本發(fā)明涉及陶瓷加工領(lǐng)域，具體而言，涉及復(fù)合陶瓷車削坯件及其制備方法。

背景技術(shù)：

工程陶瓷因其良好的硬度與耐磨性、良好的熱穩(wěn)定性與化學(xué)穩(wěn)定性而具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。然而，因?yàn)楣こ烫沾筛哂捕群透叽嘈缘牟牧闲再|(zhì)，在加工過(guò)程中，由于其硬脆性，極易出現(xiàn)加工裂紋、表面損傷、整體碎裂等狀況，是一種難加工材料。

目前，在工業(yè)生產(chǎn)中，陶瓷的主要加工方法是磨削加工，然而磨削加工的效率非常低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供復(fù)合陶瓷車削坯件，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的陶瓷加工效率低的問(wèn)題。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種具備上述復(fù)合陶瓷車削坯件的復(fù)合陶瓷車削坯件的制備方法。

本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種復(fù)合陶瓷車削坯件，其包括陶瓷坯件、填充層。填充層包括粘結(jié)于陶瓷坯件的待加工表面并填充待加工表面上的凹坑的第一填充部。

本實(shí)施例中通過(guò)在陶瓷坯件的待加工表面填充填充層，填充層的第一填充部填充待加工表面上的凹坑，在使用較大切削用量的車削加工時(shí)，車削刀具施加于陶瓷坯件表面的水平力由陶瓷坯件和第一填充部的側(cè)向支持力共同支撐，凹坑處的陶瓷坯件同樣能夠收到良好的側(cè)向支撐，陶瓷坯件切削層各處受到基本相等的荷載，因此合力基本為零并平行于陶瓷坯件的待加工表面，陶瓷坯件不容易出現(xiàn)深度方向的裂紋或出現(xiàn)崩碎現(xiàn)象，從而可在較大切削用量下獲得平整的加工表面。由此，本實(shí)施例中的復(fù)合陶瓷車削坯件能夠允許較大切削用量的切削加工，具有加工效率高且能夠獲得平整的加工表面的有益效果。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中：

填充層還包括包圍陶瓷坯件的周面的第二填充部。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中：

陶瓷坯件為平板狀結(jié)構(gòu)，且第二填充部的外周面和陶瓷坯件的周面之間具有夾持部。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中：

填充層由熔點(diǎn)低于陶瓷坯件的熱熔型材料構(gòu)成。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種復(fù)合陶瓷車削坯件的制備方法，其用于制備前述的復(fù)合陶瓷車削坯件。復(fù)合陶瓷車削坯件的制備方法包括以下步驟：

填充步驟：向放置有陶瓷坯件的模具的模腔中加入熔融的填充料，填充料冷卻后形成粘結(jié)于陶瓷坯件的待加工表面并填充待加工表面的凹坑的填充層。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中：

復(fù)合陶瓷車削坯件的制備方法還包括在填充步驟之前的粘接步驟。粘接步驟為將陶瓷坯件粘接于模具的底面。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種復(fù)合陶瓷車削坯件，其包括兼做模具并具有模腔的基板、設(shè)置于模腔中的陶瓷坯件。陶瓷坯件通過(guò)粘結(jié)層粘結(jié)于模腔的底面。模腔中除去陶瓷坯件所占空間之外的空間填充有填充層。填充層包括填充于陶瓷坯件的周面和模腔的周面之間的第一填充部和覆蓋陶瓷坯件的朝外的待加工表面并填充待加工表面上的凹坑的第二填充部。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中：

粘結(jié)層和填充層由熔點(diǎn)低于陶瓷坯件的同種熱熔型材料構(gòu)成。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中：

填充層的材料為高分子聚合物或熔點(diǎn)低于陶瓷坯件的金屬或合金。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種復(fù)合陶瓷車削坯件的制備方法，其用于制備前述的復(fù)合陶瓷車削坯件。復(fù)合陶瓷車削坯件的制備方法包括以下步驟：

將陶瓷坯件的底面通過(guò)熱熔法粘結(jié)于模腔的底面，并保持陶瓷坯件的周面和模腔的周面相間隔、陶瓷坯件的上端面位于模腔的開(kāi)口所在平面之內(nèi)；

向模腔中加如熔融的填充料，使填充料填充陶瓷坯件的周面和模腔的周面之間的間隙和覆蓋陶瓷坯件的上端面，形成填充層。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例中的復(fù)合陶瓷車削坯件和復(fù)合陶瓷車削坯件的制備方法具有加工效率高的有益效果。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一中的復(fù)合陶瓷車削坯件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1沿b-b線的剖視圖；

圖3是圖1的a處放大視圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例二中的復(fù)合陶瓷車削坯件制備時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例三中的復(fù)合陶瓷車削坯件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5沿d-d線的剖視圖；

圖7為圖5的c處放大視圖；

圖8為圖5中的基板的結(jié)構(gòu)視圖。

圖標(biāo)：100-復(fù)合陶瓷車削坯件；200-復(fù)合陶瓷車削坯件；10-陶瓷坯件；20-填充層；21-第一填充部；22-第二填充部；22a-夾持部；30-基板；40-粘結(jié)層；90-模具；c1-凹坑；p1-待加工表面；q1-模腔。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，若出現(xiàn)術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，本發(fā)明的描述中若出現(xiàn)術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

此外，本發(fā)明的描述中若出現(xiàn)術(shù)語(yǔ)“水平”、“豎直”等術(shù)語(yǔ)并不表示要求部件絕對(duì)水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對(duì)“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本發(fā)明的描述中，還需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，若出現(xiàn)術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

實(shí)施例一

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一中的復(fù)合陶瓷車削坯件100的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1沿b-b線的剖視圖；圖3是圖1的a處放大視圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2、圖3，本實(shí)施例中的復(fù)合陶瓷車削坯件100包括陶瓷坯件10和填充層20。填充層20包括粘結(jié)于陶瓷坯件10的待加工表面p1并填充待加工表面p1上的凹坑c1的第一填充部21。

在加工過(guò)程中，加工刀具將對(duì)陶瓷坯件10施加垂直于凹坑c1深度方向的水平力。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的陶瓷材料加工方法普遍采用磨削的原因之一是待加工的陶瓷坯料的表面為具有很多凹坑c1的不平整的表面，這使陶瓷坯件10在受到刀具的水平力時(shí)，且不同深度層能夠提供的抵抗能力不同，主要體現(xiàn)為具有凹坑c1的表層由于凹坑c1的存在，而呈現(xiàn)一定的懸臂結(jié)構(gòu)的特征，在凹坑c1處失去側(cè)向支撐能力，從而表層刀具作用力和側(cè)向支撐力之間的合力不為零，且大于下層的合力，從而整體上陶瓷表層受到一個(gè)作用于陶瓷坯件10表層，并以凹坑c1的坑底為作用點(diǎn)的力矩，該力矩使得，在刀具的水平力的作用下，容易使陶瓷坯件10沿凹坑c1下端的切線方向產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重的將出現(xiàn)向深度方向延伸的崩碎片，從而無(wú)法通過(guò)大切削用量的車削方法加工獲得平整的加工表面，限制了陶瓷的加工效率。

本實(shí)施例中的通過(guò)在陶瓷坯件10的待加工表面p1填充填充層20，填充層20的第一填充部21填充待加工表面p1上的凹坑c1，在使用較大切削用量的車削加工時(shí)，車削刀具施加于陶瓷坯件10表面的水平力由陶瓷坯件10和第一填充部21的側(cè)向支持力共同支撐，凹坑c1處的陶瓷坯件10同樣能夠收到良好的側(cè)向支撐，陶瓷坯件10切削層各處受到基本相等的荷載，因此合力基本為零并平行于陶瓷坯件10的待加工表面p1，陶瓷坯件10不容易出現(xiàn)深度方向的裂紋或出現(xiàn)崩碎現(xiàn)象，從而可在較大切削用量下獲得平整的加工表面。由此，本實(shí)施例中的復(fù)合陶瓷車削坯件100能夠允許較大切削用量的切削加工，具有加工效率高且能夠獲得平整的加工表面的有益效果。

為進(jìn)一步保護(hù)陶瓷坯件10的周面，填充層20還包括包圍陶瓷坯件10的周面的第二填充部22。第二填充部22的設(shè)置使得在需要對(duì)陶瓷坯件10的棱邊進(jìn)行倒圓角加工時(shí)，能夠保證加工過(guò)程中棱邊受力均勻，不易出現(xiàn)崩碎現(xiàn)象。并且第二填充部22的外周面和陶瓷坯件10的周面之間還可具有夾持部22a，以方便平板狀結(jié)構(gòu)的陶瓷坯件10在加工前的夾持，避免直接夾持陶瓷坯件10影響陶瓷坯件10的加工。

前述的填充層20由熔點(diǎn)低于陶瓷坯件10的熱熔型材料構(gòu)成，例如填充層20由高分子聚合物或熔點(diǎn)低于陶瓷坯件10的金屬或合金構(gòu)成，如鋁及其合金或鈦及其合金構(gòu)成。

實(shí)施例二

本實(shí)施例中的復(fù)合陶瓷車削坯件100的制備方法用于制備實(shí)施例一中的復(fù)合陶瓷車削坯件100。請(qǐng)參見(jiàn)圖4(配合參見(jiàn)圖1、圖2、圖3)，復(fù)合陶瓷車削坯件100的制備方法包括填充步驟，即向放置有陶瓷坯件10的模具90的模腔q1中加入熔融的填充料，填充料冷卻后形成粘結(jié)于陶瓷坯件10的待加工表面p1并填充待加工表面p1的凹坑c1的填充層20?？蛇x地，陶瓷坯件10的周面和模腔q1的周面之間相互間隔，填充層20包括粘結(jié)于陶瓷坯件10的待加工表面p1并填充待加工表面p1上的凹坑c1的第一填充部21和包圍陶瓷坯件10的周面的第二填充部22。成型完成后的復(fù)合陶瓷車削坯件100可用于車削加工，并能夠在較大的切削用量下獲得較佳的表面效果?？蛇x地，在填充步驟之前還可包括粘接步驟。粘接步驟為將陶瓷坯件10粘接于模具90的底面。用于粘接陶瓷坯件10和模具90的粘接劑可以是硅酸鹽類粘接劑、磷酸鹽類粘接劑、鋁酸鹽類粘接劑。

復(fù)合陶瓷車削坯件100加工完成后，通過(guò)加熱使剩下的粘結(jié)于陶瓷坯件10上的填充料熔化與陶瓷坯料分離，從而得到所要的陶瓷工件。

實(shí)施例三

圖5是本發(fā)明實(shí)施例三中的復(fù)合陶瓷車削坯件200的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5沿d-d線的剖視圖；圖7為圖5的c處放大圖。請(qǐng)參照?qǐng)D5、圖6、圖7，本實(shí)施例中的復(fù)合陶瓷車削坯件200包括兼做模具并具有模腔q1的基板30、設(shè)置于模腔q1中的陶瓷坯件10。圖8示出了基板30的結(jié)構(gòu)。陶瓷坯件10通過(guò)粘結(jié)層40粘結(jié)于模腔q1的底面?？蛇x地，粘結(jié)層40和填充層20由熔點(diǎn)低于陶瓷坯件10的同種熱熔型材料構(gòu)成。模腔q1中除去陶瓷坯件10所占空間之外的空間填充有填充層20?？蛇x地，填充層20的材料為高分子聚合物或熔點(diǎn)低于陶瓷坯件10的金屬或合金，例如鋁合金。填充層20包括覆蓋陶瓷坯件10的朝外的待加工表面p1并填充待加工表面p1上的凹坑c1的第一填充部21和填充于陶瓷坯件10的周面和模腔q1的周面之間的第二填充部22。

本實(shí)施例中的復(fù)合陶瓷車削坯件200和實(shí)施例一中的復(fù)合陶瓷車削坯件100基本相同，其不同之處在于，還包括兼做模具并具有模腔q1的基板30?；?0一方面可進(jìn)一步提高復(fù)合陶瓷車削坯件200的整體受力性能，使得陶瓷坯件10在加工時(shí)受到的作用力能夠很好地在復(fù)合陶瓷車削坯件200上分布，進(jìn)一步降低加工時(shí)陶瓷坯件10崩碎或產(chǎn)生裂縫，另一方面替代了實(shí)施例一中的復(fù)合陶瓷車削坯件100成型時(shí)所需的模具90。

因此，本實(shí)施例中的復(fù)合陶瓷車削坯件200能夠允許較大切削用量的切削加工，具有加工效率高且能夠獲得平整的加工表面的有益效果，且復(fù)合陶瓷車削坯件200的成型過(guò)程不需要額外模具。

實(shí)施例四

本實(shí)施例中的復(fù)合陶瓷車削坯件200的制備方法用于制備實(shí)施例三中的復(fù)合陶瓷車削坯件200。復(fù)合陶瓷車削坯件200的制備方法包括以下步驟：

將陶瓷坯件10的底面通過(guò)熱熔法粘結(jié)于模腔q1的底面，并保持陶瓷坯件10的周面和模腔q1的周面相間隔、陶瓷坯件10的上端面位于模腔q1的開(kāi)口所在平面之內(nèi)；

向模腔q1中加如熔融的填充料，使填充料填充陶瓷坯件10的周面和模腔q1的周面之間的間隙和覆蓋陶瓷坯件10的上端面，形成填充層20。

本實(shí)施例中的填充層20的材料可以為鋁合金。粘結(jié)陶瓷坯件10和基板30的粘結(jié)層40可使用硅酸鹽類粘接劑、磷酸鹽類粘接劑、鋁酸鹽類粘接劑?；?0可以由陶瓷構(gòu)成。

陶瓷坯件10加工完成后，加熱使得粘結(jié)層40和填充層20熔化脫離陶瓷坯件10，陶瓷坯件10和從模腔q1中取出，基板30可再次使用。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。