[发明专利]一种选择性熔渗制备超硬盾构刀体的方法及设备装置

权利要求书

1.一种选择性熔渗制备超硬盾构刀体的设备装置，包括框架(1)，其特征在于：所述框架(1)的内部右上侧安装有滑块(2)，且滑块(2)的下侧设置有加热炉(3)，并且加热炉(3)的内侧中心处安装有放料堵棒(4)，所述加热炉(3)的下侧表面开设有炉嘴(5)，且炉嘴(5)的下部固定有骨架料(6)，所述骨架料(6)的内部下表面安装有钢体(7)，且骨架料(6)的外部下表面固定有工具升降台(8)，所述框架(1)的内部左下侧设置有原料升降台(9)，且原料升降台(9)的上部连接有原料仓(10)，并且原料仓(10)的左上侧安装有铺料滚筒(11)，所述框架(1)的左侧外表面固定有电脑(12)，且电脑(12)的输出端连接有控制指令(18)，并且控制指令(18)控制有选择性溶渗(16)，同时选择性溶渗(16)分别与熔化熔渗剂(15)、分层铺料(17)和冷却取出并后处理(19)相互连接，所述熔化熔渗剂(15)的输入端为产品设计及模型处理(13)，且产品设计及模型处理(13)的另一个输出端为配料、混料、装料入仓(14)，并且配料、混料、装料入仓(14)连接有分层铺料(17)，所述冷却取出并后处理(19)输出有钎焊复合片(20)，所述钢体(7)的上侧分别连接有钎焊复合片(20)和熔渗体(21)。

2.根据权利要求1所述的一种选择性熔渗制备超硬盾构刀体的设备装置，其特征在于：所述加热炉(3)通过滑块(2)与框架(1)构成滑动结构。

3.根据权利要求1所述的一种选择性熔渗制备超硬盾构刀体的设备装置，其特征在于：所述骨架料(6)通过工具升降台(8)与框架(1)构成升降结构。

4.根据权利要求1所述的一种选择性熔渗制备超硬盾构刀体的设备装置，其特征在于：所述原料仓(10)通过原料升降台(9)与框架(1)构成升降结构。

5.一种选择性熔渗制备超硬盾构刀体的方法，其特征在于：包括以下步骤；

(1)利用电脑(12)和相应的软件进行产品的三维模型设计，并且将设计好的三维模型进行近似处理，即将产品上有许多不规则的曲面进行近似处理，用一系列相连的小三角平面来逼近曲面，得到STL格式的三维近似模型文件，然后对STL文件进行分层处理，由于快速成型是将模型按照一层层截面加工，累加而成的，将STL格式的三维CAD模型转化为快速成型制造系统可接受的层片模型，片层的厚度范围为0.1-1mm，快速成型系统带有分层处理软件，能自动获取模型的截面信息，通过控制指令(18)运行，以次完成产品设计及模型处理(13)；

(2)将骨架粉粒料WC或WC2，按找一定的粒度和重量比例进行配比和混合，并装入原料仓(10)中备用，配料要求原材料具有多种粒度和重量，以便获得确定孔隙率和松装密度的粉粒体，以保证相应量的熔渗剂渗入，且形成致密固结的熔渗体(21)，以此完成配料、混料、装料入仓(14)；

(3)熔渗剂为较低熔点的铜粉粒子，并掺入一定量的硼砂，将其放入加热炉(3)中进行加热熔化，加热温度达到1000-1100℃之间进行保温，铜粒子全部熔化待用，以此通过加热炉(3)完成熔化熔渗剂(15)；

(4)按照控制指令(18)，工具升降台(8)和原料升降台(9)分别升降，同时铺料滚筒(11)启动，在钢体(7)上铺上一层骨架原料，料层厚度在模型处理时已确定，以此完成分层铺料(17)；

(5)按照控制指令(18)，加热炉(3)以一定的速度在料层上方通过滑块(2)逐层来回移动，在不同区域点上，加热炉(3)中放料堵棒(4)随螺旋升降，开合炉嘴(5)，熔渗剂液体选择性流出，并向下渗入到WC骨架料(6)间隙中，逐渐填满填实粉粒层，待上一层熔渗固结完成，工具升降台(8)和原料升降台(9)分别升降，再铺一层进行逐层熔渗，循环进行，直至完整的工具产品熔渗固结完成，以此完成选择性溶渗(16)；

(6)逐层熔渗结束后，直接取出熔渗件，未熔渗区的粉粒料直接回收利用，后处理主要是对原型进行表面处理，去除实体的支撑部分，对部分实体表面进行处理，使原型精度、表面粗糙度等达到要求，以此完成冷却取出并后处理(19)；

(7)将复合片替换件清除掉，直接采用铜基或银基焊剂，通过高频加热将PDC/YG钎焊而成，钎焊前对工件必须进行焊位的清理，除去油污和氧化膜层，保证0.01～0.1毫米装配间隙；PDC/YG复合片采用六面顶压机高温高压制备，熔点在450℃以上，焊接过程中添加硼砂、硼酸、氯化物、氟化物，以此完成钎焊复合片(20)。