CN109719268A - 一种复合场制备半固态浆料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合场制备半固态浆料的方法，其基于SEED高固相制浆单元和EMS电磁搅拌单元，其包括以下步骤：第一步、将铝液浇注入SEED高固相制浆单元的坩埚筒内；第二步、将EMS电磁搅拌单元的搅拌装置移动并环绕至坩埚筒外部；第三步、同步启动SEED高固相制浆单元和EMS电磁搅拌单元，坩埚筒在水平面内旋转的同时被电磁搅拌以进行制浆。与现有技术相比，本发明的复合场制备半固态浆料的方法，采用SEED+EMS复合制浆工艺，改善了SEED工艺所制浆料的固相率的均匀性和晶粒尺寸的一致性，提高了浆料的品质，同时提高了高固相半固态铸件的品质。
Description
技术领域
本发明涉及半固态浆料制备技术领域，尤其涉及一种复合场制备半固态浆料的方法。
背景技术
半固态：半固态成型技术源于20世纪60年代末70年代初美国麻省理工学院的M.C.Flemings教授和他的学生们完成的一系列研究工作。半固态机理：初生相必须是球状，外层包裹共晶相。当加热到半固态温度范围，初生相仍保持固态，而共晶相开始熔化。所以在半固态铸造温度区间，半固态浆料的微观结构就像是细小的固体球悬浮于液体之中。SEED：SwirledEnthalpy EquilibrationDevice旋转热焓平衡制备高固相半固态浆料的设备，也指其工艺，取首字母为SEED；EMS：electromagneticstirring，电磁搅拌，也是一种半固态浆料的制备方式，是通过旋转磁场来对浆料进行搅拌，以打碎树枝晶网络骨架，保留分散的颗粒状组织形态悬浮于剩余的液相中，也即生成半固态组织，晶粒大小受到电压和频率的影响，电压和频率可通过发生磁场的变频器来调节和控制。现有半固态浆料制备工艺中使用的坩埚筒具有一定长度的，在使用过程中，发现所制备的浆料在坩埚筒直径不变的情况下，随着坩埚筒的长度增加其固相率呈现中间低两头高的情形也愈加明显，而尤以上部和空气接触端为甚，实际表现出就是中“软”下“稍硬”，而理想的浆料是固相率在整个坩埚筒长度方向都是均匀一致的，此种情况在长度超过400的坩埚筒的情况下比较明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合场制备半固态浆料的方法，其解决了现有的单独SEED制浆单元采用较长的坩埚筒导致浆料固相率不均匀的技术问题。
为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：
本发明的一种复合场制备半固态浆料的方法，其基于SEED高固相制浆单元和EMS电磁搅拌单元，其包括以下步骤：
第一步、将铝液浇注入SEED高固相制浆单元的坩埚筒内；
第二步、将EMS电磁搅拌单元的搅拌装置移动并环绕至坩埚筒外部；
第三步、同步启动SEED高固相制浆单元和EMS电磁搅拌单元，坩埚筒在水平面内旋转的同时被电磁搅拌以进行制浆。
其中，所述第一步中将铝液浇注入SEED高固相制浆单元的坩埚筒内的步骤包括：
步骤一、将坩埚筒倾斜45°浇注铝液；
步骤二、将坩埚筒竖直并将铝液摇匀。
其中，所述所述第二步中将EMS电磁搅拌单元的搅拌装置移动并环绕至坩埚筒外部的步骤中，EMS电磁搅拌单元仅作用于坩埚筒的中部以上位置的铝液。
其中，所述第三步同步启动SEED高固相制浆单元和EMS电磁搅拌单元，坩埚筒在水平面内旋转的同时被电磁搅拌以进行制浆的步骤中，坩埚筒在水平面内旋转，且相对于EMS电磁搅拌单元的搅拌装置做偏心转动。
其中，所述第三步同步启动SEED高固相制浆单元和EMS电磁搅拌单元，坩埚筒在水平面内旋转的同时被电磁搅拌以进行制浆的步骤中，保持坩埚筒的外壁与EMS电磁搅拌单元的电磁搅拌装置的内壁分离状态。
其中，坩埚筒的外壁与EMS电磁搅拌单元的搅拌装置的内壁之间的最小距离范围为：10-30mm。
与现有技术相比，本发明的复合场制备半固态浆料的方法，采用SEED+EMS复合制浆工艺，改善了SEED工艺所制浆料的固相率的均匀性和晶粒尺寸的一致性，提高了浆料的品质，同时提高了高固相半固态铸件的品质。
附图说明
图1为本发明的复合场制备半固态浆料的方法的流程图。
具体实施方式
以下参考附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。
请参阅图1，在本实施例中，该复合场制备半固态浆料的方法，其基于SEED高固相制浆单元和EMS电磁搅拌单元，其特征在于，包括以下步骤：
第一步S100、将铝液浇注入SEED高固相制浆单元的坩埚筒内；
第二步S200、将EMS电磁搅拌单元的搅拌装置移动并环绕至坩埚筒外部；
第三步S300、同步启动SEED高固相制浆单元和EMS电磁搅拌单元，坩埚筒在水平面内旋转的同时被电磁搅拌以进行制浆。
其中，所述第一步S100中将铝液浇注入SEED高固相制浆单元的坩埚筒内的步骤包括：
步骤一、将坩埚筒倾斜45°浇注铝液；
步骤二、将坩埚筒竖直并将铝液摇匀。
其中，所述所述第二步S200将EMS电磁搅拌单元的搅拌装置移动并环绕至坩埚筒外部的步骤中，EMS电磁搅拌单元仅作用于坩埚筒的中部以上位置的铝液。
其中，所述第三步S300同步启动SEED高固相制浆单元和EMS电磁搅拌单元，坩埚筒在水平面内旋转的同时被电磁搅拌以进行制浆的步骤中，坩埚筒在水平面内旋转，且相对于EMS电磁搅拌单元的搅拌装置做偏心转动。
其中，所述第三步S300同步启动SEED高固相制浆单元和EMS电磁搅拌单元，坩埚筒在水平面内旋转的同时被电磁搅拌以进行制浆的步骤中，保持坩埚筒的外壁与EMS电磁搅拌单元的电磁搅拌装置的内壁分离状态。
其中，坩埚筒的外壁与EMS电磁搅拌单元的搅拌装置的内壁之间的最小距离范围为：10-30mm。
在SEED工作的过程中，由于直立的坩埚筒结构是上部直径小下部直径大(做成上小下大主要是为方便浆料卸出到压室，这种结构相当于坩埚筒内有一个脱模斜度)，而筒内上部铝液的质量分布就比下部小，同时上部是和空气直接接触，这两个方面导致上部的实际散热速度略快于中下部，那么随着温度从过热的液态向半固态温度区间转变时，对中上部的铝液同时采用电磁搅拌的方式，可以使得中上部的浆料的固相率更加均匀一致，同时由于电磁搅拌的特性使得晶粒尺寸更加均匀一致。
本实施例中，在SEED工作的过程中，针对坩埚筒位于坩埚筒内中上部浆料在摇晃制浆的过程中同时使用电磁搅拌设备，对其实施电磁搅拌，即同时使用两种方法制备半固态浆料。当SEED坩埚筒浇注入铝液后，从45度角浇注位转入垂直摇晃位后，电磁搅拌装置从上而下降下，坩埚筒位于圆柱形电磁搅拌工作作用的空间，SEED坩埚筒开启在水平面内旋转，同时开启电磁搅拌装置的磁场(电磁搅拌装置不动)SEED坩埚筒在其内部圆柱形空间呈现绕其轴线做偏心旋转的运动，SEED坩埚筒的外壁与电磁搅拌装置内圆柱形工作工作区间的内壁不接触，保持10-30毫米空间。制浆结束后，电磁搅拌装置的变频器关闭，整个电磁搅拌装置升起，SEED坩埚筒由旋转摇晃位置转为传送位，制浆结束，准备去压铸机卸料位卸料。
与现有技术相比，本实施例的复合场制备半固态浆料的方法，采用SEED+EMS复合制浆工艺，改善了SEED工艺所制浆料的固相率的均匀性和晶粒尺寸的一致性，提高了浆料的品质，同时提高了高固相半固态铸件的品质。
上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种复合场制备半固态浆料的方法，其基于SEED高固相制浆单元和EMS电磁搅拌单元，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、将铝液浇注入SEED高固相制浆单元的坩埚筒内；
第二步、将EMS电磁搅拌单元的搅拌装置移动并环绕至坩埚筒外部；
第三步、同步启动SEED高固相制浆单元和EMS电磁搅拌单元，坩埚筒在水平面内旋转的同时被电磁搅拌以进行制浆。
2.如权利要求1所述的复合场制备半固态浆料的方法，其特征在于，所述第一步中将铝液浇注入SEED高固相制浆单元的坩埚筒内的步骤包括：
步骤一、将坩埚筒倾斜45°浇注铝液；
步骤二、将坩埚筒竖直并将铝液摇匀。
3.如权利要求2所述的复合场制备半固态浆料的方法，其特征在于，所述所述第二步中将EMS电磁搅拌单元的搅拌装置移动并环绕至坩埚筒外部的步骤中，EMS电磁搅拌单元仅作用于坩埚筒的中部以上位置的铝液。
4.如权利要求3所述的复合场制备半固态浆料的方法，其特征在于，所述第三步同步启动SEED高固相制浆单元和EMS电磁搅拌单元，坩埚筒在水平面内旋转的同时被电磁搅拌以进行制浆的步骤中，坩埚筒在水平面内旋转，且相对于EMS电磁搅拌单元的搅拌装置做偏心转动。
5.如权利要求4所述的复合场制备半固态浆料的方法，其特征在于，所述第三步同步启动SEED高固相制浆单元和EMS电磁搅拌单元，坩埚筒在水平面内旋转的同时被电磁搅拌以进行制浆的步骤中，保持坩埚筒的外壁与EMS电磁搅拌单元的电磁搅拌装置的内壁分离状态。
6.如权利要求5所述的复合场制备半固态浆料的方法，其特征在于，坩埚筒的外壁与EMS电磁搅拌单元的搅拌装置的内壁之间的最小距离范围为：10-30mm。
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| CN108907144A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-11-30 | 苏州慧驰轻合金精密成型科技有限公司 | 一种半固态挤压铸造振动制胚设备 |
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