CN110940569B - 轻气炮实验用低熔点金属样品的成型装置及使用方法 - Google Patents

轻气炮实验用低熔点金属样品的成型装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及轻气炮实验技术领域，具体涉及一种轻气炮实验用低熔点金属样品的成型装置及使用方法，包括成型顶盖、成型筒和成型底座，成型顶盖的底部设置有加热过滤室，加热过滤室内嵌设有电加热单元，加热过滤室的侧壁上设置有溢流孔，成型筒的侧壁上设置有堵塞头，成型筒的内壁上对称设置有平面壁垒，所述成型底座的顶部设置有可更替基台，可更替基台的顶部设置有探针杆。本发明在对样品熔化成型的过程中，不仅实现对样品的提纯，而且使得成型后的样品更易被固定，且样品内同时保留有探针预留孔，方便在轻气炮实验中将触发探针插入样品的探针预留孔中，精准预测轻气炮实验中飞片到达样品表面的时间，辅助后期测量装置设置合理的记录时间段。

Description

轻气炮实验用低熔点金属样品的成型装置及使用方法
技术领域
本发明涉及轻气炮实验技术领域，具体涉及一种轻气炮实验用低熔点金属样品的成型装置及使用方法。
背景技术
地球是人类赖以生存的家园，而地震、火山喷发等自然灾害危及人类的生存，所以探索地球内部动力学规律是重要科学研究方向之一。众所周知，地球深部处于高温高压状态，故高温高压条件下材料物性（粘性，强度）的研究是地球动力学的重要课题。通常在实验室可以基于氢气炮，利用冲击波扰动方法研究材料在高温高压条件下的粘-弹性，为了建立一套实验和理论相结合的方法测量材料的这一特性，并区分材料的粘性和弹塑性，就需要选择不同熔点的金属作为研究对象。冲击波扰动方法的关键环节就是制备具有正弦形曲面的实验样品，硬度较高的金属可以利用慢走丝线切割技术加工成型，但对于冲击波扰动实验中的用于测量金属粘性的重要研究对象——金属锡而言，由于其质地柔软，车床上的夹具极易使其变形，无法利用车床加工出期望的形状。
另外，在制备实验样品的过程中，由于部分样品含有杂质，若不进行提纯处理，则会对轻气炮实验造成较大影响，而现有的轻气炮实验样品的成型装置中，样品成型和样品提纯是分开进行的，这样就增加了实验准备时间，延长了实验周期，降低了实验研究效率。
为此，本发明提供一种结构简单，使用便捷，可同时进行提纯和成型的轻气炮实验用低熔点金属样品的成型装置及使用方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种轻气炮实验用低熔点金属样品的成型装置及使用方法，利用金属锡的熔点低的特点，通过熔融后模具塑性来实现样品成型，具体通过加热过滤室上的溢流孔和成型筒上的堵塞头配合，在对样品熔化成型的过程中，同时实现对样品的提纯，并通过设置平面壁垒和探针杆，使得成型后的样品更易定位，且样品内同时保留有探针预留孔，方便在轻气炮实验中将触发探针插入样品的探针预留孔中，精准预测轻气炮实验中飞片到达样品表面的时间，辅助后期测量装置设置合理的记录时间段。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种轻气炮实验用低熔点金属样品的成型装置，包括自上而下依次设置有成型顶盖、成型筒和成型底座，成型筒分别与成型顶盖、成型底座可拆卸连接，所述成型顶盖的底部设置有加热过滤室，所述加热过滤室的侧壁和底壁内分别嵌设有电加热单元，加热过滤室的侧壁上均匀设置有多个溢流孔，所述溢流孔靠近加热过滤室的底部设置，成型筒的侧壁上设置有多个封堵组件，所述封堵组件包括堵塞头和连接杆，所述堵塞头设置在成型筒内，且堵塞头与溢流孔相匹配，所述连接杆的一端穿过成型筒与堵塞头连接，所述成型筒的内壁上对称设置有平面壁垒，所述成型底座的顶部设置有可更替基台，所述可更替基台的两侧侧壁上分别设置有与平面壁垒相匹配的壁垒缺口，可更替基台的顶部设置有一对探针杆，所述探针杆靠近壁垒缺口设置。
进一步地，所述成型顶盖的边沿与成型筒的顶部螺栓连接，成型底座的边沿与成型筒的底部螺栓连接。
进一步地，所述成型顶盖的直径不小于成型筒的外径，加热过滤室的外径小于成型筒的内径。在组装成型装置的过程中，由于成型顶盖的直径不小于成型筒的外径，加热过滤室的外径小于成型筒的内径，使得加热过滤室可以放置在成型筒内，而成型顶盖的底部只能和成型筒的顶部抵接，然后对准螺栓孔，插入固定螺栓，就能够实现成型顶盖与成型筒的快速稳定连接。
进一步地，所述成型装置还包定位组件，所述定位组件包括定位柱和定位槽，所述定位柱和定位槽中的一个设置成型顶盖的底部，另一个设置在成型筒的顶部，在定位柱和定位槽稳定配合时，溢流孔与堵塞头一一对应设置。通过设置定位组件，在组装成型装置的过程中，先将加热过滤室插入成型筒内，然后将定位柱和定位槽对准，再让成型顶盖的底部和成型筒的顶部抵接，由于定位组件的定位作用，不仅使得成型顶盖和成型筒的螺栓孔一一对应，方便插入固定螺栓将成型顶盖和成型筒稳定固定，还保证加热过滤室上的溢流孔与堵塞头处于同一平面，且溢流孔与堵塞头一一对应，便于堵塞头将所有溢流口完全堵塞，提高装置的使用便捷性。
进一步地，所述成型顶盖的顶部设置有放料口，所述放料口与加热过滤室连通。
进一步地，所述加热过滤室的侧壁上还设置有温度检测单元。通过温度检测单元检测加热过滤室内的环境温度，然后根据样品的目标熔融温度，目的性地控制电加热单元的输出功率，让样品快速高效成型。
进一步地，所述封堵组件还包括驱动装置，所述驱动装置设置在成型筒的外侧侧壁上，所述连接杆的一端穿过成型筒与堵塞头连接，连接杆的另一端与驱动装置连接，驱动装置用于控制堵塞头插入或退出溢流孔。在组装好成型装置后，在需要进行样品成型前，先控制驱动装置工作，将堵塞头推入溢流孔中，让样品先熔融后，使得样品中的杂质漂浮在表面，再将堵塞头从溢流孔中退出，让熔化后底部的纯样品从溢流孔流向成型筒内，并在基台上积聚冷却，形成成型的轻气炮实验用低熔点金属样品。
进一步地，所述成型装置还包括控制器、电源和液位检测机构，所述液位检测机构设置在加热过滤室内，液位检测机构用于检测加热过滤室内液位高度，所述电加热单元、温度检测单元、驱动装置、液位检测机构、电源分别与控制器连接。样品在加热过滤室内熔化的过程中，利用温度检测单元检测加热过滤室内环境温度，同时通过液位检测机构检测熔化后样品的液位高度，在样品完全熔化后，样品内的杂质漂浮在样品表面，然后将堵塞头从溢流孔中退出，让加热过滤室底部的纯样品从溢流孔流入成型筒内冷凝成型，同时液位检测机构监测样品液位高度，在检测到样品的液位高度下降至接近溢流孔时，驱动装置控制堵塞头再次插入溢流孔中，避免样品表面的杂质从溢流孔流入到成型筒中，实现样品的提纯和成型工作。
进一步地，所述电加热单元的输出功率可调。通过调整电加热单元的输出功率，从而控制加热过滤室内的温度，保证样品的熔融过程在预定环境温度下进行。
进一步地，所述温度检测单元为温度传感器，所述驱动装置为液压机，所述液位检测机构为液位传感器。
进一步地，所述可更替基台上设置有两个探针孔，所述成型底座上设置有两个固定孔，所述探针杆的底部穿过探针孔，且探针杆的底部与固定孔螺纹连接。根据轻气炮实验所需样品的平面，选择对应的可更替基台安装在成型底座上，在安装可更替基台的过程中，先将可更替基台上的探针孔与成型底座上的固定孔对应，然后将探针杆通过探针孔插入固定孔中，螺旋拧紧，从而实现探针杆、可更替基台、成型底座的稳定连接；而在连接成型底座和成型筒的过程中，由于成型筒内的平面壁垒与可更替基台上的壁垒缺口相对应，利用平面壁垒和壁垒缺口的配合，实现成型底座和成型筒的连接定位，提高成型装置的组装效率。
进一步地，所述探针杆的底部设置有外螺纹，所述固定孔的内壁上设置有与外螺纹相匹配的内螺纹。
进一步地，所述可更替基台的顶部为平面、正弦形波纹面、锯齿形波纹面、球面中的任一种。可根据样品表面需求进行更换不同曲面的可更替基台。
进一步地，所述平面壁垒高于可更替基台。优选地，平面壁垒的底部与成型筒的底端齐平，平面壁垒的顶部位于成型筒的中部。通过设置平面壁垒，使得样品在成型筒内成型后，成型的样品的侧壁上有一对对称的平面，方便对成型后的样品进行后期实验定位，提高轻气炮实验的便捷性；此外，由于探针杆的设置，使得成型后的样品内预设好探针预留孔，方便在轻气炮实验中将触发探针插入样品的探针预留孔中，精准预测轻气炮实验中飞片到达样品表面的时间，辅助后期测量装置设置合理的记录时间段。
进一步地，所述成型顶盖顶部设置有与放料口相匹配的观察盖板，所述观察盖板与成型顶盖可拆卸连接，使用者可以通过观察盖板查看加热过滤室的工作状态。
上成型装置的使用方法，包括以下步骤：组装好成型装置，并将堵塞头插入溢流孔中，然后将低熔点金属样品放入加热过滤室，再启动电加热单元工作，将加热过滤室内样品熔化，然后再拔出堵塞头，让加热过滤室底部的熔融的样品从溢流孔流入成型筒内，并在可更替基台上积聚，冷却，得到成型的轻气炮实验用低熔点金属样品。
进一步地，加热过滤室内样品完全熔化后，才拔出堵塞头。
进一步地，在加热过滤室底部的熔融的样品从溢流孔流入成型筒的过程中，保证熔融的样品液位高度高于溢流孔。
本发明的有益效果是：本发明轻气炮实验用低熔点金属样品的成型装置及使用方法，通过加热过滤室上的溢流孔和成型筒上的堵塞头配合，在对样品熔化成型的过程中，同时实现对样品的提纯，并通过设置平面壁垒和探针杆，使得成型后的样品更易定位，且样品内同时保留有探针预留孔，方便在轻气炮实验中将触发探针插入样品的探针预留孔中，精准预测轻气炮实验中飞片到达样品表面的时间，辅助后期测量装置设置合理的记录时间段。
附图说明
图1为本发明成型装置的结构示意图；
图2为本发明成型装置的剖视图；
图3为本发明成型顶盖的结构示意图；
图4为本发明成型筒的剖视图；
图5为本发明成型底座的结构示意图
图中，1-成型顶盖，2-成型筒，3-成型底座，4-加热过滤室，5-电加热单元，6-溢流孔，7-堵塞头，8-连接杆，9-平面壁垒，10-可更替基台，11-壁垒缺口，12-探针杆，13-定位柱，14-定位槽，15-放料口，16-温度检测单元，17-液位检测机构，18-驱动装置，19-探针孔，20-固定孔。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1~图5所示，一种轻气炮实验用低熔点金属样品的成型装置，包括自上而下依次设置有成型顶盖1、成型筒2和成型底座3，成型筒2分别与成型顶盖1、成型底座3可拆卸连接，所述成型顶盖1的底部设置有加热过滤室4，所述加热过滤室4的侧壁和底壁内分别嵌设有电加热单元5，加热过滤室4的侧壁上均匀设置有多个溢流孔6，所述溢流孔6靠近加热过滤室4的底部设置，成型筒2的侧壁上设置有多个封堵组件，所述封堵组件包括堵塞头7和连接杆8，所述堵塞头7设置在成型筒2内，且堵塞头7与溢流孔6相匹配，所述连接杆8的一端穿过成型筒2与堵塞头7连接，所述成型筒2的内壁上对称设置有平面壁垒9，所述成型底座3的顶部设置有可更替基台10，所述可更替基台10的两侧侧壁上分别设置有与平面壁垒9相匹配的壁垒缺口11，可更替基台10的顶部设置有一对探针杆12，所述探针杆12靠近壁垒缺口11设置。
具体地，所述成型顶盖1的边沿与成型筒2的顶部螺栓连接，成型底座3的边沿与成型筒2的底部螺栓连接。
具体地，所述成型顶盖1的直径不小于成型筒2的外径，加热过滤室4的外径小于成型筒2的内径。在组装成型装置的过程中，由于成型顶盖1的直径不小于成型筒2的外径，加热过滤室4的外径小于成型筒2的内径，使得加热过滤室4可以放置在成型筒2内，而成型顶盖1的底部只能和成型筒2的顶部抵接，然后对准螺栓孔，插入固定螺栓，就能够实现成型顶盖1与成型筒2的快速稳定连接。
具体地，所述成型装置还包定位组件，所述定位组件包括定位柱13和定位槽14，所述定位柱13和定位槽14中的一个设置成型顶盖1的底部，另一个设置在成型筒2的顶部，在定位柱13和定位槽14稳定配合时，溢流孔6与堵塞头7一一对应设置。通过设置定位组件，在组装成型装置的过程中，先将加热过滤室4插入成型筒2内，然后将定位柱13和定位槽14对准，再让成型顶盖1的底部和成型筒2的顶部抵接，由于定位组件的定位作用，不仅使得成型顶盖1和成型筒2的螺栓孔一一对应，方便插入固定螺栓将成型顶盖1和成型筒2稳定固定，还保证加热过滤室4上的溢流孔6与堵塞头7处于同一平面，且溢流孔6与堵塞头7一一对应，便于堵塞头7将所有溢流口完全堵塞，提高装置的使用便捷性。
具体地，所述成型顶盖1的顶部设置有放料口15，所述放料口15与加热过滤室4连通。
具体地，所述加热过滤室4的侧壁上还设置有温度检测单元16。通过温度检测单元16检测加热过滤室4内的环境温度，然后根据样品的目标熔融温度，目的性地控制电加热单元5的输出功率，让样品快速高效成型。
具体地，所述封堵组件还包括驱动装置18，所述驱动装置18设置在成型筒2的外侧侧壁上，所述连接杆8的一端穿过成型筒2与堵塞头7连接，连接杆8的另一端与驱动装置18连接，驱动装置18用于控制堵塞头7插入或退出溢流孔6。在组装好成型装置后，在需要进行样品成型前，先控制驱动装置18工作，将堵塞头7推入溢流孔6中，让样品先熔融后，使得样品中的杂质漂浮在表面，再将堵塞头7从溢流孔6中退出，让熔化后底部的纯样品从溢流孔6流向成型筒2内，并在基台10上积聚冷却，形成成型的轻气炮实验用低熔点金属样品。
具体地，所述成型装置还包括控制器、电源和液位检测机构17，所述液位检测机构17设置在加热过滤室4内，液位检测机构17用于检测加热过滤室4内液位高度，所述电加热单元5、温度检测单元16、驱动装置18、液位检测机构17、电源分别与控制器连接。样品在加热过滤室4内熔化的过程中，利用温度检测单元16检测加热过滤室4内环境温度，同时通过液位检测机构17检测熔化后样品的液位高度，在样品完全熔化后，样品内的杂质漂浮在样品表面，然后将堵塞头7从溢流孔6中退出，让加热过滤室4底部的纯样品从溢流孔6流入成型筒2内冷凝成型，同时液位检测机构17监测样品液位高度，在检测到样品的液位高度下降至接近溢流孔6时，驱动装置18控制堵塞头7再次插入溢流孔6中，避免样品表面的杂质从溢流孔6流入到成型筒2中，实现样品提纯和成型工作的有序进行。
具体地，所述电加热单元5的输出功率可调。通过调整电加热单元5的输出功率，从而控制加热过滤室4内的温度，保证样品的熔融过程在预定环境温度下进行。
具体地，所述温度检测单元16为温度传感器，所述驱动装置18为液压机，所述液位检测机构17为液位传感器。
具体地，所述可更替基台10上设置有两个探针孔19，所述成型底座3上设置有两个固定孔20，所述探针杆12的底部穿过探针孔19，且探针杆12的底部与固定孔20螺纹连接。根据轻气炮实验所需样品的平面，选择对应的可更替基台10安装在成型底座上，在安装可更替基台10的过程中，先将可更替基台10上的探针孔19与成型底座3上的固定孔20对应，然后将探针杆12通过探针孔19插入固定孔20中，螺旋拧紧，从而实现探针杆12、可更替基台10、成型底座3的稳定连接；而在连接成型底座3和成型筒2的过程中，由于成型筒内的平面壁垒9与可更替基台10上的壁垒缺口11相对应，利用平面壁垒9和壁垒缺口11的配合，实现成型底座3和成型筒2的连接定位，提高成型装置的组装效率。
具体地，所述探针杆12的底部设置有外螺纹，所述固定孔20的内壁上设置有与外螺纹相匹配的内螺纹。
具体地，所述可更替基台10的顶部为平面、正弦形波纹面、锯齿形波纹面、球面中的任一种。优选地，所述探针杆12为圆柱形结构，探针杆包括自上而下依次设置的成型部和固定部，所述固定部与探针孔19、固定孔20对应，所述成型部的直径大于固定部的直径。
具体地，所述平面壁垒9高于可更替基台10。优选地，平面壁垒9的底部与成型筒2的底端齐平，平面壁垒9的顶部位于成型筒2的中部。通过设置平面壁垒9，使得样品在成型筒2内成型后，成型的样品的侧壁上有一对对称的平面，方便对成型后的样品进行夹持固定，提高轻气炮实验的便捷性；此外，由于探针杆12的设置，使得成型后的样品内预设好探针预留孔，方便在轻气炮实验中将触发探针插入样品的探针预留孔中，精准预测轻气炮实验中飞片到达样品表面的时间，辅助后期测量装置设置合理的记录时间段。
具体地，所述成型顶盖1顶部设置有与放料口15相匹配的观察盖板，所述观察盖板与成型顶盖1可拆卸连接，使用者可以通过观察盖板查看加热过滤室4的工作状态。
使用时，先组装好成型装置，并将堵塞头7插入溢流孔6中，然后将低熔点金属样品放入加热过滤室4，再启动电加热单元5工作，将加热过滤室内样品熔化，待样品完全熔化后，才拔出堵塞头7，让加热过滤室4底部的熔融的样品从溢流孔6流入成型筒2内，在加热过滤室4底部的熔融的样品从溢流孔6流入成型筒2的过程中，保证熔融的样品液位高度高于溢流孔6；流入成型筒2的样品在可更替基台10上积聚，冷却，成型，得到成型的轻气炮实验用低熔点金属样品。
在一个优选实施例中，选用锡作为轻气炮实验的样品，先组装成型装置，将加热过滤室4插入成型筒2内，然后将定位柱13和定位槽14对准，使得成型顶盖1和成型筒2的螺栓孔一一对应，方便将成型顶盖1和成型筒2稳定固定，并控制堵塞头7再次插入溢流孔6中，根据轻气炮实验所需样品的平面，选择对应的可更替基台10安装在成型底座上（本实施中选用正弦形波纹面），在安装可更替基台10的过程中，先将可更替基台10上的探针孔19与成型底座3上的固定孔20对应，然后将探针杆12通过探针孔19插入固定孔20中，螺旋拧紧，从而实现探针杆12、可更替基台10、成型底座3的稳定连接；而在连接成型底座3和成型筒2的过程中，由于成型筒内的平面壁垒9与可更替基台10上的壁垒缺口11相对应，利用平面壁垒9和壁垒缺口11的配合，实现成型底座3和成型筒2的连接定位；在组装好成型装置后，将样品锡通过放料口15放入加热过滤室4内，然后启动电加热单元5工作，将样品锡加热熔化，利用温度检测单元16检测加热过滤室4内环境温度，同时通过液位检测机构17检测熔化后样品的液位高度，在样品完全熔化后，样品锡内的杂质漂浮在样品表面，实现样品锡的提纯，然后控制驱动装置18工作将堵塞头7从溢流孔6中退出，让加热过滤室4底部的纯样品从溢流孔6流入成型筒2内冷凝成型，同时液位检测机构17监测样品液位高度，在检测到样品的液位高度下降至接近溢流孔6时，驱动装置18控制堵塞头7再次插入溢流孔6中，避免样品表面的杂质从溢流孔6流入到成型筒2中，实现样品提纯和成型工作的有序进行；同时，由于平面壁垒9的设置，使得样品锡在成型筒2内成型后，成型的样品的侧壁上有一对对称的平面，方便对成型后的样品锡进行夹持固定，提高轻气炮实验的便捷性；此外，由于探针杆12的设置，使得成型后的样品内同时保留有探针预留孔，方便在轻气炮实验中将触发探针插入样品的探针预留孔中，精准预测轻气炮实验中飞片到达样品表面的时间，辅助后期测量装置设置合理的记录时间段。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种轻气炮实验用低熔点金属样品的成型装置，其特征在于，包括自上而下依次设置有成型顶盖、成型筒和成型底座，成型筒与成型顶盖、成型底座分别为可拆卸连接，所述成型顶盖的底部设置有加热过滤室，所述加热过滤室的侧壁和底壁内分别嵌设有电加热单元，加热过滤室的侧壁上设有多个溢流孔，所述溢流孔靠近加热过滤室的底部设置，成型筒的侧壁上设有多个封堵组件，所述封堵组件包括堵塞头和连接杆，所述堵塞头设在成型筒内，且堵塞头与溢流孔相匹配，所述连接杆的一端穿过成型筒与堵塞头连接，所述成型筒的内壁上对称设有平面壁垒，所述成型底座的顶部设有可更替基台，所述可更替基台的两侧侧壁上分别设置有与平面壁垒相匹配的壁垒缺口，可更替基台的顶部设置有一对探针杆，所述探针杆靠近壁垒缺口设置。
2.根据权利要求1所述的一种轻气炮实验用低熔点金属样品的成型装置，其特征在于，所述成型顶盖的边沿与成型筒的顶部螺栓连接，成型底座的边沿与成型筒的底部螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的一种轻气炮实验用低熔点金属样品的成型装置，其特征在于，所述成型顶盖的顶部设置有放料口，所述放料口与加热过滤室连通。
4.根据权利要求1所述的一种轻气炮实验用低熔点金属样品的成型装置，其特征在于，所述加热过滤室的侧壁上还设置有温度检测单元。
5.根据权利要求1所述的一种轻气炮实验用低熔点金属样品的成型装置，其特征在于，所述可更替基台上设置有两个探针孔，所述成型底座上设置有两个固定孔，所述探针杆的底部穿过探针孔，且探针杆的底部与固定孔螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的一种轻气炮实验用低熔点金属样品的成型装置，其特征在于，所述探针杆的底部设置有外螺纹，所述固定孔的内壁上设置有与外螺纹相匹配的内螺纹。
7.根据权利要求1所述的一种轻气炮实验用低熔点金属样品的成型装置，其特征在于，所述可更替基台的顶部为平面、正弦形波纹面、锯齿形波纹面、球面中的任一种。
8.一种如权利要求1～7任意一项所述成型装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：组装好成型装置，并将堵塞头插入溢流孔中，然后将低熔点金属样品放入加热过滤室，再启动电加热单元工作，将加热过滤室内样品熔化，然后再拔出堵塞头，让加热过滤室底部的熔融的样品从溢流孔流入成型筒内，并在可更替基台上积聚，冷却，得到成型的轻气炮实验用低熔点金属样品。
9.据权利要求8所述成型装置的使用方法，其特征在于，加热过滤室内样品完全熔化后，才拔出堵塞头。
10.据权利要求8所述成型装置的使用方法，其特征在于，在加热过滤室底部的熔融的样品从溢流孔流入成型筒的过程中，保证熔融的样品液位高度高于溢流孔。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1140158A (zh) * 1995-07-07 1997-01-15 刘青 熔融金属过滤成型方法及其通孔模
JPH09170694A (ja) * 1996-12-20 1997-06-30 Toa Koukiyuu Keishiyu Valve Seizo Kk エレクトロフュージョン継手ジョイント金具の抜止め装置
CN1381324A (zh) * 2001-03-12 2002-11-27 日精树脂工业株式会社 低熔点金属材料注射装置
CN105722623A (zh) * 2014-06-26 2016-06-29 高东瑾 在真空环境下把金属熔解并成型的装置及方法
CN207668471U (zh) * 2018-01-08 2018-07-31 青岛鑫聚精密模具有限公司 一种火车电源壳体用压铸模具
CN208116755U (zh) * 2018-03-22 2018-11-20 顺德职业技术学院 可熔化去除支撑的冷喷涂沉积金属3d打印机
CN109141016A (zh) * 2018-06-01 2019-01-04 福建麦特新铝业科技有限公司 一种用于熔炼炉炉底通气搅拌的透气塞及金属熔炼炉
CN209280433U (zh) * 2018-12-26 2019-08-20 国合通用(青岛)测试评价有限公司 一种硅含量测定过程中加热装置
CN209681160U (zh) * 2019-03-01 2019-11-26 南通理工学院 一种低熔点金属熔融挤出装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1140158A (zh) * 1995-07-07 1997-01-15 刘青 熔融金属过滤成型方法及其通孔模
JPH09170694A (ja) * 1996-12-20 1997-06-30 Toa Koukiyuu Keishiyu Valve Seizo Kk エレクトロフュージョン継手ジョイント金具の抜止め装置
CN1381324A (zh) * 2001-03-12 2002-11-27 日精树脂工业株式会社 低熔点金属材料注射装置
CN105722623A (zh) * 2014-06-26 2016-06-29 高东瑾 在真空环境下把金属熔解并成型的装置及方法
CN207668471U (zh) * 2018-01-08 2018-07-31 青岛鑫聚精密模具有限公司 一种火车电源壳体用压铸模具
CN208116755U (zh) * 2018-03-22 2018-11-20 顺德职业技术学院 可熔化去除支撑的冷喷涂沉积金属3d打印机
CN109141016A (zh) * 2018-06-01 2019-01-04 福建麦特新铝业科技有限公司 一种用于熔炼炉炉底通气搅拌的透气塞及金属熔炼炉
CN209280433U (zh) * 2018-12-26 2019-08-20 国合通用(青岛)测试评价有限公司 一种硅含量测定过程中加热装置
CN209681160U (zh) * 2019-03-01 2019-11-26 南通理工学院 一种低熔点金属熔融挤出装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
低熔点金属FDM挤出成型机结构优化;李彬等;《现代制造技术与装备》;20191231(第8期);第68-71页 *

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