CN114769614A - 一种一体式铰链制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种一体式铰链制备方法,其属于铰链制备领域,包括以下步骤:S1、3D打印图设计:基于一体式铰链的结构设计3D图;所述一体式铰链包括基体,以及设置在基体上可相对基体进行相对运动的运动体;基体上设置除粉槽;S2、生坯打印:通过粘结剂喷射3D打印机,进行层层打印,获得初步生坯件;S3、除粉:利用高真空吸嘴将运动体与基体之间的粉末从除粉槽内吸走;并且进行扫粉获得最终生坯件;S4、脱脂:将最终生坯件置于含有陶瓷浆料溶剂里刷涂处理,烘干后进行热脱脂,获得脱脂件;S5、烧结:对脱脂件进行烧结形成最终产品。本发明让组成一体式铰链的两个相互运动配合的部件通过一次粉末成形即可完成,免除了后期装配。
Description
技术领域
本发明涉及一种铰链制备方法,特别涉及一种一体式铰链制备方法。
背景技术
随着便携式电子设备的快速迭代,手机、蓝牙耳机等移动终端的显示屏幕变得越来越大,虽然大屏幕能够为用户同时显示更多的内容,但是也带来了诸如电子设备体积大、占用空间大及便携性差等问题,从而制约了大屏幕便携式电子设备的发展,为同时兼顾各电子设备的便携性和大屏幕的双重属性,折叠屏电子产品应运而生。
2019年越来越多厂家推出折叠屏形态的移动终端产品,包括折叠屏手机,折叠屏平板等产品,其中铰链组件是实现折叠技术的核心零件,目前常规铰链组件一般由少则十几种多则几十种零部件组装而成,组装过程种产品机械强度波动较大,组装良率普遍偏低。这容易出现折弯处屏幕易受损、屏幕滑动不顺畅等问题,滑动不顺畅还会导致屏幕出现褶皱问题,从而导致现有折叠屏折弯过程的体验较差。因此,如何能够降低零件数量,实现铰链组件的一体式成型,成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。
发明内容
本发明的目的是提供一种一体式铰链制备方法,该方法能够让组成铰链的两个相互运动配合的部件通过一次粉末成形即可完成,不仅免除了后期装配,而且能够铰链装配时的零部件数量。
实现本发明目的的技术方案是:本发明包括以下步骤:
S1、3D打印图设计:设计适配粘结剂喷射3D打印工艺的3D图;所述3D图基于一体式铰链的结构进行设计;所述一体式铰链包括基体和运动体;所述基体上设有运动腔,运动体设置在运动腔内;运动体与基体之间形成可供运动体相对基体进行运动的间隙;所述基体上设置与运动腔连通的除粉槽;
S2、生坯打印:将设计好的3D图导入粘结剂喷射3D打印机,通过对粉末喷射粘结剂进行层层打印,获得初步生坯件;所述初步生坯件上运动体与基体之间形成的间隙内填充有粉末;
其中对粉末喷射粘结剂进行层层打印的具体步骤为:将粉末在打印平台上进行铺洒并刮平,用喷嘴在刚铺的粉末层上喷射粘结剂,粘结剂与粉末结合处会粘结形成零件的一部分,从而得到一层零件截面;接着再铺一层粉末,再进行喷射粘结剂,形成与上一层零件界面粘接的另一层零件界面。以此方式层层打印,而获得初步生坯件。由于运动体与基体之间的间隙不喷射粘结剂,因此间隙内的粉末可从除粉槽内吸走;
S3、除粉:利用高真空吸嘴将运动体与基体之间的粉末从除粉槽内吸走;并且进行扫粉获得最终生坯件;
S4、脱脂:将最终生坯件置于含有陶瓷浆料溶剂里刷涂处理,烘干后进行热脱脂处理,获得脱脂件;
S5、烧结:将脱脂件摆放于陶瓷承烧板上,在除粉槽位置放置用于支撑运动体的仿形治具,然后通过共烧结方形成最终产品。
进一步,还包括步骤S6:对最终产品进行喷砂处理,去除表面陶瓷介质。
进一步,上述步骤S5中仿形治具为采用粉末制备的生坯件。
进一步,上述步骤S4中利用100℃对刷涂有陶瓷浆料溶剂的最终生坯件进行烘干。由于陶瓷浆料为水基的,因此采用100℃烘干,烘干效果更好。也可以采用有机溶剂基的浆料进行刷涂,此时50℃烘干即可。
进一步,上述运动体为齿轮或轴承或转轴杆或丝杆或滑块。
进一步,上述粉末包括金属粉末、陶瓷粉末一种或两种以上的组合。
进一步,需对承烧板进行抛光处理。
进一步,上述运动体与基体之间的间隙大于等于20微米。
进一步,上述除粉槽位于运动体的几何中点处。
本发明具有积极的效果:(1)本发明通过粘结剂喷射3D打印工艺,并结合粉末成形工艺,一次性形成装配好后的一体式铰链,该一体式铰链无需在进行装配即可实现铰链作用,因此减少了组装工序,降低生成成本,同时易于实现更多复杂结构。
(2)本发明制备的一体式铰链,机械性能、装配精度和使用寿命都十分理想。
(3)本发明通过除粉槽设计,能够快速将间隙内的粉末进行清楚,保证成品质量。
(4)本发明对最终生坯件进行陶瓷浆料溶剂的刷涂并进行烘干,能够有效避免运动体与基体的烧结粘连问题。
(5)本发明通过仿形治具能够避免运动件在除尘槽处的塌陷,保证产品质量。
(6)本发明通过喷砂处理能够去除陶瓷介质,通过去除多余的陶瓷粉末,确保组装精度更高。
(7)本发明中仿形治具之所以采用生坯件,是因为通过共烧结工艺,最终生坯件与仿形治具同步收缩,可达到更高的精度。
(8)本发明对承烧板进行抛光处理是本技术的重要步骤之一,可保证产品在收缩过程较小摩擦力,确保薄壁件产品不收缩开裂。
(9)本发明将除尘槽设置运动体的几何中心,能够让除尘效率更高,除尘效果更好。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中
图1为本发明中一体式铰链的结构示意图;
图2为本发明中一体式铰链的截面示意图。
具体实施方式
本发明中一体式铰链制备方法包括以下步骤:
S1、3D打印图设计:设计适配粘结剂喷射3D打印工艺的3D图;所述3D图基于一体式铰链的结构进行设计;所述一体式铰链包括基体1和运动体2;所述基体1上设有运动腔,运动体2设置在运动腔内;运动体2与基体1之间形成可供运动体2相对基体1进行运动的间隙;所述间隙为0.1毫米;所述基体1上设置与运动腔连通的除粉槽3;所述运动体2为转轴,除粉槽3位于转轴的几何中点处;可参见图1和图2;
S2、生坯打印:将设计好的3D图导入粘结剂喷射3D打印机,通过对粉末喷射粘结剂进行层层打印,获得初步生坯件;所述初步生坯件上运动体与基体之间形成的间隙内填充有粉末;
其中对粉末喷射粘结剂进行层层打印的具体步骤为:将粉末在打印平台上进行铺洒并刮平,用喷嘴在刚铺的粉末层上喷射粘结剂,粘结剂与粉末结合处会粘结形成零件的一部分,从而得到一层零件截面;接着再铺一层粉末,再进行喷射粘结剂,形成与上一层零件界面粘接的另一层零件界面。以此方式层层打印,而获得初步生坯件。由于运动体2与基体1之间的间隙不喷射粘结剂,因此间隙内的粉末可从除粉槽3内吸走;
S3、除粉:利用高真空吸嘴将运动体2与基体1之间的粉末从除粉槽3内吸走;并且进行扫粉获得最终生坯件;
S4、脱脂:将最终生坯件置于含有陶瓷浆料溶剂里刷涂处理,100℃烘干后进行热脱脂处理,获得脱脂件;
S5、烧结:将脱脂件摆放于陶瓷承烧板上,在除粉槽3位置放置用于支撑运动体2的仿形治具,然后通过共烧结方形成最终产品;所述烧结方式采用氩气烧结,氩气烧结的工艺参数为分压80MPa,保温温度1400℃,保温时间4h;
S6、对最终产品进行喷砂处理,去除表面陶瓷介质。
所述步骤S5中仿形治具为采用粉末制备的生坯件。
以上粉末采用316L金属粉末。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种一体式铰链制备方法,其特征在于包括以下步骤:
S1、3D打印图设计:设计适配粘结剂喷射3D打印工艺的3D图;所述3D图基于一体式铰链的结构进行设计;所述一体式铰链包括基体和运动体;所述基体上设有运动腔,运动体设置在运动腔内;运动体与基体之间形成可供运动体相对基体进行运动的间隙;所述基体上设置与运动腔连通的除粉槽;
S2、生坯打印:将设计好的3D图导入粘结剂喷射3D打印机,通过对粉末喷射粘结剂进行层层打印,获得初步生坯件;所述初步生坯件上运动体与基体之间形成的间隙内填充有粉末;
S3、除粉:利用高真空吸嘴将运动体与基体之间的粉末从除粉槽内吸走;并且进行扫粉获得最终生坯件;
S4、脱脂:将最终生坯件置于含有陶瓷浆料溶剂里刷涂处理,烘干后进行热脱脂处理,获得脱脂件;
S5、烧结:将脱脂件摆放于陶瓷承烧板上,在除粉槽位置放置用于支撑运动体的仿形治具,然后通过共烧结方形成最终产品。
2.根据权利要求1所述的一种一体式铰链制备方法,其特征在于:还包括步骤S6:对最终产品进行喷砂处理,去除表面陶瓷介质。
3.根据权利要求1所述的一种一体式铰链制备方法,其特征在于:所述步骤S5中仿形治具为采用粉末制备的生坯件。
4.根据权利要求1所述的一种一体式铰链制备方法,其特征在于:所述步骤S4中利用100℃对刷涂有陶瓷浆料溶剂的最终生坯件进行烘干。
5.根据权利要求1所述的一种一体式铰链制备方法,其特征在于:所述运动体为齿轮或轴承或转轴杆或丝杆或滑块。
6.根据权利要求1所述的一种一体式铰链制备方法,其特征在于:所述粉末包括金属粉末、陶瓷粉末一种或两种以上的组合。
7.根据权利要求1所述的一种一体式铰链制备方法,其特征在于:需对承烧板进行抛光处理。
8.根据权利要求1所述的一种一体式铰链制备方法,其特征在于:所述运动体与基体之间的间隙大于等于20微米。
9.根据权利要求1所述的一种一体式铰链制备方法,其特征在于:所述除粉槽位于运动体的几何中点处。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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