CN104801714A - 一种气体割嘴的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气体割嘴的制造方法，采用不锈钢水雾粉化将不锈钢制成小于40微米的粉体，通过与粘结剂的混合制成颗粒，金属注射成型成所需的形状，再通过脱脂，真空高温加热成型，密封面磨成制得气体割嘴。该发明用不锈钢代替铜制备气体割嘴，适合大批量生产，成本与铜质割嘴基本一致，节约了大量铜资源；同时由于该方法基本不用切削加工，节约了大量的金属加工设备和人力，由于不锈钢割嘴寿命是铜质割嘴的10倍左右，因此总体成本仅仅是铜质割嘴的十分之一左右，同时也会节约大量使用成本，比如机用割嘴频繁的更换对生产的影响等。因此该发明将对气体割嘴传统的制作方法产生颠覆性的改变，将产生巨大的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体割嘴的制造方法。
背景技术
气体割嘴在工业上应用广泛，包括燃气（乙炔、丙烷等）割嘴、等离子体割嘴等，是切割钢板、铁板、铜板及其他金属材料的必备。按照国家标准气体割嘴又分为手用、机用两种，手用G01-100割嘴3种型号，手用G01-30割嘴3种型号，手用G01-300 型有6种型号，机用割嘴有8种型号，美国、欧洲各自有自己的规格要求。据调查，全国每年的气体割嘴需求量为5亿只左右，全部为铜质，大约用铜量为3万吨，全球的需求量20亿只左右，用铜量大约为12万吨。切割钢板时，熔化飞溅的熔渣，如果飞到割嘴的出气口，或者被火焰热量软化的割嘴碰到钢板，铜质割嘴很容易变形或堵塞，影响气口处气体的喷出形状，从而使喷出的火焰变形，影响切割的正常进行。如果换用不锈钢割嘴， 由于不锈钢具有较高的熔点，而避免了出气口的易损现象，持久的高温加热也不容易使不锈钢软化变形，从而大大提高割嘴的使用寿命。割嘴采用铜质材料的主要原因是由于铜材比较软，方便切削加工成复杂的形状，而不锈钢比较硬，难以切削加工复杂的形状。但是我国是一个贫铜国家，铜属于有色金属，资源已近枯竭，铜材价格是不锈钢的3-4倍。不锈钢的开始熔化温度在1500°C以上，而紫铜的熔点是1080°C，远远低于不锈钢的熔化温度。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明采用不锈钢水雾粉化将不锈钢制成小于40微米的粉体，通过与塑料粘结剂的混合制成颗粒，金属注射成型成所需的形状，再通过脱脂，真空高温加热成型，密封面磨成制得不锈钢气体割嘴，寿命是铜质割嘴的10倍左右。
本发明的技术方案为：一种气体割嘴的制造方法，制造方法包括：
（1）选取不锈钢水雾化或气雾化粉。
（2）将不锈钢粉与粘结剂按照体积比混合均匀，密炼、挤出造粒制成喂料。
（3）根据标准所规定的气体割嘴的尺寸和结构制作注射成型所用的模具，制备模具尺寸的要求是根据毛胚烧结后的收缩率，将喂料利用注射成型机注入模具成型，开模取出后为毛坯。
（4）将毛胚经过液体浸泡或者加热分解的办法脱除制品中的粘结剂。
（5）将脱除粘结剂后的制品进行高温烧结致密化后得到烧结制品。
（6）将烧结制品根据需要进行多种后处理后，安装在一起得到最终气体割嘴。
优化地，不锈钢的结构为奥氏体，型号包括304和303，粒径小于40微米。
优化地，不锈钢粉与粘结剂按照1～0.5:1.5的体积比混合。
优化地，粘结剂包括聚乙烯、聚丙烯、EVA、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、硬脂酸、聚乙烯、石蜡等两种以上的组成。
优化地，烧结温度为1100℃～1600℃。
优化地，密度达到不锈钢密度的95%～98%。
有益效果在于，本发明采用不锈钢水雾粉化将不锈钢制成小于40微米的粉体，通过与粘结剂的混合制成颗粒，金属注射成型成所需的形状，再通过脱脂，真空高温加热成型，密封面磨成制得气体割嘴。该发明用不锈钢代替铜制备气体割嘴，适合大批量生产，成本与铜质割嘴基本一致，节约了大量铜资源；同时由于该方法基本不用切削加工，节约了大量的金属加工设备和人力，由于不锈钢割嘴寿命是铜质割嘴的10倍左右，因此总体成本仅仅是铜质割嘴的十分之一左右，同时也会节约大量使用成本，比如机用割嘴频繁的更换对生产的影响等。因此该发明将对气体割嘴传统的制作方法产生颠覆性的改变，将产生巨大的经济效益和社会效益。
本发明采用奥氏体作为材料，由于奥氏体不具有磁性，切割时铁屑不易吸附在割嘴上，有效保证割嘴的正常使用，不会发生堵塞，延长割嘴使用寿命。
具体实施方式
实施例1：
本发明的技术方案为：一种气体割嘴的制造方法，制造方法包括：（1）选取不锈钢水雾化或气雾化粉；（2）将不锈钢粉与粘结剂按照体积比混合均匀，密炼、挤出造粒制成喂料；（3）根据标准所规定的气体割嘴的尺寸和结构制作注射成型所用的模具，制备模具尺寸的要求是根据毛胚烧结后的收缩率，将喂料利用注射成型机注入模具成型，开模取出后为毛坯；（4）将毛胚经过液体浸泡或者加热分解的办法脱除制品中的粘结剂；（5）将脱除粘结剂后的制品进行高温烧结致密化后得到烧结制品；（6）将烧结制品根据需要进行多种后处理后，安装在一起得到最终气体割嘴，不锈钢的结构为奥氏体，型号为304，粒径小于40微米，不锈钢粉与粘结剂按照1:1.5的体积比混合，粘结剂由聚乙烯、聚丙烯组成，烧结温度为1100℃，制品的密度达到不锈钢密度的95%。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于：奥氏体型号为303。
实施例3：
本实施例与实施例1的区别在于：不锈钢粉与粘结剂按照0.5:1.5的体积比混合。
实施例4：
本实施例与实施例1的区别在于：粘结剂由聚乙烯、石蜡组成。
实施例5：
本实施例与实施例1的区别在于：烧结温度为1600℃。
实施例6：
本实施例和实施例1的区别在于，制品密度达到不锈钢密度的98%。
所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，奥氏体型号在3系列内均有相同的技术效果，3系列内其他型号奥氏体均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种气体割嘴的制造方法，其特征在于制造方法包括：
（1）选取不锈钢水雾化或气雾化粉；
（2）将不锈钢粉与粘结剂按照体积比混合均匀，密炼、挤出造粒制成喂料；
（3）根据标准所规定的气体割嘴的尺寸和结构制作注射成型所用的模具，制备模具尺寸的要求是根据毛胚烧结后的收缩率，将喂料利用注射成型机注入模具成型，开模取出后为毛坯；
（4）将毛胚经过液体浸泡或者加热分解的办法脱除制品中的粘结剂；
（5）将脱除粘结剂后的制品进行高温烧结致密化后得到烧结制品；
（6）将烧结制品根据需要进行多种后处理后，安装在一起得到最终气体割嘴。
2.根据权利要求1所述的气体割嘴的制造方法，其特征在于：不锈钢的结构为奥氏体，型号包括304和303，粒径小于40微米。
3.根据权利要求1所述的气体割嘴的制造方法，其特征在于：不锈钢粉与粘结剂按照1～0.5:1.5的体积比混合。
4.根据权利要求1所述的气体割嘴的制造方法，其特征在于：粘结剂包括聚乙烯、聚丙烯、EVA、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、硬脂酸、聚乙烯、石蜡等两种以上的组成。
5.据权利要求1所述的气体割嘴的制造方法，其特征在于：烧结温度为1100℃～1600℃。
6.根据权利要求1所述的气体割嘴的制造方法，其特征在于：制品密度达到不锈钢密度的95%-98%。
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