一种块体非晶合金表面图案快速加工成型的方法技术

本发明专利技术属于块体非晶合金表面图案加工技术领域，具体涉及一种块体非晶合金表面图案快速加工成型的方法，包括如下步骤：（1）按照所需图案加工模具；（2）按照设定压力使模具压设在待加工非晶合金的表面，然后采用电加热将待加工非晶合金加热至玻璃化转变温度以上，待加工非晶合金软化后在模具压力的作用下形成所需的图案。本发明专利技术在对待加工非晶合金施加设定压力的情况下，采用电加热的方式将待加工非晶合金迅速加热至玻璃化转变温度以上，在软化后的非晶合金表面形成所需的特定图案，图案加工速度快，效率高，加热时间短，不会向NC加工一样产生碎屑，同时不会影响非晶结构，不影响非晶合金的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种块体非晶合金表面图案快速加工成型的方法
本专利技术属于块体非晶合金表面图案加工
，具体涉及一种块体非晶合金表面图案快速加工成型的方法。
技术介绍
非晶合金是由超急冷凝固，合金凝固时原子来不及有序排列结晶，得到的固态合金是长程无序结构，组成它物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性，没有晶态合金的晶粒、晶界存在。这种非晶合金具有许多独特的性能，由于它的性能优异、工艺简单，从80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点。块体非晶合金在批量生产过程中，根据需求通常需要在外观表面加工出各种特定的图案，如品牌Logo、花纹图案等。目前，常用的加工方法如NC加工，不仅加工时间长、成本高、效率低，而且加工时还会产生许多金属碎屑，需要额外进行清理。因此，有必要开发一种可在块体非晶合金表面快速、高效地加工图案的方法，同时不会产生碎屑也不会影响其本身的非晶结构。
技术实现思路
为了提高块体非晶合金表面加工图案的速度，提高加工效率，同时不影响其本身的非晶结构，本专利技术公开了一种块体非晶合金表面图案快速加工成型的方法，将具有所需图案的模具按照设定压力压设在待加工非晶合金的表面，然后通过电加热使待加工部位迅速升温至玻璃化转变温度以上，软化后在模具压力下形成所需图案，加工速度快，效率高，加热时间短，不会产生碎屑，同时不会影响非晶结构。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种块体非晶合金表面图案快速加工成型的方法，包括如下步骤：（1）按照所需图案加工模具；（2）按照设定压力使模具压设在待加工非晶合金的表面，然后采用电加热将待加工非晶合金加热至玻璃化转变温度以上，待加工非晶合金软化后在模具压力的作用下形成所需的图案。作为优选，上述步骤（2）具体为：将模具接入电源正极，将待加工非晶合金接入电源负极，对模具或非晶合金施加设定压力使模具压设在待加工非晶合金的表面，接通电源，电流迅速加热接触位置使非晶合金温度升高至玻璃化转变温度以上，待加工非晶合金软化后在模具压力的作用下形成所需的图案。作为优选，上述步骤（2）具体为：将待加工非晶合金固定在工作台上，将模具安装在位于待加工非晶合金上方的气缸上，将模具接入电源正极，将待加工非晶合金接入电源负极，通过气缸驱动模具下降至压设在待加工非晶合金的表面，并达到设定压力，接通电源，电流迅速加热接触位置使非晶合金温度升高至玻璃化转变温度以上，待加工非晶合金软化后在模具压力的作用下形成所需的图案。作为优选，上述电源为中频逆变电源。作为优选，上述设定压力为1000-10000N。作为优选，上述电加热的电流为100-5000A，加热时间为1-999ms。作为优选，上述待加工非晶合金的过冷液相区宽度ΔT≤50℃，所述设定压力为5000-10000N，电流为100-3000A，加热时间为1-300ms。作为优选，上述待加工非晶合金的过冷液相区宽度50℃＜ΔT≤100℃，所述设定压力为2000-8000N，电流为100-4000A，加热时间为100-500ms。作为优选，上述待加工非晶合金的过冷液相区宽度ΔT＞100℃，所述设定压力1000-6000N，电流为100-5000A，加热时间为300-999ms。作为优选，上述模具为金属模具。本专利技术具有如下的有益效果：（1）本专利技术在对待加工非晶合金施加设定压力的情况下，采用电加热的方式将待加工非晶合金迅速加热至玻璃化转变温度以上，在软化后的非晶合金表面形成所需的特定图案，图案加工速度快，效率高，加热时间短，不会向NC加工一样产生碎屑，同时不会影响非晶结构，不影响非晶合金的性能；（2）本专利技术的加热时间仅为1-999ms，整个工艺仅需要几秒钟就可以完成，大大提高了生产效率，施压过程中利用气缸控制压力值，可实现精确控制；（3）由于加热时间仅为1-999ms，且电流只是局部加热待加工位置，不会导致非晶合金产生晶化，也不会使非晶合金表面发生氧化，不影响非晶合金的各项性能；（4）本专利技术针对不同过冷液相区宽度的非晶合金提供了不同的设定压力和加热时间，在实际生产过程中，可根据非晶合金的具体情况方便地选择压力和加热时间；（5）特别对于过冷液相区宽度小于50℃的非晶合金，由于其热稳定性很差，本专利技术的加热时间在300ms以内，不会对其本身性能产生影响，使低热稳定性的非晶合金热加工成为可能。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术在块体非晶合金表面加工图案所采用的加工装置的结构示意图；图2是本专利技术所用加工装置与加热电源负极联通的电线与驱动轴情况示意图；图3是本专利技术所用加工装置中电导滑环与驱动轴和电线的连接情况示意图；图4是本专利技术所用加工装置中加工模块的结构示意图；图5是本专利技术所用加工装置中模具的结构示意图；图6是实施例1在非晶合金表面形成图案的示意图；图7是实施例1加工后的非晶合金的金相图；图8是实施例2在非晶合金表面形成图案的示意图；图9是实施例2加工后的非晶合金的金相图；图10是实施例3在非晶合金表面形成图案的示意图；图11是实施例3加工后的非晶合金的金相图；图中：1.模具；11.图案；2.施压机构；21.施压气缸；22.绝缘块；3.加热电源；31.电线；32.电导滑环；321.定子；322.转子；4.块体非晶合金；5.旋转工作台；51.上料工位；52.加工工位；53.出料工位；54.加工模块；541.凹槽；6.固定架；61.驱动轴；7.固定盘。具体实施方式现在结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明。块体非晶合金表面图案快速加工成型的方法，包括如下步骤：（1）按照所需图案加工模具；（2）将待加工非晶合金固定在工作台上，将模具安装在位于待加工非晶合金上方的气缸上，将模具接入电源正极，将待加工非晶合金接入电源负极，通过气缸驱动模具下降至压设在待加工非晶合金的表面，并达到设定压力，接通电源，电流迅速加热接触位置使非晶合金温度升高至玻璃化转变温度以上，待加工非晶合金软化后在模具压力的作用下形成所需的图案。在具体实施方式中，电源可以采用中频逆变电源，模具所用的材料可以为铜或模具钢。具体实施例的加工过程中所采用的加工装置如图1所示，包括模具1、施压机构2和加热电源3，模具1和块体非晶合金4分别通过电线31与加热电源3的正极和负极联通，用于对块体非晶合金4进行加热；模具1固定设置在施压机构2上，用于通过施压机构2将模具1以设定压力压设在块体非晶合金4上，在块体非晶合金4上压印形成所需图案11。如图5所示，模具1上设有需要压印的图案11。在一种具体的实施方式中，如图1所示，块体非晶合金表面图案快速加工装置，还包括旋转工作台5，旋转工作台5为圆盘结构，包括均匀分布的上料工位51、加工工位52和出料工位53，旋转工作台5在与三个工位对应的位置分别设有加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种块体非晶合金表面图案快速加工成型的方法，其特征在于：包括如下步骤：/n（1）按照所需图案加工模具；/n（2）按照设定压力使模具压设在待加工非晶合金的表面，然后采用电加热将待加工非晶合金加热至玻璃化转变温度以上，待加工非晶合金软化后在模具压力的作用下形成所需的图案。/n

【技术特征摘要】
1.一种块体非晶合金表面图案快速加工成型的方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）按照所需图案加工模具；
（2）按照设定压力使模具压设在待加工非晶合金的表面，然后采用电加热将待加工非晶合金加热至玻璃化转变温度以上，待加工非晶合金软化后在模具压力的作用下形成所需的图案。


2.如权利要求1所述的块体非晶合金表面图案快速加工成型的方法，其特征在于：所述步骤（2）具体为：将模具接入电源正极，将待加工非晶合金接入电源负极，对模具或非晶合金施加设定压力使模具压设在待加工非晶合金的表面，接通电源，电流迅速加热接触位置使非晶合金温度升高至玻璃化转变温度以上，待加工非晶合金软化后在模具压力的作用下形成所需的图案。


3.如权利要求2所述的块体非晶合金表面图案快速加工成型的方法，其特征在于：所述步骤（2）具体为：将待加工非晶合金固定在工作台上，将模具安装在位于待加工非晶合金上方的气缸上，将模具接入电源正极，将待加工非晶合金接入电源负极，通过气缸驱动模具下降至压设在待加工非晶合金的表面，并达到设定压力，接通电源，电流迅速加热接触位置使非晶合金温度升高至玻璃化转变温度以上，待加工非晶合金软化后在模具压力的作用下形成所需的图案。


4.如权利要求2所述的块体非晶合金表面图案快速加工成型的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴明阳，周青峰，惠爽谋，申曦，
申请(专利权)人：常州世竟液态金属有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32