽中，經排膠、燒結后得到氧化鋅壓敏電阻器瓷體；
[0010] (4)將步驟(3)中所得到的氧化鋅壓敏電阻器瓷體通過切割裝置進行切割，形成氧 化鋅壓敏電阻器瓷片，
[0011] (5)對切割后的氧化鋅壓敏電阻器瓷片進行表面電極凃復、引腳壓、焊接、和表面 封裝處理。
[0012] 2、根據權利要求1所述的一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，其特征在于:所 述步驟(2)中所述生坯體為圓柱體或矩形柱體，所述圓柱體的截面直徑為17~80mm，所述圓 柱體長度為30~500mm，矩形柱體與圓柱體同等面積等值交換。
[0013] 3、根據權利要求1所述的一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，其特征在于:所 述步驟(3)中將所述生坯體裝入燒缽中的具體步聚為：
[0014] 將所述生坯體經軌道滾落或傳送至裝缽區，并通過取料裝置進行識別、排隊、辨 認、取料和擱置操作，或是排隊、識別、跟蹤、推料操作。
[0015] 4、根據權利要求1所述的一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，其特征在于:步 驟(4)中切割步驟具體包括:使用工裝夾具將所述經高溫燒結后的氧化鋅壓敏電阻器瓷體 安裝緊固在切割機工作臺上，調整切割機刀片的張力，設定切割深度，將刀片對準氧化鋅壓 敏電阻器瓷體端面的徑向角度上，開機切割，同時加淋冷卻液，將切割好的所述端面作為基 準面，停機，瓷體調頭，將基準面與切割機物料臺基準面貼合，切割機將另一端面切平齊，設 定切割寬度和切割次數，設定后進行連續自動切割。
[0016] 5、根據權利要求4所述的一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，其特征在于:步 驟(4)中切割步驟還包括:在氧化鋅壓敏電阻器瓷體被切面的下部拊托有一同被切割的輔 料，所述輔料和氧化鋅壓敏電阻器瓷體之間通過粘膠粘結在一起，利用所述輔料的崩邊和 缺損來保護被切氧化鋅壓敏電阻器瓷片的完整。
[0017] 6、根據權利要求4所述的一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，其特征在于:步 驟(4)中切割步驟還包括:氧化鋅壓敏電阻器瓷體的下方設置有一柔軟落料盒，被切下的瓷 片落料時進入柔軟落料盒，以防止瓷片與瓷片撞擊而產生破損。
[0018] 7、根據權利要求6所述的一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，其特征在于:所 述輔料為碳塊。
[0019] 8、根據權利要求3所述的一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，其特征在于:所 述自動裝料裝置包括第一傳送機和第二傳送機，所述第一傳送機由傳送主機帶動，所述第 一傳送機上設有擋料板，所述第二傳送機安置有匣缽，所述匣缽內設有第一裝載空間和第 二裝載空間，所述第一裝載空間和所述第二裝載空間之間設有隔離帶，所述第一傳送機和 所述第二傳送機交會處設有送料裝置，所述送料裝置連接坯料監測器和匣缽監測器，所述 送料裝置的控制計算機接收來自所述坯料監測器和所述匣缽監測器的信號，處理后并作出 相應的送料操作。
[0020] 9、根據權利要求8所述的一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，其特征在于:所 述第一傳送機和第二傳送機上設置有機械手主軸，所述機械手根據監測信號，依照計算機 指令，完成抓料、移動、放料裝缽的操作。
[0021] 本發明的有益效果在于：
[0022] 本發明所提供一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法使得生產自動化程度大幅 度提高得以實現，由于壓制柱體過程對厚度的要求不高，同樣批量中壓制的次數少，漏料也 少，材料利用率高，省去了同直徑不同規格壓片時需調整壓力，密度的人工及時間，由于采 用機械裝置裝缽，避免了人工擺片、裝缽的工序，克服了人為操作失誤的因素，同時由于柱 體燒制省去了隔粉和撒隔粉過程，而且切割成形產品精度高，品質優良，電壓準確率高，薄 片可切至0.5mm，這是原壓片工藝達不到的技術要求，為后續工藝打下了很好的基礎，尤其 對制造難度極大的中低壓壓敏電阻，優勢特別明顯，且切割下來的邊料可回收再利用，節能 環保，不但降低了生產加工成本，而且極大的提高了工作效率，提高了產品質量。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明的切割過程示意圖；
[0024] 圖2為本發明的切割過程的另一示意圖；
[0025] 圖3為本發明提供的圓柱形氧化鋅壓敏電阻器柱體結構圖；
[0026] 圖4為本發明提供的圓柱形氧化鋅壓敏電阻器瓷片結構圖；
[0027] 圖5為本發明實施例1中的取料裝置結構示意圖；
[0028] 圖6為本發明實施例2中的取料裝置結構示意圖；
[0029] 圖7為本發明實施例3中矩形氧化鋅壓敏電阻器瓷片結構圖；
[0030] 圖8為本發明實施例3中矩形氧化鋅壓敏電阻器柱體結構圖。
【具體實施方式】
[0031] 下面結合附圖具體闡明本發明的實施方式，附圖僅供參考和說明使用，不構成對 本發明專利保護范圍的限制。
[0032] 實施例1
[0033] 本發明提供一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，包括如下步驟：
[0034] (1)對氧化鋅壓敏電阻器原料進行配料、混合、研磨和造粒處理形成瓷粉，還包括 如下步驟：
[0035] (2)將步驟（1)中的所述瓷粉送入壓機，將所述瓷粉通過壓機壓制成不同形狀的生 還體，本實施例中生還體為直徑38mm，長度150mm，密度3.2的圓柱形還體；
[0036] (3)將所述生坯體裝入燒缽中，經排膠、燒結后得到氧化鋅壓敏電阻器瓷體，排膠 溫度為700°c，再送入1200°C窯爐中燒結成為032,3x127mm左右氧化鋅壓敏電阻器圓柱 形瓷體;該步驟將所述生坯體裝入燒缽中的具體步聚為:將所述生坯體經軌道滾落，經第一 傳送機送至裝缽區，第二傳送機傳送匣缽，第一傳送機和第二傳送機交會處設有送料裝置， 坯料監測器和匣缽監測器監測到料，缽各自到位信號，告之計算機，計算計發出裝缽指令， 推動機構將坯料推入匣缽，裝料匣缽被第二傳送機送入排膠爐。
[0037] (4)將步驟(3)中所得到的瓷體通過切割裝置進行切割，形成氧化鋅壓敏電阻器瓷 片，
[0038] (5)對切割后的氧化鋅壓敏電阻器瓷片進行表面電極凃復、引腳壓、焊接、和表面 封裝處理，
[0039] 如圖1至圖3所示，具體操作過程為:使用工裝夾具將所述經高溫燒結后的氧化鋅 壓敏電阻器瓷體2安裝緊固在切割機工作臺3上，調整切割機刀片1的張力，設定切割深度， 將刀片1對準氧化鋅壓敏電阻器瓷體2(如圖3所示)端面的徑向角度上，開機切割，同時加淋 冷卻液，將切割好的所述端面作為基準面，停機，瓷體調頭，將基準面與切割機物料臺基準 面貼合，切割機將另一端面切平齊，設定切割寬度和切割次數，進行連續自動切割，本實施 例中瓷片為1.2mm厚度，切割下的圓片成為氧化鋅壓敏電阻器瓷片，交以現有塗復電極，壓 或焊接引腳，外包封裝工序，成為化鋅壓敏電阻器，其切割精度比壓制片狀精度高一個數量 級，充分保證了壓敏電壓的一致性，由于切割后瓷片雙面平行度平整度均比壓制片狀高出 許多，后工序銀電極，復合電極的涂復可以省工，省料。
[0040] 本實施例中，步驟(4)中切割步驟還包括:在氧化鋅壓敏電阻器瓷體被切面的下部 拊托有一同被切割的輔料4,所述輔料4和氧化鋅壓敏電阻器瓷體2之間通過粘膠5粘結在一 起，利用所述輔料4的崩邊和缺損來保護氧化鋅壓敏電阻器瓷體2被切割下瓷片的完整。
[0041] 在被切割下來的氧化鋅壓敏電阻器瓷體的的下方設置有一柔軟落料盒（圖中未畫 出），被切下的瓷片落料時進入柔軟落料盒，以防止瓷片與瓷片撞擊而產生破損。
[0042]本實施例中，所述輔料為碳塊。
[0043] 在切割過程中，壓敏柱體瓷體除了需切除因燒結而引起的二端不平的端面外，還 需多次切割產品，因此工裝裝夾方式要求更牢固與可靠，同時由于壓敏柱體瓷體切割是產 品，不允許有崩邊，缺損發生，而崩邊，缺損往往發生在即將切完的那一瞬間，為了防止崩 邊，缺損的發生特在柱體瓷體被切面的最下部拊托一塊一同被切割的輔料，利用輔料的崩 邊，缺損來保護主料的完整，從而保證切割順利進行。
[0044] 如圖5所示，本實施例中所述取料裝置包括第一傳送機1和第二傳送機2，所述第一 傳送機1上還設置有擋料板11，防止柱體坯料由于2條傳送機不同步而造成的跌落，所述第 一傳送機1由傳送主機12帶動，第一傳送機1用于將柱體坯料4從成形端輸送至裝缽區，第二 傳送機2運送空匣缽至裝料區，運走裝載坯料進排膠爐，所述第二傳送機2上還安置有匣缽 3,用于裝載柱體坯料進爐排膠，燒成，所述匣缽3內設有第一裝載空間31和第二裝載空間 32,所述第一裝載空間31和所述第二裝載空間32之間設有隔離帶33,所述第一傳送機1和所 述第二傳送機2交會處還設置有送料裝置5,所述送料裝置5連接坯料監測器6和匣缽監測器 7，所述送料裝置5內部計算機接收來自所述坯料監測器6和所述匣缽監測器7的信號并作出 相應的指令，所述送料裝置5根據指令將柱狀坯料分別推入裝載區，坯料監測器6監測坯料 是否到了裝載區域，匣缽監測器7監測匣缽是否到了裝載區域，當二個信號均有時內部計算 機發出指令，送料機構動作，否則總有一個處于等待狀態。
[0045] 實施例2
[0046] 本實施例與實施例1的不同之處在于取料方式不同
[0047] 如圖6所示，本實施例中所述取料裝置包括第一傳送機1和第二傳送機2，所述第一 傳送機1上還設置有擋料板11，防止柱體坯料由于2條傳送機不同步而造成的跌落，所述第 一傳送機1由傳送主機12帶動，第一傳送機1用于將柱體坯料4從成形端輸送裝缽區，第二傳 送機2運送空匣缽至裝料區，運走裝載坯料進排膠爐，所述第二傳送機2上還安置有匣缽3， 用于裝載柱體坯料進爐排膠，燒成，所述匣缽3內設有第一裝載空間31和第二裝載空間32， 所述第一裝載空間31和所述第二裝載空間32之間設有隔離帶33,所述第一傳送機1和所述 第二傳送機2交會處設置有送料裝置5,所述所述送料裝置5內部計算機連接坯料監測器6和 匣缽監測器7，所述坯料裝置5內部計算機接收來自所述坯料監測器6和所述匣缽監測器7的 信號并作出相應的指令，所述送料裝置5根據指令將柱狀坯料分別抓舉，移動，擱置至第二 傳送機2上的匣缽內，完成裝缽動作。
[0048] 所述坯料監測器6監測坯料是否到了裝載區域，匣缽監測器7監測匣缽是否到了裝 載區域，當二個信號均有時送料裝置5動作，否則總有一個處于等待狀態。
[0049]所述第一傳送機和第二傳送機交會處設置有機械手主軸8,提供機械手橫向運動 軌道，所述送料裝置連接機械手9，所述機械手9在所述送料裝置5內部計算機控制下運動， 根據內部計算機指令完成抓，上升，橫向移動，下降，擱置等動作，將柱體坯料裝載至匣缽指 定位，然后返回柱體坯料送料位待令。
[0050] 實施例3
[0051] 如圖7和圖8所示，本實施例與實施例1的生產工藝相同，不同之處在于:壓制坯料 形狀和切割厚度不同，本實施例使用高壓配方，如圖7和圖8所示，其壓制坯料尺寸為30X26 X280mm矩形坯體，瓷體切割厚度為2.6_，此類產品供通信電源系統保護用。
[0052]本發明所提供一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法使得生產自動化程度大幅 度提高，同時由于壓制柱體過程對厚度的要求不高，同樣批量中壓制次數少，漏料也少，材 料利用率高，省去了同直徑不同規格壓片時需調整壓力，密度的人工及時間，由于采用機械 裝置裝缽，避免了人工擺片、裝缽的工序，也克服了人為操作失誤的因素，而且切割成形產 品精度高，品質優良，電壓準確率高，薄片可切至〇. 5mm，為后續工藝打下了很好的基礎，尤 其對制造難度極大的中低壓壓敏電阻，優勢特別明顯，且切割下來的邊料可回收再利用，節 能環保，不但降低了生產加工成本，而且極大的提高了工作效率，保證了產品質量。
[0053]以上所揭露的僅為本發明的較佳實施例，不能以此來限定本發明的權利保護范 圍，因此依本發明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的范圍。
【主權項】
1. 一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，包括如下步驟： (1) 對氧化鋅壓敏電阻器原料進行配料、混合、研磨和造粒處理形成瓷粉，其特征在于， 還包括如下步驟： (2) 將步驟（1)中的所述瓷粉送入壓機，將所述瓷粉通過壓機壓制成不同形狀的生坯 體； (3) 將所述生坯體裝入燒缽中，經排膠、燒結后得到氧化鋅壓敏電阻器瓷體； (4) 將步驟(3)中所得到的氧化鋅壓敏電阻器瓷體通過切割裝置進行切割，形成氧化鋅 壓敏電阻器瓷片， (5) 對切割后的氧化鋅壓敏電阻器瓷片進行表面電極凃復、引腳壓、焊接、和表面封裝 處理。2. 根據權利要求1所述的一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，其特征在于:所述步 驟(2)中所述生坯體為圓柱體或矩形柱體，所述圓柱體的截面直徑為17~80mm，所述圓柱體 長度為30~500mm，矩形柱體與圓柱體同等面積等值交換。3. 根據權利要求1所述的一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，其特征在于:所述步 驟(3)中將所述生坯體裝入燒缽中的具體步聚為： 將所述生坯體經軌道滾落或傳送至裝缽區，并通過取料裝置進行識別、排隊、辨認、取 料和擱置操作，或是排隊、識別、跟蹤、推料操作。4. 根據權利要求1所述的一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，其特征在于：步驟 (4)中切割步驟具體包括:使用工裝夾具將所述經高溫燒結后的氧化鋅壓敏電阻器瓷體安 裝緊固在切割機工作臺上，調整切割機刀片的張力，設定切割深度，將刀片對準氧化鋅壓敏 電阻器瓷體端面的徑向角度上，開機切割，同時加淋冷卻液，將切割好的所述端面作為基準 面，停機，瓷體調頭，將基準面與切割機物料臺基準面貼合，切割機將另一端面切平齊，設定 切割寬度和切割次數，設定后進行連續自動切割。5. 根據權利要求4所述的一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，其特征在于：步驟 (4)中切割步驟還包括:在氧化鋅壓敏電阻器瓷體被切面的下部拊托有一同被切割的輔料， 所述輔料和氧化鋅壓敏電阻器瓷體之間通過粘膠粘結在一起，利用所述輔料的崩邊和缺損 來保護被切氧化鋅壓敏電阻器瓷片的完整。6. 根據權利要求4所述的一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，其特征在于：步驟 (4)中切割步驟還包括:氧化鋅壓敏電阻器瓷體的下方設置有一柔軟落料盒，被切下的瓷片 落料時進入柔軟落料盒，以防止瓷片與瓷片撞擊而產生破損。7. 根據權利要求6所述的一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，其特征在于:所述輔 料為碳塊。8. 根據權利要求3所述的一種氧化鋅壓敏電阻器瓷片的制備方法，其特征在于:所述自 動裝料裝置包括第一傳送機和第二傳送機，所述第一傳送機由傳送主機帶動，所述第一傳 送機上設有擋料板，所述第二傳送機安置有匣缽，所述匣缽內設有第一裝載空間和第二裝 載空間，所述第一裝載空間和所述第二裝載空間之間設有隔離帶，所述第一傳送機和所述 第二傳送機交會處設有送料裝置，所述送料裝置連接坯料監測器和匣缽監測器，所述送料 裝置的控制計算機接收來自所述坯料監測器和所述匣缽監測器的信號，處理后并作出相應 的送料操作。
【文檔編號】H01C7/112GK106024231SQ201610373250
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】陳澤同, 曾清隆
【申請人】辰碩電子(九江)有限公司