一种电火花工具电极用Cu基SiC复合微粉的制备方法

摘要

本发明公开了一种电火花工具电极用Cu基SiC复合微粉的制备方法，属于电火花放电加工技术领域，包括漏斗，特征在于：将SiC微粒表面进行化学镀铜并干燥制得SiC镀铜微粒；将Cu熔液倒入漏斗中，SiC镀铜微粒加到均匀送料器中，SiC镀铜微粒通过送料管均匀地进入导管，在高压氮气源的匀速风力下被吹出导管，Cu熔液包覆在SiC镀铜微粒的外周并一同从漏嘴漏下，被气体雾化成复合微粉。此种方法通过氮气将SiC微粒吹散在Cu熔液中，提高了SiC微粒分布的均匀性；同时通过增大SiC镀铜微粒的送料速度可以灵活提高SiC微粒的含量，利于提高抗电蚀性能。

权利要求

1.一种电火花工具电极用Cu基SiC复合微粉的制备方法，包括漏斗，其特征在于：步骤如下：(1)化学镀铜：将SiC制成粒径为3～5um的微粒，对SiC微粒表面进行化学镀铜并干燥，制得SiC镀铜微粒；

(2)制备熔液：将金属纯Cu加热至1150～1180℃，制得Cu熔液；

(3)微粒植入：在漏斗中设置导管，导管的下端位于漏斗底部的漏嘴处、上端连通高压氮气源，导管还连通送料管，送料管的另一端连接均匀送料器；漏斗的底部设置送气装置，送气装置的出气口朝向漏嘴处；

将步骤(2)制得的Cu熔液倒入漏斗中，步骤(1)制得的SiC镀铜微粒加到均匀送料器中，同时开启高压氮气源、均匀送料器和送气装置，SiC镀铜微粒通过送料管均匀地进入导管，并在高压氮气源的匀速风力下被吹出导管，Cu熔液包覆在SiC镀铜微粒的外周并一同从漏嘴漏下，被气体雾化成复合微粉；

(4)筛选：步骤(3)制得的复合微粉过100～150目筛，取筛下部分。

2.根据权利要求1所述的电火花工具电极用Cu基SiC复合微粉的制备方法，其特征在于：步骤(1)中化学镀铜的工作温度为80℃，化学镀铜时间为3小时。

3.根据权利要求2所述的电火花工具电极用Cu基SiC复合微粉的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所用化学镀溶液由14～16质量份五水硫酸铜、25～32质量份甲醛和10～12质量份氢氧化钠溶于1000质量份水中制成。

4.根据权利要求3所述的电火花工具电极用Cu基SiC复合微粉的制备方法，其特征在于：SiC微粒与化学镀溶液的质量比为1:10。

5.根据权利要求1至4任一所述的电火花工具电极用Cu基SiC复合微粉的制备方法，其特征在于：步骤(3)中送气装置的送气压力为1.2～1.4MPa。

说明书

一种电火花工具电极用Cu基SiC复合微粉的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于电火花放电加工技术领域，具体涉及一种电火花工具电极用Cu基SiC复合微粉的制备方法。

背景技术

[0002] 由于电火花技术在加工特殊性能材料、复杂结构以及微细零件等方面具有其它加工方法无法比拟的优越性，近年来逐渐被得到推广与应用。在电火花放电加工的过程中，被恪化、气化、爆炸抛出的电极材料不仅将工件材料烛除掉了，同时也将工具电极材料烛除掉，这就不可避免地产生了工具电极的损耗，而工具电极的损耗直接映射到工件上，影响其成型精度。

[0003] 为了提高工件的成型精度，一些专家学者们投入了对工具电极的研究。其中，本申请的发明人李丽副教授研发了一种复合电极，试图通过提高电极的抗电蚀性能来改善工件的成型质量，并向我国提出了发明专利申请，其申请号为201410130305.4，该电极是采用表面化学镀铜的SiC和TiB2微粉通过电沉积在铜基体中形成的，虽然一定程度上提高了工具电极的抗电蚀性能，但电极中添加的SiC和TiB2分布并不均匀，并且添加量也不易控制，这些都很大程度上影响了电极的使用性能。

[0004] 发明人经过进一步研究，发现要使添加的第二相微粒能够较均匀地分布在金属基体中，第二相微粒的制备是首先要解决的技术问题。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种电火花工具电极用Cu基SiC复合微粉的制备方法，能够提高第二相微粒的分布均匀性。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：发明一种电火花工具电极用Cu基SiC复合微粉的制备方法，包括漏斗，其特征在于：步骤如下：

[0007] (1)化学镀铜：将SiC制成粒径为3～5um的微粒，对SiC微粒表面进行化学镀铜并干燥，制得SiC镀铜微粒；

[0008] (2)制备熔液：将金属纯Cu加热至1150～1180℃，制得Cu熔液；

[0009] (3)微粒植入：在漏斗中设置导管，导管的下端位于漏斗底部的漏嘴处、上端连通高压氮气源，导管还连通送料管，送料管的另一端连接均匀送料器；漏斗的底部设置送气装置，送气装置的出气口朝向漏嘴处；

[0010] 将步骤(2)制得的Cu熔液倒入漏斗中，步骤(1)制得的SiC镀铜微粒加到均匀送料器中，同时开启高压氮气源、均匀送料器和送气装置，SiC镀铜微粒通过送料管均匀地进入导管，并在高压氮气源的匀速风力下被吹出导管，Cu熔液包覆在SiC镀铜微粒的外周并一同从漏嘴漏下，被气体雾化成复合微粉；

[0011] (4)筛选：步骤(3)制得的复合微粉过100～150目筛，取筛下部分。

[0012] 优选的，步骤(1)中化学镀铜的工作温度为80℃，化学镀铜时间为3小时。

[0013] 优选的，步骤(1)中所用化学镀溶液由14～16质量份五水硫酸铜、25～32质量份甲醛和10～12质量份氢氧化钠溶于1000质量份水中制成。

[0014] 优选的，SiC微粒与化学镀溶液的质量比为1:10。

[0015] 优选的，步骤(3)中送气装置的送气压力为1.2～1.4MPa。

[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0017] 1、本发明采用高压氮气将均匀送出的SiC镀铜微粒吹入待要漏出的Cu熔液中，被Cu熔液所包覆，并与Cu熔液一同从漏嘴中漏出，经气体雾化冷却成Cu基SiC复合微粉，使高熔点SiC微粒均匀分布在球形基体铜中，提高了SiC微粒分布的均匀性；同时通过增大SiC镀铜微粒的送料速度可以灵活提高SiC微粒的含量，利于提高抗电蚀性能；另外SiC微粒经过化学镀铜处理后增大了与Cu熔液的结合强度，使其充分发挥抗电蚀性能。

[0018] 2、由于Cu基体中包含了SiC微粒，提高了Cu对激光的吸收率，为利用激光烧结成型电极提供了有利的技术支持。

附图说明

[0019] 图1是制粉设备的结构图。

[0020] 附图标记为：1、漏斗；2、导管；3、高压氮气源；4、均匀送料器；5、送料管；6、送气装置；7、出气口；8、漏嘴。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

[0022] 实施例一

[0023] 依次按照以下步骤制得一种电火花工具电极用Cu基SiC复合微粉：

[0024] (1)将SiC制成粒径为3um的微粒，由14质量份的五水硫酸铜、25质量份的甲醛和10质量份的氢氧化钠溶于1000质量份的水中制成化学镀溶液，SiC微粒放入化学镀溶液中进行表面化学镀铜并干燥，SiC微粒与化学镀溶液的质量比为1:10，制得SiC镀铜微粒；化学镀铜的工作温度为80℃，时间为3小时；

[0025] (2)将金属纯Cu加热至1150℃，制得Cu熔液；

[0026] (3)在漏斗1中设置导管2，导管2的下端位于漏斗1底部的漏嘴8处、上端连通高压氮气源3，导管2还连通送料管5，送料管5的另一端连接均匀送料器4；漏斗1的底部设置送气装置6，送气装置6的出气口7朝向漏嘴8处；

[0027] 将步骤(2)制得的Cu熔液倒入漏斗1中，步骤(1)制得的SiC镀铜微粒加到均匀送料器4中，同时开启高压氮气源3、均匀送料器4和送气装置6，SiC镀铜微粒通过送料管5均匀地进入导管2，并在高压氮气源3的匀速风力下被吹出导管2，Cu熔液包覆在SiC镀铜微粒的外周并一同从漏嘴8漏下，被送气装置6喷出的气体雾化成复合微粉；其中，送气装置6的送气压力为1.2MPa

[0028] (4)步骤(3)制得的复合微粉过100目筛，取筛下部分。

[0029] 实施例二

[0030] 本实施例与实施例一的不同之处在于：步骤(1)中SiC微粒的粒径为4um，化学镀溶液中五水硫酸铜的质量份数为15份，甲醛的质量份数为28份，氢氧化钠的质量份数为11份；步骤(2)中金属纯Cu的加热温度为1165℃；步骤(3)中送气装置6的送气压力为1.3MPa；步骤(4)中复合微粉的过筛目数为125目。

[0031] 实施例三

[0032] 本实施例与实施例一的不同之处在于：步骤(1)中SiC微粒的粒径为5um，化学镀溶液中五水硫酸铜的质量份数为16份，甲醛的质量份数为32份，氢氧化钠的质量份数为12份；步骤(2)中金属纯Cu的加热温度为1180℃；步骤(3)中送气装置6的送气压力为1.4MPa；步骤(4)中复合微粉的过筛目数为150目。

[0033] 采用上述方法采用高压氮气将SiC微粒吹入漏斗1底部的Cu熔液中，一方面避免了SiC微粒的上浮现象；另一方面将SiC微粒吹散开，增加其分布均匀性。并可以通过调整SiC镀铜微粒的送料量，灵活控制SiC微粒的含量，从而制备不同需求的工具电极。

[0034] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以组合、变更或改型均为本发明的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。