一种金属纤维生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种金属纤维生产工艺。其目的是为了提供一种步骤简单、操作方法简便、成本低的金属纤维生产工艺。本发明将多根不锈钢棒放入浇铸模具的空腔内，各不锈钢棒料沿着浇铸模具的延伸方向平行排列，将浇铸模具放置在高温真空环境中，向空腔内部浇铸满熔化后的纯铁。从浇铸模具中取出冷却后的第一浇铸件依次进行车削加工、开坯和轧制，使第一浇铸件形成第一盘条，再沿第一盘条的横截面将其切成长度相同的多根，将第一盘条重复上述操作使其形成第二盘条。对第二盘条依次进行多道次拉拔和退火处理后得到复合丝，以复合丝为阳极，在酸溶液中进行电解，对得到的金属纤维进行蒸馏水清洗、漂洗工序，最终得到符合标准的金属纤维。
【专利说明】
一种金属纤维生产工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属加工领域，特别是涉及一种金属纤维生产工艺。
【背景技术】
[0002]近几年，金属纤维行业已经成为发展迅速的新兴行业，随着社会的发展和人们生活水平的不断提高，对金属纤维的生产标准也越来越高。金属纤维烧结毡是一种采用不锈钢纤维经过高温烧结而制成的多孔深度型过滤材料，具有高度的空隙率和高纳污能力。金属纤维的丝径最低能够达到微米级。现有的金属纤维的生产过程一般为:装管、镀铜、集束、拉拔、退火和剥离等工艺步骤，这种工艺生产的金属纤维在成型过程中会出现相互交叉、相互挤压的现象，导致金属纤维表面的光滑度很差，单根金属纤维之间的强度差异很大，十分不利于后期的使用。另一方面，在金属纤维的生产过程中需要经过镀铜的环节，而金属纤维成型后又需要用相应的酸将金属纤维表面的铜剥离掉，在镀铜过程中会产生对环境有害的物质，因此对生产技术和条件有十分严格的要求，必须有国家有关部门的批准。而在整个生产过程中铜属于不消耗品，生产金属纤维前期需要对铜进行购买，生产后又需要对溶解掉的铜进行处理，这个过程需要耗费大量人力物力，不仅增加了生产成本，还有可能对环境造成污染。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种工艺步骤简单、操作方法简便、成本低的金属纤维生产工艺。
[0004]本发明一种金属纤维生产工艺，其中，包括以下步骤:
[0005]步骤一:将多根不锈钢棒料紧凑的排列在浇铸模具的空腔内，各不锈钢棒料沿着浇铸模具的延伸方向平行排列；
[0006]步骤二:将装好不锈钢棒料的浇铸模具放置在950°C?1050°C的高温真空环境中，向浇铸模具的空腔内部浇铸熔化后的纯铁，用熔化后的纯铁填满浇铸模具空腔内部剩余的空间；
[0007]步骤三:缓慢降低环境温度使第一浇铸件冷却，从浇铸模具中取出第一浇铸件依次进行车削加工、开坯和轧制，使第一浇铸件形成第一盘条，再沿第一盘条的横截面将其切成长度相同的多根；
[0008]步骤四:将切后的多个第一盘条紧凑的排列在浇铸模具的空腔内，各第一盘条沿着浇铸模具的延伸方向平行排列，将装好第一盘条的浇铸模具放置在950°C?1050°C的高温真空环境中，向浇铸模具的空腔内部浇铸熔化后的纯铁，用熔化后的纯铁填满浇铸模具空腔内部剩余的空间，缓慢降低环境温度，并从浇铸模具中取出冷却后的第二浇铸件，对第二浇铸件依次进行车削加工、开坯和轧制，使第二浇铸件形成第二盘条；
[0009]步骤五:将第二盘条进行多道次拉拔得到复合丝，对复合丝进行退火处理；
[0010]步骤六:以复合丝为阳极，在酸溶液中进行电解去除复合丝中的纯铁，对得到的金属纤维进行蒸馏水清洗、漂洗工序，最终得到符合标准的金属纤维。
[0011]本发明一种金属纤维生产工艺，其中所述浇铸模具为硅酸铝板制成的圆管形结构，在每个浇铸模具内放置100根不锈钢棒料，不锈钢棒料的直径为5.5mm?8mm。
[0012]本发明一种金属纤维生产工艺，其中所述不锈钢棒料的长度与浇铸模具的长度相同。
[0013]本发明一种金属纤维生产工艺,其中所述第一盘条直径为5.5mm?8mm,沿第一盘条的横截面将其切成长度相同的100根。
[0014]本发明一种金属纤维生产工艺，其中所述第二盘条直径为5.5mm?8mm。
[0015]本发明一种金属纤维生产工艺，其中所述复合丝直径为0.3mm?1.2mm。
[0016]本发明一种金属纤维生产工艺，其中所述退火处理的温度为880°C?950°C，退火处理的时间为Ih?3h。
[0017]本发明一种金属纤维生产工艺，其中所述电解所采用的酸溶液为浓度为2mol/L的硝酸溶液。
[0018]本发明一种金属纤维生产工艺与现有技术不同之处在于:本发明工艺步骤简单、操作方法简便、成本低。在金属纤维的成型过程中各金属纤维之间保持平行放置的位置关系，各金属纤维分散性好，不会出现相互交叉、相互挤压的现象，最终得到的金属纤维表面光洁，每根金属纤维之间的强度差异很小，有利于后期的使用。一次生产过程能够生产金属纤维的数量为10000根左右，与现有的金属纤维生产技术相比，增加了金属纤维生产的单次产量。对盘条只需要进行一次拉拔就能够得到2 μ m的金属纤维，避免了多次拉拔的繁琐过程，大大简化了生产工艺。同时，在生产过程中采用纯铁代替原生产过程中所需要的铜，不仅大大降低了生产成本，而且避免了对环境的污染。
【具体实施方式】
[0019]本发明一种金属纤维生产工艺，主要包括模具内排列、烧铸、车削加工、拉拔丝和剥离等步骤:
[0020]步骤一:将多根直径为5.5mm?8mm的不锈钢棒料紧凑的排列在由娃酸招板制成的圆管形浇铸模具的空腔内，不锈钢棒料的长度与浇铸模具的长度相同，各不锈钢棒料沿着浇铸模具的延伸方向平行排列，每个浇铸模具的空腔内部一次放置100根不锈钢棒料。
[0021]步骤二:将装好不锈钢棒料的浇铸模具放置在高温真空环境中，温度维持在950°C?1050°C。从圆管形浇铸模具两端的开口处向模具的空腔内部浇铸熔化后的纯铁，用熔化后的纯铁填满浇铸模具空腔内部剩余的空间，使浇铸模具空腔内部的不锈钢棒料和纯铁形成一个实心的整体，这个实心整体为第一浇铸件。
[0022]步骤三:慢慢降低环境温度，使第一浇铸件缓慢冷却，从浇铸模具中取出冷却后的第一浇铸件，对第一浇铸件的表面进行车削加工，使第一浇铸件表面光滑平整。对车削后的第一烧铸件依次进行开还和轧制，将第一烧铸件制成直径为5.5mm?8mm的第一盘条,再沿第一盘条的横截面将第一盘条切成长度相同的100根。
[0023]步骤四:将切后的100根第一盘条紧凑的排列在浇铸模具的空腔内，各第一盘条沿着浇铸模具的延伸方向平行排列，将装好第一盘条的浇铸模具放置在950°C?1050°C的高温真空环境中，向浇铸模具的空腔内部浇铸熔化后的纯铁，用熔化后的纯铁填满浇铸模具空腔内部剩余的空间，使浇铸模具空腔内部的第一盘条和纯铁形成一个实心的整体，这个实心整体为第二浇铸件。慢慢降低环境温度，并从浇铸模具中取出冷却后的第二浇铸件，对第二烧铸件依次进行车削加工、开还和轧制，将第二烧铸件制成直径为5.5mm?8_的第二盘条。
[0024]步骤五:将第二盘条在拉丝机上进行多道次拉拔得到直径为0.3mm?1.2mm的复合丝，对拉拔后的复合丝进行退火处理，退火处理的温度为880°C?950°C，退火处理的时间为lh?3h。
[0025]步骤六:以拉拔后的复合丝为阳极，在浓度为2mol/L的硝酸溶液中进行电解，去除复合丝表面的纯铁镀层，将露出纤维后的复合丝进行酸洗，直到全部纯铁溶解不反应为止，对得到的金属纤维进行蒸馏水清洗、漂洗工序，最终得到符合标准的金属纤维。
[0026]本发明一种金属纤维生产工艺，在金属纤维的成型过程中各金属纤维之间保持平行放置的位置关系，各金属纤维分散性好，不会出现相互交叉、相互挤压的现象，最终得到的金属纤维表面光洁，每根金属纤维之间的强度差异很小，有利于后期的使用。一次生产过程能够生产金属纤维的数量为10000根左右，与现有的金属纤维生产技术相比，增加了金属纤维生产的单次产量。对盘条只需要进行一次拉拔就能够得到2 μ m的金属纤维，避免了多次拉拔的繁琐过程，大大简化了生产工艺。同时，在生产过程中采用纯铁代替原生产过程中所需要的铜，不仅大大降低了生产成本，而且避免了对环境的污染。本发明生产工艺步骤简单、操作方法简便、成本低，与现有技术相比具有明显的优点。
[0027]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种金属纤维生产工艺，其特征在于包括以下步骤: 步骤一:将多根不锈钢棒料紧凑的排列在浇铸模具的空腔内，各不锈钢棒料沿着浇铸模具的延伸方向平行排列； 步骤二:将装好不锈钢棒料的浇铸模具放置在9501?10501的高温真空环境中，向浇铸模具的空腔内部浇铸熔化后的纯铁，用熔化后的纯铁填满浇铸模具空腔内部剩余的空间； 步骤三:缓慢降低环境温度使第一浇铸件冷却，从浇铸模具中取出第一浇铸件依次进行车削加工、开坯和轧制，使第一浇铸件形成第一盘条，再沿第一盘条的横截面将其切成长度相同的多根； 步骤四:将切后的多个第一盘条紧凑的排列在浇铸模具的空腔内，各第一盘条沿着浇铸模具的延伸方向平行排列，将装好第一盘条的浇铸模具放置在9501?10501的高温真空环境中，向浇铸模具的空腔内部浇铸熔化后的纯铁，用熔化后的纯铁填满浇铸模具空腔内部剩余的空间，缓慢降低环境温度，并从浇铸模具中取出冷却后的第二浇铸件，对第二浇铸件依次进行车削加工、开坯和轧制，使第二浇铸件形成第二盘条； 步骤五:将第二盘条进行多道次拉拔得到复合丝，对复合丝退火处理； 步骤六:以复合丝为阳极，在酸溶液中进行电解去除复合丝中的纯铁，对得到的金属纤维进行蒸馏水清洗、漂洗工序，最终得到符合标准的金属纤维。
2.根据权利要求1所述的一种金属纤维生产工艺，其特征在于:所述浇铸模具为硅酸铝板制成的圆管形结构，在每个浇铸模具内放置100根不锈钢棒料，不锈钢棒料的直径为5.5臟?8臟。
3.根据权利要求1所述的一种金属纤维生产工艺，其特征在于:所述不锈钢棒料的长度与浇铸模具的长度相同。
4.根据权利要求1所述的一种金属纤维生产工艺，其特征在于:所述第一盘条直径为5.5111111?8111111，沿第一盘条的横截面将其切成长度相同的100根。
5.根据权利要求1所述的一种金属纤维生产工艺，其特征在于:所述第二盘条直径为5.5臟?8臟。
6.根据权利要求1所述的一种金属纤维生产工艺，其特征在于:所述复合丝直径为0.3臟?1.2臟。
7.根据权利要求1所述的一种金属纤维生产工艺，其特征在于:所述退火处理的温度为8801?9501，退火处理的时间为1卜?3匕。
8.根据权利要求1所述的一种金属纤维生产工艺，其特征在于:所述电解所采用的酸溶液为浓度为211101/1的硝酸溶液。
【文档编号】B22D19/04GK104368622SQ201410512688
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】任志恒, 刘翠平, 郑丽, 韩英妙 申请人:石家庄德安旺金属科技有限公司