本發明涉及熱塑成型技術領域，具體涉及一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法。

背景技術：

非晶合金在常溫下不可實現塑性塑型。現有技術中，非晶合金熱塑成型的溫度為玻璃轉化溫度Tg至結晶溫度Tx之間，非晶合金在玻璃轉化溫度Tg至結晶溫度Tx之間進行熱塑成型存在容易氧化及結晶化的風險。目前，為了避免非晶合金在熱塑成型時發生氧化及結晶化的風險，通常會在真空或者惰性氣氛下進行非晶合金的熱塑成型，但是，這需要具有腔室的特殊設備才能進行，因而使得這種真空或者惰性氣氛下的熱塑成型存在生產投入大，生產周期長，且不具有量產性的缺陷。另外，現有技術中非晶合金熱塑成型后，還存在表面質量不理想的缺點。

技術實現要素：

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法，該玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法能夠避免非晶合金發生氧化及結晶化反應，并能降低生產投入，縮短生產周期，且具有能大量生產性，能夠實現高表面質量。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

提供一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法，它包括以下步驟：

步驟一，清洗處理：對非晶合金半成品進行清洗處理，以去除非晶合金半成品表面的臟污物；

步驟二，成型夾治具控制非晶合金半成品：利用成型夾治具控制非晶合金半成品，然后放入腔室內；

步驟三，加熱：對非晶合金半成品加熱到200℃～Tg之間；

步驟四，施壓：利用施壓裝置對成型夾治具進行施壓，以使得非晶合金半成品發生塑形成型，并保持一定的施壓成型時間；

步驟五，冷卻定型：步驟四中對非晶合金半成品完成施壓成型后，進行冷卻定型，制得非晶合金產品。

上述技術方案中，所述步驟二成型夾治具控制非晶合金半成品步驟中，所述腔室內的氣氛為空氣。

上述技術方案中，所述步驟二成型夾治具控制非晶合金半成品步驟中，所述腔室內的氣氛為真空。

上述技術方案中，所述步驟二成型夾治具控制非晶合金半成品步驟中，所述腔室內的氣氛為部分惰性氣氛和部分真空氣氛。

上述技術方案中，所述步驟三加熱步驟中，對非晶合金半成品加熱的方式為直接加熱非晶合金半成品或通過加熱成型夾治具以傳遞熱到非晶合金半成品或靠環境方式加熱非晶合金半成品。

上述技術方案中，所述步驟三加熱步驟中，加熱時間為30s～600s。

上述技術方案中，所述步驟四施壓步驟中，利用施壓裝置對成型夾治具施加的壓力為1N～1000N。

上述技術方案中，所述步驟四施壓步驟中，保持施壓成型時間為1s～1800s。

上述技術方案中，所述步驟五冷卻定型步驟中，利用自然冷卻的方式進行冷卻定型。

本發明與現有技術相比較，有益效果在于：

(1)本發明提供的一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法，與現有技術相比，本發明是對非晶合金半成品加熱至200℃～Tg之間然后進行加壓一段時間，由積聚應力誘發熱塑成型，此溫度下非晶合金本成品的結構不會發生質變，即仍保持非晶合金結構，進而能夠避免非晶合金半成品發生氧化及結晶化反應。參看附圖2的純金屬的粘度溫度曲線，200℃～Tg之間的溫度區域內的粘度足夠使得非晶合金半成品的原子移動，因此能夠誘發非晶合金半成品熱塑成型。

(2)本發明提供的一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法，與現有技術相比，本發明不需對非晶合金半成品加熱到玻璃轉化溫度Tg以上，并且可選擇無保護氣氛下(即空氣下)生產，達到避免結晶及氧化的效果，因此，該玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法能夠降低生產投入，縮短生產周期。

(3)本發明提供的一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法，主要是為了通過應力誘發熱塑成型而獲得具有3D結構或曲率為R0.5以上的曲面結構(例如，非晶合金半成品為直身結構，應力誘發塑型后非晶合金產品為曲身結構)，并能夠實現非晶合金產品的高表面質量，且具有能大量生產性、高生產效率和較低生產成本的優點。

(4)本發明提供的一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法，由于利用自然冷卻的方式進行冷卻定型即可，不需要進行特殊冷卻處理，并且該玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法僅需結構簡單的成型夾治具配合生產即可，因此，該玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法能夠進一步降低生產投入，及縮短生產周期。

(5)本發明提供的一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法，具有方法簡單，生產成本低，并能夠適用于大規模生產的特點。

附圖說明

圖1是加熱曲線圖。其中，曲線a代表本發明的熱塑成型制程，在200℃～Tg間進行加熱，由于曲線不會經過結晶區，因此無晶化及氧化的風險；曲線b代表傳統的熱塑成型制程，在Tg～Tx間進行加熱，因其延長的虛線進入了晶化區，因此有發生晶化及氧化的風險。

圖2是純金屬的粘度溫度曲線圖。

圖3是利用本發明的一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法進行測試樣品在熱塑成型前顯示平面的示意圖。

圖4是利用本發明的一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法進行測試樣品在熱塑成型后顯示曲面的示意圖。

圖5是利用本發明的一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法進行產品應用時在熱塑成型前顯示平面的示意圖。

圖6是利用本發明的一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法進行產品應用時在熱塑成型后顯示曲面的示意圖。

具體實施方式

為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明中所提及的惰性氣氛為氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣或氙氣。

實施例1。

一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法，它包括以下步驟：

步驟一，清洗處理：對非晶合金半成品進行清洗處理，以去除非晶合金半成品表面的臟污物；

步驟二，成型夾治具控制非晶合金半成品：利用成型夾治具控制非晶合金半成品，然后放入腔室內；本實施例中，腔室內的氣氛為空氣；

步驟三，加熱：對非晶合金半成品加熱到200℃～Tg之間；本實施例中，對非晶合金半成品加熱的方式為直接加熱非晶合金半成品；本實施例中，加熱時間為300s；

步驟四，施壓：利用施壓裝置對成型夾治具進行施壓，以使得非晶合金半成品發生塑形成型，并保持900s的施壓成型時間；本實施例中，利用施壓裝置對成型夾治具施加的壓力為500N；

步驟五，冷卻定型：步驟四中對非晶合金半成品完成施壓成型后，利用自然冷卻的方式進行冷卻定型，制得非晶合金產品。

本實施例的一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法，與現有技術相比，本發明是對非晶合金半成品加熱至200℃～Tg之間然后進行加壓一段時間，由積聚應力誘發熱塑成型，此溫度下非晶合金本成品的結構不會發生質變，即仍保持非晶合金結構，進而能夠避免非晶合金半成品發生氧化及結晶化反應。另外，該玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法能夠降低生產投入，縮短生產周期，并能夠實現非晶合金產品的高表面質量，且具有能大量生產性、高生產效率和較低生產成本的優點。

實施例2。

一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法，它包括以下步驟：

步驟一，清洗處理：對非晶合金半成品進行清洗處理，以去除非晶合金半成品表面的臟污物；

步驟二，成型夾治具控制非晶合金半成品：利用成型夾治具控制非晶合金半成品，然后放入腔室內；本實施例中，腔室內的氣氛為真空；

步驟三，加熱：對非晶合金半成品加熱到200℃～Tg之間；本實施例中，對非晶合金半成品加熱的方式為通過加熱成型夾治具以傳遞熱到非晶合金半成品；本實施例中，加熱時間為30s；

步驟四，施壓：利用施壓裝置對成型夾治具進行施壓，以使得非晶合金半成品發生塑形成型，并保持1s的施壓成型時間；本實施例中，利用施壓裝置對成型夾治具施加的壓力為1N；

步驟五，冷卻定型：步驟四中對非晶合金半成品完成施壓成型后，利用自然冷卻的方式進行冷卻定型，制得非晶合金產品。

本實施例的一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法，與現有技術相比，本發明是對非晶合金半成品加熱至200℃～Tg之間然后進行加壓一段時間，由積聚應力誘發熱塑成型，此溫度下非晶合金本成品的結構不會發生質變，即仍保持非晶合金結構，進而能夠避免非晶合金半成品發生氧化及結晶化反應。另外，該玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法能夠降低生產投入，縮短生產周期，并能夠實現非晶合金產品的高表面質量，且具有能大量生產性、高生產效率和較低生產成本的優點。

實施例3。

一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法，它包括以下步驟：

步驟一，清洗處理：對非晶合金半成品進行清洗處理，以去除非晶合金半成品表面的臟污物；

步驟二，成型夾治具控制非晶合金半成品：利用成型夾治具控制非晶合金半成品，然后放入腔室內；本實施例中，腔室內的氣氛為部分惰性氣氛和部分真空氣氛；

步驟三，加熱：對非晶合金半成品加熱到200℃～Tg之間；本實施例中，對非晶合金半成品加熱的方式為靠環境方式加熱非晶合金半成品；本實施例中，加熱時間為600s；

步驟四，施壓：利用施壓裝置對成型夾治具進行施壓，以使得非晶合金半成品發生塑形成型，并保持1800s的施壓成型時間；本實施例中，利用施壓裝置對成型夾治具施加的壓力為1000N；

步驟五，冷卻定型：步驟四中對非晶合金半成品完成施壓成型后，利用自然冷卻的方式進行冷卻定型，制得非晶合金產品。

本實施例的一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法，與現有技術相比，本發明是對非晶合金半成品加熱至200℃～Tg之間然后進行加壓一段時間，由積聚應力誘發熱塑成型，此溫度下非晶合金本成品的結構不會發生質變，即仍保持非晶合金結構，進而能夠避免非晶合金半成品發生氧化及結晶化反應。另外，該玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法能夠降低生產投入，縮短生產周期，并能夠實現非晶合金產品的高表面質量，且具有能大量生產性、高生產效率和較低生產成本的優點。

實施例4。

一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法，它包括以下步驟：

步驟一，清洗處理：對非晶合金半成品進行清洗處理，以去除非晶合金半成品表面的臟污物；

步驟二，成型夾治具控制非晶合金半成品：利用成型夾治具控制非晶合金半成品，然后放入腔室內；本實施例中，腔室內的氣氛為空氣；

步驟三，加熱：對非晶合金半成品加熱到200℃～Tg之間；本實施例中，對非晶合金半成品加熱的方式為直接加熱非晶合金半成品；本實施例中，加熱時間為100s；

步驟四，施壓：利用施壓裝置對成型夾治具進行施壓，以使得非晶合金半成品發生塑形成型，并保持400s的施壓成型時間；本實施例中，利用施壓裝置對成型夾治具施加的壓力為200N；

步驟五，冷卻定型：步驟四中對非晶合金半成品完成施壓成型后，利用自然冷卻的方式進行冷卻定型，制得非晶合金產品。

本實施例的一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法，與現有技術相比，本發明是對非晶合金半成品加熱至200℃～Tg之間然后進行加壓一段時間，由積聚應力誘發熱塑成型，此溫度下非晶合金本成品的結構不會發生質變，即仍保持非晶合金結構，進而能夠避免非晶合金半成品發生氧化及結晶化反應。另外，該玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法能夠降低生產投入，縮短生產周期，并能夠實現非晶合金產品的高表面質量，且具有能大量生產性、高生產效率和較低生產成本的優點。

實施例5。

一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法，它包括以下步驟：

步驟一，清洗處理：對非晶合金半成品進行清洗處理，以去除非晶合金半成品表面的臟污物；

步驟二，成型夾治具控制非晶合金半成品：利用成型夾治具控制非晶合金半成品，然后放入腔室內；本實施例中，腔室內的氣氛為空氣；

步驟三，加熱：對非晶合金半成品加熱到200℃～Tg之間；本實施例中，對非晶合金半成品加熱的方式為通過加熱成型夾治具以傳遞熱到非晶合金半成品；本實施例中，加熱時間為500s；

步驟四，施壓：利用施壓裝置對成型夾治具進行施壓，以使得非晶合金半成品發生塑形成型，并保持1400s的施壓成型時間；本實施例中，利用施壓裝置對成型夾治具施加的壓力為800N；

步驟五，冷卻定型：步驟四中對非晶合金半成品完成施壓成型后，利用自然冷卻的方式進行冷卻定型，制得非晶合金產品。

本實施例的一種玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法，與現有技術相比，本發明是對非晶合金半成品加熱至200℃～Tg之間然后進行加壓一段時間，由積聚應力誘發熱塑成型，此溫度下非晶合金本成品的結構不會發生質變，即仍保持非晶合金結構，進而能夠避免非晶合金半成品發生氧化及結晶化反應。另外，該玻璃轉化溫度下的應力誘發熱塑成型方法能夠降低生產投入，縮短生產周期，并能夠實現非晶合金產品的高表面質量，且具有能大量生產性、高生產效率和較低生產成本的優點。

最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對本發明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。