專利名稱：生坯陶瓷的聯(lián)接的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及陶瓷構(gòu)件的生坯聯(lián)接(green joining)，更具體地涉及聯(lián)接在高強(qiáng)度 放電(HID)燈應(yīng)用中使用的類型的生坯陶瓷構(gòu)件的方法。然而，本應(yīng)用不局限于上述特定 的應(yīng)用，并且可在有關(guān)環(huán)境和使用中獲得應(yīng)用和益處。
背景技術(shù)：
存在對(duì)使陶瓷構(gòu)件結(jié)合到一起的簡單且廉價(jià)的方式的需求。通過其它公開 已知機(jī)械地組裝構(gòu)件和部件，然后將組裝構(gòu)件放入用于去除蠟(典型粘合劑)的脫粘 (debindering)爐中，以便超過預(yù)選時(shí)間和溫度的曝露使該構(gòu)件結(jié)合。這些構(gòu)件的一部分經(jīng) 歷大體平行于組裝構(gòu)件的軸線延伸的看似是環(huán)向應(yīng)力裂紋的裂紋。這些裂紋看似發(fā)生在爐 子中的脫粘循環(huán)期間，并且認(rèn)為該裂紋至少部分地由干涉配合和從一個(gè)構(gòu)件傳遞到另一個(gè) 構(gòu)件的合力導(dǎo)致。因此，盡管已知的工藝在機(jī)械地將構(gòu)件結(jié)合在一起方面是成功的，但是任 何裂紋在形成對(duì)于燈功能性非常重要的構(gòu)件之間的密封結(jié)合方面是不期望的限制。因此， 存在對(duì)在脫粘之前結(jié)合或固定構(gòu)件以便不在成品中形成裂紋的需求。已提出其它方法以在脫粘之前聯(lián)接生坯構(gòu)件。例如，美國專利No. 6，620，272描述 用于通過局部加熱聯(lián)接生坯陶瓷構(gòu)件的工藝。具體地，該‘272專利描述了用于由多晶氧化 鋁陶瓷構(gòu)成的HID燈的陶瓷弧管。氧化鋁粉末與諸如蠟或熱塑性塑料的粘合劑材料混合， 例如通過注射模塑形成期望形狀，并且粘合劑材料幫助模制氧化鋁構(gòu)件在處于生坯狀態(tài)的 同時(shí)保持期望形狀。眾所周知，然后當(dāng)構(gòu)件燒制時(shí)粘合劑被移除。獲得的弧管有利地經(jīng)受 與弧管環(huán)境相關(guān)的高應(yīng)力、溫度和腐蝕性化學(xué)藥品。該‘272專利建議將熱量施加至聯(lián)接表面以便在該區(qū)域發(fā)生局部熔化。局部加熱 的實(shí)例性方法包括施加至聯(lián)接表面的加熱的氣體或強(qiáng)加的熱空氣、紅外激光器、白熾燈、或 白熾電阻元件。此外，在加熱后，該‘272專利使一個(gè)或兩個(gè)構(gòu)件承受壓縮和拉伸，其中壓縮 推動(dòng)構(gòu)件彼此朝向并經(jīng)過任何初始的接觸點(diǎn)。該壓縮導(dǎo)致在聯(lián)接構(gòu)件之間的可見接縫處形 成徑向向外延伸的凸出。該專利說明書指出凸出然后通過隨后的拉伸減小。這種壓縮和拉 伸可發(fā)生多次，并且即使認(rèn)為完成的弧管達(dá)到期望的性能特征，可見的接縫在燒結(jié)后仍然 存在。結(jié)合的生坯構(gòu)件的過多操作導(dǎo)致裂紋和/或使聯(lián)接構(gòu)件不合需要地遭受可導(dǎo)致 最終部件中的裂紋的力和應(yīng)力。因此，存在對(duì)用于聯(lián)接生坯陶瓷構(gòu)件的簡單的、廉價(jià)的、快 速動(dòng)作的、可在商業(yè)上適用的以及非常高效的工藝的需求，尤其是對(duì)減少最終部件中的裂 紋的工藝，優(yōu)選地不具有可見的分型線或接縫的工藝的需求。

發(fā)明內(nèi)容
公開了用于在其生坯狀態(tài)下結(jié)合模制陶瓷構(gòu)件而不在聯(lián)接處導(dǎo)致不期望裂紋的 方法。優(yōu)選的方法包括提供具有陽性聯(lián)接表面的第一生坯陶瓷構(gòu)件，提供具有在尺寸方
4面設(shè)定為匹配地接收第一構(gòu)件的陰性聯(lián)接表面的第二生坯陶瓷構(gòu)件。第一和第二構(gòu)件沿著 聯(lián)接表面組裝，該組裝構(gòu)件被均勻加熱以聯(lián)接第一和第二構(gòu)件。均勻加熱組裝構(gòu)件的優(yōu)選方式包括將組裝構(gòu)件浸入到加熱浴液(bath)中。在構(gòu)件從加熱浴液移除后，然后均勻冷卻組裝構(gòu)件，均勻冷卻的優(yōu)選方式包括將 構(gòu)件浸入到冷卻浴液中。優(yōu)選地，水用作加熱浴液。 使構(gòu)件彼此迅速結(jié)合并使該結(jié)合迅速冷卻是重要的，以便單個(gè)構(gòu)件在處于構(gòu)件較 軟的升高溫度時(shí)不改變形狀。另一方面，構(gòu)件優(yōu)選地不非常迅速地冷卻，也就是說，淬火，因?yàn)榇慊鹂墒共牧蠝?度突變而發(fā)生裂紋。用于熱浴液浸入以達(dá)到粘合的優(yōu)選范圍是在大約75°C和90°C之間。冷卻浴液優(yōu) 選為處于室溫或以上，例如，冷卻浴液具有在大約25°C和35°C之間的優(yōu)選溫度。優(yōu)選地，構(gòu)件具有匹配形狀，也就是說，陽性和陰性構(gòu)件，以便在第一和第二構(gòu)件 之間發(fā)生緊密接觸。在優(yōu)選布置中，陶瓷構(gòu)件的形狀是自對(duì)中的。構(gòu)件可插入到相應(yīng)的浴液中，或者可能期望在將浸入浴液引到部件的同時(shí)保持組 裝部件靜止。通過這種方式將兩個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件結(jié)合到一起的合成體或最終部件是目前已知 的使合成產(chǎn)品不具有可見分型線的唯一方法。制造工藝大大簡化?？倳r(shí)間和步驟數(shù)都減少。該工藝不局限于圓柱形狀或空心管，因此有利于擴(kuò)展用于不能作為單一件模制的 各種設(shè)計(jì)和復(fù)雜幾何形狀的可能性。該工藝還具有吸引力，這是因?yàn)樗橇畠r(jià)的，使用相對(duì)安全的材料(水)，并可大 量地實(shí)施。成品的尺寸精度和工藝的可重復(fù)性也看似優(yōu)于其它方法。當(dāng)閱讀和理解下列詳細(xì)說明時(shí)，本公開的另外的其它特征和益處對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人 員將變得顯而易見。


圖1示出具有本公開涉及的類型的陶瓷放電室的光源。圖2是分開模制的第一和第二構(gòu)件或部件的縱向截面圖。圖3示出使其接觸或鄰接并組裝到一起的第一和第二構(gòu)件。圖4是類似于圖3并示出均勻加熱組裝構(gòu)件以使第一和第二構(gòu)件聯(lián)接到一起的視 圖。圖5示出在它們從圖4的浴液中移開后的組裝構(gòu)件。圖6示出將圖5的組裝構(gòu)件插入到冷卻浴液中。圖7示出一旦從圖6的浴液中移開的組裝構(gòu)件的正視圖。圖8示出設(shè)置在第一和第二構(gòu)件上的聯(lián)接表面的不對(duì)稱布置。圖9是當(dāng)組裝時(shí)形成橢圓形狀的第一和第二構(gòu)件的截面圖。
圖10和圖11示出第一和第二生坯陶瓷構(gòu)件的聯(lián)接表面的改進(jìn)輪廓。
具體實(shí)施方式

用于陶瓷金屬鹵化物(CMH)燈的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)包括三件式陶瓷構(gòu)件，其中擠壓成形 的主體管在任一端通過注射模塑件覆蓋。所需的密封在模制的支腿部分和中心的管形部 分之間獲得，尤其是當(dāng)脫粘和燒結(jié)已經(jīng)完成時(shí)。例如，弧管優(yōu)選地包括在燒結(jié)前具有大約 99. 98%的純度和大約2-10m2/g的表面積的氧化鋁(Al2O3)。氧化鋁粉末可摻有氧化鎂以禁 止晶粒成長，例如以等于大約0. 03-0. 2%的量，優(yōu)選地大約0. 05%的氧化鋁的重量比。可 使用的其它陶瓷材料包括非反應(yīng)性耐高溫氧化物和氧氮化物，諸如氧化釔、氧化镥和氧化 鉿，以及它們與鋁的固溶體和化合物，諸如釔-鋁-石榴石和氧化鋁氧氮化物?？瑟?dú)立或聯(lián) 合地使用的粘合劑包括有機(jī)聚合物，諸如多元醇、聚乙烯醇、醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、纖維素 酯和聚酯。然而，將理解的是，這些僅僅是代表性材料，本公開不應(yīng)局限于這些材料或取值 范圍。在圖1中示出的是具有包括第一和第二電極104，106以及填充材料的放電室102 的代表性放電燈100。電極聯(lián)接到導(dǎo)體108，110以便跨過電極施加電勢(shì)差。在操作時(shí)，在陶 瓷金屬鹵化物(CMH)領(lǐng)域中熟知，電極104，106產(chǎn)生使填充材料電離以在放電室102中產(chǎn) 生等離子體的弧。由等離子體產(chǎn)生的光的發(fā)射特性取決于例如填充材料的成分、跨過電極 的電壓、放電室中的溫度分布、放電室中的壓力以及放電室的幾何形狀。對(duì)于CMH燈，填充 可典型地包括汞(Hg)、諸如氬或氙(Ar或Xe)的稀有氣體以及諸如Nal，Til, DyI3的金屬 鹵化物的混合物。對(duì)于高壓鈉燈，填充材料典型地包括鈉(Na)、稀有氣體和汞(Hg)。其它 填充材料在本領(lǐng)域也是熟知的，本發(fā)明被認(rèn)為適用于與任何這些認(rèn)識(shí)的可電離材料一起操 作。放電室包括中心體部分120和本文示出為從中心體部分的軸向相對(duì)端延伸的第 一和第二支腿部分122，124。各電極連接到在穿過各自支腿部分122，124形成的相應(yīng)孔 126，128內(nèi)接收的導(dǎo)體的一個(gè)上。典型地，電極104，106是鎢，并且導(dǎo)體包括鈮和鉬，其有利 地具有接近于氧化鋁的熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)以減小氧化鋁支腿部分上的由于熱導(dǎo)致 的應(yīng)力。放電室的主體部分120典型地是大體圓柱形。實(shí)例性尺寸陳述在共有的美國專利 NO. 6，346，495中，其公開通過引用結(jié)合到本文中，但是這些僅僅是實(shí)例，并且將理解的是， 另外其它的燈布置(例如非圓柱形的)被設(shè)想屬于本公開的范圍和意圖內(nèi)。圖2示出處于間隔關(guān)系的第一和第二構(gòu)件，并表示構(gòu)件可例如通過注射模塑或模 壓操作或在本領(lǐng)域中已知的適合的成形技術(shù)單獨(dú)模制。第一構(gòu)件140包括具有穿過其中的 孔126的支腿部分122，該孔與處于一端的擴(kuò)大的局部圓柱形部分142連通，尤其與從第一 構(gòu)件的終端146向內(nèi)延伸的凹入部分144連通。將要理解的是，當(dāng)燒制時(shí)，構(gòu)件的支腿形成 放電燈的支腿122，而圓柱形部分142形成放電光源100的中心體部分120的部分120a。第 一構(gòu)件140，其也將被稱為第一生坯陶瓷構(gòu)件，包括聯(lián)接表面，尤其是陽性聯(lián)接表面148。在 該第一優(yōu)選布置中，陽性聯(lián)接表面148是被精確地設(shè)定尺寸的圓錐形區(qū)域或漸縮形，但是 可使用其它陽性幾何形狀而未脫離本公開的范圍和意圖。優(yōu)選地，幾何形狀是在整個(gè)聯(lián)接 表面上延伸的，即從內(nèi)表面或內(nèi)徑到外表面或外徑延伸的具有平滑輪廓的連續(xù)表面。第二生坯陶瓷構(gòu)件150同樣具有帶有穿過其中的孔128的空心圓柱形部分或支腿124，該孔從第二構(gòu)件的一端連通到另一端上的擴(kuò)大的局部圓柱形部分152，尤其是連通到 在局部圓柱形部分上從相對(duì)的終端156軸向向內(nèi)延伸的凹坑154。第二生坯陶瓷構(gòu)件具有 聯(lián)接表面，尤其是陰性聯(lián)接表面158，其在本實(shí)施例中假定是用于匹配地接收第一構(gòu)件140 的陰性漸縮形或圓錐形表面。再次，陰性表面的幾何形狀優(yōu)選為在整個(gè)聯(lián)接表面上延伸的， 即從內(nèi)表面或內(nèi)徑到外表面或外徑延伸的具有平滑輪廓的連續(xù)表面。模制構(gòu)件140，150被 精確地設(shè)定尺寸，以便構(gòu)件在如圖3所示地裝配到一起時(shí)，第一構(gòu)件部分地接收在第二構(gòu) 件內(nèi)，即陽性和陰性聯(lián)接表面彼此對(duì)齊和匹配。換言之，當(dāng)如圖3所示地組裝時(shí)，第一和第 二生坯陶瓷構(gòu)件140，150沿著聯(lián)接表面148，158匹配。陽性和陽性聯(lián)接表面的圓錐形幾何形狀是期望的，因?yàn)樗亲詫?duì)中的。然而，將理解的是，可使用另外其它的幾何表面，優(yōu)選地使用協(xié)作的陽性和陰性聯(lián)接表面，以提供組裝 的便利并且優(yōu)選地還可結(jié)合對(duì)齊功能。將理解的是，第一和第二構(gòu)件140，150各單獨(dú)地形成或模制。也就是，多個(gè)構(gòu)件 (取決于模腔，陽性構(gòu)件和陰性構(gòu)件)可同時(shí)在同樣的模具中形成，并因此可由同樣的材料 和在同樣的成型條件或參數(shù)下模制。因此，第一和第二構(gòu)件的幾何形狀可以是不同的，但是 在其它方面構(gòu)件大體由相同的材料形成并且在相似的條件下形成。如圖3所示，然后使這 些構(gòu)件形成緊密接觸或鄰接關(guān)系。通過以豎直方式對(duì)第一和第二構(gòu)件進(jìn)行定向，協(xié)作的圓 錐形聯(lián)接表面148，158的自對(duì)中特征有利地用于自對(duì)中和對(duì)齊用于生坯粘合的構(gòu)件。優(yōu)選 地，構(gòu)件不被迫使到一起或者扭轉(zhuǎn)成配合關(guān)系，并且同樣地在構(gòu)件之間不期望干涉配合而 是第一構(gòu)件簡單地設(shè)置成與第二構(gòu)件處于鄰接關(guān)系。同樣地，由于兩個(gè)構(gòu)件的陽性和陰性 的匹配關(guān)系，哪個(gè)構(gòu)件在上哪個(gè)構(gòu)件在下是無關(guān)緊要的。如上所述，第一和第二構(gòu)件各優(yōu)選為混合有蠟的氧化鋁粉末，其中蠟充當(dāng)粘合劑。 因此，當(dāng)構(gòu)件加熱時(shí)，蠟熔化并通過毛細(xì)作用引出或蒸發(fā)。為了完全移除蠟，將構(gòu)件放入緩 慢升高溫度的爐子中，蠟轉(zhuǎn)化成液體并蒸發(fā)掉，因此使期望的粉末構(gòu)件形成期望形狀。然 而，認(rèn)為在該爐子工藝期間，構(gòu)件的材料可遭受相當(dāng)虛弱的狀態(tài)，一部分在另一部分上的重 量有時(shí)可導(dǎo)致可有助于最終組裝主體中的裂紋的楔入作用。也就是說，第一和第二構(gòu)件在 生坯粘合發(fā)生前一個(gè)構(gòu)件可在另一個(gè)構(gòu)件上方滑動(dòng)。因此，發(fā)現(xiàn)在組裝構(gòu)件置于爐子中之 前使構(gòu)件粘合到一起而沒有楔形或一個(gè)構(gòu)件在另一個(gè)構(gòu)件上方的相對(duì)過多的滑動(dòng)可消除 裂紋。圖3的組裝構(gòu)件受到均勻加熱，優(yōu)選地組裝構(gòu)件的整體的均勻加熱，以在組裝構(gòu) 件插入到用于脫粘和燒制的爐子中之前使第一和第二構(gòu)件聯(lián)接到一起。因此，如圖4所示， 均勻加熱整個(gè)組裝構(gòu)件的優(yōu)選方式是將組裝構(gòu)件浸入到加熱浴液170中。這里，圖4的加 熱浴液170優(yōu)選為熱水172，這是因?yàn)樗橇己玫膫鳠峤橘|(zhì)，在商業(yè)環(huán)境中使用是廉價(jià)的， 并且是還允許該工藝大量地進(jìn)行的相對(duì)安全的材料。當(dāng)然，將認(rèn)識(shí)到的是，可使用其它液 體，然而，其它液體可能為制造工藝增加不期望的復(fù)雜性。尤其，圖3的組裝的第一和第二 構(gòu)件優(yōu)選地浸入或完全插入到加熱浴液中(圖4)。優(yōu)選的溫度范圍是在大約75°C到90°C 之間，并且組裝構(gòu)件浸入到熱浴液中達(dá)短的時(shí)間段，例如十(10)到二十(20)秒的數(shù)量級(jí)。 組裝構(gòu)件相對(duì)迅速地加熱，更重要地，在構(gòu)件有機(jī)會(huì)不利地移動(dòng)之前(成楔形或從圖3的接 觸關(guān)系彼此相對(duì)過多地滑動(dòng))，構(gòu)件在其相對(duì)的組裝位置結(jié)合到一起。其次，如圖5所示，組裝構(gòu)件從熱浴液中移除。將理解的是，構(gòu)件在浸入到熱浴液中的短時(shí)間段內(nèi)在界面處結(jié)合。然而，同樣重要的是，將組裝的、結(jié)合的構(gòu)件插入到冷卻浴液180中(圖6)。再次，優(yōu)選地，組裝構(gòu)件的整體被均勻冷卻。此外，水182是優(yōu)選的冷卻 浴液，冷卻浴液溫度可從大約室溫或稍微超過室溫分布。也就是說，冷卻浴液的優(yōu)選溫度范 圍是大約25°C到35°C，但是這個(gè)范圍可根據(jù)所使用的特定的蠟配方而變化。同樣地，在冷 卻浴液中的時(shí)間可變化，但可以是大約十秒或更多秒，對(duì)該范圍沒有實(shí)際的上限。冷卻浴液 使結(jié)合的構(gòu)件硬化到一起，因此，部件在脫粘之前有利地結(jié)合。隨后，組裝構(gòu)件被脫粘，然后 結(jié)合的構(gòu)件經(jīng)過在本領(lǐng)域熟知的燒制工藝。圖7的合成產(chǎn)品或部件示出在組裝的第一和第 二構(gòu)件之間的界面處的分型線基本上消除(注意截面)。同樣地，在最終部件中發(fā)生裂紋的 問題也通過該生坯聯(lián)接工藝有利地克服。初期試驗(yàn)也顯示生坯構(gòu)件的這種結(jié)合的強(qiáng)度并沒有顯著地不同于它們模制品的 強(qiáng)度。也就是說，由于在將聯(lián)接構(gòu)件轉(zhuǎn)換成成品的爐子中的燒制工藝，主體變得更硬并轉(zhuǎn)換 成陶瓷。盡管可能預(yù)期最終部件將預(yù)計(jì)在成品中的聯(lián)接處破裂，但是初期試驗(yàn)表明情況不 是這樣的。相反，支腿實(shí)際上比結(jié)合區(qū)域更脆弱，并且將看似表明結(jié)合區(qū)域起作用好像組裝 構(gòu)件是一個(gè)部件。成品的后續(xù)檢驗(yàn)顯示分型線或分型面基本上消失。也就是說，在熱/冷 水處理之后，不存在單獨(dú)的構(gòu)件140和構(gòu)件150，相反，存在生坯結(jié)合構(gòu)件，即使在圖7中示 出了線，以例如顯示最初存在兩個(gè)構(gòu)件。還將理解的是，不期望允許組裝構(gòu)件在從熱水中移除后自己冷卻。允許延長的時(shí) 間段進(jìn)行冷卻不期望地提供在升高的溫度處的足夠時(shí)間，其中構(gòu)件可允許變形(例如，成 楔形或從圖3的它們各自最初的接觸位置彼此不利地滑過)。因此，冷卻浴液有助于生坯聯(lián) 接構(gòu)件的硬化。優(yōu)點(diǎn)是組裝構(gòu)件在構(gòu)件改變形狀之前迅速結(jié)合。當(dāng)在升高的溫度時(shí)，構(gòu)件 是軟的。然而，在室溫時(shí)可處理聯(lián)接的構(gòu)件。聯(lián)接的構(gòu)件還可非常迅速地冷卻。也就是說，如果淬火，熱應(yīng)力有助于燒制部分中 的裂紋的產(chǎn)生。因此，優(yōu)選的是，冷卻生坯聯(lián)接構(gòu)件而不是使這部分淬火，因?yàn)榇慊鹂赡苡?助于材料的沖擊。圖8示出可使用其它的陽性和陰性構(gòu)造，并且進(jìn)一步，該構(gòu)造不必必須是對(duì)稱的。 因此，不對(duì)稱的陽性和陰性構(gòu)件184，186以組裝的關(guān)系在圖8中示出。優(yōu)選地，可使用允許 構(gòu)件形成靠近或緊密接觸的任何陽性和陰性布置。圖9還示出構(gòu)件不局限于傳統(tǒng)的圓柱形形狀。也就是說，中心體部分可以是橢圓 體190或另外其它的期望構(gòu)造，并可包括容納不同類型的陶瓷構(gòu)件或燈構(gòu)造的各種形狀。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，只要第一和第二構(gòu)件可鄰接在一起，在仍然允許在其生坯狀 態(tài)下的兩個(gè)模制陶瓷構(gòu)件之間的結(jié)合的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜形狀的商業(yè)制造。還將理解 的是，這些附圖表明聯(lián)接陶瓷構(gòu)件不必必須用于僅僅形成圖1所示類型的放電燈，而可用 于例如具有軸向向外延伸的第一支腿192和從放電空間軸向向外延伸的第二支腿194的各 種燈。因此，設(shè)想需要有效地聯(lián)接生坯陶瓷構(gòu)件的另外其它的最終用途。圖9，10和11示出可使用界面或聯(lián)接表面的另外其它的設(shè)計(jì)。這里示出的是被稱 為由聯(lián)接表面196，198構(gòu)成的曲線或S形。這些聯(lián)接表面的匹配構(gòu)造提供構(gòu)件的期望對(duì) 齊。這些聯(lián)接表面優(yōu)選為連續(xù)的平滑輪廓，其在聯(lián)接表面的整體上方延伸，以允許在其間的 鄰接，而沒有任何間斷性或干涉配合，該間斷性或干涉配合可不利地引起可在最終聯(lián)接構(gòu) 件中導(dǎo)致裂紋的力。
總之，獲得了一種用于在其生坯狀態(tài)下結(jié)合兩個(gè)模制陶瓷構(gòu)件而不在聯(lián)接處導(dǎo)致 普遍遭遇的裂紋問題的可行方法。第一和第二構(gòu)件組裝在一起，并可具有帶有在一度數(shù)量 級(jí)上的錐體和大約0. 0016”的干涉配合的聯(lián)接區(qū)域，即基本上完全沒有干涉配合，以便在鄰 接構(gòu)件之間沒有變形產(chǎn)生。優(yōu)選地，使用諸如圓錐形匹配表面的優(yōu)選幾何形狀。將組件小 心地降低進(jìn)入到加熱的水浴液中(或者加熱的水浴液可引到組件上方以限制組裝構(gòu)件的 移動(dòng))。因?yàn)橄炚澈蟿┫到y(tǒng)在大約80°C的溫度時(shí)變軟和變粘，以及因?yàn)榻氲郊訜嵩∫褐?使材料迅速達(dá)到這種狀況，所以部件在有機(jī)會(huì)滑動(dòng)和開裂之前結(jié)合在一起。并且，因?yàn)槟Ｖ?品非常精確并且上述結(jié)合方法動(dòng)作迅速，所以尺寸精度和可重復(fù)性優(yōu)于其它方法。
在加熱后，部件浸入到冷卻浴液中以使材料再次硬化用于轉(zhuǎn)移到脫粘步驟。獲得 的密封所必需的成功結(jié)合的部件在少于三十(30)秒內(nèi)完成。該工藝是廉價(jià)的，使用相對(duì)安 全的材料(熱水和冷水)，并且可大量地實(shí)施。不需要在匹配部件中的干涉，而僅僅需要模 制表面的緊密接觸。該工藝也適合于高性能燈設(shè)計(jì)，尤其是CMH燈。本公開通過減少總時(shí)間和步驟數(shù) 來簡化制造工藝。該工藝使得原本不能作為單一件進(jìn)行模制的更復(fù)雜的陶瓷構(gòu)件的構(gòu)造得 以實(shí)現(xiàn)。該工藝還可用于僅僅超出照明行業(yè)中的陶瓷操作的各種陶瓷操作中。已參考優(yōu)選實(shí)施例說明了本發(fā)明。顯然，當(dāng)閱讀和理解前面的詳細(xì)說明時(shí)，本領(lǐng)域 技術(shù)人員將想到改進(jìn)和變更。例如，認(rèn)為均勻加熱構(gòu)件的另一個(gè)方式是使用諸如蒸汽的不 同的加熱流體以使構(gòu)件聯(lián)接。同樣地，認(rèn)為為了產(chǎn)生有效的均勻加熱，流體不必接觸構(gòu)件的 內(nèi)部，相反已發(fā)現(xiàn)當(dāng)僅僅構(gòu)件的外表面暴露時(shí)浸入到流體中或加熱流體的應(yīng)用是有效的， 但是整個(gè)構(gòu)件優(yōu)選為均勻加熱。從圖9中顯而易見的另外其它的考慮是設(shè)想其它非圓柱體 形狀，而未脫離本發(fā)明。意圖本發(fā)明應(yīng)理解為包括所有這種改進(jìn)和變更。
權(quán)利要求
一種生坯聯(lián)接陶瓷構(gòu)件的方法，其包括提供第一生坯陶瓷構(gòu)件，其具有陽性聯(lián)接表面；提供第二生坯陶瓷構(gòu)件，其具有在尺寸方面設(shè)定為匹配地接收所述第一構(gòu)件的陰性聯(lián)接表面；沿著所述聯(lián)接表面組裝所述第一和第二生坯陶瓷構(gòu)件；以及均勻加熱所述組裝構(gòu)件的整體以聯(lián)接所述第一和第二構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述均勻加熱步驟包括將所述組裝構(gòu)件 浸入到加熱浴液中，以聯(lián)接所述第一和第二構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在預(yù)定時(shí)間段之后將所 述組裝構(gòu)件從所述加熱浴液中移除，并且將所述組裝構(gòu)件浸入到冷卻浴液中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在所述加熱步驟之后均 勻冷卻所述組裝構(gòu)件的整體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述冷卻步驟包括將所述組裝構(gòu)件浸入 到冷卻浴液中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括使用水作為所述冷卻浴液。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述冷卻浴液保持在 大約25 °C到35 °C之間的溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述均勻加熱步驟包括將加熱流體施加 到所述第一和第二構(gòu)件的整個(gè)外表面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供步驟包括分別模制所述第一和 第二構(gòu)件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供步驟包括由相同的材料形成所述第一和第二構(gòu)件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述形成步驟包括添加具有低于所述 加熱浴液的溫度的熔點(diǎn)的粘合劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括使用水作為所述加熱浴液。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述加熱浴液加熱到 在大約75-90°C之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括形成對(duì)稱的聯(lián)接表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括形成不對(duì)稱的聯(lián)接表
16. 一種形成用于高強(qiáng)度放電燈應(yīng)用的封罩的方法，所述方法包括 提供第一生坯陶瓷構(gòu)件，其具有陽性聯(lián)接表面；提供第二生坯陶瓷構(gòu)件，其具有在尺寸方面設(shè)定為匹配地接收所述第一構(gòu)件的陰性聯(lián) 接表面；沿著所述聯(lián)接表面組裝所述第一和第二生坯陶瓷構(gòu)件； 將所述組裝構(gòu)件浸入到加熱浴液中以聯(lián)接所述第一和第二構(gòu)件；在浸入所述加熱浴液之后將所述聯(lián)接組件浸入到冷卻浴液中；以及燒制所述聯(lián)接組件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述組裝構(gòu)件保持 在所述加熱浴液中大約十到二十秒。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述加熱浴液加熱 到在大約75-90°C之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述聯(lián)接構(gòu)件保持 在所述冷卻浴液中大約十秒。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述冷卻浴液保持 在大約25到35 °C之間的溫度。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述浸入步驟包括將所述組裝/聯(lián)接構(gòu) 件保持在靜止位置，并且將所述加熱/冷卻浴液布置在所述組裝/聯(lián)接構(gòu)件上方。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所示的方法，其特征在于，所述聯(lián)接表面具有大致S形的形狀。
23.一種陶瓷組件，其包括模制主體，其包圍由聯(lián)接的第一和第二生坯主體部分形成的空腔；所述模制主體的界面區(qū)，其由無變形聯(lián)接限定，在該無變形聯(lián)接處所述第一和第二生 坯主體部分相聯(lián)接。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的陶瓷組件，其特征在于，所述主體是燈主體，其中，所述空 腔限定放電室，至少與所述放電室連通的第一支腿從所述放電室延伸。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的陶瓷組件，其特征在于，所述主體包括第二支腿，所述第一 和第二支腿各接收在所述放電室內(nèi)以間隔關(guān)系終止的第一和第二電極的一部分。
26.一種陶瓷弧管組件，其包括第一構(gòu)件，其具有在第一端打開的空心主體部分和從所述空心主體部分延伸的支腿， 所述第一端形成陽性聯(lián)接表面，其從所述第一構(gòu)件主體部分的內(nèi)表面連續(xù)地延伸到所述第 一構(gòu)件主體部分的外表面；第二構(gòu)件，其具有在第一端打開的空心主體部分和從所述空心主體部分延伸的支腿， 所述第一端形成陰性聯(lián)接表面，其從所述第二構(gòu)件主體部分的內(nèi)表面連續(xù)地延伸到所述第 二構(gòu)件主體部分的外表面；以及其中，所述陽性聯(lián)接表面與所述陰性聯(lián)接表面以鄰接的關(guān)系相匹配。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的組件，其特征在于，所述陽性和陰性聯(lián)接表面呈漸縮形。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的組件，其特征在于，所述陽性和陰性聯(lián)接表面是平滑輪廓。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的組件，其特征在于，所述陽性和陰性聯(lián)接表面的平滑輪廓 是S形的。
全文摘要
公開了生坯聯(lián)接陶瓷構(gòu)件的方法，尤其是用于形成用于陶瓷金屬鹵化物燈的放電體的方法。該工藝包括提供具有陽性聯(lián)接表面的第一生坯陶瓷構(gòu)件和提供具有在尺寸方面設(shè)定為匹配地接收第一構(gòu)件的陰性聯(lián)接表面的第二生坯陶瓷構(gòu)件。第一和第二生坯陶瓷構(gòu)件沿著聯(lián)接表面組裝，組裝構(gòu)件均勻加熱以聯(lián)接第一和第二構(gòu)件。然后，聯(lián)接構(gòu)件在均勻冷卻該聯(lián)接構(gòu)件的冷卻浴液中冷卻。此后，聯(lián)接的生坯部件可插入到用于脫粘和燒結(jié)的爐子中。
文檔編號(hào)H01J9/00GK101861240SQ200880116893
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2008年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者B·丹尼森, G·H·金茨勒, M·V·伊, T·J·博伊爾 申請(qǐng)人:通用電氣公司