CN105127417A - 一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形方法与装置,该装置包括工作平台、成形模具、压印基材、挤压机构(1)和集成控制箱(12),所述的挤压机构(1)位于工作平台正上方对应位置,所述的压印基材固定在工作平台上,所述的成形模具由上模(4)和下模(5)组成,所述的上模(4)固定在挤压机构(1)上,所述的下模(5)上设置压印基材,所述的上模(4)和压印基材分别与集成控制箱(12)中供电电源正负极连接,形成供电回路,同时通过集成控制箱(12)控制挤压机构(1)的挤压力以及供电回路的电流参数,实现高深宽比的微通道结构压制成形。与现有技术相比,本发明具有过程简化、效率高、精度好、能耗低和通用性强等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属粉末压制成形方法及装置,尤其是涉及一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形方法。
背景技术
高深宽比的微通道构件在传热、化工领域的应用非常广泛。如工业生产中的微通道换热器具有体积小表面积大的特点,能够充分利用有限空间进行大面积的热量传递,传热效率非常高;又如微通道混合反应器件,其微米级尺度的通道可以使得在其中流动的液体形成微米尺度的小液滴,一方面极小液滴的混合可以大大提高反应效率;另一方面微通道结构的大比表面积可以大大提高催化剂的负载能力,相比普通反应器皿能够大幅度提高转化效率。
微通道构件的突出特点有两个:一是特征尺寸较小,通常在毫米以下;二是具有较大的比表面积,即占据较小空间却有很大表面积,表面积与体积的比值大。加工微通道构件的两个主要难点为:1)实现结构特征尺寸微细化;2)提高通道深宽比,增大结构比表面积。
微通道构件的加工有一些常用方法。如激光刻蚀技术,在金属表面用激光直接烧蚀金属材料,所得结构深度较浅且制造成本高;运用3D打印技术,增材制造微通道构件,该方法效率较低设备成本高;注塑成形,使融化状态的材料在模具中冷却成形,脱模后得到微通道构件,该方法过程繁琐,且不能应用于金属材料加工。利用模压方法制造微通道构件效率高、成本低,比如热压聚合物、直接压印进行塑性成形的方法制造微通道构件,但该方法应用于加工金属微通道结构时,存在金属材料成形难、成形压力大、模具损耗快、尺寸精度低等问题。
粉末成形技术是使金属粉末形成密实且具有一定形状、尺寸、密度和强度坯块的工艺过程,其效率高、节省材料、成本低。金属粉末压制成形产品的材料利用率可达到95%以上。运用金属粉末压制成形方法可以制造结构复杂的零件,相比其他加工方法制造难度更低,加工效率更高,尺寸精度更好。
常规的粉末挤压成形技术,由模腔压制和高温烧结两个过程组成,金属粉末经过压制成形得到一定形状尺寸的零件后,经过高温烧结使金属粉末冶金结合从而得到性能稳定的零件。这种加工过程,一方面加工效率低下、设备复杂,另一方面高温烧结过程中的加热方法能耗高,且无法在烧结过程中保证产品形状尺寸精度,增加了后续处理的难度。
目前通常使用的金属粉末压制成形方法,一类是利用等静压机在极高压条件下压制金属粉末成形,另一类是先进行普通模腔压制后进行高温烧结定形。经文献检索,中国专利号:CN204247954U,名称为粉末成形设备,本实用新型提出了一种将粉料挤压成形为棒材的粉料成形设备。利用具备相切布置圆柱体内腔的上下模具先对粉料进行预成形压制,进行密封后再使用等静压机进行棒材的最终压制成形。该方法适用于批量棒材生产,预成形的棒材还需要先密封再才能使用等静压机压制,整个过程效率低、设备复杂。中国专利号:CN104493167A,名称为一种粉末高温合金环形件的成形方法,该发明提出了一种粉末高温合金环形件的成形方法。将粉末放入预制环形包套中用热等静压机制作环形锭坯,用电阻加热炉对环形锭坯加热并保持高温一段时间后,进行挤压获得环形件。该发明制造过程繁琐效率低,大量加热措施增大能量消耗。
传统的模压成形制造微通道构件的方法,具有生产效率高,设备简单等特点,产品质量一致性较高。但直接压印金属材料,进行体成形加工时使用的成形压力较大,压印模具寿命较短,而且材料流动受限导致模具填充不足,难以加工高深宽比的通道。而金属粉末挤压成形方法继承传统模压高效率成形优势,且粉末材料充模容易,可以实现高深宽比的通道制造。但该方法一般需要加热辅助装置,工艺过程也比较复杂,能耗较高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种过程简化,效率高,精度好,同时能耗低,通用性强的微通道结构的金属粉末电辅助压制成形装置及方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形装置,其特征在于,包括工作平台、成形模具、压印基材、挤压机构和集成控制箱,所述的挤压机构位于所述的工作平台正上方对应位置,所述的压印基材固定连接在所述的工作平台上,所述的成形模具由上模和下模组成,所述的上模固定在所述的挤压机构上,所述的下模上设置所述的压印基材,所述的上模和压印基材分别与所述的集成控制箱中供电电源正负极连接,形成供电回路,同时通过集成控制箱控制所述的挤压机构的挤压力以及供电回路的电流参数,实现高深宽比的微通道结构压制成形。
所述的下模为采用绝缘材料制成的可拆卸式垂直安装在所述的压印基材表面上的多个单片,该单片厚度与目标微通道宽度一致;
所述的上模为带有凹槽的钢模具,所述凹槽与所述的下模的单片一一匹配对应,从而实现目标微通道结构的压制。
所述的压印基材包括导电基板、导电连接层和金属粉末,所述的导电连接层涂附在所述的导电基板上表面,所述的金属粉末均匀铺垫在所述的下模的单片空隙中,所述的导电基板下表面与所述的供电电源负级连接,从而实现压制后形成与下模一致的微通道结构。
所述的挤压机构包括可调节外凸高度的第一承压实体,所述的第一承压实体与所述的上模固定连接,通过调节第一承压实体的外凸高度调节压制成形挤压力,从而实现对不同微通道结构的压制成形。
所述的工作平台包括承压工作台、第二承压实体,所述的第二承压实体上安装所述的压印基材,所述的第二承压实体安装在所述承压工作台上,从而实现压印基材的可靠固定,防止在压制过程中压印基材移动从而影响产品质量。
所述的第二承压实体固定或可移动安装在所述的承压工作台上,所述的工作平台还包括加工传送带,所述的加工传送带安装在所述的承压工作台上,所述的第二承压实体固定安装在所述加工传送带上,所述加工传送带带动所述的第二承压实体移动,实现第二承压实体与承压工作台的可移动连接,该装置可实现单层金属微通道结构的压制成形,同时也能实现多层金属微通道结构的压制成形的流水化生产,提高工作效率。
该装置还包括压力传感器和温度传感器,所述的压力传感器设置于所述的挤压机构和上模之间,所述的温度传感器设置于所述的压印基材和工作平台之间,所述的压力传感器和温度传感器的输出信号分别反馈至所述的集成控制箱从而实现闭环控制,从而提高系统的控制精度,提高产品质量。
该装置还包括传输线缆,所述的传输线缆用于实现供电回路的连接以及所述的集成控制箱与所述的压力传感器、温度传感器之间的信号传输。
所述集成控制箱还包括电流电压检测传感器和控制系统,该集成控制箱接受所述的压力传感器、温度传感器的信号并控制挤压机构所提供的挤压力及通入金属粉末的电流参数。
一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)将金属粉末均匀铺垫在下模的单片空隙中后,挤压机构缓慢下降,对金属粉末进行预紧挤压;
(2)接通供电回路,保压一段时间使得所述的导电连接层充分烧蚀并将金属粉末成形的结构熔粘在导电基板上;
(3)导电连接层完全烧蚀后,对金属粉末继续通电,并进一步增大成形挤压力,实现金属粉末的挤压成形;
(4)断开供电回路,上升挤压机构,将导电基板从工作平台上取下,拆除下模,得到压制成形的微通道结构。
进行多工位加工时,完成上述步骤(3)后将所述的第二承压实体(7)移动至下一工位,继续执行上述步骤(1)~(3),直至完成最后一层金属粉末的压制成形后执行步骤(4),各工位可加入不同或相同金属粉末并配合不同挤压力和不同参数的电流,从而实现异质或同质材料的分层结构加工和/或不同致密度梯度的加工。
与现有技术相比,本发明装置结构简单,能实现单层或多层金属的微通道结构的压制成形,采用流水化生产工作效率高,装置中设置集成控制箱提高控制精度,同时采用电辅助装置能耗低,另外本发明的压制成形方法操作简单、通用性强。
附图说明
图1为本发明实施例1微通道结构的金属粉末电辅助压制成形装置的结构示意图;
图2为本发明压印基材组成结构示意图;
图3为本发明单一材料的微通道结构成形结果的结构示意图;
图4为本发明实施例2微通道结构的金属粉末电辅助压制成形装置的结构示意图;
图5为不同材料不同致密度的微通道结构成形结果的结构示意图。
图中,1为挤压机构,2为上传输线缆,3为第一承压实体,4为上模,5为下模,6为承压工作台,7为第二承压实体,8为导电基板,9为导电连接层,10为第一金属粉末,11为下传输线缆,12为集成控制箱,13为压力传感器,14为温度传感器,15为电流电压检测传感器,16为第二金属粉末,17为加工传送带,18为金属卡槽,19为信号发射器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
电辅助成形加工方法是一种新型的制造方法,它利用高密度电流通过金属材料时产生的电致塑性效应和焦耳热效应,提高金属在加工过程中的塑性和变形温度。通电状态下,金属材料的塑性、延展性得到提高,晶粒组织改善,金属零件加工后性能提高。电辅助成形加工方法能够通过控制电流参数,实现金属材料粉末的固态塑性连接或者局部半固态熔融连接。此外,电辅助成形加工方法大大改善了金属粉末的成形性能,进而可以实现不同种金属粉末的混合连接或者分层连接,提高产品综合性能。另外,采用不同种类的金属粉末进行多次分步挤压,还可以压制成形出异种材料、不同致密度的、比表面积可控的微通道构件。本发明提供了2个实施例具体说明本发明一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形装置及方法。
实施例1
如图1所示,一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形装置,包括工作平台、成形模具、压印基材、挤压机构1和集成控制箱12,所述的挤压机构1位于所述的工作平台正上方对应位置,所述的压印基材固定连接在所述的工作平台上,所述的成形模具由上模4和下模5组成,所述的上模4固定在所述的挤压机构1上,所述的下模5上设置所述的压印基材,所述的上模4和压印基材分别与所述的集成控制箱12中供电电源正负极连接,形成供电回路,同时通过集成控制箱12控制所述的挤压机构1的挤压力以及供电回路的电流参数,实现高深宽比的微通道构件结构压制成形。
其中所述的工作平台包括承压工作台6、第二承压实体7,所述的第二承压实体7上安装所述的压印基材,所述的第二承压实体7固定安装在所述承压工作台6上。
所述的下模5为采用绝缘材料制成的可拆卸式垂直安装在所述的压印基材表面上的多个单片,该单片厚度与目标微通道宽度一致,挤压结束后取出下模5即可得到微通道结构;所述的上模4为带有凹槽的钢模具,所述凹槽与所述的下模5的单片一一匹配对应,所述的上模4装配在第一承压实体3内,底面与上传输线缆2中的电流导线紧密贴合。
所述的压印基材包括导电基板8、导电连接层9和金属粉末,所述的导电连接层9涂附在所述的导电基板8上表面,所述的金属粉末均匀铺垫在所述的下模5的单片空隙中,所述的导电基板8下表面与所述的供电电源负级连接。
所述的挤压机构1包括多个可调节外凸高度的第一承压实体3,所述的第一承压实体3与所述的上模4固定连接。
该装置还包括压力传感器13和温度传感器14,所述的压力传感器13设置于所述的挤压机构1和上模4之间,所述的温度传感器14设置于所述的压印基材和工作平台之间,所述的压力传感器13和温度传感器14的输出信号分别反馈至所述的集成控制箱12从而实现闭环控制。
该装置还包括传输线缆,包括上传输线缆2和下传输线缆11,并分别含有电流导线和多路信号传输线,用于实现供电回路的连接以及所述的集成控制箱12与所述的压力传感器13、温度传感器14之间的信号传输,
所述集成控制箱12还包括电流电压检测传感器15和控制系统,该集成控制箱12接收上传输线缆2和下传输线缆11反馈的各路信号,并通过上传输线缆2和下传输线缆11将控制信号传输到挤压机构1中、将参数合适的电流传导进入金属粉末。
本实施例1实施步骤如下:
(1)如图2所示,在导电基板8的一侧表面上涂好导电连接层9,固化后形成压印基材,将压印基材装配在工作平台的第二承压实体7中,并与下传输电缆11内的电流导线紧密贴合。
(2)如图1所示,压印基材与第二承压实体7之间布置有温度传感器14,导电基板8为金属材料能够良好的导热并反映金属粉末通电过程中的温度。成形模具上模4与第二承压实体7之间布置有压力传感器13,用于检测金属粉末挤压过程中受到的挤压力大小。集成控制箱12内安装有电流电压检测传感器15,用于检测通电过程中流过金属粉末的电流大小。集成控制箱12可通过上传输电缆2和下传输线缆11接受各传感器信号并控制挤压机构1的挤压力以及通过金属粉末的电流。上传输电缆2和上传输电缆11内部分别包含电流导线和多路信号传输线。
(3)将成形模具下模5放置在压印基材上,固定其位置保证压印中不发生偏离。
(4)将第一金属粉末10均匀铺垫在下模5的单片的空隙中,保证各空隙中粉末量相同。
(5)将挤压机构1缓慢下降,对第一金属粉末10进行预紧挤压,然后接通供电回路使电流从集成控制箱12的内部供电电源流出,经上传输电缆2中的电流导线流入成形模具上模4,电流进一步传导至第一金属粉末10中,最后经过导电连接层9、导电基板8,由下传输电缆11中的电流导线流回集成控制箱12中。通电过程中施加一定预成形挤压力,此时导电连接层9会在电流作用下先产生高温并发生烧蚀,高温使得靠近导电连接层9的第一金属粉末10在预成形状态下熔附在导电基板8上。
(6)当导电连接层9完全烧蚀后,进一步下降挤压机构1,增大成形挤压力。挤压过程中仍然对金属粉末继续通电,利用电辅助加工工艺对金属粉末进行微通道结构的压制成形,达到目标压力后保持压力一段时间。
(7)保压时间结束后,断开供电回路并上升挤压机构1,将导电基板8从第二承压实体7中取出,然后再取出成形模具下模5,最终即可得到金属粉末电辅助压制成形的单一材料的微通道构件,如附图3所示。
实施例2
如图4所示,一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形装置,包括工作平台、成形模具、压印基材、挤压机构1和集成控制箱12,所述的挤压机构1位于所述的工作平台正上方对应位置,所述的压印基材固定连接在所述的工作平台上,所述的成形模具由上模4和下模5组成,所述的上模4固定在所述的挤压机构1上,所述的下模5上设置所述的压印基材,所述的上模4和压印基材分别与所述的集成控制箱12中供电电源正负极连接,形成供电回路,同时通过集成控制箱12控制所述的挤压机构1的挤压力以及供电回路的电流参数,实现高深宽比的微通道构件结构压制成形。
其中所述的工作平台包括承压工作台6、第二承压实体7,所述的第二承压实体7上安装所述的压印基材,所述的第二承压实体7可移动安装在所述承压工作台6上,所述的工作平台还包括加工传送带17,所述的加工传送带17安装在所述的承压工作台6上,所述的第二承压实体7固定安装在所述加工传送带17上,所述加工传送带17带动所述的第二承压实体7移动,实现第二承压实体7与承压工作台6的可移动连接。下传输线缆11与第二承压实体7内的电流导线通过金属卡槽18连接,每滑动到一个工位下方金属卡槽18即可夹住第二承压实体7中引申出来的金属片,实现电流的导通。
所述的下模5为采用绝缘材料制成的可拆卸式垂直安装在所述的压印基材表面上的多个单片,该单片厚度与目标微通道宽度一致,挤压结束后取出下模5即可得到微通道结构;所述的上模4为带有凹槽的钢模具,所述凹槽与所述的下模5的单片一一匹配对应,所述的上模4装配在第一承压实体3内,底面与上传输线缆2中的电流导线紧密贴合。
所述的压印基材包括导电基板8、导电连接层9和金属粉末,所述的导电连接层9涂附在所述的导电基板8上表面,所述的金属粉末均匀铺垫在所述的下模5的单片空隙中,所述的导电基板8下表面与所述的供电电源负级连接。
所述的挤压机构1包括第一承压实体3,所述的第一承压实体3与所述的上模4固定连接,用于提供金属粉末压制过程的挤压力。
该装置还包括压力传感器13和温度传感器14,所述的压力传感器13设置于所述的挤压机构1和上模4之间,所述的温度传感器14设置于所述的压印基材和工作平台之间,所述的压力传感器13和温度传感器14的输出信号分别反馈至所述的集成控制箱12从而实现闭环控制。其中压力传感器13的信号通过上传输线缆2中的信号传输线实现信号传输,而温度传感器14的信号则通过安装在第二承压实体7上的信号发射器19传输到集成控制箱12中。
该装置还包括传输线缆,包括上传输线缆2和下传输线缆11,所述的上传输线缆2内部含有电流导线和多路信号传输线,所述的传输线缆11内部含有电流导线。用于实现供电回路的连接以及所述的集成控制箱12与所述的压力传感器13之间的信号传输。
所述集成控制箱12还包括电流电压检测传感器15和控制系统,该集成控制箱12接收上传输线缆2和下传输线缆11反馈的各路信号,并通过上传输线缆2和下传输线缆11将控制信号传输到挤压机构1中、将参数合适的电流传导进入金属粉末。
本实施例2实施步骤如下:
(1)如图2所示,在导电基板8的一侧表面上涂好导电连接层9,固化后形成压印基材,将压印基材装配在工作平台的第二承压实体7中,并与下传输电缆11内的电流导线紧密贴合。
(2)如图4所示,压印基材与第二承压实体7之间布置有温度传感器14,导电基板8为金属材料故能够良好的导热并反映金属粉末通电过程中的温度。成形模具上模4与第一承压实体3之间布置有压力传感器13,用于检测金属粉末挤压过程中受到的挤压力大小。集成控制箱12内部安装有电流电压检测传感器15,用于检测通电过程中流过金属粉末的电流大小。集成控制箱12可通过上传输电缆2和信号发射器19,接受各传感器信号并控制挤压机构1的挤压力以及通过金属粉末的电流。上传输线缆2内部含有电流导线和多路信号传输线,下传输线缆11内部含有电流导线。
(3)将成形模具下模5放置在压印基材上,固定其位置保证压印中不发生偏离。
(4)将第一金属粉末10均匀铺垫在下模5的单片的空隙中,保证各空隙中粉末量相同。
(5)将挤压单元1缓慢下降,对第一金属粉末10进行预紧挤压。然后接通供电回路使电流从集成控制箱12的内部供电电源流出,经上传输电缆2中的电流导线流入成形模具上模4,电流进一步传导至第一金属粉末10中,最后经过导电连接层9、导电基板8,由下传输电缆11中的电流导线流回集成控制箱12中。通电过程中施加一定预成形挤压力,此时导电连接层9会在电流作用下先产生高温并发生烧蚀,高温使得靠近导电连接层9的第一金属粉末10在预成形状态下熔附在导电基板8上。
(6)当导电连接层9完全烧蚀后,进一步下降挤压机构1,增大成形挤压力。挤压过程中仍然对第一金属粉末10继续通电,利用电辅助加工工艺对金属粉末进行微通道结构的压制成形,达到目标压力后保持压力一段时间。
(7)加工传送带17带动工件向下一工位移动,到达位置后向下模5空隙中均匀铺垫另一种材料粉末级第二金属粉末16,之后再下降挤压机构1并在挤压时通以电流。如此过程即可进行流水线式连续加工,并可通过填装不同材料的粉末实现不同材质的金属粉末微通道构件制造。在挤压机构1下移位移不变的情况下,通过调整上方第一承压实体3向下的外凸高度,实现不同工位的不同挤压力;通过集成控制箱12控制各个工位上流入金属粉末的电流大小,最终实现分层结构加工不同致密度梯度的金属粉末压制成形。
(8)保压时间结束后,断开供电回路并上升挤压机构1,将导电基板8从第二承压实体7中取出,然后再取出成形模具下模5,最终即可得到两种金属粉末电辅助压制成形的微通道构件,如附图5所示。
Claims (11)
1.一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形装置,其特征在于,包括工作平台、成形模具、压印基材、挤压机构(1)和集成控制箱(12),所述的挤压机构(1)位于所述的工作平台正上方对应位置,所述的压印基材固定连接在所述的工作平台上,所述的成形模具由上模(4)和下模(5)组成,所述的上模(4)固定在所述的挤压机构(1)上,所述的下模(5)上设置所述的压印基材,所述的上模(4)和压印基材分别与所述的集成控制箱(12)中供电电源正负极连接,形成供电回路,同时通过集成控制箱(12)控制所述的挤压机构(1)的挤压力以及供电回路的电流参数,实现高深宽比的微通道结构压制成形。
2.根据权利要求1所述的一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形装置,其特征在于,所述的下模(5)为采用绝缘材料制成的可拆卸式垂直安装在所述的压印基材表面上的多个单片,该单片厚度与目标微通道宽度一致;
所述的上模(4)为带有凹槽的钢模具,所述凹槽与所述的下模(5)的单片一一匹配对应。
3.根据权利要求2所述的一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形装置,其特征在于,所述的压印基材包括导电基板(8)、导电连接层(9)和金属粉末,所述的导电连接层(9)涂附在所述的导电基板(8)上表面,所述的金属粉末均匀铺垫在所述的下模(5)的单片空隙中,所述的导电基板(8)下表面与所述的供电电源负级连接。
4.根据权利要求1所述的一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形装置,其特征在于,所述的挤压机构(1)包括一个或多个可调节外凸高度的第一承压实体(3),所述的第一承压实体(3)与所述的上模(4)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形装置,其特征在于,所述的工作平台包括承压工作台(6)、第二承压实体(7),所述的第二承压实体(7)上安装所述的压印基材,所述的第二承压实体(7)安装在所述承压工作台(6)上。
6.根据权利要求5所述的一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形装置,其特征在于,所述的第二承压实体(7)固定或可移动安装在所述的承压工作台(6)上,所述的工作平台还包括加工传送带(17),所述的加工传送带(17)安装在所述的承压工作台(6)上,所述的第二承压实体(7)固定安装在所述加工传送带(17)上,所述加工传送带(17)带动所述的第二承压实体(7)移动,实现第二承压实体(7)与承压工作台(6)的可移动连接。
7.根据权利要求1所述的一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形装置,其特征在于,该装置还包括压力传感器(13)和温度传感器(14),所述的压力传感器(13)设置于所述的挤压机构(1)和上模(4)之间,所述的温度传感器(14)设置于所述的压印基材和工作平台之间,所述的压力传感器(13)和温度传感器(14)的输出信号分别反馈至所述的集成控制箱(12)从而实现闭环控制。
8.根据权利要求7所述的一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形装置,其特征在于,该装置还包括传输线缆,所述的传输线缆用于实现供电回路的连接以及所述的集成控制箱(12)与所述的压力传感器(13)、温度传感器(14)之间的信号传输。
9.根据权利要求7所述的一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形装置,其特征在于,所述集成控制箱(12)还包括电流电压检测传感器(15)和控制系统,该集成控制箱(12)接受所述的压力传感器(13)、温度传感器(14)的信号并控制挤压机构(1)所提供的挤压力及通入金属粉末的电流参数。
10.如权利要求1-9中任一所述的微通道结构的金属粉末电辅助压制成形方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)将金属粉末均匀铺垫在下模(5)的单片空隙中后,挤压机构(1)缓慢下降,对金属粉末进行预紧挤压;
(2)接通供电回路,保压一段时间使得所述的导电连接层(9)充分烧蚀并将金属粉末成形的结构熔粘在导电基板(8)上;
(3)导电连接层(9)完全烧蚀后,对金属粉末继续通电,并进一步增大成形挤压力,实现金属粉末的挤压成形;
(4)断开供电回路,上升挤压机构(1),将导电基板(8)从工作平台上取下,拆除下模(5),得到压制成形的微通道结构。
11.根据权利要求10所述的一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形方法,其特征在于,进行多工位加工时,完成上述步骤(3)后将所述的第二承压实体(7)移动至下一工位,继续执行上述步骤(1)~(3),直至完成最后一层金属粉末的压制成形后执行步骤(4),各工位可加入不同或相同金属粉末并配合不同挤压力和不同参数的电流,从而实现异质或同质材料的分层结构加工和/或不同致密度梯度的加工。
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CN201510594073.2A CN105127417B (zh) | 2015-09-17 | 2015-09-17 | 一种微通道结构的金属粉末电辅助压制成形方法及装置 |
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