CN215846465U - 一种制备复合钎料的螺杆挤压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种制备复合钎料的螺杆挤压装置，涉及复合材料的成形加工技术领域。包括：工作台，所述工作台上设有工作腔及与所述工作腔连通的出料口；螺杆，可转动地设置在所述工作腔中，且所述螺杆的外壁上沿螺杆的轴向设有至少一条螺旋进料凹槽。通过连续转动螺杆，使螺杆和工作腔相互配合对预制钎料粉末进行挤压，预制钎料粉末在进料凹槽与工作腔内壁之间受到挤压并不断朝向靠近的方向移动，受到挤压的预制钎料粉末从所述挤出形成丝状复合钎料，通过本实用新型的制备复合钎料的螺杆挤压装置实现丝状复合钎料的连续生产，提高生产效率，解决了现有技术中丝状复合钎料无法连续生产的弊端。

Description

一种制备复合钎料的螺杆挤压装置

技术领域

本实用新型属于复合材料的成形加工技术领域，涉及一种制备复合钎料的螺杆挤压装置。

背景技术

钎焊是人类最早使用的材料连接方法之一，钎焊可实现复杂、异质工件的精密、可靠连接，广泛应用于航空航天、电机电气、汽车、电子信息、制冷家电等国民经济的重要行业和关键领域，堪称工业“万能胶”。钎焊材料主要包括钎剂和钎料。钎料是钎焊时的填充材料，钎焊件依靠融化的钎料连接起来。钎剂是钎焊时使用的熔剂，它的作用是清除钎料和母材表面的氧化物，并保护焊件和液态钎料在钎焊过程中免于氧化。在传统钎焊中，钎剂与钎料需要分离使用，为保证钎焊质量往往添加过量的钎剂，不仅使钎焊过程繁琐，且容易造成污染和浪费。现代工业中常用的钎焊材料是药芯焊丝，如CN104741835A所公开的一种无缝药芯银焊丝。钎料包裹钎剂形成丝状钎料，优化了钎焊过程，提高了钎焊质量。药芯焊丝的制备步骤一般是钎料合金通过炼制，制成钎料铸锭；钎料铸锭通过热挤压、热轧和热拉拔制成丝状钎料。整个制备过程工序繁多、工艺复杂、无法实现连续生产，且药芯成分容易出现不均匀的问题，影响焊接效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种可通过简单工序连续生产高质量复合钎料的制备复合钎料的螺杆挤压装置。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种制备复合钎料的螺杆挤压装置，包括：

工作台，所述工作台上设有工作腔及与所述工作腔连通的出料口；

螺杆，可转动地设置在所述工作腔中，且所述螺杆的外壁上沿螺杆的轴向设有至少一条螺旋进料凹槽。

作为本实用新型的进一步改进，所述螺旋进料凹槽呈螺旋状从螺杆的上部缠绕到螺杆的下部，且所述螺旋进料凹槽的截面呈梯形设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述螺旋进料凹槽数量为3-7条。

作为本实用新型的进一步改进，所述螺杆的外径小于等于所述工作腔的内径。

作为本实用新型的进一步改进，所述工作腔具有一锥形内壁，且所述锥形内壁的截面从上至下逐渐减小。

作为本实用新型的进一步改进，所述螺杆具有一锥形外壁，且所述锥形外壁的截面从上至下逐渐减小。

作为本实用新型的进一步改进，还包括驱动电机，所述驱动电机用于驱使所述螺杆转动。

作为本实用新型的进一步改进，所述出料口开设在所述工作台的底部，且处于所述工作腔的下方，所述锥形内壁包括远离出料口的第一锥形内壁和靠近出料口的第二锥形内壁，所述第二锥形内壁的锥度大于所述第一锥形内壁；所述锥形外壁包括远离出料口的第一锥形外壁和靠近出料口的第二锥形外壁，所述第二锥形外壁的锥度大于所述第一锥形外壁。

作为本实用新型的进一步改进，所述工作台的侧面开设有与所述工作腔连通的进料通道，所述进料通道自远离所述工作腔的一端向靠近所述工作腔的一端逐渐向下倾斜。

作为本实用新型的进一步改进，还包括料斗，所述料斗的底部设有与所述料斗连通的连接管，所述连接管与所述进料通道连通；所述料斗呈锥形设置，且截面从上至下逐渐减小。

本实用新型还提供一种应用上述装置制备复合钎料的方法，包括以下步骤：

S1：混料，将钎剂粉末和钎料粉末进行混合，得到预制钎料粉末。

S2：进料，将预制钎料粉末通过料斗注入所述进料凹槽内。

S3：挤压，所述螺杆绕轴旋转，预制钎料粉末在进料凹槽与工作腔内壁之间受到挤压并不断朝向靠近的方向移动，受到挤压的预制钎料粉末从所述挤出形成丝状复合钎料。

作为本实用新型的进一步改进，所述钎料粉末为铝基、锌基、铜基或银基中的一种或多种粉末，颗粒度为50-200mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述钎剂粉末为氟铝酸钾粉末，颗粒度为50-200mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述螺杆的转速为350-400r/min。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：

1、本实用新型制备复合钎料的螺杆挤压装置，通过连续转动螺杆，使螺杆和工作腔相互配合对预制钎料粉末进行挤压，预制钎料粉末在进料凹槽与工作腔内壁之间受到挤压并不断朝向靠近出料口的方向移动，受到挤压的预制钎料粉末从制备复合钎料的螺杆挤压装置挤出形成丝状复合钎料，通过本实用新型的制备复合钎料的螺杆挤压装置实现丝状复合钎料的连续生产，提高生产效率，解决了现有技术中丝状复合钎料无法连续生产的弊端。

2、采用本实用新型制备复合钎料的螺杆挤压装置，简化了复合钎料的制备过程，仅通过混粉及挤压的步骤，即可获得丝状复合钎料，而无需铸锭、拉拔等工序，降低生产成本。

3、采用本实用新型制备复合钎料的螺杆挤压装置制备的丝状复合钎料中钎剂和钎料充分均匀混合，保证钎剂与钎料在钎焊过程中发挥作用，提高钎焊质量。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型一种制备复合钎料的螺杆挤压装置实施例1的结构示意图。

图2是图1的制备复合钎料的螺杆挤压装置进料凹槽的横截面示意图。

图3是本实用新型一种制备复合钎料的螺杆挤压装置实施例2的结构示意图。

图4是图3圆圈处局部放大的结构示意图。

图中，100、工作台；110、工作腔；200、螺杆；210、进料凹槽；300、料斗；310、进料通道；320、连接管；410、预制钎料粉末；420、丝状复合钎料；500、出料口；600、锥形内壁；610、第一锥形内壁；620、第二锥形内壁；700、锥形外壁；710、第一锥形外壁；720、第二锥形外壁。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例1

下面结合图1至图3对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。

一种制备复合钎料的螺杆挤压装置，如图1所示，包括工作台100和螺杆200。

工作台100上设有工作腔110及与所述工作腔110连通的出料口500；

螺杆200可转动地设置在所述工作腔110中，且所述螺杆200的外壁上沿螺杆的轴向设有至少一条螺旋进料凹槽210。

在本实施例中预制钎料粉末410为钎剂粉末和钎料粉末的混合物，预制钎料粉末410通过进料凹槽210注入工作腔110中。

通过连续转动螺杆200，使螺杆200和工作腔110相互配合对预制钎料粉末410进行挤压，预制钎料粉末410在进料凹槽210与工作腔110内壁之间受到挤压，在螺杆200转动和自身重力的作用下，预制钎料粉末410不断朝向靠近出料口500的方向移动，受到挤压的预制钎料粉末410密度不断增加，直至从所述出料口500挤出形成丝状复合钎料420。不间断的连续转动螺杆200使整个成型过程连续进行，进而实现了丝状复合钎料420的连续生产。

通过本实用新型的制备复合钎料的螺杆挤压装置实现丝状复合钎料420的连续生产，提高生产效率，解决了现有技术中丝状复合钎料无法连续生产的弊端。

进一步的，所述进料凹槽210呈螺旋形结构从螺杆200的上部缠绕到螺杆200的下部。预制钎料粉末410沿着螺旋形的进料凹槽210不断旋转向下移动，通过螺旋形的设置，增大了预制钎料粉末410的移动路径，增加了预制钎料粉末410的挤压过程，进而提高通过挤压形成的丝状复合钎料420的密度。

进料凹槽210的数量可以为多条，优选为3-7条。预制钎料粉末410可以进入不同的进料凹槽210，提高工作效率。优选的，如图2所示，进料凹槽210的横截面为上宽下窄的梯形。这种形状的进料凹槽210可以接收更多的预制钎料粉末410，并且对预制钎料粉末410进行更多的挤压。

进一步的，所述螺杆200的外径等于或略小于所述工作腔110的内径。在螺杆200的连续旋转过程中，使预制钎料粉末410在进料凹槽210与工作腔110内壁之间受到摩擦挤压。

进一步的，所述工作腔110具有一锥形内壁600，且所述锥形内壁600的截面从上至下逐渐减小。所述螺杆200具有一锥形外壁700，且所述锥形外壁700的截面从上至下逐渐减小。

预制钎料粉末410自上至下移动过程中，挤压面积不断减小，摩擦挤压力不断增大，进而使预制钎料粉末410密度不断增加，提高通过挤压形成的丝状复合钎料420的密度。

进一步的，所述螺杆200由驱动电机带动实现连续的绕轴旋转。电机可带动螺杆200实现匀速的连续旋转，进而实现丝状复合钎料420的连续生产。通过调整螺杆200的转速可以调整丝状复合钎料420的生产速度、丝状复合钎料420的密度等。优选的，螺杆200转速为350-400r/min。

进一步的，所述工作台100的侧面开设有与所述工作腔110连通的进料通道310，所述进料通道310自远离所述工作腔110的一端向靠近所述工作腔110的一端逐渐向下倾斜。

此外，本实施例的制备复合钎料的螺杆挤压装置还包括料斗300，所述料斗300的底部设有与所述料斗300连通的连接管320，所述连接管320与所述进料通道310连通；所述料斗300呈锥形设置，且截面从上至下逐渐减小。预制钎料粉末410通过料斗300流向工作腔110，并进入进料凹槽210。将预制钎料粉末410倒入料斗300后，预制钎料粉末410连续流向工作腔110内的进料凹槽210，使整个进料过程持续不间断，也保证了丝状复合钎料420的连续生产。所述料斗300可以设置一个或多个，可根据实际生产要求进行调整。

制备复合钎料的螺杆挤压装置的工作步骤如下：

S1：混料，将钎剂粉末和钎料粉末进行混合，得到预制钎料粉末410。

S2：进料，将预制钎料粉末410注入料斗300，使预制钎料粉末410流向工作腔110，并进入进料凹槽210。

S3：挤压，所述螺杆200绕轴旋转，预制钎料粉末410在进料凹槽210与工作腔110内壁之间受到挤压并不断朝向靠近出料口500的方向移动，受到挤压的预制钎料粉末410致密度不断增加，从所述出料口500挤出形成丝状复合钎料420。

实施例2

实施例2与实施例1整体结构类似。其区别点在于，如图3、图4所示，实施例2中所述锥形内壁600包括远离出料口500的第一锥形内壁610和靠近出料口500的第二锥形内壁620，所述第二锥形内壁620的锥度大于所述第一锥形内壁610；所述锥形外壁700包括远离出料口500的第一锥形外壁710和靠近出料口500的第二锥形外壁720，所述第二锥形外壁720的锥度大于所述第一锥形外壁710。第二锥形内壁620与第二锥形外壁720之间挤压区域进一步缩小，使工作腔110的第二锥形内壁620与螺杆200上的进料凹槽210之间形成致密区域，进一步提高预制钎料粉末410的致密度，形成的丝状复合钎料420致密度进一步提升。最终获得致密度高、成分均匀的连续成型的丝状复合钎料420。

优选地，如图3和图4所示，第一锥形内壁610和第一锥形外壁710的锥度一致，第二锥形内壁620和第二锥形外壁720的锥度一致，使得第一锥形内壁610和第一锥形外壁710之间的间隙以及第二锥形内壁620和第二锥形外壁720的间隙保持一致，从而使得预制钎料粉末410在向出料口500移动的过程中随着挤压区域的逐渐缩小，其致密度逐渐增大，进而提高设备运行的稳定性以及预制钎料粉末410的成分的均匀性和生产的连续性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种制备复合钎料的螺杆挤压装置，其特征在于，包括：

工作台，所述工作台上设有工作腔及与所述工作腔连通的出料口；

螺杆，可转动地设置在所述工作腔中，且所述螺杆的外壁上沿螺杆的轴向设有至少一条螺旋进料凹槽。

2.根据权利要求1所述的制备复合钎料的螺杆挤压装置，其特征在于，所述螺旋进料凹槽呈螺旋状从所述螺杆的上部缠绕到所述螺杆的下部，且所述螺旋进料凹槽的截面呈梯形设置。

3.根据权利要求1或2所述的制备复合钎料的螺杆挤压装置，其特征在于，所述螺旋进料凹槽数量为3-7条。

4.根据权利要求1所述的制备复合钎料的螺杆挤压装置，其特征在于，所述螺杆的外径小于等于所述工作腔的内径。

5.根据权利要求4所述的制备复合钎料的螺杆挤压装置，其特征在于，所述工作腔具有一锥形内壁，且所述锥形内壁的截面从上至下逐渐减小。

6.根据权利要求5所述的制备复合钎料的螺杆挤压装置，其特征在于，所述螺杆具有一锥形外壁，且所述锥形外壁的截面从上至下逐渐减小。

7.根据权利要求1所述的制备复合钎料的螺杆挤压装置，其特征在于，还包括驱动电机，所述驱动电机用于驱使所述螺杆转动。

8.根据权利要求6所述的制备复合钎料的螺杆挤压装置，其特征在于，所述出料口开设在所述工作台的底部，且处于所述工作腔的下方，所述锥形内壁包括远离所述出料口的第一锥形内壁和靠近所述出料口的第二锥形内壁，所述第二锥形内壁的锥度大于所述第一锥形内壁；所述锥形外壁包括远离所述出料口的第一锥形外壁和靠近所述出料口的第二锥形外壁，所述第二锥形外壁的锥度大于所述第一锥形外壁。

9.根据权利要求1-8任一项所述的制备复合钎料的螺杆挤压装置，其特征在于，所述工作台的侧面开设有与所述工作腔连通的进料通道，所述进料通道自远离所述工作腔的一端向靠近所述工作腔的一端逐渐向下倾斜。

10.根据权利要求9所述的制备复合钎料的螺杆挤压装置，其特征在于，还包括料斗，所述料斗的底部设有与所述料斗连通的连接管，所述连接管与所述进料通道连通；所述料斗呈锥形设置，且截面从上至下逐渐减小。

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