钛基非晶合金眼镜架及其制作方法与流程

文档序号:14706358发布日期:2018-06-15 23:30阅读:342来源:国知局
本发明涉及眼镜架领域,尤其涉及一种钛基非晶合金眼镜架及其制作方法。
背景技术
:目前市面上金属材质眼镜架大多采用铜锌合金或高镍合金或镍铜合金或纯钛制作而成。铜锌合金蠕变强度低,易发生自然时效引起尺寸变化,且在含盐环境下防腐蚀效果也并不理想;高镍合金及镍铜合金可能会释放出镍,对镍过敏者不能佩戴。因此,现有技术还有待于改进和发展。技术实现要素:鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种钛基非晶合金眼镜架及其制作方法,旨在解决现有的眼镜架强度低、容易析出过敏性金属元素镍的问题。本发明的技术方案如下:一种钛基非晶合金眼镜架,由钛基非晶合金制成。所述的钛基非晶合金眼镜架,其中,所述钛基非晶合金包含如下质量百分比的组分:Ti45-60%,Zr20-30%,Cu10-15%,Co5-10%,Mg1-10%。所述的钛基非晶合金眼镜架,其中,所述钛基非晶合金机械性能满足:屈服强度≥1.7GPa,弹性模量≥70GPa。所述的钛基非晶合金眼镜架,包括部件:一体成型的鼻支架与镜片框、眼镜支腿,所述眼镜支腿与镜片框铰接。一种如上所述的钛基非晶合金眼镜架的制作方法,包括如下步骤:按照质量配比配好钛基非晶合金原材料并熔炼,得到液态钛基非晶合金;将液态钛基非晶合金通过直进拉拔成丝法、电弧熔融吸铸法、连续铸造法、真空压铸法或者热塑成型法分别制备所述部件:一体成型的鼻支架与镜片框、眼镜支腿;然后将所述眼镜支腿与所述镜片框铰接,再经打磨抛光处理,得到钛基非晶合金眼镜架。所述的钛基非晶合金眼镜架的制作方法,通过真空压铸法制备所述部件。所述的钛基非晶合金眼镜架的制作方法,其中,真空压铸法分别制备所述部件,包括步骤:将钛基非晶合金原材料加入到卧式或立式真空压铸机中,抽真空后加热熔融并搅拌均匀,得到液态钛基非晶合金;然后将液态钛基非晶合金以0.1-1.0m/s的速度压入到预热好的眼镜架模具中,再以10-104℃/s的速度冷却,得到所述部件。所述的钛基非晶合金眼镜架的制作方法,其中,抽真空后的真空度小于60Pa。所述的钛基非晶合金眼镜架的制作方法,其中,所述合金原材料的熔融温度为600-750℃。所述的钛基非晶合金眼镜架的制作方法,其中,所述眼镜架模具的预热温度为150-200℃。有益效果:本发明提供了一种如上所述的钛基非晶合金眼镜架及其制作方法,本发明的眼镜架由钛基非晶合金制成,可以最大程度地避免眼镜架断裂;凭借钛基非晶合金具有良好的弹性储能性能,可以避免眼镜架受力变形后压迫镜片和无法回弹的问题;并且本发明的眼镜架不会释放出镍,适合对镍过敏的配戴者。附图说明图1为本发明的钛基非晶合金眼镜架结构图。具体实施方式本发明提供了一种钛基非晶合金眼镜架及其制作方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。本发明提供了一种钛基非晶合金眼镜架的较佳实施例,眼镜架由钛基非晶合金制成。本发明的眼镜架由钛基非晶合金制成,可以最大程度地避免眼镜架断裂;凭借钛基非晶合金具有良好的弹性储能性能,可以避免眼镜架受力变形后压迫镜片和无法回弹的问题;并且本发明的眼镜架不会释放出镍,适合对镍过敏的配戴者。优选地,所述钛基非晶合金包含如下质量百分比的组分:Ti45-60%Zr20-30%Cu10-15%Co5-10%Mg1-10%。上述非晶合金可确保屈服强度≥1.7GPa,弹性模量≥70Gpa。进一步优选地,所述钛基非晶合金包含如下质量百分比的组分:Ti50%Zr27%Cu15%Co6%Mg2%。本组分的钛基非晶合金屈服强度达到1.93GPa,制造出的眼镜架机械性能更好。优选地,本发明的眼镜架结构如图1所示,包括部件:鼻支架1、镜片框2和眼镜支腿3。其中,鼻支架与镜片框一体成型,眼镜支腿与镜片框铰接(图中未画出)。传统的眼镜架,鼻支架与镜片框通过焊接连接,容易发生断裂或弯折变形,同时焊接处的焊锡通常含有对人体有害的重金属元素,而本发明通过制作一体成型的鼻支架与镜片框,不仅克服了传统的眼镜架鼻支架与镜片框连接强度低的问题,而且避免焊接会带来重金属的问题,同时使眼镜架的后期组装更加简单,只用将眼镜支腿与镜片框铰接即可。本发明还提供了上述钛基非晶合金眼镜架的制作方法,可以采用直进拉拔成丝法、电弧熔融吸铸法、连续铸造法、真空压铸法或者热塑成型法制备眼镜架的各部件,然后再将各部件组装。具体地,以真空压铸法来说明本发明的钛基非晶合金眼镜架的制作方法。(1)先按照上述质量百分比准备合金原材料,然后将合金原材料加入到卧式或立式真空压铸机中,并抽真空,真空度小于60Pa。(2)打开加热装置,通过感应加热使合金原材料熔融成液态的金属,并通过电磁搅拌,让各金属混合均匀。其中,熔融温度为600℃-750℃。(3)将眼镜架模具预热至150-200℃,然后将液态的金属倒入眼镜架模具浇口杯,并在冲头作用下高速注入到眼镜架模具中,填充速度设置为0.1-1.0m/s。(4)填充后以10-104℃/s的冷却速度迅速冷却,冷却后打开模具,得到钛基非晶合金眼镜架的部件。(5)将眼镜支腿与镜片框铰接,组装好后打磨抛光处理,得到钛基非晶合金眼镜架。下面通过实施例对本发明进行详细说明。实施例1Ti50Zn27Cu15Co6Mg2非晶合金眼镜架的制作(1)按照上述质量百分比准备合金原材料,然后将合金原材料加入到卧式真空压铸机中,并抽真空,真空度为30Pa。(2)打开加热装置,通过感应加热使合金原材料熔融成液态的金属,并通过电磁搅拌,让各金属混合均匀。其中,熔融温度为700℃。(3)将眼镜架模具预热至180℃,然后将液态的金属倒入眼镜架模具浇口杯,并在冲头作用下高速注入到眼镜架模具中,填充速度为0.6m/s。(4)填充后以10-104℃/s的冷却速度迅速冷却,冷却后打开模具,得到钛基非晶合金眼镜架的部件。(5)将眼镜支腿与镜片框铰接,组装好后打磨抛光处理,得到钛基非晶合金眼镜架。实施例2Ti55Zn22Cu10.5Co8.5Mg4非晶合金眼镜架的制作(1)按照上述质量百分比准备合金原材料,然后将合金原材料加入到卧式真空压铸机中,并抽真空,真空度为50Pa。(2)打开加热装置,通过感应加热使合金原材料熔融成液态的金属,并通过电磁搅拌,让各金属混合均匀。其中,熔融温度为720℃。(3)将眼镜架模具预热至190℃,然后将液态的金属倒入眼镜架模具浇口杯,并在冲头作用下高速注入到眼镜架模具中,填充速度为0.8m/s。(4)填充后以10-104℃/s的冷却速度迅速冷却,冷却后打开模具,得到钛基非晶合金眼镜架的部件。(5)将眼镜支腿与镜片框铰接,组装好后打磨抛光处理,得到钛基非晶合金眼镜架。实施例3Ti57Zn20.5Cu10Co7.5Mg5非晶合金眼镜架的制作(1)按照上述质量百分比准备合金原材料,然后将合金原材料加入到卧式真空压铸机中,并抽真空,真空度为40Pa。(2)打开加热装置,通过感应加热使合金原材料熔融成液态的金属,并通过电磁搅拌,让各金属混合均匀。其中,熔融温度为750℃。(3)将眼镜架模具预热至200℃,然后将液态的金属倒入眼镜架模具浇口杯,并在冲头作用下高速注入到眼镜架模具中,填充速度为1.0m/s。(4)填充后以10-104℃/s的冷却速度迅速冷却,冷却后打开模具,得到钛基非晶合金眼镜架的部件。(5)将眼镜支腿与镜片框铰接,组装好后打磨抛光处理,得到钛基非晶合金眼镜架。实施例4Ti47Zn20Cu15Co10Mg8非晶合金眼镜架的制作(1)按照上述质量百分比准备合金原材料,然后将合金原材料加入到卧式真空压铸机中,并抽真空,真空度为30Pa。(2)打开加热装置,通过感应加热使合金原材料熔融成液态的金属,并通过电磁搅拌,让各金属混合均匀。其中,熔融温度为650℃。(3)将眼镜架模具预热至160℃,然后将液态的金属倒入眼镜架模具浇口杯,并在冲头作用下高速注入到眼镜架模具中,填充速度为0.4m/s。(4)填充后以10-104℃/s的冷却速度迅速冷却,冷却后打开模具,得到钛基非晶合金眼镜架的部件。(5)将眼镜支腿与镜片框铰接,组装好后打磨抛光处理,得到钛基非晶合金眼镜架。力学性能测试对实施例1-4所制备的非晶合金进行了室温准静态压缩实验,测试设备为:CMT4305型万能力学试验机,压缩速率设置为10-4mm/s,制样规格为:直径2mm、长径比为2:1的标准样;同时选取了市面上用于制备眼镜架的合金进行了对比,结果如下表一所示,可见本发明的钛基非晶合金强度更好,屈服强度均大于1.7GPa。表一强度测试结果合金成分或牌号屈服强度(Gpa)断裂强度(GPa)实施例11.932.23实施例21.802.01实施例31.791.97实施例41.912.16TA10.260.33TC40.820.38TC111.230.34综上所述,本发明提供了一种如上所述的钛基非晶合金眼镜架及其制作方法,本发明的眼镜架由钛基非晶合金制成,屈服强度≥1.7GPa,弹性模量≥70Gpa,可以最大程度地避免眼镜架断裂;凭借钛基非晶合金具有良好的弹性储能性能,可以避免眼镜架受力变形后压迫镜片和无法回弹的问题;并且本发明的眼镜架不会释放出镍,适合对镍过敏的配戴者。进一步地,本发明通过制作一体成型的鼻支架与镜片框,不仅克服了传统的眼镜架鼻支架与镜片框连接强度低的问题,而且避免焊接会带来重金属的问题,同时使眼镜架的组装更加简单,只用将眼镜支腿与镜片框铰接即可。应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。当前第1页1 2 3 
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