CN107891151B - 泡沫金属发泡工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种泡沫金属发泡工艺，步骤如下：(1)将熔融状态的金属液加入发泡剂后引入到发泡模具中；(2)将陶球先冷却至常温，再迅速加热，使陶球表面温度升高；(3)用无底金属网状筐，倒过来盛满陶球，用塑料绳网封底，再倒过来底朝下，将筐压入浸没到发泡模具中，常规方法发泡，待半凝固时提出筐即可；(4)冷却后，将模具中发泡完成的金属板取出即可得到泡沫金属板。本发明的技术方案改变传统泡沫铝发泡结构，增加填材料陶球，通过对陶球采用特殊的处理方式，是发泡过程中气泡上行压力大，便均匀分布在铝液中，从而减少气泡上行和铝液下沉，提高泡沫铝发泡的均匀性，降低成本。

Description

泡沫金属发泡工艺
技术领域
本发明涉及金属发泡技术领域，具体涉及一种泡沫金属发泡工艺。
背景技术
多孔泡沫金属材料由金属骨架及孔隙所组成，是近几十年发展起来的一种功能材料。自问世以来，作为结构材料，它具有轻质、高比强度的特点；作为功能材料，它具有多孔、减振、阻尼、吸音、隔音、散热、吸收冲击能、电磁屏蔽等多种物理性能，兼之其可回收的特点，适应了当前发展的需要，在国内外一般工业领域及高技术领域得到了越来越广泛的应用。
目前已研制出的多孔泡沫金属材料有泡沫铝(及泡沫铝合金)、泡沫镍、泡沫锌、泡沫铅、泡沫钛、泡沫铸铁及泡沫钢等，其中泡沫铝的研究最为成熟，并在实际应用中展现出广阔的前景。泡沫铝是在纯铝或铝合金中加入添加剂后，经过发泡工艺而成，同时兼有金属和气泡特征。它密度小、高吸收冲击能力强、耐高温、防火性能强、抗腐蚀、隔音降噪、导热率低、电磁屏蔽性高、耐候性强、有过滤能力、易加工、易安装、成形精度高、可进行表面涂装。
中国专利公开(公告)号：CN104404287B公开了一种采用泡沫陶瓷辅助生产泡沫铝的工艺方法。制作一定尺寸、密度、孔隙率的发泡陶瓷颗粒，同时将发泡陶瓷颗粒与泡沫铝所用TiH2发泡剂粉末混合，粉末充分融入泡沫陶瓷的孔隙中。在生产泡沫铝的过程中，将沾有发泡剂粉末的陶瓷颗粒与发泡剂粉末同时加入铝溶液中，可以更好的改善发泡过程。同时，泡沫陶瓷颗粒中的发泡剂依托陶瓷颗粒向外产生气体，陶瓷颗粒外侧粗糙，同时自身具有一定重力，因此不易上浮，带动了周围的细小气泡不易上浮。解决了传统熔体发泡法生产泡沫铝工艺气泡上浮导致孔隙率不均匀的问题。
上述这种方法，陶球掺入难以均匀，掺入量少，工艺复杂。同时由于发泡剂反应剧烈需要快速搅拌，而快速搅拌时搅拌浆齿容易将泡沫陶球颗粒打碎，影响均匀质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种成型率高，发泡质量稳定的泡沫金属发泡工艺。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种泡沫金属发泡工艺，步骤如下：
(1)将熔融状态的金属液(如铝液、铜液等)加入发泡剂后引入到发泡模具中；
(2)将陶球先冷却(久置)至常温，再迅速加热，使陶球表面温度升高，以接近金属液的温度为佳；陶球快速加热，因陶球内部具有空腔，使其表面温度高，内部温度低，实现快速冷却泡沫金属体(内冷技术)，防止气泡上行导致的上面发泡多，下面发泡少的不均匀问题；
(3)用无底金属网状筐(便于排气)，倒过来盛满陶球，用塑料绳网封底，再倒过来底朝下，将筐压入浸没到发泡模具中，常规方法发泡，待半凝固时提出筐即可；
塑料绳网与金属液接触后高温熔化消失，陶球被压入到金属液中，陶球之间相互接触，均匀排列，最大化提高陶球的用量，减少泡沫铝用量，降低成本；
(4)冷却后，将模具中发泡完成的金属板取出即可得到泡沫金属板。
上述陶球选择轻质发泡陶球，粒径在0.1-3cm，陶球成本低，质量轻，制成的板材吸能效果好，整体强度高，可用于建筑板材等领域。
上述金属液与陶球的体积比为35：65，能够达到最佳的使用性能和经济性能。
上述金属网状筐采用外部压力压入到金属液中。
上述陶球的加热方式为火法直接加热或送入电加热设备中加热。
本发明工艺所生产的泡沫铝材料加工成10mm厚板材，经检测，吸能密度：20～26J/cm3；强度：≥10Mpa；降噪系数NRC 0.8以上(泡沫铝板材降噪系数0.6)。
本发明的有益效果是：本发明的技术方案改变传统泡沫铝发泡结构，增加填材料陶球，通过对陶球采用特殊的处理方式，是发泡过程中气泡上行压力大，便均匀分布在铝液中，从而减少气泡上行和铝液下沉，提高泡沫铝发泡的均匀性，降低成本。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种泡沫金属发泡工艺，步骤如下：
(1)将熔融状态的铝液加入发泡剂后引入到发泡模具中；
(2)将陶球先冷却(久置)至常温，再迅速加热，使陶球表面温度升高，以接近金属液的温度为佳；陶球快速加热，因陶球内部具有空腔，使其表面温度高，内部温度低，实现快速冷却泡沫金属体(内冷技术)，防止气泡上行导致的上面发泡多，下面发泡少的不均匀问题；
(3)用无底金属网状筐(便于排气)，倒过来盛满陶球，用塑料绳网封底，再倒过来底朝下，将筐压入浸没到发泡模具中，常规方法发泡，待半凝固时提出筐即可；
塑料绳网与金属液接触后高温熔化消失，陶球被压入到金属液中，陶球之间相互接触，均匀排列，最大化提高陶球的用量，减少泡沫铝用量，降低成本；
(4)冷却后，将模具中发泡完成的金属板取出即可得到泡沫金属板。
上述陶球选择轻质发泡陶球，粒径在0.1-3cm，陶球成本低，质量轻，制成的板材吸能效果好，整体强度高，可用于建筑板材等领域。
本发明工艺所生产的泡沫铝材料加工成10mm厚板材，经检测，吸能密度：20～26J/cm3；强度：≥10Mpa；降噪系数NRC 0.8以上(泡沫铝板材降噪系数0.6)。
实施例2
一种泡沫金属发泡工艺，步骤如下：
(1)将熔融状态的铝液加入发泡剂后引入到发泡模具中；
(2)将陶球先冷却(久置)至常温，再迅速加热，使陶球表面温度升高，以接近金属液的温度为佳；陶球快速加热，因陶球内部具有空腔，使其表面温度高，内部温度低，实现快速冷却泡沫金属体(内冷技术)，防止气泡上行导致的上面发泡多，下面发泡少的不均匀问题；
(3)用无底金属网状筐(便于排气)，倒过来盛满陶球，用塑料绳网封底，再倒过来底朝下，将筐压入浸没到发泡模具中，常规方法发泡，待半凝固时提出筐即可；
塑料绳网与金属液接触后高温熔化消失，陶球被压入到金属液中，陶球之间相互接触，均匀排列，最大化提高陶球的用量，减少泡沫铝用量，降低成本；
(4)冷却后，将模具中发泡完成的金属板取出即可得到泡沫金属板。
上述陶球选择轻质发泡陶球，粒径在0.1-3cm，陶球成本低，质量轻，制成的板材吸能效果好，整体强度高，可用于建筑板材等领域。
上述金属液与陶球的体积比为35：65，能够达到最佳的使用性能和经济性能。
上述金属网状筐采用外部压力压入到金属液中。
上述陶球的加热方式为火法直接加热或送入电加热设备中加热。
本发明工艺所生产的泡沫铝材料加工成10mm厚板材，经检测，吸能密度：20～26J/cm3；强度：≥10Mpa；降噪系数NRC 0.8以上(泡沫铝板材降噪系数0.6)。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种泡沫金属发泡工艺，其特征在于步骤如下：
(1)将熔融状态的铝液加入发泡剂后引入到发泡模具中；
(2)将陶球先冷却至常温，再迅速加热，使陶球表面温度升高，以接近铝液的温度；陶球快速加热，因陶球内部具有空腔，使其表面温度高，内部温度低，实现快速冷却泡沫金属体，防止气泡上行导致的上面发泡多，下面发泡少的不均匀问题；
(3)用无底金属网状筐，倒过来盛满陶球，用塑料绳网封底，再倒过来底朝下，将筐压入浸没到发泡模具中，常规方法发泡，待半凝固时提出筐即可；
塑料绳网与金属液接触后高温熔化消失，陶球被压入到金属液中，陶球之间相互接触，均匀排列；
(4)冷却后，将模具中发泡完成的金属板取出即可得到泡沫金属板；
上述陶球选择轻质发泡陶球，粒径在0.1-3cm；
上述金属液与陶球的体积比为35：65；
上述金属网状筐采用外部压力压入到金属液中；
上述陶球的加热方式为火法直接加热或送入电加热设备中加热；
上述泡沫金属板加工成10mm厚板材，经检测，吸能密度：20～26J/cm3；强度：≥10Mpa；降噪系数NRC0.8以上。
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