CN101722305A - 一种高熔点金属型材的加工制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高熔点金属型材的加工制造方法。将高熔点金属粉充满塑胶套模；并将塑胶套模密封；将所述密封好的塑胶套模放入等静压机内；提升所述等静压机的压力至成型压力，使塑胶套模内的高熔点金属粉成型；取出并打开塑胶套模，取出高熔点金属型材。本发明优点在于提高产品的合格率，降低产品的生产成本。

Description

一种高熔点金属型材的加工制造方法

技术领域

本发明涉及稀有金属材料加工领域，尤其涉及一种高熔点金属型材的加工制造方法。

背景技术

高熔点金属主要来自稀有金属，包括钨、钼、钽、铌、镍等。它们的共同点是有很高的熔点，其中熔点较低的铌亦达2468℃，而以钨为最高，达3382℃。高熔点金属在高温下尚有其他材料在常温下都难以达到的硬度、强度与耐磨性等。如钨，是一种超硬度、耐超高温的工程材料，常用于切削刀具等。因高熔点金属的熔点高，所以将其成制成规则的形状就成为一种特殊的工艺。

高熔点金属的成型以钨、钼圆条为例，是以钨粉、钼粉为主要原材料，采用钢模压制的方法制成的。其具体步骤如下：

首先，在具有一定粒度的钨粉或钼粉中添加一定量的酒精和甘油，配制成钨粉或钼粉混合物；

其次，将添加酒精和甘油的钨粉或钼粉放入混料机中混合均匀后过筛；

再次，将过完筛后的混合物装入压型模具中，放在压机压头下压制成具有一定密度和强度的钨方条或钼方条；

然后，进行垂熔烧结使其金属化；

最后，将方条旋锻加工成所需要的尺寸的圆条。

以上现有技术中至少存在如下问题：

第一，在压机压制方条时，由于膜壁对粉末的摩擦阻力，使压制压力造成一定的压力损失，致使压坯密度不均匀，容易造成压坯的分层、断条等现象；

第二，由于压机的压力有限，压好的坯条强度较低，在移动过程中必需轻拿轻放，否则易出现掉边、掉角、折断等现象；

第三，烧结好的钨方条或钼方条进行旋锻加工的第一个工序——开坯，它属手工操作，主要目的是将方条加工成圆条，由于此过程中只有角受力，易造成折边，使条的表面产生缺陷，所以对工人的技术要求相当高；这些问题严重的影响了产品的合格率，提高了产品的生产成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种高熔点金属型材的加工制造方法，以便于可以提高产品的合格率，降低产品的生产成本。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高熔点金属型材的加工制造方法，包括：

11、将高熔点金属粉充满塑胶套模，并密封；

12、将所述密封好的塑胶套模放入等静压机内；

13、提升所述等静压机的压力至成型压力，并保压预设时间使塑胶套模内的高熔点金属粉成型；

14、取出并打开塑胶套模，取出高熔点金属型材。

所述的高熔点金属粉为粒度在1.0～5.0μm范围内的钨粉或钼粉。

所述步骤11包括：用振动装料装置将高熔点金属粉充满塑胶套模。

所述的塑胶套模由聚氯乙烯树脂、硬脂酸钙、碳酸钙和苯二甲酸二丁脂制成：其组成重量比为：

聚氯乙烯树脂           80～120g

邻苯二甲酸二丁脂       100～400g

硬脂酸钙               4～8g

碳酸钙                 2～4g。

所述的最佳重量比为：

聚氯乙烯树脂             100g

邻苯二甲酸二丁脂         300g

硬脂酸钙                 3g

碳酸钙                   3g。

所述的塑胶套模的制作过程为：

将聚氯乙烯树脂、硬脂酸钙和碳酸钙按比例配料并混合，然后加入邻苯二甲酸二丁脂搅拌均匀得到塑胶混合料浆；

将符合塑胶套模内腔尺寸要求的金属模芯加热至塑化温度，然后将其浸入塑胶混合料浆中，金属模芯上粘结一层塑胶混合料浆膜；

将粘结有塑胶混合料浆膜的金属模芯加热至塑化温度进行塑化处理；

塑化完毕，将塑化后的粘结有塑胶混合料浆膜的金属模芯放入冷水中急冷，使塑化后的塑胶混合料浆膜脱下，即为塑胶套模。

所述的塑胶套模的内腔尺寸D2通过下述公式确定：

D2＝d1/(1-η)

D2，塑胶套模的内腔尺寸；

d1，压制后金属型材的尺寸；

η，压制收缩率。

所述步骤13包括：将密封好的塑胶套模挂在支撑架上，再将支撑架与塑胶套模放入等静压机内。

所述步骤14包括：所述的成型压力为150MPa至250MPa；所述的保压预设时间为保压0.5小时。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，采用等静压机压制代替了现有技术的钢模压制，使压坯的密度处处相等，且压坯强度高，大大提高了产品的合格率。取消了旋锻加工中的开坯工序，大大减少了对工人技术的要求，提高了产品的成材率和合格率，降低了生产成本。采用等静压机直接压制成圆条，避免了进行开坯处理，大大减少了对工人技术的要求，提高了产品的合格率，也降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动行的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例所述高熔点金属型材的加工制造方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所述塑胶套模的结构示意图。

具体实施方式

下面面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

为便于理解本发明实施例提供的以高熔点金属粉为原料制造高熔点金属型材的方法，下面以钨粉制造钨型材(如圆条、方条)为例(其它高熔点金属粉如钼粉制造钼型材与钨粉制造钨型材方法相同，不另行描述)，结合相应附图，对其实现过程进行详细描述。

如图1所示，该加工工艺的流程如下：

步骤11、将高熔点金属粉充满塑胶套模，并密封；

具体地，如图2所示，用振动装料装置将粒度在1.0～5.0μm范围内的钨粉24充满塑胶套模21，然后用塑料密封塞22塞入塑胶套模21开口处，并用卡箍23紧固；

其中，相应的卡箍23可以为铁丝；

其中，相应的塑胶套模的制作方法可以包括以下步骤：

A、按下列比例计：

聚氯乙烯树脂              80～120g

邻苯二甲酸二丁脂          100～400g

硬脂酸钙                  4～6g

碳酸钙                    2～4g

其较佳的比例为：

其聚氯乙烯树脂            100g

邻苯二甲酸二丁脂          300g

硬脂酸钙                  3g

碳酸钙                    3g

将聚氯乙烯树脂、硬脂酸钙和碳酸钙配料并混合，然后加入邻苯二甲酸二丁脂用搅拌机搅拌，搅拌至料浆均匀混合和不产生气泡为止；

B、将金属模芯加热至180度左右，然后将其浸入料浆中，金属模芯上粘结一层料浆膜，粘结模的厚度就是塑胶套模的厚度；粘结好的料浆膜和金属模芯一同吊入烘箱中，加热至180度进行塑化处理，塑化完毕，将塑胶套模和金属模芯入于冷水中急冷，使塑胶套模从金属模芯上脱下后即可使用；

具体地，上述的塑胶套模需要满足以下要求：

塑胶套模的内腔尺寸大于高熔点金属型材的外形尺寸，一般需定制。所述的塑胶套模的内腔尺寸根据装粉量定制，其尺寸决定于压制后条的尺寸和压制收缩率，计算公式如下：

D2＝d1/(1-η)

D2---塑胶套模的内腔尺寸；

d1---压制后金属型材的外形尺寸；

η---压制收缩率，通过实验得到，一般按设定的配料比例制作若干件塑胶套模试验件，然后制作高熔点金属型材试验件，根据测得的压制后高熔点金属型材试验件的外形尺寸与塑胶套模试验件内腔尺寸，计算出试验配料比例情况下塑胶套模的压制收缩率，多个塑胶套模试验件的情况下可以取平均值。

步骤12、将上述密封好的塑胶套模放入等静压机内；

为便于操作和减少密封好的塑胶套模在运送过程中损坏，可将密封好的塑胶套模挂在支撑架上，再将支撑架放入等静压机内。

步骤13、提升所述等静压机的压力至成型压力，并保压预设时间使塑胶套模内的高熔点金属粉成型；

具体地，提升所述等静压机的压力至150MPa～250MPa，并保压0.5小时使塑胶套模内的钨粉成型；其中，相应的成型压力和材料的粒度有关系，粒度越大，所需的成型压力也越大。

步骤14、取出并打开塑胶套模，取出钨型材即可。

其中，上述的塑胶套模还可以重复利用。

本发明实施例采用等静压机压制代替了现有技术的钢模压制，使压坯的密度处处相等，且压坯强度高，大大提高了产品的合格率。取消了旋锻加工中的开坯工序，大大减少了对工人技术的要求，提高了产品的成材率和合格率，降低了生产成本。采用等静压机直接压制成圆条，避免了进行开坯处理，大大减少了对工人技术的要求，提高了产品的合格率，也降低了生产成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种高熔点金属型材的加工制造方法，其特征在于，包括：

1.1、将高熔点金属粉充满塑胶套模，并密封；

1.2、将所述密封好的塑胶套模放入等静压机内；

1.3、提升所述等静压机的压力至成型压力，并保压预设时间使塑胶套模内的高熔点金属粉成型；

1.4、取出并打开塑胶套模，取出高熔点金属型材。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的高熔点金属粉为粒度在1.0～5.0μm范围内的钨粉或钼粉。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤11包括：用振动装料装置将高熔点金属粉充满塑胶套模。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的塑胶套模由聚氯乙烯树脂、硬脂酸钙、碳酸钙和苯二甲酸二丁脂制成：其组成重量比为：

聚氯乙烯树脂    80～120g

邻苯二甲酸二丁脂    100～400g

硬脂酸钙    4～8g

碳酸钙    2～4g。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的重量比为：

聚氯乙烯树脂    100g

邻苯二甲酸二丁脂    300g

硬脂酸钙    3g

碳酸钙    3g。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的塑胶套模的制作过程为：

将聚氯乙烯树脂、硬脂酸钙和碳酸钙按比例配料并混合，然后加入邻苯二甲酸二丁脂搅拌均匀得到塑胶混合料浆；

将符合塑胶套模内腔尺寸要求的金属模芯加热至塑化温度，然后将其浸入塑胶混合料浆中，金属模芯上粘结一层塑胶混合料浆膜；

将粘结有塑胶混合料浆膜的金属模芯加热至塑化温度进行塑化处理；

塑化完毕，将塑化后的粘结有塑胶混合料浆膜的金属模芯放入冷水中急冷，使塑化后的塑胶混合料浆膜脱下，即为塑胶套模。

7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的方法，其特征在于，所述的塑胶套模的内腔尺寸D2通过下述公式确定：

D2＝d1/(1-η)

D2，塑胶套模的内腔尺寸；

d1，压制后金属型材的尺寸；

η，压制收缩率。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤13包括：将密封好的塑胶套模挂在支撑架上，再将支撑架与塑胶套模放入等静压机内。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤14包括：所述的成型压力为150MPa至250MPa；所述的保压预设时间为保压0.5小时。