一种铜元素和锡元素的复合材料装置的制作方法

本发明涉及金属领域，尤其涉及一种铜元素和锡元素的复合材料装置。

背景技术：

铜合金以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金，铜锡合金是指指含有5~15%sn以及少量zn的铜合金，是最古老的合金(也称“青铜”)，具有高的机械强度和硬度，良好的铸造性能和加工性能，抗腐蚀，很好的承载性能，适当的导电率和易于焊接等特性。

目前工业上常用的青铜镀液有氰化物镀液和无氰镀液。氰化物镀液的均镀能力和分散能力好，镀层的色泽和成份容易控制，得到的铜锡合金镀层结晶细致，结合力好，孔隙率低，抗蚀性强。

含锡15%以下为低锡青铜，常用于装饰性镀层的底层或中间层;中锡青铜的含锡量为15%～30%，它的硬度比低锡青铜搞，可以做保护装饰性镀层的底层，但不宜做表面镀层;含锡超过40%的称为高锡青铜，在空气中稳定性好，具有良好的钎焊能力和导电能力。

随着科技的发展，电子设备越来越普及，铜锡元素组成的电子元件广泛普及应用，但是，由于不知道铜锡的比例在多少比较合适，才能够发挥电子元件最优的性能，我们需要对铜锡合金进行研究和改造，使其提升其最好的性能，因此我们需要一个制造铜锡合金的样机，用于研究不同比例的铜锡合金，以便选择性能最优的铜锡合金。

目前，铜合金的产品存在很多种类，但是，市面上还比较缺少此类生产设备，基于此，有必要研究一种铜元素和锡元素复合材料的装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种铜元素和锡元素的复合材料装置，本发明设计新颖、结构简单，使用方便，能够制作出不同成份以及不同比例的铜元素复合材料，用于研究，便于选择其中最优的复合材料。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种铜元素和锡元素的复合材料装置，包括原料卷、高温加热炉、高温搅拌炉、成型模具和模具安装座；所述原料卷包括缠绕铜元素丝的主料卷和缠绕锡元素丝的辅料卷，所述主料卷和辅料卷的下方设置进料装置，所述进料装置位于高温加热炉的上方，所述高温加热炉包括设置在主料卷下方的主炉和设置在辅料卷下方的辅炉，所述主炉和辅炉的底部设置有输液管，所述输液管与高温搅拌炉连接，所述高温搅拌炉包括炉体以及设置在炉体内的搅拌器，所述搅拌器与炉体外的搅拌电机连接，所述炉体的底部设置有连接成型模具的进料管，所述成型模具与模具安装座连接。采用此技术方案，由进料装置分别驱动主料卷和辅料卷上的铜元素丝和锡元素丝进入到主炉和辅炉中进行高温加热熔化成金属水，然后，由输液管将其金属水输送到高温搅拌炉，由炉体中的搅拌器进行旋转搅拌混合均匀，最后，将搅拌均匀的金属水通过进料管注入到成型模具中。

作为优选，所述主炉、辅炉和高温搅拌炉设置为电阻炉或电热辐射炉。

作为优选，所述搅拌器包括设置在炉体内的搅拌叶以及与搅拌叶连接的搅拌轴，所述搅拌轴与搅拌电机连接；所述炉体的底部设置为中间底的漏斗型。采用此技术方案，由搅拌电机带动连接的搅拌轴，使搅拌轴上的搅拌叶旋转搅拌。

作为优选，所述模具安装座包括上模固定座和下模固定座，所述下模固定座的底部设置有底座，所述底座通过导向柱和液压顶杆与下模固定座连接，所述液压顶杆与液压控制系统连接。采用此技术方案，由液压控制系统通过液压油驱动连接的液压顶杆，使液压顶杆的活塞杆所连接的下模固定座带动连接的下模与上模连接或分离。

作为优选，所述成型模具包括连接上模固定座的上模和连接下模固定座的下模，所述上模和下模之间设置有多个成型样板的型腔，所述型腔与上模上设置的浇注口连接，所述浇注口与进料管连接，所述型腔中均刻有元素名称、型号、重量或规格中的一种或多种。采用此技术方案，有助于成型后的样板进行登记，便于查找。

作为优选，所述进料装置包括进料孔以及设置在进料孔底部的电动剪刀和设置在进料孔一侧的滚轮，另一侧的驱动轮，所述驱动轮与驱动电机连接。采用此技术方案，由驱动电机带动连接的驱动轮，使驱动轮连接的铜元素丝和/或锡元素丝向主炉和/或辅炉中移动；电动剪刀用于剪断铜元素丝和/或锡元素丝。其中，通过控制驱动轮旋转的圈数可以进行定量送料。

作为优选，所述输液管和进料管上设置有开关控制阀，所述开关控制阀与控制器连接，所述控制器与搅拌电机、驱动电机、高温加热炉、高温搅拌炉、电动剪刀、液压控制系统和计算机连接。采用此技术方案，计算机用于给控制器发生指令，控制器用于控制连接的搅拌电机、驱动电机、高温加热炉、高温搅拌炉、电动剪刀、液压控制系统和开关控制阀。其中，开关控制阀设置为电磁阀。

作为优选，所述铜元素丝采用纯度为99.99％的铜丝，所述锡元素丝采用纯度为99.99％锡丝。

作为优选，所述复合材料中铜元素的比例设置在51％-90％，锡元素比例设置在49％-10％。

作为优选，所述控制器包括连接电源的控制电路板以及设置在控制电路板上的控制开关。

本发明的有益效果是：

1.本发明设计新颖、结构简单，使用方便，能够制作出不同成份以及不同比例的铜元素复合材料，用于研究，便于选择其中最优的复合材料；

2.本发明的装置可以通过以铜元素为主，锡元素为辅，制作出几十种不同比例的铜元素复合材料，以便于科研研究。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明涉及的结构示意图；

图2为本发明涉及的进料装置结构示意图；

图3为本发明涉及的高温搅拌炉俯视图；

图4为本发明涉及的下模示意图；

图5为本发明涉及的开模示意图。

图中标号说明：原料卷1，高温加热炉2，高温搅拌炉3，成型模具4，模具安装座5，主料卷6，辅料卷7，进料装置8，主炉9，辅炉10，输液管11，搅拌器12，搅拌叶121，搅拌轴122，搅拌电机13，进料管14，上模固定座15，下模固定座16，底座17，导向柱18，液压顶杆19，开关控制阀20，上模401，下模402，型腔403，浇注口404，进料孔801，滚轮802，驱动轮803，驱动电机804，电动剪刀805。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

参照图1至图5所示，一种铜元素和锡元素的复合材料装置，包括原料卷1、高温加热炉2、高温搅拌炉3、成型模具4和模具安装座5；所述原料卷1包括缠绕铜元素丝的主料卷6和缠绕锡元素丝的辅料卷7，所述主料卷6和辅料卷7的下方设置进料装置8，所述进料装置8位于高温加热炉2的上方，所述高温加热炉2包括设置在主料卷6下方的主炉9和设置在辅料卷7下方的辅炉10，所述主炉9和辅炉10的底部设置有输液管11，所述输液管11与高温搅拌炉3连接，所述高温搅拌炉3包括炉体以及设置在炉体内的搅拌器12，所述搅拌器12与炉体外的搅拌电机13连接，所述炉体的底部设置有连接成型模具4的进料管14，所述成型模具4与模具安装座5连接。采用此技术方案，由进料装置8分别驱动主料卷6和辅料卷7上的铜元素丝和锡元素丝进入到主炉9和辅炉10中进行高温加热熔化成金属水，然后，由输液管11将其金属水输送到高温搅拌炉3，由炉体中的搅拌器12进行旋转搅拌混合均匀，最后，将搅拌均匀的金属水通过进料管14注入到成型模具4中。

作为优选，所述主炉9、辅炉10和高温搅拌炉2设置为电阻炉或电热辐射炉。

作为优选，所述搅拌器12包括设置在炉体内的搅拌叶121以及与搅拌叶121连接的搅拌轴122，所述搅拌轴122与搅拌电机13连接；所述炉体的底部设置为中间底的漏斗型。采用此技术方案，由搅拌电机13带动连接的搅拌轴122，使搅拌轴122上的搅拌叶121旋转搅拌。

作为优选，所述模具安装座5包括上模固定座15和下模固定座16，所述下模固定座16的底部设置有底座17，所述底座17通过导向柱18和液压顶杆19与下模固定座16连接，所述液压顶杆19与液压控制系统连接。采用此技术方案，由液压控制系统通过液压油驱动连接的液压顶杆19，使液压顶杆19的活塞杆所连接的下模固定座16带动连接的下模402与上模401连接或分离。

作为优选，所述成型模具4包括连接上模固定座15的上模401和连接下模固定座16的下模402，所述上模401和下模402之间设置有多个成型样板的型腔403，所述型腔403与上模401上设置的浇注口404连接，所述浇注口404与进料管14连接，所述型腔403中均刻有元素名称、型号、重量或规格中的一种或多种。采用此技术方案，有助于成型后的样板进行登记，便于查找。

作为优选，所述进料装置8包括进料孔801以及设置在进料孔801底部的电动剪刀805和设置在进料孔801一侧的滚轮802，另一侧的驱动轮803，所述驱动轮803与驱动电机804连接。采用此技术方案，由驱动电机804带动连接的驱动轮803，使驱动轮803连接的铜元素丝和/或锡元素丝向主炉9和/或辅炉10中移动；电动剪刀805用于剪断铜元素丝和/或锡元素丝。其中，通过控制驱动轮803旋转的圈数可以进行定量送料。

作为优选，所述输液管11和进料管14上设置有开关控制阀20，所述开关控制阀20与控制器连接，所述控制器与搅拌电机13、驱动电机804、高温加热炉2、高温搅拌炉3、电动剪刀805、液压控制系统和计算机连接。采用此技术方案，计算机用于给控制器发生指令，控制器用于控制连接的搅拌电机13、驱动电机804、高温加热炉2、高温搅拌炉3、电动剪刀805、液压控制系统和开关控制阀20。其中，开关控制阀20设置为电磁阀。

作为优选，所述铜元素丝采用纯度为99.99％的铜丝，所述锡元素丝采用纯度为99.99％锡丝。

作为优选，所述复合材料中铜元素的比例设置在51％-90％，锡元素比例设置在49％-10％。

作为优选，所述控制器包括连接电源的控制电路板以及设置在控制电路板上的控制开关。

具体实施例：

在实际使用时，由进料装置分别驱动主料卷和辅料卷上的铜元素丝和锡元素丝进入到主炉和辅炉中进行高温加热熔化成金属水，然后，由输液管将其金属水输送到高温搅拌炉，由炉体中的搅拌器进行旋转搅拌混合均匀，最后，将搅拌均匀的金属水通过进料管注入到成型模具，由成型模具中的型腔成型规格统一规格的样板。然后，由科研人员进行测试，以研究其铜元素复合材料的性能。

其中，通过调整铜元素与锡元素的比例，可以生产出几十种以铜元素为主的复合材料供研究使用。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。