CN114053912A - 一种金属半固态浆料的制备装置及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属半固态浆料的制备装置及制备方法，包括底座箱体、电动升降支架、进料斗、输料槽、搅拌罐和控制柜，所述电动升降支架固定安装在所述底座箱体的侧边，所述搅拌罐转动安装在所述底座箱体上，所述控制柜安装在所述底座箱体中，所述进料斗安装在所述电动升降支架上，所述进料斗与所述搅拌罐之间通过所述输料槽连通，该制备装置结构简单，自动化程度高，避免人工操作，降低安全隐患，生产成本低，该制备方法能够缩短制备时间，进行连续生产，生产效率高。

Description

一种金属半固态浆料的制备装置及制备方法

技术领域

本发明涉及一种金属半固态浆料的制备装置及制备方法。

背景技术

金属半固态铸造与普通液态铸造相比具有许多明显的特点：铸件的凝固收缩减小，铸件尺寸精度高、外观质量好，减少了机械加工量，甚至可以得到无机械加工余量铸件；消除了常规铸件中的柱状晶和粗大树枝晶，铸件组织细小、致密，分布均匀，不存在宏观偏析；金属充型平稳、无湍流、无飞溅，而且充型温度低，延长模具寿命；简化铸造工序，降低能耗，改善劳动条件，由于凝固速度快，生产率高；提高铸件力学性能。因此采用金属半固态铸造效果更好，但是在金属半固态铸造前，需事先制备好金属半固态浆料。

金属在凝固过程中，进行搅拌控制固-液态温度区间得到一种液态金属母液中均匀地悬浮着一定固相组分的固液混合浆料，这种半固态金属浆料具有流变特性，金属半固态铸造的基本原料。但是目前用于制备半固态金属浆料的装置不多，并且大多结构复杂，自动化程度低，需要较多的人工，安全隐患大，生产成本高，生产效率低，而且现有的制备方法制备时间长，不能进行连续生产。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种自动化程度高，能够提高生产效率，降低成本，进行连续生产的金属半固态浆料的制备装置及制备方法。

本发明提出的一种金属半固态浆料的制备装置，包括底座箱体、电动升降支架、进料斗、输料槽、搅拌罐和控制柜，所述电动升降支架固定安装在所述底座箱体的侧边，所述搅拌罐转动安装在所述底座箱体上，所述控制柜安装在所述底座箱体中，所述进料斗安装在所述电动升降支架上，所述进料斗与所述搅拌罐之间通过所述输料槽连通。

进一步的，所述进料斗的底部安装嵌设有电加热板，所述搅拌罐的中间设有环形电加热丝，所述电加热丝封装在所述搅拌罐的内壁中,。

进一步的，所述底座箱体上安装有控制所述搅拌罐转动的滚轮，所述搅拌罐的外壁上对称设有环形轨道，所述滚轮位于所述环形轨道中。

进一步的，所述进料斗靠近所述搅拌罐的一侧下端部分设有下料口，所述下料口上安装有电磁流量阀，所述输料槽呈倾斜向下设置，所述输料槽高的一端朝向所述下料口，低的一端连接在所述搅拌罐的进口上。

进一步的，所述搅拌罐朝所述搅拌罐的出料口向下倾斜设置，所述搅拌罐的倾斜角度为10-30度，所述搅拌罐的出料口处安装有电动出料盖。

进一步的，所述搅拌罐的内壁上均匀间隔固定设有若干挡板，所述进料斗、输料槽和搅拌罐的内衬均为耐高温合金喷涂陶瓷涂层，所述底座箱体上设有操控面板，所述操控面板上设有显示屏和若干操控按钮。

本发明提出的一种金属半固态浆料的制备方法，采用上述的一种金属半固态浆料的制备装置，包括以下步骤：

步骤(1)：启动进料斗中的电加热板给进料斗预热到一定温度；

步骤(2)：启动搅拌罐中的环形电加热丝给搅拌罐加热到一定温度；

步骤(3)：通过电动升降支架将进料斗降到底部，把熔化的金属液体倒入到进料斗中，再将进料斗抬升，使下料口位于输料槽处；

步骤(4)：打开电磁流量阀，使进料斗中的金属液体通过重力作用从下料口流经输料槽注入到搅拌罐中；

步骤(5)：启动滚轮，使搅拌罐在滚轮的带动下进行顺时针正转，金属液体在搅拌罐缓慢冷却到一定温度，调整好搅拌罐的正转转速，利用搅拌罐内部的挡板带动金属液至高处，然后金属液在重力作用下落下，进行冲击和搅拌，提高金属结晶固相搅拌破碎效果，搅拌一段时间后，金属液体在搅拌罐中搅拌和冷却作用下形成金属半固态浆料；

步骤(6)：搅拌完成后，关闭电磁流量阀，通过控制滚轮反转，使搅拌罐进行逆时针反转，调整好搅拌罐的反转转速，启动电动出料盖打开，使搅拌罐中的金属半固态浆料在搅拌罐反转的情况下自动从搅拌罐的出料口进行出料，在出料口出放置收料箱进行收料，从而得到制备好的金属半固态浆料；

步骤(7)：出料完成后，关闭电动出料盖，再重复步骤(3)-步骤(6)，进行连续生产。

进一步的，步骤(1)中预热到一定温度为100-200℃，步骤(2)中加热到一定温度为580-660℃

进一步的，步骤(5)中搅拌罐的正转搅拌转速为5-30r/min，搅拌时间为2-10分钟。

进一步的，步骤(6)中搅拌罐的反转出料转速为10-14r/min，出料时间为1-3分钟。

由上述方案，本发明至少具有以下优点：该金属半固态浆料的制备装置结构简单，自动化程度高，避免人工操作，降低安全隐患，生产成本低，该金属半固态浆料的制备方法能够缩短制备时间，进行连续生产，从而生产效率高。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明金属半固态浆料的制备装置的结构示意图；

图2为本发明中挡板的结构示意图；

图3为本发明中进料斗、输料槽和搅拌罐的内衬的陶瓷涂层示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例：一种金属半固态浆料的制备装置及制备方法，包括底座箱体1、电动升降支架2、进料斗3、输料槽4、搅拌罐5和控制柜6，所述电动升降支架固定安装在所述底座箱体的侧边，所述搅拌罐转动安装在所述底座箱体上，所述控制柜安装在所述底座箱体中，所述进料斗安装在所述电动升降支架上，所述进料斗与所述搅拌罐之间通过所述输料槽连通。

所述进料斗的底部安装嵌设有电加热板7。通过电加热板能够使进料斗内部保持温度，避免金属液体在进料斗中凝结。

所述底座箱体上安装有控制所述搅拌罐转动的滚轮8，所述搅拌罐的外壁上对称设有环形轨道9，所述滚轮位于所述环形轨道中。

所述搅拌罐的中间设有环形电加热丝10，所述电加热丝封装在所述搅拌罐的内壁中。通过电加热丝能够控制搅拌罐内温度，保证金属半固态浆料制备的所需温度。

所述进料斗靠近所述搅拌罐的一侧下端部分设有下料口11，所述下料口上安装有电磁流量阀12，所述输料槽呈倾斜向下设置，所述输料槽高的一端朝向所述下料口，低的一端连接在所述搅拌罐的进口上。

所述输料槽的另一端连接在所述搅拌罐的进口上。

所述搅拌罐的内壁上均匀间隔固定设有若干挡板14。通过挡板提高搅拌效果，防止金属半固态浆料凝结。

所述进料斗、输料槽和搅拌罐的内衬均为耐高温合金喷涂陶瓷涂层15。通过陶瓷涂层能够防止进料斗、输料槽和搅拌罐的壳体损伤。

所述搅拌罐朝所述搅拌罐的出料口向下倾斜设置，所述搅拌罐的倾斜角度为10-30度，所述搅拌罐的出料口处安装有电动出料盖16。

所述底座箱体上设有操控面板17，所述操控面板上设有显示屏18和若干操控按钮19。

通过上述金属半固态浆料的制备装置来制备金属半固态浆的方法包括以下步骤：

步骤(1)：启动进料斗中的电加热板给进料斗预热到一定温度；

步骤(2)：启动搅拌罐中的环形电加热丝给搅拌罐加热到一定温度；

步骤(3)：通过电动升降支架将进料斗降到底部，把熔化的金属液体倒入到进料斗中，再将进料斗抬升，使下料口位于输料槽处；

步骤(4)：打开电磁流量阀，使进料斗中的金属液体通过重力作用从下料口流入输料槽注入到搅拌罐中；

步骤(5)：启动滚轮，使搅拌罐在滚轮的带动下进行顺时针正转，金属液体在搅拌罐缓慢冷却到一定温度，调整好搅拌罐的正转转速，利用搅拌罐内部的挡板带动金属液至高处，然后金属液在重力作用下落下，进行冲击和搅拌，提高金属结晶固相搅拌破碎效果，搅拌一段时间后，金属液体在搅拌罐中搅拌和冷却作用下形成金属半固态浆料；

步骤(6)：搅拌完成后，关闭电磁流量阀，通过控制滚轮反转，使搅拌罐进行逆时针反转，调整好搅拌罐的反转转速，启动电动出料盖打开，使搅拌罐中的金属半固态浆料在搅拌罐反转的情况下自动从搅拌罐的出料口进行出料，在出料口出放置收料箱进行收料，从而得到制备好的金属半固态浆料；也可以直接向用料设备供料，比如压铸机等。

步骤(7)：出料完成后，关闭电动出料盖，再重复步骤(3)-步骤(6)，进行连续生产。

步骤(1)中预热到一定温度为100-200℃，步骤(2)中加热到一定温度为580-660℃。该温度针对的为铝合金半固态浆料。

步骤(5)中搅拌罐的正转搅拌转速为5-30r/min，搅拌时间为2-10分钟。

步骤(6)中搅拌罐的反转出料转速为10-14r/min，出料时间为1-3分钟。

该金属半固态浆料的制备装置及制备方法的工作原理是：通过进料斗安装在电动升降支架实现自动上料，利用重力作用实现自动下料，通过搅拌罐的倾斜设置实现正转搅拌，完成金属半固态浆料的制备，再通过反转出料，将制备好的金属半固态浆料自动排出，整个制备过程避免人工接触，防止出现安全隐患，可以进行连续不间断生产，从而提高生产效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种金属半固态浆料的制备装置，其特征在于：包括底座箱体、电动升降支架、进料斗、输料槽、搅拌罐和控制柜，所述电动升降支架固定安装在所述底座箱体的侧边，所述搅拌罐转动安装在所述底座箱体上，所述控制柜安装在所述底座箱体中，所述进料斗安装在所述电动升降支架上，所述进料斗与所述搅拌罐之间通过所述输料槽连通。

2.根据权利要求1所述的一种金属半固态浆料的制备装置，其特征在于：所述进料斗的底部安装嵌设有电加热板，所述搅拌罐的中间设有环形电加热丝，所述电加热丝封装在所述搅拌罐的内壁中,。

3.根据权利要求2所述的一种金属半固态浆料的制备装置，其特征在于：所述底座箱体上安装有控制所述搅拌罐转动的滚轮，所述搅拌罐的外壁上对称设有环形轨道，所述滚轮位于所述环形轨道中。

4.根据权利要求3所述的一种金属半固态浆料的制备装置，其特征在于：所述进料斗靠近所述搅拌罐的一侧下端部分设有下料口，所述下料口上安装有电磁流量阀，所述输料槽呈倾斜向下设置，所述输料槽高的一端朝向所述下料口，低的一端连接在所述搅拌罐的进口上。

5.根据权利要求4所述的一种金属半固态浆料的制备装置，其特征在于：所述搅拌罐朝所述搅拌罐的出料口向下倾斜设置，所述搅拌罐的倾斜角度为10-30度，所述搅拌罐的出料口处安装有电动出料盖。

6.根据权利要求5所述的一种金属半固态浆料的制备装置，其特征在于：所述搅拌罐的内壁上均匀间隔固定设有若干挡板，所述进料斗、输料槽和搅拌罐的内衬均为耐高温合金喷涂陶瓷涂层，所述底座箱体上设有操控面板，所述操控面板上设有显示屏和若干操控按钮。

7.一种金属半固态浆料的制备方法，其特征在于：采用如权利要求1-6所述的一种金属半固态浆料的制备装置，包括以下步骤：

步骤(1)：启动进料斗中的电加热板给进料斗预热到一定温度；

步骤(2)：启动搅拌罐中的环形电加热丝给搅拌罐加热到一定温度；

步骤(3)：通过电动升降支架将进料斗降到底部，把熔化的金属液体倒入到进料斗中，再将进料斗抬升，使下料口位于输料槽处；

步骤(4)：打开电磁流量阀，使进料斗中的金属液体通过重力作用从下料口流经输料槽注入到搅拌罐中；

步骤(5)：启动滚轮，使搅拌罐在滚轮的带动下进行顺时针正转，金属液体在搅拌罐缓慢冷却到一定温度，调整好搅拌罐的正转转速，利用搅拌罐内部的挡板带动金属液至高处，然后金属液在重力作用下落下，进行冲击和搅拌，提高金属结晶固相搅拌破碎效果，搅拌一段时间后，金属液体在搅拌罐中搅拌和冷却作用下形成金属半固态浆料；

步骤(6)：搅拌完成后，关闭电磁流量阀，通过控制滚轮反转，使搅拌罐进行逆时针反转，调整好搅拌罐的反转转速，启动电动出料盖打开，使搅拌罐中的金属半固态浆料在搅拌罐反转的情况下自动从搅拌罐的出料口进行出料，在出料口出放置收料箱进行收料，从而得到制备好的金属半固态浆料；

步骤(7)：出料完成后，关闭电动出料盖，再重复步骤(3)-步骤(6)，进行连续生产。

8.根据权利要求7所述的一种金属半固态浆料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中预热到一定温度为100-200℃，步骤(2)中加热到一定温度为580-660℃。

9.根据权利要求7所述的一种金属半固态浆料的制备方法，其特征在于：步骤(5)中搅拌罐的正转搅拌转速为5-30r/min，搅拌时间为2-10分钟。

10.根据权利要求7所述的一种金属半固态浆料的制备方法，其特征在于：步骤(6)中搅拌罐的反转出料转速为10-14r/min，出料时间为1-3分钟。

Images