[发明专利]提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法

权利要求书

1.提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法，其特征在于：是通过对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照的方法，具体步骤如下：

第一步，WC-Co硬质合金撞针的表面清洁处理：

对WC-Co硬质合金撞针进行表面打磨至光滑，打磨所用工具为1000#SiC砂纸，将表面打磨后的WC-Co硬质合金撞针置于装有质量百分比浓度为95％的丙酮溶液的烧杯内，将该烧杯置于超声清洗机中清洗3min，随后取出其中的WC-Co硬质合金撞针，用质量百分比浓度为99.9％无水乙醇溶液冲洗该WC-Co硬质合金撞针表面10次，然后将其放入烘箱内于60℃进行烘干5min，由此完成对WC-Co硬质合金撞针的表面清洁处理；

第二步，对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照：

将上述第一步完成表面清洁处理的WC-Co硬质合金撞针放置于HOPE-Ι型强流脉冲电子束加速器中对该撞针表面进行辐照处理，并保证该撞针头部球头位置处于电子束辐照斑点中心，将HOPE-Ι型强流脉冲电子束加速器装置的工作室抽真空至真空度≤5×10^-3Pa，辐照工艺参数为：加速电压27KeV，能量密度6J/cm²，靶源距离150mm，每隔30s对撞针进行一次辐照处理，辐照次数为5～10次，由此完成对WC-Co硬质合金撞针进行的强流脉冲电子束辐照，并制得耐磨性高的WC-Co硬质合金撞针；

第三步，强流脉冲电子束辐照后WC-Co硬质合金撞针的耐磨性测试：

首先，在质量百分比浓度为99.9％无水乙醇溶液中对上述第二步完成强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针样品进行超声清洗，确保该撞针样品表面清洁，然后将其在60℃的烘箱内进行烘干5min，之后冷却至室温，然后将该撞针样品在点胶机器人中进行如下耐磨性测试：设定点胶机器人的点胶频率均为200次/秒，点胶次数分别为5000万次和1亿次，对该撞针样品进行点胶试验，先用精度为0.001mg的电子天平称重测得该撞针样品未进行点胶的“撞针初始质量值”，再用同一精度为0.001mg的电子天平称重测得该撞针样品进行点胶后的“撞针点胶试验后质量值”，设定磨损率＝(撞针初始质量值－撞针点胶试验后质量值)/撞针初始质量值，结果如下：

经强流脉冲电子束辐照5～10次的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率＝0.406％～0.546％；经强流脉冲电子束辐照5～10次的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率＝0.661％～1.013％；

用同样操作对比测试，测得未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率＝1.012％；测得未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率＝2.663％；

通过上述对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照的方法所产生的预料不到的技术效果是：经强流脉冲电子束辐照5～10次的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率减少了0.606％～0.466％；经强流脉冲电子束辐照5～10次的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶

次数为1亿次后的磨损率减少了2.002％～1.650％；

由此制得的耐磨性高的WC-Co硬质合金撞针所产生技术效果的详实数据如表1所示，其中被测试的原始WC-Co硬质合金撞针的初始质量为1135.875mg，

表1.强流脉冲电子束辐照应用于提高WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的测试结果

经长期使用测定，未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针在点胶次数1亿次后，撞针的球头部位将发生严重磨损变形，变形率为3.669％，降低了点胶精度，不能再继续使用；经辐照次数为5～10次的强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针在点胶次数1亿次后，撞针球头部位发生十分轻微变形，变形率为1.387％～1.643％，强流脉冲电子束辐照5～10次的WC-Co硬质合金撞针的使用寿命比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针的使用寿命提高3～2.5倍次以上；

由此，确认通过对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照的方法制得耐磨性高的WC-Co硬质合金撞针。

2.根据权利要求1所述提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法，其特征在于：所述第二步的对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照，辐照次数为5次。