一種微鉆頭的微擠壓裝置及微型鉆頭的制造方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種微鉆頭的微擠壓裝置，包括擠壓筒、擠壓筒蓋、模具一、模具二、模具三、齒輪驅動裝置，將粉體材料經初級壓制成的塊狀原料填充到模具一的內腔中，然后利用真空泵對整體裝置進行抽真空處理；通過在模具一和擠壓筒的徑向孔對被擠壓材料實施高溫集中加熱，同時利用擠壓桿在微擠壓裝置外側施加擠壓力推動被擠壓材料進入到模具二和模具三內；在模具二中繼續對粉體材料實施高溫下的擠壓，完成微鉆頭柄部的加工成形；被擠壓材料從模具二擠壓進入模具三內，利用齒輪驅動裝置驅動模具三轉動，完成最終微鉆頭的工作部分的成形加工。本發明專利技術采用燒結擠壓一體成型的加工工藝，克服原有微成形加工過程的問題，同時還保證了精度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及微成形領域特別涉及一種微鉆頭的微擠壓裝置及微型鉆頭的制造方法。
技術介紹
隨著科學技術的不斷發展，電子消費品不斷向多功能化、小型化、輕量化、高密度和高可靠性的方向發展，對生產高密度、高集成、封裝化、微細化、多層化的印制電路板(PCB)的要求日益提高。因而印制板微型鉆頭的研發制造遇到了越來越大的挑戰。目前硬質合金PCB微鉆頭是由一種或多種難熔金屬的碳化物(如碳化鎢WC)作為硬質相，用金屬粘結劑鈷(Co)作為粘結相，經粉末冶金方法燒結，再經多重的磨削和研磨而制成。現有的微鉆頭制造流程復雜難以滿足日益增長的低成本大規模的生產需求。因此簡化微型鉆頭的制造工藝，克服復雜三維微鉆頭難以一次加工的難題，研發一種低成本，且批量化加工的方法是非常重要的。一次加工成型可以打破傳統的加工壁壘，解決在高溫、微尺度條件下試樣定位放置操作困難，精度難以保證的問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種新型微擠壓裝置及擠壓方法，克服了原有工藝中在高溫、微尺度條件下試樣經多個工序加工時難以定位和放置的問題，同時還保證了精度。為實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案實現：一種微鉆頭的微擠壓裝置，包括擠壓筒、擠壓筒蓋、模具一、模具二、模具三、齒輪驅動裝置，擠壓筒和擠壓筒蓋通過螺栓固定連接，擠壓筒和擠壓筒蓋形成的空腔內設有模具一、模具二、模具三，模具一與模具二相互抵靠，模具二與與模具三通過凹凸臺間隙套合，模具一內腔設有向模具二內腔收縮的收縮口，模具二的內腔尺寸與微鉆頭的柄部尺寸相匹配，模具三內腔設有與微鉆頭刃帶和刃槽相匹配的凹槽和凸沿，在模具一的收縮口位置，擠壓筒和模具一外壁圓周上設有與外界相通的徑向孔，模具三外圓周的一端設有齒牙，模具三可由齒輪驅動裝置驅動轉動，所述齒輪驅動裝置包括設置在擠壓筒凹槽內并與模具三的外齒牙相嚙合的齒輪及設置在壓筒蓋外側的齒輪驅動電機。所述的模具一上設有熱電偶溫度測量儀。一種微鉆頭的微擠壓裝置制造微型鉆頭的方法，具體操作如下：1)將模具一、模具二、模具三、擠壓筒、擠壓蓋及齒輪驅動裝置組裝固定成微擠壓裝置；2)將粉體材料經初級壓制成的塊狀原料填充到模具一的內腔中，然后利用真空泵對整體裝置進行抽真空處理，防止高溫下原料晶粒氧化；3)通過在模具一和擠壓筒的徑向孔對被擠壓材料實施高溫集中加熱，同時利用擠壓桿在微擠壓裝置外側施加擠壓力推動被擠壓材料進入到模具二和模具三內；4)在模具二中繼續對粉體材料實施高溫下的擠壓，完成微鉆頭柄部的加工成形；5)被擠壓材料從模具二擠壓進入模具三內，利用齒輪驅動裝置驅動模具三轉動，完成最終微鉆頭的工作部分的成形加工。與現有的技術相比，本專利技術的有益效果是：1、由于該裝置設計打破了傳統理念，采用燒結擠壓一體成型的加工工藝，克服原有微成形加工過程中高溫、微尺度條件下試樣難以定位、放置、精度低的問題，同時還保證了精度。能夠大批量，低成本加工制造微鉆頭。2、整體裝置在真空下完成燒結和擠壓成形過程，保證材料不被氧化，保證所制備的微鉆頭的強度等性能指標。3、通過這種高溫擠壓加工的微鉆頭性能大幅度提高，能夠符合當今市場對微鉆頭的嚴格的性能要求。4、使這種新的微鉆頭加工工藝應用于微成形領域。5、微擠壓裝置容易組裝、拆卸和更換、裝置結構緊湊，可以取消現有加工工序中的多重研磨等裝置。6、使通過一次成形方法加工復雜三維孔成為可能。7、通過一次成形完成微鉆頭的成形加工，提高了微鉆頭的強度，簡化了工序，縮短了生產周期，降低了生產成本。8、一次成型加工工藝沒有磨削損耗，降低了貴重金屬的消耗，節約了稀有資源。9、對該裝置及其涉及的新工藝、新材料等一系列問題的研究和發現將增加中國在微成形制造領域的競爭力。附圖說明圖1為本專利技術的結構示意圖。圖中：擠壓筒1、模具一2、模具二3、模具三4、徑向孔5、齒輪6、齒輪驅動電機7、擠壓筒蓋8、熱電偶溫度測量儀9。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的具體實施方式進一步說明：如圖1，一種微鉆頭的微擠壓裝置，包括擠壓筒1、擠壓筒蓋8、模具一2、模具二3、模具三4、齒輪驅動裝置，擠壓筒1和擠壓筒蓋8通過螺栓固定連接，擠壓筒1和擠壓筒蓋8形成的空腔內設有模具一2、模具二3、模具三4，模具一2與模具二3相互抵靠，模具二3與與模具三4通過凹凸臺間隙套合，模具一2內腔設有向模具二3內腔收縮的收縮口，模具二3的內腔尺寸與微鉆頭的柄部尺寸相匹配，模具三4內腔設有與微鉆頭刃帶和刃槽相匹配的凹槽和凸沿，在模具一2的收縮口位置，擠壓筒和模具一外壁圓周上設有與外界相通的徑向孔5，模具三4外圓周的一端設有齒牙，模具三4可由齒輪驅動裝置驅動轉動，齒輪驅動裝置包括設置在擠壓筒1的凹槽內并與模具三4的外齒牙相嚙合的齒輪6及設置在壓筒蓋8外側的齒輪驅動電機7，模具一2上設有熱電偶溫度測量儀9。一種微鉆頭的微擠壓裝置制造微型鉆頭的方法，具體操作如下：1)將模具一、模具二、模具三、擠壓筒、擠壓蓋及齒輪驅動裝置組裝固定成微擠壓裝置；2)將粉體材料經初級壓制成的塊狀原材料填充到模具一的內腔中，然后利用真空泵對整體裝置進行抽真空處理，防止高溫下原料晶粒氧化；3)通過在模具一和擠壓筒的徑向孔，用激光器對裝置中的粉末塊狀原材料進行集中快速加熱，同時利用擠壓桿在微擠壓裝置外側施加擠壓力推動被擠壓材料進入到模具二和模具三內，加熱速度與擠壓速度相配合，保證被擠壓材料在凝固過程中溫度分布均勻，通過安裝在模具一上的熱電偶溫度測量儀觀察加熱溫度，并通過調節激光束的頻率來控制被加熱原材料的溫度，使加熱的溫度低于粉體材料顆粒的熔點；4)控制擠壓桿施加均衡的壓力，使經高溫高壓下燒結后的材料被擠壓進入模具二，在模具二中繼續對粉體材料實施高溫下的擠壓，完成微鉆頭柄部的加工成形；5)擠壓桿前進一定距離后，經燒結的原料開始進入模具三，利用齒輪驅動裝置驅動模具三轉動，調整擠壓速度和模具三的旋轉速度，使擠壓長度為一個螺距時，模具三正好旋轉一周，控制微鉆頭的工作部分成形，直到最后微鉆頭的鉆頭部分和柄部完全成形。上面所述僅是本專利技術的基本原理，并非對本專利技術作任何限制，凡是依據本專利技術對其進行等同變化和修飾，均在本專利技術保護方案的范疇之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微鉆頭的微擠壓裝置，其特征在于，包括擠壓筒、擠壓筒蓋、模具一、模具二、模具三、齒輪驅動裝置，擠壓筒和擠壓筒蓋通過螺栓固定連接，擠壓筒和擠壓筒蓋形成的空腔內設有模具一、模具二、模具三，模具一與模具二相互抵靠，模具二與與模具三通過凹凸臺間隙套合，模具一內腔設有向模具二內腔收縮的收縮口，模具二的內腔尺寸與微鉆頭的柄部尺寸相匹配，模具三內腔設有與微鉆頭刃帶和刃槽相匹配的凹槽和凸沿，在模具一的收縮口位置，擠壓筒和模具一外壁圓周上設有與外界相通的徑向孔，模具三外圓周的一端設有齒牙，模具三可由齒輪驅動裝置驅動轉動，所述齒輪驅動裝置包括設置在擠壓筒凹槽內并與模具三的外齒牙相嚙合的齒輪及設置在壓筒蓋外側的齒輪驅動電機。

【技術特征摘要】
1.一種微鉆頭的微擠壓裝置，其特征在于，包括擠壓筒、擠壓筒蓋、模具一、模具二、模具三、齒輪驅動裝置，擠壓筒和擠壓筒蓋通過螺栓固定連接，擠壓筒和擠壓筒蓋形成的空腔內設有模具一、模具二、模具三，模具一與模具二相互抵靠，模具二與與模具三通過凹凸臺間隙套合，模具一內腔設有向模具二內腔收縮的收縮口，模具二的內腔尺寸與微鉆頭的柄部尺寸相匹配，模具三內腔設有與微鉆頭刃帶和刃槽相匹配的凹槽和凸沿，在模具一的收縮口位置，擠壓筒和模具一外壁圓周上設有與外界相通的徑向孔，模具三外圓周的一端設有齒牙，模具三可由齒輪驅動裝置驅動轉動，所述齒輪驅動裝置包括設置在擠壓筒凹槽內并與模具三的外齒牙相嚙合的齒輪及設置在壓筒蓋外側的齒輪驅動電機。2.根據權利要求1所述的一種微鉆頭的微擠...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李娜，吳昊，荊毅，姜正義，彭興東，張紅梅，趙大東，廖桂兵，王超，
申請(專利權)人：遼寧科技大學，
類型：發明
國別省市：遼寧;21