[发明专利]一种低熔点金属的连续成型方法

说明书

本发明公开了一种低熔点金属的连续成型方法，将液态低熔点金属均匀地注射至通电状态下的中性导电基质液中，且在注射的过程中控制注射头匀速地移动，移动速度控制为5～100mm/s，从而使得液态低熔点金属在导电基质液中形成连续的金属。该方法简单，易于操作，且能有效解决低熔点金属表面张力强而难以连续成型的问题。

技术领域

本发明属于金属成型技术领域，具体涉及一种低熔点金属的连续成型方法。

背景技术

低熔点金属/合金是指熔点在300℃以下，一般为60～200℃的金属及其合金。低熔点金属包括铋、锡、铅、铟、镓、铷和铯等。由于这类金属的熔点低，加热后容易转变为流体形式，因此也称为液态金属。

这类金属具有熔点低、导电性强、流动性强等特性，可用于各种变形器件的制备及修复，在医疗、电子等领域中已经得到了广泛的应用。

但经过研究和实验发现，这类液态金属由于其表面张力强的原因，常形成球形的液滴状态，很大程度上限值了其连续成型的应用。

在公开号为CN 108837719A的中国专利申请中，云南科威液态金属谷研发有限公司公开了一种液态金属液滴形成装置，包括液态金属液滴发生器和第一微量注射泵，液态金属液滴发生器包括发生块、第一管道和第二管道；发生块内部开设有通孔，第一管道的第一端和第二管道的第一端分别自通孔的两端伸入通孔内，且两者同轴并相对设置；第一微量注射泵的输出端连接第一管道的第二端，以向第一管道内输入液态金属，并将液态金属自第二管道的第一端推入第二管道内。该装置能够对液态金属液滴的尺寸和分布进行精确控制，使其形成的液态金属液滴尺寸均匀，但无法实现液态金属的连续成型。

公开号为CN 106654503A的中国专利申请中，公开了一种基于液态金属的气控变形天线，包括柔性流道、液态金属、气囊和气泵，所述液态金属和所述气囊均设置在所述柔性流道内部，所述气泵设置在所述柔性流道外部，用于为所述气囊充气或吸气。其利用气泵向所述气囊内充气使其体积膨胀，或由所述气囊吸气使其体积收缩，从而控制柔性流道内的液态金属在内部流道中移动，进而形成特定的形状。一方面，气控的过程相对复杂较难控制，另一方面，液态金属容易形成液滴，且液滴间易形成氧化膜，而导致天线的导电性能受到影响。

另一件公开号为CN 209183284U的中国实用新型专利公开了一种液态金属导线，其包括中空的弹性绝缘外壳，在弹性绝缘外壳中间隔设置的多个导电金属球，所述多个导电金属球中的每两个相邻的导电金属球之间配合所述弹性绝缘外壳形成密封空间，所述密封空间中填充有金属导电液，设置在所述弹性绝缘外壳的相对两端的两个电极。该实用新型正是由于受到液态金属表面张力强而难以连续成型的限制，只能采用液态金属形成金属球并采用导电液将电流在金属球之间传导的方式，从而实现导线的功能。该导线结构较为复杂，且存在弹性绝缘外壳破损后导电液泄漏的问题，使其在实际使用过程中大受限制。

现有技术中，对于低熔点金属的成型一般采用铸造的方法，即将加热熔融成流体的金属浇注到具有特定形状的模具中，待金属冷却转变为固体后将其从模具中取出，得到期望加工的金属器件。但是，利用模具铸造增加了其制作工序，而且也无法解决液态金属的表面张力问题。因此，在不使用模具的情况下实现液态金属的连续成型，成为一个丞待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低熔点金属的连续成型方法，该方法简单，易于操作，且能有效解决低熔点金属表面张力强而难以连续成型的问题。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种低熔点金属的连续成型方法，将液态低熔点金属均匀地注射至通电状态下的中性导电基质液中，且在注射的过程中控制注射头匀速地移动，移动速度控制为5～100mm/s，从而使得液态低熔点金属在导电基质液中形成连续的金属。

所述的中性为酸碱的中性。

所述低熔点金属的连续成型方法的具体步骤可以包括：