[发明专利]同心球及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工艺品制造领域，特别是一种同心球及同心球的制造方法。

背景技术

传统的同心球一般是用象牙等材料制成。这种同心球制作必须用镂空雕刻的方法一层一层向里雕刻并把每一层分离成壳状球面，做到每一层都能活动，层数越多难度越大，材料硬度越高，脆性越大也越难加工，如陶瓷等材料用上述方法就无法加工出同心球。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有同心球雕刻技术的不足，提供一种逐层向外加工同心球，特别是陶瓷同心球以及其它材料同心球的方法。

技术方案：在各种材料同心球制作中陶瓷同心球加工工艺最复杂，难度最大，为阐述清楚，在本方案中特用陶瓷同心球的加工过程来对本发明加以说明，其它材料的同心球加工只需在此基础上简化一些工序，稍作改变就能实现。本发明的思路是：利用陶瓷材料生坯的可塑性和易雕刻性，做出球体和每一层的球面状壳体，并用镂空雕刻工艺雕刻出所设计的图案，层与层之间用隔离层材料填充支撑，隔离层材料的熔点须高于陶瓷材料的成瓷温度，使得陶瓷同心球在窑炉中高温烧结时层与层之间不会粘连，并且在同心球烧结成瓷后隔离层材料还可以从同心球的镂空处取出。为了避免在高温时同心球陶瓷表面粘附上隔离层材料颗粒，在陶瓷层与隔离层之间再涂敷一层高温防粘润滑涂料以增强效果。

本发明包括以下步骤：

步骤一，设计并制作用于制造同心球的模具，所需模具数量视同心球层数多少而定，每一层陶瓷层与每一层隔离层都需要一副模具。每一副模具的形状都相似，只是大小不同。模具的主要特征为每一件模具都具有一个半球形的中空腔体，使每一层的陶瓷球坯体和隔离层球体正好可以放入模具的半球形中空腔体中；

步骤二，备好制作同心球的陶瓷坯体材料、隔离材料与防粘材料。陶瓷同心球在经过高温烧结时会产生一定的体积收缩，因此陶瓷坯体材料与隔离材料的收缩率必须一致；

步骤三，制作出最里层的实心陶瓷球坯体，并雕刻出所需图案。

步骤四，将陶瓷球坯体表面涂敷一层高温防粘润滑涂料；

步骤五，待防粘涂层干后，将陶瓷球坯体放入最里一层模具的半球形中空腔体中，陶瓷球坯体的下半球正好合缝地填入模具半球中空腔中，上半球露出模具外。这时利用模具或工具在上半球体的表面做出一层均匀的壳状隔离层，壳表面呈光滑球面状且球面半径正好与下一层模具的球面半径相同；

步骤六，取出已做好一半球面隔离层的同心球坯体放入下一副模具中，将已做好隔离层这一面球面朝下正好填入模具半球形中空部位，陶瓷球坯体上半球体露出在模具外，用上一步骤同样方法做出上半球体的壳状隔离层。这时，整个陶瓷球坯体外面就完整地包裹了一层壳状的隔离层；

步骤七，从模具中拿出同心球坯体，修去两半球合缝处的毛刺和不平处，再将隔离层壳体表面涂敷一层高温防粘润滑涂料；

步骤八，待防粘涂层干后，将同心球坯体重新放入前一模具中，用类似步骤五的方法做出上半球壳状陶瓷坯体层，并在这一层陶瓷坯壳层雕刻出镂空图案；

步骤九，取出同心球坯体放入下一副模具，用类似步骤六的方法做出另一球面的陶瓷坯体壳层并雕刻出镂空图案。这时整个隔离层外面完整的包裹了一层陶瓷坯体球面壳层并雕刻好了镂空图案，露出下面的隔离层；

步骤十，拿出同心球坯体，对合缝处及雕刻图案处的毛刺进行修理，把同心球表面修正光洁后，在整个同心球表面涂敷一层高温防粘润滑涂料，这时的同心球坯体已包含了一层隔离层球面壳层与陶瓷层球面壳层；

步骤十一，重复一遍步骤五至步骤十的操作，同心球的层数就增加了一层。多遍重复步骤五至步骤十的操作就可做出多层同心球的各个陶瓷层和隔离层，直至做出所需层数的同心球。

步骤十二，将陶瓷同心球坯放入合适的盒钵中置于高温炉中烧结成瓷。

步骤十三，从窑炉中取出陶瓷同心球，把层间的隔离层粉状物清除干净，陶瓷同心球的制作即告完成。

从上述的同心球制作过程我们可以看出，已完成的陶瓷同心球坯体中，其陶瓷坯球面壳层和隔离层球面壳层是互为隔离的同心球结构，只是在高温烧结后陶瓷同心球层已烧结成瓷，而隔离层经过高温后变为并不密实的粉末状，去除隔离层粉末即得到了陶瓷同心球。陶瓷同心球的实心部分如果用隔离层材料制作，就得到中心部分空心的陶瓷同心球。本发明所述的方法，是以陶瓷为例来进行阐明的。陶瓷工艺较为复杂，制作难度也最大，如改用其它材料如金属、水泥、塑料等材料制作同心球，只需简化一些步骤和稍加改动设计就可实现，其从里向外逐层加工的思路是不变的。