一种粉末冶金放电等离子烧结系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及粉末冶金装置技术领域，尤其是一种粉末冶金放电等离子烧结系统。
【背景技术】
[0002]放电等离子烧结(SPS)是近年来发展起来的一种新型的快速烧结技术，由于等离子活化烧结技术融等离子活化、热化、电阻加热为一体，因而具有升温快速、烧结时间短、晶粒均匀、有利于控制烧结体的细微结构等特点，其利用脉冲能、放电脉冲压力和焦耳热产生的瞬时高温场来实现烧结过程，对于实现优质高效、低耗能低成本的材料制备具有重要意义。
[0003]然而，现有的放电等离子烧结系统由于系统结构设置的不甚合理，尤其是脉冲发生装置的电路结构的设计缺陷，导致系统的烧结温度、脉冲电流可调性较差等问题，严重影响了放电等离子烧结装置的推广使用。
【实用新型内容】
[0004]针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种系统结构简单、可调性强、控制方便的粉末冶金放电等离子烧结系统。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种粉末冶金放电等离子烧结系统，它包括依次连接的中央集控装置、SPS控制装置、SPS加压装置、脉冲电流发生器、上冲压模和下冲压模，所述SPS控制装置与中央集控装置电性连接并受控于中央集控装置，所述SPS控制装置控制SPS加压装置同时带动上冲压模和下冲压模作相对运动或相背运动，所述SPS控制装置还通过脉冲电流发生器分别向上冲压模和下冲压模施加脉冲电流；
[0007]所述脉冲电流发生器包括用于输出脉冲电流的主电路单元、用于调节脉冲电流的幅值的控制电路单元和用于进行强弱电隔离的光耦隔离电路单元，所述主电路单元同时与SPS控制装置、上冲压模和下冲压模电性连接，所述控制电路单元通过光耦隔离电路单元与主电路单元连接。
[0008]优选地，所述主电路单元包括整流桥、储能电容和开关管，所述整流桥的输入端与SPS控制装置电性连接、输出端通过光敏电阻连接于储能电容的两端，所述储能电容的两端并联有安规电容和放电电阻，所述储能电容的一端与开关管的发射极连接、另一端连接于上冲压模的一端或下冲压模的一端，所述上冲压模的另一端或下冲压模的另一端与开关管的集电极连接，所述开关管的基极与光耦隔离电路单元的输出端相连。
[0009]优选地，所述光耦隔离电路单元包括A3120型光耦，所述光耦的3号引脚通过第一电阻与控制电路单元的输出端相连、6号引脚和7号引脚均通过第一电阻组连接于开光管的基极。
[0010]优选地，所述光耦的2号引脚与3号引脚之间连接有第一开关。
[0011]优选地，所述控制电路单元包括7555型定时器，所述定时器的7号引脚与6号引脚之间依次连接有第四电阻和电位器，所述定时器的7号引脚通过依次串联的第三电阻和第二电阻连接8号引脚，所述定时器的3号引脚与第一电阻连接、2号引脚与I号引脚之间连接有第三电容，所述第三电容的两端并联有第四电容。
[0012]优选地，所述第四电容通过第二开关并联于第三电容的两端。
[0013]优选地，所述上冲压模包括上电极和上压头，所述上压头通过上电极与脉冲电流发生器和SPS加压装置连接；所述下冲压模包括下电极和下压头，所述下压头通过下电极与脉冲电流发生器和SPS加压装置连接。
[0014]由于采用了上述方案，本实用新型利用控制电路单元来实现主电路单元的脉冲电流的调整，使其保持方向相同、峰值固定等，进而使上冲压模和下冲压模对粉末晶粒进行脉冲电流加热和垂直单向施压，有利于加速烧结致密化过程，得到高质量的烧结体；其系统结构简单、调节性强，具有很强的实用性。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型实施例的系统原理示意图；
[0016]图2是本实用新型实施例的脉冲电流发生器的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0018]如图1和图2所示，本实施例的粉末冶金放电等离子烧结系统，它包括依次连接的中央集控装置1、SPS控制装置2、SPS加压装置3、脉冲电流发生器、上冲压模和下冲压模；其中，中央集控装置I可集成位移测量、气氛控制、水冷、温度测量等组件，SPS控制装置2与中央集控装置I电性连接并受控于中央集控装置1，SPS控制装置2控制SPS加压装置3同时带动上冲压模和下冲压模作相对运动或相背运动，SPS控制装置2还通过脉冲电流发生器分别向上冲压模和下冲压模施加脉冲电流；而脉冲电流发生器则包括用于向上冲压模和下冲压模输出脉冲电流的主电路单元4、用于调节脉冲电流的幅值的控制电路单元5和用于进行强弱电隔离的光耦隔离电路单元6，主电路单元4同时与SPS控制装置2、上冲压模和下冲压模电性连接，控制电路单元5通过光親隔离电路单元6与主电路单元4连接。如此，利用控制电路单元5来实现主电路单元4的脉冲电流的调整，使其保持方向相同、峰值固定等，进而使上冲压模和下冲压模对粉末晶粒进行脉冲电流加热和垂直单向施压，有利于加速烧结致密化过程，得到高质量的烧结体。
[0019]进一步地，本实施例的主电路单元4包括整流桥、储能电容Cl和开关管Tl，整流桥的输入端与SPS控制装置2电性连接、输出端通过光敏电阻ZE连接于储能电容Cl的两端，储能电容Cl的两端并联有安规电容C2 (即Y电容)和放电电阻R1，储能电容Cl的一端与开关管Tl的发射极连接、另一端连接于上冲压模的一端或下冲压模的一端，上冲压模的另一端或下冲压模的另一端与开关管Tl的集电极连接，开关管Tl的基极与光耦隔离电路单元6的输出端相连。如此，热敏电阻ZE可抑制上电浪涌电流，安规电容C2可防止开关管Tl