[發(fā)明專利]一種含能材料快速成型裝置及方法

有效

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• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112549527B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設計）人: 譚誠;張躍林;喬羽;夏培
• 申請（專利權）人: 江蘇敦超電子科技有限公司
• 主分類號: B29C64/106
• 分類號: B29C64/106;B29C64/20;B29C64/314;B29C64/321;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/10;B33Y40/00;B33Y50/02
• 代理公司: 南京禾易知識產(chǎn)權代理有限公司 32320
• 代理人: 張松云

本發(fā)明提出了一種含能材料快速成型裝置，包括結(jié)構(gòu)框架，結(jié)構(gòu)框架內(nèi)部安裝有混合輸送組件，混合輸送組件包括輸送防爆電機、混合槽和橫向輸送螺桿，混合槽內(nèi)部安裝有橫向輸送螺桿，橫向輸送螺桿通過傳動部件與輸送防爆電機相連接，橫向輸送螺桿尾端連接有擠出組件，擠出組件包括擠出閥體、安裝在擠出閥體上的擠出防爆電機、定子、轉(zhuǎn)子以及開設在擠出閥體底部的擠出嘴，擠出防爆電機連接有轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子表面套設有定子，該設計解決傳統(tǒng)含能材料成型工藝對于復雜異型藥柱適應性差、含能材料成型工藝成型過程的安全性低問題。

技術領域

本發(fā)明涉及含能材料成型技術領域，尤其涉及一種含能材料快速成型裝置及方法。

背景技術

含能材料是一類具有爆炸性基團或具有氧化劑和可燃物，在外界一定的能量刺激下，能獨立地進行化學反應并釋放大量能量、氣體和熱的化合物或混合物，其包括發(fā)射藥、推進劑、戰(zhàn)斗部炸藥等材料系列。在軍事領域，含能材料是武器火力系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分，應用于各類武器火力系統(tǒng)的壓力推進與反作用推進；在民用領域，其廣泛應用于石油、冶金、礦業(yè)、建筑等。

傳統(tǒng)的含能材料成型方式主要有壓鑄法，壓伸法和澆鑄法三種，其中：壓鑄法適用于成型小型藥柱，對于大型藥柱則存在著易產(chǎn)生氣孔，壓藥密度一致性差，制品力學性能較差等缺陷，同時壓鑄法需要水壓機或油壓機等大型設備，設備費用高；壓伸法采用螺旋壓伸機擠壓成型，其優(yōu)點在于成型的高度連續(xù)性及成品的絕對均勻性，但是，壓伸法只適用于等截面藥型藥柱的成型，無法制備變截面藥型藥柱，此外，螺旋壓伸機在成型過程處于半密閉狀態(tài)，且成型過程無法實現(xiàn)完全的人機隔離，在成型中大型藥柱時危險性大；澆鑄法采用模具澆注的方式制備含能材料藥柱，其克服了壓伸法無法制備變截面藥型藥柱的缺陷，但是其對于不同結(jié)構(gòu)的藥柱均要制作相應的模具，尤其是對于復雜異性藥柱其模具制作難度大，增加了生產(chǎn)成本。

含能材料的能量釋放規(guī)律是由含能藥柱的燃燒速度和燃燒表面積決定的，其中燃燒表面積主要取決于藥柱的幾何形狀、尺寸等，如發(fā)射藥，現(xiàn)在常用的有管狀、球狀、多孔狀等。對于推進劑，就有實心端面，五星孔等形狀。在傳統(tǒng)的成型方式中，為制造多變的藥型，不得不設計不同的模具。而且含能材料在制造過程中，受到溫度與各種載荷的作用，容易發(fā)生危險事故，對操作人員產(chǎn)生威脅。并且傳統(tǒng)成型方式過程冗繁、復雜異型藥柱適應性差、生產(chǎn)效率低，越來越不能滿足新型彈藥武器技術對含能材料藥柱能量、燃燒、力學、安全等性能提出的要求。

快速成型技術是一種以數(shù)字模型文件為基礎，運用可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的快速成型技術。該技術一開始應用于工業(yè)領域的模具制造，后用于產(chǎn)品的直接制造。近些年伴隨數(shù)字技術的飛速發(fā)展，3D打印又在建筑、醫(yī)療、汽車、電子甚至食品、美容、珠寶等領域風生水起，被譽為“21世紀最具潛力的技術”。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明將快速成型技術應用于含能材料制備領域中，由于其成型不受零件形狀影響，能夠?qū)崿F(xiàn)無模具化成型，解決傳統(tǒng)含能材料成型工藝對于復雜異型藥柱適應性差，容易產(chǎn)生內(nèi)部氣泡和裂隙等質(zhì)量不穩(wěn)定的缺陷，提高了產(chǎn)品成品率，同時整個成型過程由上位機控制，人為參與少，可以更好地實現(xiàn)人機隔離，解決傳統(tǒng)含能材料成型工藝成型過程的安全性問題。