一种连续梯度分层多孔金属印头的制备方法技术

本发明专利技术涉及印章的技术领域，公开了一种连续梯度分层多孔金属印头的制备方法，包括如下步骤：（1）将金属粉末依次进行筛分、级配、真空干燥；（2）将连续梯度粒径区间的若干份金属粉末按照粒径区间自下而上依次增大的顺序置于模具中，进行一次压制或逐层压制，得到连续梯度单元；接着，将作为致密单元原料的金属粉末压制于连续梯度单元中含不同粒径区间金属粉末的侧面上形成致密单元，得到预压坯；（3）将预压坯进行无氧烧结，得到烧结体；将烧结体进行后处理，再进行雕刻加工，得到金属印头。本发明专利技术制得金属印头包括连续梯度单元以及致密单元，形成连续梯度多孔结构，能够兼具高渗透通量和高精度，同时实现轻量化。同时实现轻量化。同时实现轻量化。

【技术实现步骤摘要】
一种连续梯度分层多孔金属印头的制备方法


[0001]本专利技术涉及印章的
，尤其涉及一种连续梯度分层多孔金属印头的制备方法。

技术介绍

[0002]金属及其合金是制作公章的优选材料，具有硬度高、强度大、不易变形、耐磨、不易被印油腐蚀、使用寿命长等优点。但是，金属印章的质量大，印一次章需要蘸一次印泥，工作效率低，因而限制了金属印章的发展，削弱了其在印章市场中的竞争力。目前，针对金属印章的改进工作多集中在印章结构上，例如自带印台或印泥，这只是提高了印章粘印泥的方便性，但仍需印一次粘一次印泥，工作效率低，并不能解决限制金属印章应用的主要技术问题。
[0003]公开号为CN1500650A的中国专利技术专利公开了一种金属平面印章，自带发泡材料储油层和发泡橡胶渗油层，其金属印面层包括网纹层和图文层，虽然该专利还对金属印章所采用材料进行改进，能够提高印章的工作效率，但是发泡材料浸泡在印油中，时间久了会被腐蚀，腐蚀产物易堵住金属网纹层的孔道，导致出油不均匀，印章质量差。同时，该印章缺少防漏油装置或结构，不使用时印油也会沿着网纹层泄漏。

技术实现思路

[0004]为了解决现有金属印章的工作效率低以及重量大的技术问题，本专利技术提供了一种连续梯度分层多孔金属印头的制备方法，通过金属粉末连续梯度分层制备的多孔结构，使得印头兼具高渗透通量和轻量化优点，显著提高工作效率。
[0005]本专利技术的具体技术方案为：第一方面，本专利技术提供了一种连续梯度分层多孔金属印头的制备方法，包括如下步骤：(1)将金属粉末依次进行筛分、级配、真空干燥，得到连续梯度粒径区间的若干份金属粉末以及作为致密单元原料的金属粉末；所述作为致密单元原料的金属粉末的粒径小于所述连续梯度粒径区间的若干份金属粉末中的最小粒径；(2)将连续梯度粒径区间的若干份金属粉末按照粒径区间自下而上依次增大的顺序置于模具中，进行一次压制或逐层压制，得到连续梯度单元；接着，将作为致密单元原料的金属粉末压制于连续梯度单元中含不同粒径区间金属粉末的侧面上形成致密单元，得到预压坯；(3)将预压坯进行无氧烧结，得到烧结体；将烧结体进行后处理，再对连续梯度单元中粒径区间最小金属粉末所在侧面进行雕刻加工，得到金属印头。
[0006]本专利技术中制备方法所得金属印头由大孔支撑体和小孔精度控制层组成，其中以连续梯度单元作为大孔支撑体，以致密单元为小孔精度控制层，能够兼具高渗透通量和高精度。具体地，通过不同粒径的金属粉末以一次压制或者逐层压制得到连续梯度单元，再于连
续梯度单元侧面压制粒径更小的致密单元，之后进行烧结得到连续梯度多孔结构，印章时出油快、不堵塞，印章图文质量高，还能够保证印章印制时的均匀性及清晰度，未印章时还能够不漏印油，提高工作效率。因而，该金属印头以其独特的孔隙结构而具有高渗透性和高精度，同时实现轻量化，实用性强。
[0007]另外，传统的金属印章均为密实压制，目的是为了具备较高强度，印面层印文不易变形且能够长久使用。而现有研究的梯度多孔金属材料并不能满足金属印头的使用需要，其不是仅在纳米级范围内的梯度多孔，就是仅考虑了梯度多孔所能形成的储油效果。但是，本专利技术是以印章内部储油为基础，金属印头以梯度多孔结构实现渗油均匀性，印章内部单独储油与金属印头内储油所承受的压强与渗油速度存在很大差异，虽然金属印头内的梯度多孔结构也能够少量储油，但其受到上方大量储油的压强，更容易快速渗油而导致印文精度和清晰度受损，以及容易在未印制时漏油，因此，印章制备过程中的粒径及压力控制尤为重要，可形成合适的孔径和孔隙度，使得印油在梯度多孔结构内部亦受到压强影响，印制时能够控制印油流出速度，未印制时不漏油。而且，还能够保证印面层具备一定强度以雕刻印文，且具有合适空隙度，最终得到高清晰度的印章图文。
[0008]作为优选，步骤(1)中，所述连续梯度粒径区间的若干份金属粉末的粒径范围为20～200μm；所述若干份为3～5份；所述作为致密单元原料的金属粉末的粒径为0.1～50μm。
[0009]连续梯度单元中的参数设置是为了在保证印油渗透性的同时，印制图文时的精度和均匀性更好，不至于使得印油渗漏过多而降低清晰度。
[0010]作为优选，步骤(2)中，所述一次压制的压力为200～700MPa；所述逐层压制的压力为100～500MPa，逐层压制过程中压制压力随着粒径区间的减小而增大，压力增加幅度为5～30％。
[0011]相对于一次压制，逐层压制所形成的梯度多孔结构更佳，其分层的孔径和孔隙率更为明显，更有利于印制时得到合适的渗油效果。
[0012]作为优选，步骤(2)中，所述连续梯度单元的厚度为3～5mm；所述连续梯度单元中粒径区间最小金属粉末所在层厚度为0.2～1mm，粒径范围为20～70μm。
[0013]因印章内自储油，连续梯度单元的厚度过大会导致印制时渗油过慢，厚度过小则会导致印油流出过多，均不利于印制时得到高精度和高清晰度的印文。而且，粒径区间最小金属粉末所在印面，其厚度和粒径范围影响其压制强度和空隙度，进而会影响印头的长久使用变形性，以及印面图文质量。
[0014]作为优选，步骤(2)中，所述作为致密单元原料的金属粉末的压制压力为20～150MPa；所述致密单元的厚度为1～2mm。
[0015]致密单元起到小孔精度控制作用，其压制压力同样会影响其孔径和孔隙度。
[0016]作为优选，步骤(2)中，所述模具为圆柱体或者长方体；当所述模具为圆柱体，致密单元压制于连续梯度单元轴向圆周侧面；当所述模具为长方体，致密单元压制于连续梯度单元相对立两侧面或者四侧面。
[0017]作为优选，步骤(3)中，所述无氧烧结为在真空或在氩气、氢气、氨分解混合气、氮气中的一种气体气氛下烧结；所述无氧烧结的条件为：以1～10℃/min的速率升温至400～1200℃，烧结0.25～5h。
[0018]烧结参数会影响层间烧结应力、结合性及强度等，避免烧结变形和开裂。
[0019]第二方面，本专利技术还提供了一种包含上述连续梯度分层多孔金属印头的金属印章，所述金属印章内部设有储油仓。
[0020]本专利技术中的金属印章能够自储印油，无需储油介质，避免了因储油介质被印油腐蚀产生的颗粒物堵塞多孔印头的问题。金属印头具备渗油速度快、渗油时间短、精度高、印章图文质量高等优势，印章在印制时工作效率高，在未印制时也不漏油。
[0021]印章内部配合储油仓还设有弹簧
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芯杆
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活塞装置，施加压力盖章时，压柄推动芯杆，带动活塞下移排挤储油仓中的印油，印油沿着连续梯度金属印头自上而下快速流至印面，完成印章。卸掉施加的压力后，弹簧反弹，芯杆带着活塞上移，金属印头内部孔隙中的印油会被吸入储油仓，同时储油仓内的压强略小于大气压，储油仓内部与外界产生的负压差会抑制印油自重渗漏，不使用印章时，亦不会漏印油。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：(1)本专利技术中制备方法所得金属印头包括连续梯度单元以及致密单元，形成连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续梯度分层多孔金属印头的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将金属粉末依次进行筛分、级配、真空干燥，得到连续梯度粒径区间的若干份金属粉末以及作为致密单元原料的金属粉末；所述作为致密单元原料的金属粉末的粒径小于所述连续梯度粒径区间的若干份金属粉末中的最小粒径；（2）将连续梯度粒径区间的若干份金属粉末按照粒径区间自下而上依次增大的顺序置于模具中，进行一次压制或逐层压制，得到连续梯度单元；接着，将作为致密单元原料的金属粉末压制于连续梯度单元中含不同粒径区间金属粉末的侧面上形成致密单元，得到预压坯；（3）将预压坯进行无氧烧结，得到烧结体；将烧结体进行后处理，再对连续梯度单元中粒径区间最小金属粉末所在侧面进行雕刻加工，得到金属印头。2.如权利要求1所述连续梯度分层多孔金属印头的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述连续梯度粒径区间的若干份金属粉末的粒径范围为20~200μm；所述若干份为3~5份。3.如权利要求1所述连续梯度分层多孔金属印头的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述作为致密单元原料的金属粉末的粒径为0.1~50μm。4.如权利要求1所述连续梯度分层多孔金属印头的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述连续梯度单元的厚度为3~5 mm；所述连续梯度单元中粒径区间最小金属粉末所在层厚度为0.2~1 mm，粒径范围为20~70μm。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王吉应，陶应啟，陈旭光，吴彩霞，沈伟，陈华强，胡文豪，
申请(专利权)人：浙江省冶金研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：