[發(fā)明專利]一種選擇性熔滲制備超硬盾構(gòu)刀體的方法及設(shè)備裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811233785.1
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109108295A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉全心;劉青
• 申請（專利權(quán)）人: 鄂州職業(yè)大學(xué);湖北長江精工材料技術(shù)有限公司
• 主分類號: B22F5/00
• 分類號: B22F5/00;B22F3/26;B33Y10/00;B33Y30/00;E21D9/08
• 代理公司: 武漢泰山北斗專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42250
• 代理人: 程千慧

1.一種選擇性熔滲制備超硬盾構(gòu)刀體的設(shè)備裝置，包括框架(1)，其特征在于：所述框架(1)的內(nèi)部右上側(cè)安裝有滑塊(2)，且滑塊(2)的下側(cè)設(shè)置有加熱爐(3)，并且加熱爐(3)的內(nèi)側(cè)中心處安裝有放料堵棒(4)，所述加熱爐(3)的下側(cè)表面開設(shè)有爐嘴(5)，且爐嘴(5)的下部固定有骨架料(6)，所述骨架料(6)的內(nèi)部下表面安裝有鋼體(7)，且骨架料(6)的外部下表面固定有工具升降臺(8)，所述框架(1)的內(nèi)部左下側(cè)設(shè)置有原料升降臺(9)，且原料升降臺(9)的上部連接有原料倉(10)，并且原料倉(10)的左上側(cè)安裝有鋪料滾筒(11)，所述框架(1)的左側(cè)外表面固定有電腦(12)，且電腦(12)的輸出端連接有控制指令(18)，并且控制指令(18)控制有選擇性溶滲(16)，同時選擇性溶滲(16)分別與熔化熔滲劑(15)、分層鋪料(17)和冷卻取出并后處理(19)相互連接，所述熔化熔滲劑(15)的輸入端為產(chǎn)品設(shè)計及模型處理(13)，且產(chǎn)品設(shè)計及模型處理(13)的另一個輸出端為配料、混料、裝料入倉(14)，并且配料、混料、裝料入倉(14)連接有分層鋪料(17)，所述冷卻取出并后處理(19)輸出有釬焊復(fù)合片(20)，所述鋼體(7)的上側(cè)分別連接有釬焊復(fù)合片(20)和熔滲體(21)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種選擇性熔滲制備超硬盾構(gòu)刀體的設(shè)備裝置，其特征在于：所述加熱爐(3)通過滑塊(2)與框架(1)構(gòu)成滑動結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種選擇性熔滲制備超硬盾構(gòu)刀體的設(shè)備裝置，其特征在于：所述骨架料(6)通過工具升降臺(8)與框架(1)構(gòu)成升降結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種選擇性熔滲制備超硬盾構(gòu)刀體的設(shè)備裝置，其特征在于：所述原料倉(10)通過原料升降臺(9)與框架(1)構(gòu)成升降結(jié)構(gòu)。

5.一種選擇性熔滲制備超硬盾構(gòu)刀體的方法，其特征在于：包括以下步驟；

(1)利用電腦(12)和相應(yīng)的軟件進行產(chǎn)品的三維模型設(shè)計，并且將設(shè)計好的三維模型進行近似處理，即將產(chǎn)品上有許多不規(guī)則的曲面進行近似處理，用一系列相連的小三角平面來逼近曲面，得到STL格式的三維近似模型文件，然后對STL文件進行分層處理，由于快速成型是將模型按照一層層截面加工，累加而成的，將STL格式的三維CAD模型轉(zhuǎn)化為快速成型制造系統(tǒng)可接受的層片模型，片層的厚度范圍為0.1-1mm，快速成型系統(tǒng)帶有分層處理軟件，能自動獲取模型的截面信息，通過控制指令(18)運行，以次完成產(chǎn)品設(shè)計及模型處理(13)；

(2)將骨架粉粒料WC或WC2，按找一定的粒度和重量比例進行配比和混合，并裝入原料倉(10)中備用，配料要求原材料具有多種粒度和重量，以便獲得確定孔隙率和松裝密度的粉粒體，以保證相應(yīng)量的熔滲劑滲入，且形成致密固結(jié)的熔滲體(21)，以此完成配料、混料、裝料入倉(14)；

(3)熔滲劑為較低熔點的銅粉粒子，并摻入一定量的硼砂，將其放入加熱爐(3)中進行加熱熔化，加熱溫度達到1000-1100℃之間進行保溫，銅粒子全部熔化待用，以此通過加熱爐(3)完成熔化熔滲劑(15)；

(4)按照控制指令(18)，工具升降臺(8)和原料升降臺(9)分別升降，同時鋪料滾筒(11)啟動，在鋼體(7)上鋪上一層骨架原料，料層厚度在模型處理時已確定，以此完成分層鋪料(17)；

(5)按照控制指令(18)，加熱爐(3)以一定的速度在料層上方通過滑塊(2)逐層來回移動，在不同區(qū)域點上，加熱爐(3)中放料堵棒(4)隨螺旋升降，開合爐嘴(5)，熔滲劑液體選擇性流出，并向下滲入到WC骨架料(6)間隙中，逐漸填滿填實粉粒層，待上一層熔滲固結(jié)完成，工具升降臺(8)和原料升降臺(9)分別升降，再鋪一層進行逐層熔滲，循環(huán)進行，直至完整的工具產(chǎn)品熔滲固結(jié)完成，以此完成選擇性溶滲(16)；

(6)逐層熔滲結(jié)束后，直接取出熔滲件，未熔滲區(qū)的粉粒料直接回收利用，后處理主要是對原型進行表面處理，去除實體的支撐部分，對部分實體表面進行處理，使原型精度、表面粗糙度等達到要求，以此完成冷卻取出并后處理(19)；

(7)將復(fù)合片替換件清除掉，直接采用銅基或銀基焊劑，通過高頻加熱將PDC/YG釬焊而成，釬焊前對工件必須進行焊位的清理，除去油污和氧化膜層，保證0.01～0.1毫米裝配間隙；PDC/YG復(fù)合片采用六面頂壓機高溫高壓制備，熔點在450℃以上，焊接過程中添加硼砂、硼酸、氯化物、氟化物，以此完成釬焊復(fù)合片(20)。