一种导液管精确安装定位工具及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种导液管精确安装定位工具及其应用，定位工具包括主托架、微测头及定位圆台，主托架为由底板与两个侧板组成的半框形结构，微测头的外壁与底板螺纹连接，且微测头的测微螺杆位于半框内，测微头的旋钮与刻度位于主托架的底板下侧，定位圆台设在主托架的半框内，并与测微螺杆连接，旋转微测头的旋钮带动定位圆台前后移动；侧板的外侧开设有用于将主托架固定在喷嘴工作面上的卡槽；定位工具用于将坩埚上的导液管精确安装到雾化器喷嘴工作面时，对导液管的安装深度进行定位。与现有技术相比，本发明结构简单，使用方便，定位精确度高，解决了因导液管长度不能按配合要求精确到位而导致的雾化工艺不理想的问题。
【专利说明】一种导液管精确安装定位工具及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及气雾化工艺中导液管安装辅助装置，尤其是涉及一种导液管精确安装定位工具及其应用，属于气雾化工艺领域。
【背景技术】
[0002]如今，气雾化的沉积或制粉工艺随着更高强度金属型材、广泛使用的粉末冶金技术以及日渐成熟和风行的3D打印等产品技术的需求，已经成为不可或缺的先进原料生产工艺。然而，随着产品要求的不断提高，气雾化工艺的生产商需要提供更致密、组织更优化的沉积坯原料产品或者更细小、尺寸均一、圆形度更好的粉末原料产品，这就要求在雾化工艺中，需要更精准地控制各个工艺相关环节。
[0003]其中，限制性雾化工艺，特别是一些新型限制性超音速雾化喷嘴的出现，相比非限制性雾化工艺可以得到更致密、组织更优化的沉积坯或更细小、尺寸均一、圆形度更好的粉末。然而，在限制性雾化工艺中，导液管伸出雾化器的长度对雾化效果的好坏十分敏感，而且理想的伸出长度范围非常狭窄(仅0.1mm的范围内变化较小)，因而，在安装定位过程中有微小的偏差就会导致雾化工艺环境和产品的不理想。因此，为了完善和改进雾化工艺，除了需要评估导液管的伸出长度得出最佳值，还迫切需要配套的安装定位技术保证到位至最佳伸出长度处，但是国内外至今没有关于导液管精确安装的专利技术。同时，由于要接触高温熔体，导液管和坩埚、中间包往往采用的是陶瓷材质，这些材质加工精度较差，而且用做坩埚和中间包的耐火陶瓷很难进行二次加工，因此，较难实现通过尺寸的精准控制来确保导液管伸出长度达到最佳值。即使是这部分的尺寸能够精准控制，炉子上的支撑坩埚或中间包的支撑板经过长时间高温使用后，难免与耐火材质和环境反应，或者损耗，这将导致在下次使用过程中定位基准发生改变。
[0004]综上，需要一种技术解决上述问题，实现导液管保证伸出雾化器最佳长度的精确安装方法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、使用方便、定位精确度高的导液管精确安装定位工具及其应用。
[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0007]—种导液管精确安装定位工具，用于将坩埚上的导液管精确安装到雾化器喷嘴工作面时，对导液管的安装深度进行定位，所述的定位工具包括主托架、微测头及定位圆台，所述的主托架为由底板与两个侧板组成的半框形结构，所述的微测头的外壁与底板螺纹连接，且微测头的测微螺杆位于半框内，测微头的旋钮与刻度位于主托架的底板下侧，所述的定位圆台设在主托架的半框内，并与测微螺杆连接，旋转微测头的旋钮带动定位圆台前后移动；所述的侧板的外侧开设有用于将主托架固定在喷嘴工作面上的卡槽。
[0008]所述的底板的底面与两个侧板的上顶面均为水平面。[0009]所述的主托架的两个侧板的上顶面处在同一平面内。
[0010]所述的侧板的外侧开设有长条状上下通透的卡槽。
[0011]所述的定位圆台的上表面为水平面，且定位圆台的上表面与底板的底面平行。
[0012]一种导液管精确安装定位工具的应用，所述的定位工具用于将坩埚上的导液管精确安装到雾化器喷嘴工作面上，具体方法如下:
[0013](I)首先在雾化器的喷嘴工作面上安装两个主托架固定杆，这两个主托架固定杆位于喷嘴的两侧，且与喷嘴处于同一直线上；
[0014]所述的两个主托架固定杆相对于雾化器的喷嘴对称设置，且两个主托架固定杆之间的距离使得主托架上的卡槽能够与两个主托架固定杆卡持固定；所述的主托架固定杆为焊接在喷嘴工作面上的螺杆或螺丝。
[0015](2)将定位工具的主托架安装在雾化器的喷嘴工作面上，其中主托架侧板的卡槽卡持在主托架固定杆上，且定位圆台正对雾化器的喷嘴；
[0016](3)首先通过旋转测微头的旋钮使定位圆台触碰喷嘴工作面，此时测微头上的数值记为零点，然后反向旋转测微头的旋钮使定位圆台远离喷嘴工作面，直到定位圆台距离喷嘴的距离等于设定的导液管伸出长度；
[0017](4)将坩埚上的导液管旋进到雾化器的喷嘴内，并使导液管的端部碰触到定位圆台，此时导液管停止旋进，导液管与雾化器的喷嘴紧固，完成坩埚上的导液管与雾化器喷嘴的精确安装，即可进行正常的雾化作业。
[0018]导液管旋进雾化器喷嘴的具体步骤为:
[0019]首先将导液管与雾化器喷嘴螺纹连接的螺纹部分抹上高温密封胶，当导液管旋进到雾化器喷嘴内指定位置时，停止导液管的运动，静待高温密封胶固化后，导液管与雾化器的喷嘴之间紧固密封，坩埚与雾化器的定位安装完成。
[0020]通过以下两种方法使导液管安装到坩埚上:
[0021]第一种、在坩埚的底部开设螺纹，在导液管上开设螺纹，直接将导液管与坩埚螺纹连接固定，这种方式适合的坩埚材料为易切削加工的耐高温坩埚陶瓷材料，如石墨、六方氮化硼材料；或者，
[0022]第二种、在坩埚的底部开设台阶孔，用易切削加工的耐高温陶瓷加工内螺纹衬套，将内螺纹衬套通过粘结胶与台阶孔密封固结，在导液管上开设螺纹，将导液管与内螺纹衬套螺纹连接固定，这种方式适合的坩埚材料为难以切削加工的疏松耐火陶瓷材料，如镁砂。
[0023]与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果:
[0024](I)本发明的导液管精确安装定位工具采用测微头与定位圆台的结构来精确定位导液管伸出雾化器喷嘴的长度，由于测微头的精度可达到0.01 μ m,因此本发明的定位工具能够精确定位导液管的安装位置。
[0025](2)采用本发明的定位工具进行导液管精确安装时，操作容易，导液管安装定位精确，能够达到0.01 μ m级的安装要求。
[0026](3)采用本发明的定位工具安装导液管后的雾化器，解决了因导液管长度不能按配合要求精确到位而导致的雾化工艺不理想的问题，雾化工艺成功率和稳定性极高。
【专利附图】
【附图说明】[0027]图1为定位工具的结构示意图；
[0028]图2为雾化器的喷嘴工作面的结构示意图；
[0029]图3为使用定位工具进行导液管安装时的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0031]实施例
[0032]一种导液管精确安装定位工具，如图1所示，用于将坩埚上的导液管精确安装到雾化器喷嘴工作面时，对导液管的安装深度进行定位，定位工具包括主托架1、微测头3及定位圆台2，主托架I为由底板与两个侧板组成的半框形结构，微测头3的外壁与底板螺纹连接，且微测头3的测微螺杆位于半框内，测微头的旋钮32与刻度31位于主托架I的底板下侧，定位圆台2设在主托架I的半框内，并与测微螺杆连接，旋转微测头3的旋钮32带动定位圆台2前后移动；侧板的外侧开设有用于将主托架I固定在喷嘴工作面上的长条状上下通透的卡槽11。其中，底板的底面与两个侧板的上顶面均为水平面。主托架I的两个侧板的上顶面处在同一平面内。定位圆台2的上表面为水平面，且定位圆台2的上表面与底板的底面平行。
[0033]上述导液管精确安装定位工具用于将坩埚上的导液管精确安装到雾化器喷嘴工作面上，具体方法如下:
[0034](I)首先在雾化器的喷嘴工作面6上安装两个主托架固定杆5，如图2所示，这两个主托架固定杆5位于喷嘴4的两侧,且与喷嘴4处于同一直线上；
[0035]两个主托架固定杆5相对于雾化器的喷嘴4对称设置，且两个主托架固定杆5之间的距离使得主托架I上的卡槽11能够与两个主托架固定杆5卡持固定；主托架固定杆5为焊接在喷嘴工作面6上的螺杆或螺丝。
[0036](2)如图3所示，将定位工具的主托架I安装在雾化器的喷嘴工作面6上，其中主托架I侧板的卡槽11卡持在主托架固定杆5上，且定位圆台2正对雾化器的喷嘴4 ；
[0037](3)首先通过旋转测微头的旋钮32使定位圆台2触碰喷嘴工作面6，此时测微头上的数值记为零点，然后反向旋转测微头的旋钮32使定位圆台2远离喷嘴工作面6，直到定位圆台2距离喷嘴4的距离等于设定的导液管伸出长度；
[0038](4)参考图3，将坩埚上的导液管7旋进到雾化器的喷嘴4内，并使导液管7的端部碰触到定位圆台2，此时导液管7停止旋进，导液管7与雾化器的喷嘴4紧固，完成坩埚上的导液管7与雾化器喷嘴4的精确安装，即可进行正常的雾化作业。
[0039]导液管7旋进雾化器喷嘴4的具体步骤为:
[0040]首先将导液管与雾化器喷嘴4螺纹连接的螺纹部分抹上高温密封胶，当导液管旋进到雾化器喷嘴4内指定位置时，停止导液管的运动，静待高温密封胶固化后，导液管与雾化器的喷嘴4之间紧固密封，坩埚与雾化器的定位安装完成。
[0041]通过以下两种方法使导液管安装到坩埚上:
[0042]第一种、在坩埚的底部开设螺纹，在导液管上开设螺纹，直接将导液管与坩埚螺纹连接固定，这种方式适合的坩埚材料为易切削加工的耐高温坩埚陶瓷材料，如石墨、六方氮化硼材料；或者，[0043]第二种、在坩埚的底部开设台阶孔，用易切削加工的耐高温陶瓷加工内螺纹衬套，将内螺纹衬套通过粘结胶与台阶孔密封固结，在导液管上开设螺纹，将导液管与内螺纹衬套螺纹连接固定，这种方式适合的坩埚材料为难以切削加工的疏松耐火陶瓷材料，如镁砂。
[0044]本实施例使用的是石墨坩埚配导液管，按上述方法通过石墨坩埚底部直接攻螺纹孔的方式进行。使用的雾化器，最佳导液管伸出长度测得为5.33_，工作顶面焊接对角的M4安装螺母,间距54mm,可以用以固定安装工具。定位工具的定位圆台对零后调制离雾化器工作平面5.33mm处锁紧，套入坩埚-导液管，此时导液管螺纹处已涂有高温密封胶，旋转导液管直至触碰定位圆台。此时，高温胶从螺纹四周的缝隙中都有溢出，说明密封完全，轻轻刮去表面溢出的部分，使用高温热源烘烤直至固化。
[0045]按此方法进行多次铝铁合金雾化工艺测试后，雾化工艺的成功率明显提高，对同一雾化设备，从原有的82.3%提升至97.2%，若包括已有产品却中间堵嘴的成功率从90.3%提升至100%，且每次得到的粉末平均粒径统计偏差从原有的12.30μπι，下降至
1.95 μ m。体现了该定位工具显著提高了工艺的成功率和稳定性。
[0046]实施例2
[0047]本实施例使用的是镁砂坩埚配导液管，在坩埚的底部开设台阶孔，用易切削加工的耐高温陶瓷加工内螺纹衬套，将内螺纹衬套通过粘结胶与台阶孔密封固结，在导液管上开设螺纹，将导液管与内螺纹衬套螺纹连接固定。使用的雾化器，最佳导液管伸出长度测得为2.08mm,在雾化器加工过程中已在径向相距66mm处攻了 2个m4的螺纹孔，可以用以固定安装工具。定位工具的定位圆台对零后调制离雾化器工作平面2.08_处锁紧，套入坩埚-导液管，此时导液管螺纹处已涂有高温密封胶，旋转导液管直至触碰定位圆台。此时，高温胶从螺纹四周的缝隙中都有溢出，说明密封完全，轻轻刮去表面溢出的部分，使用高温热源烘烤直至固化。
[0048]按此方法进行多次铝镁合金雾化工艺测试后，雾化工艺的成功率明显提高，对同一雾化设备，从原有的90.3%提升至99.3%，且未出现过堵嘴现象。且每次得到的粉末平均粒径统计偏差从原有的6.35 μ m,下降至0.98 μ m。再次体现了该定位工具显著提高了工艺的成功率和稳定性。
[0049]上述的对实施例的描述是为便于该【技术领域】的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种导液管精确安装定位工具，用于将坩埚上的导液管精确安装到雾化器喷嘴工作面时，对导液管的安装深度进行定位，其特征在于，所述的定位工具包括主托架、微测头及定位圆台，所述的主托架为由底板与两个侧板组成的半框形结构，所述的微测头的外壁与底板螺纹连接，且微测头的测微螺杆位于半框内，测微头的旋钮与刻度位于主托架的底板下侧，所述的定位圆台设在主托架的半框内，并与测微螺杆连接，旋转微测头的旋钮带动定位圆台前后移动；所述的侧板的外侧开设有用于将主托架固定在喷嘴工作面上的卡槽。
2.根据权利要求1所述的一种导液管精确安装定位工具，其特征在于，所述的底板的底面与两个侧板的上顶面均为水平面。
3.根据权利要求1所述的一种导液管精确安装定位工具，其特征在于，所述的主托架的两个侧板的上顶面处在同一平面内。
4.根据权利要求1所述的一种导液管精确安装定位工具，其特征在于，所述的侧板的外侧开设有长条状上下通透的卡槽。
5.根据权利要求1所述的一种导液管精确安装定位工具，其特征在于，所述的定位圆台的上表面为水平面，且定位圆台的上表面与底板的底面平行。
6.一种如权利要求1所述的导液管精确安装定位工具的应用，其特征在于，所述的定位工具用于将坩埚上的导液管精确安装到雾化器喷嘴工作面上，具体方法如下: (1)首先在雾化器的喷嘴工作面上安装两个主托架固定杆，这两个主托架固定杆位于喷嘴的两侧，且与喷嘴处于同一直线上； (2)将定位工具的主托架安装在雾化器的喷嘴工作面上，其中主托架侧板的卡槽卡持在主托架固定杆上，且定位圆台正对雾化器的喷嘴； (3)通过测微头调整定位圆台距离喷嘴的距离等于设定的导液管伸出长度； (4)将坩埚上的导液管旋进到雾化器的喷嘴内，并使导液管的端部碰触到定位圆台，此时导液管停止旋进，导液管与雾化器的喷嘴紧固，完成坩埚上的导液管与雾化器喷嘴的精确安装。
7.根据权利要求6所述的一种导液管精确安装定位工具的应用，其特征在于，所述的两个主托架固定杆相对于雾化器的喷嘴对称设置，且两个主托架固定杆之间的距离使得主托架上的卡槽能够与两个主托架固定杆卡持固定； 所述的主托架固定杆为焊接在喷嘴工作面上的螺杆或螺丝。
8.根据权利要求6或7所述的一种导液管精确安装定位工具的应用，其特征在于，步骤(3)通过测微头调整定位圆台距离喷嘴的距离等于设定的导液管伸出长度的具体步骤为: 首先通过旋转测微头的旋钮使定位圆台触碰喷嘴工作面，此时测微头上的数值记为零点，然后反向旋转测微头的旋钮使定位圆台远离喷嘴工作面，直到定位圆台距离喷嘴的距离等于设定的导液管伸出长度。
9.根据权利要求6所述的一种导液管精确安装定位工具的应用，其特征在于，导液管旋进雾化器喷嘴的具体步骤为: 首先将导液管与雾化器喷嘴螺纹连接的螺纹部分抹上高温密封胶，当导液管旋进到雾化器喷嘴内指定位置时，停止导液管的运动，静待高温密封胶固化后，导液管与雾化器的喷嘴之间紧固密封，坩埚与雾化器的定位安装完成。
10.根据权利要求6所述的一种导液管精确安装定位工具的应用，其特征在于，通过以下方法使导液管安装到坩埚上: 在坩埚的底部开设螺纹，在导液管上开设螺纹，直接将导液管与坩埚螺纹连接固定；或者， 在坩埚的底部开设台阶孔，用易切削加工的耐高温陶瓷加工内螺纹衬套，将内螺纹衬套通过粘结胶与台 阶孔密封固结，在导液管上开设螺纹，将导液管与内螺纹衬套螺纹连接固定。
【文档编号】B22F3/115GK103962565SQ201410180939
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】严彪, 严鹏飞 申请人:同济大学