[发明专利]纳米粉体压件电磁压力成型技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米级粉体材料成型技术，具体为一种纳米粉体压件电磁压力成型技术。

背景技术

将金属粉体材料通过一定的工艺将其变成成型工业器件，是目前的新兴的技术工艺。目前通常的压制工艺、喷射工艺、压铸工艺等工业工艺都属于二十世纪中期到九十年代初的工艺，从工艺尺寸单位来讲是属于mm和μm级工艺。二十一世纪是纳米年代，所以mm和μm级工艺在技术装备、成型精度、单位密度、使用寿命、使用范围、标准规范、技术等级和纳米级工艺是无法相比的。

目前国际和国内mm和μm级工艺技术存在的主要问题：目前的mm和μm级工艺只能成型和制造一些技术要求不严格，使用性能不高，使用范围有限，使用寿命不长的单体零部件，无法成型和制造整体及精密、使用性能高、使用范围大的整体设备和零部件。所以目前的mm和μm级工艺在国内外都存在以下问题；

1、国外目前使用的μm级工艺(1---5μm)，存在着密度不够、工艺复杂、制造成本高、难以普及等问题。

2、国外目前使用的nm级工艺，存在着工艺复杂、制造成本较高、难以推广等问题。

3、目前国内普遍使用的是上个世纪五、六十年代的压制工艺，使用的金属粉体材料也是100目---300目即140---80μm左右的粉体，其压制产品也只限于初级、技术要求不高、使用范围有限的零件。

4、目前，国内在本世纪初也从国外引进了有限制的μm工艺(10--3μm)，但是同样存在着目前国外无法解决的问题。

5、目前，国内外的金属粉体材料压制工艺的基本过程是：金属粉体材料→进入模具→进行压制→毛坯修整→高温成型→成型件校正→商品。

6、这种工艺的最大缺点和问题是，不同粒径、不同形状、粉体颗粒的范围都会引起压制时的压力、粉体使用量、压件精度、高温收缩比、压件的密度、使用的强度的诸多问题。所以这种工艺和技术装备的落后使其难以压制精密零件和降低制造成本以及进一步提高工艺技术要求。

发明内容

本发明为了解决纳米级别的金属粉体材料压制成型的问题而提供了一种纳米粉体压件电磁压力成型技术。

本发明是由以下技术方案实现的，一种纳米粉体压件电磁压力成型技术，方法是将纳米级金属粉体原料的输送通道和模具都置于电磁加热场中，在纳米级金属粉体原进入模具前的流动过程中加热到400℃---600℃之间，金属粉体材料进入模具后要继续加热到650℃，然后启动电磁冲压对模具内的金属粉体材料进行压制成型后直接成为精密产品。

此发明技术方案的特点用电磁冲压代替了传统的机械冲压或者液压冲压。电磁冲压是应用电磁异性相吸的原理，制造出分别为N、S级相对的强大电磁体，通过线圈在电流作用下形成强大的磁场，当电能转换为磁能后同时形成的N、S两级，相互吸引时产生的巨大吸引和冲击力的作用下形成压制金属粉体材料成零件或整体部件的压力。不同于以往的机械式压力机械或者是液压式压力机械，其压力受制于技术而无法成为上万吨以上的压力机械，此种工艺形成的电磁冲压机械可以人为的控制电流而制造成大于万吨或十万吨以上的压力电磁机械。

其次是金属粉体材料在进入模具的途中，经过电磁加热过道将金属粉体材料在流动中加热到400℃---600℃之间，金属粉体材料进入模具后要继续加热到650℃左右，然后启动电磁冲压进行压制成型后直接成为精密商品。

再次是此种新型工艺，的最大特点是金属粉体材料在进入加热模具的过程中和进入模具中都处于电磁加热中，这样就形成了一次性精密压制成型商品。本发明技术优势：

1、本发明技术优势一是；彻底变革了以往的压制工艺，成为一种全然新型工艺。一举改变了以往工艺的缺点，成为压制行业的一种伟大的变革。

2、本发明技术优势二是；节约了大量压制过程中的能源消耗和污染排放，能源成本只有原来工艺的1/31，污染排放为零。

3、本发明技术优势三是；彻底改变了旧工艺只能压制初级产品和较小的零件的格局，开创了精密压件和设备整体大件压制的新纪元。

4、本发明技术优势四是；工艺相对简单，压制成本低，能耗小、无污染、精度高、性价比高、使用范围广、机械使用寿命长等优点。

5、本发明技术优势五是；已电能转化为磁能的基本清洁能源，符合二十一世纪的人类发展和高新技术的发展与应用。

6、本发明技术优势六是；在不同粉体材料的使用上和不同零部件的压制上，彻底省略了以往压件收缩比、精度误差、尺寸调整、温度调节等工艺设计上的复杂和繁琐。

7、本发明技术优势七是；工艺简单；金属粉体材料→电磁加热→模具加热→电磁冲压→商品。