本發(fā)明涉及冶金領域的單晶連鑄技術，尤其涉及一種利用連續(xù)微熔滴液固輥軋制備單晶化金屬線的方法與裝置。

背景技術：

隨著電子信息工業(yè)的迅猛發(fā)展，在微電子器件、遠程通訊和高保真音頻設備等領域對單晶金屬線材的需求越來越多，單晶金屬線材由于具有優(yōu)異的導電性能及低信號傳輸衰減性，可用于制備超大集成電路中的銅鍵合線、高保真通訊設備以及高質量的傳輸電纜，具有廣闊的市場前景。如何制備出超細、無線長的單晶金屬線材已經成為國內外研究學者爭相研究的制備技術熱點。

目前制備單晶金屬線材常用的技術方法是單晶連鑄技術，如：美國專利4515204《Continuous Metal Casting》和文獻《單晶連鑄技術研究》（范新會,李建國,傅恒志.材料研究學報,1996 (3)）均對其技術原理進行詳細的報道。其原理是將一定量的金屬材料熔化于坩堝內，采用加熱鑄型替代傳統(tǒng)的冷鑄型，在壓力作用下將熔融金屬液從鑄型中擠出，并通過冷卻器強制冷卻作用，使熱流沿著拉鑄方向單項傳導，從而形成定向凝固的條件，進而制備出單晶金屬線材。雖然這種傳統(tǒng)的單晶連鑄技術能夠避免鑄型內壁形核的出現(xiàn)和較好的消除摩擦力，但制備過程需要精確控制固液界面高度，設備復雜控制難度較大，另外由于坩堝和導流管的分體設計，一方面受坩堝容積的限制，拉制金屬線材的長度受限，另一方面會存在金屬熔液斷流的現(xiàn)象，導致超細絲拉絲中斷等問題的出現(xiàn)。針對傳統(tǒng)單晶連鑄技術存在的上述問題，中國專利02145540.6提出了一種改進的單晶連鑄技術制備單晶金屬線材，如圖1所示：該制備方法將坩堝（11-1）和導流管（11-2）合為一體（固液轉化器11），通過加設送料系統(tǒng)10以局部熔化代替整體熔化，解決了單晶線材長度受限的技術問題。但該制備方法由于采用局部熔化代替整體熔化，導致線材送絲速度較慢，拉絲成形效率低；另一方面由于將坩堝和導流管合成為固液轉化器，使得拉絲直徑受限不能隨意改變；在防氧化處理方面，其采用的局部低氧環(huán)境防氧化處理技術，會存在單晶金屬線材局部氧化的問題。

技術實現(xiàn)要素：
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針對目前超細、無線長單晶金屬線材制備存在的技術問題，本發(fā)明提出一種利用連續(xù)微熔滴液固輥軋制備單晶化金屬線的新方法和裝置。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案：一種液固輥軋柔性制備單晶化金屬線的方法，包括以下步驟：

步驟1：依據(jù)成形單晶線材的材料和尺寸要求，選擇金屬線材和對應微型噴嘴的直徑，將選擇的金屬線材料盤安裝到料盤電機上面，并將金屬線材的一端穿過線材輸送導輪，經過金屬線材輸送管道，放入熔煉坩堝中；.

步驟2：打開惰性氣體壓力儲蓄瓶和高分子循環(huán)泵，對手套箱進行低氧環(huán)境處理，使得手套箱內的壓強與外界大氣壓保持基本一致，經過3～ 5h 的除氧處理后，確保手套箱內的氧含量低于1PPM；

步驟3：啟動制冷器，通過冷氣輸送管道將產生的冷氣輸送到冷氣儲存腔中，依據(jù)熱電偶的反饋溫度設置冷氣排氣孔的開后大小，保證冷氣強制對流冷卻作用滿足定向凝固的條件；

步驟4：啟動計算機控制系統(tǒng)和多軸運動控制器，分別對左旋轉電機、右旋轉電機、平移軸伺服電機4、旋轉軸伺服電機、料盤電機和導輪電機進行伺服上電；

步驟5：打開觸屏人機界面，對每個電機的轉速、轉向進行設置，多軸運動控制器依據(jù)設置的參數(shù)對各個電機進行精確控制；

步驟6：啟動溫度控制器，并根據(jù)步驟一中選取的材料，設定環(huán)形加熱爐的加熱溫度，使得環(huán)形加熱爐將進入到坩堝中的金屬線材熔化成金屬熔液，并通過熱電偶將溫度信號反饋到溫度控制器中，實現(xiàn)溫度的閉環(huán)控制；

步驟7：啟動料盤電機和導輪電機的轉動，將金屬線材精確定量輸送到熔煉坩堝內部，控制坩堝內金屬熔液在噴射過程中的液面高度保持不變；

步驟8：啟動脈沖信號發(fā)生器，將產生的高頻脈沖信號輸入到高頻電磁閥中，高頻電磁閥依據(jù)脈沖信號進行開啟/關閉，使脈沖氣壓腔內部產生高頻脈沖氣壓，沖擊底部的金屬熔液，迫使金屬熔液微型噴嘴中噴射出來，形成連續(xù)均勻的金屬熔滴；

步驟9：啟動旋轉電機，保證均勻連續(xù)的金屬熔滴沉積到軋制模具內部，控制旋轉水冷軋輥的相對轉動，完成輥軋成形出單晶線材；

步驟10：啟動旋轉軸伺服電機和平移軸伺服電機，旋轉軸伺服電機帶動繞線輪旋轉，平移軸伺服電機帶動直線滑臺在水平方向上往復運動，進而將成形出的單晶線材纏繞在繞線輪上面；

步驟11：當成形出單晶線材纏滿繞線輪時，取下繞線輪，安裝另外一個繞線輪，繼續(xù)完成單晶線材的制備。

一種單晶化金屬線液固輥軋柔性制備裝置，包括：壓力儲氣瓶、制冷器、伺服電機、氣體分流閥、手套箱、線材料盤、線材輸送導論、脈沖信號發(fā)生器、溫度控制器、熱電偶、多軸運動控制器、高分子循環(huán)泵、計算機控制系統(tǒng)、環(huán)形加熱爐、熔煉坩堝、旋轉水冷軋輥、微型噴嘴、繞線輪、直線滑臺和軋制模具；

所述壓力儲存瓶內部存儲氬氣，氣體分流閥一端與壓力儲氣瓶相連，另一端與氣體輸送管道相連，氣體輸送管道與手套箱相連，另一氣體輸送管道與高頻電磁閥相連；

所述高分子循環(huán)泵位于手套箱的底部，啟動循環(huán)泵，并將高純氬氣通過氣體輸送管道流入手套箱內，確保手套箱內低氧環(huán)境,手套箱操作窗口位于手套箱前端；

所述線材料盤安裝在手套箱的上面，料盤電機與線材料盤相連，控制料盤電機的轉動可以實現(xiàn)金屬線材的精確輸送；

所述線材輸送導輪安裝在手套箱的內部，導輪電機安裝在線材輸送導輪的兩端，當金屬線材輸送到線材輸送導輪兩輪中間時，控制導輪電機的轉動，保證金屬線材精確定量輸送到熔煉坩堝內部；

所述熔煉坩堝位于環(huán)形加熱爐的內側，金屬線材輸送管道位于坩堝上端，可將金屬線材輸送到坩堝內熔化，通過控制料盤電機和導輪電機的轉速，控制坩堝內金屬熔液的液面高度保持不變；

所述微型噴嘴位于熔煉坩堝的底部，過濾片放置于坩堝內部，對金屬熔液進行過濾，脈沖氣壓腔位于熔煉坩堝的內部中心位置，其上端與高頻電磁閥相連，脈沖信號發(fā)生器與電磁閥相連，通過輸出的脈沖信號控制電磁閥的開啟/關閉，使脈沖氣壓腔內部產生高頻脈沖氣壓，沖擊底部的金屬熔液，迫使金屬熔液微型噴嘴中噴射出來形成連續(xù)均勻的金屬熔滴；

所述左旋轉水冷軋輥和右旋轉水冷軋輥通過安裝板固定在手套箱內部，其兩者位置可以調整；所述左旋轉電機與左旋轉水冷軋輥相連，右旋轉電機與右旋轉水冷軋輥相連，控制旋轉電機的轉動可實現(xiàn)旋轉水冷軋輥的相對轉動；

所述軋制模具分布在旋轉水冷軋輥的表面，有左右兩個半圓凹模配合而成，可以依據(jù)成形單晶金屬絲的尺寸要求加工成不同的尺寸，當均勻連續(xù)的金屬熔滴沉積到軋制模具內部時，控制旋轉水冷軋輥的相對轉動，就可以完成輥軋，成形出單晶線材；

所述繞線輪安裝在繞線輪支架上面，繞線輪可以隨意的安裝和取下，旋轉軸伺服電機與繞線輪相連，控制伺服電機的轉動可以實現(xiàn)繞線輪的旋轉纏絲；

所述冷氣儲存腔位于繞線輪支架的下面，且通過連接板安裝在直線滑臺上面，制冷器通過冷氣輸送管道與冷氣儲存腔相通，冷氣儲存腔上面分布多個冷氣排氣孔，其氣孔的大小可以調節(jié)進而控制冷氣的流量；

所述平移軸伺服電機與直線滑臺相連，控制平移軸伺服電機的轉動可以實現(xiàn)直線滑臺在水平方向上的往復運動，進而控制繞線輪在纏絲過程中的往返直線運動，實現(xiàn)纏絲復合運動控制要求；

所述熱電偶位于熔煉坩堝內部，熱電偶放置在繞線輪下方，熱電偶將采集到的溫度信號傳送到溫度加熱控制器，實現(xiàn)對環(huán)形加熱爐和冷氣排氣孔的反饋控制，進而精確控制熔煉坩堝內部的溫度和強制對流冷卻溫度；

所述多軸運動控制器通過控制總線分別左旋轉電機、右旋轉電機、平移軸伺服電機、旋轉軸伺服電機、料盤電機和導輪電機相連，在觸屏人機界面上可對每個電機的轉速、轉向進行設置，多軸運動控制器依據(jù)設置的參數(shù)對各個電機進行精確控制；

所述計算機控制系統(tǒng)通過CAN總線與多軸運動控制器、脈沖信號發(fā)生器、溫度加熱控制器相連，實現(xiàn)對各個模塊的總體控制。

本發(fā)明的有益技術效果是：

1.本發(fā)明采用熔滴氣動噴射技術，以脈沖氣壓作為驅動源，可對金屬微滴的噴射頻率、速度、溫度和尺寸進行準確調控，該裝置結構簡單、維護方便，可大大降低資金投入。

2.本發(fā)明采用線材精準連續(xù)送料和坩堝整體熔化技術，將線材熔化和輥扎成形單獨控制，解決了單晶線材長度受限和拉絲成形效率低的技術問題，具有控制簡單、高效率和低成本的特點。

3.本發(fā)明中的坩堝噴嘴直徑和軋制模具尺寸可以根據(jù)單晶金屬線絲的直徑要求，進行精確調整和改變，使用一組旋轉水冷軋輥就可以完成幾種尺寸單晶金屬線絲的輥扎成形，具有柔性化的生產特點。

4.本發(fā)明采用手套箱整體惰性氣體防氧化處理技術解決了單晶金屬線材成形過程中的局部氧化問題，并采用旋轉水冷軋輥和強制對流冷卻技術實現(xiàn)了輥軋成形過程中單晶定向凝固的控制問題，有效避免缺陷的存在。

附圖說明

圖1為背景技術中的一種改進的單晶連鑄技術示意圖；

圖2為本發(fā)明方法中采用的液固模鍛單晶化金屬線柔性制造系統(tǒng)示意圖；

圖3為本發(fā)明方法中模鍛擠壓模具示意圖；

圖中：1-惰性氣體壓力儲存瓶、2-制冷器、3-冷氣輸送管道、4-平移軸伺服電機、5-旋轉軸伺服電機、6-手套箱操作窗口、7-氣體分流閥、8-輸送管道、9-輸送管道、10-手套箱、11-料盤電機、12-線材料盤、13-金屬線材、14-導輪電機、15-線材輸送導輪、16-高頻電磁閥、17-脈沖信號發(fā)生器、18-溫度控制器、19-繞線輪支架、20-熱電偶、21-多軸運動控制器、22-高分子循環(huán)泵、23-觸屏人機界面、24-計算機控制系統(tǒng)、25-環(huán)形加熱爐、26-熔煉坩堝、27-左旋轉水冷軋輥、28-脈沖氣壓腔、29-熱電偶、30-金屬熔液、31-過濾片、32-微型噴嘴、33-金屬熔滴、34-右旋轉水冷軋輥、35-成形單晶線材、36-繞線輪、37-連接板、38-直線滑臺、39-冷氣儲存腔、40-冷氣排氣孔、41-安裝板、42-左旋轉電機、43-右旋轉電機、44-軋制模具、45-金屬線材輸送管道。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明，下面的實施例可以組合使用，并且，本發(fā)明可利用各種形式來實現(xiàn)，不限于本說明書所描述各個具體的實施例，提供這些實施例的目的是對本發(fā)明的公開內容更加透徹全面地便于理解。進一步需要說明的是，當某一結構固定于另一個結構，包括將該結構直接或間接固定于該另一個結構，或者將該結構通過一個或多個其它中間結構固定于該另一個結構。當一個結構連接另一個結構，包括將該結構直接或間接連接到該另一個結構，或者將該結構通過一個或多個其它中間結構連接到該另一個結構。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出將金屬微滴噴射技術和液固輥軋技術相結合來實現(xiàn)單晶金屬線材制備的新思想。該方法利用無限長、直徑較粗的多晶金屬線作為原材料，經高溫坩堝熔化后在脈沖壓力作用下，迫使金屬熔液以連續(xù)均勻微滴的形式從噴嘴中噴射出來，并基于離散堆積和輥軋的原理，以金屬滴為沉積單元，通過控制旋轉水冷軋輥的速度和金屬熔滴的尺寸和溫度，在軋制模具的作用下實現(xiàn)金屬線材的軋制成形，在水冷和強制對流冷卻作用下定向凝固，直接轉化成無限長、超細單晶金屬線。該方法制造工序簡單，成形效率高，可以制備出不同材質的單晶金屬線材。

參考圖2和圖3，本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案：一種液固輥軋柔性制備單晶化金屬線的方法，其特點是包括以下步驟：

步驟1：依據(jù)成形單晶線材35的材料和尺寸要求，選擇金屬線材13和對應微型噴嘴32的直徑，將選擇的金屬線材料盤12安裝到料盤電機11上面，并將金屬線材13的一端穿過線材輸送導輪15，經過金屬線材輸送管道15，放入熔煉坩堝26中；.

步驟2：打開惰性氣體壓力儲蓄瓶1和高分子循環(huán)泵22，對手套箱10進行低氧環(huán)境處理，使得手套箱10 內的壓強與外界大氣壓保持基本一致，經過3～ 5h 的除氧處理后，確保手套箱10內的氧含量低于1PPM；

步驟3：啟動制冷器2，通過冷氣輸送管道3將產生的冷氣輸送到冷氣儲存腔39中，依據(jù)熱電偶20的反饋溫度設置冷氣排氣孔40的開后大小，保證冷氣強制對流冷卻作用滿足定向凝固的條件；

步驟4：啟動計算機控制系統(tǒng)24和多軸運動控制器21，分別對左旋轉電機42、右旋轉電機43、平移軸伺服電機4、旋轉軸伺服電機5、料盤電機11和導輪電機14進行伺服上電；

步驟5：打開觸屏人機界面23，對每個電機的轉速、轉向進行設置，多軸運動控制器21依據(jù)設置的參數(shù)對各個電機進行精確控制；

步驟6：啟動溫度控制器18，并根據(jù)步驟一中選取的材料，設定環(huán)形加熱爐25的加熱溫度，使得環(huán)形加熱爐25將進入到坩堝26中的金屬線材13熔化成金屬熔液30，并通過熱電偶29將溫度信號反饋到溫度控制器18中，實現(xiàn)溫度的閉環(huán)控制；

步驟7：啟動料盤電機11和導輪電機14的轉動，將金屬線材13精確定量輸送到熔煉坩堝26內部，控制坩堝10內金屬熔液30在噴射過程中的液面高度保持不變；

步驟8：啟動脈沖信號發(fā)生器17，將產生的高頻脈沖信號輸入到高頻電磁閥16中，高頻電磁閥16依據(jù)脈沖信號進行開啟/關閉，使脈沖氣壓腔28內部產生高頻脈沖氣壓，沖擊底部的金屬熔液30，迫使金屬熔液30微型噴嘴32中噴射出來，形成連續(xù)均勻的金屬熔滴33；

步驟9：啟動旋轉電機42和43，保證均勻連續(xù)的金屬熔滴33沉積到軋制模具44內部，控制旋轉水冷軋輥27和34的相對轉動，完成輥軋成形出單晶線材35；

步驟10：啟動旋轉軸伺服電機5和平移軸伺服電機4，旋轉軸伺服電機5帶動繞線輪36旋轉，平移軸伺服電機4帶動直線滑臺38在水平方向上往復運動，進而將成形出的單晶線材35纏繞在繞線輪36上面；

步驟11：當成形出單晶線材35纏滿繞線輪36時，可以取下繞線輪36，安裝另外一個繞線輪，繼續(xù)完成單晶線材的制備。

參考圖2和3，本發(fā)明的一種液固輥軋單晶化金屬線柔性制備裝置，主要包括：壓力儲氣瓶1、制冷器2、伺服電機4和5、氣體分流閥7、手套箱10、線材料盤12、線材輸送導論15、脈沖信號發(fā)生器17、溫度控制器18、熱電偶20、多軸運動控制器21、高分子循環(huán)泵22、計算機控制系統(tǒng)24、環(huán)形加熱爐25、熔煉坩堝26、旋轉水冷軋輥27和34、微型噴嘴32、繞線輪36、直線滑臺38和軋制模具44。

其特點在于所述惰性氣體壓力儲存瓶1內部存儲99.999%高純氬氣，氣體分流閥7一端與壓力儲氣瓶1相連，另一端與氣體輸送管道8和9相連，氣體輸送管道8與手套箱10相連，氣體輸送管道9與高頻電磁閥16相連；

所述高分子循環(huán)泵22位于手套箱10的底部，啟動循環(huán)泵22，并將高純氬氣通過氣體輸送管道8流入手套箱10內，確保手套箱10內低氧環(huán)境,手套箱操作窗口6位于手套箱10前端，可以伸進雙手對箱體內的裝置進行安裝和調整；

所述線材料盤12安裝在手套箱10的上面，料盤電機11與線材料盤12相連，控制料盤電機11的轉動可以實現(xiàn)金屬線材13的精確輸送；

所述線材輸送導輪15安裝在手套箱10的內部，導輪電機14安裝在線材輸送導輪15的兩端，當金屬線材13輸送到線材輸送導輪15兩輪中間時，控制導輪電機14的轉動，可以保證金屬線材13精確定量輸送到熔煉坩堝26內部；

所述熔煉坩堝26位于環(huán)形加熱爐25的內側，金屬線材輸送管道45位于坩堝26上端，可將金屬線材輸送到坩堝26內熔化，通過控制料盤電機11和導輪電機14的轉速，能夠控制坩堝10內金屬熔液30的液面高度保持不變；

所述微型噴嘴32位于熔煉坩堝10的底部，過濾片31放置于坩堝10內部，對金屬熔液30進行過濾，脈沖氣壓腔28位于熔煉坩堝10的內部中心位置，其上端與高頻電磁閥16相連，脈沖信號發(fā)生器17與電磁閥相連16，通過輸出的脈沖信號控制電磁閥16的開啟/關閉，使脈沖氣壓腔28內部產生高頻脈沖氣壓，沖擊底部的金屬熔液30，迫使金屬熔液30微型噴嘴32中噴射出來形成連續(xù)均勻的金屬熔滴33；

所述左旋轉水冷軋輥27和右旋轉水冷軋輥34通過安裝板42固定在手套箱10內部，其兩者位置可以調整；所述左旋轉電機42與左旋轉水冷軋輥27相連，右旋轉電機43與右旋轉水冷軋輥34相連，控制旋轉電機42和43的轉動可實現(xiàn)旋轉水冷軋輥27和34的相對轉動；

所述軋制模具44分布在旋轉水冷軋輥27和34的表面，有左右兩個半圓凹模配合而成，可以依據(jù)成形單晶金屬絲35的尺寸要求加工成不同的尺寸，當均勻連續(xù)的金屬熔滴33沉積到軋制模具44內部時，控制旋轉水冷軋輥27和34的相對轉動，就可以完成輥軋，成形出單晶線材35；

所述繞線輪36安裝在繞線輪支架19上面，繞線輪36可以隨意的安裝和取下，旋轉軸伺服電機5與繞線輪36相連，控制伺服電機5的轉動可以實現(xiàn)繞線輪36的旋轉纏絲；

所述冷氣儲存腔39位于繞線輪支架19的下面，且通過連接板37安裝在直線滑臺38上面，制冷器2通過冷氣輸送管道3與冷氣儲存腔39相通，冷氣儲存腔39上面分布多個冷氣排氣孔40，其氣孔的大小可以調節(jié)進而控制冷氣的流量；

所述平移軸伺服電機4與直線滑臺38相連，控制平移軸伺服電機4的轉動可以實現(xiàn)直線滑臺38在水平方向上的往復運動，進而控制繞線輪36在纏絲過程中的往返直線運動，實現(xiàn)纏絲復合運動控制要求；

所述熱電偶29位于熔煉坩堝26內部，熱電偶20放置在繞線輪36下方，熱電偶20和29將采集到的溫度信號傳送到溫度加熱控制器18，實現(xiàn)對環(huán)形加熱爐25和冷氣排氣孔40的反饋控制，進而精確控制熔煉坩堝26內部的溫度和強制對流冷卻溫度；

所述多軸運動控制器21通過控制總線分別左旋轉電機42、右旋轉電機43、平移軸伺服電機4、旋轉軸伺服電機5、料盤電機11和導輪電機14相連，在觸屏人機界面23上可對每個電機的轉速、轉向進行設置，多軸運動控制器21依據(jù)設置的參數(shù)對各個電機進行精確控制；

所述計算機控制系統(tǒng)24通過CAN總線與多軸運動控制器21、脈沖信號發(fā)生器17、溫度加熱控制器18相連，實現(xiàn)對各個模塊的總體控制；

實施例1：0.3mm單晶銅線材的制備

選取直徑3mm的普通銅線作為原材料，選取噴嘴直徑為0.15mm，軋制模具的凹模直徑為0.3mm，將選擇的3mm普通銅線料盤12安裝到料盤電機11上面，并將銅線的一端穿過線材輸送導輪15，經過金屬線材輸送管道15，放入熔煉坩堝26中；打開惰性氣體壓力儲蓄瓶1和高分子循環(huán)泵22，對手套箱10進行低氧環(huán)境處理，確保手套箱10內的氧含量低于1PPM；啟動制冷器2，通過冷氣輸送管道3將產生的冷氣輸送到冷氣儲存腔39中，設置冷氣排氣孔40的開后為60%，保證繞線輪36附近的溫度達到零度以下，滿足定向凝固的條件；啟動計算機控制系統(tǒng)24和多軸運動控制器21，打開觸屏人機界面23，設置料盤電機11轉速約為1轉/分鐘，順時旋轉，導輪電機14轉速約為5轉/分鐘，旋轉電機42和43的轉速為約50轉/分鐘，兩電機轉向相反，旋轉軸伺服電機5的轉速為約24轉/分鐘，平移軸伺服電機4的轉速為約30轉/分鐘；啟動溫度控制器18，設定環(huán)形加熱爐25的加熱溫度為1200°，將熔煉坩堝26中的3mm的普通銅線熔化成金屬熔液30；啟動料盤電機11和導輪電機14的轉動，將金屬線材13精確定量輸送到熔煉坩堝26內部，控制坩堝10內金屬熔液30在噴射過程中的液面高度保持不變；啟動脈沖信號發(fā)生器17，將脈沖信號頻率設定為100HZ，氣體壓力設定為5MP，高頻電磁閥16依據(jù)脈沖信號開啟/關閉，使脈沖氣壓腔28內部產生高頻脈沖氣壓，沖擊底部的金屬熔液30，迫使金屬熔液30從微型噴嘴32中噴射出來，形成連續(xù)均勻的銅熔滴33；啟動旋轉電機42和43，保證均勻連續(xù)的銅熔滴33沉積到0.3mm軋制模具內部，控制旋轉水冷軋輥27和34的相對轉動，完成輥軋成形出0.3mm的單晶線材；啟動旋轉軸伺服電機5和平移軸伺服電機4，旋轉軸伺服電機5帶動繞線輪36旋轉，平移軸伺服電機4帶動直線滑臺38在水平方向上往復運動，進而將成形出的單晶線材35纏繞在繞線輪36上面；當成形出單晶線材35纏滿繞線輪36時，可以取下繞線輪36，安裝另外一個繞線輪，繼續(xù)進行完成0.3mm單晶銅線材的制備。通過檢測，本發(fā)明制備的出的銅單晶線材內部無雜晶，表面光滑，于原材相比電阻率降低顯著，傳輸信號的失真度明顯降低。

實施例2: 0.5mm單晶鋁線材的制備

選取直徑5mm的普通鋁線材作為原材料，選取噴嘴直徑為0.25mm，軋制模具的凹模直徑為0.5mm，將選擇的5mm普通鋁線材料盤12安裝到料盤電機11上面，并將鋁線的一端穿過線材輸送導輪15，經過金屬線材輸送管道15，放入熔煉坩堝26中；打開惰性氣體壓力儲蓄瓶1和高分子循環(huán)泵22，對手套箱10進行低氧環(huán)境處理，確保手套箱10內的氧含量低于1PPM；啟動制冷器2，通過冷氣輸送管道3將產生的冷氣輸送到冷氣儲存腔39中，設置冷氣排氣孔40的開后為50%，保證繞線輪36附近的溫度達到零度以下，滿足定向凝固的條件；啟動計算機控制系統(tǒng)24和多軸運動控制器21，打開觸屏人機界面23，設置料盤電機11轉速約為2轉/分鐘，順時旋轉，導輪電機14轉速約為10轉/分鐘，旋轉電機42和43的轉速約為60轉/分鐘，兩電機轉向相反，旋轉軸伺服電機5的轉速約為30轉/分鐘，平移軸伺服電機4的轉速約為36轉/分鐘；啟動溫度控制器18，設定環(huán)形加熱爐25的加熱溫度為750°，將熔煉坩堝26中的5mm的普通鋁線材熔化成金屬熔液30；啟動料盤電機11和導輪電機14的轉動，將金屬線材13精確定量輸送到熔煉坩堝26內部，控制坩堝10內金屬熔液30在噴射過程中的液面高度保持不變；啟動脈沖信號發(fā)生器17，將脈沖信號頻率設定為100HZ，氣體壓力設定為5MP，高頻電磁閥16依據(jù)脈沖信號開啟/關閉，使脈沖氣壓腔28內部產生高頻脈沖氣壓，沖擊底部的金屬熔液30，迫使金屬熔液30從微型噴嘴32中噴射出來，形成連續(xù)均勻的鋁熔滴33；啟動旋轉電機42和43，保證均勻連續(xù)的鋁熔滴33沉積到0.5mm軋制模具內部，控制旋轉水冷軋輥27和34的相對轉動，完成輥軋成形出0.5mm的單晶線材；啟動旋轉軸伺服電機5和平移軸伺服電機4，旋轉軸伺服電機5帶動繞線輪36旋轉，平移軸伺服電機4帶動直線滑臺38在水平方向上往復運動，進而將成形出的單晶線材35纏繞在繞線輪36上面；當成形出單晶線材35纏滿繞線輪36時，可以取下繞線輪36，安裝另外一個繞線輪，繼續(xù)進行完成0.5mm單晶鋁線材的制備。通過檢測，本發(fā)明制備的出的鋁單晶線材內部無雜晶，表面光滑，于原材相比電阻率降低顯著，傳輸信號的失真度明顯降低。

上述實施方式只是本發(fā)明專利的優(yōu)選實例，并不是用來限制本發(fā)明專利的實施與權利范圍的，凡依據(jù)本發(fā)明專利申請專利保護范圍所述的內容做出的等效變化和修飾，均應包括于本發(fā)明專利申請專利范圍內。