一种组合式滤芯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种组合式滤芯制备方法，所述组合式滤芯分为两部分，即滤芯和镶装部件；所述方法包括以下步骤：(1)制作组合滤芯的镶装部件；(2)根据镶装部件的形状制作自动化压型专用工装；(3)将镶装部件嵌入工装内，放置于自动化压制设备内；(4)调整设备参数，实现设备的自动填料、压制、脱模，使球形粉末直接在镶装部件内压制成形，得到组合滤芯生坯；(5)对组合滤芯生坯进行烧结，得到组合式滤芯成品。与常规生产方式相比，本发明专利技术实现了滤芯与镶装部件组合压制，共同烧结，省去了滤芯后续的装配工序，大幅节约了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种组合式滤芯的制备方法
本专利技术属于粉末冶金
，涉及用于粉末冶金的一种组合式滤芯的制备方法。该方法可实现滤芯与镶装部件组合压制，共同烧结，省去了后续滤芯的装配工序，大幅节约了成本。
技术介绍
粉末冶金滤芯具有过滤、消音、阻燃隔爆、除尘等作用。常用于过滤液体或者气体中微量的固体颗粒，流体通过滤芯后，其杂质被阻挡，而清洁的流物通过滤芯流出。目前，粉末冶金多孔滤芯制品广泛用于航空航天、石油化工、机械、环保、医疗等行业，按材质一般分为铜基、不锈钢基、镍基、钛基、铝基等。为保证滤芯制品具有发达的孔隙，一般选择球状金属粉末作为原料，传统组合滤芯生产时一般先将金属粉末松装装入相应模具中经高温烧结而成，然后采用压装方式将滤芯与镶装部件过盈装配，组合到一起。产品制作过程中的称料、灌装、脱模、装配都要靠人工完成，因此该工艺效率低、成本高。另外由于原料粉末不经压制而松装在耐高温的模具内直接进行烧结，粉末在模具内分布不均，存在较大的密度差，导致烧结后滤芯粉重偏差大，尺寸变化大、脱模时受力大，易产生严重变形，废品率高，进一步加剧了成本的升高。本专利技术公布的一种组合式滤芯的制备方法，是通过压制设备将滤芯在镶装部件内直接压制成形，精确控制滤芯粉重及尺寸，根据滤芯特点选择网带炉或真空炉烧结，烧结过程中滤芯与金属镶装部件形成了一定的冶金扩散结合层，从而提高了滤芯的结合强度、抗拉强度。同时该方法减少了后续的装配工序，大幅降低了成本，实现了组合滤芯的批量、稳定生产，为企业带来显著经济效益。
技术实现思路
本专利技术的目的通过以下技术方案实现。一种组合式滤芯的制备方法，包括如下步骤：所述组合式滤芯分为两部分，即滤芯部分和镶装部分。(结构示意图见说明书附图1)(1)制作组合滤芯的镶装部件。(2)根据镶装部件的形状制作自动化压型设备专用工装。(3)将镶装部件嵌入工装内，放置于自动化压制设备内。(4)调整设备参数，实现设备的自动填料、压制、脱模。使得球形粉末直接在镶装部件内压制成形，得到组合滤芯生坯。(5)对组合滤芯生坯进行烧结，得到需要的组合式滤芯成品。所述镶装部件可以是轴套类、螺母类部件，均由机加工方式制得。所述的专用工装装夹在设备压装平面上，起到固定镶装部件的作用。所述的压制方式中，镶装部件及工装替代了传统压制方式所需的阴模，不需要另投阴模，节约材料，降低生产成本。所述球形粉末可以是球形不锈钢粉、球形青铜粉、球形镍粉、球形钛粉、球形铝粉等，粒径范围为10μm-1000μm。所述组合滤芯的烧结，可根据滤芯特点选择网带炉或真空炉进行烧结，烧结后球形金属粉末与金属镶装部件形成一定的冶金扩散结合层，提高滤芯的抗拉强度。所述的滤芯烧结，需要制作保护工装，滤芯烧结时起到阻止产品氧化的作用。本专利技术的有益效果为：采用本专利技术公布的一种组合式滤芯制备方法可以实现多孔滤芯批量、稳定生产,同时解决了下道工序装配困难的问题。即采用高精度自动化成形设备使滤芯直接在镶装部件内成形，形成一定强度的组合件，再经烧结炉组合烧结，使滤芯与镶装部件扩散焊接。此方式省去了后续装配工序，解决了滤芯与镶装部件之间连接强度低的问题。压制工序采用自动化压制设备，效率及精度高；烧结工序采用了组合烧结工艺，提高了滤芯与镶装部件的结合强度，烧结后产品不需要再进行过盈装配，减少了装配工序，烧结过程中采用专用工装保护烧结件，避免了烧结过程中因氧化导致外观不良的现象，使得不锈钢等多种材质的滤芯均得以批量、稳定生产，产品生产过程中一致性稳定性大幅提升，可实现滤芯的批量化生产，降低生产成本。附图说明图1是本专利技术方法所备制的组合滤芯的结构示意图；图2是本专利技术实施例1中的产品实物图；图3是本专利技术实施例2中的产品实物图；图4是本专利技术实施例3中的产品实物图。具体实施方式针对现有技术不足，本专利技术提供了一种组合式滤芯制备技术。下面结合实例和附图对本专利技术作进一步说明：实施例1一种组合式滤芯制备方法。其步骤如下：(1)将棒材通过机加工方式加工成所需组合滤芯的镶装部件。镶装部件为轴套类，材质为SS316。(2)根据镶装部件的形状、尺寸制作自动化压型专用工装。将该工装装夹在设备压装平面上，使其能够精确定位镶装部件位置。(3)清理自动化压装设备工作面，并将镶装部件嵌入工装内，清理压制设备工作面。(4)将滤芯所需原料SS316L球形粉倒入自动化压型设备的料筒内并调整设备参数，以实现自动化压装设备自动称料、装粉、压制。该球形粉末粒径为125μm-180μm。压制过程中，滤芯重量控制在1.70-1.75g范围内，滤芯高度控制在3.05-3.10mm范围内。(4)压制完成后得到滤芯与镶装部件的组合件生坯，此时滤芯密度约3.5g/cm3。(5)将压制完成的组合件生坯运送至真空烧结炉旁等待烧结，烧结前需准备防止产品氧化的保护套，产品放于保护套内，保护套上、下端面均用陶瓷板封闭，封闭前需清理陶瓷板上浮尘。烧结过程中，控制温度及真空度，烧结过程中缓慢升温至1260℃保温60min后降温出炉。期间真空度不得大于50pa。(6)产品出炉后进行尺寸、外观、性能的检测。此时成品滤芯部分的厚度为3.05mm，外径14.05mm，密度约3.6g/cm3，最大气孔孔径为37.8μm，滤芯与镶装部件脱出力为2.1KN。实施例2一种组合式滤芯制备方法。其步骤如下：(1)将棒材通过机加工方式加工成所需组合滤芯的镶装部件。镶装部件为螺母类，材质为黄铜。(2)根据镶装部件的形状、尺寸制作自动化压型专用工装。将该工装装夹在设备压装平面上，使其能够精确定位镶装部件位置。(3)清理自动化压装设备工作面，并将镶装部件嵌入工装内，清理压制设备工作面。(4)将滤芯所需原料8-3铜球形粉倒入自动化压型设备的料筒内并调整设备参数，以实现自动化压装设备自动称料、装粉、压制。该球形粉末粒径为150μm-180μm。压制过程中，滤芯重量控制在1.65-1.70g范围内，滤芯高度控制在3.55-3.60mm范围内。(4)压制完成后得到滤芯与镶装部件的组合件生坯，此时滤芯密度约6.0g/cm3。(5)将压制完成的组合件生坯运送至网带烧结炉旁等待烧结，烧结前需准备防止产品氧化的保护套，产品放于保护套内，保护套上、下端面均用陶瓷板封闭，封闭前需清理陶瓷板上浮尘。烧结过程中，控制温度、网速及空气流量，烧结温度设定为850℃，网速设定为650r/min。(6)产品出炉后进行尺寸、外观、性能的检测。此时成品滤芯部分的厚度为3.65mm，外径10.0mm，密度约5.8g/cm3，最大气孔孔径为45.3μm，滤芯与镶装部件脱出力为3.2KN。实施例3一种组合式滤芯制备方法。其步骤如下：(1)将棒材通过机加工方式加工成所需组合滤芯的镶装部件。镶装部件为轴套类，材质为SS316。(2)根据镶装部件的形状、尺寸制作自动化压型专用工装。将该工装装夹在设备压装平面上，使其能够精确定位镶装部件位置。(3)清理自动化压装设备工作面，并将镶装部件嵌入工装内，清理压制设备工作面。(4)将滤芯所需原料CuSn10球形粉倒入自动化压型设备的料筒内并调整设备参数，以实现自动化压装设备自动称料、装粉、压制。该球形粉末粒径为500μm-1000μm。压制过程中，滤芯重量控制在3.40-3.45g范围内，滤芯高度控制在3.6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合式滤芯的制备方法，所述组合式滤芯分为两部分，即滤芯和镶装部件；其特征在于，包括如下步骤：(1)制作组合滤芯的镶装部件；(2)根据镶装部件的形状制作自动化压型专用工装；(3)将镶装部件嵌入工装内，放置于自动化压制设备内；(4)调整设备参数，实现设备的自动填料、压制、脱模，使球形粉末直接在镶装部件内压制成形，得到组合滤芯生坯；(5)对组合滤芯生坯进行烧结，得到组合式滤芯成品。

【技术特征摘要】
1.一种组合式滤芯的制备方法，所述组合式滤芯分为两部分，即滤芯和镶装部件；其特征在于，包括如下步骤：(1)制作组合滤芯的镶装部件；(2)根据镶装部件的形状制作自动化压型专用工装；(3)将镶装部件嵌入工装内，放置于自动化压制设备内；(4)调整设备参数，实现设备的自动填料、压制、脱模，使球形粉末直接在镶装部件内压制成形，得到组合滤芯生坯；(5)对组合滤芯生坯进行烧结，得到组合式滤芯成品。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述镶装部件是轴套类、螺母类部件，均通过机加工方式制得。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的压型专用工装装夹在设备压装平面上，起到固定镶装部件的作用...

【专利技术属性】
技术研发人员：高宇，王林山，梁雪冰，张福国，徐景杰，李平，穆艳如，祁凤彩，
申请(专利权)人：北京恒源天桥粉末冶金有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11