电工电气方法(初稿).doc

说明书摘要 本发明提供一种陶瓷材料整体式安全电工电气组件的制造方法，该方法包括：用陶瓷材料制作整体式电工电气组件的绝缘基体结构1，该绝缘基体结构上设置相互连通的预留导线孔道11、导电构件预留空间12和导电接口15；在该预留导线孔道11内布设金属导线111，在该导电构件预留空间12中布设导电构件121，该金属导线111与导电构件121间为电性连接；该金属导线111与绝缘基体结构1铸合在一起。注：需要补充或确认之处已用蓝色文字标出，您对文件的修改也请用颜色或其它方式标示。9 权利要求书 1. 陶瓷材料整体式安全电工电气组件的制造方法，其特征在于，该方法包括：用陶瓷材料制作整体式电工电气组件的绝缘基体结构1，该绝缘基体结构上设置相互连通的预留导线孔道11、导电构件预留空间12和导电接口15；在该预留导线孔道11内布设金属导线111，在该导电构件预留空间12中布设导电构件121，该金属导线111与导电构件121间为电性连接；该金属导线111与绝缘基体结构1铸合在一起。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，制造所述绝缘基体结构1的步骤包括：A. 制造坯体，陶瓷材料坯体包括可合模成为一体的两部分或多部分，各部分间以预留导线孔道所在平面为分界面，在各部分坯体上设置容纳导线的预留导线孔道11、导电构件预留空间12和导电接口15；B. 合模，在各部分坯体分界面上涂抹粘接材料进行合模，制成一个完整的坯体；C. 烧制，将坯体放入陶瓷材料烧成窑炉中进行烧炼，获得完整一体的绝缘基体结构1。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：a. 制造坯体，陶瓷材料坯体包括可合模成为一体的两部分或多部分，各部分间以预留导线孔道所在平面为分界面，在各部分坯体上设置容纳导线的预留导线孔道11、导电构件预留空间12和导电接口15；b. 布设金属导线111，将金属导线依照预留导线孔道11的尺寸裁剪并置于陶瓷材料坯体的预留导线孔道11内，金属导线的交接处以导电焊料焊接；c. 合模，在各部分坯体分界面上涂抹粘接材料进行合模，制成一个完整的坯体； d. 烧制，将坯体放入陶瓷材料烧成窑炉中进行烧炼，获得完整一体的绝缘基体结构1；e. 布设导电构件，将导电构件121置于导电构件预留空间12中，并将导电构件121与金属导线111的接触处用导电焊料焊接。4. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：a. 制造坯体，陶瓷材料坯体包括可合模成为一体的两部分或多部分，各部分间以预留导线孔道所在平面为分界面，在各部分坯体上设置容纳导线的预留导线孔道11、导电构件预留空间12、导电接口15和金属注入口14；金属注入口14分别或顺序连接各预留导线孔道11；b. 合模，在各部分坯体分界面上涂抹粘接材料进行合模，制成一个完整的坯体； c. 烧制，将坯体放入陶瓷材料烧成窑炉中进行烧炼，获得完整一体的绝缘基体结构1；d. 布设金属导线111，以烧制完成的绝缘基体结构1作为模范，用范堵堵塞导电构件预留空间12和导电接口15，将流动态导电金属从金属注入口14注入模范内，金属充满导线孔道，在模范内部形成电工电气组件的导线部分，导电金属固化后，除去范堵，用陶瓷材料结合剂封堵金属注入口；e. 布设导电构件，将导电构件121置于导电构件预留空间12中，并将导电构件121与金属导线111的接触处用导电焊料焊接。5. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：a. 制造坯体，陶瓷材料坯体包括可合模成为一体的两部分或多部分，各部分间以预留导线孔道所在平面为分界面，在各部分坯体上设置容纳导线的预留导线孔道11、导电构件预留空间12、导电接口15和金属注入口14；金属注入口14分别或顺序连接预留导线孔道11和导电构件预留空间12；b. 合模，在各部分坯体分界面上涂抹粘接原料进行合模，制成一个完整的坯体； c. 烧制，将坯体放入陶瓷材料烧成窑炉中进行烧炼，获得完整一体的绝缘基体结构1；d. 布设金属导线111和导电构件121，以烧制完成的绝缘基体结构1作为模范，用范堵堵塞导电接口15，将流动态导电金属从金属注入口14注入模范内，金属充满导线孔道11和导电构件预留空间12，在模范内部形成电工电气组件的导电部分，导电金属固化后，除去范堵，用陶瓷材料结合剂封堵金属注入口。6. 如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述将流动态导电金属注入模范的方法包括：用金属铸造法从金属注入口浇铸熔融态导电金属，或用金属粉末注射成型法从金属注入口将金属粉末和粘结剂构成的混合浆料注入模范内。7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电工电气组件包括电源转换器、电源开关、电源插座、接电插头、电线接线器和电闸。8. 如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述电工电气组件为电源插座，其坯体包括可合模成为一体的上、下两部分，具体结构如下：上部坯体上设置至少一组容纳插头的插孔组15，每个插孔组由2-4个长条形镂空部151组成；上部坯体的一个表面上设置2-4条第一导线凹槽112，每条导线凹槽分别连通各插孔组中的一个镂空部151，另一端开口于坯体外侧； 下部坯体的一个表面上设置插孔凹槽152和第二导线凹槽113，其位置和形状分别对应该上部坯体上的镂空部151和第一导线凹槽112。9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，在各第二导线凹槽113上设置垂直于导线凹槽所在平面且贯通下部坯体的金属注入口14。10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述镂空部151和插孔凹槽152的两侧壁上具有一个或多个凹部153，该第一导线凹槽112和第二导线凹槽113的一端分别开口于该凹部153。11. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，（注：补充插口铜片卡槽结构）12. 一种电工电气组件，其特征在于，其是应用如权利要求1-6中任一项所述的方法制造的。说明书 陶瓷材料整体式安全电工电气组件的制造方法技术领域本发明是有关于一种电工电气组件的制造方法，具体是关于一种陶瓷材料整体铸造的电工电气组件的制造方法。背景技术现有的电工电气组件，特别是由导线、导电构件及绝缘材料基体结构组成的电工电气组件，都是由零件组装而成的，例如电源转换器（也叫移动插座、排插、线板、接线板）、电源开关、电源插座、接电插头、电线接线器、电闸等。这些产品由绝缘和导电两部分复杂的部件构成，通过设置结构卡槽或用螺丝等紧固结构件，将产品的绝缘和导电部分结合在一起构成一个完整的产品。绝缘部分通常用PC材料，由至少两部分合盖成为一个完整的绝缘体。导电部分通常用机械加工等金属成型工艺，将铜等导电金属做成若干个组装部件。这些零件式的电工电气组件，其紧固件的松动容易使电路接触不良，使正在用电的电器产品造成被迫断电。更重要的是紧固件的松动可能会使带电的电线脱离绝缘体的完全保护，造成严重的安全隐患。现有的电工电气组件普遍都采用PC材料（一种工程塑料，属高分子材料，聚碳酸酯的简称）作为绝缘部分。PC材料不耐强酸和强碱，不耐紫外线，PC材料的燃烧点低，而且燃烧有特殊气味，并不能从根本上彻底消除因漏电而产生的火灾等安全隐患。此外，PC材料价格贵，很多优质的PC材料目前还需要进口。现有的电工电气组件的导电金属普遍用铜，铜是一种贵金属材料。用金属机械锻压等工艺制成导电构件，按产品的电路要求，用预设的卡槽或紧固件，将铜零件固定在PC材料的绝缘基体结构上。这种零件式的电工电气产品，铜不仅是用来导电，还需要承担产品的一部分结构的紧固作用，这就加大了铜的用量。陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料，包括可以借助三维成键的材料，通过成型和高温烧结所得到的烧结体。陶瓷材料分为普通陶瓷（传统陶瓷）材料和特种陶瓷（现代陶瓷）材料两大类。普通陶瓷材料采用天然原料如长石、粘土和石英等烧结而成，是典型的硅酸盐材料。特种陶瓷材料采用高纯度人工合成的原料，利用精密控制工艺成形烧结制成，一般具有某些特殊性能，以适应各种需要。根据其主要成分，有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属陶瓷等。陶瓷材料作为电工电气组件的绝缘材料部分已有应用，但制作成整体成型的电工电气组件尚未见报道。发明内容针对现有技术的上述问题，本发明的目的是提供一种耐火、耐高温、耐腐蚀、结构稳固且耗材量少的陶瓷材料整体式安全电工电气组件的制造方法。为达成上述目的，本发明包括如下技术方案：陶瓷材料整体式安全电工电气组件的制造方法，该方法包括：用陶瓷材料制作整体式电工电气组件的绝缘基体结构1，该绝缘基体结构上设置相互连通的预留导线孔道11、导电构件预留空间12和导电接口15；在该预留导线孔道11内布设金属导线111，在该导电构件预留空间12中布设导电构件121，该金属导线111与导电构件121间为电性连接；该金属导线111与绝缘基体结构1铸合在一起。如上所述的方法，其中，制造所述绝缘基体结构1的步骤为：A. 制造坯体，陶瓷材料坯体包括可合模成为一体的两部分或多部分，各部分间以预留导线孔道所在平面为分界面，在各部分坯体上设置容纳导线的预留导线孔道11、导电构件预留空间12和导电接口15；B. 合模，在各部分坯体分界面上涂抹粘接材料进行合模，制成一个完整的坯体；C. 烧制，将坯体放入陶瓷材料烧成窑炉中进行烧炼，获得完整一体的绝缘基体结构1。如上所述的方法，其中，该方法可包括如下步骤：a. 制造坯体，陶瓷材料坯体包括可合模成为一体的两部分或多部分，各部分间以预留导线孔道所在平面为分界面，在各部分坯体上设置容纳导线的预留导线孔道11、导电构件预留空间12和导电接口15；b. 布设金属导线111，将金属导线依照预留导线孔道11的尺寸裁剪并置于陶瓷材料坯体的预留导线孔道11内，金属导线的交接处以导电焊料焊接；c. 合模，在各部分坯体分界面上涂抹粘接材料进行合模，制成一个完整的坯体； d. 烧制，将坯体放入陶瓷材料烧成窑炉中进行烧炼，获得完整一体的绝缘基体结构1；e. 布设导电构件，将导电构件121置于导电构件预留空间12中，并将导电构件121与金属导线111的接触处用导电焊料焊接。如上所述的方法，其中，该方法可以包括如下步骤：a. 制造坯体，陶瓷材料坯体包括可合模成为一体的两部分或多部分，各部分间以预留导线孔道所在平面为分界面，在各部分坯体上设置容纳导线的预留导线孔道11、导电构件预留空间12、导电接口15和金属注入口14；金属注入口14分别或顺序连接各预留导线孔道11；b. 合模，在各部分坯体分界面上涂抹粘接材料进行合模，制成一个完整的坯体； c. 烧制，将坯体放入陶瓷材料烧成窑炉中进行烧炼，获得完整一体的绝缘基体结构1；d. 布设金属导线111，以烧制完成的绝缘基体结构1作为模范，用范堵堵塞导电构件预留空间12和导电接口15，将流动态导电金属从金属注入口14注入模范内，金属充满导线孔道，在模范内部形成电工电气组件的导线部分，导电金属固化后，除去范堵，用陶瓷材料结合剂封堵金属注入口；e. 布设导电构件，将导电构件121置于导电构件预留空间12中，并将导电构件121与金属导线111的接触处用导电焊料焊接。如上所述的方法，其中，该方法可以包括如下步骤：a. 制造坯体，陶瓷材料坯体包括可合模成为一体的两部分或多部分，各部分间以预留导线孔道所在平面为分界面，在各部分坯体上设置容纳导线的预留导线孔道11、导电构件预留空间12、导电接口15和金属注入口14；金属注入口14分别或顺序连接预留导线孔道11和导电构件预留空间12；b. 合模，在各部分坯体分界面上涂抹粘接原料进行合模，制成一个完整的坯体； c. 烧制，将坯体放入陶瓷材料烧成窑炉中进行烧炼，获得完整一体的绝缘基体结构1；d. 布设金属导线111和导电构件121，以烧制完成的绝缘基体结构1作为模范，用范堵堵塞导电接口15，将流动态导电金属从金属注入口14注入模范内，金属充满导线孔道11和导电构件预留空间12，在模范内部形成电工电气组件的导电部分，导电金属固化后，除去范堵，用陶瓷材料结合剂封堵金属注入口。如上所述的方法，其中，将流动态导电金属注入模范的方法可以是：用金属铸造法从金属注入口浇铸熔融态导电金属，或用金属粉末注射成型法从金属注入口将金属粉末和粘结剂构成的混合浆料注入模范内。如上所述的方法，其中，该电工电气组件可包括电源转换器、电源开关、电源插座、接电插头、电线接线器和电闸。如上所述的方法，其中，该电工电气组件可以是电源插座，其坯体包括可合模成为一体的上、下两部分，具体结构如下：上部坯体上设置至少一组容纳插头的插孔组15，每个插孔组由2-4个长条形镂空部151组成；上部坯体的一个表面上设置2-4条第一导线凹槽112，每条导线凹槽分别连通各插孔组中的一个镂空部151，另一端开口于坯体外侧； 下部坯体的一个表面上设置插孔凹槽152和第二导线凹槽113，其位置和形状分别对应该上部坯体上的镂空部151和第一导线凹槽112。如上所述的方法，其中，可在各第二导线凹槽113上设置垂直于导线凹槽所在平面且贯通下部坯体的金属注入口14。如上所述的方法，其中，该镂空部151和插孔凹槽152的两侧壁上可具有一个或多个凹部153，该第一导线凹槽112和第二导线凹槽113的一端分别开口于该凹部153。如上所述的方法，其中，步骤a制造坯体的方法包括注射成型、等静压成型、机械冲压成型和热压铸成型。此外，本发明还提供一种电工电气组件，其是应用如上所述的方法制造的。本发明所述的电工电气组件是指包括导线、导电构件及绝缘材料基体结构的电工电气组件。本发明所述的插座又称电源插座，包括为各种电器提供电源接口的电气设备。本发明所述的陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料，是可以借助三维成键的材料，通过成型和高温烧结所得到的烧结体。包括传统陶瓷、玻璃和特种陶瓷等。本发明的有益效果在于，应用本发明方法制造的电工电气组件由于使用陶瓷材料绝缘和基体结构材料，使电工电气产品的安全防火性能更优异；因为内部的导电金属是一次性铸造或注射成型，导电金属部件间无间断式连接，不需要用紧固件、焊点或预设卡槽，很大程度降低了因紧固件或卡槽的松动、焊点的脱焊而造成的接触不良、使正在使用的电器被迫断电的可能，更为重要的是减少了漏电的安全隐患。本发明的方法采用了资源更为普遍和丰富的陶瓷、玻璃作为电工电气组件的绝缘及基体结构材料，不仅更为经济，而且材料资源的获得更为持久和普遍。同时，金属材料在结构中只作为导电部分而不起结构和紧固作用，因此除导电构件外，其他导电材料部分可以是细小的金属线，而无需片状金属，所使用的铜等导电金属得以大量节省。附图说明图1为实施例1上部坯体的仰视图。图2为实施例1下部坯体的俯视图。图3为实施例1合模后玻璃坯体的结构示意图。图4为实施例2下部坯体的俯视图。图5为图4的插孔部的纵向局部示意图。图6为实施例2浇注装置的纵向剖视图。图7为实施例2插入范堵的局部动作示意图。图8为实施例2的局部示意图。图9为实施例2取出范堵的局部动作示意图。图10为金属浇注后插孔部的纵向局部示意图。具体实施方式以下仅以实施例说明本发明可能的实施方式，然并非用以限制本发明所要求的保护范围。实施例1：制造玻璃整体式安全插座（一）玻璃坯体成型将钢化玻璃原料经过1300左右的高温熔炼软化(注：如果钢化玻璃原料与普通玻璃相同，请指出具体的原料组成和配比)，将熔炼软化后的液态玻璃剪成合适的大小放入模具中，采用100吨以上压力的玻璃压制机进行机械压制成型。玻璃坯体包括上、下两部分，可合模成为一体。上、下两部分以导线孔道所在平面为分界面。如图1所示，上部坯体上设置三组容纳插头的插孔组15，每个插孔组由3个长条形镂空部151组成；上部坯体的分界面上设置3条第一导线凹槽112，凹槽直径为2mm。每条导线凹槽分别连通各插孔组中的一个镂空部151，另一端开口于坯体外侧。如图2所示，下部坯体的一个表面上设置插孔凹槽152和第二导线凹槽113，其位置和形状分别对应该上部坯体上的镂空部151和第一导线凹槽112。（二）布设金属导线将金属导线依照第二导线凹槽113的尺寸裁剪并置于第二导线凹槽113内，金属导线的交接处以导电焊料焊接，从而形成插座内的导电线路。（三）合模布设导线后，在两部分坯体分界面上涂抹玻璃高温粘接剂进行合模，制成一个完整的插座板坯体，如图3所示，合模后，第一导线凹槽112与第二导线凹槽113并合构成预留导线孔道11，直径为2mm；镂空部151和插孔凹槽152并合构成插孔组15。导电线路埋设于整体玻璃坯体内部。玻璃高温粘接剂为。（注：请补充粘接材料的具体成分或组成，或者生产厂家、型号）（四）烧制将整体玻璃插座坯体放入钢化玻璃炉内。设定钢化玻璃炉加热温度：上部温度660-665C，下部温度为655-660C。将玻璃插座进行加热，加热时间设定为：每毫米产品的厚度55-65秒左右。在玻璃插座加热的过程中，玻璃高温粘接剂在600度左右得到熔化，将玻璃插座上下两部部分完全合模牢固成为整体。因为铜的熔点高于钢化玻璃加热的温度，对玻璃插座内部的导电铜不会产生影响。加热后的整体式玻璃插座，经过风压急冷后其物理性质得到改变，成为力学强度高、搞冲击力更强的钢化玻璃。（五）碰焊插口铜件和外接电源线如图3所示，制备安装于插座插孔15的机械加工铜片153，厚度为0.5mm。用碰焊机将插口铜片碰焊置入到镂空部151中，与玻璃插座内部的金属导线焊接。玻璃插座插口内部需有预留的插口铜片卡槽（注：请补充铜片卡槽的结构叙述，必要时提供附图），以增加插口铜片的使用弹性和使用强度。将外接电源线4连接导线末端铜丝，并用碰焊机将两者焊接。至此，玻璃整体式安全插座制造完成。实施例2 制造陶瓷整体式安全插座（一）陶瓷粉料陶瓷粉料的组成及配比：粘土60 wt%；高岭土5 wt%；石英15 wt%；长石20 wt%。颗粒级别：260pmd50颗粒形状：采用陶瓷泥浆喷雾干燥制备近似球状颗粒粉料含水率：1.53%粉料容重：8401000克/升粉料的压缩比：2（二）陶瓷坯体成型使用等静压成型机进行陶瓷坯体成型，工作压力为6500kgf/cm2。陶瓷坯体包括上、下两部分，可合模成为一体，合模后构成图3所示的插座板1结构，上、下两部分以导线孔道所在平面为分界面。如图1所示，上部坯体上设置三组容纳插头的插孔组15，每个插孔组由3个长条形镂空部151组成；上部坯体的分界面上设置3条第一导线凹槽112，凹槽直径为2mm。每条导线凹槽分别连通各插孔组中的一个镂空部151，另一端开口于坯体外侧。如图2所示，下部坯体的一个表面上设置插孔凹槽152和第二导线凹槽113，其位置和形状分别对应该上部坯体上的镂空部151和第一导线凹槽112。如图4所示，在下部坯体的第二导线凹槽113上设置垂直于导线孔道且贯通下部坯体的金属注入口14。如图5所示，镂空部151和插孔凹槽152的两侧壁上具有一个或多个凹部154，该凹部可以是锯齿形、楔形、槽型等任意形状。陶瓷坯体成型后，在两部分坯体结合部涂抹上粘接材料进行合模，制成一个完整的插座板坯体。粘接原料的组成和配比为：粘土55 wt%；高岭土15 wt%；长石30 wt%。加水再进行精细球磨，粒度约为74目。将陶瓷坯体进行干燥，使陶瓷坯体中的水份小于3%。（三）陶瓷烧成将干燥和修检后的陶瓷坯体，放入陶瓷烧成窑炉中进行烧炼，在经1050以上高温熔烧6小时，获得完整一体的陶瓷插座板基体。（四）铜水浇铸步骤1：铜水熔炼。在熔化炉内将固态铜熔化成铜液，为使铸造所需的铜液有良好的流动性，铜液温度在11001300。步骤2：准备模范。上述制备的陶瓷插座板基体即是用于铜水浇注的模范。陶瓷模范应趁热进行铜水浇注，或另行加热至400700度。步骤3；铜水浇注。如图6和图7所示，在陶瓷插座板的插孔凹槽152侧壁下部涂一层耐高温脱模剂，有插孔的一面朝下将插座板固定在铸造外模5上。铸造外模由陶瓷材料制成，其结构包括外模基体51和基体上设置的插孔范堵52。该插孔范堵对应于插座板的各插孔15设置，其形状与插孔形状吻合。固定时插孔范堵52分别插入对应的插孔15中。请参照图8所示，固定后插座板1的上表面与铸造外模5的上表面紧密接合，插孔范堵52的上表面与插孔15的底面紧密接合。插孔范堵52与插孔15两侧壁的距离为2 mm。备好外接电源的铜线，将铜线的一部分露铜，并插入陶瓷插座板的预留导电孔道11内，封好范堵，将铜水从金属注入口14浇注进陶瓷模范内，铜水充满预留导电孔道11、插孔侧壁凹部154和插孔范堵与插孔侧壁间隙12，形成金属导线111和导电金属片121。冷却后取下铸造外模5。请参照图9和图10所示，由于插孔凹槽152侧壁下部预先涂了一层耐高温脱模剂，取下铸造外模5后，导电金属片121下部脱离插孔壁形成弹性段22，导电金属片上部与插孔侧壁接触部分的金属填充入凹部154中，形成与插孔壁镶接的镶接段21。步骤4：用陶瓷材料加结合剂封堵住金属注入口14，修整后与接线板的陶瓷部分成为完整一体。将已预留在电源线上的绝缘套，堵住电源线与接线板的结合处。至此，陶瓷整体式安全插座制造完成。实施例3：制造陶瓷整体式墙壁插座墙壁插座由墙壁内预埋接线保护盒、插座和装饰面板三部分构成，本实施例制造插座部分，即墙壁插座的核心接电功能部分。热压铸成型是特种陶瓷生产应用较为广泛的一种成型工艺，其基本原理是利用石蜡受热熔化和遇