CN103537701A - 鳞片状金属粉末拨叉式辊碾装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鳞片状金属粉末拨叉式辊碾装置，包括罐体、动力轴；所述动力轴垂直的设置在所述罐体中央；所述动力轴的外周设有固定拨叉，所述拨叉与所述动力轴垂直相交，所述拨叉上设有至少两个碾辊套，所述碾辊套对称设置，相应的碾辊套内设有相应的碾辊，所述碾辊与所述碾辊套活动连接，使碾辊可在碾辊套内自由转动；碾辊套与碾辊之间的间隙为1mm～10mm，本发明在加工过程中扁平状粉末比率高，加工出的鳞片状粉末质量稳定，加工更快速、更高效；适合于小批量生产并且使用寿命长。采用本发明，可以将球形、椭球形、块状及不规则形状的金属微粉碾压成鳞片状金属微粉，加工的鳞片状粉末的平均厚度为0.1μm～1.0μm，纵横比150～1500，平均粒径D50为30μm～100μm。

Description

鳞片状金属粉末拨叉式辊碾装置

技术领域

本发明涉及一种金属粉末的碾压装置，特别涉及一种鳞片状金属粉末的小批量生产用的碾压装置,属于金属粉末生产设备的技术领域。

背景技术

射频识别技术RFID作为实现物联网物品识别基础的核心环节，必须使用柔性磁片。它用非常薄1μm以下的鳞片状金属粉末制成，它能吸收高频电磁干扰波，并能有效的防止金属物体反射对读卡器识别RFID标签的干扰。在物联网通信频段能，它能提高天线的有效高度，增加通信距离。

传统的抗EMI材料用球形、椭球形、块状及不规则形状金属磁性粉末制成。这些形貌的磁性颗粒制作的柔性抗EMI磁片中存在大量的间隙，容易造成部分电磁波透射，因而其对高频电磁干扰波的吸收率较低。用鳞片状金属软磁微粉制作的抗EMI磁片是鳞片状金属软磁微粉片阵，电磁干扰波一旦进入这个片阵后，虽然经过连续地反射和折射，也很难穿过片阵，然而，在连续地反射和折射过程中，电磁干扰波的能量被逐步衰减、消耗殆尽，并以热能的形式散发掉。

目前用于将球形、椭球形、块状及不规则形状的金属软磁粉末加工成鳞片状的金属粉末的装备主要是高能球磨机或行星式球磨机。高能球磨机或行星式球磨机是利用高速运动的球互相撞击的方法来实现扁平化的。但缺点是：球与球之间的撞击是点与点的撞击，其撞击点少、冲击力大。在球磨初期，可以将大部分颗粒撞击成厚度较厚的扁平颗粒。随着球磨时间的增长，粉末厚度的降低，承受冲击的能力下降，猛烈地撞击会使薄片状粉末成为碎片，从而导致扁平状粉末的比例降低。

发明内容

本发明针对高能球磨机和行星式球磨机用于鳞片状的金属粉末加工的缺点，提供一种鳞片状金属粉末拨叉式辊碾装置，该装置适合于小批量生产。本发明加工的鳞片状微粉中，扁平状粉末比率高，加工更快速、更高效。

技术方案：一种鳞片状金属粉末拨叉式辊碾装置,包括罐体、动力轴；所述动力轴垂直的设置在所述罐体内；所述动力轴的外周固定设有拨叉，所述拨叉与所述动力轴垂直相交，所述拨叉上固定设有至少两个碾辊套，所述碾辊套对称设置，相应的碾辊套内设有相应的碾辊，所述碾辊与所述碾辊套活动连接，使碾辊可在碾辊套内自由转动；碾辊套与碾辊之间的间隙为1mm～10mm。

优选项，所述碾辊的外径与长度之比为1:3～1:5。碾辊数量为2～8只，优选数量为：4～6只。

为了提高耐磨性延长使用寿命，所述碾辊、碾辊套及罐体底部镶嵌金属的表面硬度大于HRc60，淬火深度大于1.0mm。

为了达到更好的碾压效果，所述碾辊的直径应为Ф100mm～Ф400mm。

为了达到更好的碾压效果，所述碾辊套的内弧半径应比碾辊半径大2mm～6mm。

工作原理：在动力系统驱动下，动力轴高速旋转，从而带动拨叉和与之相连的碾辊套高速旋转，由于碾辊位于碾辊套内，拨叉高速旋转就必然带动碾辊高速旋转，同时，碾辊位于罐体底部表面上，在碾辊高速旋转过程中，它们就对罐体底部表面施加了碾压力，从而对罐体底部表面与碾辊之间的金属粉末进行碾压。金属粉末、分散介质和添加剂从进料口进入罐体内，当磁性粉末进入罐体底部表面与碾辊之间时，则会受到碾辊的碾压。由于拨叉的运动，磁性粉末被分散后形成流体。随着拨叉及碾辊的旋转，流体亦随之运动，磁性颗粒因高速运动而呈现出不同的悬浮状态。对于密度相同的粉末而言，颗粒较大的粉末，则需要较大的临界沉降速度，颗粒越小，临界沉降速度越低。换句话说，密度相同的固体颗粒处于同一运动流体中时，较小的颗粒只需要较小的运动速度就可以在流体中悬浮，而较大的颗粒则需要较大的运动速度才可能在流体中悬浮。因此，通过调整流体的运动速度，就可以使较小的颗粒悬浮在液体中部和上部，而使大颗粒沉降在在液体底部，于是，受到碾压的颗粒则绝大多数是大颗粒。

由于碾辊直径较大，能够提供足够的重力，于是在垂直方向提供了一个向下的压力，这个压力就是对磁性粉末的碾压力，碾压力使磁性粉末相互挤压，较大的碾压力使足以使磁性粉末产生范性形变，使其厚度减小，而且向长度、宽度方向延伸，使颗粒扁平化。在碾辊对磁性粉末进行碾压的同时，也存在剪切力。剪切力又加速了磁性粉末向长度、宽度方向延伸，起到了压延的作用。对于在流体中随流随波逐流的物体而言，它们总是以在流动过程中受到的阻力最小的形态流动的，对于片状物体而言，则通常是其长度方向处于流动方向；由于片状磁性粉末具有一定的强度，一旦它们受到碾压或剪切时，其长度方向与宽度方向组成的平面就会自然趋近于与碾压力垂直的方向。因而，其长宽方向最容易受到碾压和剪切。随着时间的增长，碾压与剪切的次数增多，其厚度越来越薄，长宽尺寸越来越大。

有益效果：本发明在加工过程中扁平状粉末比率高，加工出的鳞片状粉末质量稳定，加工更快速、更高效；适合于小批量生产并且使用寿命长。采用本发明专利，可以将球形、椭球形、块状及不规则形状的金属微粉碾压成鳞片状金属微粉。鳞片状粉末的平均厚度为0.1μm～1.0μm，纵横比150～1500，平均粒径D50为30μm～100μm。

附图说明

图1 是本发明的结构示意图。

图2是本发明的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示，鳞片状金属粉末拨叉式辊碾装置,由罐体1，进料口2，拨叉3；动力轴4，内筒5，碾辊6和出料口7组成。所述动力轴4垂直的设置在所述罐体1中央，所述内筒5固定设置在所述罐体内，并套在所述动力轴4外周，所述内筒5的底部与所述罐体1的底面固定连接，所述进料口2位于所述罐体上部，所述出料口7位于所述罐体底部，所述动力轴4的外周设有拨叉3，所述拨叉3与所述动力轴4垂直相交，所述拨叉3上设有固定碾辊套31，碾辊套31数量不受限制，可以为两个、四个、六个或八个，所述碾辊套31对称设置，相应的碾辊套31内设有相应的碾辊6，所述碾辊6通过转轴与所述碾辊套相连，所述碾辊6可在碾辊套31内自由转动。所述拨叉3以及与之连在一起的碾辊套31与动力轴4固定在一起，所述拨叉3为整体构件，其可以为条状构件，也可为“十”字形构件，所述罐体1为圆筒形的装置外壳，底部镶嵌金属的表面硬度大于HRc60，淬火深度大于1.0mm；所述进料口2设置在罐体上部，进料口2为可开闭的管状结构，是待加工的磁粉及分散介质、添加剂的加入口；碾辊套内表面的硬度大于HRc60，淬火深度大于1.0mm，碾辊套31与碾辊6之间的间隙为1mm～10mm，优选项，碾辊套为半圆筒形构件，所述碾辊套内部为圆筒形空腔，它从上部罩住水平放置的碾辊，空腔下部超过圆柱形碾辊的圆心，其内弧半径（即空腔内部圆弧的半径）应比碾辊半径大2mm～6mm；所述动力轴4为动力传动主轴；所述内筒5为动力轴4的保护套。所述碾辊6为圆柱形，其直径应为Ф100mm～Ф400mm，优选项，所述碾辊的外径与长度之比为1:3～1:5，以使其在运动过程中运行平稳，其轴线始终与罐体底部平面保存平行，以便对微粉进行均匀地碾压，表面硬度大于HRc60，淬火深度大于1.0mm。碾辊数量为2～8只，优选项，4～6只。在动力系统的驱动下，动力轴4旋转，拨叉3及碾辊套31随之旋转，于是带动碾辊6高速旋转，位于罐体1底部的磁粉受到高速旋转的碾辊6的碾压而逐步扁平化；出料口7为本工序成品的出口，设置在罐体的底部。所述罐体1为圆筒形结构，其底部表面镶嵌有硬度很高的金属板。

以乙醇作分散介质为例进行说明，分散介质与合金粉的体积比为9:1，防锈、润滑剂用量为金属粉末的质量比为0.2%。本发明专利装置碾辊的直径为Ф200mm；碾辊外沿的线速度为360米/分。连续运转72小时以后，取样。样品的平均厚度为0.70μm，纵横比约为760。用激光粒度测试仪测量，其平均粒径D50为68μm。

Claims (5)

1.鳞片状金属粉末拨叉式辊碾装置,其特征在于，包括罐体、动力轴、拨叉、碾辊、碾辊套，所述动力轴垂直的设置在所述罐体中央，所述动力轴的外周设有固定拨叉，所述拨叉与所述动力轴垂直相交，所述拨叉上设有至少两个碾辊套，所述碾辊套对称设置，相应的碾辊套内设有相应的碾辊，所述碾辊与所述碾辊套活动连接，使碾辊可在碾辊套内自由转动；碾辊套与碾辊之间的间隙为1mm～10mm。

2.根据权利要求1所述的鳞片状金属粉末拨叉式辊碾装置，其特征在于：所述碾辊的直径为Ф100mm～Ф400mm，所述碾辊的直径与长度之比为1:3～1:5。

3.根据权利要求1所述的鳞片状金属粉末拨叉式辊碾装置，其特征在于：碾辊数量为2～8个。

4.根据权利要求1所述的鳞片状金属粉末拨叉式辊碾装置，其特征在于：所述碾辊、碾辊套及罐体底部镶嵌金属的表面硬度均大于HRc60，淬火深度大于1.0mm。

5.根据权利要求1所述的鳞片状金属粉末拨叉式辊碾装置，其特征在于：所述碾辊套的内弧半径比碾辊半径大2mm～6mm。

Images