同心球及其製造方法
2023-10-07 06:31:19
專利名稱：同心球及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種工藝品製造領域，特別是一種同心球及同心球的製造方法。
背景技術：
傳統的同心球一般是用象牙等材料製成。這種同心球製作必須用鏤空雕刻的方法一層一層向裡雕刻並把每一層分離成殼狀球面，做到每一層都能活動，層數越多難度越大，材料硬度越高，脆性越大也越難加工，如陶瓷等材料用上述方法就無法加工出同心球。
發明內容
發明目的本發明所要解決的技術問題是針對現有同心球雕刻技術的不足，提供一種逐層向外加工同心球，特別是陶瓷同心球以及其它材料同心球的方法。 技術方案在各種材料同心球製作中陶瓷同心球加工工藝最複雜，難度最大，為闡述清楚，在本方案中特用陶瓷同心球的加工過程來對本發明加以說明，其它材料的同心球加工只需在此基礎上簡化一些工序，稍作改變就能實現。本發明的思路是利用陶瓷材料生坯的可塑性和易雕刻性，做出球體和每一層的球面狀殼體，並用鏤空雕刻工藝雕刻出所設計的圖案，層與層之間用隔離層材料填充支撐，隔離層材料的熔點須高於陶瓷材料的成瓷溫度，使得陶瓷同心球在窯爐中高溫燒結時層與層之間不會粘連，並且在同心球燒結成瓷後隔離層材料還可以從同心球的鏤空處取出。為了避免在高溫時同心球陶瓷表面粘附上隔離層材料顆粒，在陶瓷層與隔離層之間再塗敷一層高溫防粘潤滑塗料以增強效果。本發明包括以下步驟步驟一，設計並製作用於製造同心球的模具，所需模具數量視同心球層數多少而定，每一層陶瓷層與每一層隔離層都需要一副模具。每一副模具的形狀都相似，只是大小不同。模具的主要特徵為每一件模具都具有一個半球形的中空腔體，使每一層的陶瓷球坯體和隔離層球體正好可以放入模具的半球形中空腔體中；步驟二，備好製作同心球的陶瓷坯體材料、隔離材料與防粘材料。陶瓷同心球在經過高溫燒結時會產生一定的體積收縮，因此陶瓷坯體材料與隔離材料的收縮率必須一致；步驟三，製作出最裡層的實心陶瓷球坯體，並雕刻出所需圖案。步驟四，將陶瓷球坯體表面塗敷一層高溫防粘潤滑塗料；步驟五，待防粘塗層幹後，將陶瓷球坯體放入最裡一層模具的半球形中空腔體中，陶瓷球坯體的下半球正好合縫地填入模具半球中空腔中，上半球露出模具外。這時利用模具或工具在上半球體的表面做出一層均勻的殼狀隔離層，殼表面呈光滑球面狀且球面半徑正好與下一層模具的球面半徑相同；步驟六，取出已做好一半球面隔離層的同心球坯體放入下一副模具中，將已做好隔離層這一面球面朝下正好填入模具半球形中空部位，陶瓷球坯體上半球體露出在模具夕卜，用上一步驟同樣方法做出上半球體的殼狀隔離層。這時，整個陶瓷球坯體外面就完整地包裹了一層殼狀的隔離層；
步驟七，從模具中拿出同心球坯體，修去兩半球合縫處的毛刺和不平處，再將隔離層殼體表面塗敷一層高溫防粘潤滑塗料；步驟八，待防粘塗層幹後，將同心球坯體重新放入前一模具中，用類似步驟五的方法做出上半球殼狀陶瓷坯體層，並在這一層陶瓷坯殼層雕刻出鏤空圖案；步驟九，取出同心球坯體放入下一副模具，用類似步驟六的方法做出另一球面的陶瓷坯體殼層並雕刻出鏤空圖案。這時整個隔離層外面完整的包裹了一層陶瓷坯體球面殼層並雕刻好了鏤空圖案，露出下面的隔離層；步驟十，拿出同心球坯體，對合縫處及雕刻圖案處的毛刺進行修理，把同心球表面修正光潔後，在整個同心球表面塗敷一層高溫防粘潤滑塗料，這時的同心球坯體已包含了一層隔離層球面殼層與陶瓷層球面殼層；步驟十一，重複一遍步驟五至步驟十的操作，同心球的層數就增加了一層。多遍重 復步驟五至步驟十的操作就可做出多層同心球的各個陶瓷層和隔離層，直至做出所需層數的同心球。步驟十二，將陶瓷同心球坯放入合適的盒缽中置於高溫爐中燒結成瓷。步驟十三，從窯爐中取出陶瓷同心球，把層間的隔離層粉狀物清除乾淨，陶瓷同心球的製作即告完成。從上述的同心球製作過程我們可以看出，已完成的陶瓷同心球坯體中，其陶瓷坯球面殼層和隔離層球面殼層是互為隔離的同心球結構，只是在高溫燒結後陶瓷同心球層已燒結成瓷，而隔離層經過高溫後變為並不密實的粉末狀，去除隔離層粉末即得到了陶瓷同心球。陶瓷同心球的實心部分如果用隔離層材料製作，就得到中心部分空心的陶瓷同心球。本發明所述的方法，是以陶瓷為例來進行闡明的。陶瓷工藝較為複雜，製作難度也最大，如改用其它材料如金屬、水泥、塑料等材料製作同心球，只需簡化一些步驟和稍加改動設計就可實現，其從裡向外逐層加工的思路是不變的。有益效果使用本發明所述的方法，就可以解決用傳統方法無法加工的困難，加工出陶瓷同心球等多種材料的同心球。
圖I本發明中的陶瓷同心球示意圖；圖2最裡層的實心球放入模具時的示意圖，圖中I為模具，2為陶瓷實心球坯體；圖3做出實心球坯體上半球面的第一層隔離層，圖中3為隔離層；圖4準備製作另一半球面的第一層隔離層；圖5已完成第一層完整球面的隔離層；圖6在隔離層表面製作上半球第一層陶瓷坯殼狀層，4為陶瓷坯殼狀層；圖7為完成第一層完整的陶瓷坯殼層；圖8為完成第二層半球面隔離層；圖9為完成第二層完整球面的隔離層；圖10為已完成的多層陶瓷同心球坯體；圖11為已高溫燒結並清除乾淨隔離層細粉，製作完成的陶瓷同心球。
具體實施例方式
如圖所述，本發明公開了一種製作陶瓷同心球的加工方法，包括以下步驟步驟一，設計並製作用於製造同心球的模具1，所需模具數量視同心球層數多少而定，每一層陶瓷層與每一層隔離層都需要一副模具。每一副模具的形狀都相似，只是大小不同。模具I的主要特徵為每一件模具都具有一個半球形的中空腔體，使每一層的陶瓷球坯體和隔離層球面體正好可以放入模具I的半球形中空腔體中；步驟二，備好用來製作同心球的陶瓷坯體材料、隔離材料與防粘材料。陶瓷同心球必須經過高溫燒結而成，因此陶瓷坯體材料與隔離材料的收縮率必須一致；步驟三，製作出最裡層的實心陶瓷球坯體2，並在表面雕刻出所需圖案。步驟四，將陶瓷球坯體2表面塗敷一層高溫防粘潤滑塗料；步驟五，待防粘塗層幹後，將陶瓷球坯體2放入最裡一層的模具I的半球形中空腔 時利用模具或工具在上半球體的表面做出一層均勻的殼狀隔離層3,殼表面呈光滑球面狀且球面半徑正好與下一層模具半徑相同；步驟六，取出已做好一半球面隔離層的同心球坯體2放入下一副模具I中，將已做好隔離層3這一面半球面朝下正好填入模具I半球形中空部位，陶瓷球坯體2上半球體露出在模具I外，用上一步驟同樣方法做出上半球體的隔離層3。這時，整個陶瓷球坯體2外面就完整地包裹了一層殼狀的隔離層殼體3 ；步驟七，從模具中拿出同心球坯體2，修去兩半球合縫處的毛刺和不平處，再將隔離層3表面塗敷一層高溫防粘潤滑塗料；步驟八，待防粘塗層幹後，將同心球坯體2重新放入前一模具中，用類似步驟五的方法做出上半球陶瓷球面坯體4，雕刻出設計的鏤空圖案；步驟九，取出同心球坯體2放入下一副模具1，用類似步驟六的方法做出另一球面的陶瓷坯體4，雕刻出另一面的鏤空圖案，這時的整個隔離層3外面完整的包裹了一層經過鏤空雕刻的陶瓷坯體4;步驟十，拿出同心球坯體2，對合縫處的毛刺和雕刻圖案修理光潔後，在整個同心球表面塗敷一層高溫防粘潤滑塗料；步驟十一，重複一遍步驟五至步驟十的操作，同心球的層數就增加一層。多遍重複步驟五至步驟十的操作就可做出多層同心球的各個隔離層和陶瓷層，直至做出所需層數的同心球坯體。步驟十二，將陶瓷同心球坯放入合適的盒缽中置於高溫爐中燒結成瓷。步驟十三，取出陶瓷同心球，把層間的隔離層3粉狀物清除乾淨，陶瓷同心球的製作即告完成。本發明提供了一種從裡向外逐層加工陶瓷及其它材料同心球的思路及方法，具體實現該技術方案的方法和途徑很多，以上所述僅是本發明的優選實施方案，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種同心球製造方法，特別是陶瓷同心球製造方法，其特徵在於，其加工順序是從裡向外逐層加工而成；
2.根據權利要求I所述的一種陶瓷同心球製造方法，其特徵在於，在逐層向外加工時層與層之間需填充有隔離層，以避免高溫燒結時陶瓷層與陶瓷層的粘連，並起到層與層之間的支撐作用以便於陶瓷層坯體的附著和雕刻操作；
3.根據權利要求I所述的一種陶瓷同心球製造方法，其特徵在於，在逐層向外加工時層與層之間塗有高溫防粘潤滑劑，防止陶瓷層粘連隔離層粉末顆粒；
4.根據權利要求I所述的同心球製造方法 ，其特徵在於，所用材料是陶瓷、金屬、塑料、水泥等能用於同心球製造的材料。
5.根據權利要求4所述的同心球製造方法，其特徵在於，同心球的成型方法是借用簡單工具的手工方法；陶瓷注漿、熱壓鑄成型；塑料注塑成型；金屬焊接成型以及其它可用於同心球成型加工的方法。
全文摘要
本發明公開了一種同心球特別是陶瓷同心球製造方法，其特徵是變傳統的逐層向裡雕刻加工為逐層向外加工。利用陶瓷材料生坯體的可塑性和易雕刻性，做出球體和每一層的球面狀殼體，並雕刻出所設計的鏤空圖案，層與層之間用隔離層材料填充支撐，採用熔點高於陶瓷材料成瓷溫度的材料作隔離層，使陶瓷同心球在窯爐中高溫燒結時層與層之間不會粘連，並且在同心球燒結成瓷後隔離層材料還可以從同心球的鏤空處取出，從而得到各層都可以自如活動的陶瓷同心球。依據從裡向外逐層加工的思路，改用不同的材料，稍微改變工藝就可製成不同材料的同心球。
文檔編號B44C5/00GK102848844SQ20111018725
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月30日 優先權日2011年6月30日
發明者史祖法 申請人:史祖法