[发明专利]电流辅助成型、烧结一体化的连续生产系统及生产方法有效
申请号: | 202111416720.2 | 申请日: | 2021-11-25 |
公开(公告)号: | CN114101669B | 公开(公告)日: | 2023-01-03 |
发明(设计)人: | 张新房;梁艺涵 | 申请(专利权)人: | 北京科技大学 |
主分类号: | B22F3/00 | 分类号: | B22F3/00;B22F3/02;B22F3/03;B22F3/14 |
代理公司: | 北京金智普华知识产权代理有限公司 11401 | 代理人: | 岳野 |
地址: | 100083*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电流 辅助 成型 烧结 一体化 连续生产 系统 生产 方法 | ||
1.一种电流辅助成型、烧结一体化的连续生产方法,实现所述方法的生产系统包括:上电极、下电极、模具、传送平台、传动单元、辅助单元和供电单元;其中,所述上电极和下电极对称设置在所述传动单元上,所述传送平台设置在所述传动单元的下端,所述供电单元分别与所述上电极和下电极连接;所述模具固定在所述传送平台上,且所述模具上设有通孔成型腔,且所述通孔成型腔位于所述上电极和下电极之间,且所述通孔成型腔内壁上设有绝缘层;所述辅助单元设置在所述传送平台的一侧,其特征在于,所述生产方法具体包括以下步骤:
S1)启动辅助装置通过料斗将原料粉末注入模具的通孔成型腔中;
原料粉末为铝基、铜基、钛基、铁基或硬质合金粉末;
S2)启动传动单元带动上电极和下电极运动,插入所述通孔成型腔内,并对粉末原料进行预压制,得到粉末生坯,此时所述上电极、下电极、粉末生坯和供电单元形成闭合回路;
所述上电极、下电极和模具材料均为耐高温高强合金;所述绝缘层为氮化硅、碳化硅、氮化铝、或氧化锆中一种;
S3)启动供电单元,电流通过上电极、下电极和粉末生坯,对粉末生坯进行进一步电流辅助压制成型和烧结;
电流辅助成型和烧结的工艺参数:电流100-10000A,电压3-50V,频率1-50kHz,烧结时间5-600s;
S4)电流辅助成型和烧结一体化过程完成后,关闭电源,再通传动单元带动上电极和下电极向上运动,对得到烧结体进行脱模;
S5)启动传送平台将脱模后烧结体运离,同时通过传动单元带动下电极进行复位,
重复S1)-S4),实现粉末冶金零部件的连续生产。
2.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,所述通孔成型腔的直径是所述上电极和下电极的直径的1-1.2倍。
3.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,所述供电单元为交流电源或脉冲直流电源。
4.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,所述耐高温高强合金为碳化钨钴硬质合金、钨基合金或镍基高温合金。
5.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,所述S2)的预压制压力为:100-1500MPa。
6.一种粉末冶金零部件,其特征在于,所述粉末冶金零部件通过如权利要求1-5任意一项所述的生产方法制备得到。
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