本實用新型屬于金屬成型領(lǐng)域,具體涉及一種應(yīng)用于非晶合金的成型裝置。
背景技術(shù):
非晶合金材料是近年來發(fā)展迅速的新型金屬材料。非晶合金材料是通過加熱熔煉后,以極快的冷卻速率對合金熔液進行冷卻至非晶相的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度來完成非晶態(tài)合金的形成,避免合金內(nèi)金屬晶體的形成及生長,從而具有金屬原子短程有序、長程無序的特殊微觀結(jié)構(gòu)。正因為具有不同于晶態(tài)金屬的微觀結(jié)構(gòu),使得非晶合金具有高硬度、高強度、良好的耐腐蝕性等特性。在非晶合金材料開發(fā)早期,要獲得非晶合金材料所需熔煉后的冷卻速率是非常高的,往往需要達到105-106℃/s,在此基礎(chǔ)上開發(fā)出適合于非晶態(tài)合金生產(chǎn)的各種成型工藝,如真空壓鑄、熔融紡絲、平面流鑄等特殊鑄造工藝。目前,非晶合金材料的冷卻速率主要還是取決于非晶合金的元素組成,通過改善非晶合金的元素組成以及對應(yīng)的鑄造工藝,可以在較低的冷卻速率下獲得形成能力更高的塊體狀非晶合金。
現(xiàn)有技術(shù)中,非晶合金材料的制造廣泛使用各類真空壓鑄機進行,一方面可避免非晶合金在制備過程中發(fā)生氧化,另一方面,嚴格管控鑄造環(huán)境,以免環(huán)境變化對鑄造過程產(chǎn)生不利影響。從制備的過程看來,使用壓鑄機則必須采納壓鑄機所需的所有組件,成本價格較為昂貴,而且制備過程較為費時費力,從經(jīng)濟性的角度考慮并非較佳選擇,從實際應(yīng)用上看,非晶合金的嚴格制備過程也導致了非晶合金產(chǎn)品的成本居高不下,導致非晶合金產(chǎn)品更多的是應(yīng)用于高端消費類電子產(chǎn)品、醫(yī)療器械產(chǎn)品等高附加值的產(chǎn)品。從制備環(huán)境來看,采用壓鑄設(shè)備則必須嚴格控制加工環(huán)境,不僅對操作環(huán)境、操作人員提出了較高的要求,而且一旦環(huán)境條件變化,形成不良件的幾率會飆升。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決所述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實用新型提供了一種簡單快速的非晶合金成型裝置,該裝置利用快速電容器充電后快速放電的特性,使一定量的電能均勻釋放于非晶合金樣品上,使非晶合金樣品能夠在極短的時間內(nèi)被加熱,同時通過成型裝置進行成型、冷卻,最終得到具有特定形狀的非晶合金產(chǎn)品。
本實用新型所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
本實用新型中提供的非晶合金成型裝置,包括:
電容加熱組件、壓料組件、裝料組件、成型組件以及驅(qū)動組件;
所述電容加熱組件包括電源、與電源相連的兩電極、連接于兩電極之間的電容器;
所述壓料組件包括與一電極相連的壓料柱;
所述裝料組件包括裝料腔,所述裝料腔與另一電極相連,所述裝料腔與壓料柱的橫截面與數(shù)量相匹配;
所述成型組件包括成型模腔,所述成型模腔與裝料腔相接;
裝料組件及成型組件上裝設(shè)有驅(qū)動組件,用于控制組件的運動。
進一步地,本實用新型中使用的電容器為快速電容器。所使用的電極為平板電極。
進一步地,所述驅(qū)動組件設(shè)于旋轉(zhuǎn)裝料盤中部,帶動旋轉(zhuǎn)裝料盤沿中軸線轉(zhuǎn)動。所述旋轉(zhuǎn)裝料盤上裝料腔數(shù)量為2n,n≥1。
進一步地,所述成型組件內(nèi)還設(shè)有頂針組件以及排氣孔。
進一步地,所述成型裝置還設(shè)有固定板。
進一步地,所述驅(qū)動組件為伸縮柱式驅(qū)動裝置。
本實用新型具有如下有益效果本實用新型提供了一種簡單快速的非晶合金成型裝置,該裝置利用快速電容器充電后快速放電的特性,使一定量的電能均勻釋放于非晶合金樣品上,使非晶合金樣品能夠在極短的時間內(nèi)被加熱,同時通過成型裝置進行成型、冷卻,最終得到具有特定形狀的非晶合金產(chǎn)品。
附圖說明
圖1為本實用新型中非晶合金成型裝置的示意圖;
圖2為本實用新型中裝料盤示意圖1;
圖3為本實用新型中裝料盤示意圖2。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的說明。
本實施例中提供的非晶合金成型裝置如附圖1-3所示。
所述非晶合金成型裝置包括電容加熱組件、壓料組件、裝料組件、成型組件以及驅(qū)動組件。在對本實施例進行描述的過程中,組件標號不僅用于指代該組件,還用于指代與該組件相同的組件。
電容加熱組件包括電源(未標示)、與電源相連的兩電極:電極1與電極8,還包括連接于兩電極之間的電容器5。本實施例中優(yōu)選采用平板式電極。在本實施例中采用的電容器為具備快速充放電功能的快速電容器,該快速電容器充放電產(chǎn)生的能量可使非晶合金材料迅速熔化。根據(jù)加工的非晶合金產(chǎn)品的體積及數(shù)量進行調(diào)整電容器充放電量,還可使用電容器組。
壓料組件則包括壓料柱2,壓料柱2采用導電性良好的金屬材料制成,如硬質(zhì)不銹鋼,壓料柱與電極1相連。裝料組件則包括裝料腔3和容納料腔的裝料組件本體6。電極8在本實施例中設(shè)于裝料組件本體6內(nèi)部,與裝料腔相連,以達到簡化裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計、使電極結(jié)構(gòu)更為合理的目的。成型組件則包括成型模腔13,該成型模腔與裝料腔相接。裝料腔優(yōu)選采用圓柱體料腔,以便于壓料,相匹配的,壓料柱也同樣優(yōu)選采用圓柱體,且橫截面與裝料腔相適配。壓料柱的數(shù)量與裝料腔的數(shù)量也相同。
進一步地,為提升該成型裝置的靈活性與加工的便利性,將裝料組件本體6設(shè)為如附圖2、3所示的旋轉(zhuǎn)裝料盤。本實施例中的驅(qū)動組件4設(shè)于整個裝置的中部,以適應(yīng)料盤的轉(zhuǎn)動,旋轉(zhuǎn)裝料盤6沿中軸線轉(zhuǎn)動。在本實施例中可采用伸縮柱式的驅(qū)動裝置。優(yōu)選地,旋轉(zhuǎn)裝料盤上裝料腔數(shù)量設(shè)為2n,n≥1,如附圖2中的4個,附圖3中的8個,可根據(jù)實際需要進行調(diào)整。如附圖2中旋轉(zhuǎn)裝料盤601、裝料腔301,附圖3中的裝料盤602、裝料腔302。
進一步地,為便于成型后的非晶合金件的產(chǎn)出,成型組件內(nèi)還設(shè)有頂針組件9。為進一步使制備出的非晶合金件更為緊密,成型組件上還設(shè)有排氣孔用于模腔進行排氣。本實用新型中的成型裝置上還設(shè)有固定板12用于固定整體裝置。
應(yīng)用本實施例中的非晶合金成型裝置的方法為:
S01:將裝置初始化:壓料柱2置于裝料腔3上部相對位置,電容器5未充放電;
S02:裝料:將非晶合金母碇7置于裝料腔3中;
S03:使壓料柱2向裝料腔3移動,直至壓制于非晶合金母碇表面,對電容器5進行充電并使之放電,非晶合金母碇7熔化,熔液逐漸填充成型模腔13;
S04:成型完畢后,裝料組件本體6向上運動,離開成型組件本體10,冷卻;
S05:冷卻后的非晶合金產(chǎn)品在頂針組件9的作用下被頂出。
最后需要說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案而非對其進行限制。盡管參照較佳實施例對本發(fā)明實施例進行了詳細的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解依然可以對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進行修改或者等同替換,而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的范圍。