压片机以及使用压片机制造样片的方法与流程

测量装置的制造及其应用技术1.本技术涉及压片机技术领域，尤其涉及一种压片机以及使用压片机制造样片的方法。背景技术：2.样片在摆脱模筒的束缚后会膨胀，目前在使用压片机脱模取坯的过程中存在一种中间状态，即样片的一部分已被推出模筒、而另一部分仍在模筒内的状态，已出模筒的一部分由于突然摆脱了模筒的约束，一下释放了所有的弹性形变，未出模筒的另一部分由于模筒的约束无法释放弹性形变，膨胀的巨大差异造成在分界处的剪应力过大，导致已出模筒的部分和未出模筒的另一部分裂开甚至剥离。技术实现要素：3.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。4.例如，本技术提出了一种压片机，能使样片逐渐释放膨胀力，减小样片在脱模过程中发生裂开、剥离等问题；5.本技术还提出一种样片的制造方法，使用了上述的压片机。6.为了解决上述问题，本技术第一方面提供了一种压片机，包括：第一支撑座；第二支撑座，所述第二支撑座与所述第一支撑座相对设置，并通过支架固定连接；第一施压组件和第二施压组件，所述第一施压组件的固定端坐落于所述第一支撑座上，所述第二施压组件的固定端与所述第二支撑座固定连接，所述第一施压组件的自由端与所述第二施压组件的自由端可移动地相向设置，适于双向施压；模筒，所述模筒的下端套设在所述第一施压组件的自由端上，所述模筒内限定出容纳空间，所述容纳空间内盛放有原料粉末或已完成压制的样片，其中，所述模筒中的至少部分的内径从上到下逐渐减小。7.根据本技术的压片机，由于模筒上其中一部分的内径逐渐变化，使得样片逐渐脱离模筒的过程中为有梯度的逐渐膨胀，弹性形变逐渐被释放的过程大幅度减小了样片内粉末颗粒之间的剪应力变化幅度，有效避免样片裂开。8.进一步地，所述第一施压组件包括：第一驱动机构，所述第一驱动机构的一端与所述第一支撑座固定连接；以及第一柱塞，所述第一柱塞设置在所述第一驱动机构的另一端，所述模筒套设在所述第一柱塞上。9.进一步地，所述第一施压组件还包括支撑件，所述支撑件设置在所述第一驱动机构和所述第一柱塞之间。10.进一步地，所述第二施压组件包括：第二驱动机构，所述第二驱动机构的一端与所述第二支撑座固定连接；以及第二柱塞，所述第二柱塞设置在所述第二驱动机构的另一端，并与所述第一柱塞正对。11.进一步地，还包括：弹性部件，所述弹性部件与所述模筒的下端配合，以支撑所述模筒。12.进一步地，所述模筒包括：模筒本体；以及凸起部，所述凸起部设置在所述模筒本体下端的外周壁上，所述弹性部件与所述凸起部配合。13.进一步地，所述模筒本体包括第一段和第二段，所述第一段的上端与第二段的下端连接，所述第二段的内径从上到下逐渐减小，所述第一段的内径与所述第二段的下端内径相同。14.进一步地，所述第二段的最大内径不小于膨胀后的样片的直径。15.进一步地，所述第二段的母线l与轴线o的角度α为：0＜α≤22.5°。16.进一步地，还包括：第一脱模辅助件，所述第一脱模辅助件的一部分设置在所述第二支撑座上，所述第一脱模辅助件的另一部分可选择性地向所述凸起部施压。17.进一步地，所述第一脱模辅助件构造为螺纹组件，所述螺纹组件包括内螺纹件和外螺纹件，所述内螺纹件与所述第二支撑座固定连接，所述外螺纹件与所述内螺纹件螺纹配合。18.进一步地，所述螺纹组件设置在所述第二施压组件的外侧，所述外螺纹件的下端设置有通孔，所述通孔的直径大于所述模筒本体的外径。19.进一步地，在脱模过程中，所述第一施压组件和所述第二施压组件分别向所述模筒中的样片施压，所述模筒能够相对于所述第一施压组件的自由端和所述第二施压组件的自由端发生相对位移。20.进一步地，所述第一施压组件能够在压片过程中向所述模筒中的原料粉末施加第一压力且在脱模过程中向所述模筒中的样片施加第二压力，其中，所述第二压力小于所述第一压力；和/或所述第二施压组件能够在压片过程中向所述模筒中的原料粉末施加第一压力且在脱模过程中向所述模筒中的样片施加第二压力，其中，所述第二压力小于所述第一压力。21.进一步地，所述第二压力为所述第一压力的1/10～1/1000。22.本技术第二方面公开了一种压片机，包括：第一支撑座；第二支撑座，所述第二支撑座与所述第一支撑座相对设置，并通过支架固定连接；第一施压组件和第二施压组件，所述第一施压组件的固定端坐落于所述第一支撑座上，所述第二施压组件的固定端与所述第二支撑座固定连接，所述第一施压组件的自由端可移动地靠近或远离所述第二施压组件的自由端，所述第一施压组件的自由端与所述第二施压组件的自由端配合适于双向施压；以及模筒，所述模筒的下端套设在所述第一施压组件的自由端上，所述模筒内限定出容纳空间，所述容纳空间内盛放有原料粉末或已完成压制的样片，其中，所述模筒中的至少部分的内径从上到下逐渐减小。23.本技术第三方面公开了一种样片的制造方法，利用所述的压片机制作，包括以下步骤：24.向模筒中加入制作样片的原料粉末；25.第一施压组件或/和第二施压组件移动，向所述原料粉末双向施压，以将所述原料粉末压制成样片；以及26.维持双向施压并向所述模筒施加外力，以将压制完成后的样片逐渐推出所述模筒。27.进一步地，在将所述原料粉末压制成样片的过程中，施加的压力为第一压力；在将压制完成后的样片逐渐推出所述模筒的过程中，向所述样片施加的压力为第二压力，其中，所述第二压力小于所述第一压力。28.进一步地，所述第二压力为所述第一压力的1/10～1/1000。29.本技术第四方面公开了一种样片的制造方法，利用所述的压片机制作，包括以下步骤：30.向模筒中加入制作样片的原料粉末；31.第一施压组件或/和第二施压组件移动，向所述原料粉末双向施压，以将所述原料粉末压制成样片；以及32.第一施压组件和第二施压组件分别向压制完成后的样片施加不对等的压力，并向所述模筒施加外力，以将压制完成后的样片逐渐推出所述模筒。33.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明34.通过下文中参照附图对本公开所作的描述，本公开的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本公开有全面的理解。35.图1是根据本技术实施例中模筒与第一柱塞配合的示意图；36.图2a是根据本技术一个实施例中压片机初始状态的示意图；37.图2b是根据本技术一个实施例中压片机脱模取片的示意图；38.图3a是根据本技术另一个实施例中压片机初始状态的示意图；39.图3b是根据本技术另一个实施例中压片机压制成片的示意图；40.图3c是根据本技术另一个实施例中压片机脱模取片的示意图；41.图4a是根据本技术又一个实施例中压片机初始状态的示意图；42.图4b是根据本技术又一个实施例中压片机压制成片的示意图；43.图4c是根据本技术又一个实施例中压片机脱模取片的示意图；44.图5是根据本技术实施例中第一柱塞的结构示意图；45.图6是根据本技术实施例中模筒本体的剖面图；46.图7是根据本技术实施例中脱模取片过程中的中间状态示意图；47.图8a是根据本技术一个实施例中样片制作方法的流程图；48.图8b是根据本技术另一个实施例中样片制作方法的流程图。49.需要注意的是，为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，结构或区域的尺寸可能被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。50.附图标记：51.压片机1000，52.第一支撑座1，53.第二支撑座2，54.支架3，55.模筒4，模筒本体41，第一段411，第二段412，凸起部42，耐磨层43，56.原料粉末51，样片52，57.第一驱动机构61，第一柱寨62，凸台621，尖端部622，58.第二驱动机构71，第二柱塞72，59.支撑件8，60.弹性部件9，61.第一脱模辅助件10，内螺纹件101，外螺纹件102，通孔103，62.第二脱模辅助件11，过孔1101。具体实施方式63.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。64.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本领域普通技术人员所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。65.在本文中，除非另有特别说明，诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等方向性术语用于表示基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开，而不是指示或暗示所指的装置、元件或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作。需要理解的是，当被描述对象的绝对位置改变后，则它们表示的相对位置关系也可能相应地改变。因此，这些方向性术语不能理解为对本公开的限制。66.目前使用的粉末制坯的压片机，在制备样片过程中主要有三个步骤，分别是：加料合模、加压制坯和脱模取坯。本技术是对压片机内的模筒做了改进，以在脱模取坯的过程中使样片保持完整。67.现有技术在脱模取坯的步骤中，通常先拿走上活塞，然后通过下活塞向上施力推样片，将样片从模筒内推出。而在样片脱离模筒的过程中存在一种中间状态，也就是样片的一部分已被推出模筒、而另一部分仍在模筒内的状态，已出模筒的一部分由于突然摆脱了模筒的约束，一下释放了所有的弹性形变，未出模筒的另一部分由于模筒的约束无法释放弹性形变，样片发生形变的分界线一般处于模筒的筒口，分界线处因膨胀的巨大差异造成剪应力过大，导致已出模筒的部分和未出模筒的另一部分裂开甚至剥离。68.一种解决方法是在模筒内增加一个金属“杯”，金属“杯”包裹样片从模筒内脱出，金属“杯”可确保已出模筒的样片一部分和未出模筒的样片另一部分变形具有一定的同步性，从而避免在剪应力作用下坯破样片的情况。但是，在脱模完成后还需要进行金属“杯”与样片的分离，样片仍有易被损坏的问题。69.另一种解决方法是在难成形粉末颗粒中适量填加辅助成型剂，例如：在粗晶氧化铝粉末颗粒压制成型前，向其内部添加适量的高岭土粉末，或有机粘结剂，或少量的水经过一段时间的陈化，能够明显提高样片脱模的成功率。但是，随着科学技术的发展，对材料种类、纯度和性能等方面提出了越来越高的要求，为了获得更好地性能，要求极高的原料粉末的纯净度，不允许添加任何辅助成型剂，甚至不允许接触极少量的水，导致制坯成型过程中一次成功率极低。实验室合成的各种功能材料粉末往往成本极高、制备周期很长，成型失败后的粉末往往不允许随便丢弃，一般会经再次研磨、重新压制坯体，但是，由于模筒的磨损等诸多原因，多次毁制后，粉末不可避免地受到不同程度的污染，严重影响了科研成效和产品性能。70.对于目前的情况，无任借助何辅助成型剂且能够一次性制成样片的方法和设备，是亟需解决的问题。71.本技术是对压片机中模筒的改进，改进后的模筒可以逐渐释放样片的弹性形变，避免了已出模筒的部分突然无限制膨胀而造成分界线处的剪应力变化幅度过大的情况。72.需要注意的是，本技术没有对压片机1000中的各个组成部件的具体方位做限定，各个组成部件可以为纵向上布置的，即图2a-图4c中所示的，第一支撑座1在第二支撑座2的下侧，第一施压组件的自由端与第二施压组件的自由端在上下方向上相对设置，还可以是水平方向上布置的，即，第一支撑座1在第二支撑座2的一侧，第一施压组件的自由端与第二施压组件的自由端在左右方向(前后方向)上相对设置，上述布置方式均可实施本技术的技术方案，属于本技术要保护的范围。73.下面参照图1-图6描述根据本技术实施例的压片机1000。74.为了更好地说明本技术的技术方案，下述的解释将以图2a-图2b中各个组成部件的布置方向为参考进行解释。75.根据本技术的一个实施例，如图2a-图2b、图5和图6所示，提供一种压片机1000，包括：第一支撑座1、第二支撑座2、第一施压组件、第二施压组件和模筒4。76.具体的，第二支撑座2与第一支撑座1相对设置，并通过支架3固定连接，第一施压组件的固定端坐落于第一支撑座1上，第二施压组件的固定端与第二支撑座2固定连接，第一施压组件的自由端与第二施压组件的自由端可移动地相向设置，适于双向施压。77.第一支撑座1、第二支撑座2和支架3形成压片机1000的骨架，如图2a-图2b所示，第一支撑座1相当于压片机1000的底座，上面放置有第一施压组件，第一施压组件的固定端可以与第一施压组件固定连接，也可以为无连接，仅为放置在第一支撑座1上的零部件。第一施压组件的自由端与第二施压组件的自由端相对设置，且可相向运动，在相向运动后可相互压紧。78.需要注意的是，若为第一施压组件和第一支撑座1无连接的方式，则在压片机1000使用前需要先进行矫正，将第一施压组件的自由端和第二施压组件的自由端正对，满足在样片52加压制片的过程中可以实现相互压紧的要求。79.模筒4的下端套设在第一施压组件的自由端上，模筒4内限定出容纳空间，容纳空间内盛放有原料粉末51或已完成压制的样片52。80.模筒4构造为中空的管筒，模筒4的下端套设在第一施压组件的自由端上，模筒4的上端与第一施压组件的自由端有一定距离，模筒4和第一施压组件的自由端配合形成可存放制成样片52和原料粉末51容纳空间。由于模筒4的内径与第一施压组件的自由端的直径间隙配合，使得第一施压组件的自由端可以在模筒4的轴向方向上移动。81.在加压制片过程中，第一施压组件的自由端向上移动，第二施压组件的自由端向下移动，对模筒4内的原料粉末51实施双向压制形成样片52。双向施加压力可以避免制备出的样片52出现上、下部分密实度的差异现象，烧成后的样片52不易因上、下部分的收缩率不同而出现翘曲变形的问题。82.在脱模过程中，第一施压组件和第二施压组件分别向模筒4中的样片52施压，模筒4能够相对于第一施压组件的自由端和第二施压组件的自由端发生相对位移。83.可以理解的是，在脱模过程中，第一施压组件和第二施压组件可以向模筒4中的样片52施加同样的压力，模筒4在外力的作用下相对于第一施压组件的自由端和第二施压组件的自由端发生相对位移，使样片52从模筒4中推出；第一施压组件和第二施压组件还可以向模筒4中的样片52分别施加不同样的压力，第一施压组件和第二施压组件中具有较大压力的施压组件将推动样片52移动，模筒4在外力的作用下保持不动，即模筒4相对于第一施压组件的自由端和第二施压组件的自由端发生相对位移，直至模筒4中的样片52完全被推出。84.上述脱模取片的过程中，持续双向施压使得样片52一直处于压紧状态，最大限度的避免了在样片52脱离模筒4时边缘部的剥层开裂的问题。85.根据本技术的压片机1000，通过在脱模过程中第一施压组件和第二施压组件对模筒4中的样片52的上下两部分分别施压，使得样片52一直处于被双向夹紧压制状态，这样在模筒4推出过程中，样片52的边缘部发生剥层开裂的情况可以得到明显缓解，提高了制片一次性成功的概率。86.在本技术的实施例中，模筒4中的至少部分的内径从上到下逐渐减小。87.如图1所示，模筒4的上端内径大，然后内径从上到下逐渐变小。样片52在最小的内径处制得，通过第一施压组件的自由端的推力，使得样片52逐渐向上移，在样片52向上移动的过程中，其膨胀力逐渐被释放，直至模筒4的最大内径时，膨胀力完全被释放。在带有内径变化地模筒4作用下，样片52的弹性形变被缓慢地恢复，使得粉末颗粒之间的物理键结合所提供的内摩擦力超过因弹性形变带来的剪应力，从而在逐渐推出的过程中得到边缘较为完整的样片52。88.需要注意的是，模筒4的最小内径能够与第一施压组件的自由端间隙配合。89.根据本技术的压片机1000，由于模筒4上其中一部分的内径逐渐变化，使得样片52逐渐脱离模筒4的过程中为有梯度的逐渐膨胀，弹性形变逐渐被释放的过程大幅度减小了样片内粉末颗粒之间的剪应力变化幅度，有效避免样片52裂开。90.根据本技术的另一个实施例，如图3a-图6提供一种压片机1000，包括：第一支撑座1、第二支撑座2、第一施压组件、第二施压组件和模筒4。91.具体的，第二支撑座2与第一支撑座1相对设置，并通过支架3固定连接，第一施压组件的固定端坐落于第一支撑座1上，第二施压组件的固定端与第二支撑座2固定连接，第一施压组件的自由端与第二施压组件的自由端可移动地相向设置，适于双向施压。92.第一支撑座1、第二支撑座2和支架3形成压片机1000的骨架，如图3a-图4c所示，第一支撑座1相当于压片机1000的底座，上面放置有第一施压组件，第一施压组件的固定端可以与第一施压组件固定连接，也可以为无连接，仅为放置在第一支撑座1上的零部件。第一施压组件的自由端与第二施压组件的自由端相对设置，第一施压组件的自由端在上下方向上可移动地靠近或远离第二施压组件的自由端，其中，在第一施压组件的自由端向上移动时，与第二施压组件的自由端配合适于双向施压。93.需要注意的是，若为第一施压组件和第一支撑座1无连接的方式，则在压片机1000使用前需要先进行矫正，将第一施压组件的自由端和第二施压组件的自由端正对，满足在样片52加压制片的过程中可以实现相互压紧的要求。94.模筒4的下端套设在第一施压组件的自由端上，模筒4内限定出容纳空间，容纳空间内盛放有原料粉末51或已完成压制的样片52。95.模筒4构造为中空的管筒，模筒4的下端套设在第一施压组件的自由端上，模筒4的上端与第一施压组件的自由端有一定距离，模筒4和第一施压组件的自由端配合形成可存放制成样片52和原料粉末51容纳空间。由于模筒4的内径与第一施压组件的自由端的直径间隙配合，使得第一施压组件的自由端可以在模筒4的轴向方向上移动。96.在加压制片过程中，第一施压组件的自由端向上移动，第二施压组件的自由端向下移动，对模筒4内的原料粉末51实施双向压制形成样片52。双向施加压力可以避免制备出的样片52出现上、下部分密实度的差异现象，烧成后的样片52不易因上、下部分的收缩率不同而出现翘曲变形的问题。97.在脱模过程中，第一施压组件和第二施压组件分别向模筒4中的样片52施压，模筒4能够相对于第一施压组件的自由端和第二施压组件的自由端发生相对位移。98.可以理解的是，在脱模过程中，第一施压组件和第二施压组件可以向模筒4中的样片52施加同样的压力，模筒4在外力的作用下相对于第一施压组件的自由端和第二施压组件的自由端发生相对位移，使样片52从模筒4中推出；第一施压组件和第二施压组件还可以向模筒4中的样片52分别施加不同样的压力，第一施压组件和第二施压组件中具有较大压力的施压组件将推动样片52移动，模筒4在外力的作用下保持不动，即模筒4相对于第一施压组件的自由端和第二施压组件的自由端发生相对位移，直至模筒4中的样片52完全被推出。99.上述脱模取片的过程中，持续双向施压使得样片52一直处于压紧状态，最大限度的避免了在样片52脱离模筒4时边缘部的剥层开裂的问题。100.根据本技术的压片机1000，通过在脱模过程中第一施压组件和第二施压组件对模筒4中的样片52的上下两部分分别施压，使得样片52一直处于被双向夹紧压制状态，这样在模筒4推出过程中，样片52的边缘部发生剥层开裂的情况可以得到明显缓解，提高了制片一次性成功的概率。101.在本技术的实施例中，模筒4中的至少部分的内径从上到下逐渐减小。102.如图1所示，模筒4的上端内径大，然后内径从上到下逐渐变小。样片52在最小的内径处制得，通过第一施压组件的自由端的推力，使得样片52逐渐向上移，在样片52向上移动的过程中，其膨胀力逐渐被释放，直至模筒4的最大内径时，膨胀力完全被释放。在带有内径变化地模筒4作用下，样片52的弹性形变被缓慢地恢复，使得粉末颗粒之间的物理键结合所提供的内摩擦力超过因弹性形变带来的剪应力，从而在逐渐推出的过程中得到边缘较为完整的样片52。103.需要注意的是，模筒4的最小内径能够与第一施压组件的自由端间隙配合。104.根据本技术的压片机1000，由于模筒4上其中一部分的内径逐渐变化，使得样片52逐渐脱离模筒4的过程中为有梯度的逐渐膨胀，弹性形变逐渐被释放的过程大幅度减小了样片内粉末颗粒之间的剪应力变化幅度，有效避免样片52裂开。105.根据本技术的一个实施例，第一施压组件能够在压片过程中向模筒4中的原料粉末51施加第一压力，且在脱模过程中向模筒4中的样片52施加第二压力，其中，第二压力小于第一压力；和/或第二施压组件能够在压片过程中向模筒4中的原料粉末51施加第一压力，且在脱模过程中向模筒4中的样片52施加第二压力，其中，第二压力小于第一压力。106.根据经验和实验数据，平均粒度在200目的石英和氧化铝粉末，可利用直径20mm的模筒，理想的施压力度在10000n～80000n。107.根据上述理想的施压力度，第一施压组件和第二施压组件对样片52实施双向施压，然后再向模筒4施加外力，将压制完成后的样片52逐渐推出模筒4。脱模过程中对样片的双向施压的第二压力需低于压制样片52时双向施压的第一压力，即在压制样片52时双向施压的第一压力为理想的施压力度在10000n～80000n，而在脱模过程中对样片双向施压的第二压力需小于10000n～80000n。108.优选的，第二压力为第一压力的1/10～1/1000。109.作为最优选，根据经验表明，可为上述压制样片52时施压力度的1/10～1/1000。以平均粒度200目的石英和氧化铝粉末为例，利用直径20mm的模筒4，理想的脱模压力在10n～8000n之间。110.可以理解的是，第二压力小于第一压力有利于提高样片52脱模时的完整性。具体的，在脱模过程中对样片的双向施压的力度高于制样片52时双向施压的力度的1/10时，较大的压力加持使得样片52推出模筒4时的阻力过大，进而脱离难度增加，且极可能导致样片52被推出模筒4后被双向施压的压紧力压溃；而在脱模过程中对样片52的双向施压的力度高于制样片52时双向施压的力度的1/1000时，较小的压力使得原料粉末颗粒之间的结合作用力不足，不能克服在脱模过程中产生的剪力，导致已出模筒的一部分与未出模筒的另一部分裂开。111.根据本技术的一个实施例，第一施压组件包括：第一驱动机构61和第一柱塞62。112.具体的，第一驱动机构的一端与第一支撑座1固定连接，第一柱塞62设置在第一驱动机构的另一端，模筒4套设在第一柱塞62上，以在第一驱动机构61的驱动下使第一柱塞62靠近或远离第二施压组件的自由端。113.可以理解为，第一驱动机构61和第一柱塞62上下布置，第一柱塞62设置在第一驱动机构61的上侧，更靠近第二施压组件的自由端。在加压制片过程中，第一驱动机构61带动第一柱塞62靠近第二施压组件的自由端，与第二柱塞72相互压紧；在脱模完成后，第一驱动机构61带动第一柱塞62远离第二施压组件的自由端(第二柱塞72)。114.其中的第一驱动机构61可以构造为油缸、气缸、液压缸、电动推杆、千斤顶等可以对第一柱塞62施加推力，以实现第一柱塞62上下移动的装置。115.根据本技术的一个实施例，第一施压组件还包括支撑件8，支撑件8设置在第一驱动机构61和第一柱塞62之间。116.在第一柱塞62和第二柱塞72相互压紧的过程中产生应力，第一驱动机构61与第一柱塞62直接连接，可能会对第一驱动机构61的外壳造成损坏。因此本技术中，在第一柱塞62和第一驱动机构61之间设置支撑件8，以缓解第一柱塞62对第一驱动机构61的应力作用。117.当然可以理解的是，支撑件8与第一柱塞62连接面的表面积需要大于第一柱塞62的直径，以分散应力作用。118.根据本技术的一个实施例，第一柱塞62的周向上设置有多个凸台621，多个凸台621在第一柱塞62的轴向上间隔设置。119.图5为根据本技术的一个示例性实施例的第一柱塞62的结构示意图。如图5所示，第一柱塞62的表面上有多个凸台621，在第一柱塞62的轴向上间隔设置，凸台621可与模筒4的内周壁接触，在原料粉末51加入到容纳空间后，凸台621可以防止原料粉末51溢出。120.根据本技术的一个实施例，凸台621上设置有尖端部622，尖端部622与模筒4的内周壁止抵。121.凸台621上设置有尖端部622，尖端部622可以为凸台621的棱边，棱边与第一柱塞62的移动方向垂直。在脱模取片的过程中，由于模筒4可相对于第一柱塞62发生相对位移，尖端部622可以及时刮除粘附于模筒4内周壁的原料粉末51。122.根据本技术的一个实施例，第二施压组件包括：第二驱动机构71和第二柱塞72。123.具体的，第二驱动机构的一端与第二支撑座2固定连接，第二柱塞72设置在第二驱动机构的另一端，以在第二驱动机构71的驱动下使第二柱塞72靠近或远离第一施压组件的自由端。124.第二驱动机构71和第二柱塞72的作用过程与第一驱动机构61和第一柱塞62相同，仅为施力方向相反。可以理解为，第二驱动机构71和第二柱塞72上下布置，第二柱塞72设置在第二驱动机构71的下侧，更靠近第一施压组件的自由端。在加压制片过程中，第二驱动机构71带动第二柱塞72靠近第一施压组件的自由端，与第一柱塞62相互压紧；在脱模完成后，第二驱动机构71带动第二柱塞72远离第一施压组件的自由端(第一柱塞62)。125.其中的第二驱动机构71可以构造为油缸、气缸、液压缸、电动推杆、千斤顶等可以对第二柱塞72施加推力，以实现第二柱塞72上下移动的装置。126.根据本技术的一个实施例，第二施压组件中也包括支撑件8，支撑件8设置在第二驱动机构71和第二柱塞72。127.支撑件8在第一柱塞62和第一驱动机构61之间的作用与第二柱塞72和第二驱动机构71之间的作用完全相同，均作为分散应力的作用，在此不再赘述。128.根据本技术的一个实施例，压片机1000还包括：弹性部件9，弹性部件9与模筒的下端配合，以支撑模筒4。129.弹性部件9设置在第一驱动机构61与模筒4之间，或者在设置有支撑件8的情况下，弹性部件9设置在支撑件8与模筒4之间。模筒4具有一定的壁厚，弹性部件9的一端可以支撑在模筒4的底壁上，另一端支撑在支撑件8或第一驱动机构61的表面上。由于模筒4与第一柱塞62间隙配合，为了安全考虑，在加压制片过程中，需要增加一个向上的支撑力克服模筒4自身的重力，以防止出现模筒4突然掉落的情况。130.根据本技术的一个实施例，模筒4包括：模筒本体41和凸起部42。131.具体的，凸起部42设置在模筒本体41的外周壁上，弹性部件9与凸起部42配合，以支撑模筒4。132.模筒本体41构造为管状结构，凸起部42设置在模筒本体41的外周壁上，凸起部42可以为环形凸起，即凸起部42围绕模筒本体41的外周壁一圈，或者也可以为点凸起，即凸起部42在模筒本体41的外周壁上以凸起块的形式设置。凸起部42的作用是为了弹性部件9在作用在模筒4上时，可以更加方便的施加支撑力，还可以在脱模制胚的过程中，在凸起部42上施加外力阻止模筒4移动，又或在脱模制胚的过程中，在凸起部42上施加外力，使模筒4与第一施压组件的自由端和第二施压组件的自由端发生相对位移。133.可以理解的是，凸起部42是作为一个方便对模筒4进行施力的施力点。134.根据本技术的一个实施例，模筒本体41的内周壁设置有耐磨层43。135.图6为模筒本体41的剖面图，在模筒本体41的内周壁上附着一层硬度较高、耐磨性好的材料，目的是防止压片机1000在长时间使用后，由于第一柱塞62与模筒本体41发生相对位移时尖端部622会对模筒本体41的内周壁持续剐蹭，造成模筒4的内周壁出现刮痕损坏的情况，对脱模取片的过程会造成影响。例如，可能会由于内周壁的刮痕导致样片52损坏。136.在脱模取片的过程中，需要对模筒本体41的外周壁施加外力，因此需要模筒本体41的外周壁为强度较强、韧性很好的材料，可以承受多次施压拉拽的外力。137.根据本技术的一个实施例，如图1所示，模筒本体41包括第一段411和第二段412，第一段411的上端与第二段412的下端连接，第二段412的内径从上到下逐渐减小，第一段411的内径与第二段412的下端内径相同。138.第一段411的下端套设在第一柱塞62上，第一段411套设在第一柱塞62上后，仍预留一定的长度可以容纳原料粉末51和样片52，压制过程是在第一段411内完成的，因此刚制作完成的样片52的直径与第一段411的内径相同。139.第二段412在第一段411的上侧，第二段412与第一段411相连的位置直径相同，第二段412的内径从上到下逐渐减小。也可以理解为，第二段412的内径是根据与样片52生成的位置、即与第一段411的远近设置的，与第一段411近的位置内径较小，与第一段411远的位置内径较大。这样在样片52从第一段411推入第二段412的过程中，内径由小到大逐渐增加，样片52的弹性形变也可以根据内径的变化逐渐释放。140.当然，模筒本体41也可以由多段组成，但在多段中，必须包括上述的第一段411和第二段412的组合，且除第一段411外与第二段412相连的、以及样片会在脱离模筒本体41时经过的所有段的内径，均须不小于第二段412的最大内径。141.根据本技术的一个实施例，第二段412的最大内径不小于膨胀后的样片52的直径。142.如图7所示为脱模取片的中间状态。完全膨胀后的样片52的直径会比脱离模筒本体41前的直径大2c。作为最优选，为了使样片52的弹性形变得到完全释放，需要将模筒本体41中的最大内径大于或等于膨胀后的样片52的直径。例如，样片52刚制成时的直径为20mm，完全膨胀后的直径为22mm，则第二段412中最大的内径至少要大于或等于22mm。143.优选的，第二段412的母线l与轴线o的角度α为：0＜d≤22.5°。144.如图1所示为模筒本体41的截面图中，第二段412的两条母线l由下到上逐渐远离，两条母线l的夹角为0＜β≤45°，平分后其中一条母线l与轴线o的夹角为0＜α≤22.5°。145.在多次试验中，采用200#石英原料粉末51压制成的样片52脱模，第一段411直径d＝20mm，制坯压力25000n，除第二段412的β角度外其他结构、工作过程完全相同。146.经多次试验发现，在β的角度大于45°的条件下，脱模剥裂时的完整度比例为0；在β的角度为30°的条件下，脱模剥裂时的完整度比例为16％；在β的角度为3°的条件下，脱模剥裂时的完整度比例上升到86.5％。147.上述试验数据表明，β的角度将会对样片52的脱膜造成影响。在β角度为0以及β大于45°时，均会100％出现样片52边缘部的损坏，但在0＜β≤45°，即0＜α≤22.5°时，样片52的剥裂现象减少。可以表明，取上述的角度区间值基本上可以解决脱模剥裂的问题。148.通过上述试验可以得出以下结论，β的角度越小，脱模剥离的完整度比例越高。149.在一个实施例中，作为最优选，β的范围在1°‑4°之间时，脱模剥裂时的完整度比例可高达80％以上。这是因为β的范围在1°‑4°之间时，脱模制片的过程中弹性形变释放地极其缓慢，并且有梯度的逐渐释放，使得粉末颗粒之间的物理键的内摩擦力远远大于剪应力，样片52的边缘不易破损，从而保证得到完整度较高的样片52。150.在脱模取片过程中，可以通过增加辅助工具，以对模筒4施加外力，下述有两个实施例，分别为第一脱模辅助件10和第二脱模辅助件11，均可对模筒4施加外力，使模筒4相对于第一施压组件的自由端和第二施压组件的自由端发生相对位移。151.根据本技术的一个实施例，压片机1000还包括：第一脱模辅助件10，第一脱模辅助件10的一部分设置在第二支撑座2上，第一脱模辅助件10的另一部分可选择性地向凸起部42施压。152.第一脱模辅助件10可选择性地对模筒4施力。在施力过程中，第一脱模辅助件10的另一部分向模筒4施压。例如，止抵在凸起部42上，然后将模筒4向下推，使模筒4与第一施压组件和第二施压组件发生相对位移，裸露出第一施压组件的自由端。153.根据本技术的一个实施例，第一脱模辅助件10构造为螺纹组件，螺纹组件包括内螺纹件101和外螺纹件102，内螺纹件101与第二支撑座2固定连接，外螺纹件102与内螺纹件101螺纹配合。154.在一个实施例中，结合图3a-3c是带有第一脱模辅助件10的压片机1000，压片机1000竖立放置，图中的模筒4可以替换为图1中内径从上到下逐渐减小的模筒4。155.如图3a所示，为内螺纹件101和外螺纹件102咬合的状态，内螺纹件101与第二支撑座2固定连接，外螺纹件102依靠咬合力收纳在内螺纹件101的外侧。图3b中的第一驱动机构61带动第一柱塞62和模筒4向上运动，直至外螺纹件102与凸起部42止抵，模筒4的施力方式如图3c所示，此时第一驱动机构61保持推力，外螺纹件102在扭转中向下移动，模筒4在外螺纹件102的压力作用下与第一施压组件和第二施压组件发送相对位移，最终裸露出第一施压组件的自由端上的样片52。156.在另一个实施例中，内螺纹件101与第二支撑座2固定连接，外螺纹件102依靠咬合力收纳在内螺纹件101的外侧，第一驱动机构61带动第一柱塞62和模筒4向上运动，与第二柱塞72配合实施双向施压。在完成加压制片过程后，转动外螺纹件102，在扭转中外螺纹件102向下移动，外螺纹件102与凸起部42止抵后，仍然继续向模筒4施压，模筒4在外螺纹件102的压力作用下与第一施压组件和第二施压组件发送相对位移，最终裸露出第一施压组件的自由端上的样片52。157.根据本技术的一个实施例，螺纹组件设置在第二施压组件的外侧，外螺纹件102的下端设置有通孔103，通孔103的直径大于模筒本体41的外径。158.为了配合凸起部42，将外螺纹件102构造为l型，外螺纹件102包括与内螺纹件101咬合的竖直部分，以及可与凸起部42止抵的水平部分。在截面图3b中可以看出，通孔103的直径需要大于模筒本体41的外径，才能将模筒本体41送入螺纹组件，使第二柱塞72伸入模筒本体41内压紧原料粉末51。159.根据本技术的一个实施例，压片机1000还包括：第二脱模辅助件11，第二脱模辅助件11的一端设置在第二施压组件上，第二脱模辅助件11的另一端可选择性地向凸起部42施压。160.第二脱模辅助件11可选择性地对模筒4施力。在施力过程中，第二脱模辅助件11的另一端向模筒4施压。例如，止抵在凸起部42上，然后将模筒4向下推，使模筒4与第一施压组件和第二施压组件发生相对位移，裸露出第一施压组件的自由端。161.根据本技术的一个实施例，第二脱模辅助件11构造为推杆，推杆的一端与第二驱动机构71固定，推杆的另一端可选择性地向凸起部42施压。162.在一个实施例中，结合图4a-4c是带有第二脱模辅助件11的压片机1000，压片机1000竖立放置，图中的模筒4可以替换为图1中内径从上到下逐渐减小的模筒4。163.如图4a所示，为推杆收纳在最上端，推杆的一端与第二驱动机构71固定。图4b中的第一驱动机构61带动第一柱塞62和模筒4向上运动，完成压制成片的过程。脱模取片的过程如图4c所示，第二驱动机构71驱动推杆向下移动与凸起部42止抵，此时第一驱动机构61保持推力，第二驱动机构71继续对凸起部42施加推力，模筒4在推杆的压力作用下与第一施压组件和第二施压组件发送相对位移，最终裸露出第一施压组件的自由端上的样片52。164.优选的，凸起部42设置在模筒本体41下端的外周壁上。165.在第一施压组件和第二施压组件呈上下布置的压片机1000中，样片52通常是最终形成在第一施压组件上的，为了第一脱模辅助件10和第二脱模辅助件11在施力时不易脱出，将凸起部42设置在模筒本体41下端，使得第一脱模辅助件10的另一部分或第二脱模辅助件11上的另一端在推压过程中，模筒本体41的外周壁有导向作用，还可能因接触外周壁而增加施力点。166.根据本技术的一个实施例，模筒4的长度不大于第一柱塞62的长度。167.在第一施压组件和第二施压组件呈上下布置的压片机1000中，通常情况下是将样片52向上推出模筒4。在对模筒4施加外力作用时，为了使在第一施压组件的自由端的样片52完全被裸露出，模筒4的长度应不大于第一柱塞62的长度，即，当模筒4的底端与支撑件8或第一支撑座1止抵时，模筒4的顶端高度小于第一柱塞62的高度，以满足将第一柱塞62托举的样片52完全裸露的条件。168.根据本技术的一个实施例，第二支撑座2上设置有与第二柱塞72运动方向平行的过孔1101，推杆的另一端贯穿过孔1101，并可选择地的向凸起部42施压。169.如图4a-4c所示，在第二支撑座2的厚度方向上设置有过孔1101，推杆穿过到过孔1101，在第二驱动机构71作用时，推杆在过孔1101贯穿的方向上移动。过孔1101对于推杆来说，具有一定的导向作用，可以使推杆沿过孔1101的贯穿方向上下移动。170.结合上述多个实施例，可以将使用本技术压片机1000制造样片52的方法总结成以下技术方案。171.在执行下述方案前，首先要对压片机1000内的部件进行组装，以及位置的校对。将第一施压组件放置在第一支撑座1上，并调整第一施压组件的自由端(第一柱塞62)与第二施压组件的自由端(第二柱塞72)正对，然后在第一施压组件的自由端上套上图1中的模筒4。172.准备工作完成后，可执行下述两种实施例。173.根据本技术一个实施例样片的制造方法，结合图8a，利用上述的压片机制作，包括以下步骤：174.步骤s201：向模筒中加入制作样片的原料粉末。175.如图3a或图4a所示，在模筒中加入原料粉末，由于要在第一段中完成制作样片的过程，因此原料粉末是堆积在模筒的第一段内的。176.步骤s202：第一施压组件或/和第二施压组件移动，向原料粉末双向施压，以将原料粉末压制成样片。177.在本步骤的压制成胚的过程中，可以有三种执行方式。178.一种是仅有第一施压组件移动，使得第二施压组件的自由端伸入模筒内，然后第一施压组件和第二施压组件对原料粉末实施双向施压，制得样片。可参考图3b和图4b。179.另一种是仅有第二施压组件移动，使得第二施压组件的自由端伸入模筒内，然后第一施压组件和第二施压组件对原料粉末实施双向施压，制得样片。180.还有一种是第一施压组件和第二施压组件相对移动，使得第二施压组件的自由端伸入模筒内，然后第一施压组件和第二施压组件对原料粉末实施双向施压，制得样片。181.步骤s203：维持双向施压并向模筒施加外力，以将压制完成后的样片逐渐推出模筒。182.在施压制片过程中，第一施压组件和第二施压组件向样片施加的是对等相反的作用力，在脱模取片的过程中，第一施压组件和第二施压组件仍保持此作用力，或者同时减小两侧的作用力。然后对模筒施加外力，外力可以是任何工具作用在模筒身上的，可以是推杆、外螺旋件等本身在压片机上的部件，还可以是未安装在压片机上的其他可以施力的工具，参考图2a和图2b，图2b中的推杆为脱模过程中临时添加的对模筒施加外力的工具。183.根据本技术的样片制造方法，模筒在外力的驱使下逐渐裸露出第一施压组件的自由端上的样片，而由于维持双向施压，使得样片的上、下表面一直处于被压紧的状态，在脱模制片的过程中发生剥层开裂的情况大为改善。而又由于模筒内径的大小逐渐递减或递增，样片在推出过程中弹性形变被逐渐释放，样片内粉末颗粒之间的内摩擦力远远大于因弹性形变造成的剪切力，进一步地保证了样片推出过程中地完整性。184.需要注意的是，上述过程中第一施压组件和第二施压组件的一对作用力同时减小是等量的减小，但不会减小到0，即步骤s203为双向施压脱模的过程。185.根据本技术的一个实施例，在将原料粉末压制成样片的过程中，施加的压力为第一压力；在将压制完成后的样片逐渐推出模筒的过程中，向样片施加的压力为第二压力，其中，第二压力小于第一压力。186.根据经验和实验数据，平均粒度在200目的石英和氧化铝粉末，可利用直径20mm的模筒，理想的施压力度在10000n～80000n。187.根据上述理想的施压力度，第一施压组件和第二施压组件对样片实施双向施压，然后再向模筒施加外力，将压制完成后的样片逐渐推出模筒。脱模过程中对样片的双向施压的第二压力需低于压制样片时双向施压的第一压力，即在压制样片时双向施压的第一压力为理想的施压力度在10000n～80000n，而在脱模过程中对样片双向施压的第二压力需小于10000n～80000n。188.优选的，第二压力为第一压力的1/10～1/1000。189.作为最优选，根据经验表明，可为上述压制样片时施压力度的1/10～1/1000。以平均粒度200目的石英和氧化铝粉末为例，利用直径20mm的模筒，理想的脱模压力在10n～8000n之间。190.可以理解的是，第二压力小于第一压力有利于提高样片脱模时的完整性。具体的，在脱模过程中对样片的双向施压的力度高于制样片时双向施压的力度的1/10时，较大的压力加持使得样片推出模筒时的阻力过大，进而脱离难度增加，且极可能导致样片被推出模筒后被双向施压的压紧力压渍；而在脱模过程中对样片的双向施压的力度高于制样片时双向施压的力度的1/1000时，较小的压力使得原料粉末颗粒之间的结合作用力不足，不能克服在脱模过程中产生的剪力，导致已出模筒的一部分与未出模筒的另一部分裂开。191.需要说明的是，在双向施压的压紧力下，原料粉末体积被压缩，进而颗粒间距减小，使得原料粉末颗粒间具有更大的结合作用力，结合作用力可以保证原料粉末颗粒为一整块坯体，且在一个g的重力作用下能够保持结构的完整性，不会发生任何形式的破坏。192.根据本技术另一个实施例样片的制造方法，结合图8b，利用上述的压片机制作，包括以下步骤：193.步骤s301：向模筒中加入制作样片的原料粉末。194.此步骤与步骤s201相同，在此不再赘述。195.步骤s302：第一施压组件或/和第二施压组件移动，向原料粉末双向施压，以将原料粉末压制成样片。196.此步骤与步骤s202相同，在此不再赘述。197.步骤s303：第一施压组件和第二施压组件分别向压制完成后的样片施加不对等的压力，并向模筒施加外力，以将压制完成后的样片逐渐推出模筒。198.在施压制片过程中，第一施压组件和第二施压组件向样片施加的是对等相反的作用力，在脱模取片的过程中，第一施压组件和第二施压组件施加不对等的作用力，不对等的作用力即第一施压组件和第二施压组件向样片施加方向相反且压力不同的力，可以包括以下几个方式。199.方式1，减小第二施压组件的压力，第一施压组件的压力保持不变。方式2，减小第二施压组件的压力，同时减小第一施压组件的压力，且满足第一施压组件的压力大于第二施压组件的压力。方式3，第二施压组件的压力保持不变，增大第一施压组件的压力。200.可以理解的是，使用上述的3种方式样片将被第一施压组件推出，由于第一施压组件和第二施压组件在其他布置(例如左右布置)中，第一施压组件和第二施压组件是没有区别的，因此还可以对调第一施压组件和第二施压组件的压力，演变成另外的3种方式，样片将被第二施压组件推出。201.在脱模取片过程中，为了使样片推出模筒，需要向模筒施加外力，以在第一施压组件或第二施压组件推样片的过程中，模筒仍停留在步骤s302的位置，或者施加的外力使模筒与样片移动的方向相反，目的是使模筒与样片发生相对位移。外力的作用方式与步骤s203相同，在此不再赘述。202.根据本技术的样片制造方法，模筒在外力的驱使下逐渐裸露出第一施压组件的自由端上的样片，而由于双向施压作用，使得样片的上、下表面一直处于被压紧的状态，在脱模制片的过程中发生剥层开裂的情况大为改善。而又由于模筒内径的大小逐渐递减或递增，样片在推出过程中，弹性形变被逐渐释放，样片内粉末颗粒之间的内摩擦力远远大于因弹性形变造成的剪切力，进一步地保证了样片推出过程中地完整性。203.需要注意的是，上述过程中不论是第一施压组件的施力减小，还是第二施压组件的施力减小，均不会为0，即步骤s303为双向施压脱模的过程。204.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。205.虽然根据本公开总体技术构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本公开总体技术构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本公开的范围以权利要求和它们的等同物限定。









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