CN116037698B - 一种基于辊锻的金属纤维加工设备及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种基于辊锻的金属纤维加工设备,包括:辊锻部,其能够将金属原材料通过辊锻加工形成具有矩形截面的线性材料;熔抽部,其具有气密性的加工环境腔,加热设备位于加工环境腔内能够将线性材料加热并维持在熔融状态,圆盘在高速旋转的状态下利用轮边缘在线性材料表面切出金属纤维;材料供应部,因为线性材料截面面积小,维持其在熔融状态只需要较小电能,而且其能够插入的方式将线性材料供应到材料供应部中,因此可以在不停机的状态下将线性材料连续供应到加热设备处并被圆盘切割。
Description
技术领域
本发明涉及金属纤维加工领域,特别涉及用于制成燃料电池中金属气体扩散层的金属纤维的加工方法及加工设备。
背景技术
近年来用电负载的功率及能耗也在不断地增加。然而,一般使用锂离子电池作为这些类型的移动电子设备的能源能量密度的增加接近理论极限。因此,为了给用电负载提供更长地连续使用时间,期望通过使用更大能量密度的燃料电池代替锂离子电池作为用电负载的能源,相当地改进用电负载的连续使用时间。
公知技术中,燃料电池配有燃料电极和氧化剂电极(此后简称为“催化剂电极”)以及它们之间的电解质,燃料供应给燃料电极,氧化剂供应给氧化剂电极,从而经化学反应生产出电能。虽然一般使用氢作为燃料,但是近年来使用便宜、容易处理的甲醇作为源材料,在积极地开发燃料电池例如重整甲醇生产氢的甲醇重整型燃料电池、或直接使用甲醇作燃料的直接型燃料电池。同时,用具有较低电阻率的孔隙更少的金属气体扩散层代替碳形成的气体扩散层,已经开发出了发电效率改善的燃料电池的电池。在这种情况中,提出了两种类型的电池结构。一种结构使用用于气体扩散层的泡沫金属代替多孔碳,并且使用类似普通电池的块金属制成的功率收集电极,但是结构复杂性仍然存在。另一种结构使用多孔金属材料例如泡沫镍作为气体扩散层和功率收集部件,在这种情况中,通过发挥气体扩散层和功率收集部件的组合功能,得到电池的厚度降低和微型化。但是,在这种情况中,必须在催化剂层和功率收集部件层之间配置碳层作为防腐层。因此,在这种情况中也仍然存在结构复杂性。
一种新的技术趋势是,使用具有多孔结构的金属纤维片的燃料电池,金属纤维片中包含金属例如不锈钢(SUS)的纤维,例如,燃料电池用电极由薄板金属和金属纤维片构成。对于薄板金属来说,主要成分为Fe和Cr,具备矩形形状的环状图形(框架结构图形)和分隔其内侧的十字形状的桥部。此外,设置有未配置环状图形和桥部并且金属纤维片露出的四个位置的矩形形状的开口部。对于金属纤维片来说,是将与薄板金属相同的材质的原料作成线径40μm的纤维、并将其成型为薄板状的纤维材质多孔材质。构成金属纤维片和薄板金属的材质优选为FeCrSi合金,也可以使用不锈钢或Ni-Cr合金。而且,也能够使金属纤维片和薄板金属为不同的材质,但是优选为能够烧结的组合,从而加工成燃料电池用电极。
对于金属纤维的加工,厦门大学硕士学位论文“切削纤维多孔流场结构加工及在质子交换膜燃料电池中的应用研究”,李双利,“1.3金属纤维的加工方法”一章节中,对现有技术中的金属纤维加工方式进行了技术综述。如,熔抽法、拉拔法、切削法、化学加工方法等。
集束拉拔法生产金属纤维是采用将金属丝材复合组装。多次多股拉拔、热处理等一整套特殊工艺制成,每股成千上万根,纤维直径可达l~2um,强度高达l 200-1800MPa,延伸率大于1%,世界上只有美国、比利时、日本、中国等少数国家可以生产。但集束拉拔技术对生产设备要求非常高,一般的企业难以负担设备成本,另外,集束拉拔法生产出金属纤维是成束的极细纤维丝,很难将金属纤维分离开。
熔抽法包括现在的坩埚熔融抽丝加工法,悬滴熔融抽拉加工法等,中国发明专利CN1751406A燃料电池用的电极和使用它的燃料电池中给出一种具体的熔抽法加工金属纤维的设备及加工方法,生产金属纤维的设备的配置包括具有能密封的膛腔的设备主体、附到设备主体上的原料供应机构和纤维回收部分等。圆柱形支架、高频感应线圈、冷却器和圆盘等配置在组成设备主体的机架的膛腔的内部。支架起支撑基本上垂直地支撑棒形金属源材料的材料的措施的作用。高频感应线圈充当通过熔融金属源材料的上端部分形成熔融金属的加热措施。例如水冷却夹套等用于冷却器。另外,配置圆盘,驱动它围绕水平方向向外延伸的轴沿一定的方向箭头R表示的方向)旋转。但是这种加工设备有以下缺点:一、能耗大,直棒形和圆截面的金属原材料是一个钢锭,因为其截面是圆型截面,所以必须要维持较大的直径才能满足圆盘的切割加工,不能连续生产也是其钢锭较大的一个原因,在实际生产中,要尽量加大钢锭尺寸来满足长时间加工的需要,维持大的钢锭处于熔融状态将消耗额外的能量;二、浪费金属原材料,为了金属原材料钢锭在加工中消除震颤,其使用了支架来承载钢锭,但插入到支架内的钢锭部分无法被圆盘切割,这部分材料要么被再次加工,要么被浪费,但生产成本都将无意义的提升;三、不能连续生产,每次更换钢锭时,都会坏破密闭的惰性气体环境,之后重新抽真空再建立密封气体环境,这种中断会大大降低生产效率。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为了实现上述目的,本发明的技术方案提供了一种基于辊锻的金属纤维加工设备,包括:
辊锻部,其能够将金属原材料通过辊锻加工形成具有矩形截面的线性材料;
熔抽部,其具有气密性的加工环境腔,加热设备位于加工环境腔内能够将线性材料加热并维持在熔融状态,圆盘在高速旋转的状态下利用轮边缘沿矩形截面的长轴方向在线性材料表面切出金属纤维,金属纤维从出料通道排出;
材料供应部,其能够将线性材料从加工环境腔外侧向内连续供应到加热设备处并被圆盘切割。
在有益效果上:
第一、由于使用了辊锻后的具有矩形截面的线性材料,只需要满足圆盘在加工切除金属方向的材料尺寸即可,因此在熔抽工艺时需要加热的截面尺寸大幅度减少,需要维持线性材料上端处于熔融状态的电能也大大减少。
第二、线性材料能够被连续供应,不需要停机就可以将线性材料连续从加工环境腔外侧向内供应到加热设备处并被圆盘切割。
优选的,辊锻部还具有四个轧辊,该四个轧辊对应加工线性材料矩形截面的四个平面。使用四个轧辊可以稳定的生产出满足尺寸要求的具有矩形截面的线性材料。
优选的,熔抽部还包括:温度检测仪,其能够获取熔融状态线性材料的温度;加热设备包括高频感应线圈和高频发射器,高频发射器根据温度检测仪获取的温度来控制高频感应线圈温度,从而对高频感应线圈进行实时控制、调节和监控。
优选的,材料供应部还包括:定组件,其固定在熔抽部上并具有靠轮;动组件,其具有驱动轮;其中,动组件具有与定组件传动配合的第一位置,在该位置时驱动轮与靠轮共同夹持线性材料,并通过驱动轮的转动将线性材料从加工环境腔外侧向内供应向加热设备;动组件具有与定组件还具有驱动轮与靠轮分离的第二位置。由于利用驱动轮与线性材料之间的摩擦力来驱动线性材料向上供应,使连续供料上料成为可能;还有一个相对于现有技术的优势就是便于移除线性材料并对材料供应部进行维修。动组件具有与定组件传动配合的第一位置,驱动轮与靠轮相对应,其处于工作状态;但当需要移除线性材料时,可以将动组件整体移动,让驱动轮离开靠轮并提供维修的操作空间。
优选的,定组件还包括:上固定板,其位于定组件的上侧,上固定板设有出料管,出料管延伸进入加工环境腔至加热设备处;下固定板,其位于定组件的下侧,下固定板设有进料管;其中,驱动轮和靠轮位于进料管和出料管之间;出料管靠近靠轮的一端设有密封环;能够通过向进料管插入线性材料的方式上料。当一根线性材料长度短到不足以被材料供应部驱动时,通过向材料供应部插入另一根线性材料从而保证加工的连续性。这种上料的方式与现有技术明显的不同,现有技术只能是停机更换钢锭,而且过程中整个加工环境腔的气密性被破坏,大大降低了生产的连续性。而本实施例中,将另一根线性材料插入到进料管,并将之前的线性材料继续向上推,当前一根线性材料耗尽时,后面的线性材料立刻可以参与熔抽加工中。
优选的,动组件还包括:上活动板,其位于动组件上侧;上锁定机构,其包括摆动臂,摆动臂的一端可转动的固定在上固定板,摆动臂的另一端设有轴套,轴套可以择一卡入上固定板边缘的第一凹槽或第二凹槽内,对应动组件的第一位置和第二位置;还包括第一锁紧臂与第二锁紧臂,用于分别将摆动臂限位在第一位置和第二位置上;下锁定机构,其结构与上锁定机构相同,连接在下活动板和下固定板上。摆动臂是对动组件位置状态的选择机构,其带动动组件左右转动使动组件在第一位置和第二位置中切换。轴套是一个重要的辅助运动部件,其可以在动组件摆动转动时提供转动式的导向,并在第一凹槽或者第二凹槽处提供固定式的定位,提高可操作性。
本发明还提供一种基于辊锻的金属纤维加工方法,包括:
S1.将金属原材料通过辊锻加工形成具有矩形截面的线性材料线性材料;
S2.将线性材料从加工环境腔外侧向内持续的供应到加热设备处;
S3.在惰性气体保护下,线性材料被加热到熔融状态,并被圆盘的轮边缘沿矩形截面的长轴方向切割加工形成金属纤维;
S4.当一根线性材料长度短到不足以被材料供应部驱动时,通过向材料供应部插入另一根线性材料从而保证加工的连续性。
优选的,在S4中,有N条线性材料被同时供应到材料供应部,当一条线性材料长度短到不足以被材料供应部驱动时,在不停机的状态下,通过向材料供应部插入新一根线性材料来接续这条长度不足的线性材料,来保证加工的连续性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了根据本发明的一个实施例的辊轧生产扁形线性材料的截面原理示意图;
图2示出了根据本发明的一个实施例的金属纤维加工设备对图1的辊锻加工出来的线性材料进行进一步加工;
图3示出了图2的俯视图;
图4示出了图2的正视图;
图5示出了图4的A-A向剖视图;
图6示出了金属纤维加工设备内部结构立体组装图;
图7示出了图6锁定机构处的局部放大图。
其中,附图中标记与结构的对应关系如下:
熔抽部10,第一驱动电机11,第一驱动轴12,圆盘13,高频感应线圈14,高频发射器15,温度检测仪16,加工环境腔17,出料通道18,控制器19,定组件20,上固定板21,下固定板22,进料管23,出料管24,上锁定机构25,靠轮26,下锁定机构27,动组件30,第二驱动电机31,第二驱动轴32,驱动轮33,上活动板34,下活动板35,第一锁紧臂41,第二锁紧臂42,摆动臂43,轴套44,锁紧电机45,凹槽46,轧辊50,扁钢丝51,金属纤维A。
具体实施方式
为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图7描述根据本发明的一些实施例。
实施例1:
本实施例提供一种基于辊锻的金属纤维加工设备,其首先包括辊锻部,其能够将金属原材料通过辊锻加工形成具有矩形截面的线性材料。之所以要将金属原材料加工成矩形截面的线性材料原因有两个,一是矩形截面更适应之后熔抽部的圆盘切割,圆盘的轮边缘可以沿矩形截面长轴方向切割,这样可以使线性材料截面保持在一个较小的数值下,降低熔融线性材料的能耗;另一方面,本实施例中要利用线性材料的优越性进行连续供料,这在后文中详述。
在本实施例中辊锻的方式并不做过多限制,辊锻的手段也是本领域常规技术,一种可行的实施方式是采用辊拉模来加工线性材料,辊拉模是由可转动的两个或数个带有一定孔型的辊子组成,依靠拉丝机卷筒牵引钢丝并通过辊模而进行塑性变形,按辊子的数量和配置方式,目前国内应用的主要有两辊立式和卧式、三辊、四辊等种类,把辊子安装在刚度较大的机架上,而机架则安装在相当于拉丝机模架位置上,必要时要加装导向装置。图1就是利用四个轧辊形成的矩型孔型,辊锻部还具有四个轧辊50,该四个轧辊50对应加工线性材料矩形截面的四个平面,工作轧辊环用Cr12MoV制造,辊子调节有径向、轴向方向自由度,通过可调螺纹调节,可以辊拉尺寸偏差为0.06m的异形钢丝。由于加工矩型截面的手段是公知常识,这里不再赘述。还包括材料供应部,其能够将线性材料连续供应到加热设备处并被圆盘13切割。
除了材料供应部,本实施例中的熔抽部10基本与现有技术中的结构相同,都是具有气密性的加工环境腔17,还包括惰性气体供应部,其向加工环境腔17提供作为保护气体的惰性气体。加热设备位于加工环境腔17内能够将线性材料加热并维持在熔融状态,圆盘13在高速旋转的状态下利用轮边缘在线性材料表面切出金属纤维A,金属纤维A从出料通道18排出;金属纤维可以是不锈钢、铁、铝、铜、镍、铬、钛、钒、钨、锰、钴、锌、钌、铅、铱、锑、铂、银、金或它们的合金,金属纤维可包含两种以上的相互不同种类的金属。从图6中可以看出,线性材料从加工环境腔外侧向内持续的供应到加热设备处。由于线性材料截面的缩小,高频感应线圈14的尺寸也显著的缩小,相应的耗能也大大降低,出料管24还能够起支撑基本上垂直布置的线性材料,防止其在加工过程中出现不期望的振动,高频感应线圈14作为加热元件通过熔融线性材料的上端部分形成熔融金属。在材料方面,圆盘13由热传导率高的金属例如铜或铜合金等组成,具有与在线性材料上端的熔融金属接触的轮缘。圆盘13的轮缘在形成V形尖部,圆盘13被驱动围绕水平方向向外延伸的轴12旋转并可以对熔融金属进行切割,从图5可以看到生产金属纤维的设备中A-A线方向的横截面图。因此,出料管24是现有技术中所不具备的,因为出料管24不但具有稳定线性材料的作用,还能够持续不断的供应线性材料而不需要停机来上料。当然,可以调整圆盘13的轮缘的形状,从而生成特定形状的金属纤维。
实施例2:
本实施例技术方案除了包括前述特征外,熔抽部10还包括:温度检测仪16,其能够获取熔融状态线性材料的温度;加热设备包括高频感应线圈14和高频发射器15,高频发射器15根据温度检测仪16获取的温度来控制高频感应线圈14温度。
具体的,高频感应线圈14围绕在出料管24的外侧,并与高频发射器15的电流控制单元电信号通信连接。在本实施例中,温度检测仪16为非接触式温度传感器,温度检测仪16经电流控制单元电信号连接的方式与到高频率发生器15相连上。从而对高频感应线圈14进行实时控制、调节和监控。
实施例3:
本实施例技术方案除了包括前述特征外,材料供应部还包括:定组件20,其固定在熔抽部10上并具有靠轮26;动组件30,其具有驱动轮33;其中,动组件30具有与定组件20传动配合的第一位置,在该位置时驱动轮33与靠轮26共同夹持线性材料,并通过驱动轮33的转动将线性材料供应向加热设备;动组件30具有与定组件20还具有驱动轮33与靠轮26分离的第二位置。
可见,在本实施例中,是利用驱动轮33与线性材料之间的摩擦力来驱动线性材料向上供应的。驱动轮33与靠轮26的周上可以设与线性材料截面形状相适应的凹槽,从而更好的夹持线性材料。这种上料方式明显与现有技术中的对钢锭进给的方式不同。而且本实施例中,还有一个相对于现有技术的优势就是便于移除线性材料并对材料供应部进行维修。比如图6,图7中可以看到,在动组件30具有与定组件20传动配合的第一位置,驱动轮33与靠轮26相对应,其处于工作状态;但当需要移除线性材料时,可以将动组件30整体移动,让驱动轮33离开靠轮26并提供维修的操作空间。图6中,没有示出动组件30与定组件20传动分离的第二位置,但可以理解的是,当动组件30处于第二位置时,图7中的摆动臂43向第二驱动电机31转动,并卡在第二凹槽内,此时,驱动轮33与靠轮26错位安置,一个靠轮驱动轮33位于两个靠轮26之间。
实施例4:
本实施例技术方案除了包括前述特征外,定组件20还包括:上固定板21,其位于定组件20的上侧,上固定板21设有出料管24,出料管24延伸进入加工环境腔17至加热设备处;下固定板22,其位于定组件20的下侧,下固定板22设有进料管23;其中,驱动轮33和靠轮26位于进料管23和出料管24之间;出料管24靠近靠轮26的一端设有密封环,从而进一步保证加工环境腔17;能够通过向进料管23插入线性材料的方式上料。当一根线性材料长度短到不足以被材料供应部驱动时,通过向材料供应部插入另一根线性材料从而保证加工的连续性。这种上料的方式与现有技术明显的不同,现有技术只能是停机更换钢锭,而且过程中整个加工环境腔17的气密性被破坏,大大降低了生产的连续性。而本实施例中,将另一根线性材料插入到进料管23,并将之前的线性材料继续向上推,当前一根线性材料耗尽时,后面的线性材料立刻可以参与熔抽加工中。
实施例5:
本实施例技术方案除了包括前述特征外,动组件30还包括:上活动板34,其位于动组件30上侧;上锁定机构25,其包括摆动臂43,摆动臂43的一端可转动的固定在上固定板21,摆动臂43的另一端设有轴套44,轴套44可以择一卡入上固定板21边缘的第一凹槽或第二凹槽内,对应动组件30的第一位置和第二位置;还包括第一锁紧臂41与第二锁紧臂42,用于分别将摆动臂限位在第一位置和第二位置上;下锁定机构27,其结构与上锁定机构25相同,连接在下活动板35和下固定板22上。
这个实施例给出了将动组件30相对于定组件20摆动到第一位置或第二位置后施加以固定手段的结构。这种手段并不能理解为对第一位置或第二位置目的的限制,其中轴套44是一个重要部件,其可以在动组件30摆动转动时提供转动式的导向,例如轴套44沿上固定板21弧形边缘运动,而在第一凹槽或者第二凹槽处提供固定式的定位,让操作者知晓动组件30转到了指定位置。锁紧电机45可以带动第一锁紧臂41,第二锁紧臂42确保在生产过程中动组件30不会脱离相应的第一位置或第二位置。
实施例6:
本实施例技术方案除了包括前述特征外,还包括多个生产单元。如果将一个生产金属纤维的结构组件视为一个生产单元,那么本实施例可以包括多个这样的生产单元,即第一驱动电机11通过第一驱动轴12来驱动N个圆盘13,而第二驱动电机31通过第二驱动轴32来驱动N个驱动轮33,对应N个靠轮26,形成N个生产单元并连生产;这在现有技术中是不可能实现的,一是现有技术中高频发射器15尺寸大,很难在一个设备中集成多套生产单元;二是现有技术中重新上料需要停机,就是更改钢锭时需要停机,如果集成多套生产单元的话,某一生产单元需要更换钢锭停机时,打开工作环境后,保护气排出,温度下降,势必影响其他生产单元的生产,因此,只有本实施例技术方案因能确保连续生产才能集成N个生产单元。
实施例7:
本发明还提供一种基于辊锻的金属纤维加工方法,包括:
S1.将金属原材料通过辊锻加工形成具有矩形截面的线性材料线性材料;
S2.将线性材料从加工环境腔外侧向内持续的供应到加热设备处;
S3.在惰性气体保护下,线性材料被加热到熔融状态,并被圆盘的轮边缘切割加工形成金属纤维A,并收集金属纤维A;
S4.在一根线性材料长度短到不足以被材料供应部驱动时,通过向材料供应部插入另一根线性材料从而保证加工的连续性。
利用本实施例的方法,可以保证基于辊锻的金属纤维加工方法连续生产。
优选的,在S4中,有N条线性材料被同时供应到材料供应部,当一条线性材料长度短到不足以被材料供应部驱动时,在不停机的状态下,通过向材料供应部插入新一根线性材料来接续这条长度不足的线性材料,来保证加工的连续性。
而且,为了能够将利用前述技术生产金属纤维用来加无纺布型的薄片,随机排列的金属纤维能够形成气孔。在本发明的实施例中,金属纤维的长度及数量可根据燃料电池的大小及容量适当进行选择。例如,金属纤维可具有0.05μm至600μm范围内的直径,具有5mm至1000mm范围内的长度。在铺装形成导电网的多个金属纤维相互依靠,可形成机械上独立存在的结构体。进而,也可以在多个金属纤维上涂敷活性物质层的情况下,与现有的金属箔型集电体和层叠于其上的活性物质层的接触面积相比,确保更大的接触面积,从而可使电池内部的阻力显著下降。例如,多个金属纤维的形状呈直线和弯曲的形态,也可以使金属纤维具有卷曲形状或螺旋形状等其他规则的或不规则的形状。由于本发明中,金属纤维的利用不是发明的重点,因此不在此过多描述。
在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“空间水平”和“空间纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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 (6)
1.一种基于辊锻的金属纤维加工设备,其特征在于,包括:
辊锻部,其能够将金属原材料通过辊锻加工形成具有矩形截面的线性材料;
熔抽部(10),其具有气密性的加工环境腔(17),加热设备位于加工环境腔(17)内能够将线性材料加热并维持在熔融状态,圆盘(13)在高速旋转的状态下利用轮边缘沿矩形截面的长轴方向在线性材料表面切出金属纤维(A),金属纤维(A)从出料通道(18)排出;
材料供应部,其能够将线性材料从加工环境腔(17)外侧向内连续供应到加热设备处并被圆盘(13)切割;
材料供应部还包括:
定组件(20),其固定在熔抽部(10)上并具有靠轮(26);
动组件(30),其具有驱动轮(33);
其中,动组件(30)具有与定组件(20)传动配合的第一位置,在该位置时驱动轮(33)与靠轮(26)共同夹持线性材料,并通过驱动轮(33)的转动将线性材料从加工环境腔(17)外侧向内供应向加热设备;动组件(30)具有与定组件(20)还具有驱动轮(33)与靠轮(26)分离的第二位置;
定组件(20)还包括:
上固定板(21),其位于定组件(20)的上侧,上固定板(21)设有出料管(24),出料管(24)延伸进入加工环境腔(17)至加热设备处;
下固定板(22),其位于定组件(20)的下侧,下固定板(22)设有进料管(23);
其中,驱动轮(33)和靠轮(26)位于进料管(23)和出料管(24)之间;出料管(24)靠近靠轮(26)的一端设有密封环,用于密封出料管与线性材料之间的间隙;
其中,能够通过向进料管(23)插入线性材料的方式上料;
动组件(30)还包括:
上活动板(34),其位于动组件(30)上侧;
上锁定机构(25),其包括摆动臂(43),摆动臂(43)的一端可转动的固定在上固定板(21),摆动臂(43)的另一端设有轴套(44),轴套(44)可以择一卡入上固定板(21)边缘的第一凹槽或第二凹槽内,对应动组件(30)的第一位置和第二位置;还包括第一锁紧臂(41)与第二锁紧臂(42),用于分别将摆动臂限位在第一位置和第二位置上;
下锁定机构(27),其结构与上锁定机构(25)相同,连接在下活动板(35)和下固定板(22)上。
2.根据权利要求1所述的基于辊锻的金属纤维加工设备,其特征在于,
辊锻部还具有四个轧辊(50),该四个轧辊(50)对应加工线性材料矩形截面的四个平面。
3.根据权利要求1所述的基于辊锻的金属纤维加工设备,其特征在于,熔抽部(10)还包括:
温度检测仪(16),其能够获取熔融状态线性材料的温度;
加热设备包括高频感应线圈(14)和高频发射器(15),高频发射器(15)根据温度检测仪(16)获取的温度来控制高频感应线圈(14)温度。
4.根据权利要求1所述的基于辊锻的金属纤维加工设备,其特征在于,还包括:
将数量为1且功能上对应的圆盘(13),高频感应线圈(14),高频发射器(15),温度检测仪(16),进料管(23),出料管(24),靠轮(26),驱动轮(33)作为一个生产单元,基于辊锻的金属纤维加工设备包括N个生产单元;
第一驱动电机(11),其驱动第一驱动轴(12)转动,第一驱动轴(12)上设有N个圆盘(13);
第二驱动电机(31),其驱动第二驱动轴(32)转动,第二驱动轴(32)上设有N个驱动轮(33);
N个靠轮(26)设置在定组件(20)上,位置与N个驱动轮(33)相对应。
5.一种基于权利要求1所述辊锻的金属纤维加工设备的金属纤维加工方法,其特征在于,包括:
S1.将金属原材料通过辊锻加工形成具有矩形截面的线性材料;
S2.将线性材料从加工环境腔(17)外侧向内持续的供应到加热设备处;
S3.在惰性气体保护下,线性材料被加热到熔融状态,并被圆盘的轮边缘沿矩形截面的长轴方向切割加工形成金属纤维(A);
S4.当一根线性材料长度短到不足以被材料供应部驱动时,通过向材料供应部插入另一根线性材料从而保证加工的连续性。
6.根据权利要求5所述的金属纤维加工方法,其特征在于,
在S4中,有N条线性材料被同时供应到材料供应部,当一条线性材料长度短到不足以被材料供应部驱动时,在不停机的状态下,通过向材料供应部插入新一根线性材料来接续这条长度不足的线性材料,来保证加工的连续性。
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