[发明专利]生产半固态金属浆液以及成形部件的方法与设备

权利要求书

1.一种用于由液态金属合金制造成形部件的方法，其包括步骤：

将合金冷却至其液化温度之下，同时以足够高的切变率与紊流度对所述合金施加切变处理以将其转变为摇溶状态，及

接着将合金送入模具内以制造成形部件，

其中所述切变处理是通过至少具有两个螺杆的挤压机施加的，所述两个螺杆至少是部分啮合的。

2.如权利要求1中所要求的方法，其中所述螺杆实质上是完全啮合的。

3.如权利要求1或2中所述的方法，其中所述合金以高于其液化温度的温度送入挤压机。

4.如前面任何一项权利要求所述的方法，其中在被送入模具之前，所述合金被送入喷射部件，该部件将所述合金注入模具。

5.如前面任何一项权利要求所述的方法，其中在所述合金被施以切变处理时，其温度维持在合金的液化与固化温度之间，从而所述合金处于半固态。

6.如权利要求5所述的方法，其中在所述合金处于挤压机中时，其固体体积部分为5％至95％。

7.一种用于由金属合金制造成形部件的设备，其包括：温控挤压机，该挤压机能够向液态金属合金施加充分的切变处理与紊流强度以将其转变为摇溶状态，与挤压机液体相通的喷射部件，以及与喷射部件液体相通的模具，其中挤压机至少具有两个至少部分啮合的螺杆。

8.如权利要求7所述的设备，其还包括用于把液态金属合金送入挤压机的给料器。

9.如权利要求8所述的设备，其中所述给料器具有在高于其液化温度的温度容纳并维持合金的装置。

10.如权利要求7至9中任一项所述的设备，其中所述挤压机具有桶体和一对螺杆，所述筒体的内表面与所述螺杆的外表面能够耐受液态合金的锈蚀与腐蚀，所述每个螺杆都包括在上面至少具有一个叶片的转轴，所述叶片围绕着所述转轴至少部分地限定了一条螺旋线，用以推进合金通过所述桶体。

11.如权利要求7至10中任一项所述的设备，其具有电动机或液压马达，用于转动所述螺杆，及在所述合金处于半固态时，以足以防止其中枝晶状结构完全形成的切变率与紊流强度对所述合金进行切变处理，所述螺杆通过所述电动机或液压马达的转动还使所述合金从所述桶体的一端向另一端输送。

12.如权利要求7至11中任一项所述的设备，其包括用于把热量送至所述筒体，所述螺杆以及所述合金的温控装置，从而所述合金处于半固体状态并且其温度处于合金的液化与固化温度之间。

13.如权利要求7至12中任一项所述的设备，其包括挤压机与喷射部件之间的控制阀，该控制阀用于将所述合金从挤压机排放到缸体一活塞部件内的喷射套筒内。

14.如在权利要求7至13中任一项所述的设备，其中挤压机筒体具有通过收缩配合的方式与所述筒体外层机械结合的内层。

15.如在权利要求7至14中任一项所述的设备，其中所述挤压机筒体是用硅铝氧氮聚合陶瓷制成的整体部件。

16.如在权利要求7至15中任一项所述的设备，其中与半固态合金接触的所有设备表面和内层均是用硅铝氧氮聚合陶瓷制成的。

17.如在权利要求7至16中任一项所述的设备，其中所述筒体的外层是H11，H13或H21工具钢。

18.如在权利要求7至17中任一项所述的设备，其中所述螺杆是通过收缩配合机械结合的硅铝氧氮聚合材料螺杆部件。

19.如在权利要求7至18中任一项所述的设备，其中所述螺杆是硅铝氧氮聚合陶瓷整体结构。

20.一种用液态金属合金制成半固态浆液的方法，其包括以下步骤：在低于其液化温度的情况下对合金进行冷却，同时以足够高的切变率与紊流强度对合金进行切变处理，以便将合金转变为它的摇溶状态，其中所述切变是通过具有至少两个螺杆的挤压机施加的，所述两个螺杆至少是部分啮合的。