[发明专利]一种平面陶瓷靶材的成型模具及方法

说明书

本发明公开了一种平面陶瓷靶材的成型模具及方法。所述模具包括钢模、柔性模套和柔性板，所述钢模包括上钢盖和下钢盖，上钢盖和下钢盖安装组合形成空腔体，所述柔性模套安装于钢模的两端，且与钢模配合密封，所述柔性板由上橡胶板和下橡胶板组合形成，且置于钢模的空腔体内，上橡胶板、下橡胶板和柔性模套之间形成的腔体为粉末填充腔；所述柔性模套的邵氏硬度为40‑90度，所述柔性板的邵氏硬度为20‑60度。利用本发明的模具对造粒粉进行冷等静压成型，可以得到尺寸规则平整的陶瓷靶材生坯，经过烧结可以得到高致密性的靶材，陶瓷靶材生产过程中减少了油压机成型的工序，降低了设备及油压模具的投入，同时也降低了陶瓷靶材生坯在搬运过程中出现开裂的风险。

技术领域

本发明涉及陶瓷靶材成型技术领域，具体涉及一种平面陶瓷靶材的成型模具及方法。

背景技术

目前，陶瓷旋转靶坯体的成型方法，主要有挤出法、原位胶态凝固成型、注浆成型和冷等静压成型。挤出法、原位胶态凝固成型和注浆成型都可近净尺寸成型，在制作异形件方面有一定的优势。但是，挤出法得到的坯体中含有大量的有机物和水，难以烧结致密；原位胶态凝固成型同样还有大量的有机物和水，大尺寸成型干燥时容易开裂，而且难以获得超高的致密度；注浆成型对粉体粒度及分布，浆料和多孔模具的要求都比较苛刻，生坯的干燥控制严格，技术难度较大。

而目前采用冷等静压方法工艺的全部要通过油压机进行模压一次成型，然后再用冷等静压机二次成型，得到靶材生坯，但是，这种成型方法存在以下不足：1)工艺繁琐，需要先经过模压再冷等静压；2)虽然模压后的生坯尺寸规则，但是生坯密度均匀性差，再经过冷等静压工序的时候，由于冷等静压的压力是360°相等的，靶材会发生弯曲、变形或者开裂的情况；3)一次模压成型后的生坯强度不高，在搬运过程中特别容易出现开裂的情况；4)冷等静压成型所用的油压机设备及模具都价格昂贵，生产过程耗费时间、人工、电费等；5)目前成型所用的模具一般是方形的，很难做成异形模具，异形靶材只能靠后期切割，会有较多的边角料浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种平面陶瓷靶材的成型模具及方法，利用该模具对造粒粉进行冷等静压成型，可以得到尺寸规则平整的陶瓷靶材生坯，再经过烧结可以得到高致密性的靶材，陶瓷靶材生产过程中减少了油压机成型的工序，降低了设备及油压模具的投入，同时也降低了陶瓷靶材生坯在搬运过程中出现开裂的风险。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种平面陶瓷靶材的成型模具，包括钢模、柔性模套和柔性板，所述钢模包括上钢盖和下钢盖，上钢盖和下钢盖安装组合形成空腔体，所述柔性模套安装于钢模的两端，且与钢模配合密封，所述柔性板由上橡胶板和下橡胶板组合形成，且置于钢模的空腔体内，上橡胶板、下橡胶板和柔性模套之间形成的腔体为粉末填充腔；所述柔性模套的邵氏硬度为40-90度，所述柔性板的邵氏硬度为20-60度。

本发明的模具由钢模、柔性模套和柔性板组合得到，且通过试验优选柔性模套和柔性模套的硬度，利用该模具对造粒粉进行冷等静压成型，可以得到尺寸规则平整的陶瓷靶材生坯，减少弯曲、变形或者开裂等缺陷，再经过烧结可以得到高致密性的靶材，陶瓷靶材生产过程中减少了油压机成型的工序，降低了设备及油压模具的投入，同时也降低了陶瓷靶材生坯在搬运过程中出现开裂的风险，成品率高。

本发明中粉末填充腔为方形腔体或异形腔体。

优选地，所述柔性模套的邵氏硬度为60-80度，更有利于消除靶材生坯表面凹坑、缩头等压制缺陷，提高靶材生坯的致密性。

优选地，所述柔性板的邵氏硬度为30-40度，更有利于提高靶材生坯的致密性。

优选地，所述柔性板的表面粗糙度小于3.2μm，尽可能降低柔性板的粗糙度，使得冷等静压成型后的靶材生坯表面光滑。

优选地，所述钢模的两端均设有凹槽，所述柔性模套安装于凹槽内。