[发明专利]一种超高速轴承滚珠制造方法与设备

摘要

本发明采用高频快速熔炼、失重成型等技术，设计了以低比重大块非晶金属合金为原料，经高频熔炼为合金液体，在均匀阻力场作用下，使合金液体在失重状态下滴落，并快速冷却，依靠液体表面张力自然成型的超高速轴承滚珠制造方法与设备。这种方法制造的轴承滚珠，其内部金属原子分布均匀、致密、没有金属晶体结构、也不存在晶格缺陷，与现有金属合金材料及现有加工工艺制造的超高速轴承滚珠相比，具有更佳的刚性、弹性、韧性和耐高温、耐疲劳性、耐磨损性，并且可以一次成型。既简化了制造工艺，降低了制造成本，又提高了轴承使用寿命。本发明属于新材料应用和金属加工工艺领域。适用于飞行器、高速离心机等超高速轴承制造行业。

主权项

本发明采用高频快速熔炼、失重成型等技术，设计了以低比重大块非晶金属合金为原料，经高频熔炼为合金液体，在均匀阻力场作用下，使合金液体在失重状态下滴落，并快速冷却，依靠液体表面张力自然成型的超高速轴承滚珠制造方法与设备。这种方法制造的轴承滚珠，其内部金属原子分布均匀、致密、没有金属晶体结构、也不存在晶格缺陷，与现有金属合金材料与加工工艺制造的超高速轴承滚珠相比，具有更佳的刚性、弹性、韧性和耐高温、耐疲劳性、耐磨损性，并且可以一次成型。既简化了制造工艺，降低了制造成本，又提高了轴承使用寿命。适用于飞行器、高速离心机等超高速轴承制造行业。本发明独有的，与现有技术不同的技术特征为：1 采用具有较强粘滞性的有机高分子溶液(12)作为均匀阻力场，调整控制其粘度与大块非晶金属合金材料(6)比重相互匹配，使大块非晶金属合金液体(7)在有机高分子溶液(12)中以接近匀速运动下落，在凝固过程中形成球状或园柱状超高速轴承滚珠(15)。2 采用具有旋转阀门功能的密封原料罐(4)(5)、(6)、(7)、(8)、(9)，既可以解决大块非晶金属合金液体(7)定时、定量供给，制造统一规格的轴承滚珠(15)问题。又能避免原料(7)高温氧化影响质量。除上述独有的，与现有技术不同的技术特征外，本发明还要求保护以下技术范围：3 包括但不限于采用以铝、钛、锆、镍、铜、锌、铬、锰等金属多元素为主要成分的大块非晶金属合金材料(6)液体(7)为原料，在失重环境中，快速冷却，制造超高速轴承滚珠(15)。4 包括但不限于采用具有较强粘滞性的有机高分子溶液(12)构建均匀阻力场。例如，采用匀强电磁场，使金属合金液体(7)以接近匀速运动下落，代替采用具有较强粘滞性的有机高分子溶液(12)构建均匀阻力场，属于本发明保护的技术范围。5 包括但不限于金属合金液体(7)在冷却、凝固过程中，主要依靠本身的表面张力一次成型制造产品(15)的金属材料加工方法。