【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钨铜复合材料制备，特别涉及钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法。
技术介绍
1、钨铜复合材料是由钨和铜两相单体均匀混合而成的组织，既不互溶又不形成金属间化合物，是一种典型的假合金，由于其综合了钨的高熔点、热膨胀系数小、优异的高温强度和铜的高导热、高导电、良好的延展性等优异性能，因此被广泛应用电触头、芯片封装热沉材料、航空航天等领域。
2、传统的铜钨复合材料的制备一般采用熔渗铜至钨骨架和液相烧结方法，再通过机械加工的方法加工成所需要的零件，但是由于钨和铜互不相溶，其烧结性能较差，难以实现完全的烧结致密化；并且该方法只适合生产形状简单的钨铜板材或棒材，而复杂形状钨铜零件需要利用上述板材或棒材机械加工而成，故生产周期长，加工成本高。
3、目前制备高致密度钨铜复合材料的方法有热压、热等静压、热锻等工艺。但是考虑到工艺成本和实验设备使用条件的限制，这些方法几乎难以在工业上批量生产和应用，并且在生产的时候由于零件较小，在镀铜的时候，其零件的均匀放置不变，难以获得均匀的镀层。因此，为了能够低成本批量化的生产高性能、高致密度的钨铜零件，现需要一种新型的生产加工工艺和电镀装置来解决上述难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，解决了
技术介绍
中现有的钨铜零件生产成本较高难以批量化，以及镀铜不便的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其
3、s1：将钨粉和粘合剂按比例混合造粒，进行注射成型制备注射坯料；
4、s2：将所述坯料进行脱脂，去除坯料中的粘合剂，再预烧处理，提高坯料的机械强度和稳定性；
5、s3：使用电镀装置对将预烧处理过的多孔钨骨架进行电镀处理，在电镀的时候将多孔钨骨架通过输送机构均匀放置在阴极电镀架上方，最后浸入电镀箱的内部，形成一层电镀铜层；
6、s4：使用烧结装置对电镀后的多孔钨骨架进行熔渗烧结，烧结时将铜片放置在陶瓷片上，并在铜片上方放置含有预电镀层的多孔钨骨架，然后将整个组合置于一个容器中，并使用惰性粉末完全覆盖，随后进行熔渗烧结过程，通过加热使得铜熔融并渗入钨骨架内部，形成高致密度的钨铜材料；
7、s5：经过熔渗烧结后，进行机加工去除注射口，并通过喷砂、超声振动等方法清理表面，以获得光滑的高密度钨铜零件。
8、进一步地，所述钨粉的与粘合剂的体积比为4:6～6:4，所述钨粉为气流磨处理后的球形钨粉，该钨粉具有更高的松装密度，能够显著提高喂料的粉末装载量。
9、进一步地，所述粘结剂为塑基粘结剂，以重量份计：80-90％共聚甲醛、4-10％耐热聚苯乙烯、1-2.5％相容剂、5-11％石蜡、0.5-1％抗氧剂。
10、进一步地，所述脱脂温度110～140℃，时间7～10h；所述预烧温度为400～600℃，热脱脂阶段为时间1～2h和1000～1150℃，时间2～4h。
11、进一步地，所述惰性粉末为氧化铝粉末；所述烧结装置所使用的容器为石墨烧舟，所述熔渗烧结温度为1350～1450℃，时间为2～5h；烧结炉为钼丝烧结炉，氢气环境烧结。
12、进一步地，所述电镀箱的顶部前后均安装有液压升降杆，阴极电镀架安装在液压升降杆输出端，所述电镀箱的内部安装有导向杆，所述导向杆用于对阴极电镀架进行导向，所述电镀箱的内部还设置有阳极板。
13、进一步地，所述阴极电镀架的中部设置有多组的阴极导电杆，且每组阴极导电杆为两根，用于承载钨骨架并对其进行电连接，所述阴极电镀架上设置有横向贯穿的进出口，进出口用于钨骨架的进出。
14、进一步地，所述电镀装置还包括固定安装在电镀箱顶部两侧的上料板和下料板，其中输送机构设置在上料板的侧面且位于电镀箱的正上方，所述输送机构包括固定安装在上料板侧面的外壳，所述外壳的外表面安装有电机，所述输送机构还包括转动连接在外壳内部两侧的主动轴和从动杆，所述主动轴与电机输出端固定连接，所述主动轴和从动杆的外部安装有多组的同步轮，所述主动轴与从动杆上相对应的同步轮之间安装有同步带，所述同步带外表面均匀分布有隔板，所述同步带的数量与阴极导电杆的组数相对应。
15、进一步地，所述上料板呈l形，所述上料板和下料板的内部均匀分布有多组的通道，通道数量与同步带数量相同，所述每组通道从外至内依次为进料通道、过渡通道和出料通道，其中进料通道与出料通道形状相同但倾斜45°，过渡通道内部边长大于进料通道和出料通道内部边长，所述上料板上还均匀分布有放置槽，放置槽内用于存放待电镀的钨骨架，所述放置槽顶部与外部连通，放置槽的底部与进料通道连通。
16、进一步地，所述电镀装置还包括设置在输送机构和上料板之间的联动机构，所述联动机构用于将放置槽内存放的钨骨架输送至阴极电镀架内，所述联动机构设置有多组，且数量对应放置槽的数量，所述联动机构包括转动连接在外壳内部的转动轴，所述转动轴上固定安装有小齿轮和扇形齿轮，所述联动机构还包括还固定安装在主动轴上的大齿轮，所述大齿轮与小齿轮啮合连接，所述外壳的内部还滑动连接有移动架，所述移动架的内部上下两侧均设置有与扇形齿轮相对应的齿槽，所述移动架的一侧安装有联动杆，所述联动杆横向穿过上料板并连接有推料杆，所述联动杆与上料板滑动连接，所述推料杆与进料通道相对应。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
18、1.本专利技术提供的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，采用注射成型先预制出钨骨架，后续再钨骨架表面镀铜并通过熔渗的方法将铜渗入空隙中，能够保证高温熔渗烧结阶段收缩均匀，且致密度可达到99％以上，相比较于传统的机加工生产高致密度钨铜零件的方法，该方法只需对零件表面进行少量机加工，加工时间短，加工成本低，且生产效率高，对于复杂形状钨铜零件的生产制备具有巨大的优势。
19、2.本专利技术提供的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，本专利技术的电镀装置在对钨骨架进行电镀前，通过同步带转动时，同步带上的隔板可以对钨骨架输送，并可调整相邻两个钨骨架之间的间距，同时配合联动机构，使得推料杆往复移动，自动的将钨骨架推送至阴极电镀架，并可在电镀完成后进行自动的下料，相比较现有的电镀装置，大大提升了效率及其安全性。
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1.钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
2.如权利要求1所述的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于：所述钨粉的与粘合剂的体积比为4:6～6:4，所述钨粉为气流磨处理后的球形钨粉，该钨粉具有更高的松装密度，能够显著提高喂料的粉末装载量。
3.如权利要求1所述的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于：所述粘结剂为塑基粘结剂，以重量份计：80-90％共聚甲醛、4-10％耐热聚苯乙烯、1-2.5％相容剂、5-11％石蜡、0.5-1％抗氧剂。
4.如权利要求1所述的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于：所述脱脂温度110～140℃，时间7～10h；所述预烧温度为400～600℃，热脱脂阶段为时间1～2h和1000～1150℃，时间2～4h。
5.如权利要求1所述的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于：所述惰性粉末(72)为氧化铝粉末；所述烧结装置(7)所使用的容器为石墨烧舟(71)，所述熔渗烧结温度为1350～1450℃，时间为2～5
6.如权利要求1所述的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于：所述电镀箱(1)的顶部前后均安装有液压升降杆(11)，阴极电镀架(2)安装在液压升降杆(11)输出端，所述电镀箱(1)的内部安装有导向杆(13)，所述导向杆(13)用于对阴极电镀架(2)进行导向，所述电镀箱(1)的内部还设置有阳极板(12)。
7.如权利要求6所述的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于：所述阴极电镀架(2)的中部设置有多组的阴极导电杆(22)，且每组阴极导电杆(22)为两根，用于承载钨骨架并对其进行电连接，所述阴极电镀架(2)上设置有横向贯穿的进出口(21)，进出口(21)用于钨骨架的进出。
8.如权利要求7所述的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于：所述电镀装置还包括固定安装在电镀箱(1)顶部两侧的上料板(4)和下料板(5)，其中输送机构(3)设置在上料板(4)的侧面且位于电镀箱(1)的正上方，所述输送机构(3)包括固定安装在上料板(4)侧面的外壳(31)，所述外壳(31)的外表面安装有电机(32)，所述输送机构(3)还包括转动连接在外壳(31)内部两侧的主动轴(33)和从动杆(35)，所述主动轴(33)与电机(32)输出端固定连接，所述主动轴(33)和从动杆(35)的外部安装有多组的同步轮(34)，所述主动轴(33)与从动杆(35)上相对应的同步轮(34)之间安装有同步带(36)，所述同步带(36)外表面均匀分布有隔板(37)，所述同步带(36)的数量与阴极导电杆(22)的组数相对应。
9.如权利要求8所述的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于：所述上料板(4)呈L形，所述上料板(4)和下料板(5)的内部均匀分布有多组的通道，通道数量与同步带(36)数量相同，所述每组通道从外至内依次为进料通道(41)、过渡通道(42)和出料通道(43)，其中进料通道(41)与出料通道(43)形状相同但倾斜45°，过渡通道(42)内部边长大于进料通道(41)和出料通道(43)内部边长，所述上料板(4)上还均匀分布有放置槽(44)，放置槽(44)内用于存放待电镀的钨骨架，所述放置槽(44)顶部与外部连通，放置槽(44)的底部与进料通道(41)连通。
10.如权利要求9所述的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于：所述电镀装置还包括设置在输送机构(3)和上料板(4)之间的联动机构(6)，所述联动机构(6)用于将放置槽(44)内存放的钨骨架输送至阴极电镀架(2)内，所述联动机构(6)设置有多组，且数量对应放置槽(44)的数量，所述联动机构(6)包括转动连接在外壳(31)内部的转动轴(62)，所述转动轴(62)上固定安装有小齿轮(63)和扇形齿轮(64)，所述联动机构(6)还包括还固定安装在主动轴(33)上的大齿轮(61)，所述大齿轮(61)与小齿轮(63)啮合连接，所述外壳(31)的内部还滑动连接有移动架(65)，所述移动架(65)的内部上下两侧均设置有与扇形齿轮(64)相对应的齿槽(651)，所述移动架(65)的一侧安装有联动杆(66)，所述联动杆(66)横向穿过上料板(4)并连接有推料杆(67)，所述联动杆(66)与上料板(4)滑动连接，所述推料杆(67)与进料通道(41)相对应。
...【技术特征摘要】
1.钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
2.如权利要求1所述的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于：所述钨粉的与粘合剂的体积比为4:6～6:4，所述钨粉为气流磨处理后的球形钨粉，该钨粉具有更高的松装密度，能够显著提高喂料的粉末装载量。
3.如权利要求1所述的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于：所述粘结剂为塑基粘结剂，以重量份计：80-90％共聚甲醛、4-10％耐热聚苯乙烯、1-2.5％相容剂、5-11％石蜡、0.5-1％抗氧剂。
4.如权利要求1所述的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于：所述脱脂温度110～140℃，时间7～10h；所述预烧温度为400～600℃，热脱脂阶段为时间1～2h和1000～1150℃，时间2～4h。
5.如权利要求1所述的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于：所述惰性粉末(72)为氧化铝粉末；所述烧结装置(7)所使用的容器为石墨烧舟(71)，所述熔渗烧结温度为1350～1450℃，时间为2～5h；烧结炉为钼丝烧结炉，氢气环境烧结。
6.如权利要求1所述的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于：所述电镀箱(1)的顶部前后均安装有液压升降杆(11)，阴极电镀架(2)安装在液压升降杆(11)输出端，所述电镀箱(1)的内部安装有导向杆(13)，所述导向杆(13)用于对阴极电镀架(2)进行导向，所述电镀箱(1)的内部还设置有阳极板(12)。
7.如权利要求6所述的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于：所述阴极电镀架(2)的中部设置有多组的阴极导电杆(22)，且每组阴极导电杆(22)为两根，用于承载钨骨架并对其进行电连接，所述阴极电镀架(2)上设置有横向贯穿的进出口(21)，进出口(21)用于钨骨架的进出。
8.如权利要求7所述的钨骨架预电镀诱导铜层熔渗制备钨铜零件的方法，其特征在于：所述电镀装置还包括固定安装在电镀箱(1)顶部两侧的上料板(4)和下料板(5)，其中输送机构(3)设置在上料板(4)的侧面且位于电镀箱(1)的正上方，所述输送机构(3)包括固定安装...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈锦文，昝祥，何高勇，罗来马，吴玉程，祝伟，宋慧涛，
申请(专利权)人：安徽亿恒新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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