CN114074152B - 回热器丝网烧结方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及回热器技术领域，公开了一种回热器丝网烧结方法，包括：在下法兰上同轴安装塑形模具和定位环，所述定位环位于所述塑形模具的外侧；在所述塑形模具内依次填充多层丝网块，相邻的两层所述丝网块之间放置有分隔装置；在最上层的所述丝网块的表面放置压紧装置，取出所述塑形模具以及装配上法兰与所述下法兰；放入烧结炉中进行烧结；对烧结完成后的所述丝网块进行机械加工，以制备符合尺寸要求的回热器丝网。采用本发明实施例提供的回热器丝网烧结方法制作而成的烧结丝网具有平整度好，孔隙均匀以及精度高等优势。
Description
技术领域
本发明涉及回热器技术领域，特别是涉及一种回热器丝网烧结方法。
背景技术
自由活塞斯特林热机是一种回热式热机，具有热源广、效率高、振动噪声小等优点，广泛应用于太阳能发电、航空、超导等领域。在自由活塞斯特林机的结构中，回热器是产生声功的主要部件，对整机性能影响较大，所以采用高效合理的回热器至关重要。目前主要采用的回热器类型为丝网型。
烧结丝网是采用多层金属编织丝网，通过特殊的叠层压制与真空烧结等工艺制造而成，具有较高机械强度和整体刚性结构的一种材料。其各层丝网的网孔相互交错、形成均一的多孔结构，不仅克服了普通金属丝网强度低、刚性差、网孔形状不稳定的不足，而且能够对材料的孔隙大小、渗透性能和强度特性进行合理的匹配与设计，从而使其具有优良的孔隙度、机械强度、耐磨性、耐热性和被加工性。多层丝网经过压制处理，碾平不均匀的丝网接触点，不仅增加了实际的接触面积，同时也使各层丝网排列整齐，形成一个整体。
现有技术中对丝网进行叠层压制的方法，虽然能够使各单层丝网整齐排列，但是在烧结过程中，由于受到了内、外环的约束，丝网无法自由伸展，进而会在丝网块表面产生褶皱，使平整度变差，孔隙分布不均匀，且在烧结完毕后难以从治具中脱离。
发明内容
本发明实施例提供一种回热器丝网烧结方法，用以解决或部分解决现有丝网块表面容易产生褶皱且难以从治具中脱离的问题。
本发明实施例提供一种回热器丝网烧结方法，包括：
在下法兰上同轴安装塑形模具和定位环，所述定位环位于所述塑形模具的外侧；
在所述塑形模具内依次填充多层丝网块，相邻的两层所述丝网块之间放置有分隔装置；
在最上层的所述丝网块的表面放置压紧装置，取出所述塑形模具以及装配上法兰与所述下法兰；
放入烧结炉中进行烧结；
对烧结完成后的所述丝网块进行机械加工，以制备符合尺寸要求的回热器丝网。
在上述技术方案的基础上，所述塑形模具包括内环和外环，所述分隔装置包括分隔环，所述压紧装置包括压环；
在所述下法兰上同轴安装所述内环、所述外环以及所述定位环，所述定位环位于所述外环的外侧；
在所述内环和所述外环之间依次填充多层丝网块，相邻的两层所述丝网块之间放置有所述分隔环；
在最上层的所述丝网块的表面放置所述压环，取出所述内环与所述外环以及装配上法兰与所述下法兰；
放入烧结炉中进行烧结，对烧结完成后的所述丝网块进行机械加工，以制备符合尺寸要求的呈环形盘结构的回热器丝网。
在上述技术方案的基础上，所述分隔环的表面镀有陶瓷层。
在上述技术方案的基础上，所述在所述下法兰上同轴安装所述内环、所述外环以及所述定位环包括：在所述下法兰上首先安装所述定位环。
在上述技术方案的基础上，所述取出所述内环与所述外环以及装配上法兰与所述下法兰包括:
首先将所述内环与所述外环均由所述下法兰的上部取出，再装配所述上法兰与所述下法兰。
在上述技术方案的基础上，所述取出所述内环与所述外环，装配上法兰与所述下法兰包括:
首先装配所述上法兰与所述下法兰，再将所述内环与所述外环均由所述下法兰的下部抽出。
在上述技术方案的基础上，所述内环与所述外环均包括顶端呈敞口设置的中空的圆柱本体，在所述圆柱本体的侧面上沿所述圆柱本体的周向方向依次开设有多个弧形通槽。
在上述技术方案的基础上，所述下法兰包括环形盘本体，在所述环形盘本体上沿所述环形盘本体的径向方向依次开设有与所述内环相适配的第一通孔群以及与所述外环相适配的第二通孔群；呈环状的所述第一通孔群包括多个第一弧形通孔，呈环状的所述第二通孔群包括多个第二弧形通孔。
在上述技术方案的基础上，所述塑形模具包括外环，所述分隔装置包括分隔盘，所述压紧装置包括压盘；
在所述下法兰上同轴安装所述外环和所述定位环，所述定位环位于所述外环的外侧；
在所述外环内依次填充多层丝网块，相邻的两层所述丝网块之间放置有所述分隔盘；
在最上层的所述丝网块的表面放置所述压盘，取出所述外环以及装配上法兰与所述下法兰；
放入烧结炉中进行烧结，对烧结完成后的所述丝网块进行机械加工，以制备符合尺寸要求的呈圆盘形结构的回热器丝网。
在上述技术方案的基础上，所述取出所述外环以及装配上法兰与所述下法兰包括：
首先将所述外环均由所述下法兰的上部取出，再装配所述上法兰与所述下法兰。
本发明实施例提供的一种回热器丝网烧结方法，通过在烧结前将塑形模具取出，消除了烧结过程中丝网块向外伸展的限制，能够使丝网块具有优良的均匀性及平整度；将丝网整块分为若干部分，并采用分隔装置进行分隔，便于烧结完毕后与治具分离；而且通过机械加工，提高了丝网最终的尺寸精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的回热器丝网烧结方法的流程示意图；
图2为本发明实施例的制备呈环形盘结构的回热器丝网的第一结构示意图；
图3为本发明实施例的制备呈环形盘结构的回热器丝网的第二结构示意图；
图4为本发明实施例的制备呈圆盘形结构的回热器丝网的结构示意图；
图5为本发明实施例的外环的结构示意图；
图6为本发明实施例的下法兰的结构示意图。
附图标记：
1、上法兰；2、压盘；3、外环；4、丝网块；5、下法兰；6、压环；7、内环；8、螺栓；9、定位环；10、分隔环；11、分隔盘。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例的回热器丝网烧结方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例的回热器丝网烧结方法，包括：
S10，在下法兰上同轴安装塑形模具和定位环，定位环位于塑形模具的外侧；塑形模具用于对丝网块进行塑形，从而制备所需的回热器丝网；
S20，在塑形模具内依次填充多层丝网块，相邻的两层丝网块之间放置有分隔装置；在相邻的两层丝网块之间放置有分隔装置，以使得丝网块在烧结完毕后易于从治具脱离。其中，分隔装置的形状与丝网块的形状相匹配；
S30，在最上层的丝网块的表面放置压紧装置，取出塑形模具以及装配上法兰与下法兰；其中，压紧装置的形状与丝网块的形状相匹配；
S40，整体放入烧结炉中进行烧结；
S50，对烧结完成后的所述丝网块进行机械加工，以制备符合尺寸要求的回热器丝网。
通过对烧结后丝网块的内径和外径进行机械加工，可以精确控制丝网块的最终尺寸，而且由于其厚度减小，加工误差会被降低，加工精度得以提高。即，通过机械加工可以保证丝网块的边缘的平整度和直径尺寸的精确度。其中，丝网块烧结的尺寸要有一定的加工余量。
在本发明实施例中，通过在烧结前将塑形模具取出，消除了烧结过程中丝网块向外伸展的限制，能够使丝网块具有优良的均匀性及平整度；将丝网整块分为若干部分，并采用分隔装置进行分隔，便于烧结完毕后与治具分离；而且通过机械加工，提高了丝网最终的尺寸精度。采用本发明实施例提供的回热器丝网烧结方法制作而成的烧结丝网具有平整度好，孔隙均匀以及精度高等优势。
如图2所示，为了制备呈环形盘结构的回热器丝网，塑形模具包括内环7和外环3，分隔装置包括分隔环10，压紧装置包括压环6；
在下法兰5上同轴安装内环7、外环3以及定位环9，定位环9位于外环3的外侧，内环7位于外环3的内侧；
在内环7和外环3之间依次填充多层丝网块4，相邻的两层丝网块4之间放置有分隔环10；
在最上层的丝网块4的表面放置压环6，取出内环7与外环3以及装配上法兰1与下法兰5；压环6与上法兰1相接触；
通过螺栓8对上法兰1和下法兰5进行固定；定位环9的上下两端面分别与上法兰1和下法兰5一一对应相接触；
放入烧结炉中进行烧结；
对烧结完成后的丝网块进行机械加工，以制备符合尺寸要求的呈环形盘结构的回热器丝网。
需要说明的是，内环7、外环3和压环6的设置可以使各单层丝网块4均被限制于环形空间中，排列整齐。
可以理解的是，为了使丝网块不与分隔环10粘连，便于烧结后脱离，分隔环10的表面镀有陶瓷层。
在上述实施例的基础上，在下法兰5上同轴安装内环7、外环3以及定位环9包括：在下法兰5上首先安装定位环9，其次再是安装内环7和外环3。
需要说明的是，定位环9的高度是用来调整丝网块被压紧后最终的厚度。即如果精确设定每个丝网块中丝网的数量，最终就可以精确控制丝网块烧结后的孔隙率，以确保丝网块的孔隙度能够达到要求。
可以理解的是，当内环7和外环3的结构与现有技术中的相同时，首先将内环与外环均由下法兰的上部取出，再装配上法兰与下法兰。
在上述实施例的基础上，如图3所示，当内环7和外环3的结构与现有技术中的不同时，首先装配上法兰与下法兰，再将内环与外环均由下法兰的下部抽出。
需要说明的是，通过此种拆除方式，可以在安装好压环6及上法兰1之后，再从下法兰5的底部将内环7和外环3取出，而不必先取出内环7和外环3，再安装上法兰1。在取出过程中，能够在基本不影响丝网块4的前提下，减小内环7和外环3与丝网块4间的摩擦阻力，使其更容易被取出。
在上述实施例的基础上，如图5和图6所示，内环7与外环3的结构相同，两者均包括顶端呈敞口设置的中空的圆柱本体，在圆柱本体的侧面上沿圆柱本体的周向方向依次开设有多个弧形通槽，弧形通槽由圆柱本体的顶部开始延伸。
需要说明的是，下法兰5包括环形盘本体，在环形盘本体上沿环形盘本体的径向方向依次开设有与内环7相适配的第一通孔群以及与外环3相适配的第二通孔群。
可以理解的是，呈环状的第一通孔群包括多个第一弧形通孔，呈环状的第二通孔群包括多个第二弧形通孔。
如图4所示，为了制备呈圆盘形结构的回热器丝网，塑形模具包括外环3，分隔装置包括分隔盘11，压紧装置包括压盘2；
在下法兰5上同轴安装外环3和定位环9，定位环9位于外环3的外侧；首先安装定位环9再安装外环3；
在外环3内依次填充多层丝网块4，相邻的两层丝网块4之间放置有分隔盘11；
在最上层的丝网块4的表面放置压盘2，取出外环3以及装配上法兰1与下法兰5；
放入烧结炉中进行烧结；
对烧结完成后的丝网块进行机械加工，以制备符合尺寸要求的呈圆盘形结构的回热器丝网。
可以理解的是，当内环7和外环3的结构与现有技术中的相同时，首先将内环与外环均由下法兰的上部取出，再装配上法兰与下法兰。
在本发明实施例中，通过在烧结前将外环3取出，消除了烧结过程中丝网块4向外伸展的限制，能够使丝网块4具有优良的均匀性及平整度；将丝网整块分为若干部分，并采用镀有陶瓷的分隔盘11进行分隔，便于烧结完毕后与治具分离，而且通过机械加工，提高了丝网最终的尺寸精度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种回热器丝网烧结方法，其特征在于，包括：
在下法兰上同轴安装塑形模具和定位环，所述定位环位于所述塑形模具的外侧；
在所述塑形模具内依次填充多层丝网块，相邻的两层所述丝网块之间放置有分隔装置；
在最上层的所述丝网块的表面放置压紧装置，取出所述塑形模具以及装配上法兰与所述下法兰；
放入烧结炉中进行烧结；
对烧结完成后的所述丝网块进行机械加工，以制备符合尺寸要求的回热器丝网；
所述塑形模具包括内环和外环，所述分隔装置包括分隔环，所述压紧装置包括压环；
在所述下法兰上同轴安装所述内环、所述外环以及所述定位环，所述定位环位于所述外环的外侧；
在所述内环和所述外环之间依次填充多层丝网块，相邻的两层所述丝网块之间放置有所述分隔环；
在最上层的所述丝网块的表面放置所述压环，取出所述内环与所述外环以及装配上法兰与所述下法兰；
放入烧结炉中进行烧结，对烧结完成后的所述丝网块进行机械加工，以制备符合尺寸要求的呈环形盘结构的回热器丝网。
2.根据权利要求1所述的回热器丝网烧结方法，其特征在于，所述分隔环的表面镀有陶瓷层。
3.根据权利要求1所述的回热器丝网烧结方法，其特征在于，所述在所述下法兰上同轴安装所述内环、所述外环以及所述定位环包括：在所述下法兰上首先安装所述定位环。
4.根据权利要求1至3任一项所述的回热器丝网烧结方法，其特征在于，所述取出所述内环与所述外环以及装配上法兰与所述下法兰包括:
首先将所述内环与所述外环均由所述下法兰的上部取出，再装配所述上法兰与所述下法兰。
5.根据权利要求1至3任一项所述的回热器丝网烧结方法，其特征在于，所述取出所述内环与所述外环，装配上法兰与所述下法兰包括：
首先装配所述上法兰与所述下法兰，再将所述内环与所述外环均由所述下法兰的下部抽出。
6.根据权利要求5所述的回热器丝网烧结方法，其特征在于，所述内环与所述外环均包括顶端呈敞口设置的中空的圆柱本体，在所述圆柱本体的侧面上沿所述圆柱本体的周向方向依次开设有多个弧形通槽。
7.根据权利要求6所述的回热器丝网烧结方法，其特征在于，所述下法兰包括环形盘本体，在所述环形盘本体上沿所述环形盘本体的径向方向依次开设有与所述内环相适配的第一通孔群以及与所述外环相适配的第二通孔群；呈环状的所述第一通孔群包括多个第一弧形通孔，呈环状的所述第二通孔群包括多个第二弧形通孔。
8.一种回热器丝网烧结方法，其特征在于，包括：
在下法兰上同轴安装塑形模具和定位环，所述定位环位于所述塑形模具的外侧；
在所述塑形模具内依次填充多层丝网块，相邻的两层所述丝网块之间放置有分隔装置；
在最上层的所述丝网块的表面放置压紧装置，取出所述塑形模具以及装配上法兰与所述下法兰；
放入烧结炉中进行烧结；
对烧结完成后的所述丝网块进行机械加工，以制备符合尺寸要求的回热器丝网；
所述塑形模具包括外环，所述分隔装置包括分隔盘，所述压紧装置包括压盘；
在所述下法兰上同轴安装所述外环和所述定位环，所述定位环位于所述外环的外侧；
在所述外环内依次填充多层丝网块，相邻的两层所述丝网块之间放置有所述分隔盘；
在最上层的所述丝网块的表面放置所述压盘，取出所述外环以及装配上法兰与所述下法兰；
放入烧结炉中进行烧结，对烧结完成后的所述丝网块进行机械加工，以制备符合尺寸要求的呈圆盘形结构的回热器丝网。
9.根据权利要求8所述的回热器丝网烧结方法，其特征在于，所述取出所述外环以及装配上法兰与所述下法兰包括:
首先将所述外环均由所述下法兰的上部取出，再装配所述上法兰与所述下法兰。
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