利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统。该系统包括：挤压切割装置（3），将输入的内部中空的预成型热管（1）的一端挤压成型、密封并截断；挤压真空流体注入装置（9），在预成型热管（1）的未被挤压成型、密封和截断的另一端，使预成型热管（1）的内部形成真空，保持预成型热管（1）的内部真空，向预成型热管（1）的内部注入预定量的含有纳米粒子的流体，将预成型热管（1）的另一端挤压成型、密封并截断，由此形成多孔芯平板型纳米热管；控制装置（6），被构造为控制挤压切割装置（3）的挤压成型、密封和截断操作以及挤压真空流体注入装置（9）的形成真空、注入流体、挤压成型、密封和截断操作。
【专利说明】利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统，尤其是在预成型内部形成中空孔芯的D型热管之后，该系统挤压预成型热管的一端，使预成型热管的内部形成完全真空，在保持预成型热管的内部真空并向预成型热管的内部注入预定量的含有纳米粒子的流体之后，挤压、密封并截断预成型热管的另一端。
【背景技术】
[0002]普通的热管(Heat Pipe)因为自身蒸发，温度差等热的不均衡问题，形成利用流体密度差与微细管压力使流体流动的原理的热传导装置，而且热管在没有其它动力情况下，根据自然对流传热，其热处理性能比空气冷却式散热片/板的热处理性能优秀，所以广泛适用于需要热交换的产业领域，例如冷暖转换用的热交换机，电子产品冷却用的散热片(Heat Sink)，太阳能集热器，各种预热器等，而且热管的应用范围也在持续扩大。
[0003]上述热管的热处理性能是以流体的种类与注入量，内部真空度，纯净度及吸液芯结构的毛细作用力等作为重要变数来适用，利用几乎没有形状制约条件这一特点，对制成圆筒型、平板型等普通型的热管进行改型及改良，以达到热处理性能提高，或者改善使毛细作用力增加的吸液芯结构的研究正积极地进行中。
[0004]但是，以此技术基准制作热管时，存在以下问题点:
[0005]第I点，制作过程所必需的工艺大部分以手工作业方式完成，因此需要依赖制作者的熟练程度。存在制作者不同，产品质量也不同的问题。
[0006]第2点，根据使用对象需要的规格定好热管的宽度，长度，孔芯数等，但是这样的话要求非常精确，所以在以手工方式进行制作时，完全按照预定规格制作的话非常困难，因此存在需要很多人力、时间的问题。
[0007]第3点，热管吸液芯结构最多由16个孔芯构成，各个孔芯分别注入满足长度要求的含有预定量纳米粒子的流体。但是，如果手工制作的话，注入过程费时费力。因为注入的液体具有挥发特性，所以液体会持续微量消耗，各个孔芯中的流体量也因此变得不同，所以热量不易向外部散发，存在热传导性能低下的问题。
[0008]第4点，制作完成的热管需要进行泄漏试验，需要通过另外工艺进行末端密封，在现有技术条件下使用的是环氧树脂或类似焊料的有害物质进行末端密封，如果长期使用的话，作业者长期接触有害物质，容易诱发职业病问题。
[0009]第5点，现有的热管是在内部形成真空之后注入流体，但是如果具备真空与注入双重功能的话，需要使用高价的装置或者选择在内部顶端插入止回阀的方法。止回阀使用橡胶或硅密封圈套住，如果插入热管内部的话，管的内壁紧贴密封圈密封好，但是此时即便存在微小的误差，真空也无法实现，一定要插入阻气阀，才能密封好末端。如果在插入阻气阀之后，末端未进行追加工艺进行密封的话，因为反复进行热处理会使密封圈变硬，丧失密封功能，结果造成内部真空度降低以及流体泄出，导致热处理功能丧失的问题，另外因为阻气阀由人工制作而成，所以制作费用高，导致热管单价全面提高的问题。[0010]第6点，现有的技术是根据真空度注入流体的注入量，或者是先注入预定量的流体，加热使流体膨胀之后，再密封形成真空的方式。但是，如果以真空度的真空压力注入流体的话，存在真空度减少、热传导率大大降低的问题。在注入流体之后，依赖于加热后的流体的膨胀系数来维持预定真空度比较困难，而且真空度的测定也较难，存在品质的统一性难以确保的问题。
[0011]第7点，现有的技术选择改善吸液芯结构的方法以提高热效率。但是，这样的技术需要产生较大费用制作吸液芯，导致制作成本提高的问题。
[0012]第8点，现存的技术达到工艺自动化程度比较困难，依赖制作者熟练程度的情况较多，同样存在制作单价高的问题。
【发明内容】
[0013]技术问题
[0014]本发明提供一种利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统，以解决与在【背景技术】部分描述的问题相同或相似的问题。
[0015]技术方案
[0016]一种利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统，所述系统包括:挤压切割装置(3)，被构造为将输入到挤压切割装置(3)中的内部中空的预成型热管(I)的一端挤压成型、密封并截断；挤压真空流体注入装置(9)，被构造为在从挤压切割装置(3)出来的预成型热管(I)的未被挤压成型、密封和截断的另一端，使预成型热管(I)的内部形成真空，保持预成型热管(I)的内部真空，向预成型热管(I)的内部注入预定量的含有纳米粒子的流体，然后将预成型热管(I)的另一端挤压成型、密封并截断，由此形成多孔芯平板型纳米热管；控制装置(6 )，被构造为控制挤压切割装置(3 )对预成型热管(I)的一端的挤压成型、密封和截断操作以及挤压真空流体注入装置(9)对预成型热管(I)的另一端的形成真空、注入流体、挤压成型、密封和截断操作。
[0017]所述系统还包括:输送辊(10)，布置在挤压切割装置(3)和挤压真空流体注入装置(9)之间，被构造为将从挤压切割装置(3)出来的预成型热管(I)调转方向并输送到挤压真空流体注入装置(9)。
[0018]挤压切割装置(3)包括上部挤压夹具(11)、下部挤压夹具(12)、上部垂直导向杆(14)、下部挤压夹具固定板(15)、上部挤压夹具固定板(17)、上部汽缸固定板(18)、下部垂直导向杆(20)、切割刀(21)、切割夹具(22)、下部汽缸固定板(23)、底座(24)、下部汽缸
(25)、上部汽缸(63)。底座(24)形成为中空的立方体框架，固定在所述系统的工装平台或地面上。下部挤压夹具固定板(15)布置在底座(24)上，在下部挤压夹具固定板(15)的中部布置下部挤压夹具(12)。在下部挤压夹具固定板(15)上围绕下部挤压夹具(12)垂直布置上部垂直导向杆(14),上部垂直导向杆(14)延伸穿过上部挤压夹具固定板(17)的导向杆插孔(17b)，上部汽缸固定板(18)布置并支撑在上部垂直导向杆(14)的上端部。上部挤压夹具(11)布置在上部挤压夹具固定板(17)的滑块卡槽(17a)中，与下部挤压夹具(12)面对。上部汽缸(63)布置在上部汽缸固定板(18)的中部。
[0019]在下部挤压夹具固定板(15)上在每个上部垂直导向杆(14)的外侧与垂直导向杆
(14)接触地且垂直地布置支撑柱(19)。上部汽缸固定板(18)还布置并支撑在支撑柱(19)上。上部汽缸(63)的汽缸轴延伸穿过上部汽缸固定板(18)，连接到上部挤压夹具固定板(17)。
[0020]在下部挤压夹具固定板(15)上在下部挤压夹具(12)的宽度方向侧关于下部挤压夹具(12)对称地布置一对导向体(13)，在底座(24)上布置水平导辊(16)。水平导辊(16)与一对导向体(13 )和下部挤压夹具(12 )的中部对齐。
[0021]在底座(24)的内部空间中，下部垂直导向杆(20)垂直地安装在下部挤压夹具固定板(15)的下表面上。在下部垂直导向杆(20)的内侧表面上形成引导槽，切割夹具(22)插入地安装在所述引导槽中，切割刀(21)安装在切割夹具(22)上。下部汽缸固定板(23)布置在下部垂直导向杆(20)上，下部汽缸(25)安装在下部汽缸固定板(23)的中部，下部汽缸(25)的汽缸轴延伸穿过下部汽缸固定板(23)，连接到切割夹具(22)。
[0022]下部垂直导向杆(20)位于下部挤压夹具(12)的长度方向侧且关于下部挤压夹具
(12)对称。在下部挤压夹具(12)中设置刀孔(12b)，切割刀(21)可运动地穿过刀孔(12b)。
[0023]在底座(24)的内部空间中布置油压供应装置(29)，油压供应装置(29)偏向底座
[24]的内部空间的一侧，连接到上部汽缸(63)和下部气缸(25)。上部汽缸(63)和下部气缸(25 )与所述控制装置(6 )通信。
[0024]挤压真空流体注入装置(9)包括上部挤压夹具(27)、下部挤压夹具(28)、上部垂直导向杆(49，50)、下部挤压夹具固定板(41)、下部挤压密封夹具(53)、上部挤压密封夹具
(51)、下部垂直导向杆(26)、切割刀(44)、切割夹具(45)、下部汽缸固定板(46)、上部气缸固定板(47，48)、底座(39)、下部汽缸(68)、上部汽缸(43)、真空流体注入部分。底座(39)形成为中空的立方体框架，固定在所述系统的工装平台或地面上。下部挤压夹具固定板(41)布置在底座(39)上，在下部挤压夹具固定板(41)的中部布置下部挤压夹具(28)。在下部挤压夹具固定板(41)上在下部挤压夹具(28 )的长度方向侧关于下部挤压夹具(28 )对称地且垂直地布置一对第一上部垂直导向杆(49),与下部挤压夹具(28)对齐,第一上部垂直导向杆(49)延伸穿过上部挤压夹具(27)的导向杆插孔(27a)。在下部挤压夹具固定板(41)上在下部挤压夹具(28)的宽度方向侧沿着下部挤压夹具(28)的长度方向关于下部挤压夹具(28)对称地且垂直地布置一对第二上部垂直导向杆(50),第二上部垂直导向杆(50)延伸穿过上部挤压密封夹具(51)和下部挤压密封夹具(53)的导向杆插孔(53a)。上部汽缸固定板(47，48)布置并支撑在第一上部垂直导向杆(49)的上端部和第二上部垂直导向杆
(50)的上端部，上部汽缸(43)布置在上部汽缸固定板(47，48)上。
[0025]在下部挤压夹具固定板(41)上沿着下部挤压夹具(28)的长度方向在第一上部垂直导向杆(49)的外侧和第二上部垂直导向杆(50)的外侧垂直地布置支撑柱(56，57, 58)。上部汽缸固定板(47，48)还布置并支撑在支撑柱(56，57，58)上。上部汽缸(43)的汽缸轴延伸穿过上部汽缸固定板(47，48 )，连接到上部挤压夹具(27 )和上部挤压密封夹具(51)。
[0026]在下部挤压夹具固定板(41)上沿着下部挤压夹具(28)的宽度方向在第一上部垂直导向杆(49)的外侧布置导向体(40),在底座(39)上布置水平导棍(62),水平导棍(62)与导向体(40)对齐。
[0027]在上部挤压密封夹具(51)和下部挤压密封夹具(53)上布置硅块(59，60)。在上部挤压密封夹具(51)和下部挤压密封夹具(53)的两侧表面布置带有卡口(61a)的挡板(52,61)。[0028]在底座(39)的内部空间中，下部垂直导向杆(26)垂直地安装在下部挤压夹具固定板(41)的下表面上。在下部垂直导向杆(26)的内侧表面上形成引导槽，切割夹具(45)插入地安装在所述引导槽中，切割刀(44)安装在切割夹具(45)上。下部汽缸固定板(46)布置在下部垂直导向杆(26)上，下部汽缸(68)安装在下部汽缸固定板(46)的中部，下部汽缸(68)的汽缸轴延伸穿过下部汽缸固定板(46)，连接到切割夹具(45)。
[0029]下部垂直导向杆(26)位于下部挤压夹具(28)的长度方向侧且关于下部挤压夹具
(28)对称。在下部挤压夹具(28)中设置刀孔(28b)，切割刀(44)可运动地穿过刀孔(28b)。
[0030]在底座(39)的内部空间中布置油压供应装置(35)，油压供应装置(35)偏向底座(39)的内部空间的一侧，连接到上部汽缸(43)和下部气缸(68)。上部汽缸(43)和下部气缸(68 )与所述控制装置(6 )通信。
[0031]真空流体注入部分包括真空夹具(55)、真空夹具固定板(54)、管路、自动开关(30)、自动球状开闭器(34)、切点式流量计(33)、减压调节器(32)。真空夹具固定板(54)布置在下部挤压夹具固定板(41)上，沿着下部挤压夹具(28)的宽度方向位于第二上部垂直导向杆(50)的外侧。真空夹具(55)布置在真空夹具固定板(54)中，与下部挤压夹具(28)的中部对齐。真空夹具(55)的喷嘴(55b)穿过挡板(61)的卡口(61a),插入到下部挤压密封夹具(53)中的硅块(60)上，与预成型热管(I)的中空孔芯(2)对准。真空夹具(55)的真空流体注入口( 55a)形成在喷嘴(55b)后面与喷嘴(55b)连通，真空流体注入口( 55a)通过所述管路连接到压缩储存罐(36)。在所述管路上依次布置自动开关(30)、自动球状开闭器(34 )、切点式流量计(33 )、减压调节器(32 )。
[0032]有益效果
[0033]通过根据本发明的利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统，使得制作的纳米热管达到产品规格化，品质统一化，热效率提高，质量提升，人工费用节减，成本节减，生产率提高，适合大批量生产纳米热管。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1是根据本发明，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统制作的纳米热管在挤压成型、切割完成之后的斜视图。
[0035]图2是根据本发明，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统的斜视构造图。
[0036]图3是根据本发明，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统的挤压切割装置的斜视图。
[0037]图4是根据本发明，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统的挤压真空流体注入装置的斜视图。
[0038]图5是根据本发明，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统的挤压切割装置的拆解斜视图。
[0039]图6是根据本发明，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统的挤压切割装置的夹具部分的拆解斜视图。
[0040]图7是根据本发明，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统的挤压真空流体注入装置的拆解斜视图。[0041]图8是根据本发明，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统的挤压真空流体注入装置的真空流体注入部分的拆解斜视图。
[0042]图9是根据本发明，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统的挤压真空流体注入装置的真空流体注入夹具的拆解组装图。
[0043]图10是根据本发明，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统的挤压真空流体注入装置的挤压切割部分的拆解斜视图。
[0044]图11是根据本发明，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统的挤压真空流体注入装置的真空夹具的斜视图。
[0045]图12是根据本发明，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统的水平导向体与水平导辊的斜视图。
[0046]图13是根据本发明，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统的正视构造图。
【具体实施方式】
[0047]为实施本发明，下面参照附图作以下具体内容的说明。
[0048]图1是根据本发明，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统制作的纳米热管在挤压成型、切割完成之后的斜视图，图2至图13是根据本发明，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统的示例性构成图。
[0049]如图1所示，根据本发明，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统将D型的预成型热管(I)制作形成多孔芯平板型纳米热管。预成型热管(I)的材质是壁薄面宽的平板型铝材，在预成型热管(I)内部一体地形成多个中空孔芯(2)，在中空孔芯(2)的内壁沿预成型热管(I)的长度方向上下对称形成多个卡槽(2a)，卡槽(2a)的大小与数量根据最终成型的纳米热管的热传导设计而定，例如卡槽(2a)的深度是0.3mm至0.4mm,宽度是0.2mm 至 0.3mm。
[0050]预成型热管(I)要想具体适用于对象，首先需要选择与适用对象的热量要求相符的长、宽及孔芯数量等，然后按照选择的参数精确截断。然而，因为预成型热管(I)由铝材制成，而铝的质地较软，所以在截断操作时预成型热管(I)的端部的各个孔芯(2)的吸液芯结构可能被破损，这样需要精确加工截断预成型热管(I)。
[0051]如图2至图13所示，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统如此截断加工预成型热管(I)而形成纳米热管。该系统包括挤压切割装置(3)、挤压真空流体注入装置
(9)、控制装置(6)。挤压切割装置(3)和挤压真空流体注入装置(9)按照先后顺序对预成型热管(I)进行操作。
[0052]挤压切割装置(3)被构造为将从所述系统外部输入到挤压切割装置(3)中的内部中空的预成型热管(I)的一端挤压成型、密封并截断。
[0053]挤压真空流体注入装置(9)被构造为在从挤压切割装置(3)出来的预成型热管(O的未被挤压成型、密封和截断的另一端，使预成型热管(I)的内部形成真空，保持预成型热管(I)的内部真空，向预成型热管(I)的内部(中空孔芯(2))注入预定量的含有纳米粒子的流体，然后将预成型热管(I)的另一端挤压成型、密封并截断，由此形成多孔芯平板型纳米热管。[0054]控制装置(6)被构造为控制挤压切割装置(3)对预成型热管(I)的一端的挤压成型、密封和截断操作以及挤压真空流体注入装置(9)对预成型热管(I)的另一端的形成真空、注入流体、挤压成型、密封和截断操作。这样，整个操作自动化。
[0055]如图2所示，所述系统还包括输送辊(10)，输送辊(10)布置在挤压切割装置(3)和挤压真空流体注入装置(9)之间，被构造为将从挤压切割装置(3)出来的预成型热管(I)调转方向(调头，使得预成型热管(I)的另一端面对挤压真空流体注入装置(9))并输送到挤压真空流体注入装置(9)。
[0056]如图2，图3，图5，图6，图13所示，挤压切割装置(3)包括上部挤压夹具(11 )、下部挤压夹具(12)、上部垂直导向杆(14)、下部挤压夹具固定板(15)、上部挤压夹具固定板(17)、上部汽缸固定板(18)、下部垂直导向杆(20)、切割刀(21)、切割夹具(22)、下部汽缸固定板(23)、底座(24)、下部汽缸(25)、上部汽缸(63)。
[0057]底座(24)形成为中空的立方体框架，四个侧面和内部掏空而形成四个底座支柱(见图3)，通过四个下部支脚(底座支柱的下端)固定在所述系统的工装平台或地面上。
[0058]下部挤压夹具固定板(15)布置在底座(24)上(例如，通过螺钉等)。在下部挤压夹具固定板(15)的中部布置下部挤压夹具(12)。在下部挤压夹具固定板(15)上围绕下部挤压夹具(12)垂直布置上部垂直导向杆(14)。彼此相邻的上部垂直导向杆(14)分隔开的距离与上部垂直导向杆(14)延伸穿过的上部挤压夹具固定板(17)的导向杆插孔(17b)分隔开的距离相对应。上部垂直导向杆(14)延伸穿过上部挤压夹具固定板(17)的导向杆插孔(17b)。在上部垂直导向杆(14)延伸穿过上部挤压夹具固定板(17)的导向杆插孔(17b)之后，将上部汽缸固定板(18)布置并支撑在上部垂直导向杆(14)的上端部。上部挤压夹具(11)布置在上部挤压夹具固定板(17)的滑块卡槽(17a)中，与下部挤压夹具(12)面对。上部汽缸(63)布置在上部汽缸固定板(18)的中部(例如，通过螺丝和螺母等)。
[0059]这里，考虑到各个部件的防护以及上部汽缸(63)的操作影响，在下部挤压夹具固定板(15)上在每个上部垂直导向杆(14)的外侧与垂直导向杆(14)接触地且垂直地布置支撑柱(19)。彼此相邻的支撑柱(19)分隔开的距离与上部汽缸固定板(18)中支撑柱(19)将要安装到的位置分隔开的距离相对应。上部汽缸固定板(18)还布置并支撑在支撑柱(19)上。上部汽缸(63)的汽缸轴延伸穿过上部汽缸固定板(18)，连接到上部挤压夹具固定板
(17),进而连接到上部挤压夹具(11)。这样可使上部挤压夹具(11)进行精确的垂直运动。
[0060]为了更好地弓I导预成型热管(I)进入挤压切割装置(3 )置于上部挤压夹具(11)和下部挤压夹具(12)之间，在下部挤压夹具固定板(15)上在下部挤压夹具(12)的宽度方向侧关于下部挤压夹具(12 )对称地布置一对导向体(13 ),在底座(24 )上布置水平导棍(16 ),水平导辊(16)不与下部挤压夹具固定板(15)在位置上发生干涉，而是沿着下部挤压夹具
(12)的宽度方向，与一对导向体(13)和下部挤压夹具(12)的中部对齐。
[0061]在底座(24)的内部空间中，下部垂直导向杆(20)垂直地安装在下部挤压夹具固定板(15)的下表面上(例如，通过螺钉等)。下部垂直导向杆(20)位于下部挤压夹具(12)的长度方向侧且关于下部挤压夹具(12)对称。在下部垂直导向杆(20)的内侧表面上形成引导槽(见图5)，切割夹具(22)插入地安装在引导槽中以被引导。切割刀(21)安装在切割夹具(22)上。下部汽缸固定板(23)布置在下部垂直导向杆(20)上。下部汽缸(25)安装在下部汽缸固定板(23 )的中部(例如，通过螺丝和螺母等)。下部汽缸(25 )的汽缸轴延伸穿过下部汽缸固定板(23)，连接到切割夹具(22)，进而连接到切割刀(21)。这样可使切割刀
(21)进行精确的垂直运动。在下部挤压夹具(12)中设置刀孔(12b)，切割刀(21)可运动地穿过刀孔(12b)。
[0062]下部气缸(25)驱动切割刀(21)向上运动，穿过下部挤压夹具(12)的刀孔(12b)，接触、切割和截断预成型热管(I)的一端，进入上部挤压夹具(11)的刀孔(lib)。为了给上部汽缸(63 )和下部气缸(25 )供应油压以使上部汽缸(63 )和下部气缸(25 )能够精准操作，在底座(24 )的内部空间中还布置油压供应装置(29 )，油压供应装置(29 )偏向底座(24 )的内部空间的一侧(位于水平导辊(16)下方)，连接到上部汽缸(63)和下部气缸(25)，不与下部垂直导向杆(20)在位置上发生干涉。上部汽缸(63)和下部气缸(25)与连接到噪音阀
(38)的控制装置(6)通信，通过控制装置(6)的控制而精确操作。
[0063]如图2，图4，图7-13所示，挤压真空流体注入装置(9)包括上部挤压夹具(27)、下部挤压夹具(28)、上部垂直导向杆(49，50)、下部挤压夹具固定板(41)、下部挤压密封夹具
(53)、上部挤压密封夹具(51)、下部垂直导向杆(26)、切割刀(44)、切割夹具(45)、下部汽缸固定板(46)、上部气缸固定板(47，48)、底座(39)、下部汽缸(68)、上部汽缸(43)、真空流体注入部分。
[0064]底座(39)形成为中空的立方体框架，四个侧面和内部掏空而形成四个底座支柱(见图4)，通过四个下部支脚(底座支柱的下端)固定在所述系统的工装平台或地面上。
[0065]下部挤压夹具固定板(41)布置在底座(39)上(例如，通过螺钉等)。在下部挤压夹具固定板(41)的中部布置下部挤压夹具(28)。在下部挤压夹具固定板(41)上在下部挤压夹具(28 )的长度方向侧关于下部挤压夹具(28 )对称地且垂直地布置一对第一上部垂直导向杆(49)，与下部挤压夹具(28)对齐。这一对第一上部垂直导向杆(49)分隔开的距离与第一上部垂直导向杆(49)延伸穿过的上部挤压夹具(27)的导向杆插孔(27a)分隔开的距离相对应。第一上部垂直导向杆(49)延伸穿过上部挤压夹具(27)的导向杆插孔(27a)。在下部挤压夹具固定板(41)上在下部挤压夹具(28 )的宽度方向侧沿着下部挤压夹具(28 )的长度方向关于下部挤压夹具(28)对称地且垂直地布置一对第二上部垂直导向杆(50)。这一对第二上部垂直导向杆(50)分隔开的距尚与第二上部垂直导向杆(50)延伸穿过的上部挤压密封夹具(51)的导向杆插孔(见图7)和下部挤压密封夹具(53)的导向杆插孔(53a)分隔开的距离相对应。第二上部垂直导向杆(50)延伸穿过上部挤压密封夹具(51)和下部挤压密封夹具(53)的导向杆插孔(53a)，以使下部挤压密封夹具(53)布置在下部挤压夹具固定板(41)上。在上部垂直导向杆(49，50)分别延伸穿过上部挤压夹具(27)、上部挤压密封夹具(51)和下部挤压密封夹具(53 )之后，分别将上部汽缸固定板(47，48 )布置并支撑在上部垂直导向杆(49，50 )的上端部。上部汽缸(43 )布置在上部汽缸固定板(47，48 )上(例如，通过螺丝和螺母等)。
[0066]这里，考虑到各个部件的防护以及上部汽缸(43)的操作影响，在下部挤压夹具固定板(41)上沿着下部挤压夹具(28)的长度方向在上部垂直导向杆(49，50)的外侧垂直地布置支撑柱(56，57，58)。彼此相邻的支撑柱(56，57，58)分隔开的距离与上部汽缸固定板(47,48)中支撑柱(56，57，58)将要安装到的位置分隔开的距离相对应。上部汽缸固定板(47，48)还布置并支撑在支撑柱(56，57，58)上，以在形成真空或流体注入时不至于泄漏。上部汽缸(43 )的汽缸轴延伸穿过上部汽缸固定板(47，48 )，连接到上部挤压夹具(27 )和上部挤压密封夹具(51)。这样可使上部挤压夹具(27 )和上部挤压密封夹具(51)进行精确的
垂直运动。
[0067]为了更好地弓I导预成型热管(I)进入挤压真空流体注入装置(9 )置于上部挤压夹具(27 )和下部挤压夹具(28 )之间，在下部挤压夹具固定板(41)上在下部挤压夹具(28 )的宽度方向在第一上部垂直导向杆(49)的外侧布置导向体(40)。在底座(39)上布置水平导辊(62)，水平导辊(62)不与下部挤压夹具固定板(41)在位置上发生干涉，而是沿着下部挤压夹具(28)的宽度方向，与导向体(40)和下部挤压夹具(28)的中部对齐。
[0068]分别在上部挤压密封夹具(51)和下部挤压密封夹具(53)上布置娃块(59，60),以当上部挤压密封夹具(51)和下部挤压密封夹具(53)执行挤压操作时，维持完好的密封状态。为了防止硅块(59，60)向外部挤出或歪斜，分别在上部挤压密封夹具(51)和下部挤压密封夹具(53)的两侧表面布置带有卡口(61a)的挡板(52，61)。
[0069]在底座(39)的内部空间中，下部垂直导向杆(26)垂直地安装在下部挤压夹具固定板(41)的下表面上(例如，通过螺钉等)。下部垂直导向杆(26)位于下部挤压夹具(28)的长度方向侧且关于下部挤压夹具(28)对称。在下部垂直导向杆(26)的内侧表面上形成引导槽(见图7)，切割夹具(45)插入地安装在引导槽中以被引导。切割刀(44)安装在切割夹具(45)上。下部汽缸固定板(46)布置在下部垂直导向杆(26)上。下部汽缸(68)安装在下部汽缸固定板(46)的中部(例如，通过螺丝和螺母等)。下部汽缸(68)的汽缸轴延伸穿过下部汽缸固定板(46)，连接到切割夹具(45)，进而连接到切割刀(44)。这样可使切割刀(44)进行精确的垂直运动。在下部挤压夹具(28 )中设置刀孔(28b )，切割刀(44)可运动地穿过刀孔(28b)。
[0070]下部气缸(68)驱动切割刀(44)向上运动，穿过下部挤压夹具(28)的刀孔(28b)，接触、切割和截断预成型热管(I)的另一端，进入上部挤压夹具(27)的刀孔(27c)。为了给上部汽缸(43)和下部气缸(68)供应油压以使上部汽缸(43)和下部气缸(68)能够精准地操作，在底座(39 )的内部空间中还布置油压供应装置(35 )，油压供应装置(35 )偏向底座
(39)的内部空间的一侧(位于挤压真空流体注入装置(9)后面)，连接到上部汽缸(43)和下部气缸(68),不与下部垂直导向杆(26)在位置上发生干涉。在底座(39)的内部空间的另一侧布置真空泵(37)(位于水平导辊(62)下方)。上部汽缸(43)和下部气缸(68)与连接到噪音阀(38)的控制装置(6)通信，通过控制装置(6)的控制而精确操作。
[0071]真空流体注入部分包括真空夹具(55)、真空夹具固定板(54)、管路、自动开关
(30)、自动球状开闭器(34)、切点式流量计(33)、减压调节器(32)。真空夹具固定板(54)布置在下部挤压夹具固定板(41)上，沿着下部挤压夹具(28)的宽度方向位于第二上部垂直导向杆(50)的外侧。真空夹具(55)布置在真空夹具固定板(54)中，使得真空夹具(55)与下部挤压夹具(28)的中部对齐。真空夹具(55)的喷嘴(55b)穿过挡板(61)的卡口(61a)，插入到下部挤压密封夹具(53 )中的硅块(60 )上，贴紧预成型热管(I)且与预成型热管(I)的中空孔芯(2 )对准。真空夹具(55 )的真空流体注入口( 55a)形成在喷嘴(55b )后面与喷嘴(55b)连通。真空流体注入口(55a)通过管路连接到储存待注入的含纳米粒子的流体的压缩储存罐(36)。在该管路上依次布置自动开关(30)、自动球状开闭器(34)、切点式流量计(33)、减压调节器(32)，以实现精确的流量注入。
[0072]下面参照附图描述根据本发明，利用纳米粒子制作多孔芯平板型纳米热管的系统制作纳米热管的相关工艺。
[0073]参照图1至图2，根据适用对象的热量要求确定预成型热管(I)的长、宽及孔芯数量等，在预成型热管(I)的表面刻划标记并沿着标记截断。
[0074]依此截断的预成型热管(1)，首先去除预成型热管(I)内部与外部的污染物，送入挤压切割装置(3)，以将预成型热管(I)的一端挤压密封好。对此，通过水平导辊(16)输送预成型热管(I)水平插入导向体(13)的卡槽(见图5，防止预成型热管(I)歪扭)，预成型热管(I)从导向体(13)的卡槽出来，一直前进到下部挤压夹具(12)，继续运动直至看不见下部挤压夹具(12)的刀孔(12b)。此时，预成型热管(I)在水平状态下精准地置于下部挤压夹具(12)的挤压刃(12a)上。上部汽缸(63)推动上部挤压夹具固定板(17)向下运动，使得上部挤压夹具(11)垂直滑落，在接触预成型热管(I)的上表面通过挤压刃(lie)挤压之后，上部汽缸(63 )保持停止状态，下部汽缸(25 )推动切割夹具(22 )向上运动，切割刀(21)穿过刀孔(12b)，从下部接触预成型热管(I)的下表面，截断被压薄的预成型热管(I )，然后回到原来的位置，为下一次工艺操作做好准备。然后，上部挤压夹具(11)回到原来的位置。通过控制装置(6)精确控制上部汽缸(63)和下部气缸(25)的操作。
[0075]—端挤压密封好的预成型热管(I)利用挤压真空流体注入装置(9)，使预成型热管(I)的内部形成真空，然后向预成型热管(I)的内部(中空孔芯(2))注入预定量的含有纳米粒子的流体，然后将预成型热管(I)的另一端挤压密封。对此，从挤压切割装置(3)出来的一端挤压密封好的预成型热管(I)在输送辊(10)上调转方向，使得预成型热管(I)的未被挤压密封的另一端面对挤压真空流体注入装置(9)。通过水平导辊(62)输送预成型热管
(I)水平插入导向体(40)的卡槽(40a)，预成型热管(I)从导向体(40)的卡槽(40a)出来，对准硅块(60 )上的真空夹具(55 )的喷嘴(55b )，运动到接触真空夹具(55 )的喷嘴(55b )，此时自动开关(30)使喷嘴(55b)打开接通真空泵(37)而使预成型热管(I)的内部形成真空(真空度由连接到真空泵(37 )的真空感应器感测，并由控制装置(6 )基于感测信号来控制)。然后，自动开关(30)使喷嘴(55b)打开接通流体注入部分(例如，油压供应装置(35))，以将含有纳米粒子的流体注入到预成型热管(I)的内部。通过自动开关(30)、自动球状开闭器
(34)、切点式流量计(33)、减压调节器(32)实现预定量流体的注入(在本领域中这是成熟技术，在此不再描述)。
[0076]然后，上部汽缸(43 )推动上部挤压夹具(27 )和上部挤压密封夹具(51)向下运动，在接触预成型热管(I)的上表面挤压、密封预成型热管(I)的另一端之后，上部汽缸(43 )保持停止状态(预成型热管(I)内部残存的流体会自动排到外部)。下部汽缸(68)推动切割夹具(45)向上运动，切割刀(44)穿过下部挤压夹具(28)的刀孔(28b)，从下部接触预成型热管(I)的下表面，截断被压薄的预成型热管(1)，然后回到原来的位置。然后，上部挤压夹具(27)和上部挤压密封夹具(51)回到原来的位置，为下一次工艺操作做好准备。通过控制装置(6)精确控制上部汽缸(43)和下部气缸(68)的操作。这样，形成多孔芯平板型纳米热管。
[0077]由于在上述过程中，预成型热管(I)通过挤压切割装置(3)的水平导辊(16)和导向体(13)以及挤压真空流体注入装置(9)的水平导辊(62)和导向体(40)保持水平状态，所以注入预成型热管(I)内部的含有纳米粒子的流体均匀分布在预成型热管(I)的内部而不至于向预成型热管(I)的一端歪斜。而且，预成型热管(I)的两端被双重挤压并密封，所以流体不会泄漏到外部。仅需要通过简单的操作修改预成型热管(I)的长度，即可使预成型热管符合适用对象的热量要求。
[0078]综上所述，上面仅仅是本发明的示例，关于本发明，凡是具有一般常识的技术人员，在本发明的事项与范围内，可进行多种修改，变更，添加。依此进行的修改，变更及添加皆属于权利要求的范围之内。
[0079]其余标号的描述
[0080]图2
[0081 ] 4-真空挤压流体注入部分
[0082]5-真空流体注入调节部分
[0083]6a-电路箱，连接真空传感器，内置噪音阀(38)与PLC装置的电路
[0084]7-油压辅助油箱支撑板
[0085]图4
[0086]31-流体注入夹具部分
[0087]66-真空泵安装台
[0088]67-真空连接管
[0089]图6
[0090]Ila-废料排出口
[0091]Ilc-上部挤压截断夹具部分
[0092]图11
[0093]27b_废料排出口
[0094]28a-挡板
[0095]图12
[0096]62a-滚珠轴承导向。
【权利要求】
1.一种利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统，其特征在于，所述系统包括: 挤压切割装置(3)，被构造为将输入到挤压切割装置(3)中的内部中空的预成型热管(1)的一端挤压成型、密封并截断； 挤压真空流体注入装置(9)，被构造为在从挤压切割装置(3)出来的预成型热管(I)的未被挤压成型、密封和截断的另一端，使预成型热管(I)的内部形成真空，保持预成型热管(O的内部真空，向预成型热管(I)的内部注入预定量的含有纳米粒子的流体，然后将预成型热管(I)的另一端挤压成型、密封并截断，由此形成多孔芯平板型纳米热管； 控制装置(6)，被构造为控制挤压切割装置(3)对预成型热管(I)的一端的挤压成型、密封和截断操作以及挤压真空流体注入装置(9)对预成型热管(I)的另一端的形成真空、注入流体、挤压成型、密封和截断操作。
2.根据权利要求1所述的利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统，其特征在于，所述系统还包括: 输送辊(10)，布置在挤压切割装置(3)和挤压真空流体注入装置(9)之间，被构造为将从挤压切割装置(3 )出来的预成型热管(I)调转方向并输送到挤压真空流体注入装置(9 )。
3.根据权利要求1所述的利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统，其特征在于，挤压切割装置(3)包括上部挤压夹具(11)、下部挤压夹具(12)、上部垂直导向杆(14)、下部挤压夹具固定板(15)、上部挤压夹具固定板(17)、上部汽缸固定板(18)、下部垂直导向杆(20)、切割刀(21)、切割夹具(22)、下部汽缸固定板(23)、底座(24)、下部汽缸(25)、上部汽缸(63)， 底座(24)形成为中空的立方体框架，固定在所述系统的工装平台或地面上， 下部挤压夹具固定板(15)布置在底座(24)上，在下部挤压夹具固定板(15)的中部布置下部挤压夹具(12)， 在下部挤压夹具固定板(15)上围绕下部挤压夹具(12)垂直布置上部垂直导向杆(14),上部垂直导向杆(14)延伸穿过上部挤压夹具固定板(17)的导向杆插孔(17b),上部汽缸固定板(18)布置并支撑在上部垂直导向杆(14)的上端部， 上部挤压夹具(11)布置在上部挤压夹具固定板(17)的滑块卡槽(17a)中，与下部挤压夹具(12)面对， 上部汽缸(63)布置在上部汽缸固定板(18)的中部。
4.根据权利要求3所述的利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统，其特征在于， 在下部挤压夹具固定板(15)上在每个上部垂直导向杆(14)的外侧与垂直导向杆(14)接触地且垂直地布置支撑柱(19 )， 上部汽缸固定板(18)还布置并支撑在支撑柱(19)上， 上部汽缸(63)的汽缸轴延伸穿过上部汽缸固定板(18)，连接到上部挤压夹具固定板(17)。
5.根据权利要求4所述的利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统，其特征在于， 在下部挤压夹具固定板(15 )上在下部挤压夹具(12 )的宽度方向侧关于下部挤压夹具(12)对称地布置一对导向体(13)，在底座(24)上布置水平导辊(16)， 水平导辊(16)与一对导向体(13)和下部挤压夹具(12)的中部对齐。
6.根据权利要求3所述的利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统，其特征在于， 在底座(24)的内部空间中，下部垂直导向杆(20)垂直地安装在下部挤压夹具固定板(15)的下表面上， 在下部垂直导向杆(20)的内侧表面上形成引导槽，切割夹具(22)插入地安装在所述引导槽中，切割刀(21)安装在切割夹具(22)上， 下部汽缸固定板(23)布置在下部垂直导向杆(20)上，下部汽缸(25)安装在下部汽缸固定板(23)的中部，下部汽缸(25)的汽缸轴延伸穿过下部汽缸固定板(23)，连接到切割夹具(22)。
7.根据权利要求6所述的利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统，其特征在于， 下部垂直导向杆(20)位于下部挤压夹具(12)的长度方向侧且关于下部挤压夹具(12)对称， 在下部挤压夹具(12)中设置刀孔(12b)，切割刀(21)可运动地穿过刀孔(12b)。
8.根据权利要求4或6所述的利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统，其特征在于， 在底座(24 )的内部空间中布置油压供应装置(29 )，油压供应装置(29 )偏向底座(24 )的内部空间的一侧，连接到上部汽缸(63)和下部气缸(25)， 上部汽缸(63)和下部气缸(25)与所述控制装置(6)通信。
9.根据权利要求1所述的利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统，其特征在于，挤压真空流体注入装置(9)包括上部挤压夹具(27)、下部挤压夹具(28)、上部垂直导向杆(49，50)、下部挤压夹具固定板(41)、下部挤压密封夹具(53)、上部挤压密封夹具(51)、下部垂直导向杆(26)、切割刀(44)、切割夹具(45)、下部汽缸固定板(46)、上部气缸固定板(47，48)、底座(39)、下部汽缸(68)、上部汽缸(43)、真空流体注入部分， 底座(39)形成为中空的立方体框架，固定在所述系统的工装平台或地面上， 下部挤压夹具固定板(41)布置在底座(39)上，在下部挤压夹具固定板(41)的中部布置下部挤压夹具(28)， 在下部挤压夹具固定板(41)上在下部挤压夹具(28)的长度方向侧关于下部挤压夹具(28)对称地且垂直地布置一对第一上部垂直导向杆(49),与下部挤压夹具(28)对齐,第一上部垂直导向杆(49)延伸穿过上部挤压夹具(27)的导向杆插孔(27a), 在下部挤压夹具固定板(41)上在下部挤压夹具(28)的宽度方向侧沿着下部挤压夹具(28)的长度方向关于下部挤压夹具(28)对称地且垂直地布置一对第二上部垂直导向杆(50)，第二上部垂直导向杆(50)延伸穿过上部挤压密封夹具(51)和下部挤压密封夹具(53)的导向杆插孔(53a), 上部汽缸固定板(47，48)布置并支撑在第一上部垂直导向杆(49)的上端部和第二上部垂直导向杆(50)的上端部,上部汽缸(43)布置在上部汽缸固定板(47，48)上。
10.根据权利要求9所述的利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统，其特征在于， 在下部挤压夹具固定板(41)上沿着下部挤压夹具(28)的长度方向在第一上部垂直导向杆(49)的外侧和第二上部垂直导向杆(50)的外侧垂直地布置支撑柱(56，57, 58), 上部汽缸固定板(47，48)还布置并支撑在支撑柱(56，57，58)上， 上部汽缸(43)的汽缸轴延伸穿过上部汽缸固定板(47，48)，连接到上部挤压夹具(27)和上部挤压密封夹具(51)。
11.根据权利要求10所述的利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统，其特征在于， 在下部挤压夹具固定板(41)上沿着下部挤压夹具(28)的宽度方向在第一上部垂直导向杆(49)的外侧布置导向体(40)，在底座(39)上布置水平导辊(62)，水平导辊(62)与导向体(40)对齐。
12.根据权利要求11所述的利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统，其特征在于， 在上部挤压密封夹具(51)和下部挤压密封夹具(53)上布置硅块(59，60)， 在上部挤压密封夹 具(51)和下部挤压密封夹具(53)的两侧表面布置带有卡口(61a)的挡板(52，61)。
13.根据权利要求9所述的利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统，其特征在于， 在底座(39)的内部空间中，下部垂直导向杆(26)垂直地安装在下部挤压夹具固定板(41)的下表面上， 在下部垂直导向杆(26)的内侧表面上形成引导槽，切割夹具(45)插入地安装在所述引导槽中，切割刀(44)安装在切割夹具(45)上， 下部汽缸固定板(46)布置在下部垂直导向杆(26)上，下部汽缸(68)安装在下部汽缸固定板(46 )的中部，下部汽缸(68 )的汽缸轴延伸穿过下部汽缸固定板(46 )，连接到切割夹具(45)。
14.根据权利要求13所述的利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统，其特征在于， 下部垂直导向杆(26 )位于下部挤压夹具(28 )的长度方向侧且关于下部挤压夹具(28 )对称， 在下部挤压夹具(28 )中设置刀孔(28b )，切割刀(44)可运动地穿过刀孔(28b )。
15.根据权利要求10或13所述的利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统，其特征在于， 在底座(39)的内部空间中布置油压供应装置(35)，油压供应装置(35)偏向底座(39)的内部空间的一侧，连接到上部汽缸(43)和下部气缸(68)， 上部汽缸(43)和下部气缸(68)与所述控制装置(6)通信。
16.根据权利要求15所述的利用纳米粒子形成多孔芯平板型纳米热管的系统，其特征在于， 真空流体注入部分包括真空夹具(55)、真空夹具固定板(54)、管路、自动开关(30)、自动球状开闭器(34)、切点式流量计(33)、减压调节器(32)，真空夹具固定板(54)布置在下部挤压夹具固定板(41)上，沿着下部挤压夹具(28)的宽度方向位于第二上部垂直导向杆(50)的外侧， 真空夹具(55)布置在真空夹具固定板(54)中，与下部挤压夹具(28)的中部对齐， 真空夹具(55)的喷嘴(55b)穿过挡板(61)的卡口(61a),插入到下部挤压密封夹具(53)中的硅块(60)上，与预成型热管(1)的中空孔芯(2)对准， 真空夹具(55)的真空流体注入口(55a)形成在喷嘴(55b)后面与喷嘴(55b)连通，真空流体注入口( 55a)通过所述管路连接到压缩储存罐(36)， 在所述管路上依次布置自动开关(30)、自动球状开闭器(34)、切点式流量计(33)、减压调节器(32)。
【文档编号】B23P15/26GK103921088SQ201410098008
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2014年3月17日
【发明者】金永喆, 金权三 申请人:威海洋刻新能源有限责任公司