[發(fā)明專(zhuān)利]大長(zhǎng)徑比結(jié)構(gòu)微型金屬熱沉的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410528141.0
• 申請(qǐng)日: 2014-10-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104308154A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊樂(lè)華;伊浩;羅俊;張代聰;楊方
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B22F3/115
• 分類(lèi)號(hào): B22F3/115
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專(zhuān)利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種大長(zhǎng)徑比結(jié)構(gòu)微型金屬熱沉的制造方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、選擇金屬或者合金材料作為成型制件的原材料，采用物理與化學(xué)方法相結(jié)合的方式去除金屬表面氧化皮及雜質(zhì)，并將其放入坩堝(8)中，然后對(duì)工作環(huán)境真空室(14)進(jìn)行密封處理；

步驟二、啟動(dòng)工作環(huán)境除氧/水控制子系統(tǒng)，通過(guò)真空泵(1)對(duì)真空室(14)進(jìn)行抽真空后再通入惰性氣體Ar，使得真空室(14)內(nèi)的壓強(qiáng)與外界大氣壓保持一致，經(jīng)過(guò)2～4h的除氧處理后，使用氧含量檢測(cè)儀(19)與水含量檢測(cè)儀(20)對(duì)真空室(14)內(nèi)的氧/水含量進(jìn)行檢測(cè)，確保真空室(14)內(nèi)的氧含量與水含量均降低至1PPM以下；

步驟三、啟動(dòng)加熱控制子系統(tǒng)，并根據(jù)步驟一中選取的具體成型原材料，設(shè)定可控感應(yīng)加熱器(9)的加熱溫度，使得可控感應(yīng)加熱器(9)逐步將坩堝(8)加熱到金屬材料液相線以上100～150℃，進(jìn)而確保坩堝(8)內(nèi)是熔融態(tài)金屬原材料(7)；

步驟四、啟動(dòng)微熔滴噴射控制子系統(tǒng)，將信號(hào)發(fā)生器(18)產(chǎn)生的方波信號(hào)輸入到氣路三通管(5)輸入端的電磁繼電器(4)上，通過(guò)電磁繼電器(4)的開(kāi)閉控制氣路的實(shí)時(shí)通斷，再調(diào)節(jié)輸入方波信號(hào)的頻率和脈寬、入口處氣壓值和噴嘴尺寸的工藝參數(shù)，確保每次噴射出的金屬微熔滴尺寸穩(wěn)定、均勻、可控；

步驟五、運(yùn)用計(jì)算機(jī)(16)中的CAD軟件建立目標(biāo)成型熱沉結(jié)構(gòu)的三維模型，將其保存為STL格式文件，并將STL文件導(dǎo)入指定的切片處理軟件，對(duì)三維模型進(jìn)行二維切片圖形數(shù)據(jù)處理，得出每一層的金屬微熔滴噴射堆積路徑數(shù)據(jù)；

步驟六、啟動(dòng)三維基板聯(lián)合運(yùn)動(dòng)控制子系統(tǒng)，并將步驟五中生成的金屬微熔滴堆積路徑文件進(jìn)行導(dǎo)入和讀取，通過(guò)三維聯(lián)合運(yùn)動(dòng)基板控制器(15)精確控制三維聯(lián)合運(yùn)動(dòng)基板(12)在X-Y平面內(nèi)以0.05～0.8m/s的速度做水平運(yùn)動(dòng)，在Z軸方向以0.5～1m/s的速度做直線運(yùn)動(dòng)，使得金屬微熔滴準(zhǔn)確地堆積在三維聯(lián)合運(yùn)動(dòng)基板(12)的指定位置，如此反復(fù)，完成熱沉結(jié)構(gòu)的逐點(diǎn)、逐層堆積成型；

步驟七、制備工作完成后，將成型的大長(zhǎng)徑微型熱沉制件(10)從真空室(14)內(nèi)取出，并整體進(jìn)行回火處理，消除大長(zhǎng)徑微型熱沉制件(10)的熱應(yīng)力，得到滿足使用要求的大長(zhǎng)徑比結(jié)構(gòu)微型金屬熱沉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大長(zhǎng)徑比結(jié)構(gòu)微型金屬熱沉的制造方法，其特征在于：成型制件的原材料不同時(shí)，將材料分別放入不同坩堝內(nèi)，在成型過(guò)程中根據(jù)需要實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大長(zhǎng)徑比結(jié)構(gòu)微型金屬熱沉的制造方法，其特征在于：氧/水含量的上限值根據(jù)金屬原材料的活潑程度決定。