[发明专利]一种异构型金属丝及其制作装置和制备方法

权利要求书

1.一种异构型金属丝，其特征在于：a)该金属丝（1）包括多个扭曲部，所有扭曲部的顶点或底点及邻近顶点或底点部分的金属丝外廓与一圆形或近似圆形的虚拟管道内表面接触，且该虚拟管道的内径前后一致或均匀变化；b)以任一平行于上述管道轴线的平面为轴向投影面，在轴向投影面上任一单个扭曲部（11）的金属丝轴线的投影与管道轴线的投影的两交点为扭曲部（11）的端点，扭曲部（11）的金属丝轴线的投影的顶点与扭曲部（11）的上述两端点组成三角形，或者扭曲部（11）的金属丝轴线的投影的底点与扭曲部（11）的所述两端点组成三角形，扭曲部（11）两端点之间的连线为三角形的底边，则所述三角形为非等腰三角形；c）以垂直于管道轴线且经过扭曲部（11）的顶点或底点的平面为扭曲部（11）的法向面，并以法向面将扭曲部（11）分为两段金属丝，则扭曲部（11）的两段金属丝的轴线以端点为界在法向面上的投影彼此不完全重合但具备至少一个法向面交点，且上述法向面交点中至少一个与管道轴线在法向面上的投影点不重合，所述法向面交点不包括扭曲部（11）的金属丝轴线的顶点或底点的法向面投影。

2.如权利要求1所述的异构型金属丝，其特征在于：所述的金属丝的自身直径在0.08mm–0.80mm之间。

3.如权利要求1所述的异构型金属丝，其特征在于：所述的该金属丝相邻的扭曲部（11）的顶点和底点之间的轴向距离不大于虚拟管道内径的500倍。

4.如权利要求1所述的异构型金属丝，其特征在于，虚拟管道的内径为金属丝（1）自身直径的1.01-1.50倍。

5.如权利要求4所述的异构型金属丝，其特征在于，虚拟管道的内径为金属丝（1）自身直径的1.03-1.30倍。

6.如权利要求1-5任一项所述的异构型金属丝，其特征在于：所述的金属丝（1）的表面涂覆有以树脂材料为主体的涂层。

7.如权利要求6所述的异构型金属丝，其特征在于：所述的涂层的树脂材料中加入无机填料，所述的无机填料包括金刚石、碳化硅、氮化硼、氧化铝、氧化锆、氮化硅、碳化钨、石墨中的一种或几种。

8.如权利要求1-5任一项所述的异构型金属丝，其特征在于：所述的金属丝（1）的表面复合有固定切割磨料，固定切割磨料包括金刚石、碳化硅、氮化硼、氧化铝、氧化锆、氮化硅或碳化钨中的一种或几种硬质材料。固定切割磨料的平均颗粒直径在5μm-100μm之间。

9.一种制作如权利要求1-5任一项所述的异构型金属丝的制作装置，特征在于：该装置至少包括过线轮（2）、对金属丝在一个平面或多个平面内实施变形的预变形机构（3）、在预变形金属丝的前进方向和环绕前进的方向同步对预变形金属丝实施塑性变形的异构成型机构（4）、为拉动金属丝通过异构成型机构提供足够拉拔张力的拉拔驱动轮（72）、收线恒张力系统（5）和收线装置（6）。

10.如权利要求9所述的异构型金属丝的制作装置，特征在于：还包括位于异构成型机构（4）之前的缠绕轮（71），且缠绕轮（71）与拉拔驱动轮（72）的轴线之间存在夹角。

11.如权利要求9所述的异构型金属丝的制作装置，其特征在于：所述的异构成型机构（4）为筒状拉拔模具，所述的筒状拉拔模具至少包括锥形入口（41）和筒状的定径带（42），锥形入口（41）的内径由外至内逐渐缩小，定径带（42）的内径与锥形入口（41）的最小内径一致。

12.如权利要求11所述的异构型金属丝的制作装置，特征在于：还包括驱动异构成型机构围绕定径带轴线自转的驱动装置（8）。

13.一种制作如权利要求1-5任一项所述的异构型金属丝的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

a)预变形：将直金属丝经过过线轮（2），再进入预变形机构（3）进行至少一次金属丝的预变形加工，加工出在一个平面或多个平面内变形的金属丝；

b)异构成型：拉拔驱动轮（72）拉动预变形后的金属丝通过异构成型机构（4），过程中由于金属丝本身积累的扭曲内应力，或通过缠绕轮与拉拔驱动轮配合额外施加的对金属丝的扭转力，或通过异构成型机构（4）围绕定径带轴线的自转对金属丝施加扭转力，预变形金属丝在前进方向和环绕前进的方向同步遭遇塑性变形，形成异构型金属丝；

c)收线：异构型金属丝（1）再依次通过收线恒张力系统（5）、收线装置（6）进行缠绕收线。