CN212070356U - 用于制备金属玻璃熔焊粉末复合材料的铜模 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于制备金属玻璃熔焊粉末复合材料的铜模，包括铜模本体和设置于铜模本体内的冷却型腔以及与冷却型腔连通用于将粉末材料吸入冷却型腔的粉体放料腔；既能保证所需粉末均匀进入金属溶液，又能保证金属溶液快速凝固，形成均匀致密、性能稳定、形状规则的金属玻璃基体，漏料缩孔等不良现象，同时还可在同一模具中制备不同规格的金属玻璃基体，提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种模具，具体涉及一种用于制备金属玻璃熔焊粉末复合材料的铜模。
背景技术
复合材料具有许多优异的性能，例如高强度、高硬度、优异的耐磨性以及耐蚀性等。复合材料的迅速发展为材料科研工作者和工业研究开发高性能功能性材料提供了广阔的研究平台和巨大的开拓空间。目前，金属玻璃熔焊粉末复合材料的制备方法主要是采用铜模吸铸法。其最大优点在于工艺过程中控制的影响因素较少，只有熔体温度、吸入速度等。其制备过程为：先将炉体抽成高真空，充入氩气保护。在电弧炉中将配比合适的母合金熔融，重复3-5次以保证其熔化均匀，再利用炉腔与铜模之间的气压差，将熔融态的金属溶液吸入预先附着好粉体材料的铜模，在吸入过程中，粉体材料会进入金属溶液中。在铜模及其外侧循环冷却水的共同作用下产生极大的冷却速率，使液态金属迅速冷却，从而制备出所需的金属玻璃熔焊粉末复合材料。
然而，利用快速冷却法制备金属玻璃熔焊粉末复合材料时，现有铜模内部构造及粉体添加方式会在使用过程中产生一些问题，如:粉体未能完全进入金属溶液中，导致材料内部结构不均；吸入速度过慢使粉体充分进入溶液但冷却速度降低；不同型腔尺寸需要定制相应的铜模等。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种用于制备金属玻璃熔焊粉末复合材料的铜模，既能保证所需粉末均匀进入金属溶液，又能保证金属溶液快速凝固，形成均匀致密、性能稳定、形状规则的金属玻璃基体，同时还可在同一模具中制备不同规格的金属玻璃基体，提高铜模的使用效率以及生产效率。
本实用新型的用于制备金属玻璃熔焊粉末复合材料的铜模，包括铜模本体和设置于铜模本体内的冷却型腔以及与冷却型腔连通用于将粉末材料吸入冷却型腔的粉体放料腔；
进一步，所述铜模冷却型腔具有不同内径；
进一步，所述粉体放料腔与铜模本体的通气槽连通将粉体放料腔中的粉体材料吸入冷却型腔；
进一步，所述粉体放料腔为密闭型腔并通过进料通道与冷却型腔连通；
进一步，所述粉体放料腔为沿冷却型腔轴向对称分布的两个；
进一步，所述粉体放料腔与通气槽之间形成转向连通；
进一步，不同内径的冷却型腔同轴心连通设置；
进一步，所述冷却型腔的内径沿熔液流经方向减小，熔液从冷却型腔的大内径段流向小内径段；
进一步，所述冷却型腔的大内径段长度小于小内径段长度设置；
进一步，所述冷却型腔的大内径段内径是小内径段内径的两倍。
本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的一种用于制备金属玻璃熔焊粉末复合材料的铜模，既能保证所需粉末均匀进入金属溶液，又能保证金属溶液快速凝固，形成均匀致密、性能稳定、形状规则的金属玻璃基体，漏料缩孔等不良现象，同时还可在同一模具中制备不同规格的金属玻璃基体，提高生产效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
图1为本实用新型的结构示意图，如图所示，本实用新型的用于制备金属玻璃熔焊粉末复合材料的铜模，包括铜模本体9和设置于铜模本体9内的冷却型腔以及与冷却型腔连通用于将粉末材料吸入冷却型腔(7，8)的粉体放料腔5；通过在铜模本体9内设置独立的放料腔用于放置制备过程中需要添加的粉体材料，通过吸入的方式让粉体材料进入冷却型腔(7，8)，使得粉体材料充分进入熔炼后的金属溶液，以获得均匀致密、性能稳定、形状规则的金属玻璃基体。可改善传统的在铜模本体9内附着粉体材料的方式导致的材料内部结构不均，以及冷却速度低等问题。
本实施例中，所述铜模冷却型腔(7，8)具有不同内径；可根据需求利用同一模具制备不同尺寸得产品，提高生产效率，同时提高模具得利用率，达到一模多用得目的。
本实施例中，所述粉体放料腔5与铜模本体9的通气槽4连通将粉体放料腔5中的粉体材料吸入冷却型腔(7，8)；粉体放料腔5通过模具本体的通气槽4与炉体相通，利用炉腔和真空泵之间产生的压力差将合金液和金属粉末吸入铜模本体9内的冷却型腔(7，8)。
本实施例中，所述粉体放料腔5为密闭型腔并通过进料通道6与冷却型腔(7，8)连通；粉体放料腔5内粉体材料在吸力的作用下经进料通道6进入到冷却型腔(7，8)中充分进入到流动的熔炼溶液中，增强粉体材料与熔炼溶液的混合均匀性。
本实施例中，所述粉体放料腔5为沿冷却型腔(7，8)轴向对称分布的两个；提高粉体材料与熔炼溶液的混合均匀性，既能保证所需粉末充分进入金属溶液，使得所需复合材料结构均匀，又能保证金属溶液快速凝固。
本实施例中，所述粉体放料腔5与通气槽4之间形成转向连通；避免粉体放料腔5中的粉体材料由通气槽4逸出。
本实施例中，不同内径的冷却型腔(7，8)同轴心连通设置；熔液在一条流经线路上分别形成多段不同尺寸的产品，结构简单易操作，可根据需求利用同一模具制备不同尺寸得产品，提高生产效率，同时提高模具得利用率，达到一模多用得目的。
本实施例中，所述冷却型腔(7，8)的内径沿熔液流经方向减小，熔液从冷却型腔(7，8)的大内径段流向小内径段；熔液从冷却型腔(7，8)的大内径段7流向小内径段8，确保熔液合适的流速，并不影响熔液的冷却速度，以利于获得高精度的产品。
本实施例中，所述冷却型腔(7，8)的大内径段7长度小于小内径段8长度设置；所述冷却型腔(7，8)的大内径段内径是小内径段内径的两倍。确保不影响熔液的流速以及冷却速度，同时确保不同内径段冷却型腔(7，8)内的熔液成型。
本实施例中，铜模本体9包括若干块截面为扇形的且可构成圆柱体的分铜模，所述分铜模两端具有螺纹(3，12)，所述铜模本体9通过螺纹套筒(3，12)将所述分铜模固定为整体铜模，所述铜模本体9的上端开有与所述冷却型腔(7，8)连通的熔炼凹腔1，所述熔炼凹腔1和所述冷却型腔(7，8)之间有吸铸口2相通，所述铜模本体9下端开设有通气口11，所述通气口11与所述型腔之间有安装槽10，可安装螺栓。所述冷却型腔(7，8)沿铜模本体9纵向轴心依次分布。所述冷却型腔(7，8)和冷却型腔(7，8)长度可以根据具体需求设计不同的尺寸。所述吸铸口2需预留于所述熔炼凹腔1下方1-2mm处；所述熔炼凹腔1优选为半球形坩埚，所述熔炼凹腔1直径优选为30mm；所述熔炼凹腔1、吸铸口2、冷却型腔(7，8)通气口11与铜模本体9纵向轴线相重合。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种用于制备金属玻璃熔焊粉末复合材料的铜模，其特征在于：包括铜模本体和设置于铜模本体内的冷却型腔以及与冷却型腔连通用于将粉末材料吸入冷却型腔的粉体放料腔；所述粉体放料腔与铜模本体的通气槽连通将粉体放料腔中的粉体材料吸入冷却型腔；所述粉体放料腔为密闭型腔并通过进料通道与冷却型腔连通。
2.根据权利要求1所述的用于制备金属玻璃熔焊粉末复合材料的铜模，其特征在于：所述冷却型腔具有不同内径。
3.根据权利要求2所述的用于制备金属玻璃熔焊粉末复合材料的铜模，其特征在于：所述粉体放料腔为沿冷却型腔轴向对称分布的两个。
4.根据权利要求3所述的用于制备金属玻璃熔焊粉末复合材料的铜模，其特征在于：所述粉体放料腔与通气槽之间形成转向连通。
5.根据权利要求4所述的用于制备金属玻璃熔焊粉末复合材料的铜模，其特征在于：不同内径的冷却型腔同轴心连通设置。
6.根据权利要求5所述的用于制备金属玻璃熔焊粉末复合材料的铜模，其特征在于：所述冷却型腔的内径沿熔液流经方向减小，熔液从冷却型腔的大内径段流向小内径段。
7.根据权利要求6所述的用于制备金属玻璃熔焊粉末复合材料的铜模，其特征在于：所述冷却型腔的大内径段长度小于小内径段长度设置。
8.根据权利要求7所述的用于制备金属玻璃熔焊粉末复合材料的铜模，其特征在于：所述冷却型腔的大内径段内径是小内径段内径的两倍。
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