CN108637030B - 脆性钎料带的液态挤压成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脆性钎料带的液态挤压成型装置，包括定模板、动模板、用于盛放钎料的熔炼石英管、定量泵和加压氩气瓶，熔炼石英管的底部设置用于将其内的钎料输送至定模板内的钎料导管，定量泵设置在钎料导管上，熔炼石英管的上部通过导气管与加压氩气瓶连通，熔炼石英管上套设有第一感应加热线圈，定模板包括定模板本体，定模板本体的上表面下凹成定模板内腔，动模板包括动模板本体，动模板本体可在定模板内腔内相对定模板本体上下运动用于挤压定模板内腔中的钎料。本发明的有益效果是：采取气压动力推射钎料，气源是惰性气体，避免钎料氧化，本申请可以实现快速将液态钎料推射到模板内，压成所需要的箔片，并且本申请制箔均匀，所制箔片的质量好。

Description

脆性钎料带的液态挤压成型装置

技术领域

本发明涉及一种脆性钎料带的液态挤压成型装置。

背景技术

铝合金以其重量轻、耐腐蚀性好、导热导电性优良等特点广泛用于航空航天、建筑、电器、汽车、船舶等部门，并且用量不断增加，长期以来一直被认为是制作热交换器、波导及其他许多复杂构件的结构材料。因此就出现了铝及其合金的连接问题，选择一种合理的连接方法是很重要的，当前的钎料带大多通过冷轧的方式制成，而脆性的钎料尚无法通过冷轧的方式制制造。

真空钎焊是铝及其合金连接技术最为常见的一种焊接技术。铝和铝合金的常规钎焊一般要使用钎剂，钎剂所带来的功效既有其优点，又有其缺点，钎剂能够去除氧化膜，但是钎剂残渣具有腐蚀性和吸潮性。焊后残留的钎剂会给焊接性能带来很大影响，如焊后如果有残留钎剂暴露在大气中，钎焊的接头就会受到腐蚀破坏。因此,无钎剂的钎焊能够解决腐蚀所带来的影响，而真空钎焊就是一种无钎剂钎焊，近些年来，真空钎焊所用的箔状钎料在内国外得到很大的发展。

目前国内外所用的钎料制箔设备均为采用真空炉或气氛炉熔炼的大型设备，基本上都是大批量，高订单的生产。但是采用这种设计的钎料制箔设备均是容量比较大，一般每次下料至少以半吨左右的数量，材料成本较高；占地面积大。然而在新型钎料研发阶段，研究所需样品的数量很少，往往只要几十克到上百克。这种大型设备显然不适合放置于实验室进行探索性科学研究。然而国内外的实验室目前没有一种微型的、可方便操作，成本较低，使用原料较少，设备占用空间小，便于科学研究的实验室钎料制箔装置。本项目所要发明的微型实验室钎料制箔装置可以完全解决上述问题,同时也可以填补实验室钎料制箔设备在这一领域的空白。

尤其是含镁的铝合金钎料，其制备过程往往不需要真空条件。铝是活泼金属，其表面容易产生致密的氧化膜，氧化膜会阻碍熔化的钎料润湿母材。因此，就要通过在钎料的配比中加入镁元素来减小氧化膜带来的影响。所以要成功地进行真空铝钎焊,必须在工件达到钎焊温度之前, 在镁的作用下使氧化铝膜变质, 在热应力的作用下使氧化铝膜局部开裂。为液态填料金属润湿基体金属的表面创造必要的条件。镁能够去除氧化膜，因为镁与真空中存在的水和氧气以及铝及铝合金表面的氧化铝都能反应，因此达到去膜的目的。那么含镁钎料在真空条件下制备时就会因蒸发而使镁元素损失，不适用真空甩带方法。含镁元素钎料的脆性增加，又不适用于轧制方法。所以开发适用于实验室的不采用真空加热熔炼的制箔装置十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种制箔装置，解决现有技术中脆性钎料难于制成薄片的技术缺陷。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：一种脆性钎料带的液态挤压成型装置，包括定模板、动模板、用于盛放钎料的熔炼石英管、定量泵和加压氩气瓶，所述的熔炼石英管的底部设置用于将其内的钎料输送至定模板内的钎料导管，所述的定量泵设置在钎料导管上，熔炼石英管的上部通过导气管与加压氩气瓶连通，所述的熔炼石英管上套设有第一感应加热线圈，所述的定模板包括定模板本体，定模板本体的上表面下凹成定模板内腔，所述的动模板包括动模板本体，所述的动模板本体可在定模板内腔内相对定模板本体上下运动用于挤压定模板内腔中的钎料。本申请采用第一感应加热线圈通电对熔炼石英管内的钎料进行加热使钎料熔化，熔融状态的钎料流动性更好，可更方便地向定模板内腔中输送添加钎料，通过上下移动动模板，向下挤压定模板内腔中的钎料，待钎料固化定型后即可实现箔片的制作过程，本申请在箔片制作过程中不会堵塞钎料导管，可确保制箔的持续进行，并且本申请的制箔装置结构简单，制作和使用方便，本申请在加压氩气瓶内添加氩气，由于氩气系惰性气体，不会对钎料产生氧化等，进一步的提高箔片的质量。

作为本发明的进一步改进，所述的动模板本体的顶部设置有挤压提升杆，所述的挤压提升杆与动模板本体垂直，并且在挤压提升杆的上部设置有水平的手柄。本申请通过设置挤压提升杆和手柄，方便对动模本体施加上下方向的作用力。

作为本发明的进一步改进，所述的手柄的数量为两根，两根手柄分别位于挤压提升杆的两侧，并且两根手柄位于同一水平线上。

作为本发明的进一步改进，所述的定模板本体上设置有多根导向杆，在动模板本体上开有数量与导向杆数量相同并且与导向杆相对应的导向孔，所述的导向杆插入导向孔内与动模板本体构成垂直移动副。本申请通过设置导向杆，对动模板本体的上下运动起到导向的作用，防止动模板本体在水平方向上移动对箔片的质量造成影响。

作为本发明的进一步改进，所述的钎料导管包括水平导管和多根第一竖直导管，所述的第一竖直导管的顶部与水平导管相通，第一竖直导管的下部贯穿动模板本体上下，所述的水平导管与熔炼石英管底部相通。

作为本发明的进一步改进，所述的水平导管和第一竖直导管上均设置有第二感应加热线圈。本申请通过设置第二感应加热线圈，对水平导管和第一竖直导管进行加热，确保钎料导管内的钎料处于熔融状态，进一步和增强钎料流动的顺畅性。

作为本发明的进一步改进，还包括气压清空阀，所述的钎料导管还包括第二竖直导管，所述的第二竖直导管的下端与水平导管相通，第二竖直导管的上端与加压氩气瓶相通，所述的气压清空阀设置在第二竖直导管上。本申请设置第二竖直导管，可通过第二竖直导管向钎料导管内通氩气，对钎料导管内部进行清理，保证钎料导管下一次送料的连续性。

作为本发明的进一步改进，所述的动模板本体上开有多个用于与水源相通的上水流通道，并且在动模板本体内设置有上加热绳。本申请可通过上加热绳对动模板加热，动模本体具有一定的温度，使钎料顺利铺展和充型，在钎料铺展、充型完成后，向上水流通道内通入冷水，可迅速降低动模本体的温度，保证在补缩后钎料箔片快速的固化定型，提高本申请制箔的效率。

作为本发明的进一步改进，所述的定模板本体上开有多个用于与水源相通的下水流通道，并且在定模板本体内设置有下加热绳。本申请的改进可进一步的提高制箔效率和钎料铺展和充型的顺利程度。

作为本发明的进一步改进，还包括两个以上的可调定厚销板，所述的可调定厚销板设置在定模板内腔的两侧并且可在定模板本体上上下调整位置。本申请可对所制箔片的厚度进行控制，进一步的提高本申请的制箔质量。

综上所述，本发明的有益效果是：本申请采取气压动力推射钎料，气源是惰性气体，避免钎料氧化，本申请移动简单灵活，整机结构简洁，配置合理，重心稳定，本申请可以实现快速将液态钎料推射到模板内，压成所需要的箔片，并且本申请制箔均匀，所制箔片的质量好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

其中：1、熔炼石英管；2、定量泵；3、加压氩气瓶；4、导气管；5、第一加热线圈；6、定模板本体；7、定模板内腔；8、动模板本体；9、挤压提升杆；10、手柄；11、导向杆；12、水平导管；13、第一竖直导管；14、第二加热线圈；15、气压清空阀；16、第二竖直导管；17、上水流通道；18、上加热绳；19、下水流通道；20、下加热绳；21、可调定厚销板；22、提升杆固定座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

实施例一

如图1所述的脆性钎料带的液态挤压成型装置，包括定模板、动模板、用于盛放钎料并对其内的钎料加热使钎料熔化的熔炼石英管1、定量泵2和加压氩气瓶3，本申请中的熔炼石英管1采用耐高温材质（如耐高温陶瓷材料）制成，本申请在使用时将钎料放置在熔炼石英管1内，所述的熔炼石英管1的底部设置用于将其内的钎料输送至定模板内的钎料导管，所述的定量泵2设置在钎料导管上，熔炼石英管1的上部通过导气管4与加压氩气瓶3连通，本申请实现对熔炼石英管1内钎料加热度使钎料熔化的具体方式是在所述的熔炼石英管1上套设有可连通电源的第一感应加热线圈5，本申请中的第一加热线圈5通电产生热量对熔炼石英管1内的钎料进行加热，使熔炼石英管1内的钎料处于熔融状态，以方便钎料的输送和后续的成型。本申请中所述的加压氩气瓶3内盛放高压氩气。本申请中的第一感应加热线圈5的功率为260KW，工作电压为220V。

本申请中所述的定模板包括定模板本体6，定模板本体6的上表面下凹成定模板内腔7，定模板内腔7成上端大下端小的棱台状，所述的动模板包括动模板本体8，所述的动模板本体8可在定模板内腔7内相对定模板本体6上下运动用于挤压定模板内腔7中的钎料以使钎料成型。

本中请在所述的动模板本体8的顶部设置有挤压提升杆9，所述的挤压提升杆9与动模板本体8垂直，并且在挤压提升杆9的上部设置有水平的手柄10，本申请优先的所述的手柄10的数量为两根，两根手柄10分别位于挤压提升杆9的两侧，并且两根手柄10位于同一水平线上，其中两根手柄10通过焊接的方式实现与挤压提升杆9的固定。本申请优选的在动模板本体8的上表面上设置有提升杆固定座22，其中提升杆固定座22与动模板本体8一体成型制造而成，挤压提升杆9的底端采用焊接的方式固定在提升杆固定座22的上表面上。本申请中优选的动模板本体8是横截面为矩形的板状，提升固定座22为上端小下端大的圆台状，并且提升固定座22的中心线与动模板本体8的垂直中心线重合。当双手分别握住两个手柄10并向下按动时，整个动模板本体8受力均匀。

本申请在所述的定模板本体6上设置有多根导向杆11，在动模板本体8上开有数量与导向杆11数量相同并且与导向杆11相对应的导向孔（图中未示出），所述的导向杆11插入导向孔内与动模板本体8构成垂直移动副，使动模板本体8在受到上下方向的作用力时，动模板本体8可沿着导向杆11上下。本申请优先的导向杆11呈圆柱状，所述的导向孔为圆孔，并且导向杆11的直径略小于导向孔的直径，既实现动模板本体8运动的导向，又避免了由于动模板本体8与导向杆11之间摩擦较大而移动不便。本申请中优先的导向杆11的数量为四根，与其对应的导向孔的数量也为四个，并且四个导向孔分别位于动模板本体8上靠近动模板本体8顶部的四个顶点处，所述的四个导向孔位于一个矩形的四个顶点上。

本申请中所述的钎料导管包括一根水平导管12和多根第一竖直导管13，所述的第一竖直导管13的顶部与水平导管12相通，第一竖直导管13的下部向下贯穿动模板本体8上下表面，所述的水平导管12与熔炼石英管1底部相通，熔炼石英管1内熔融状态的钎料由定量泵2泵不予考到水平导管12内，并通过与水平导管12相通的第一竖直导管13被输送到定模板本体6上的定模板内腔7内。本申请优选的第一竖直导管13的数量为两根，并且两根第一竖直导管13各通过一个三通与水平导管12相通。

为保持钎料在钎料导管内顺畅的流动，本申请在所述的水平导管12和第一竖直导管13上均设置有第二感应加热线圈14，第二感应加热线圈14通电后产生热量，对水平导管12和第一竖直导管13加热，保持水平导管12和第一竖直导管13内的钎料在输送时为熔融状态，以确保钎料流动性较好。

本申请通过定量泵2和加压氩气瓶3提供的气体压力将熔炼石英管1内熔融状态的钎料输送到钎料导管内，并且通过钎料导管将钎料送到定模板内腔7中，动模板本体8受力向下运动时挤压定模板内腔7中的钎料，实现钎料的成型。

实施例二

本实施例是在实施例一的基础上做的更进一步的改进，与实施例一相比，本实施例还设置有气压清空阀15，本实施例中所述的钎料导管还包括第二竖直导管16，所述的第二竖直导管16的下端与水平导管12相通，第二竖直导管16的上端与加压氩气瓶3相通，所述的气压清空阀15设置在第二竖直导管16上。本实施例优选的第二竖直导管16的顶端与熔炼石英管1的顶端的导气管4通过一个三通（图中未示出）连接后再与加压氩气瓶3的出气口（图中未示出）连通。当定模板内腔7中充满钎料并且由动模板向下挤压时，可打开气压清空阀15，加压氩气瓶3内的高压氩气对钎料导管内进行清理，将钎料导管内残留的钎料清理到定模内腔7内实现将钎料导管清理干净，准备下一次送料，使得整个过程快速进行。在向定模板内腔7内送料时只需闭合气压清空阀15即可。本实施例其它部分的结构与实施例一的结构相同，具体可参考实施例一，本实施例不予赘述。

实施例三

本实施例是在实施例二的基础上做的改进，与实施例二相比，本实施例中所述的动模板本体8上开有多个用于与水源相通的上水流通道17，并且在动模板本体8内开设上空腔（图中未示出）并在上空腔内设置有可连通电源的上加热绳18。在向定模板内腔7内输送钎料时，加热绳通电，对动模本体8加热，动模本体8具有一定的温度，使钎料顺利铺展、充型，在钎料铺展、充型完成后，向上水流通道17内通入冷水，可迅速降低动模本体8的温度，保证在补缩后钎料箔片快速的固化定型。

所述的定模板本体6上开有多个用于与水源相通的下水流通道19，并且在定模板本体6内开设下空腔（图中未示出），在下空腔内设置有可连通电源的下加热绳20。本申请中下水流通道19和上水流通道17的作用相同，下加热绳20与上加热绳18的作用相同，为了钎料铺展和充型顺利并且在铺展和充型完成后钎料可快速固化定型，本申请中的上加热绳18和下加热绳20均系现有技术，如可采用吴江中大电器科技有限公司生产的SCD型绳状式电加热器。本实施例其它部分的结构与实施例二的结构相同，具体可参考实施例二，本实施例不予赘述。

实施例四

本实施例是在实施例三的基础上做的改进，与实施例三相比，本实施例还设置有两个以上的可调定厚销板21，所述的可调定厚销板21设置在定模板内腔7的两侧并且可在定模板本体6上上下调整位置，本申请的具体结构是在定模板内腔7的两侧自上而下各开设有多个盲孔（图中未示出），在盲孔内插入可调定厚销板21，本申请根据要制作的箔片的厚度，调整可调定厚销板21位于适当的盲孔内，当动模板本体8向下运动至可调定厚销板21时，被可调定厚销板21挡住不再向下运动，此时动模板本体8下表面与定模板内腔7底部之间的距离即为欲制箔片的厚度。本实施例其它部分的结构与实施例三的结构相同，具体可参考实施例三，本实施例不予赘述。

以上说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术既能实现。而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。

Claims (7)

1.一种脆性钎料带的液态挤压成型装置，其特征在于：包括定模板、动模板、用于盛放钎料的熔炼石英管（1）、定量泵（2）和加压氩气瓶（3），所述的熔炼石英管（1）的底部设置用于将其内的钎料输送至定模板内的钎料导管，所述的定量泵（2）设置在钎料导管上，熔炼石英管（1）的上部通过导气管（4）与加压氩气瓶（3）连通，所述的熔炼石英管（1）上套设有第一感应加热线圈（5），所述的定模板包括定模板本体（6），定模板本体（6）的上表面下凹成定模板内腔（7），所述的动模板包括动模板本体（8），所述的动模板本体（8）可在定模板内腔（7）内相对定模板本体（6）上下运动用于挤压定模板内腔（7）中的钎料；

所述的动模板本体（8）的顶部设置有挤压提升杆（9），所述的挤压提升杆（9）与动模板本体（8）垂直，并且在挤压提升杆（9）的上部设置有水平的手柄（10）；

在动模板本体（8）的上表面上设置有提升杆固定座（22），其中提升杆固定座（22）与动模板本体（8）一体成型制造而成，挤压提升杆（9）的底端采用焊接的方式固定在提升杆固定座（22）的上表面上，动模板本体（8）是横截面为矩形的板状，提升固定座（22）为上端小下端大的圆台状并且提升固定座（22）的中心线与动模板本体（8）的垂直中心线重合；

所述的钎料导管包括水平导管（12）和多根第一竖直导管（13），所述的第一竖直导管（13）的顶部与水平导管（12）相通，第一竖直导管（13）的下部贯穿动模板本体（8）上下，所述的水平导管（12）与熔炼石英管（1）底部相通；

所述的钎料导管还包括第二竖直导管（16），所述的第二竖直导管（16）的下端与水平导管（12）相通，第二竖直导管（16）的上端与加压氩气瓶（3）相通，所述的第二竖直导管（16）上设置有气压清空阀（15）。

2.根据权利要求1所述的脆性钎料带的液态挤压成型装置，其特征在于：所述的手柄（10）的数量为两根，两根手柄（10）分别位于挤压提升杆（9）的两侧，并且两根手柄（10）位于同一水平线上。

3.根据权利要求1所述的脆性钎料带的液态挤压成型装置，其特征在于：所述的定模板本体（6）上设置有多根导向杆（11），在动模板本体（8）上开有数量与导向杆（11）数量相同并且与导向杆（11）相对应的导向孔，所述的导向杆（11）插入导向孔内与动模板本体（8）构成垂直移动副。

4.根据权利要求1所述的脆性钎料带的液态挤压成型装置，其特征在于：所述的水平导管（12）和第一竖直导管（13）上均设置有第二感应加热线圈（14）。

5.根据权利要求1所述的脆性钎料带的液态挤压成型装置，其特征在于：所述的动模板本体（8）上开有多个用于与水源相通的上水流通道（17），并且在动模板本体（8）内设置有上加热绳（18）。

6.根据权利要求1所述的脆性钎料带的液态挤压成型装置，其特征在于：所述的定模板本体（6）上开有多个用于与水源相通的下水流通道（19），并且在定模板本体（6）内设置有下加热绳（20）。

7.根据权利要求1所述的脆性钎料带的液态挤压成型装置，其特征在于：还包括两个以上的可调定厚销板（21），所述的可调定厚销板（21）设置在定模板内腔（7）的两侧并且可在定模板本体（6）上上下调整位置。