[发明专利]一种金属短纤维制备多孔材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属短纤维及多孔材料制备的技术领域，尤其是指一种金属短纤维的制备方法及其短切装置。

背景技术

业内习知，金属纤维由于具有导热性、导电性、强度高、弹性模量高、耐磨性强、可纺性好等优良性能，其被广泛的用于纤维复合增强、导电塑料、吸声、传热与节能、电池电极、纺织、制备透气性金属多孔材料、润滑与密封、过滤排气、屏蔽吸音、微波吸收等领域。

目前，金属纤维制备技术主要有金属熔化高温喷射法(熔融抽丝法)、拉拔法、切削加工法、热分解法。金属熔化高温喷射法是从液态金属直接生产金属纤维的方法，该法需要的加工设备较复杂，对加工工艺和技术要求高，加工的纤维截面形状大小不一、表面粗糙、强度一般较低，低于380MPa。切削加工法一般以固体金属棒料作为原料，用固定的刀具将其切成纤维，该法是目前最广泛使用的金属纤维制备方法，根据切削方式不同主要可分为车削法、铣削法、刮削法、约束成型剪切法。车削法又包括卷材车削法、旋转切削法、振动切削法等。中国专利金属纤维，其制造及应用领域(专利号CN1993202A)介绍了一种用铣刀旋转铣削金属块制备金属纤维的方法。中国专利纤维的制造方法及其装置(专利号CN1036352A)，该专利介绍了将薄板金属材料缠绕若干圈固定在主轴上作为切削棒料，采用切刀车削该棒料的端面制取细长纤维。中国专利金属长纤维的大刃倾角切削装置(专利号00238016.1)利用多齿状的大刃倾角刀具安装在机床的刀架上，能同时切出多条纤维。中国专利金属短纤维振动切削机床(专利号94200068.4)公开了一种刀杆上安装振动切削车刀来振动切削金属纤维的机床。中国专利金属短纤维的加工设备(专利号200520120128.8)公开了一种将机床进给系统前、后切削部件安装具有倾角的多齿状刃刀具，利用微量进给振动切削加工金属短纤维的机床。与拉拔法相比,上述切削加工法的工艺较简单,更容易实现规模化生产,但切削加工法加工的纤维截面呈多钟形态，如三角形、菱形、矩形等，难以加工得到截面均匀的纤维，已加工纤维表面易发生回弹、撕裂，加工的纤维表面具有裂纹，强度较低，同时切削加工法装夹原料、刀具、调整切削参数需要耗费大量的人力，加工效率低，产生毛刺的纤维对刀具有一定擦伤，切削不锈钢等较硬材料刀具容易磨损，切削铜铝等较软材料容易粘刀，切削加工时需要使用切削液冷却刀具，不能实现绿色生产，振动切削法对机床振动较大，刀具在切削过程中承受很大的压力和冲击力,容易破坏设备和刀具，切削加工法多用于加工直径大于30μm的纤维，若加工截面更细的纤维,则加工困难、成本大幅提高。拉拔法对加工工艺设备和工艺要求比较高，该法生产直径均匀的不锈钢纤维强度很高，可达2000Mpa，同时采用该法加工的超细不锈钢纤维具有特殊的电、磁特性，但拉拔法只能生产连续性的长纤维，而不能制造短纤维。除了上述切削加工法外，中国专利一种不锈钢纤维束切断方法及装置(专利号95116432.5)公开了一种适用于不锈钢纤维毡及不锈钢无纺布生产领域的不锈钢纤维束定长切断方法及装置，不锈钢纤维束被牵引到一对旋转的刀盘中时，被两个刀盘上的刀具挤压切断成纤维。该方法可以实现连续生产加工断口平齐的金属纤维，但是只能加工定长的纤维，纤维切断靠一对刀盘上的刀具挤压切断，刀盘转速不能太快，否则刀具极易激烈碰撞损坏，同时纤维之间没有相互约束，纤维束可能散开，运行的稳定性没有保证，而且只能加工一束纤维，效率较低，成本较高，难以大批量生产。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺点，提供一种高效、可靠、操作方便的金属短纤维的制备方法及其短切装置。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案其金属短纤维的制备方法为：首先，金属长纤维丝材在夹送机构的作用下向前送进，经过导向管进入定刀刀模的贯通模孔内，其中，所述定刀刀模配套有与其配合剪断金属长纤维丝材的动刀刀模，且所述定刀刀模的贯通模孔的出口为刃口；之后该金属长纤维丝材在夹送机构的作用下继续向前送进，穿过定刀刀模的贯通模孔，当所述金属长纤维丝材伸出贯通模孔预设长度后，所述动刀刀模做圆周运动，其直线刀刃贴近定刀刀模的模孔刃口经过，两刃形成对剪运动，最终剪断伸出贯通模孔的金属长纤维丝材，制造获得所需长度的短纤维。

当需要制造短纤维丝材束时，可先将多根金属长纤维丝材组合成束，然后该长纤维丝材束在所述夹送机构的作用下向前送进，通过导向管进入定刀刀模的贯通模孔内，之后该长纤维丝材束在夹送机构的作用下继续向前送进，最终在定刀刀模和动刀刀模的配合剪切下，剪断伸出贯通模孔的长纤维丝材束，进而制造获得所需长度的短纤维丝材束。