一种梯度触头材料粉体层状布料装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金材料领域，涉及梯度触头材料，具体涉及一种梯度触头材料粉体层状布料装置及方法。
【背景技术】
[0002]所谓梯度触头材料(FG)是根据使用要求，选择使用两种或两种以上不同性能的料，通过连续地改变这两种(或多种)材料的组成和结构，使中间的组成和结构连续呈梯度变化，内部不存在明显的界面，从而使材料的性质和功能沿厚度方向也呈梯度变化的一种新型复合材料。
[0003]—般，梯度材料通过手工的方式加料，精度低，效率低，因此需要开发一种机器操作的梯度布料装置，避免人工铺料效率低和各梯度层厚度难以精确控制的难题。
【发明内容】
[0004]基于现有技术中存在的问题，本发明提供一种梯度触头材料粉体层状布料装置及方法，用于解决梯度触头材料梯度层精度差和梯度层粉体成形效率低的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现:
[0006]—种梯度触头材料粉体层状布料装置，包括底座、底座上安装有支杆，支杆上安装有与底座平行设置的分料盘，分料盘的上表面安装有贮料盘，分料盘的下表面安装有导料盘，贮料盘和导料盘能够相对于分料盘平移；
[0007]所述的贮料盘上加工有多个垂直贯通贮料盘的出料孔，多个出料孔的中心轴线在同一个平面内；
[0008]所述的分料盘上加工有与出料孔对应的垂直贯通分料盘的分料孔，IC料盘在平移过程中出料孔能够与分料孔对应连通；
[0009]所述的导料盘上加工有一个的垂直贯通导料盘的导料孔，导料盘在平移过程中导料孔能够依次与分料孔连通；
[0010]所述的导料盘下方可拆卸安装有与导料孔连通的模具。
[0011]本发明还具有如下区别技术特征:
[0012]所述的分料盘在支杆上的位置可调节。
[0013]所述的分料盘的上表面和下表面分别设置有平移导轨，贮料盘沿着分料盘上表面的平移导轨运动，导料盘沿着分料盘下表面的平移导轨运动。
[0014]所述的出料孔、分料孔和导料孔的孔径相等。
[0015]—种采用如所述的梯度触头材料粉体层状布料装置的布料方法，该方法包括以下步骤:
[0016]步骤一，平移贮料盘，使得出料孔底端被分料盘封闭，将物料各自放入一个出料孔中；
[0017]步骤二，平移贮料盘，使得出料孔与分料孔对应连通，物料各自从出料孔中进入并分料孔；
[0018]步骤三，再次平移贮料盘，使得出料孔恢复底端封闭的状态；
[0019]步骤四，平移导料盘，使得导料孔依次与分料孔连通，将物料依次导入模具中，实现物料的层状布料。
[0020]该方法还包括以下步骤:
[0021]步骤五，重复步骤一至步骤四的工序，实现多层状分布的物料的层状布料。
[0022]本发明与现有技术相比，有益的技术效果是:
[0023]本发明避免了人工铺料效率低和各梯度层厚度难以精确控制的难题。本发明具有设备简单、易于操作、生产效率高、生产成本低，性能稳定可靠，适应性强等特点。本发明适用范围广，有一定流动性的粉剂状、颗粒状物料均可。通过改变贮料盘和分料盘上通孔的数量，可实现粉体层数的自由调整。
【附图说明】
[0024]图1是梯度触头材料粉体层状布料装置的整体结构示意图。
[0025]图2是贮料盘的俯视图。
[0026]图3是分料盘的俯视图。
[0027]图4是导料盘的俯视图。
[0028]图5是采用梯度触头材料粉体层状布料装置的生产工艺图。
[0029]图中各个标号的含义为:1-底座，2-支杆，3-分料盘，4-贮料盘，5-导料盘，6-出料孔，7-分料孔，8-导料孔，9-模具，10-转动轴。
[0030]以下结合附图和实施例对本发明的具体内容作进一步详细地说明。
【具体实施方式】
[0031]遵从上述技术方案，以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
[0032]实施例1:
[0033]本实施例给出一种梯度触头材料粉体层状布料装置，如图1至图4所示，包括底座
1、底座I上安装有支杆2，支杆2上安装有与底座I平行设置的分料盘3，分料盘3的上表面安装有贮料盘4，分料盘3的下表面安装有导料盘5，贮料盘4和导料盘5能够相对于分料盘3平移；
[0034]所述的贮料盘4上加工有多个垂直贯通贮料盘4的出料孔6，多个出料孔4的中心轴线在同一个平面内；
[0035]所述的分料盘3上加工有与出料孔6——对应的垂直贯通分料盘3的分料孔7，贮料盘4在平移过程中出料孔6能够与分料孔7对应连通；
[0036]所述的导料盘5上加工有一个的垂直贯通导料盘5的导料孔8，导料盘5在平移过程中导料孔8能够依次与分料孔7连通；
[0037]所述的导料盘7下方可拆卸安装有与导料孔8连通的模具9导料盘7与模具9之间通过T型槽相连。
[0038]分料盘3在支杆2上的位置可调节，便于实际操作。
[0039]分料盘3的上表面和下表面分别设置有平移导轨10，贮料盘4沿着分料盘3上表面的平移导轨10运动，导料盘5沿着分料盘3下表面的平移导轨10运动。平移导轨10为燕尾键形状，与贮料盘4和导料盘5上设置的燕尾槽配合实现平移。
[0040]出料孔6、分料孔7和导料孔8的孔径相等，均为Φ，出料孔6和分料孔7的数量可以根据需要改变，本实施例中，出料孔6为3个，分料孔7为3个，导料孔8为I个。
[0041]分料盘3的厚度小于贮料盘4的厚度，分料盘3的厚度根据布料层的厚度而定，即分料盘3的厚度和分料孔7的孔径能够很大程度上调节物料之间的比例关系。
[0042]实施例2:
[0043]本实施例给出一种梯度触头材料粉体层状布料方法，采用实施例1中的装置，所述的梯度触头材料为CuW80-CuW70-CuW60交替分布的CuW80-CuW70_CuW60梯度材料。如图5所示，具体过程如下所述:
[0044]步骤一，称量好纯度为99.8 %，粒径为12 μ m树枝状的铜粉，纯度99.8 %、粒径2-3 μ m的球形钨颗粒粉末，按比例混匀，分别得到一定量的CuW80、Cuff70和CuW60混合粉料(W的质量分数分别为80%、70%、60% );
[0045]平移贮料盘(4)，使得出料孔(6)底端被分料盘(3)封闭，将将CuW80、Cuff70和CuW60物料各自放入一个出料孔(6)中。
[0046]步骤二，平移贮料盘4，使贮料盘4上的3个出料孔6与分料盘3上的3个分料孔7正对，对应连通，并轻微震动，使贮料盘4中的铜粉、WC粉、CuCr0.5粉填满分料盘3上的3个分料孔7。
[0047]步骤三，再次平移贮料盘4，使得出料孔6恢复底端封闭的状态；
[0048]步骤四，平移导料盘5，使得导料孔8依次与分料孔7连通，将物料依次导入模具9中，实现物料的层状布料。
[0049]步骤五，重复步骤一至步骤四的工序，将贮料盘4内的物料均匀层铺到模具9中，得到多层状分布的CuW80-CuW70-CuW60梯度试样，之后进行压制成型。
[0050]实施例3:
[0051]本实施例给出一种梯度触头材料粉体层状布料方法，采用实施例1中的装置，所述的梯度触头材料为CuMo50-CuMo40-CuMo30交替分布的CuMo50-CuMo40_CuMo30梯度材料。如图5所示，具体过程如下所述:
[0052]步骤一，称量好纯度为99.8%，粒径为12 μπι树枝状的铜粉和纯度99.5%，粒径4-5 μ m的球形钼颗粒粉末，按比例混匀，CuMo50、CuMo40、CuMo30混合粉料(Mo的质量分数分别为 50%、40%、30% )；
[0053]其它步骤与实施例2的步骤一至步骤五相同，得到多层状分布的CuMo50-CuMo40-CuMo30梯度试样，之后进行压制成型。
【主权项】
1.一种梯度触头材料粉体层状布料装置，包括底座(I)、底座(I)上安装有支杆(2)，其特征在于:支杆(2)上安装有与底座(I)平行设置的分料盘(3)，分料盘(3)的上表面安装有贮料盘(4)，分料盘(3)的下表面安装有导料盘(5)，贮料盘(4)和导料盘(5)能够相对于分料盘(3)平移； 所述的贮料盘⑷上加工有多个垂直贯通贮料盘⑷的出料孔(6)，多个出料孔(4)的中心轴线在同一个平面内； 所述的分料盘(3)上加工有与出料孔(6) —一对应的垂直贯通分料盘(3)的分料孔(7)，贮料盘⑷在平移过程中出料孔(6)能够与分料孔(7)对应连通； 所述的导料盘(5)上加工有一个的垂直贯通导料盘(5)的导料孔(8)，导料盘(5)在平移过程中导料孔(8)能够依次与分料孔(7)连通； 所述的导料盘(7)下方可拆卸安装有与导料孔(8)连通的模具(9)。2.如权利要求1所述的梯度触头材料粉体层状布料装置，其特征在于:所述的分料盘(3)在支杆(2)上的位置可调节。3.如权利要求1所述的梯度触头材料粉体层状布料装置，其特征在于:所述的分料盘(3)的上表面和下表面分别设置有平移导轨(10)，贮料盘(4)沿着分料盘(3)上表面的平移导轨(10)运动，导料盘(5)沿着分料盘(3)下表面的平移导轨(10)运动。4.如权利要求1所述的梯度触头材料粉体层状布料装置，其特征在于:所述的出料孔(6)、分料孔(7)和导料孔⑶的孔径相等。5.一种采用如权利要求1至4任一权利要求所述的梯度触头材料粉体层状布料装置的布料方法，其特征在于:该方法包括以下步骤: 步骤一，平移贮料盘(4)，使得出料孔(6)底端被分料盘(3)封闭，将物料各自放入一个出料孔(6)中； 步骤二，平移贮料盘(4)，使得出料孔(6)与分料孔(7)对应连通，物料各自从出料孔(6)中进入并分料孔(7); 步骤三，再次平移贮料盘(4)，使得出料孔(6)恢复底端封闭的状态； 步骤四，平移导料盘(5)，使得导料孔(8)依次与分料孔(7)连通，将物料依次导入模具(9)中，实现物料的层状布料。6.如权利要求5所示的方法，其特征在于:该方法还包括以下步骤: 步骤五，重复步骤一至步骤四的工序，实现多层状分布的物料的层状布料。
【专利摘要】本发明提供了一种梯度触头材料粉体层状布料装置及方法,包括分料盘、贮料盘和导料盘，贮料盘上加工有出料孔，分料盘上加工有分料孔，出料孔能够与分料孔对应连通；导料盘上加工有导料孔，导料孔能够依次与分料孔连通；所述的导料盘下方可拆卸安装有与导料孔连通的模具。本发明避免了人工铺料效率低和各梯度层厚度难以精确控制的难题。本发明具有设备简单、易于操作、生产效率高、生产成本低，性能稳定可靠，适应性强等特点。本发明适用范围广，有一定流动性的粉剂状、颗粒状物料均可。通过改变贮料盘和分料盘上通孔的数量，可实现粉体层数的自由调整。
【IPC分类】B22F3/03
【公开号】CN105195739
【申请号】CN201510507906
【发明人】王发展, 刘秋晓, 阎龙
【申请人】西安建筑科技大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月18日