扩散焊接数码印花机不锈钢喷墨打印喷头的方法

摘要

本发明公开了一种扩散焊接数码印花机不锈钢喷墨打印喷头的方法，首先将经光刻或蚀刻造型的不锈钢喷头组件原片放在无水乙醇中，经过超声波清洗，再用纯净的无水乙醇冲洗并晾干；再按照叠片顺序将多组不锈钢喷头层板排入夹具中，用销钉在层板的两端定位，每组间、压头与喷头组件之间用氧化铝陶瓷或者云母薄片作垫板，然后将夹具和装配好的喷头组件送入真空炉中在真空、高温加压力下一次成型。由于在真空和高温加压的环境中，直接将多层不锈钢喷头组件连接成喷头实体，结合强度由现有技术的5～12MPa提高到400～750MPa，工序由现有技术的7道减为3道，而且由于不使用胶水，可适用于几乎所有的商用印花打印墨水。

说明书

技术领域

本发明涉及一种扩散焊接数码印花机不锈钢喷墨打印喷头的方法。

背景技术

数码印花机不锈钢喷墨打印喷头(以下简称喷头)是纺织物快速数字印花设备如数码喷射印花机、数码导带喷射印花机等的关键部件，通常采用0.03～1mm不同厚度金属层板或箔片作造型，根据喷射矢量流的要求，设计并光刻或蚀刻成相应的流道后，多层叠起装配连接在一起，从而完成喷头实体制造。现行比较成功的连接方法是胶接固化。这种连接方法比较适合纸张、树脂板等材料做造型的实体制造。当采用不锈钢作造型材料制造喷头实体时，胶接固化这种连接方法使所造型喷头的结合强度只有5～12MPa；特别是胶水与墨水成份必须匹配使用，以免墨水腐蚀胶水造成层板开裂失效。另外，胶接固化工艺过程复杂，需要经过层板清理、胶水选配、精确涂覆、装配、热压、固化、变形控制等七道工序，操作过程十分严格。这在很大程度上限制了金属喷头的使用。

发明内容

为了克服现有技术胶接固化工艺过程复杂、喷头强度低、对墨水的适应性差等不足，本发明提供一种扩散焊接数码印花机不锈钢喷墨打印喷头的方法，在真空和高温加压的环境中，不用胶水等夹层材料，直接将多层金属造型板片连接成喷头实体，工艺简单，连接强度高，对墨水的适应性强。

本发明的技术方案是：一种扩散焊接数码印花机不锈钢喷墨打印喷头的方法，其特征在于下述步骤：

(1)首先将不同厚度、即将装配的、经光刻或蚀刻造型的不锈钢喷头层板放在无水乙醇中，经过超声波清洗，再用纯净的无水乙醇冲洗并晾干；

(2)按照叠片顺序将1～36组不锈钢喷头层板排入夹具中，用销钉在喷头组件的两端定位，当一次焊接多于一组不锈钢喷头组件时，每组间用氧化铝陶瓷或者云母薄片作垫板，压头与喷头组件之间也用氧化铝陶瓷或者云母薄片作垫板，然后将夹具和装配好的喷头组件送入真空炉中就位；

(3)对真空炉抽真空，当真空度达到1.2×10^-2～1.2×10^-3Pa时，对真空炉升温，升温速度7～15℃/分钟，此时，焊接预压力保持在0～0.5MPa；

当温度升至750～900℃达到焊接温度时，施加焊接压力为2～6MPa，并保温、保压10～50分钟，然后，以5～8℃/分钟的冷却速度将真空炉炉温降到500～600℃，随炉冷却至室温，冷却期间压力控制在0～0.5MPa或2～6MPa。

所述步骤(2)中，当装配完成后，拔除两端定位销钉，然后进入步骤(3)，也可以保留销钉进入步骤(3)，出炉后将销钉剔除。

所述步骤(2)中，也可用高强度、高密度石墨作工装，压头与喷头组件之间则不用氧化铝陶瓷或者云母薄片作垫板。

本发明的有益效果是：由于在真空和高温加压的环境中，直接将多层不锈钢喷头组件连接成喷头实体，结合强度由现有技术的5～12MPa提高到400～750MPa，工序由现有技术的7道减为3道，而且由于不使用胶水，可适用于几乎所有的商用印花打印墨水。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明的装配示意图

图2是实施例1的压力、温度控制曲线

具体实施方式

实施例1：(1)首先将不同厚度、即将装配的、经光刻或蚀刻造型的不锈钢喷头层板放在无水乙醇中，经过超声波清洗，再用纯净的无水乙醇冲洗并晾干；

(2)按照叠片顺序将18组不锈钢喷头层板排入夹具中，用销钉在喷头组件2的两端定位，喷头组件2之间用氧化铝陶瓷薄片作垫板，上压头3与喷头组件2之间也用氧化铝陶瓷薄片作垫板，下压头1与喷头组件2之间同样用氧化铝陶瓷薄片作垫板，然后将夹具和装配好的喷头组件2送入真空炉4中就位；

(3)对真空炉4抽真空，当真空度达到1.2×10^-3Pa时，按照预先设定的温度与压力程序如图2所示，对真空炉升温，升温速度8℃/分钟，此时，焊接预压力保持在0.5MPa；

当温度升至800℃达到焊接温度时，施加焊接压力为4MPa，并保温、保压25分钟，然后，以7℃/分钟的冷却速度将真空炉炉温降到550℃，同时，压力降至0.5Mpa。然后，随炉冷却至室温，冷却期间压力控制在4MPa。

经检测，这18组不锈钢喷头组件的结合强度为650MPa。

实施例2：(1)首先将不同厚度、即将装配的、经光刻或蚀刻造型的不锈钢喷头层板放在无水乙醇中，经过超声波清洗，再用纯净的无水乙醇冲洗并晾干；

(2)按照叠片顺序将12组不锈钢喷头层板排入夹具中，用销钉在喷头组件2的两端定位，喷头组件2之间用氧化铝陶瓷薄片作垫板，上压头3与喷头组件2之间也用氧化铝陶瓷薄片作垫板，下压头1与喷头组件2之间同样用氧化铝陶瓷薄片作垫板，然后将夹具和装配好的喷头组件2送入真空炉4中就位；

(3)对真空炉4抽真空，当真空度达到1.2×10^-2Pa时，按照预先设定的温度与压力程序，对真空炉升温，升温速度8℃/分钟，此时，不施加焊接预压力；

当温度升至800℃达到焊接温度时，施加焊接压力为4MPa，并保温、保压25分钟，然后，以7℃/分钟的冷却速度将真空炉炉温降到550℃，同时，压力降至0MPa。然后，随炉冷却至室温，冷却期间压力控制在4MPa。

经检测，这12组不锈钢喷头组件的结合强度为550MPa。

实施例3：(1)首先将不同厚度、即将装配的、经光刻或蚀刻造型的不锈钢喷头层板放在无水乙醇中，经过超声波清洗，再用纯净的无水乙醇冲洗并晾干；

(2)按照叠片顺序将36组不锈钢喷头层板排入夹具中，用销钉在喷头组件2的两端定位，喷头组件2之间用云母薄片作垫板，用高强度、高密度石墨作工装，然后将夹具和装配好的喷头组件2送入真空炉4中就位；

(3)对真空炉抽真空，当真空度达到1.2×10^-3Pa时，对真空炉升温，升温速度7℃/分钟，此时，焊接预压力保持在0.5MPa；

当温度升至900℃达到焊接温度时，施加焊接压力为6MPa，并保温、保压50分钟，然后，以5℃/分钟的冷却速度将真空炉炉温降到600℃，随炉冷却至室温，冷却期间压力控制在6MPa。

经检测，这36组不锈钢喷头组件的结合强度为400MPa。

实施例4：(1)首先将不同厚度、即将装配的、经光刻或蚀刻造型的不锈钢喷头层板放在无水乙醇中，经过超声波清洗，再用纯净的无水乙醇冲洗并晾干；

(2)按照叠片顺序将1组不锈钢喷头层板排入夹具中，用销钉在喷头组件2的两端定位，喷头组件2之间用氧化铝陶瓷薄片作垫板，上压头3与喷头组件2之间也用氧化铝陶瓷薄片作垫板，下压头1与喷头组件2之间同样用氧化铝陶瓷薄片作垫板，当装配完成后，拔除两端定位销钉，然后将夹具和装配好的喷头组件2送入真空炉4中就位；

(3)对真空炉抽真空，当真空度达到1.2×10^-2Pa时，对真空炉升温，升温速度15℃/分钟，此时，焊接预压力保持为零；

当温度升至750℃达到焊接温度时，施加焊接压力为2MPa，并保温、保压10分钟，然后，以8℃/分钟的冷却速度将真空炉炉温降到500℃，随炉冷却至室温，冷却期间压力控制在2MPa。

经检测，这1组不锈钢喷头组件的结合强度为750MPa。