CN106363068A - 一种基于粘性介质温热成形的提高粘性介质导热率的方法 - Google Patents

一种基于粘性介质温热成形的提高粘性介质导热率的方法 Download PDF

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Abstract

一种基于粘性介质温热成形的提高粘性介质导热率的方法。步骤为：准备一种导热率高于粘性介质的颗粒物，对颗粒物的粒径值及质量百分比进行设定；将颗粒物与粘性介质在透明容器内混匀后加热，加热温度按照板材实际成形温度设定；观察颗粒物的沉降或上浮情况，每间隔1小时记录一次颗粒物的沉降或上浮距离，计算沉降或上浮速度；当沉降或上浮速度大于5mm/h时，重新设定颗粒物的粒径值；当沉降或上浮速度小于5mm/h时，对导热率进行测定；若导热率提高的倍数低于2倍，则增加颗粒物的质量百分比，当颗粒物的质量百分比为50％时，若导热率提高的倍数仍低于2倍，则重新设定颗粒物的粒径值；当导热率提高的倍数高于2倍时，该颗粒物可用于提高粘性介质的导热率。

Description

一种基于粘性介质温热成形的提高粘性介质导热率的方法
技术领域
本发明属于粘性介质温热成形技术领域，特别是涉及一种基于粘性介质温热成形的提高粘性介质导热率的方法。
背景技术
对于粘性介质温热成形技术来说，其可在一定温度下利用粘性介质自身性能来提高板材(金属板材、树脂板材及复合板材)的变形能力和成形质量，在板材成形过程中，不但要求粘性介质要具有良好的耐热及热稳定性能，以满足板材所需的成形温度，而且要求粘性介质要具有良好的热传导性能，以满足板材在较短时间内达到成形温度，并且实现板材内部温度的均匀分布。
但是，目前所采用的粘性介质的导热率较低，在正式开始板材成形前，粘性介质需要花费较长的加热准备时间，这必然会降低板材的生产效率。因此，亟需一种提高粘性介质导热率的方法，其不应改变粘性介质原有的流变特性，其不应影响粘性介质原有的耐热及热稳定性能，其不应影响板材变形能力和成形质量，其仅用来改善粘性介质的热传导性能。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于粘性介质温热成形的提高粘性介质导热率的方法，对粘性介质原有的流变特性不会造成改变，对粘性介质原有的耐热及热稳定性能、板材变形能力及成形质量均不会造成影响，仅对粘性介质的热传导性能进行改善。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于粘性介质温热成形的提高粘性介质导热率的方法，包括如下步骤：
步骤一：准备一种导热率高于粘性介质的颗粒物，并对颗粒物的粒径值以及颗粒物与粘性介质的质量百分比进行设定；
步骤二：准备一个透明容器，将粘性介质装入透明容器内；
步骤三：将颗粒物添加入装有粘性介质的透明容器内；
步骤四：将透明容器内的颗粒物与粘性介质进行均匀混合；
步骤五：将装有混合物的透明容器送入加热箱中进行加热，加热温度按照板材的实际成形温度进行设定；
步骤六：观察颗粒物在粘性介质中的沉降或上浮情况，每间隔1小时记录一次颗粒物的沉降或上浮距离，并计算出颗粒物的沉降或上浮速度；
步骤七：当颗粒物的沉降或上浮速度大于5mm/h时，说明颗粒物在粘性介质中分布的均匀性已经发生较大的改变，不利于热量的均匀传导及温度的均匀分布，则重新设定颗粒物的粒径值，并重复步骤二～步骤六；当颗粒物的沉降或上浮速度小于5mm/h时，说明颗粒物在粘性介质中的分布较为均匀，有利于热量的均匀传导及温度的均匀分布，此时对混合物的导热率进行测定；
步骤八：当导热率提高的倍数低于2倍时，则增加颗粒物的质量百分比，当颗粒物的质量百分比为50％时，若导热率提高的倍数仍然低于2倍，则重新设定颗粒物的粒径值，并重复步骤二～步骤七；当导热率提高的倍数高于2倍时，则该颗粒物可以用于提高粘性介质的导热率。
颗粒物的粒径值的取值范围为纳米级、微米级或毫米级。
颗粒物与粘性介质的质量百分比的取值范围为10％～50％。
本发明的有益效果：
本发明完全基于现有的粘性介质温热成形工艺方法，通过向粘性介质内添加入导热率更高的颗粒物，对粘性介质原有的流变特性不会造成改变，对粘性介质原有的耐热及热稳定性能、板材变形能力及成形质量均不会造成影响，仅对粘性介质的热传导性能进行改善，从而使均混有颗粒物的粘性介质具备了更高的导热率，在正式开始板材成形前，均混有颗粒物的粘性介质的加热准备时间将大幅度缩短，从而使板材的生产效率得到明显提高。
附图说明
图1为实施例中的基于粘性介质温热成形工艺的板材成形示意图；
图中，1—粘性介质，2—颗粒物，3—凹模，4—粘性介质仓，5—粘性介质注入缸，6—加热线圈，7—压边缸。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
一种基于粘性介质温热成形的提高粘性介质导热率的方法，包括如下步骤：
步骤一：准备一种导热率高于粘性介质的颗粒物，并对颗粒物的粒径值以及颗粒物与粘性介质的质量百分比进行设定；颗粒物的粒径值的取值范围为纳米级、微米级或毫米级，颗粒物与粘性介质的质量百分比的取值范围为10％～50％；
步骤二：准备一个透明容器，将粘性介质装入量杯内；
步骤三：将颗粒物添加入装有粘性介质的量杯内；
步骤四：将量杯内的颗粒物与粘性介质进行均匀混合；
步骤五：将装有混合物的量杯送入加热箱中进行加热，加热温度按照板材的实际成形温度进行设定；
步骤六：观察颗粒物在粘性介质中的沉降或上浮情况，每间隔1小时记录一次颗粒物的沉降或上浮距离，并计算出颗粒物的沉降或上浮速度；
步骤七：当颗粒物的沉降或上浮速度大于5mm/h时，说明颗粒物在粘性介质中分布的均匀性已经发生较大的改变，不利于热量的均匀传导及温度的均匀分布，则重新设定颗粒物的粒径值，并重复步骤二～步骤六；当颗粒物的沉降或上浮速度小于5mm/h时，说明颗粒物在粘性介质中的分布较为均匀，有利于热量的均匀传导及温度的均匀分布，此时对混合物的导热率进行测定；
步骤八：当导热率提高的倍数低于2倍时，则增加颗粒物的质量百分比，当颗粒物的质量百分比为50％时，若导热率提高的倍数仍然低于2倍，则重新设定颗粒物的粒径值，并重复步骤二～步骤七；当导热率提高的倍数高于2倍时，则该颗粒物可以用于提高粘性介质的导热率。
本实施例中，以成形AZ31B镁合金板材为例，该板材的厚度为0.8mm，该板材塑性较大且强度相对较高。当粘性介质中未添加颗粒物时，其加热准备时间约为30分钟左右。
为了缩短粘性介质的加热准备时间，提高粘性介质的导热率，通过本发明已为粘性介质选定了满足要求的颗粒物，具体选择的颗粒物为纯铝颗粒，纯铝颗粒的粒径为1mm，纯铝颗粒与粘性介质的质量百分比设定为40％，板材成形温度为200℃。
当粘性介质中添加了纯铝颗粒后，其加热准备时间缩短到10分钟左右，使粘性介质的加热准备时间缩短了约3/2。可见，通过本发明的提高粘性介质导热率的方法，可以有效提高板材的生产效率。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (3)

1.一种基于粘性介质温热成形的提高粘性介质导热率的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：准备一种导热率高于粘性介质的颗粒物，并对颗粒物的粒径值以及颗粒物与粘性介质的质量百分比进行设定；
步骤二：准备一个透明容器，将粘性介质装入透明容器内；
步骤三：将颗粒物添加入装有粘性介质的透明容器内；
步骤四：将透明容器内的颗粒物与粘性介质进行均匀混合；
步骤五：将装有混合物的透明容器送入加热箱中进行加热，加热温度按照板材的实际成形温度进行设定；
步骤六：观察颗粒物在粘性介质中的沉降或上浮情况，每间隔1小时记录一次颗粒物的沉降或上浮距离，并计算出颗粒物的沉降或上浮速度；
步骤七：当颗粒物的沉降或上浮速度大于5mm/h时，说明颗粒物在粘性介质中分布的均匀性已经发生较大的改变，不利于热量的均匀传导及温度的均匀分布，则重新设定颗粒物的粒径值，并重复步骤二～步骤六；当颗粒物的沉降或上浮速度小于5mm/h时，说明颗粒物在粘性介质中的分布较为均匀，有利于热量的均匀传导及温度的均匀分布，此时对混合物的导热率进行测定；
步骤八：当导热率提高的倍数低于2倍时，则增加颗粒物的质量百分比，当颗粒物的质量百分比为50％时，若导热率提高的倍数仍然低于2倍，则重新设定颗粒物的粒径值，并重复步骤二～步骤七；当导热率提高的倍数高于2倍时，则该颗粒物可以用于提高粘性介质的导热率。
2.根据权利要求1所述的一种基于粘性介质温热成形的提高粘性介质导热率的方法，其特征在于：颗粒物的粒径值的取值范围为纳米级、微米级或毫米级。
3.根据权利要求1所述的一种基于粘性介质温热成形的提高粘性介质导热率的方法，其特征在于：颗粒物与粘性介质的质量百分比的取值范围为10％～50％。
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