提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法
阅读说明：本技术 提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法 (Method for improving abrasion resistance of WC-Co hard alloy firing pin of dispensing robot ) 是由 刘水清 韩旭 陶友瑞 沈骁 于 2021-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法,是通过直接对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照的方法,将完成表面清洁处理的WC-Co硬质合金撞针置于型强流脉冲电子束加速器中对该撞针表面进行辐照处理,工艺参数为：加速电压27KeV,能量密度6J/cm～(2),靶源距离150mm,每隔30s对撞针进行一次辐照处理,辐照次数为5～10次,制得一种具有高耐磨性和长寿命的点胶机器人WC-Co硬质合金撞针,既保证撞针的球头部位在强流脉冲电子束辐照下获得更好的耐磨性,又不改变撞针的整体性设计、几何尺寸和点胶精度,克服了现有技术中的WC-Co硬质合金点胶机器人撞针所存在的使用寿命短的缺陷。(The invention relates to a method for improving the abrasion resistance of a WC-Co hard alloy firing pin of a dispensing robot, which is characterized in that the WC-Co hard alloy firing pin subjected to surface cleaning treatment is placed in a strong current pulse electron beam accelerator to carry out irradiation treatment on the surface of the firing pin by a method of directly carrying out strong current pulse electron beam irradiation on the WC-Co hard alloy firing pin, and the technological parameters are as follows: acceleration voltage 27KeV, energy density 6J/cm 2 And the target source distance is 150mm, the striker is subjected to irradiation treatment once every 30s, the irradiation times are 5-10 times, and the dispensing robot WC-Co hard alloy striker with high wear resistance and long service life is prepared, so that the ball head of the striker is ensured to obtain better wear resistance under the irradiation of a high-current pulse electron beam, the overall design, the geometric dimension and the dispensing precision of the striker are not changed, and the defect of short service life of the striker of the WC-Co hard alloy dispensing robot in the prior art is overcome.)
技术领域
本发明的技术方案涉及点胶机撞针，具体地说是提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法。
背景技术
在半导体和电子产品的制造过程中，点胶操作是微机电系统生产封装过程中的一项关键技术，已被广泛应用于微机电系统产品检测与装备的自动化生产中。随着点胶操作的高度集成化，连接部位空间小至毫米甚至微米级，连接部位位置精度要求控制在微米级，胶滴的体积小至微升甚至纳升，这对封装机器人的点胶精度提出了更为严格的要求。非接触点胶机器人是通过撞针与喷嘴的高速撞击，形成喷嘴两侧的压力差，使其达到点胶的目的，其中撞针是点胶机器人的核心零部件，具有尺寸小、位置形状公差要求严和点胶精度高的特点。
目前，制作点胶机器人撞针的优选材料为硬质合金，其中主要是WC-Co硬质合金。现有技术中的WC-Co硬质合金点胶机器人撞针所存在的缺陷是：使用的寿命较短，主要失效形式表现为撞针在点胶过程中较快被冲击微动磨损，即在经过较少次数的点胶操作之后撞针的球头部位会发生严重磨损变形，降低点胶精度导致报废。CN201978871U公开了一种高速喷射点胶机撞针，本实用新型的撞针采用硬质合金制成，其存在的缺陷是：该撞针在点胶初期能保证点胶精度，但随着点胶次数的增加，尤其是在点胶次数超过5000万次之后该撞针的球头部位发生了严重磨损变形，降低了点胶精度，无法再继续使用。因而，提高WC-Co硬质合金撞针的抗磨损性能是提高点胶机器人撞针使用寿命，降低点胶操作生产成本的有效方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法，是通过直接对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照的方法，一方面，保证撞针的球头部位在强流脉冲电子束辐照下获得更好的耐磨性，另一方面不改变撞针的整体性设计、几何尺寸和点胶精度，制得一种具有高耐磨性和长寿命的点胶机器人WC-Co硬质合金撞针，克服了现有技术中的WC-Co硬质合金点胶机器人撞针所存在的使用寿命短的缺陷。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法，是通过直接对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照的方法，具体步骤如下：
第一步，WC-Co硬质合金撞针的表面清洁处理：
对WC-Co硬质合金撞针进行表面打磨至光滑，打磨所用工具为1000#SiC砂纸，将表面打磨后的WC-Co硬质合金撞针置于装有质量百分比浓度为95％的丙酮溶液的烧杯内，将该烧杯置于超声清洗机中清洗3min，随后取出其中的WC-Co硬质合金撞针，用质量百分比浓度为99.9％无水乙醇溶液冲洗该WC-Co硬质合金撞针表面10次，然后将其放入烘箱内于60℃进行烘干5min，由此完成对WC-Co硬质合金撞针的表面清洁处理；
第二步，对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照：
将上述第一步完成表面清洁处理的WC-Co硬质合金撞针放置于HOPE-Ι型强流脉冲电子束加速器中对该撞针表面进行辐照处理，并保证该撞针头部球头位置处于电子束辐照斑点中心，将HOPE-Ι型强流脉冲电子束加速器装置的工作室抽真空至真空度≤5×10-3Pa，辐照工艺参数为：加速电压27KeV，能量密度6J/cm2，靶源距离150mm，每隔30s对撞针进行一次辐照处理，辐照次数为5～10次，由此完成对WC-Co硬质合金撞针进行的强流脉冲电子束辐照，并制得耐磨性高的WC-Co硬质合金撞针；
第三步，强流脉冲电子束辐照后WC-Co硬质合金撞针的耐磨性测试：
首先，在质量百分比浓度为99.9％无水乙醇溶液中对上述第二步完成强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针样品进行超声清洗，确保该撞针样品表面清洁，然后将其在60℃的烘箱内进行烘干5min，之后冷却至室温，然后将该撞针样品在点胶机器人中进行如下耐磨性测试：设定点胶机器人的点胶频率均为200次/秒，点胶次数分别为5000万次和1亿次，对该撞针样品进行点胶试验，先用精度为0.001mg的电子天平称重测得该撞针样品未进行点胶的“撞针初始质量值”，再用同一精度为0.001mg的电子天平称重测得该撞针样品进行点胶后的“撞针点胶试验后质量值”，设定磨损率＝(撞针初始质量值－撞针点胶试验后质量值)/撞针初始质量值，结果如下：
经强流脉冲电子束辐照5～10次的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率＝0.406％～0.546％；经强流脉冲电子束辐照5～10次的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率＝0.661％～1.013％；
用同样操作对比测试，测得未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率＝1.012％；测得未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率＝2.663％；
通过直接对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照的方法所产生的预料不到的技术效果是：经强流脉冲电子束辐照5～10次的的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率减少了0.606％～0.466％；经强流脉冲电子束辐照5～10次的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率减少了2.002％～1.650％；
由此，通过直接对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照制得耐磨性高的WC-Co硬质合金撞针。
上述提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法，所述对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照，辐照的次数优选为5次。
上述提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法，所述强流脉冲电子束辐照后的WC-Co硬质合金撞针的耐磨性测试，设定点胶机器人的点胶频率均为200次/秒，将未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针与经辐照次数为5～10次的强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针进行撞针使用寿命的测试，在实验过程中发现，未经强流脉冲电子束辐照处理的WC-Co硬质合金撞针在点胶1500万次的时候就开始出现磨损，使点胶精度降低；用强流脉冲电子束辐照5～10次后的WC-Co硬质合金撞针在点胶5000万次的时候才出现非常轻微的磨损，在继续点胶使用中仍然保证点胶精度的要求。
上述提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法，其中所涉及的原料和设备通过公知途径获得，操作工艺是本技术领域的技术人员能够掌握的。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明具有如下显著进步和突出的实质性特点：
(1)现有技术中，强流脉冲电子束辐照被应用于各种合金的表面处理，例如：强流脉冲电子束辐照处理NiCoCrAlY涂层表面、处理AZ91镁合金的表层、处理钢的表层。本发明是将强流脉冲电子束辐照应用于提高WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能，将强流脉冲电子束辐照现有的应用技术领域转用到了另一个新的应用技术领域。本发明为强流脉冲电子束辐照技术提供了新用途，并且产生了预料不到的技术效果如下：
所产生技术效果的详实数据如表1所示，其中被测试的原始WC-Co硬质合金撞针的初始质量为1135.875mg。
表1.强流脉冲电子束辐照应用于提高WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的测试结果
由表1中所列数据可见：经强流脉冲电子束辐照5～10次的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率减少了0.606％～0.466％；经强流脉冲电子束辐照5～10次的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率减少了2.002％～1.650％。
经长期使用测定，未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针在点胶次数1亿次后，撞针的球头部位将发生严重磨损变形，变形率为3.996％，降低了点胶精度，不能再继续使用；经辐照次数为5～10次的强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针在点胶次数1亿次后，撞针球头部位发生十分轻微变形，变形率为1.387％～1.643％，强流脉冲电子束辐照5～10次的WC-Co硬质合金撞针的使用寿命比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针的使用寿命提高3～2.5倍次以上。
点胶机器人撞针的硬度与耐磨性的提升需要克服技术上的困难是：目前，各大点胶设备生产厂家所生产的撞针为整体上同一材质，其刚度分布均匀，由于整个点胶系统期望撞针球头点胶部位的硬度与耐磨性更好，撞针的中后部有具有更好的韧性，而如果采用同一材质，通过机加工获得的整体结构部件刚度一致，很难达到上述要求。CN210357624U公开了一种用复合材质的撞针，在撞杆处采用韧性较高的材料如合金钢，而撞针球头部位采用刚度与耐磨性较好的金刚石，组成复合材料撞针。但是由于点胶机器人整个点胶系统对于同轴度要求极高，采用复合材料撞针会影响整个点胶系统的密闭性，配合精度差，无法保证长时间、高频次高精度的点胶需求。
本发明将直接对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照的方法用来大大提高撞针球头点胶部位的硬度与耐磨性，该方法的实施难度很大、需要克服技术上的困难很多，一方面，要保证撞针的球头部位在强流脉冲电子束辐照下获得更好的耐磨性，另一方面不改变撞针的整体性设计、几何尺寸和点胶精度。然而经过本发明发明人团队的创造性劳动，通过用强流脉冲电子束辐照WC-Co硬质合金撞针的方法最终制得一种具有高耐磨性和长寿命的点胶机器人用撞针，取得了预料不到的技术效果，本发明具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性。
(2)将强流脉冲电子束辐照后的点胶机器人撞针的微结构进行表征证明，本发明将强流脉冲电子束用于WC-Co硬质合金撞针辐照，实现了硬质合金表层显微组织和相结构的有益转变，克服了原有WC-Co硬质合金撞针结构中存在大量孔隙和空洞，致密性不佳的组织缺陷，因而本发明具有突出的实质性特点。
采用S4800场发射扫描电镜观察强流脉冲电子束辐照不同次数后WC-Co硬质合金撞针的表面形貌；结果如下：
1)图1未进行强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针表面扫描电子显微镜图像显示：撞针表面存在大量孔隙和空洞，空隙尺寸大，分布在300nm～1.4μm之间。
2)图2未进行强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数1亿次后撞针的扫描电子显微镜图像显示：撞针球头部位在长时间点胶后发生明显变形，球头部位存在大量黏着磨损产物，针身部位存在犁沟和大量黏着产物。
3)图3强流脉冲电子束辐照5次的WC-Co硬质合金撞针表面扫描电子显微镜图像显示：撞针表面发生重熔，表面平整光滑，同时出现一些尺寸小于100nm的熔坑。
4)图4强流脉冲电子束辐照5次的WC-Co硬质合金撞针点胶1亿次后的扫描电子显微镜图像显示：撞针球头部位发生极为轻微的变形，球头和针身部位几乎未见磨损痕迹。
5)图5强流脉冲电子束辐照7次的WC-Co硬质合金撞针表面扫描电子显微镜图像显示：撞针表面出现轻微起伏和褶皱，撞针表面的熔坑尺寸分布在100nm～300nm之间。
6)图6强流脉冲电子束辐照7次的WC-Co硬质合金撞针点胶1亿次后的扫描电子显微镜图像显示：撞针球头部位产生轻微变形，球头部位出现轻微磨粒磨损，针身部位几乎未见磨损痕迹。
7)图7强流脉冲电子束辐照10次的WC-Co硬质合金撞针表面扫描电子显微镜图像显示：撞针表面经多次反复重熔后，相较于5次、7次强流脉冲电子束辐照，熔坑尺寸有所增大，熔坑尺寸分布在100nm～500nm之间。
8)图8强流脉冲电子束辐照10次的WC-Co硬质合金撞针点胶1亿次后的扫描电子显微镜图像显示：相较于5次、7次强流脉冲电子束辐照，撞针球头部位产生一些变形，球头部位出现一些黏着产物，针身部位出现轻微磨损痕迹，但相较于未进行强流脉冲电子束辐照处理的撞针表面，该样品磨损程度不明显。
9)图9强流脉冲电子束辐照20次的WC-Co硬质合金撞针表面扫描电子显微镜图像显示：撞针表面经多次反复重熔后，熔坑尺寸增大且数量增多，WC晶粒边界明显，熔坑尺寸分布在300nm～1.5μm之间。
10)图10强流脉冲电子束辐照20次的WC-Co硬质合金撞针点胶1亿次后的扫描电子显微镜图像显示：撞针球头部位在长时间点胶后产生明显变形，球头部位出现大量黏着产物和磨粒磨损，针身部位存在明显磨粒和磨损痕迹。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为未进行强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针表面扫描电子显微镜图像。
图2为未进行强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数1亿次后撞针的扫描电子显微镜图像。
图3为强流脉冲电子束辐照5次的WC-Co硬质合金撞针表面扫描电子显微镜图像。
图4为强流脉冲电子束辐照5次的WC-Co硬质合金撞针点胶1亿次后的扫描电子显微镜图像。
图5为强流脉冲电子束辐照7次的WC-Co硬质合金撞针表面扫描电子显微镜图像。
图6为强流脉冲电子束辐照7次的WC-Co硬质合金撞针点胶1亿次后的扫描电子显微镜图像。
图7为强流脉冲电子束辐照10次的WC-Co硬质合金撞针表面扫描电子显微镜图像。
图8为强流脉冲电子束辐照10次的WC-Co硬质合金撞针点胶1亿次后的扫描电子显微镜图像。
图9为强流脉冲电子束辐照20次的WC-Co硬质合金撞针表面扫描电子显微镜图像。
图10为强流脉冲电子束辐照20次的WC-Co硬质合金撞针点胶1亿次后的扫描电子显微镜图像。
具体实施方式
对比实施例
取未经强流脉冲电子束辐照处理的WC-Co硬质合金撞针样品进行多次数的点胶测试，具体操作如下：
设定点胶机器人的点胶频率均为200次/秒，点胶次数分别为5000万次和1亿次，对该WC-Co硬质合金撞针样品进行点胶试验，先用精度为0.001mg的电子天平称重测得上述未进行点胶的WC-Co硬质合金撞针样品的“撞针初始质量值”为1135.875mg，再用同一精度为0.001mg的电子天平称重测得进行点胶后的该WC-Co硬质合金撞针样品的“撞针点胶试验后质量值”，设定磨损率＝(撞针初始质量值－撞针点胶试验后质量值)/撞针初始质量值，结果是：该未经强流脉冲电子束辐照处理的WC-Co硬质合金撞针样品经点胶次数为5000万次后的磨损率＝1.012％；该未经强流脉冲电子束辐照处理的WC-Co硬质合金撞针样品经点胶次数为1亿次后的磨损率＝2.663％。
实施例1
本实施例提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法是直接对WC-Co硬质合金撞针进行5次强流脉冲电子束辐照的方法，具体步骤如下：
第一步，WC-Co硬质合金撞针的表面清洁处理：
对WC-Co硬质合金撞针进行表面打磨至光滑，打磨所用工具为1000#SiC砂纸，将表面打磨后的WC-Co硬质合金撞针置于装有质量百分比浓度为95％的丙酮溶液的烧杯内，将该烧杯置于超声清洗机中清洗3min，随后取出其中的WC-Co硬质合金撞针，用质量百分比浓度为99.9％无水乙醇溶液冲洗该WC-Co硬质合金撞针表面10次，然后将其放入烘箱内于60℃进行烘干5min，由此完成对WC-Co硬质合金撞针的表面清洁处理；
第二步，对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照：
将上述第一步完成表面清洁处理的WC-Co硬质合金撞针放置于HOPE-Ι型强流脉冲电子束加速器中对该撞针表面进行辐照处理，并保证该撞针头部球头位置处于电子束辐照斑点中心，将HOPE-Ι型强流脉冲电子束加速器装置的工作室抽真空至真空度≤5×10-3Pa，辐照工艺参数为：加速电压27KeV，能量密度6J/cm2，靶源距离150mm，每隔30s对撞针进行一次辐照处理，辐照次数为5次，由此完成对WC-Co硬质合金撞针进行的强流脉冲电子束辐照；
第三步，强流脉冲电子束辐照后的WC-Co硬质合金撞针的耐磨性测试：
首先，在质量百分比浓度为99.9％无水乙醇溶液中对上述第二步完成强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针样品进行超声清洗，确保该撞针样品表面清洁，然后将其在60℃的烘箱内进行烘干5min，之后冷却至室温，然后将该撞针样品在点胶机器人中进行如下耐磨性测试：设定点胶机器人的点胶频率均为200次/秒，点胶次数分别为5000万次和1亿次，对该撞针样品进行点胶试验，先用精度为0.001mg的电子天平称重测得该撞针样品未进行点胶的“撞针初始质量值”，再用同一精度为0.001mg的电子天平称重测得该撞针样品进行撞针点胶后的“撞针点胶试验后质量值”，设定磨损率＝(撞针初始质量值－撞针点胶试验后质量值)/撞针初始质量值，结果如下：
本实施例所产生技术效果的详实数据如下表2所示，其中被测试的撞针的原始初始质量为1135.875mg。
表2.经强流脉冲电子束辐照5次的WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的测试结果
经辐照次数为5次的强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率＝0.406％；经辐照次数为5次的强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率＝0.661％。
通过直接对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照的方法所产生的预料不到的技术效果是：经辐照次数为5次的强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率比对比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率减少了0.606％；经强流脉冲电子束辐照5次的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率减少了2.002％。
按本实施例提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法，设定点胶机器人的点胶频率均为200次/秒，经长期使用测定，未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针在点胶次数1亿次后，变形率为3.996％，撞针的球头部位将发生严重磨损变形(见图2)，降低了点胶精度；经强流脉冲电子束辐照5次的WC-Co硬质合金撞针在点胶次数1亿次后，变形率为1.387％，撞针球头部位发生极为轻微的变形，球头和针身部位几乎未见磨损痕迹(见图4)，强流脉冲电子束辐照5次的WC-Co硬质合金撞针的使用寿命比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针的使用寿命提高3倍以上。
实施例2
本实施例提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法是直接对WC-Co硬质合金撞针进行7次强流脉冲电子束辐照的方法，具体步骤如下：
第一步，WC-Co硬质合金撞针的表面清洁处理：
对WC-Co硬质合金撞针进行表面打磨至光滑，打磨所用工具为1000#SiC砂纸，将表面打磨后的WC-Co硬质合金撞针置于装有质量百分比浓度为95％的丙酮溶液的烧杯内，将该烧杯置于超声清洗机中清洗3min，随后取出其中的WC-Co硬质合金撞针，用质量百分比浓度为99.9％无水乙醇溶液冲洗该WC-Co硬质合金撞针表面10次，然后将其放入烘箱内于60℃进行烘干5min，由此完成对WC-Co硬质合金撞针的表面清洁处理；
第二步，对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照：
将上述第一步完成表面清洁处理的WC-Co硬质合金撞针放置于HOPE-Ι型强流脉冲电子束加速器中对该撞针表面进行辐照处理，并保证该撞针头部球头位置处于电子束辐照斑点中心，将HOPE-Ι型强流脉冲电子束加速器装置的工作室抽真空至真空度≤5×10-3Pa，辐照工艺参数为：加速电压27KeV，能量密度6J/cm2，靶源距离150mm，每隔30s对撞针进行一次辐照处理，辐照次数为7次，由此完成对WC-Co硬质合金撞针进行的强流脉冲电子束辐照；
第三步，强流脉冲电子束辐照后的WC-Co硬质合金撞针的耐磨性测试：
首先，在质量百分比浓度为99.9％无水乙醇溶液中对上述第二步完成强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针样品进行超声清洗，确保该撞针样品表面清洁，然后将其在60℃的烘箱内进行烘干5min，之后冷却至室温，然后将该撞针样品在点胶机器人中进行如下耐磨性测试：设定点胶机器人的点胶频率均为200次/秒，点胶次数分别为5000万次和1亿次，对该撞针样品进行点胶试验，先用精度为0.001mg的电子天平称重测得该撞针样品未进行点胶的“撞针初始质量值”，再用同一精度为0.001mg的电子天平称重测得该撞针样品进行撞针点胶后的“撞针点胶试验后质量值”，设定磨损率＝(撞针初始质量值－撞针点胶试验后质量值)/撞针初始质量值，结果如下：
本实施例所产生技术效果的详实数据如下表3所示，其中被测试的撞针的初始质量为1135.875mg。
表3.经强流脉冲电子束辐照7次的WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的测试结果
经辐照次数为7次的强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率＝0.467％；经辐照次数为7次的强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率＝0.726％；
通过直接对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照的方法的所产生的预料不到的技术效果是：经强流脉冲电子束辐照7次的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率减少了0.545％；经强流脉冲电子束辐照7次的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率减少了1.937％。
按本实施例提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法，设定点胶机器人的点胶频率均为200次/秒，经长期使用测定，未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针在点胶次数1亿次后，撞针的球头部位将发生严重磨损变形(见图2)，变形率为3.996％，降低了点胶精度；经辐照次数为7次的强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针在点胶次数1亿次后，变形率为1.412％，撞针球头部位产生轻微变形，球头部位出现轻微磨粒磨损，撞针身部位仅显现轻微磨损痕迹(见图6)，强流脉冲电子束辐照7次的WC-Co硬质合金撞针的使用寿命比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针的使用寿命提高2.8倍以上。
实施例3
本实施例提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法是直接对WC-Co硬质合金撞针进行10次强流脉冲电子束辐照的方法，具体步骤如下：
第一步，WC-Co硬质合金撞针的表面清洁处理：
对WC-Co硬质合金撞针进行表面打磨至光滑，打磨所用工具为1000#SiC砂纸，将表面打磨后的WC-Co硬质合金撞针置于装有质量百分比浓度为95％的丙酮溶液的烧杯内，将该烧杯置于超声清洗机中清洗3min，随后取出其中的WC-Co硬质合金撞针，用质量百分比浓度为99.9％无水乙醇溶液冲洗该WC-Co硬质合金撞针表面10次，然后将其放入烘箱内于60℃进行烘干5min，由此完成对WC-Co硬质合金撞针的表面清洁处理；
第二步，对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照：
将上述第一步完成表面清洁处理的WC-Co硬质合金撞针放置于HOPE-Ι型强流脉冲电子束加速器中对该撞针表面进行辐照处理，并保证该撞针头部球头位置处于电子束辐照斑点中心，将HOPE-Ι型强流脉冲电子束加速器装置的工作室抽真空至真空度≤5×10-3Pa，辐照工艺参数为：加速电压27KeV，能量密度6J/cm2，靶源距离150mm，每隔30s对撞针进行一次辐照处理，辐照次数为10次，由此完成对WC-Co硬质合金撞针进行的强流脉冲电子束辐照；
第三步，强流脉冲电子束辐照后的WC-Co硬质合金撞针的耐磨性测试：
首先，在质量百分比浓度为99.9％无水乙醇溶液中对上述第二步完成强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针样品进行超声清洗，确保该撞针样品表面清洁，然后将其在60℃的烘箱内进行烘干5min，之后冷却至室温，然后将该撞针样品在点胶机器人中进行如下耐磨性测试：设定点胶机器人的点胶频率均为200次/秒，点胶次数分别为5000万次和1亿次，对该撞针样品进行点胶试验，先用精度为0.001mg的电子天平称重测得该撞针样品未进行点胶的“撞针初始质量值”，再用同一精度为0.001mg的电子天平称重测得该撞针样品进行撞针点胶后的“撞针点胶试验后质量值”，设定磨损率＝(撞针初始质量值－撞针点胶试验后质量值)/撞针初始质量值，结果如下：
本实施例所产生技术效果的详实数据如下表4所示，其中被测试的撞针的初始质量为1135.875mg。
表4.经强流脉冲电子束辐照10次的WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的测试结果
经辐照次数为10次的强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率＝0.546％；经辐照次数为10次的强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率＝1.013％；
本实施例的技术效果是：经强流脉冲电子束辐照10次的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率减少了0.466％；经辐照次数为10次的强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率比对比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率减少了1.650％。
按本实施例提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法，设定点胶机器人的点胶频率均为200次/秒，经长期使用测定，未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针在点胶次数1亿次后，撞针的球头部位将发生严重磨损变形(见图2)，变形率为3.996％，降低了点胶精度；经强流脉冲电子束辐照10次的WC-Co硬质合金撞针在点胶次数1亿次后，变形率为1.013％，相较于5次、7次强流脉冲电子束辐照，撞针球头部位产生较大变形，球头部位出现一些黏着产物和磨粒磨损，撞针身部位存在一些磨粒和磨损痕迹(见图8)，强流脉冲电子束辐照10次的WC-Co硬质合金撞针的使用寿命比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针的使用寿命提高2.5倍以上。
实施例4
本实施例为发明人为了获得强流脉冲电子束辐照WC-Co硬质合金撞针以达到提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能目的的最佳操作参数，所进行的大量强流脉冲电子束辐照次数试验中被排除的众多实施例之一，这足以证明将强流脉冲电子束辐照用于提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的创新工作是非常困难的。
本实施例直接对WC-Co硬质合金撞针进行20次强流脉冲电子束辐照的方法，具体步骤如下：
第一步，WC-Co硬质合金撞针的表面清洁处理：
对WC-Co硬质合金撞针进行表面打磨至光滑，打磨所用工具为1000#SiC砂纸，将表面打磨后的WC-Co硬质合金撞针置于装有质量百分比浓度为95％的丙酮溶液的烧杯内，将该烧杯置于超声清洗机中清洗3min，随后取出其中的WC-Co硬质合金撞针，用质量百分比浓度为99.9％无水乙醇溶液冲洗该WC-Co硬质合金撞针表面10次，然后将其放入烘箱内于60℃进行烘干5min，由此完成对WC-Co硬质合金撞针的表面清洁处理；
第二步，对WC-Co硬质合金撞针进行强流脉冲电子束辐照：
将上述第一步完成表面清洁处理的WC-Co硬质合金撞针放置于HOPE-Ι型强流脉冲电子束加速器中对该撞针表面进行辐照处理，并保证该撞针头部球头位置处于电子束辐照斑点中心，将HOPE-Ι型强流脉冲电子束加速器装置的工作室抽真空至真空度≤5×10-3Pa，辐照工艺参数为：加速电压27KeV，能量密度6J/cm2，靶源距离150mm，每隔30s对撞针进行一次辐照处理，辐照次数为20次，由此完成对WC-Co硬质合金撞针进行的强流脉冲电子束辐照；
第三步，强流脉冲电子束辐照后的WC-Co硬质合金撞针的耐磨性测试：
首先，在质量百分比浓度为99.9％无水乙醇溶液中对上述第二步完成强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针样品进行超声清洗，确保该撞针样品表面清洁，然后将其在60℃的烘箱内进行烘干5min，之后冷却至室温，然后将该撞针样品在点胶机器人中进行如下耐磨性测试：设定点胶机器人的点胶频率均为200次/秒，点胶次数分别为5000万次和1亿次，对该撞针样品进行点胶试验，先用精度为0.001mg的电子天平称重测得该撞针样品未进行点胶的“撞针初始质量值”，再用同一精度为0.001mg的电子天平称重测得该撞针样品进行撞针点胶后的“撞针点胶试验后质量值”，设定磨损率＝(撞针初始质量值－撞针点胶试验后质量值)/撞针初始质量值，结果如下：
本实施例所产生技术效果的详实数据如下表5所示，其中被测试的撞针的初始质量为1135.875mg。
表5.经强流脉冲电子束辐照10次的WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的测试结果
经辐照次数为20次的强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率＝1.059％；经辐照次数为20次的强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率＝2.599％；
本实施例的技术效果是：经强流脉冲电子束辐照20次的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为5000万次后的磨损率减少了﹣0.047％；经强流脉冲电子束辐照20次的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率比对比未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针点胶次数为1亿次后的磨损率减少了0.064％。
按本实施例提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的方法，设定点胶机器人的点胶频率均为200次/秒，经长期使用测定，未经强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针在点胶次数1亿次后，撞针的球头部位将发生严重磨损变形(见图1)，变形率为3.996％，降低了点胶精度；经辐照次数为20次的强流脉冲电子束辐照的WC-Co硬质合金撞针在点胶次数1亿次后，变形率为3.162％，撞针球头部位在长时间点胶后产生明显变形，球头部位出现大量黏着产物和磨粒磨损，针身部位存在明显磨粒和磨损痕迹(见图9)，可见强流脉冲电子束辐照20次的WC-Co硬质合金撞针不能实现提高点胶机器人WC-Co硬质合金撞针抗磨损性能的目的。
上述实施例中所涉及的原料和设备通过公知途径获得，操作工艺是本技术领域的技术人员能够掌握的。
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