CN115488343B - 一种梯度多孔铜印头的制备方法及包含该印头的印章 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及印章的技术领域，公开了一种梯度多孔铜印头的制备方法及包含该印头的印章，包括如下步骤：S1：筛选不同粒径的铜粉；S2：首先在模具中放入铜粉压制印油层，其次在印油层上放置铜粉压制过渡层，随后在过渡层上放置铜粉并掺杂混合造孔剂压制储油层，接着在储油层上面放置铜粉压制环形过渡层，最后在环形过渡层上面放置铜粉压制环形致密层，得到印头压坯；S3：将印头压坯进行无氧烧结，得到印头烧结体；S4：将印头烧结体进行精细化处理后，在印油层表面进行雕刻，得到印头。本发明中印头通过梯度多孔结构能够实现自储印油，一次注油反复使用，提高了印章效率，并具有高清晰度。
Description
技术领域
本发明涉及印章的技术领域，尤其涉及一种梯度多孔铜印头的制备方法及包含该印头的印章。
背景技术
印章是中国传统文化的代表之一，作取信之物，印章是在文件上表示鉴定或签署的文具。目前，市场上的印章多样化，如光敏印章、原子印章、回墨印章、铜质印章和橡胶印章等，其中光敏、原子及回墨印章均是从国外引进的，而铜质印章在国内的历史较为悠久，属于“本土”印章。相比于其他类型的印章，铜质印章具有质地坚硬、不易变形、耐磨性好、不易仿制伪造、不易被印油腐蚀、使用寿命长等优点，但同时传统的铜质印章质量大，需要配置印台，粘一次印油只能印若干次，使用效率低，同时粘印油性较差，清晰度偏低。因此，为了符合节能减排的发展理念和提高铜质印章的市场竞争力，需对上述传统铜质印章存在的问题进行不断改进。
公开号为CN209336305U的中国实用新型专利公开了一种新型印章，包括壳体、按压柄、盖子、连接顶盖、连接轴、弹簧压盖、弹簧、印油盒、印模、垫圈。通过调整印章机构后可实现印章面按压伸出壳体完成盖章，松手后会自动缩回，不使用时即使不盖盖子也可以使章面朝下放置，同时调整印油的添加位置，印章的手柄可以拧下，从手柄的通孔注入印油，印油从细小的注油孔进入印油盒。但是，使用印油盒仍会存在漏油问题，且易被印油腐蚀，长期使用时粘印油性较差，使用效率并不高。
发明内容
为了解决现有铜质印章的使用效率低、清晰度低以及重量大的技术问题，本发明提供了一种梯度多孔铜印头的制备方法及包含该印头的印章，该印头能够自储印油，提高使用效率的同时，保证印头轻量化、低成本，最终印章印制时能够具有高清晰度，一次注油反复使用。
本发明的具体技术方案为：
第一方面，本发明提供了一种梯度多孔铜印头的制备方法，包括如下步骤：
S1：筛选不同粒径的铜粉，分别作为环形致密层、环形过渡层、储油层、过渡层和印油层的原料；
S2：首先在模具中放入铜粉压制印油层，其次在印油层上放置铜粉压制过渡层，随后在过渡层上放置铜粉并掺杂混合造孔剂压制储油层，接着在储油层上面放置铜粉压制环形过渡层，最后在环形过渡层上面放置铜粉压制环形致密层，得到印头压坯；
S3：将印头压坯进行无氧烧结，得到印头烧结体；
S4：将印头烧结体进行精细化处理后，在印油层表面进行雕刻，得到印头。
本发明通过不同粒径的铜粉实现梯度多孔结构，并在储油层掺杂混合造孔剂以实现自储印油，无需单独配置印台，实现一次注油反复印制，提高印头的使用效率，还能实现轻量化，节省原料、降低成本。而且，储油层中形成的分散多孔结构还能够使得印章印制时能够具有高清晰度，提高印制效率。在储油层上下设置的过渡层，是为了维持相邻梯度层间烧结应力差值在发生开裂所需应力差值的范围之内，实现梯度多孔材料的烧结同步收缩，避免烧结变形和开裂。而在储油层上方的过渡层与致密层均设置为环形，是为了方便印头的加工成型、于储油层的印油添加以及制成印章时的装配配合，整个印头结构合理，实用性强。
传统铜质印章主要是为了印章表面的印文能够长久使用，因而铜粉为密实压制，硬度大、不易变形，但需要单独配置印台。而本发明中印头不仅能够在储油层自储印油，还能够保证印油的顺利流出、印制时清晰度高，这不仅需要控制粉末粒径以及压制压力，以得到孔隙率及孔径合适的梯度多孔材料，而且还需要保证印油层的强度及空隙度，能够雕刻印文且雕刻后印文印制的清晰度也高，使得该印头仍具有传统铜质印章的印文能够不易变形、长久使用的特点。普通的梯度多孔金属材料并未考虑到梯度层间的烧结应力问题，也并未考虑到粒径最小的梯度层需要同时具备强度和空隙度的问题，因而，其无法用于铜印头使其具有本发明中的技术效果。
作为优选，S1中，所述环形致密层中的铜粉粒径为≤25μm；所述环形过渡层中的铜粉粒径为75～150μm；所述储油层中的铜粉粒径为150～350μm；所述过渡层中的铜粉粒径为75～150μm；所述印油层中的铜粉粒径为20～75μm。另外，所述铜粉优选为球形或树枝形。
印头中各层采用的铜粉粒径范围可保证在印头内形成孔隙结构，在印制时印油可顺利流出，在未印制时印油也不至于流出导致漏油。虽然储油层的粒径越大，其储油量越大，但是，考虑到层间烧结应力问题，在该粒径范围内才能够得到强度和空隙率均较佳的印头。
环形致密层所采用的铜粉粒径较小可形成致密结构，其是为了方便印头加工定型，以及印头制成印章时的装配问题。
作为优选，S2中，所述压制压力为50～500MPa。
压制压力对于形成梯度多孔结构尤为重要，压力过大则不易形成梯度多孔结构，压力过小则印头结构松散，稳定性较差。
作为优选，S2中，所述环形致密层的厚度为3～8mm，环宽为2～4mm；所述环形过渡层的厚度为0.1～0.5mm，环宽为2～4mm；所述储油层的厚度为1～3mm；所述过渡层的厚度为0.1～0.5mm；所述印油层的厚度为0.5～1.5mm。
印头内各层的厚度与印制压力是相互配合的，也会影响印油流出时的顺畅程度，还会影响印油层印制时的清晰均匀度，并且，若厚度安排不合理，印头内印油无法得以完全利用，使用效率也会降低。
作为优选，S2中，所述造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯、碳酸钾、氯化钠、甲基纤维素、萘、碳酰胺中的一种或多种。
作为优选，S2中，所述造孔剂为球形，粒径为50～500μm，添加量为30～75％。
本发明在储油层中加入造孔剂实际上是为了所形成孔径大小不一，大孔径能够储油，而小孔径能够避免渗油速度过快。与储油层的粒径范围需要加以控制相同，造孔剂的粒径同样需要加以控制，造孔剂的粒径越大，形成的孔径和孔隙率会越大，反而不利于储油，且渗入印油层的油量过大，导致清晰度受到影响；造孔剂的粒径越小，储油量会降低，且容易导致层间的渗油不均问题。
作为优选，S3中，所述无氧烧结为在氢气、氮气、氩气气氛或真空下烧结；所述无氧烧结为：以1～10℃/min的升温速率升温至500～1000℃，保温15～180min。
烧结时的工艺参数可维持印头内的烧结应力，实现梯度多孔材料的烧结同步收缩，避免烧结变形和开裂，同时保证强度和孔隙度。
第二方面，本发明还提供了一种印章，所述印章包括印柄、底座、施压卸压部件和上述制备方法制得的印头；所述底座包括自上而下依次连接的上底座和下底座；所述施压卸压部件置于所述印头中环形致密层和环形过渡层形成的容置槽内；所述施压卸压部件穿过上底座和下底座以连接印柄和印头。
本发明印章中的施压卸压部件是为了施加压力使得印头内的自储印油流出，而且可以卸掉压力使得印章内存在微弱负压，保证印章在未进行印制时储油层的印油不会流出，进而可以提高印章的使用效率，实现一次注油反复印制，延长使用寿命。而且，施压卸压部件连接印柄和印头，方便人为按压使用印章，施压卸压部件受到由印柄传来压力时即向印头施压，实现印头内自储印油流出，结构简单且方便使用。
作为优选，所述下底座的中央位置设有通孔，且其上端面轴向对称设有两个上凸台；所述印柄的下端面中央位置设有凹槽，且其下端面轴向对称设有两个下凸台。
作为优选，所述施压卸压部件包括压杆和与其相连接的吸盘；所述压杆的上端穿过所述下底座的通孔与所述印柄的凹槽通过螺纹连接固定；所述下底座的上凸台与所述印柄的下凸台通过弹簧连接。
印章内部结构设有压杆-吸盘装置，在向印章施加压力过程中，吸盘受到压迫而排出内腔空气，空气通过孔隙挤压储油层，储油层中的印油顺利流出至印油层表面，在吸盘卸掉压力后，弹簧迫使印柄带着压杆复位，使得吸盘恢复原始状态，并且能够使得内腔产生一个微弱的负压，确保储油层的印油不会流出。
作为优选，所述上底座为环形设置并设有沿径向延伸的环形凸台，环形凸台向内侧形成容置空间用于套接印柄进行限位固定。
作为优选，所述印章还包括保护盖。
作为优选，所述印头的环形致密层的内侧和外侧均设有螺纹；所述环形致密层的内侧与所述下底座通过螺纹连接固定，所述环形致密层的外侧与所述保护盖的内侧通过螺纹连接固定。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
(1)铜印头通过梯度多孔结构以实现自储印油，一次注油反复使用，提高了印章效率，并具有高清晰度；
(2)不同粒径铜粉实现的多孔结构能够使得材料轻量化，节省原料，降低成本；
(3)印章结构合理，保证使用时印油顺利流出和不使用时不漏油，实用性强。
附图说明
图1为本发明中铜质印章的结构示意图；
图2为本发明中自储印油铜印头的结构示意图；
图3为本发明中印柄的结构示意图；
图4为本发明中底座的结构示意图；
图5为本发明中施压卸压部件的结构示意图。
附图标记为：印柄1、下凸台101、凹槽102、底座2、上底座201、下底座202、上凸台203、通孔204、施压卸压部件3、压杆301、吸盘302、印头4、环形致密层401、环形过渡层402、储油层403、过渡层404、印油层405、保护盖5、弹簧6。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。在本发明中所涉及的装置、连接结构和方法，若无特指，均为本领域公知的装置、连接结构和方法。
总实施例
1.梯度多孔铜印头
印头的制备方法包括如下步骤：
S1：筛选不同粒径的铜粉，铜粉选自紫铜、黄铜、青铜、白铜等，分别作为环形致密层、环形过渡层、储油层、过渡层和印油层的原料；其中，环形致密层中的铜粉粒径为≤25μm，环形过渡层中的铜粉粒径为75～150μm，储油层中的铜粉粒径为150～350μm，过渡层中的铜粉粒径为75～150μm，印油层中的铜粉粒径为20～75μm；
S2：首先在圆柱形模具中放入铜粉压制印油层，其次在印油层上放置铜粉压制过渡层，随后在过渡层上放置铜粉并掺杂混合质量分数为30～75％的球形造孔剂压制储油层，造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯、碳酸钾、氯化钠、甲基纤维素、萘、碳酰胺中的一种或多种，粒径为50～500μm；接着在储油层上面放置铜粉压制环形过渡层，最后在环形过渡层上面放置铜粉压制环形致密层，压制压力为50～500MPa，得到印头压坯；印头压坯中，环形致密层的厚度为3～8mm，环形宽度为2～4mm；环形过渡层的厚度为0.1～0.5mm，其环形宽度与环形致密层相同均为2～4mm；储油层的厚度为1～3mm；过渡层的厚度为0.1～0.5mm；印油层的厚度为0.5～1.5mm；
S3：将印头压坯在氢气、氮气、氩气气氛或真空下进行无氧烧结，以1～10℃/min的升温速率升温至500～1000℃，保温15～180min，得到印头烧结体；
S4：将印头烧结体进行精细化处理后，在印油层表面进行雕刻，得到印头。
2.印章
印章包括印柄1、底座2、施压卸压部件3和上述印头4。印头4包括自上到下依次模压成型的环形致密层401、环形过渡层402、储油层403、过渡层404和印油层405。底座2包括自上而下依次连接的上底座201和下底座202，上底座201为环形设置并设有沿径向延伸的环形凸台，环形凸台向内侧形成容置空间用于套接印柄1进行限位固定。
施压卸压部件3包括压杆301和与其相连接的吸盘302，吸盘302的外径不大于环形致密层401的内径，以便置于印头4中形成的容置槽内。下底座202的中央位置设有通孔204，且其上端面轴向对称设有两个上凸台203，同时与下底座202相对应的，印柄1的下端面中央位置设有凹槽102，且其下端面轴向对称设有两个下凸台101。压杆301的上端穿过通孔204与凹槽102通过螺纹连接固定，上凸台203与下凸台101通过弹簧6连接，印章内部结构设有施压卸压部件3，在向印章施加压力过程中，吸盘302受到压迫而排出内腔空气，空气通过孔隙挤压储油层403，储油层403中的印油顺利流出至印油层405表面，卸掉压力后，吸盘302恢复原始状态，弹簧6迫使印柄1带着压杆301复位，同时内腔产生一个微弱的负压，确保储油层403的印油不会流出。
印章还包括保护盖5，保护盖5置于印头4下端，并设有容置槽用于容置保护印头4。印头4的环形致密层401的内侧和外侧均设有螺纹，环形致密层401的内侧与下底座202通过螺纹连接固定，环形致密层401的外侧与保护盖5的内侧通过螺纹连接固定。
实施例1
1.梯度多孔铜印头
印头的制备方法包括如下步骤：
S1：通过筛网筛选不同粒径的黄铜粉末，使得环形致密层中的铜粉粒径为1～5μm，环形过渡层中的铜粉粒径为80～100μm，储油层中的铜粉粒径为150～200μm，过渡层中的铜粉粒径为80～100μm，印油层中的铜粉粒径为20～40μm；
S2：以200MPa的压力进行压制，首先在圆柱形模具中放入铜粉压制印油层，厚度为1.0mm；其次在印油层上放置铜粉压制过渡层，厚度为0.3mm；随后在过渡层上放置铜粉并掺杂混合粒径为400μm的球形造孔剂(氯化钠)压制储油层，厚度为2mm，造孔剂的添加量为45％；接着在储油层上面放置铜粉压制环形过渡层，厚度为0.3mm，环形宽度为3mm；最后在环形过渡层上面放置铜粉压制环形致密层，厚度为5mm，环形宽度为3mm，最后得到印头压坯；
S3：将印头压坯进行真空烧结，以5℃/min的升温速率升温至850℃，保温75min，得到印头烧结体；
S4：将印头烧结体进行精细化处理后，通过精雕机自带系统编制需要的图案文字信息，在印油层表面进行雕刻，得到印头。
2.印章
如图1所示，印章包括印柄1、底座2、施压卸压部件3和上述印头4。如图2所示，印头4包括自上到下依次模压成型的环形致密层401、环形过渡层402、储油层403、过渡层404和印油层405。如图4所示，底座2包括自上而下依次连接的上底座201和下底座202，上底座201为环形设置并设有沿径向延伸的环形凸台，环形凸台向内侧形成容置空间用于套接印柄1进行限位固定。
如图5所示，施压卸压部件3包括压杆301和与其相连接的吸盘302，吸盘302的外径不大于环形致密层401的内径，以便置于印头4中形成的容置槽内。下底座202的中央位置设有通孔204，且其上端面轴向对称设有两个上凸台203，同时与下底座202相对应的，如图3所示，印柄1的下端面中央位置设有凹槽102，且其下端面轴向对称设有两个下凸台101。压杆301的上端穿过通孔204与凹槽102通过螺纹连接固定，上凸台203与下凸台101通过弹簧6连接，印章内部结构设有施压卸压部件3，在向印章施加压力过程中，吸盘302受到压迫而排出内腔空气，空气通过孔隙挤压储油层403，储油层403中的印油顺利流出至印油层405表面，卸掉压力后，吸盘302恢复原始状态，弹簧6迫使印柄1带着压杆301复位，同时内腔产生一个微弱的负压，确保储油层403的印油不会流出。
印章还包括保护盖5，保护盖5置于印头4下端，并设有容置槽用于容置保护印头4。印头4的环形致密层401的内侧和外侧均设有螺纹，环形致密层401的内侧与下底座202通过螺纹连接固定，环形致密层401的外侧与保护盖5的内侧通过螺纹连接固定。
实施例2
与实施例1的区别在于：
印头的制备方法包括如下步骤：
S1：通过筛网筛选不同粒径的黄铜粉末，使得环形致密层中的铜粉粒径为≤5μm，环形过渡层中的铜粉粒径为100～120μm，储油层中的铜粉粒径为300～350μm，过渡层中的铜粉粒径为100～120μm，印油层中的铜粉粒径为50～75μm；
S2：以150MPa的压力进行压制，首先在圆柱形模具中放入铜粉压制印油层，厚度为0.8mm；其次在印油层上放置铜粉压制过渡层，厚度为0.2mm；随后在过渡层上放置铜粉并掺杂混合粒径为500μm的球形造孔剂(碳酸钾)压制储油层，厚度为2.5mm，造孔剂的添加量为50％；接着在储油层上面放置铜粉压制环形过渡层，厚度为0.2mm，环形宽度为2.5mm；最后在环形过渡层上面放置铜粉压制环形致密层，厚度为4mm，环形宽度为2.5mm，最后得到印头压坯；
S3：将印头压坯在氢气气氛下烧结，以2℃/min的升温速率升温至900℃，保温40min，得到印头烧结体；
S4：将印头烧结体进行精细化处理后，通过精雕机自带系统编制需要的图案文字信息，在印油层表面进行雕刻，得到印头。
实施例3
与实施例1的区别在于：
印头的制备方法包括如下步骤：
S1：通过筛网筛选不同粒径的黄铜粉末，使得环形致密层中的铜粉粒径为≤5μm，环形过渡层中的铜粉粒径为80～100μm，储油层中的铜粉粒径为250～300μm，过渡层中的铜粉粒径为80～100μm，印油层中的铜粉粒径为30～50μm；
S2：以250MPa的压力进行压制，首先在圆柱形模具中放入铜粉压制印油层，厚度为1.0mm；其次在印油层上放置铜粉压制过渡层，厚度为0.3mm；随后在过渡层上放置铜粉并掺杂混合粒径为400μm的球形造孔剂(碳酸钾)压制储油层，厚度为2.5mm，造孔剂的添加量为55％；接着在储油层上面放置铜粉压制环形过渡层，厚度为0.3mm，环形宽度为2mm；最后在环形过渡层上面放置铜粉压制环形致密层，厚度为4mm，环形宽度为2mm，最后得到印头压坯；
S3：将印头压坯在氢气气氛下烧结，以3℃/min的升温速率升温至850℃，保温60min，得到印头烧结体；
S4：将印头烧结体进行精细化处理后，通过精雕机自带系统编制需要的图案文字信息，在印油层表面进行雕刻，得到印头。
对比例1
与实施例1的区别在于：储油层中不添加造孔剂。
印头的制备方法包括如下步骤：
S1：通过筛网筛选不同粒径的黄铜粉末，使得环形致密层中的铜粉粒径为1～5μm，环形过渡层中的铜粉粒径为80～100μm，储油层中的铜粉粒径为150～200μm，过渡层中的铜粉粒径为80～100μm，印油层中的铜粉粒径为20～40μm；
S2：以200MPa的压力进行压制，首先在圆柱形模具中放入铜粉压制印油层，厚度为1.0mm；其次在印油层上放置铜粉压制过渡层，厚度为0.3mm；随后在过渡层上放置铜粉压制储油层，厚度为2mm；接着在储油层上面放置铜粉压制环形过渡层，厚度为0.3mm，环形宽度为3mm；最后在环形过渡层上面放置铜粉压制环形致密层，厚度为5mm，环形宽度为3mm，最后得到印头压坯；
S3：将印头压坯进行真空烧结，以5℃/min的升温速率升温至850℃，保温75min，得到印头烧结体；
S4：将印头烧结体进行精细化处理后，通过精雕机自带系统编制需要的图案文字信息，在印油层表面进行雕刻，得到印头。
对比例2
与实施例1的区别在于：印头中并未设置过渡层。
印头的制备方法包括如下步骤：
S1：通过筛网筛选不同粒径的黄铜粉末，使得环形致密层中的铜粉粒径为1～5μm，环形过渡层中的铜粉粒径为80～100μm，储油层中的铜粉粒径为150～200μm，印油层中的铜粉粒径为20～40μm；
S2：以200MPa的压力进行压制，首先在圆柱形模具中放入铜粉压制印油层，厚度为1.0mm；随后在印油层上放置铜粉并掺杂混合粒径为400μm的球形造孔剂(氯化钠)压制储油层，厚度为2mm；接着在储油层上面放置铜粉压制环形过渡层，厚度为0.3mm，环形宽度为3mm；最后在环形过渡层上面放置铜粉压制环形致密层，厚度为5mm，环形宽度为3mm，最后得到印头压坯；
S3：将印头压坯进行真空烧结，以5℃/min的升温速率升温至850℃，保温75min，得到印头烧结体；
S4：将印头烧结体进行精细化处理后，通过精雕机自带系统编制需要的图案文字信息，在印油层表面进行雕刻，得到印头。
对比例3
与实施例1的区别在于：储油层中铜粉粒径过小。
印头的制备方法包括如下步骤：
S1：通过筛网筛选不同粒径的黄铜粉末，使得环形致密层中的铜粉粒径为1～5μm，环形过渡层中的铜粉粒径为80～100μm，储油层中的铜粉粒径为80～100μm，过渡层中的铜粉粒径为80～100μm，印油层中的铜粉粒径为20～40μm；
S2：以200MPa的压力进行压制，首先在圆柱形模具中放入铜粉压制印油层，厚度为1.0mm；其次在印油层上放置铜粉压制过渡层，厚度为0.3mm；随后在过渡层上放置铜粉并掺杂混合粒径为400μm的球形造孔剂(氯化钠)压制储油层，厚度为2mm；接着在储油层上面放置铜粉压制环形过渡层，厚度为0.3mm，环形宽度为3mm；最后在环形过渡层上面放置铜粉压制环形致密层，厚度为5mm，环形宽度为3mm，最后得到印头压坯；
S3：将印头压坯进行真空烧结，以5℃/min的升温速率升温至850℃，保温75min，得到印头烧结体；
S4：将印头烧结体进行精细化处理后，通过精雕机自带系统编制需要的图案文字信息，在印油层表面进行雕刻，得到印头。
对比例4
与实施例1的区别在于：造孔剂的粒径过大。
印头的制备方法包括如下步骤：
S1：通过筛网筛选不同粒径的黄铜粉末，使得环形致密层中的铜粉粒径为1～5μm，环形过渡层中的铜粉粒径为80～100μm，储油层中的铜粉粒径为150～200μm，过渡层中的铜粉粒径为80～100μm，印油层中的铜粉粒径为20～40μm；
S2：以200MPa的压力进行压制，首先在圆柱形模具中放入铜粉压制印油层，厚度为1.0mm；其次在印油层上放置铜粉压制过渡层，厚度为0.3mm；随后在过渡层上放置铜粉并掺杂混合粒径为700μm的球形造孔剂(氯化钠)压制储油层，厚度为2mm；接着在储油层上面放置铜粉压制环形过渡层，厚度为0.3mm，环形宽度为3mm；最后在环形过渡层上面放置铜粉压制环形致密层，厚度为5mm，环形宽度为3mm，最后得到印头压坯；
S3：将印头压坯进行真空烧结，以5℃/min的升温速率升温至850℃，保温75min，得到印头烧结体；
S4：将印头烧结体进行精细化处理后，通过精雕机自带系统编制需要的图案文字信息，在印油层表面进行雕刻，得到印头。
对比例5
与实施例1的区别在于：压制压力过大。
印头的制备方法包括如下步骤：
S1：通过筛网筛选不同粒径的黄铜粉末，使得环形致密层中的铜粉粒径为1～5μm，环形过渡层中的铜粉粒径为80～100μm，储油层中的铜粉粒径为150～200μm，过渡层中的铜粉粒径为80～100μm，印油层中的铜粉粒径为20～40μm；
S2：以700MPa的压力进行压制，首先在圆柱形模具中放入铜粉压制印油层，厚度为1.0mm；其次在印油层上放置铜粉压制过渡层，厚度为0.3mm；随后在过渡层上放置铜粉并掺杂混合粒径为400μm的球形造孔剂(氯化钠)压制储油层，厚度为2mm；接着在储油层上面放置铜粉压制环形过渡层，厚度为0.3mm，环形宽度为3mm；最后在环形过渡层上面放置铜粉压制环形致密层，厚度为5mm，环形宽度为3mm，最后得到印头压坯；
S3：将印头压坯进行真空烧结，以5℃/min的升温速率升温至850℃，保温75min，得到印头烧结体；
S4：将印头烧结体进行精细化处理后，通过精雕机自带系统编制需要的图案文字信息，在印油层表面进行雕刻，得到印头。
测试项目
一次注油连续反复印制次数：将实施例1-3和对比例1-5中印头雕刻相同印文且注入相同重量的印油，制备得到的印章进行连续反复印制，以“印文清晰，边框、文字、图形无缺损和麻点，印章编码清晰”为清晰度良好，计算清晰度良好的印制次数。
漏油情况：将实施例1-3和对比例1-5中印头雕刻相同印文且注入相同重量的印油，制备得到的印章正常放置两周，观察其漏油情况。
表1
| 测试项目 | 一次注油连续反复印制次数/次 | 漏油情况 |
| 实施例1 | 521 | 不漏印油 |
| 实施例2 | 506 | 不漏印油 |
| 实施例3 | 513 | 不漏印油 |
| 对比例1 | 254 | 不漏印油 |
| 对比例2 | - | 漏印油较严重 |
| 对比例3 | 457 | 轻微漏油 |
| 对比例4 | 405 | 不漏印油 |
| 对比例5 | 434 | 不漏印油 |
如表1所示，经过测试，本发明实施例1-3中印章在被施加压力时，印油顺利流出，一次注油反复印制约500次，印章清晰，在未施加压力状态下还能够正常放置两周，不漏印油。并且，对比例1表明不添加造孔剂，储油层的孔隙率和孔径降低，未能有效储油。对比例2表明未设置过渡层，将导致易漏出印油，且焙烧易开裂，初始印制时清晰度就较差，存在缺陷和麻点。对比例3-5表明为达到合适的孔隙率和孔径，实现有效储油的同时，保证不易漏油，铜粉、造孔剂的粒径大小以及压制压力均需要控制在本发明的参数范围内，才能够得到更好的技术效果。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种梯度多孔铜印头的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：筛选不同粒径的铜粉，分别作为环形致密层、环形过渡层、储油层、过渡层和印油层的原料；所述环形致密层中的铜粉粒径为≤25 μm；所述环形过渡层中的铜粉粒径为75~150μm；所述储油层中的铜粉粒径为150~350 μm；所述过渡层中的铜粉粒径为75~150 μm；所述印油层中的铜粉粒径为20~75 μm；
S2：首先在模具中放入铜粉压制印油层，其次在印油层上放置铜粉压制过渡层，随后在过渡层上放置铜粉并掺杂混合造孔剂压制储油层，接着在储油层上面放置铜粉压制环形过渡层，最后在环形过渡层上面放置铜粉压制环形致密层，得到印头压坯；
S3：将印头压坯进行无氧烧结，得到印头烧结体；
S4：将印头烧结体进行精细化处理后，在印油层表面进行雕刻，得到印头。
2. 如权利要求1所述制备方法，其特征在于，S2中，所述压制压力为50~500 MPa。
3. 如权利要求1或2所述制备方法，其特征在于，S2中，所述环形致密层的厚度为3~8mm，环宽为2~4 mm；所述环形过渡层的厚度为0.1~0.5 mm，环宽为2~4 mm；所述储油层的厚度为1~3 mm；所述过渡层的厚度为0.1~0.5 mm；所述印油层的厚度为0.5~1.5 mm。
4.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，S2中，所述造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯、碳酸钾、氯化钠、甲基纤维素、萘、碳酰胺中的一种或多种。
5. 如权利要求1或4所述制备方法，其特征在于，S2中，所述造孔剂为球形，粒径为50~500 μm。
6. 如权利要求1所述制备方法，其特征在于， S3中，所述无氧烧结为在氢气、氮气、氩气气氛或真空下烧结；所述无氧烧结为：以1~10℃/min的升温速率升温至500~1000℃，保温15~180 min。
7.一种印章，其特征在于，所述印章包括印柄、底座、施压卸压部件和如权利要求1-6任一所述制备方法制得的印头；所述底座包括自上而下依次连接的上底座和下底座；所述施压卸压部件置于所述印头中环形致密层和环形过渡层形成的容置槽内；所述施压卸压部件穿过上底座和下底座以连接印柄和印头。
8.如权利要求7所述印章，其特征在于，所述下底座的中央位置设有通孔，且其上端面轴向对称设有两个上凸台；所述印柄的下端面中央位置设有凹槽，且其下端面轴向对称设有两个下凸台。
9.如权利要求8所述印章，其特征在于，所述施压卸压部件包括压杆和与其相连接的吸盘；所述压杆的上端穿过所述下底座的通孔与所述印柄的凹槽通过螺纹连接固定；所述下底座的上凸台与所述印柄的下凸台通过弹簧连接。
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