[发明专利]一种快速制作电极的装置和方法

权利要求书

1.一种快速制作电极的装置，包括母模主体（1），浇注系统（2），电极型腔（3），冷却水道成型模（4），出气口成型模（5），气道成型模（6），进气接头成型模（7），浇口（8），底座（9），其特征是：所述的母模主体（1）下部为底座（9），底座（9）与浇注系统（2）连通，浇注系统（2）的顶部为一喇叭口形状的浇口（8），母模主体（1）与底座（9）形成一腔体为电极型腔（3），电极型腔（3）上部为穹顶，穹顶下部连接的电极型腔（3）部分为一柱体，穹顶下部与柱体连接处设置有一个出气口成型模（5），出气口成型模（5）与气道成型模（6）连通，气道成型模（6）为一根向下弯曲延伸的棍状物体，气道成型模（6）下端与电极型腔（3）的向外凸起侧壁连接，电极型腔（3）正中有一根从底座（9）向上延伸出来的冷却水道成型模（4），冷却水道成型模（4）形状为倒立的U型。

2.根据权利要求1所述的一种快速制作电极的装置，其特征是：所述的底座（9）位于电极型腔（3）内的中心位置向下凹形成一内凹小圆柱体。

3.一种制作权利要求1所述的一种快速制作电极的装置及电极的方法，包括下列步骤：

1）采用三维CAD软件对电极的母模进行几何造型设计：此母模形状与电极形状完全相反，并按照铸造材料的收缩率对型腔进行缩放，添加浇注系统；

2）设置输出格式：电极母模的CAD数模数据输出为STL格式；

3）对电极母模的STL格式数据进行处理：按照本模具的特点，将电极母模的三维模型系沿成形高度方向离散成若干二维的层片，层片的成形高度为0.05～0.5mm，并在第一层层片与平板连接的部位安装支架；

4）进行模具打印：母模材料选用铸造石膏，然后在三维打印机上制作电极母模；

5）对打印出的电极母模进行后处理：首先去除支撑，使用手工砂纸或者打磨工具打磨型腔的主要立面，使用低气压喷枪对型腔中比较细小的地方进行清理，以去除立面上的分层台阶；

6）熔炼电极合金：用稍高于电极合金浇注温度30—50℃的温度进行熔炼并备用；

7）对电极母模进行浇注：把电极母模移入浇注室内，浇注室内加热保温装置上有盛放着熔炼的合金或者石墨液的容器，然后将电极母模固定在真空注型机的升降工作台，将盛放着熔炼的合金或者石墨液的容器安装于升降工作台一旁的真空注型机加料架上，关闭真空注型机的门，启动加热系统，并打开真空泵抽真空，当真空达到-0.08MPa，温度达到合金浇注温度时，手动或者电动操控加料架进行浇注，使金属液或者石墨液平稳注入电极母模的浇口中；

8）电极合金凝固后，取出铸型，清理石膏型，取出电极铸件，切割浇口，打磨，喷砂。

4.根据权利要求3所述的一种快速制作电极的装置，其特征是：步骤3中的层片的成形高度为0.2毫米，第一层层片与平板连接的部位安装3毫米高度的支架。