一種旋盤式輥碾裝置製造方法
2024-01-29 12:53:15
一種旋盤式輥碾裝置製造方法
【專利摘要】本發明為一種旋盤式輥碾裝置，由進料口、進料桶、罐體、碾輥套、碾輥、旋盤、旋盤支支架、出料口和動力軸組成。動力軸驅動旋盤高速旋轉，旋盤帶動碾輥高速旋轉；高速運動中，磁性金屬粉末、分散介質和添加劑變成了流體；調整旋轉速度，就可以使小的或已扁平化的粉末懸浮，而大顆粒沉降在流體下層，當其被帶到或運動到高速旋轉的碾輥下面時，就受到碾輥的碾壓、壓延，經過長時間的反覆碾壓、壓延，使其扁平化。本發明一種旋盤式輥碾裝置在加工過程中扁平狀粉末比較高，加工出的鱗片狀粉末質量穩定，加工更快速、更高效；用於小批量生產並且使用壽命長。
【專利說明】一種旋盤式棍碾裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種金屬粉末的碾壓裝置，特別涉及一種旋盤式輥碾裝置。
【背景技術】
[0002]射頻識別技術RFID作為實現物聯網物品識別基礎的核心環節，必須使用柔性磁片。它用非常薄(Ιμπι以下)的鱗片狀金屬粉末製成，它能吸收高頻電磁幹擾波，並能有效的防止金屬物體反射對讀卡器識別RFID標籤的幹擾。在物聯網通信頻段，它能提高天線的有效高度，增加通信距離。
[0003]傳統的抗EMI材料用球形、橢球形、塊狀及不規則形狀金屬磁性粉末製成。這些形貌的磁性顆粒製作的柔性抗EMI磁片中存在大量的間隙，容易造成部分電磁波透射，因而其對高頻電磁幹擾波的吸收率較低。用鱗片狀金屬軟磁微粉製作的抗EMI磁片是鱗片狀金屬軟磁微粉片陣，電磁幹擾波一旦進入這個片陣後，雖然經過多次連續地反射和折射，也很難穿過片陣，然而，在連續地反射和折射過程中，電磁幹擾波的能量被逐步衰減、消耗殆盡，並以熱能的形式散發掉。
[0004]目前用於將球形、橢球形、塊狀及不規則形狀的金屬軟磁粉末加工成鱗片狀的金屬粉末的裝備主要是高能球磨機或行星式球磨機。高能球磨機或行星式球磨機是利用高速運動的球互相撞擊的方法來實現金屬軟磁顆粒扁平化的。其缺點是:球與球之間的撞擊是點與點的撞擊，其撞擊點少、衝擊力大。在球磨初期，可以將大部分顆粒撞擊成厚度較厚的扁平狀顆粒。隨著球磨時間的增長，粉末厚度的降低，其承受衝擊的能力下降，猛烈地撞擊會使薄片狀粉末成為碎片，從而導致扁平狀粉末的比率降低。
【發明內容】
[0005]本發明針對高能球磨機和行星式球磨機用於鱗片狀的金屬粉末加工的缺點，提供一種鱗片狀金屬粉末的碾壓裝置，該裝置適合於小批量生產。本發明加工的鱗片狀微粉中，扁平狀粉末比率高，加工更快速、更高效。
[0006]本發明是通過以下技術方案予以實現的:
[0007]—種旋盤式輥碾裝置，包括罐體、進料桶，進料口，所述進料桶固定設置在所述罐體內中央處，所述進料口一端設置在所述罐體上，另一端設置在所述進料桶內，所述罐體內垂直設有動力軸，所述動力軸位於所述罐體內中央下部，所述罐體內設有旋盤，所述動力軸與所述旋盤通過旋盤支架呈「Τ」字連接，所述旋盤位於所述進料桶下方，所述旋盤上端徑向設有至少兩個碾輥，所述碾輥對稱分布，相應的所述碾輥上設有相應的碾輥套，將碾輥約束在碾輥套的內部空間內作旋轉運動；所述碾輥套的一側與所述罐體內壁固定連接，所述罐體底部設有出料口 ；所述進料桶為圓筒形，所述進料桶圓周壁上均勻設有若干小孔，所述進料桶設置在所述旋盤中心線位置。
[0008]上述一種旋盤式輥碾裝置，其中，所述碾輥的直徑與長度之比為1:3?1:5。
[0009]上述一種旋盤式輥碾裝置，其中，所述碾輥、碾輥套及旋盤的表面硬度均大於HRc60,淬火深度大於1.0mm。
[0010]上述一種旋盤式棍碾裝置,其中，所述碾棍的直徑應在ΦΙΟΟι?πι?Φ400ι?πι
[0011]上述一種旋盤式輥碾裝置，其中，所述碾輥套的內弧半徑應比碾輥半徑大2mm?6mm ο
[0012]工作原理:在動力系統驅動下，動力軸快速旋轉，從而帶動旋盤高速旋轉，碾輥位於旋盤的表面，由於有摩擦力存在，旋盤高速旋轉必然帶動碾輥高速旋轉，而碾輥又位於碾輥套內，因此，它們只能在碾輥套作旋轉運動。金屬粉末、分散介質和添加劑分別從進料口進入進料桶，然後，經進料桶圓周上的小孔到達旋盤的表面，當磁性粉末被帶到或運動到碾輥下面時，則會受到碾輥的碾壓。由於旋盤的運動，磁性粉末被分散後形成流體。隨著旋盤及碾輥的旋轉，流體亦隨之運動，磁性顆粒因高速運動而呈現出不同的懸浮狀態。對於密度相同的粉末而言，顆粒較大的粉末，其臨界沉降速度較大，顆粒越小，其臨界沉降速度越低。換言之，密度相同的固體顆粒處於同一運動流體中時，較小的顆粒只需要較小的運動速度就可以在流體中懸浮，而較大的顆粒則需要較大的運動速度才可能在流體中懸浮。因此，通過調整流體的運動速度，就可以使較小的顆粒懸浮在液體中部和上部，而使大顆粒沉降在在液體底部。由此可見，受到碾壓的顆粒則絕大多數是大顆粒。
[0013]由於碾輥直徑較大，能夠提供足夠的重力，於是在垂直方向提供了一個向下的壓力，這個壓力就是對磁性粉末的碾壓力，碾壓力使磁性粉末相互擠壓，較大的碾壓力使足以使磁性粉末產生範性形變，使其厚度減小，而且向長度、寬度方向延伸，使顆粒扁平化。在粉末被碾壓的同時，也存在剪切力，剪切力又加速了磁性粉末向長度、寬度方向延伸，起到了壓延的作用。通過調節流體運動速度，可以使小的、已呈鱗片狀的微粉懸浮，而使大的、厚度厚的顆粒沉降。它們沉降到罐體底部的區域，就被繼續加工。對於在流體中隨流隨波逐流的物體而言，它們總是以在流動過程中受到的阻力最小的形態流動的，對於片狀物體而言，則通常是其長度方向處於流動方向；由於片狀磁性粉末具有一定的強度，一旦它們受到碾壓或剪切時，其長度方向與寬度方向組成的平面就會自然趨近於與碾壓力垂直的方向。因而，其長寬方向最容易受到碾壓和剪切。隨著時間的增長，碾壓與剪切的次數增多，其厚度越來越薄，長寬尺寸越來越大。
[0014]綜上所述，根據本發明專利，可以將球形、橢球形、塊狀及不規則形狀的金屬微粉碾壓成鱗片狀金屬微粉。鱗片狀粉末的平均厚度為0.1 μ m?1.0 μ m，縱橫比150?1500，平均粒徑D50為30 μ m?100 μ m。
[0015]有益效果:本發明加工的粉末中扁平狀粉末比率高，加工出的鱗片狀粉末質量穩定，加工更快速、更高效；適合於中批量生產並且使用壽命長。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的結構示意圖。
[0017]圖2是本發明的俯視圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細的描述。
[0019]如圖所示，一種旋盤式輥碾裝置，包括罐體3、進料桶2，進料口 1，所述進料桶2固定設置在所述罐體3的中央，所述進料口 I由兩個或三個圓管組成，可通過漏鬥向進料桶2內加入磁性粉末、分散介質及添加劑等，進料口 I 一端設置在所述罐體3上，另一端插入所述進料桶2內，所述罐體3下部中央垂直設有動力軸9，所述罐體3內設有旋盤6，所述動力軸9與所述旋盤6通過旋盤支架7呈「T」字連接，所述旋盤6位於所述進料桶2下方，所述旋盤6上端徑向設有至少兩個碾輥5，所述碾輥5呈對稱分布，對應於所述碾輥5上設有相應的碾輥套4，將碾輥5約束在碾輥套4的內部空間內作旋轉運動；所述碾輥套4的一側與所述罐體3內壁固定連接，所述罐體3底部設有出料口 8 ;所述進料桶2為圓柱體，所述進料桶2圓周壁上均勻設有若干小孔，磁性粉末、分散介質及添加劑等通過這些小孔進入旋盤6與碾輥5之間，所述進料桶2設置在所述旋盤中心線位置。所述碾輥5的直徑與長度之比為1:3?1:5。所述碾輥5、碾輥套4及旋盤6的表面硬度為HRc65，淬火深度為1.0mm。所述碾棍5的直徑為IOOmm:?4300mm,所述碾棍套4的內弧半徑比碾棍5半徑大2mm?6mm ο
[0020]工作原理:在動力系統驅動下，動力軸快速旋轉，從而帶動旋盤高速旋轉，碾輥位於旋盤的表面，由於有摩擦力存在，旋盤高速旋轉必然帶動碾輥高速旋轉，而碾輥又位於碾輥套內，因此，它們只能在碾輥套內作旋轉運動。金屬粉末、分散介質和添加劑分別從進料口進入進料桶，然後，經進料桶圓周上的小孔到達旋盤的表面，當磁性粉末被帶到或運動到碾輥下面時，則會受到碾輥的碾壓。由於旋盤的運動，磁性粉末被分散後形成流體。隨著旋盤及碾輥的旋轉，流體亦隨之運動，磁性顆粒因高速運動而呈現出不同的懸浮狀態。對於密度相同的粉末而言，顆粒較大的粉末，其臨界沉降速度較大，顆粒越小，其臨界沉降速度越低。換言之，密度相同的固體顆粒處於同一運動流體中時，較小的顆粒只需要較小的運動速度就可以在流體中懸浮，而較大的顆粒則需要較大的運動速度才可能在流體中懸浮。因此，通過調整流體的運動速度，就可以使較小的顆粒懸浮在液體中部和上部，而使大顆粒沉降在在液體底部。由此可見，受到碾壓的顆粒則絕大多數是大顆粒。
[0021]由於碾輥直徑較大，能夠提供足夠的重力，於是在垂直方向提供了一個向下的壓力，這個壓力就是對磁性粉末的碾壓力，碾壓力使磁性粉末相互擠壓，較大的碾壓力使足以使磁性粉末產生範性形變，使其厚度減小，而且向長度、寬度方向延伸，使顆粒扁平化。在粉末被碾壓的同時，也存在剪切力，剪切力又加速了磁性粉末向長度、寬度方向延伸，起到了壓延的作用。通過調節流體運動速度，可以使小的、已呈鱗片狀的微粉懸浮，而使大的、厚度厚的顆粒沉降。它們沉降到罐體底部的區域，就被繼續加工。對於在流體中隨流隨波逐流的物體而言，它們總是以在流動過程中受到的阻力最小的形態流動的，對於片狀物體而言，則通常是其長度方向處於流動方向；由於片狀磁性粉末具有一定的強度，一旦它們受到碾壓或剪切時，其長度方向與寬度方向組成的平面就會自然趨近於與碾壓力垂直的方向。因而，其長寬方向最容易受到碾壓和剪切。隨著時間的增長，碾壓與剪切的次數增多，其厚度越來越薄，長寬尺寸越來越大。
[0022]用乙醇作分散介質為例進行說明，分散介質與合金粉的體積比為10:1，防鏽、潤滑劑用量為金屬粉末的質量比為0.2%。本發明專利裝置碾輥的直徑為Φ200πιπι;旋轉盤外沿的線速度為400米/分。連續運轉72小時以後，取樣。
[0023]性能指標:樣品的平均厚度為0.70 μ m,縱橫比約為680。用雷射粒度測試儀測量，其平均粒徑D50為46 μ m。
【權利要求】
1.一種旋盤式輥碾裝置，其特徵在於，包括罐體、進料桶，進料口，所述進料桶固定設置在所述罐體內中央處，所述進料口 一端設置在所述罐體上，另一端設置在所述進料桶內，所述罐體內垂直設有動力軸,所述動力軸位於所述罐體內中央下部,所述罐體內設有旋盤，所述動力軸與所述旋盤通過旋盤支架呈「T」字連接，所述旋盤位於所述進料桶下方，所述旋盤上端徑向設有至少兩個碾輥，所述碾輥對稱分布，相應的所述碾輥上設有相應的碾輥套，將碾輥約束在碾輥套的內部空間內作旋轉運動；所述碾輥套的一側與所述罐體內壁固定連接，所述罐體底部設有出料口 ；所述進料桶為圓柱體，所述進料桶圓周壁上均勻設有若干小孔，所述進料桶設置在所述旋盤中心線位置。
2.如權利要求1所述一種旋盤式輥碾裝置，其特徵在於，所述碾輥的直徑與長度之比為 1:3 ?1:5。
3.如權利要求1所述述一種旋盤式輥碾裝置，其特徵在於，所述碾輥、碾輥套及旋盤的表面硬度均大於HRc60，淬火深度大於1.0mm。
4.如權利要求1所述一種旋盤式輥碾裝置，其特徵在於，所述碾輥的直徑應在Φ IOOmm ?Φ400πιιη。
5.如權利要求1所述一種旋盤式輥碾裝置，其特徵在於，所述碾輥套的內弧半徑應比碾棍半徑大2mm?6mm。
【文檔編號】B22F9/04GK103586475SQ201310465838
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月8日 優先權日:2013年10月8日
【發明者】戴少銀, 陽開新, 瞿衛俊 申請人:鎮江寶納電磁新材料有限公司