一种大型真空热压炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103586573103586573A(43)申请公布日2014.02.19(21)申请号201310578638.9(22)申请日2013.11.15(71)申请人中国科学院福建物质结构研究所地址350002福建省福州市杨桥西路155号(72)发明人卢衍锦黄婷婷甘艺良黄金昌崔红生林锦新(51)Int.Cl.B23K20/02(2006.01)B23K20/14(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种大型真空热压炉(57)摘要本发明涉及一种大型真空热压炉，包括炉体骨架，真空室，钼上压头和下压头样品台、液压系统、真空获得系统、加热室，真空室内上下方分别设置上钼压头和下钼压头样品台，下钼压头样品台由四根钼柱支撑；加热室采用六区控温加热，加热室金属隔热反射屏由钼屏不锈钢屏组成；设置在炉体骨架上端的液压系统。本发明由于加热室四周采用钼屏和不锈钢屏遮挡，六区控温加热，提高加热室加热均匀性，控温精度为±1℃，加热室均温性为±2℃；液压系统位移精度到达0.015mm，液压冲头最大吨位为200吨；有利于精密器件和大型器件的加工。本发明优点是加热均匀性好、控温精度高、升温快、液压精度高等。CN103586573ACN1035867ACN103586573A权利要求书1/1页1.一种大型真空热压炉，包括炉体骨架（1），真空室（8），真空获得系统(10)，液压系统(9)、加热室(11),插入真空室(8)六个面的加热电极(14)，插入加热室(11)六个面的热电偶(16)，炉体骨架(1)和装在其上端的液压系统(9)，与液压系统相连的钼压杆(4)以及和钼压杆(4)连接的钼法兰(13)，与钼法兰(13)连接的上钼压头（5），装在加热室（11）内的下钼压头样品台（6）以及和其接触的四根钼支撑柱(7,18,20,21)；与钼支撑柱（7）相接触的隔热陶瓷片（17）；与隔热陶瓷片（17）相接触的四根不锈钢柱(12,19,22,23)其特征在于：液压系统（9）上安装磁致伸缩式直线位移传感器。2.根据权利要求1所述的大型真空热压炉，其特征在于：所述液压系统冲头位移精小于0.015mm，冲头的最大压力达到200吨，液压最大位移行程为60mm。3.根据权利要求1所述的大型真空热压炉，其特征在于：所述下钼压头样品台表面涂覆陶瓷涂料，平台尺寸为400mm×400mm×250mm。4.根据权利要求1所述的大型真空热压炉，其特征在于：所述加热室采用六区控温加热，控温精度在小于±1℃，加热室均温性达到±2℃。5.根据权利要求1所述的大型真空热压炉，其特征在于：所述四根钼支撑柱(7,18,20,21)可根据样品实际高度更换不同高度钼支撑柱，使得上钼压头（5）和下钼压头样品台（6）最大工作距离达到210-310mm。2CN103586573A说明书1/3页一种大型真空热压炉技术领域[0001]本发明涉及一种真空热压炉技术领域，特别是涉及一种六区控温和运用于三维流道加工的多功能大型真空扩散焊系统。背景技术[0002]真空热压炉可以用于随形冷却流道制造加工。随形冷却流道顾名思义，冷却流道是环绕着部件的型腔来提供冷却，因而其存在随形的三维空间结构特征，给传统的精密部件制造技术带来了挑战。随形流道和微流道在现代工业中应用越来越广泛，可应用在生物医学研究的微生物化学传感器、微电子的微热交换器、燃料电池的微流道反应器、航空器件以及传统模具行业。仅以传统模具为例，我国可应用到随形流道的注塑和压铸模具每年产值就达到约500亿的规模。[0003]目前有关随形冷却流道的研究，可以分别为两大类分别为实体自由形状制造（SFF）和分层制造。SFF类技术主要包括选择激光烧结法、三维打印技术、金属直接烧结等，这些技术用于随形流道制造，有不受几何形状限制、无需分型等优点，同时也存在密度低、强度不高、工艺成本高的缺点，在流道方面的应用尚有一段距离。分层制造的技术路线主要包括真空热压成型。真空热压成型技术是固态连接技术，在真空环境下利用高温及压力来激化焊接面的原子扩散过程，从而达到金属或陶瓷部件的结合，整个焊接过程无需焊剂。[0004]但是对毫米级微流道系统而言，流道的直径（最小为φ2mm，最大尺寸φ2cm）或深度都比较小，较低的位移精度比较容易造成过度变形，难以保证微流道的有效形状和效果，因此对液压系统的位移精度有较高的要求。另外，真空热压过程中，常因为受热不均匀，材料均透性不佳，导致焊接变形。因此，对材料的受热均匀性有较高的要求。目前世界最先进的热压炉系统MOV353HP位移精度也只到达±0.1mm，冲头极限加载压力小于150吨，工作平台大小为380mm×3