一種電火花工具電極用Cu基SiC復合微粉的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電火花放電加工技術領域，具體涉及一種電火花工具電極用Cu基SiC復合微粉的制備方法。
【背景技術】
[0002]由于電火花技術在加工特殊性能材料、復雜結(jié)構(gòu)以及微細零件等方面具有其它加工方法無法比擬的優(yōu)越性，近年來逐漸被得到推廣與應用。在電火花放電加工的過程中，被恪化、氣化、爆炸拋出的電極材料不僅將工件材料燭除掉了，同時也將工具電極材料燭除掉，這就不可避免地產(chǎn)生了工具電極的損耗，而工具電極的損耗直接映射到工件上，影響其成型精度。
[0003]為了提高工件的成型精度，一些專家學者們投入了對工具電極的研宄。其中，本申請的發(fā)明人李麗副教授研發(fā)了一種復合電極，試圖通過提高電極的抗電蝕性能來改善工件的成型質(zhì)量，并向我國提出了發(fā)明專利申請，其申請?zhí)枮?01410130305.4，該電極是采用表面化學鍍銅的SiC和TiBjj粉通過電沉積在銅基體中形成的，雖然一定程度上提高了工具電極的抗電蝕性能，但電極中添加的SiC和TiB2分布并不均勻，并且添加量也不易控制，這些都很大程度上影響了電極的使用性能。
[0004]發(fā)明人經(jīng)過進一步研宄，發(fā)現(xiàn)要使添加的第二相微粒能夠較均勻地分布在金屬基體中，第二相微粒的制備是首先要解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種電火花工具電極用Cu基SiC復合微粉的制備方法，能夠提高第二相微粒的分布均勻性。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是:發(fā)明一種電火花工具電極用Cu基SiC復合微粉的制備方法，包括漏斗，其特征在于:步驟如下:
(1)化學鍍銅:將SiC制成粒徑為3?5um的微粒，對SiC微粒表面進行化學鍍銅并干燥，制得SiC鍍銅微粒；
(2)制備熔液:將金屬純Cu加熱至1150?1180°C，制得Cu熔液；
(3)微粒植入:在漏斗中設置導管，導管的下端位于漏斗底部的漏嘴處、上端連通高壓氮氣源，導管還連通送料管，送料管的另一端連接均勻送料器；漏斗的底部設置送氣裝置，送氣裝置的出氣口朝向漏嘴處；
將步驟(2)制得的Cu熔液倒入漏斗中，步驟(I)制得的SiC鍍銅微粒加到均勻送料器中，同時開啟高壓氮氣源、均勻送料器和送氣裝置，SiC鍍銅微粒通過送料管均勻地進入導管，并在高壓氮氣源的勻速風力下被吹出導管，Cu熔液包覆在SiC鍍銅微粒的外周并一同從漏嘴漏下，被氣體霧化成復合微粉；
(4)篩選:步驟(3)制得的復合微粉過100?150目篩，取篩下部分。
[0007]優(yōu)選的，步驟(I)的工作溫度為80°C，化學鍍銅時間為3小時。
[0008]優(yōu)選的，步驟(I)中所用化學鍍?nèi)芤河?4?16質(zhì)量分五水硫酸銅、25?32質(zhì)量分甲醛和10?12質(zhì)量分氫氧化鈉溶于1000質(zhì)量分水中制成。
[0009]優(yōu)選的，SiC微粒與化學鍍?nèi)芤旱馁|(zhì)量比為1:10。
[0010]優(yōu)選的，步驟(3)中送氣裝置的送氣壓力為L 2?1.4 MPao
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明采用高壓氮氣將均勻送出的SiC鍍銅微粒吹入待要漏出的Cu熔液中，被Cu熔液所包覆，并與Cu熔液一同從漏嘴中漏出，經(jīng)氣體霧化冷卻成Cu基SiC復合微粉，使高熔點SiC微粒均勻分布在球形基體銅中，提高了 SiC微粒分布的均勻性；同時通過增大SiC鍍銅微粒的送料速度可以靈活提高SiC微粒的含量，利于提高抗電蝕性能；另外SiC微粒經(jīng)過化學鍍銅處理后增大了與Cu熔液的結(jié)合強度，使其充分發(fā)揮抗電蝕性能。
[0012]2、由于Cu基體中包含了 SiC微粒，提高了 Cu對激光的吸收率，為利用激光燒結(jié)成型電極提供了有利的技術支持。
【附圖說明】
[0013]圖1是制粉設備的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]附圖標記為:1、漏斗；2、導管；3、高壓氮氣源；4、均勻送料器；5、送料管；6、送氣裝置；7、出氣口 ；8、漏嘴。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0016]實施例一
依次按照以下步驟制得一種電火花工具電極用Cu基SiC復合微粉:
(1)將SiC制成粒徑為3um的微粒，由14質(zhì)量份的五水硫酸銅、25質(zhì)量份的甲醛和10質(zhì)量份的氫氧化鈉溶于1000質(zhì)量份的水中制成化學鍍?nèi)芤?，SiC微粒放入化學鍍?nèi)芤褐羞M行表面化學鍍銅并干燥，SiC微粒與化學鍍?nèi)芤旱馁|(zhì)量比為1:10，制得SiC鍍銅微粒；化學鍍銅的工作溫度為80°C，時間為3小時；
(2)將金屬純Cu加熱至1150°C，制得Cu熔液；
(3)在漏斗I中設置導管2，導管2的下端位于漏斗I底部的漏嘴8處、上端連通高壓氮氣源3，導管2還連通送料管5，送料管5的另一端連接均勻送料器4 ;漏斗I的底部設置送氣裝置6，送氣裝置6的出氣口 7朝向漏嘴8處；
將步驟(2)制得的Cu熔液倒入漏斗I中，步驟(I)制得的SiC鍍銅微粒加到均勻送料器4中，同時開啟高壓氮氣源3、均勻送料器4和送氣裝置6，SiC鍍銅微粒通過送料管5均勻地進入導管2，并在高壓氮氣源3的勻速風力下被吹出導管2，Cu熔液包覆在SiC鍍銅微粒的外周并一同從漏嘴8漏下，被送氣裝置6噴出的氣體霧化成復合微粉；其中，送氣裝置6的送氣壓力為1.2MPa
(4)步驟(3)制得的復合微粉過100目篩，取篩下部分。
[0017]實施例二
本實施例與實施例一的不同之處在于:步驟(I)中SiC微粒的粒徑為4um，化學鍍?nèi)芤褐形逅蛩徙~的質(zhì)量份數(shù)為15份，甲醛的質(zhì)量份數(shù)為28份，氫氧化鈉的質(zhì)量份數(shù)為11份；步驟(2)中金屬純Cu的加熱溫度為1165°C;步驟(3)中送氣裝置6的送氣壓力為1.3 MPa ；步驟(4)中復合微粉的過篩目數(shù)為125目。
[0018]實施例三
本實施例與實施例一的不同之處在于:步驟(I)中SiC微粒的粒徑為5um，化學鍍?nèi)芤褐形逅蛩徙~的質(zhì)量份數(shù)為16份，甲醛的質(zhì)量份數(shù)為32份，氫氧化鈉的質(zhì)量份數(shù)為12份；步驟(2)中金屬純Cu的加熱溫度為1180°C;步驟(3)中送氣裝置6的送氣壓力為1.4 MPa ；步驟(4)中復合微粉的過篩目數(shù)為150目。
[0019]采用上述方法采用高壓氮氣將SiC微粒吹入漏斗I底部的Cu熔液中，一方面避免了 SiC微粒的上浮現(xiàn)象；另一方面將SiC微粒吹散開，增加其分布均勻性。并可以通過調(diào)整SiC鍍銅微粒的送料量，靈活控制SiC微粒的含量，從而制備不同需求的工具電極。
[0020]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內(nèi)容加以組合、變更或改型均為本發(fā)明的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。
【主權項】
1.一種電火花工具電極用Cu基SiC復合微粉的制備方法，包括漏斗，其特征在于:步驟如下: (1)化學鍍銅:將SiC制成粒徑為3?5um的微粒，對SiC微粒表面進行化學鍍銅并干燥，制得SiC鍍銅微粒； (2)制備熔液:將金屬純Cu加熱至1150?1180°C，制得Cu熔液； (3)微粒植入:在漏斗中設置導管，導管的下端位于漏斗底部的漏嘴處、上端連通高壓氮氣源，導管還連通送料管，送料管的另一端連接均勻送料器；漏斗的底部設置送氣裝置，送氣裝置的出氣口朝向漏嘴處； 將步驟(2)制得的Cu熔液倒入漏斗中，步驟(I)制得的SiC鍍銅微粒加到均勻送料器中，同時開啟高壓氮氣源、均勻送料器和送氣裝置，SiC鍍銅微粒通過送料管均勻地進入導管，并在高壓氮氣源的勻速風力下被吹出導管，Cu熔液包覆在SiC鍍銅微粒的外周并一同從漏嘴漏下，被氣體霧化成復合微粉； (4)篩選:步驟(3)制得的復合微粉過100?150目篩，取篩下部分。2.根據(jù)權利要求1所述的電火花工具電極用Cu基SiC復合微粉的制備方法，其特征在于:步驟(I)的工作溫度為80°C，化學鍍銅時間為3小時。3.根據(jù)權利要求2所述的電火花工具電極用Cu基SiC復合微粉的制備方法，其特征在于:步驟(I)中所用化學鍍?nèi)芤河?4?16質(zhì)量分五水硫酸銅、25?32質(zhì)量分甲醛和10?12質(zhì)量分氫氧化鈉溶于1000質(zhì)量分水中制成。4.根據(jù)權利要求3所述的電火花工具電極用Cu基SiC復合微粉的制備方法，其特征在于:SiC微粒與化學鍍?nèi)芤旱馁|(zhì)量比為1:10。5.根據(jù)權利要求1至4任一所述的電火花工具電極用Cu基SiC復合微粉的制備方法，其特征在于:步驟(3)中送氣裝置的送氣壓力為1.2?1.4 MPa。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電火花工具電極用Cu基SiC復合微粉的制備方法，屬于電火花放電加工技術領域，包括漏斗，特征在于：將SiC微粒表面進行化學鍍銅并干燥制得SiC鍍銅微粒；將Cu熔液倒入漏斗中，SiC鍍銅微粒加到均勻送料器中，SiC鍍銅微粒通過送料管均勻地進入導管，在高壓氮氣源的勻速風力下被吹出導管，Cu熔液包覆在SiC鍍銅微粒的外周并一同從漏嘴漏下，被氣體霧化成復合微粉。此種方法通過氮氣將SiC微粒吹散在Cu熔液中，提高了SiC微粒分布的均勻性；同時通過增大SiC鍍銅微粒的送料速度可以靈活提高SiC微粒的含量，利于提高抗電蝕性能。
【IPC分類】B22F1/02, B22F9/08, C23C18/40
【公開號】CN104972133
【申請?zhí)枴緾N201510421795
【發(fā)明人】李麗, 田忠強, 王東
【申請人】山東理工大學
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年7月18日