阅读说明：本技术 一种通信陶瓷介质滤波器射出成型生产技术 (Injection molding production technology of communication ceramic dielectric filter ) 是由 高亮 卫秀娟 于 2020-07-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种通信陶瓷介质滤波器射出成型生产技术,涉及陶瓷介质滤波器加工工艺技术领域,具体为一种通信陶瓷介质滤波器射出成型生产技术,陶瓷复合材料制作原料包括：陶瓷粉料、塑化剂、粘结剂等添加剂；所述其原料以重量份占比如下：陶瓷粉料重量占比为65％；塑化剂重量占比为15-20％；粘结剂重量占比为15-20％；其他添加剂重量占比为3-5％。该通信陶瓷介质滤波器射出成型生产技术,实现陶瓷介质滤波器一次注塑成型,既保证陶瓷滤波器主体材质的密实性、均匀性,又确保尺寸精确度和制品的一致性,降低的不良品率。还能减少陶瓷滤波器后续的机加工工序,是提高陶瓷滤波器生产效率、降低生产成本、实现批量化生产的优选方案。(The invention discloses an injection molding production technology of a communication ceramic dielectric filter, which relates to the technical field of ceramic dielectric filter processing technology, in particular to an injection molding production technology of a communication ceramic dielectric filter, wherein the ceramic composite material comprises the following raw materials: additives such as ceramic powder, plasticizer, binder and the like; the raw materials comprise the following components in parts by weight: the weight ratio of the ceramic powder is 65 percent; the weight percentage of the plasticizer is 15-20%; 15-20% of binder; the weight percentage of other additives is 3-5%. The injection molding production technology of the communication ceramic dielectric filter realizes one-time injection molding of the ceramic dielectric filter, guarantees the compactness and uniformity of the material of the ceramic filter main body, guarantees the dimensional accuracy and the consistency of products, and reduces the defective product rate. The subsequent machining process of the ceramic filter can be reduced, and the method is a preferred scheme for improving the production efficiency of the ceramic filter, reducing the production cost and realizing batch production.)

一种通信陶瓷介质滤波器射出成型生产技术

技术领域

本发明涉及陶瓷介质滤波器加工工艺技术领域，具体为一种通信陶瓷介质滤波器射出成型生产技术。

背景技术

陶瓷介质滤波器是一种采用介质谐振腔经过多级耦合而取得选频作用的微波滤波器，由于陶瓷介质滤波器具有功率容量大，***损耗低、小型化、低损耗和温度特性好等优点，所以在移动通信和微波通信等系统中得到了广泛应用，通信陶瓷介质滤波器是整个5G产业链高附加值环节之一，市场前景广阔，因此国内厂家纷纷参与。

但是现阶段普遍存在以下问题：

1、采用传统的干压成型方法制作陶瓷滤波器生坯，工艺简单、模具磨损大、生产效率低、尺寸偏差大、合格率不高；

2、由于干压时模块从上下两个方向对型腔内的粉体加压，粉体所受到的压力分布不均匀，极易形成团聚，导致陶瓷生坯内部密度不均匀、形状和位置尺寸以及密度差异大、易破碎等缺陷；

3、生坯的密度不均匀在烧结时收缩不均匀，内部形成难以检测的气孔、微裂纹，严重时会引起陶瓷体的外部变形、坯体开裂和分层等问题，使得陶瓷滤波器的良品率很低，不能很好满足人们的使用需求等缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种通信陶瓷介质滤波器射出成型生产技术，解决了上述背景技术中提出的如下问题：

1、采用传统的干压成型方法制作陶瓷滤波器生坯，工艺简单、模具磨损大、生产效率低、尺寸偏差大、合格率低；

2、由于干压时模块从上下两个方向对型腔内的粉体加压，粉体所受到的压力分布不均匀，极易形成团聚，导致陶瓷生坯内部密度不均匀、形状和位置尺寸以及密度差异大、易破碎等缺陷；

3、生坯的密度不均匀在烧结时收缩不均匀，内部形成难以检测的气孔、微裂纹，严重时会引起陶瓷体的外部变形、坯体开裂和分层等问题，使得陶瓷滤波器的良品率很低。

为了解决以上问题，本发明通过以下技术方案予以实现：一种通信陶瓷介质滤波器射出成型生产技术，所述陶瓷复合材料制作原料包括：陶瓷粉料、塑化剂、粘结剂等添加剂；所述其原料以重量份占比如下：陶瓷粉料重量占比为65％；塑化剂重量占比为15-20％；粘结剂重量占比为15-20％；其他添加剂重量占比为3-5％。

可选的，所述陶瓷滤波器射出成型法生产流程具体操作步骤如下：

(1)将上述陶瓷粉料、塑化剂、粘结剂等添加剂通过搅拌机进行搅拌混合，在混合、拌匀后得到陶瓷复合材料，其中对物料的搅拌混合时长为60～90min；

(2)将步骤(1)中混合完成后的陶瓷复合材料均匀倒入密炼机中，随后导入造粒机中实现混炼处理，并通过造粒机对陶瓷复合材料进行加工，制成陶瓷颗粒料；

(3)将步骤(2)制成的陶瓷颗粒料通过陶瓷注塑成型机的螺杆以及料筒之间的配合，并在对颗粒料进行精准计量后加进料筒里；随后将料筒加热使陶瓷颗粒塑化成糊状熔体；随后通过注塑螺杆的旋转施压将糊状的熔体材料再次搅拌均匀后，射入金属模具型腔，并均匀地充填到模具型腔内各细微部分；通过对金属模具型腔冷却等工艺，让陶瓷熔体材料固化；脱模后得到内部密度均匀、一致性好，外部孔位尺寸精准度好的陶瓷滤波器生坯，请参阅图2；

(4)将步骤(3)制得的陶瓷生坯放入环保型热脱脂炉内加热，通过热脱脂或其他物理工艺，去除掉步骤(1)工序中添加的塑化剂、粘结剂等添加剂成分，得到脱脂后的陶瓷滤波器素坯，其中陶瓷生胚加热脱脂过程中的温度环境为560℃；

(5)将步骤(4)制得的陶瓷滤波器素坯放入烧结炉，利用5段温度控制的方法，将陶瓷素坯烧结固化成型，从而得到内部密度均匀、外部形位公差精准的陶瓷滤波器的本体。

可选的，所述上述步骤(3)中料筒的加热温度需保持在560℃以上。

可选的，所述上述步骤(5)中烧结过程的温度范围为250～1560℃；烧结时长为30小时。

本发明提供了一种通信陶瓷介质滤波器射出成型生产技术，具备以下有益效果：

通过优化工艺过程即陶瓷粉体配方及密炼制备、注射成形、脱脂、烧结四个方面可提高产品精度：

1、将合适的有机载体与陶瓷粉末混合，在一定温度下混炼、干燥、造粒，得到注塑级的陶瓷材料，其中有机载体包含塑化剂、粘结剂等；

2、密炼后得到的注塑级陶瓷料在注塑成型机的机筒内被加热转变为黏稠性熔体，在螺杆与机筒共同作用下产生压力，将陶瓷熔体高速注入金属模具型腔内，经过冷却固化后脱模，得到所需形状和精度的陶瓷滤波器生坯；

3、在陶瓷滤波器射出成型环节中，对陶瓷材料配方、添加剂及密炼等工艺环节提出更高要求，陶瓷材料的熔融性、流动性越好，注入模具型腔后的生坯形状及尺寸精准性越高好，因此，陶瓷材料的密炼环节是实现陶瓷滤波器射出成型精度控制的关键；

4、通过加热或其他物理化学方法，将陶瓷生坯内含的有机物排除，脱脂是陶瓷滤波器注塑成型之后的又一道关键步骤，脱脂会影响陶瓷滤波器变形、开裂和内部微孔等缺陷；

5、陶瓷生坯在高温下致密化烧结，获得所需外观形状、尺寸精度和显微结构的致密的陶瓷滤波器陶瓷部件，实测制品精度达±2μm；

本发明是采用精密陶瓷射出成型技术，实现陶瓷介质滤波器一次注塑成型，既保证陶瓷滤波器主体材质的密实性、均匀性，又确保尺寸精确度和制品的一致性，降低的不良品率，还能减少陶瓷滤波器后续的机加工工序，是提高陶瓷滤波器生产效率、降低生产成本、实现批量化生产的优选方案。

附图说明

图1为本发明具体操作流程示意图；

图2为本发明陶瓷熔体材料成型及固化过程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1：

一种通信陶瓷介质滤波器射出成型生产技术，所述陶瓷复合材料制作原料包括：陶瓷粉料、塑化剂、粘结剂等添加剂；所述其原料以重量份占比如下：陶瓷粉料重量占比为65％；塑化剂重量占比为15-20％；粘结剂重量占比为15-20％；其他添加剂重量占比为3-5％。

所述陶瓷滤波器射出成型法生产流程具体操作步骤如下：

(1)将上述陶瓷粉料、塑化剂、粘结剂等添加剂通过搅拌机进行搅拌混合，在混合、拌匀后得到陶瓷复合材料，其中对物料的搅拌混合时长为60～90min；

(2)将步骤(1)中混合完成后的陶瓷复合材料均匀倒入密炼机中，随后导入造粒机中实现混炼处理，并通过造粒机对陶瓷复合材料进行加工，制成陶瓷颗粒料；

(3)将步骤(2)制成的陶瓷颗粒料通过陶瓷注塑成型机的螺杆以及料筒之间的配合，并在对颗粒料进行精准计量后加进料筒里；随后将料筒加热使陶瓷颗粒塑化成糊状熔体，其中料筒的加热温度需保持在280℃以上；

随后通过注塑螺杆的旋转施压将糊状的熔体材料再次搅拌均匀后，射入金属模具型腔，并均匀地充填到模具型腔内各细微部分；通过对金属模具型腔冷却等工艺，让陶瓷熔体材料固化；脱模后得到内部密度均匀、一致性好，外部孔位尺寸精准度好的陶瓷滤波器生坯，请参阅图2；

(4)将步骤(3)制得的陶瓷生坯放入环保型热脱脂炉内加热，通过热脱脂或其他物理工艺，去除掉步骤(1)工序中添加的塑化剂、粘结剂等添加剂成分，得到脱脂后的陶瓷滤波器素坯，其中陶瓷生胚加热脱脂过程中的温度环境为560℃；

(5)将步骤(4)制得的陶瓷滤波器素坯放入烧结炉，利用5段温度控制的方法，将陶瓷素坯烧结固化成型，从而得到内部密度均匀、外部形位公差精准的陶瓷滤波器的本体，其中烧结过程的温度范围为250～1560℃；烧结时长为30小时。

实施例2：

一种通信陶瓷介质滤波器射出成型生产技术，所述陶瓷复合材料制作原料包括：陶瓷粉料、塑化剂、粘结剂等添加剂；所述其原料以重量份占比如下：陶瓷粉料重量占比为70％；塑化剂重量占比为10-15％；粘结剂重量占比为10-15％；其他添加剂重量占比为5-10％。

所述陶瓷滤波器射出成型法生产流程具体操作步骤如下：

(1)将上述陶瓷粉料、塑化剂、粘结剂等添加剂通过搅拌机进行搅拌混合，在混合、拌匀后得到陶瓷复合材料，其中对物料的搅拌混合时长为60～90min；

(2)将步骤(1)中混合完成后的陶瓷复合材料均匀倒入密炼机中，随后导入造粒机中实现混炼处理，并通过造粒机对陶瓷复合材料进行加工，制成陶瓷颗粒料；

(3)将步骤(2)制成的陶瓷颗粒料通过陶瓷注塑成型机的螺杆以及料筒之间的配合，并在对颗粒料进行精准计量后加进料筒里；随后将料筒加热使陶瓷颗粒塑化成糊状熔体，其中料筒的加热温度需保持在280℃以上；

(4)随后通过注塑螺杆的旋转施压将糊状的熔体材料再次搅拌均匀后，射入金属模具型腔，并均匀地充填到模具型腔内各细微部分；通过对金属模具型腔冷却等工艺，让陶瓷熔体材料固化；脱模后得到内部密度均匀、一致性好，外部孔位尺寸精准度好的陶瓷滤波器生坯，请参阅图2；

(5)将步骤(4)制得的陶瓷生坯放入环保型热脱脂炉内加热，通过热脱脂或其他物理工艺，去除掉步骤(1)工序中添加的塑化剂、粘结剂等添加剂成分，得到脱脂后的陶瓷滤波器素坯，其中陶瓷生胚加热脱脂过程中的温度环境为560℃；

(6)将步骤(5)制得的陶瓷滤波器素坯放入烧结炉，利用5段温度控制的方法，将陶瓷素坯烧结固化成型，从而得到内部密度均匀、外部形位公差精准的陶瓷滤波器的本体，其中烧结过程的温度范围为250～1560℃；烧结时长为30小时。

本发明通信陶瓷介质滤波器射出成型的方法具有以下优点：

1、密炼后得到的注塑级陶瓷料在注塑成型机的机筒内被加热转变为黏稠性熔体，在螺杆与机筒共同作用下产生压力，将陶瓷熔体高速注入金属模具型腔内，经过冷却固化后脱模，得到所需形状和精度的陶瓷滤波器生坯；

2、在陶瓷滤波器射出成型环节中，对陶瓷材料配方、添加剂及密炼等工艺环节提出更高要求，陶瓷材料的熔融性、流动性越好，注入模具型腔后的生坯形状及尺寸精准性越高好，因此，陶瓷材料的密炼环节是实现陶瓷滤波器射出成型精度控制的关键；

4、通过加热或其他物理化学方法，将陶瓷生坯内含的有机物排除，脱脂是陶瓷滤波器注塑成型之后的又一道关键步骤，脱脂会影响陶瓷滤波器变形、开裂和内部微孔等缺陷，陶瓷生坯在高温下致密化烧结，获得所需外观形状、尺寸精度和显微结构的致密的陶瓷滤波器陶瓷部件，制品精度达±2μm

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。