[发明专利]简易快速半丝杆顶锥式超高速负压环保热镶嵌实验室装置及其使用方法

权利要求书

1.简易快速半丝杆顶锥式超高速负压环保热镶嵌实验室装置，其特征在于，所述装置包括负压产生模块（1）、镶嵌模块（2）、塑料熔融模块（3）；负压产生模块（1）通过镶嵌模块（2）与塑料熔融模块（3）相连接；

所述负压产生模块（1）包括真空泵（11）和压力监测表（12）组成；所述镶嵌模块（2）包括金属耐压镶嵌室（21）、压力自锁活塞（22）、镶嵌腔气门（23）、半丝杆顶锥（24）、耐高压排气管（25）；金属耐压镶嵌室（21）内设置所述压力自锁活塞（22），压力自锁活塞（22）与金属耐压镶嵌室（21）间隙配合；金属耐压镶嵌室（21）内设有一个内壁通孔；压力自锁活塞（22）上方留有数个孔洞，容许半丝杆顶锥（24）配合穿入，半丝杆顶锥（24）用于从不同方位顶死金属耐压镶嵌室（21）内放置的试样；压力自锁活塞（22）上设有耐高压排气管（25），耐高压排气管（25）上端伸出金属耐压镶嵌室（21）外并连接负压产生模块（1）的真空泵（11），真空泵（11）与镶嵌模块（2）之间的耐高压排气管（25）上设置压力检测表（12）；压力自锁活塞（22）上还设有弹簧阻力锁（26）；

所述金属耐压镶嵌室（21）由高强度金属制成，在金属耐压镶嵌室（21）内部初始时可由弹簧阻力锁（26）进行固定，所述弹簧阻力锁（26）包括支架（41）、螺旋弹簧（43）、卡笋（42）、摩擦片（44），支架（41）包括第一三角架、第二三角架、立柱，第一三角架、第二三角架之间设置水平轴，水平轴上设置螺旋弹簧（43），螺旋弹簧（43）一端设置卡笋（42），螺旋弹簧（43）另一端设置摩擦片（44），卡笋（42）、摩擦片(44)位于螺旋弹簧（43）的两侧；第一三角架上设置立柱，立柱上设有与卡笋（42）相配合的凸起；卡笋（42）通过立柱上的凸起卡止之后，摩擦片（44）在螺旋弹簧（43）弹力下压在金属耐压镶嵌室（21）内壁上，从而对压力自锁活塞（22）进行预锁；所述半丝杆顶锥（24）由金属制成，半丝杆顶锥（24）与试样接触端为光滑尖锐顶头，半丝杆顶锥（24）远离试样端为丝杆结构，半丝杆顶锥（24）的丝杆结构可从压力自锁活塞（22）顶部穿入；

所述塑料熔融模块（3），包括电阻炉（31），电阻炉（31）与金属耐压镶嵌室（21）的内壁通孔通过管道相连接，电阻炉（31）与金属耐压镶嵌室（21）之间的管道上设有气门（23），电阻炉内部设有电阻丝（32）。

2.根据权利要求1所述的简易快速半丝杆顶锥式超高速负压环保热镶嵌实验室装置，其特征在于，所述电阻炉（31）由四周环绕有电阻丝（32）的坩埚组成，坩埚下部留有通道。

3.根据权利要求1所述的简易快速半丝杆顶锥式超高速负压环保热镶嵌实验室装置，其特征在于，所述真空泵（11）为离心泵结构。

4.权利要求1-3中任一项所述的简易快速半丝杆顶锥式超高速负压环保热镶嵌实验室装置的使用方法，其特征是，包括以下步骤:

（1）将要进行镶嵌的试样竖立放置在金属耐压镶嵌室（21）底部平面上，同时锁止镶嵌腔气门（23）；

（2）向塑料熔融模块的坩埚内加入PLA碎粒，并对坩埚进行加热至190-210℃；

（3）将半丝杆顶锥（24）拧至最高点，同时将压力自锁活塞（22）提升至所需镶嵌块预定高度以上0.5-1cm，并通过弹簧阻力锁（26）进行预锁；旋转半丝杆顶锥（24），使半丝杆顶锥（24）从不同方位顶死试样，使试样不易发生滑动；

（4）待坩埚内PLA碎粒完全熔融后打开真空泵，将金属耐压镶嵌室（21）的内抽至接近负压状态，随后打开镶嵌腔气门（23）；

（5）待熔融PLA充满镶嵌腔90%后关闭真空泵（11）及镶嵌腔气门（23），静待冷却；

（6）拧出半丝杆顶锥（24）使金属耐压镶嵌室（21）的内部气压恢复正常，随后拔出压力自锁活塞（22）；

（7）使用塑料脱模剂将镶嵌试样脱模，取出试样。

5.根据权利要求4所述的简易快速半丝杆顶锥式超高速负压环保热镶嵌实验室装置的使用方法，其特征是，所述试样需要磨制金相试样的面朝下。