制作高性能零部件的精密噴射熱壓成形工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及噴射成形領域，特別是生產(chǎn)制作高性能零部件的精密噴射熱壓成形金屬件領域。
【背景技術】
[0002]很多批量生產(chǎn)的零件，從手機殼到汽車零部件，大多是借助金屬模具來生產(chǎn)的，所述金屬模具依靠高精度的型芯和型腔來對金屬和塑料熔液成型?，F(xiàn)在加工型芯和型腔的方法通常是在金屬塊上，采用切削、放電等去除余金屬的方法來加工，而型芯和型腔由于其復雜的結構，導致其制造時間和成本都非常高，這也直接導致能耗非常大。為便于加工，所使用的金屬塊在切削加工時的硬度相對較低，在完成切削加工后，再進行熱處理，但熱處理會導致型芯和型腔的變形，使得其尺寸不穩(wěn)定，這也直接導致其生產(chǎn)出來的零件尺寸不精確。而且一些材料的性質，用常規(guī)的制錠方法會導致材料內(nèi)部出現(xiàn)宏觀偏析和粗大的碳化物組織，這些都將導致型芯和型腔的強度、壽命不足、品質難以管控的問題。
[0003]同樣地，有很多重要的金屬零件，比如飛機發(fā)動機渦輪葉片也有上述的種種不足。
[0004]而近10年來，金屬精密噴射成形逐漸發(fā)展成熟的金屬制備和成形新工藝，其原理為在噴射室中充入高壓惰性氣體，噴射室內(nèi)設有豎直的可旋轉升降機構，旋轉升降機構上端設有工作臺，在噴射室的上部設有金屬霧化裝置，金屬霧化裝置包括霧化噴嘴，金屬溶液被霧化噴嘴噴出并被惰性氣體霧化成顆粒度極小的金屬高速射流，噴射沉積至工作臺上，細小金屬液質點在惰性氣體中的超高速冷凝，得到顯微組織細小均勻，機械性能也大幅度提高的金屬材料。工作臺通過旋轉、升降可塑造出不同形狀的金屬件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是:克服上述高性能零部件的強度壽命不足、品質難以管控、高耗能的問題，提供一種新型生產(chǎn)高性能零部件的增材制造工藝方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題的解決方案是:
制作高性能零部件的精密噴射熱壓成形工藝，
包括以下步驟:
a)制成陶瓷型，所述陶瓷型具有模面；
b)在陶瓷型上，用金屬精密噴射成形設備在陶瓷型的模面上成形零件本體；
c)不分離零件本體以及陶瓷型，將這兩者整體進行熱等靜壓；
d)將零件本體與陶瓷型分離。
[0007]作為上述技術方案的進一步改進，步驟d)后還包括步驟e):在零件本體上加工出安裝部。
[0008]作為上述技術方案的進一步改進，步驟d)后還包括步驟f ):對零件本體進行表面處理。
[0009]作為上述技術方案的進一步改進，步驟c)后的零件本體的孔隙率低于1%。
[0010]作為上述技術方案的進一步改進，步驟b)所成形的零件本體為兩種或兩種以上的金屬復合而成的構件。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:使用金屬精密噴射成形的方法，在陶瓷型的模面上成形零件本體，通過對將零件本體以及陶瓷型一起進行熱等靜壓，令不同金屬利用本發(fā)明所生產(chǎn)出來的零件本體的內(nèi)部非常致密，尺寸也非常精確。同時，無需另行熱處理就能達到較高的硬度。本發(fā)明為一種新型的增材制造方法，本發(fā)明用于快速精密成形高性能零部件。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，本領域的技術人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他設計方案和附圖。
[0013]圖1是本發(fā)明實施例步驟b)成形零件本體時的示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例陶瓷型結構的示意圖；
圖3是本發(fā)明實施例步驟b)完成后時零件本體和陶瓷型的示意圖；
圖4是本發(fā)明實施例完成步驟d)后，零件本體的剖視圖。
【具體實施方式】
[0014]以下將結合實施例和附圖對本發(fā)明的構思、具體結構及產(chǎn)生的技術效果進行清楚、完整的描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例只是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本發(fā)明的實施例，本領域的技術人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本發(fā)明保護的范圍。另外，文中所提到的所有聯(lián)接/連接關系，并非單指構件直接相接，而是指可根據(jù)具體實施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結構。本發(fā)明創(chuàng)造中的各個技術特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合。
[0015]參照圖1~圖4，先制成陶瓷型1，然后將其設置在可三軸移動、可旋轉的金屬精密噴射成形設備工作臺上，所述設備往陶瓷型1上噴射金屬噴霧，令金屬在陶瓷型1設有的模面11上沉積，并最終形成零件本體2，也即在陶瓷型1上，用增材的制造方法成形零件本體
2。接著，在不分離陶瓷型1和零件本體2的情況下，將上述兩者一起進行熱等靜壓工藝，在高溫高壓下，使得零件本體2的內(nèi)部組織結構非常致密，可使其間隙率達到1%以下。最后將陶瓷型1和零件本體2分離，從而得到零件本體2。
[0016]得到零件本體2后，可根據(jù)設計在零件本體2上加工出安裝部，而對于一些需要在零件本體2上曬紋、噴砂等設計要求的，可對零件本體2進行表面處理。
[0017]由于一些零件在不同的位置有不同的機械性能要求，故零件本體2為兩種或兩種以上的金屬復合而成的構件，即不同位置用不同的金屬進行精密噴射成形，令零件本體2的各個部位均擁有該位置所需要的機械性能。
[0018]以上對本發(fā)明的較佳實施方式進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.制作高性能零部件的精密噴射熱壓成形工藝，其特征在于: 包括以下步驟: a)制成陶瓷型(1)，所述陶瓷型(1)具有模面(11); b)在陶瓷型(1)上，用金屬精密噴射成形設備在陶瓷型(1)的模面(11)上成形零件本體⑵； c)不分離零件本體(2)以及陶瓷型(1)，將這兩者整體進行熱等靜壓； d)將零件本體(2)與陶瓷型(1)分離。2.根據(jù)權利要求1所述的制作高性能零部件的精密噴射熱壓成形工藝，其特征在于:步驟d)后還包括步驟e):在零件本體(2)上加工出安裝部。3.根據(jù)權利要求1所述的制作高性能零部件的精密噴射熱壓成形工藝，其特征在于:步驟d)后還包括步驟f):對零件本體(2)進行表面處理。4.根據(jù)權利要求1至3任意一項所述的制作高性能零部件的精密噴射熱壓成形工藝，其特征在于:步驟c)后的零件本體(2)的孔隙率低于1%。5.根據(jù)權利要求1所述的制作高性能零部件的精密噴射熱壓成形工藝，其特征在于:步驟b)所成形的零件本體(2)為兩種或兩種以上的金屬復合而成的構件。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制作高性能零部件的精密噴射熱壓成形工藝，先制成具有模面的陶瓷型，然后用金屬精密噴射成形設備在陶瓷型上成形零件本體，而零件本體也會復制陶瓷型上的模面，在不分離零件本體以及陶瓷型的狀態(tài)下，將上述兩者一起進行熱等靜壓，最后再將兩者分離。使用金屬精密噴射成形的方法，在陶瓷型的模面上成形零件本體，通過對將零件本體以及陶瓷型一起進行熱等靜壓，令不同金屬利用本發(fā)明所生產(chǎn)出來的零件本體的內(nèi)部非常致密，尺寸也非常精確。同時，無需另行熱處理就能達到較高的硬度。本發(fā)明為一種新型的增材制造方法，本發(fā)明用于快速精密成形高性能零部件。
【IPC分類】B22F3/115, B22F3/04
【公開號】CN105345005
【申請?zhí)枴緾N201510762665
【發(fā)明人】楊云峰
【申請人】佛山峰合精密噴射成形科技有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月9日