[发明专利]复杂异形梯度磁体的制备方法、装置及其应用

权利要求书

1.一种复杂异形梯度磁体的制备方法，其特征在于，包括：

步骤S1，制备打印丝材：

步骤S11，称量预设重量的磁粉和粘结剂进行混合形成混合粉末；

步骤S12，对混合粉末进行球磨处理并混炼挤出形成丝材；

步骤S2，打印磁体：

步骤S21，打印第一梯度磁体结构层：将第一比例的丝材、第二比例的磁粉、第三比例的粘结剂熔融混合后，沿预设路径在基板上挤出形成第一梯度磁体结构层；

步骤S22，打印第二梯度磁体结构层：将第一比例的丝材、第四比例的磁粉、第五比例的粘结剂熔融混合后，沿预设路径在第一梯度磁体上挤出形成第二梯度磁体结构层；

其中，根据梯度磁体梯度数量，逐层打印出各个梯度磁体结构层，形成梯度磁体。

2.根据权利要求1所述的复杂异形梯度磁体的制备方法，其特征在于，所述丝材中磁粉和粘结剂质量比为5：1～7:1，且每个所述磁体结构层中磁粉和粘结剂质量比为5：1～7:1。

3.根据权利要求1所述的复杂异形梯度磁体的制备方法，其特征在于，在步骤S11中，使用偶联剂对磁粉进行预处理，并在所述混合粉末球磨之前，在混合粉末中加入抗氧化剂。

4.根据权利要求1所述的复杂异形梯度磁体的制备方法，其特征在于，在步骤S12中，球磨设备中球料质量比为2:1，并以酒精作为球磨介质，球磨参数包括：球磨转速500-1000r/min，球磨时间1-2h。

5.根据权利要求1所述的复杂异形梯度磁体的制备方法，其特征在于，在步骤S21和步骤S22中，保持丝材的送料速度恒定，通过控制磁粉、粘结剂的供应速度调节所打印出结构层中丝材、磁粉、粘结剂所占比例。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的复杂异形梯度磁体的制备方法，其特征在于，所述磁粉包括铷铁硼磁粉，其中，所述磁粉的粒度为5um，所述磁粉颗粒形状为圆形或椭圆形。

7.根据权利要求6所述的复杂异形梯度磁体的制备方法，其特征在于，所述粘结剂包括尼龙6粉末，所述粘结剂的粉末粒度为200目。

8.一种复杂异形梯度磁体的制备装置，其特征在于，包括：

混合设备，用于将磁粉和粘结剂进行混合并输出混合粉末；

球磨设备，用于将所述混合粉末进行球磨至预设颗粒大小；

混炼设备，用于将球磨后的混合粉末挤制成丝材；

打印设备，包括带有熔融段的挤出头，所述挤出头具有经过熔融段的挤出通道，用于将所述丝材融化后由挤出头按照预定路径打印到基板上；

其中，所述挤出头上还设有连接到熔融段的第一接管和第二接管，所述第一接管用于添加磁粉，所述第二接管用于添加粘结剂，所述熔融段被设置成能熔融并混合所述丝材、磁粉、粘结剂，使挤出头打印出不同磁场梯度的结构层。

9.根据权利要求8所述的复杂异形梯度磁体的制备装置，其特征在于，所述熔融段设有搅拌筒，用于将进入到搅拌筒内的丝材、磁粉、粘结剂混合均匀后由挤出头喷口挤出。

10.一种复杂异形梯度磁体在刀具钝化中的应用，其特征在于，包括由权利要求1-7任意一项所述的制备方法所制备出的复杂异形梯度磁体，通过复杂异形梯度磁体在磁流变液中构建出不同强度的磁场，以控制刀具不同部位的钝化量。