[发明专利]一种可降解铝基材料制备设备、制备工艺

权利要求书

1.一种可降解铝基材料制备设备，包括冷镦模(1)、模架(2)和控制器；所述冷镦模(1)安装在模架(2)上，冷镦模(1)在控制器的调节下进行合模；其特征在于：所述冷镦模(1)的外侧设有补模头(3)，补模头(3)滑动安装在模架(2)上，补模头(3)与模架(2)间设有固连驱动的油缸(31)；所述补模头(3)的行程与冷镦模(1)的行程相垂直，补模头(3)环绕包裹在冷镦模(1)的模腔边缘；所述模架(2)上还设有滑动的桁架台(4)，桁架台(4)上安装有补模锥(41)，桁架台(4)通过驱动电机(42)将补模锥(41)移动到冷镦模(1)处；所述补模锥(41)呈圆台状，补模锥(41)的顶端用于放置待加工件的补充料，且放置的补充料截面大于补模锥(41)的顶端，补模锥(41)的底端与桁架台(4)间设有固连的支撑弹簧(43)；所述冷镦模(1)和补模头(3)的模腔内壁曲率相同。

2.根据权利要求1所述的一种可降解铝基材料制备设备，其特征在于：所述补模头(3)上还设置有贯穿的卸料孔(32)，补模头(3)的模腔内壁上还设置有贴附的模壳(411)，模壳(411)在卸料孔(32)的部位承受的应力达到其阈值后破裂开来。

3.根据权利要求2所述的一种可降解铝基材料制备设备，其特征在于：所述卸料孔(32)中还设有滑动的顶杆(33)，顶杆(33)的端部抵在补模头(3)模腔内壁的模壳(411)上，顶杆(33)与模架(2)间还设有固连的气缸(34)。

4.根据权利要求3所述的一种可降解铝基材料制备设备，其特征在于：所述卸料孔(32)在补模头(3)中的孔径由内向外逐渐增大；所述顶杆(33)的端部与卸料孔(32)在补模头(3)内壁上的孔径相等；所述气缸(34)在冷镦模(1)完成合模后向卸料孔(32)中的顶杆(33)提供35-45MPa的应力。

5.根据权利要求1所述的一种可降解铝基材料制备设备，其特征在于：所述冷镦模(1)的合模面设置成斜面(11)，冷镦模(1)的斜面(11)倾角大于补模锥(41)的锥面倾角。

6.一种可降解铝基材料制备工艺，其特征在于；该制备工艺适用于权利要求1-5中任一项所述的一种可降解铝基材料制备设备，该工艺包括以下步骤：

S1、粉末冶金；将镁、铝、锌、铜、镍及其合金的金属粉末作为原料，烧结成块状毛坯，并将单块毛坯的质量控制在100-120g，其中镁、铝的重量份占比在64-82％，锌和铜的重量份占比分别在4-11％，镍的重量份占比在2-5％；

S2、温压成型；选取S1中的块状毛坯，将其置于模具中压制成直径在24-28mm的圆柱体，并在保持压制过程中的应力范围在30-45MPa，保持5-8min，然后通入惰性的氩气进行热处理20-50min，获得所需的柱形毛坯；

S3、冷镦造型：待S2中的柱形毛坯自然冷却后，将其裁切成长度130-170mm的棒料，并将其放置到冷镦模(1)中，并同时裁切20-40mm长度的棒料作为冷镦过程中的补充料，在冷镦模(1)开始合模动作前，使补模锥(41)移动至冷镦模(1)的合模面之间，将料抵在冷镦模(1)中的棒料上，使补模锥(41)在冷镦模(1)的合模过程中被挤压产生滑移，继而从冷镦模(1)中脱离，此时桁架台(4)上的驱动电机(42)启动使补模锥(41)移开，接着在模架(2)上的油缸(31)驱动作用下使补模头(3)移动到冷镦模(1)的合模面之间，进而使补模头(3)与冷镦模(1)形成完整的球形模腔，进行压裂球的挤压造型；

S4、毛坯包覆：将S3中造型完成的压裂球投入锰化物的盐溶液中，利用高压氢气将金属盐溶液中的金属离子还原并沉积到悬浮颗粒表面，获得得到高致密度、低杂质含量的均匀金属层，增强压裂球的表面质量。