[发明专利]一种制备金属半固态浆料的装置

说明书

一种制备金属半固态浆料的装置，属于金属半固态加工技术领域，包括：支架组件、电机、轴承、搅拌组件、结晶筒组件和料杯。本发明通过装置中转盘的旋转离心力将靠近中心浇入的金属液甩向立筒内壁，并在金属液由中心向边缘转移以及下落的过程中受到了多个搅拌柱的强烈搅拌，同时降温结晶，制成金属半固态浆料。本发明所述的制备装置制备出的金属半固态浆料晶粒细小，质量均匀，并且由于浆料弥散式下落卷气量明显减少。同时，该制备装置结构简单，操控方便，生产效率高，尤其适合于各种轻合金半固态浆料的制备。

技术领域

本发明属于金属半固态加工技术领域，涉及一种金属半固态浆料的制备装置。

背景技术

自从20世纪70年代初期，美国麻省理工学院M.C. Flemings等研究人员创立了金属半固态成形的概念，半固态金属浆料的制备和成形技术作为一种新型的技术引起了世界各国的广泛关注。半固态加工是利用金属从液态向固态转变或从固态向液态转变（即液固共存）过程中所具有的特性进行成形的方法，这一新的成形方法综合了凝固加工和塑性加工的长处，即加工温度比液态低，充型平稳，对模具热冲击小；变形抗力比固态小，从而有利于成形较复杂的零件并减少功耗，提高生产效率。

半固态成形技术主要包括触变成形和流变成形。触变成形工艺是将制备的半固态浆料先铸造成坯料，经二次加热后，再进行成形加工，其工艺的可控性强、过程稳定且易操作，但工艺流程长，能耗大，成本较高。流变成形工艺由制备的半固态浆料进行流变成形加工，具有生产流程短、相对成本低、设备简单等特点，近年来受到国内外普遍重视，发展迅速。不论是触变成形还是流变成形，都包含有半固态制浆及半固态成形两部分。

目前，金属半固态流变成形浆料制备的常用方法主要有机械搅拌法、电磁搅拌法、双螺旋搅拌法、振动法、单辊旋转法、喷射沉积法、倾斜冷却板法、转动输送管法、紊流效应法、液态混合法等。这些工艺大致可归为两大类：搅拌式和流动式。搅拌式制浆法的最大缺点是浆料处理质量不够均匀，并且一旦建立了运动平衡剪切效果大幅下降；而流动式制浆法的最大缺点是大多依靠重力流动，其剪切强度较小制浆效果不理想。此外，这两类制浆法都有卷气量较大的共同缺点，影响工艺的实际应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种细化金属半固态浆料晶粒并提高浆料处理均匀性以及降低浆料含气量的金属半固态浆料制备装置，通过综合搅拌式制浆法强制搅拌和流动式制浆法均匀高效的优点，并有效克服了上述制浆法卷气量大的缺点。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明所述的一种制备金属半固态浆料的装置，包括：支架组件（1）、电机（8）、轴承（9）、搅拌组件（10）、结晶筒组件（14）、料杯（18）。电机（8）直接固定于支架组件（1）的顶板（4）上，轴承（9）放入支架组件（1）的轴承座（5）内，搅拌组件（10）通过轴承（9）放入支架组件（1）并与电机（8）相连接，结晶筒组件（14）在限位板（6）的限位下及活块（7）的支撑下放置于支架组件（1），料杯（18）放置于支架组件（1）的底板（2）上并位于结晶筒组件（14）的正下方，以盛装浆料。

本发明所述的支架组件（1）包括：底板（2）、立板（3）、顶板（4）、轴承座（5）、限位板（6）、活块（7）。两块立板（3）固定于底板（2）上，顶板（4）又固定于两块立板（3）上，形成矩形支架，轴承座（5）固定于顶板（4）的下方，限位板（6）固定于两块立板（3）之间，两个活块（7）分别铰接于限位板（6）的两边。

本发明所述的搅拌组件（10）包括：转轴（11）、转盘（12）、搅拌柱（13）。转盘（12）固定于转轴（11）的底端，搅拌柱（13）固定于转盘（12）上以对浆料进行搅拌处理。

本发明所述的结晶筒组件（14）包括：立筒（15）、电热棒（16）、热电偶（17）。四根电热棒（16）及热电偶（17）放入立筒（15）的相应孔内。

本发明的有益效果。