CN111885752B - 一种加热均匀的加热板及浇铸工艺 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种加热均匀的加热板及浇铸工艺。本发明的加热均匀的加热板，包括：铝质基体、发热组件、支撑组件和插接组件；所述铝质基体包括：加热板主体和连接凸端；所述发热组件包括：铠装管、氧化镁粉和发热体，所述发热体位于所述铠装管内部，所述发热体和所述铠装管之间填充有氧化镁粉；所述支撑组件包括：支撑架和支撑柱；所述支撑柱位于所述加热板主体和所述连接凸端内，所述支撑架固定在所述支撑柱上，所述铠装管固定在所述支撑架上；所述插接组件包括：连接电极和插接柱，所述插接柱固定在所述连接凸端上；所述插接柱设有中空结构。本发明的加热均匀的加热板可提供加热稳定、温度场均匀的高质量加热。

Description

一种加热均匀的加热板及浇铸工艺

技术领域

本发明实施例涉及铸造领域，尤其涉及一种加热均匀的加热板及浇铸工艺。

背景技术

一般的加热器，通过热辐射、热传导或者热对流等方式，对其他物体进行加热。上述加热方式的加热源，多采用电热丝等发热装置，特别地，采用激光加热等方式。

然而上述加热器，在对其他物体进行加热时，往往存在以下问题：加热区域内的温度波动较大或者，加热区域的温度场分布不均匀。这就导致在一些要求加热过程稳定、温度场分布均匀，特别是仅边缘加热中心不加热的加热场景，无法获得满足。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种加热均匀的加热板及浇铸工艺，针对上述问题，可以提供一种实现加热稳定、温度场均匀的高质量加热的加热器及其浇铸工艺。

本发明实施例提供一种加热均匀的加热板，包括：铝质基体、发热组件、支撑组件和插接组件；

所述铝质基体包括：加热板主体和连接凸端；

所述发热组件包括：铠装管、氧化镁粉和发热体，所述发热体位于所述铠装管内部，所述发热体和所述铠装管之间填充有氧化镁粉；

所述支撑组件包括：支撑架和支撑柱；

所述支撑柱位于所述加热板主体和所述连接凸端内，所述支撑架固定在所述支撑柱上，所述铠装管固定在所述支撑架上；

所述插接组件包括：连接电极和插接柱，所述插接柱固定在所述连接凸端上；所述插接柱设有中空结构，所述连接电极位于所述中空结构内，且分别与所述发热体的一端连接。

采用该技术方案，通过将发热体置于铝质基板内，利用铝的传热特性，实现了均匀、稳定加热，同时，由于置于铝质基底内，发热体受到保护，从而具有很长的使用寿命。

在一种可行的方案中，所述加热板主体具有中空孔结构。

采用该技术方案，是为了提供一种边缘加热的加热器，使得加热板主体的中心区域无加热功能。

在一种可行的方案中，所述支撑架包括：第一支撑架和第二支撑架；

所述第一支撑架位于所述加热板主体内，且与所述中空孔结构的边缘等距设置；

所述第二支撑架位于所述连接凸端内，所述第二支撑架的一端与所述第一支撑架固定连接。

采用该技术方案，是为了方便支撑架之间的配合，特别是，连接凸端处采用此结构，可以使安装架的接触部位占用空间更小。

在一种可行的方案中，所述第一支撑架和所述第二支撑架上设有多个支撑翅片。

采用该技术方案，是为了在起到支撑架的同时，尽可能地加强铝质基板的强度。

在一种可行的方案中，所述支撑翅片包括：第一翅片和第二翅片，所述第一翅片的一端位于所述铝质基体的外圈，所述第一翅片的另一端位于所述中空结构内；

所述第二翅片位于两个所述第一翅片之间，且所述第二翅片短于所述第一翅片。

采用该技术方案，可以在加强铝质基板强度的同时，同时，可根据支撑架的位置，判断发热组件的位置是否正确。

在一种可行的方案中，所述第二翅片的两端还设有加强孔，所述加强孔包覆于所述铝质基体内。

采用该技术方案，是为了避免第二翅片的两端由于热胀冷缩，导致与铝质基板相脱离，导致空隙集中在第二翅片的远端，影响传热质量。

在一种可行的方案中，所述第二支撑架上还设有电极加强板，所述电极加强板上还设有电极孔，所述连接电极与所述发热体固定在所述电极孔内。

采用该技术方案，是由于该加热器的连接凸端热阻较大，发热不均，会影响该加热板上相邻部位的热场分布；采用该种结构，可以避免上述现象的发生。

本发明还提供一种铝质加热板的浇铸工艺，包括以下步骤：

S1、将铝锭投入熔铝炉熔炼，控制铝液温度780±5摄氏度；

S2、浇铸前要对铝液进行除气处理，直至铝液表面无肉眼可见的气泡存在；

S3、从用于形成连接凸端的模具内腔处注入液态铝，直至液态铝盛满模具内腔，且要求浇铸在2分钟内完成；

S4、在冷却过程中，往冒口内补充铝液直至冒口不再产生，且冷却过程不超过6分钟；

S5、进行脱模。

采用该技术方案，可以使浇铸出来的加热板瑕疵较少、质量稳定，同时浇铸效率较高。

在一种可行的方案中，步骤S5之后，还包括：

S6、铸坯在300～320摄氏度时，采用水进行快速冷却处理，并控制铸坯表面温度不低于100摄氏度。

采用该技术方案，是为了增加采用该浇铸工艺制作出来的加热板的成形质量，提高该加热板的硬度和刚度。

在一种可行的方案中，步骤S6之后，还包括：

S7、在50～70摄氏度的热风环境下，对铸坯保温30～40分钟。

采用该技术方案，是为了进一步地提高该加热板的致密性。

基于上述方案可知，本发明通过将发热组件设置在铝质基体内，利用发热组件进行发热，再利用铝质基体的导热均匀性，使发热组件产生的热量均匀地通过铝质基体给物体进行加热，具有发热温度高、传热过程稳定、温度场分布均匀的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的采用浇铸式工艺制作的加热板的铸造结构图；

图2为本发明实施例中的采用浇铸式工艺制作的加热板的主视图；

图3为本发明实施例中的采用浇铸式工艺制作的加热板的仰视图；

图4为本发明实施例中的采用浇铸式工艺制作的加热板的A-A剖视图；

图5为本发明实施例中的支撑组件的结构示意图；

图6为本发明实施例中的发热组件的结构示意图。

图中标号：

1、外模；101、模腔；102、固定孔；103、定位孔；104、毛坯产品外圈；2、内模；201、毛坯产品内圈；3、支撑组件；301、第一支撑架；302、第二支撑架；303、第一翅片；304、第二翅片；305、加强孔；306、电极加强板；307、电极孔；4、发热组件；401、铠装管；402、氧化镁粉；403、发热体；5、加热板；501、加热板外圈；502、加热板内圈；503、预留安装孔；504、预留定位孔；505、连接凸端；506、定位倒角；6、插接柱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本发明实施例中的采用浇铸式工艺制作的加热板的铸造结构图，图2为本发明实施例中的采用浇铸式工艺制作的加热板的主视图，图3为本发明实施例中的采用浇铸式工艺制作的加热板的仰视图，图4为本发明实施例中的采用浇铸式工艺制作的加热板的A-A剖视图，图5为本发明实施例中的支撑组件的结构示意图，图6为本发明实施例中的发热组件的结构示意图。

如图1至4所示，本发明实施例提供的一种加热均匀的加热板，包括：铝质基体、发热组件4、支撑组件3和插接组件。

如图1所示，是采用模具浇铸制造该加热板的场景，由于此场景更容易理解改加热板的结构，现先根据图1进行说明。如图1所示，外模1和内模2，共同组成了模腔101。模腔101中，有固定孔102和定位孔103，其中，固定孔可以为螺纹孔，以对模具进行固定；定位孔103可以是起到定位作用的通孔。104是毛坯产品外圈，毛坯产品需要保留一定的余量，以避免存在浇铸瑕疵。201是毛坯产品内圈，同样保留有一定的余量。相对应的，该加热器的相应位置，也保存有预留安装孔503和预留定位孔504；加热板去除余量后，图中501即为加热板外圈，502即为加热板内圈。需要说明的是，该加热板内圈502上还设有定位倒角506，该定位倒角506是为了方便使用。

该铝质基体包括：加热板5主体和连接凸端505。

需要说明的是，该加热板5主体的作用是提供热源，该连接凸端505的作用，一方面起到辅助热源的作用，另一方面是为了起到连接、安装、通电的作用。

如图6所示，该发热组件4包括：铠装管401、氧化镁粉402和发热体403，该发热体403位于该铠装管401内部，该发热体403和该铠装管401之间填充有氧化镁粉402。一种可能的发热体403为电阻丝。

需要说明的是，一种可能的铠装管401为易弯折的铁质细管。

如图5所示，该支撑组件3包括：支撑架和支撑柱。

该支撑柱位于该加热板5主体和该连接凸端505内，该支撑架固定在该支撑柱上，该铠装管401固定在该支撑架上。需要说明的是，该支撑柱为等高柱，位于支撑架的正下方，图5中并未标示出来。一种可能的该支撑组件3的材料为金属钛。

需要说明的是，该支撑架的作用是起到加强筋的作用，同时，还可以起到固定铠装管401的作用。

该插接组件包括：连接电极和插接柱6，该插接柱6固定在该连接凸端505上。该插接柱6设有中空结构，该连接电极位于该中空结构内，且分别与该发热体403的一端连接。

需要说明的是，该连接电极是为了与外部的电极插接部件进行配合，该插接柱6是为了在插接时起到导向和固定连接作用。

该加热板5的工作原理是：通过插接柱6将该加热板5固定在一定的部位，同时与电源导通；电流经发热体403产生热量，该热量经过支撑柱和铝质基板的热传导，对位于该加热板5上或附近的物品进行加热。

采用该技术方案，通过将发热体403置于铝质基板内，利用铝的传热特性，实现了均匀、稳定加热，同时，由于置于铝质基底内，发热体403受到保护，从而具有很长的使用寿命。

可选地，本发明实施例提供的加热均匀的加热板5，如图2至4所示，该加热板5主体具有中空孔结构。

采用该技术方案，是为了提供一种边缘加热的加热器，使得加热板5主体的中心区域无加热功能。

可选地，本发明实施例提供的加热均匀的加热板5，如图5所示，该支撑架包括：第一支撑架301和第二支撑架302。

该第一支撑架301位于该加热板5主体内，且与该中空孔结构的边缘等距设置。

该第二支撑架302位于该连接凸端505内，该第二支撑架302的一端与该第一支撑架301固定连接。

采用该技术方案，是为了方便支撑架之间的配合，特别是，连接凸端505处采用此结构，可以使安装架的接触部位占用空间更小。

可选地，本发明实施例提供的加热均匀的加热板5，该第一支撑架301和该第二支撑架302上设有多个支撑翅片。

采用该技术方案，是为了在起到支撑架的同时，尽可能地加强铝质基板的强度。

可选地，本发明实施例提供的加热均匀的加热板5，该支撑翅片包括：第一翅片303和第二翅片304，该第一翅片303的一端位于该铝质基体的外圈，该第一翅片303的另一端位于该中空结构内。

该第二翅片304位于两个该第一翅片303之间，且该第二翅片304短于该第一翅片303。

采用该技术方案，可以在加强铝质基板强度的同时，同时，可根据支撑架的位置，判断发热组件4的位置是否正确。

可选地，本发明实施例提供的加热均匀的加热板5，该第二翅片304的两端还设有加强孔305，该加强孔305包覆于该铝质基体内。

采用该技术方案，是为了避免第二翅片304的两端由于热胀冷缩，导致与铝质基板相脱离，导致空隙集中在第二翅片304的远端，影响传热质量。

可选地，本发明实施例提供的加热均匀的加热板5，该第二支撑架302上还设有电极加强板306，该电极加强板306上还设有电极孔307，该连接电极与该发热体固定在该电极孔内。

采用该技术方案，是由于该加热器的连接凸端热阻较大，发热不均，会影响该加热板上相邻部位的热场分布；采用该种结构，可以避免上述现象的发生。

此外，本发明实施例还提供一种用于制作上述的加热板的浇铸工艺，包括以下步骤：

S1、将铝锭投入熔铝炉熔炼，控制铝液温度780±5摄氏度。

S2、浇铸前要对铝液进行除气处理，直至铝液表面无肉眼可见的气泡存在。

需要说明的是，该处的除气处理，是通过搅拌铝液，使内部的气体排出。

S3、从用于形成连接凸端的模具内腔处注入液态铝，直至液态铝盛满模具内腔，且要求浇铸在2分钟内完成。

S4、在冷却过程中，往冒口内补充铝液直至冒口不再产生，且冷却过程不超过6分钟。

S5、进行脱模。

采用该技术方案，可以使浇铸出来的加热板瑕疵较少、质量稳定，同时浇铸效率较高。

可选地，上述浇铸工艺的步骤S5之后，还包括：

S6、铸坯在300～320摄氏度时，采用水进行快速冷却处理，并控制铸坯表面温度不低于100摄氏度。

采用该技术方案，是为了增加采用该浇铸工艺制作出来的加热板的成形质量，提高该加热板的硬度和刚度。

可选地，上述浇铸工艺的步骤S6之后，还包括：

S7、在50～70摄氏度的热风环境下，对铸坯保温30～40分钟。

采用该技术方案，是为了进一步地提高该加热板的致密性。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。

而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种加热均匀的加热板，其特征在于，包括：铝质基体、发热组件、支撑组件和插接组件；

所述铝质基体包括：加热板主体和连接凸端；

所述发热组件包括：铠装管、氧化镁粉和发热体，所述发热体位于所述铠装管内部，所述发热体和所述铠装管之间填充有氧化镁粉；

所述支撑组件包括：支撑架和支撑柱；

所述支撑柱位于所述加热板主体和所述连接凸端内，所述支撑架固定在所述支撑柱上，所述铠装管固定在所述支撑架上；

所述插接组件包括：连接电极和插接柱，所述插接柱固定在所述连接凸端上；所述插接柱设有中空结构，所述连接电极位于所述中空结构内，且分别与所述发热体的一端连接；

所述加热板主体具有中空孔结构；所述支撑架包括：第一支撑架和第二支撑架；

所述第一支撑架位于所述加热板主体内，且与所述中空孔结构的边缘等距设置；

所述第二支撑架位于所述连接凸端内，所述第二支撑架的一端与所述第一支撑架固定连接。

2.根据权利要求1所述的加热板，其特征在于，所述第一支撑架和所述第二支撑架上设有多个支撑翅片。

3.根据权利要求2所述的加热板，其特征在于，所述支撑翅片包括：第一翅片和第二翅片，所述第一翅片的一端位于所述铝质基体的外圈，所述第一翅片的另一端位于所述中空结构内；

所述第二翅片位于两个所述第一翅片之间，且所述第二翅片短于所述第一翅片。

4.根据权利要求3所述的加热板，其特征在于，所述第二翅片的两端还设有加强孔，所述加强孔包覆于所述铝质基体内。

5.根据权利要求4所述的加热板，其特征在于，所述第二支撑架上还设有电极加强板，所述电极加强板上还设有电极孔，所述连接电极与所述发热体固定在所述电极孔内。

6.一种铝质加热板的浇铸工艺，用于制作如权利要求1所述的加热板，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将铝锭投入熔铝炉熔炼，控制铝液温度780±5摄氏度；

S2、浇铸前要对铝液进行除气处理，直至铝液表面无肉眼可见的气泡存在；

S3、从用于形成连接凸端的模具内腔处注入液态铝，直至液态铝盛满模具内腔，且要求浇铸在2分钟内完成；

S4、在冷却过程中，往冒口内补充铝液直至冒口不再产生，且冷却过程不超过6分钟；

S5、进行脱模。

7.根据权利要求6所述的浇铸工艺，其特征在于，步骤S5之后，还包括：

S6、铸坯在300～320摄氏度时，采用水进行快速冷却处理，并控制铸坯表面温度不低于100摄氏度。

8.根据权利要求7所述的浇铸工艺，其特征在于，步骤S6之后，还包括：

S7、在50～70摄氏度的热风环境下，对铸坯保温30～40分钟。

Images