[发明专利]一种超细太阳能光伏用人造金刚石拉制模及其制备方法

说明书

本发明公开了模具技术领域的一种超细太阳能光伏用人造金刚石拉制模及其制备方法，包括外套、嵌套、单晶模芯和芯环，所述外套的圆周内壁镶嵌有嵌套，所述嵌套的圆周内壁镶嵌有单晶模芯，所述单晶模芯的圆周内壁镶嵌有芯环，所述芯环的圆周内壁一体成型连接有模芯内孔，通过改变粉末配方，在粉末中添加镍基合金粉、预合金粉末、气雾化粉末和钎焊粉末等，可增加烧结后合金的强度，增强胎体对金刚石的机械把持力，从而有效的提高金刚石的利用率，增强拉丝过程粉末包裹力，防止单晶模芯脱离，达到提高工具使用寿命的效果，改变模芯内孔结构设计，反口角度为45°～60°，拉拔阻力降低，不会损伤铜层。

技术领域

本发明涉及模具技术领域，具体为一种超细太阳能光伏用人造金刚石拉制模及其制备方法。

背景技术

模具是在工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具，简而言之，模具是用来制作成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成，它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工，素有“工业之母”的称号。

而拉制模通常指各种拉制金属线的模具，还有拉光纤的拉制模，所有拉制模的中心都有个一定形状的孔，圆、方、八角或其它特殊形状，金属被拉着穿过模孔时尺寸变小，甚至形状都发生变化，拉软金属（如金银）时钢模就够用，钢模上可以有多个不同孔径的孔，金刚石拉制模由于采用天然金刚石作原料，从而具有强的耐磨性，使用寿命极高。

传统的拉制模孔径由最初的0.14mm、0.10mm、0.08mm、0.07mm、0.06mm、0.05mm、0.04mm，一路衍变，进口多晶PCD能达到的最细孔径1μm，国产的是3μm，由于多晶PCD颗粒度大，拉拔阻力大，拟采用单晶（本质为玻璃）模芯，作为光伏拉制模原材料，迎合微孔的趋势，但是单晶模芯易极易脱落，对于拉拔的阻力较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超细太阳能光伏用人造金刚石拉制模及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的现有传统的拉制模孔径由最初的0.14mm、0.10mm、0.08mm、0.07mm、0.06mm、0.05mm、0.04mm，一路衍变，进口多晶PCD能达到的最细孔径1μm，国产的是3μm，由于多晶PCD颗粒度大，拉拔阻力大，拟采用单晶（本质为玻璃）模芯，作为光伏拉制模原材料，迎合微孔的趋势，但是单晶模芯易极易脱落，对于拉拔的阻力较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超细太阳能光伏用人造金刚石拉制模，包括外套、嵌套、单晶模芯和芯环，所述外套的圆周内壁镶嵌所述嵌套，所述嵌套的圆周内壁镶嵌所述单晶模芯，所述单晶模芯的圆周内壁镶嵌所述芯环，所述芯环的圆周内壁一体成型连接有模芯内孔，所述模芯内孔的反口角度为45°～60°。

优选的，所述嵌套、所述芯环的中心点和所述模芯内孔的中心点位置相同。

一种超细太阳能光伏用人造金刚石拉制模的制备方法，该超细太阳能光伏用人造金刚石拉制模的制备方法包括如下步骤：

S1：原料材料：选用石墨粉、接触粉、镍基合金粉、预合金粉末、气雾化粉末和钎焊粉末，按照5：3：1：0.5：0.3：0.2的比例混合，经过冷压成柱和脱氧处理，利用单轴向压力机对材料进行合成，处理后的合成块装入叶蜡石的合成腔体中，两端导电帽将大电流引入缠绕在合成块周围的碳质薄件发热体上，在合成块周围形成一个加热炉，其中温度为1400℃，压力为5GPa；

S2：切割及镶套：采用机械切割方式，选用烧结金刚石切割片，对合成块的材料进行切割，确保切割面水平无明显断层，切割过程中需要循环水喷洒切割面，把切割后的所述嵌套采用机械压合的方式嵌入到所述外套的圆周内壁之中过盈连接；

S3：高温烧结：涂镶套粉之后，进行高温烧结，前期烧结温度1600℃，持续30min，中期烧结温度1200℃，持续15min，后期恒温800℃，持续30min，压力为3.5GPa；