[发明专利]一种进料顺畅的泡沫铝发泡系统及方法

权利要求书

1.一种进料顺畅的泡沫铝发泡系统，其特征在于包括：

进料仓（101），用于存放增稠后的熔体铝液，在进料仓（101）的底部设置有出料口（102）；进料仓（102）下部水平设置有一搅拌杆（103），该搅拌杆（103）两端通过轴承组件（104）安装在进料仓（101）侧壁上，且搅拌杆（103）的动力输入端连接有从动齿轮（105），从动齿轮（105）通过链条（106）接至安装在驱动电机（201）输出端的主动齿轮（202）上，通过驱动电机（201）同步带动推进螺旋（203）和搅拌杆（103）转动；搅拌杆（103）上间隔设置有螺旋凸起（107）和拨杆（108），拨杆（108）倾斜设置，通过拨杆（108）对进料仓（101）内的熔体铝液进行搅拌，螺旋凸起（107）在旋转过程中将熔体铝液下压，进入到推进套筒（204）内；同时还使得熔体铝液在进料仓（101）内不会产生堵塞现象，使得进料均匀可控；

推进套筒（204），位于进料仓（101）下方，用于对熔体铝液进行搅拌、推进，且进料仓（101）底部的出料口（102）与该推进套筒（204）连通；推进套筒（204）水平设置，在推进套筒（204）内水平设置有一推进螺旋（203），该推进螺旋（203）外端接至驱动电机（201）的输出端，由驱动电机（201）带动推进螺旋（203）的旋转动作；至少一个发泡剂添加口（205），该发泡剂添加口（205）与推进套筒（204）连通，用于向推进套筒（204）内加入发泡剂；在推进套筒（204）外壁上设置有电磁加热器（206），能够对推进套筒（204）进行保温加热，防止铝液凝固；

发泡仓（301），连接至推进套筒（204）一端，推进套筒（204）将加入有发泡剂的熔体铝液搅拌均匀后推入到发泡仓（301），在发泡仓（301）内进行发泡；其中发泡仓（301）底部设置有熔体挤出嘴（302），通过该熔体挤出嘴（302）可以将发泡完成后的铝液挤出；发泡仓（301）底部至少一个侧面连接有制泡剂喷枪（303），该制泡剂喷枪（303）的喷出端渗入到发泡仓（301）内部，用于向发泡仓（301）内喷入制泡剂，使熔体铝液内均匀充满气泡；制泡剂喷枪（303）设置有多组，根据发泡仓的体积大小不同，设置数量不等的制泡剂喷枪，至少每立方米设置一组制泡剂喷枪（303）；制泡剂喷枪（303）喷出的制泡剂为干冰，在喷入干冰后，干冰从周边吸热使熔体从内部得到迅速冷却，干冰吸热汽化产生气泡，由于熔体冷却变稠，降低了铝熔体的流动性，避免气泡向上漂浮，由此提高了发泡的均匀度；发泡仓（301）内设置有一挤压板（304），挤压板（304）两端滑动连接在滑轨（305）上，滑轨（305）固定在发泡仓（301）内壁上部，且挤压板（304）上部连接有气缸（306），通过控制气缸（306）的伸缩动作带动挤压板（304）沿滑轨（305）上下运动，将发泡仓（301）内完成发泡的熔体铝液通过熔体挤出嘴（302）挤出，从而进入到发泡铝成型线；发泡仓（301）外壁设置有保温装置，能够对发泡仓（301）的熔体进行保温操作，防止发泡仓（301）内的熔体完全凝固；

发泡铝成型线，设置于发泡仓（301）下方，发泡仓（301）底部的熔体挤出嘴（302）将发泡完成的铝液挤入到发泡铝成型线，通过发泡铝成型线对泡沫铝进行冷却成型；发泡铝成型线包括输送机架（401）、设置于输送机架（401）前段的第一输送平面（402）及设置于输送机架（401）后段的第二输送平面（403），在第一输送平面（402）和第二输送平面（403）之间设置有浇铸工位槽（404），在该浇铸工位槽（404）内设置有一顶板（405），顶板（405）下部连接有顶出气缸（406），顶板（405）位于熔体挤出嘴（302）正下方；通过顶出气缸（406）的伸缩运动，能够带动顶板（405）上下运动；第一输送平面（403）上放置待浇铸的空模具（407），空模具（407）通过牵引装置或者推送装置带动其运动，空模具（407）运动到浇铸工位槽（404）内时，系统给顶出气缸（406）一个信号，顶出气缸（406）顶出，使位于顶板（405）上的空模具（407）的浇铸端口与熔体挤出嘴（302）接触，将发泡完成后的铝液挤入到空模具（407）内，动作完成后，气缸回缩，将浇铸有泡沫铝的模具（408）带回，与输送平面上的模具保持水平并继续向前运动，同时，后一个空模具（407）进入到浇铸工位槽（404），依次进行浇铸动作；

具体操作步骤如下：

S1.备好发泡原料，原料为铝合金，在发泡之前将与铝液接触的器件都喷涂涂料，防止铝液沾到设备上，并对设备进行预热处理，预热温度为300℃；

S2.将原料熔化后定量引入到进料仓（101），原料正常熔炼至750℃，并同时在进料仓（101）内加入适量的增稠剂，对铝液增稠，启动驱动电机（201），使进料仓（101）内的搅拌杆（103）转动，对进料仓（101）内的铝液进行搅拌，同时在重力和搅拌下压力的作用下，增稠后的铝液进入推进套筒（204）内；

S3.从发泡剂添加口（205）加入发泡剂，在推进螺旋（203）的作用下使发泡剂与铝液充分混合，随着铝液不断的流入，推进螺旋（203）的旋转对铝液搅拌、推进，使添加有发泡剂的铝液进入发泡仓（301）；

S4.在铝液进入发泡仓（301）后，对发泡仓（301）进行保温处理，使其内部温度保持在600℃；待铝液达到设定位置后，关闭保温装置，启动制泡剂喷枪（303），向铝液内喷入干冰，干冰汽化吸热，在铝液内产生大量气泡，由于铝液开始冷凝，气泡上浮受到限制，铝液内外冷却速度接近，使气泡均匀分布；

S5.待发泡完成后，将发泡铝成型线上的空模具（407）与熔体挤出嘴（302）接触，使发泡仓（301）内的挤压板（304）下行，将接近凝固点的铝液以此挤入到空模具（407）内进行成型，输送至指定位置，等铝液完全凝固后打开模具，取出发泡完成的泡沫铝产品即可；

所述发泡剂的添加量为铝原料的0.2%，发泡剂选用氢化钛；

其中，铝合金按质量百分比计，由如下原料组成：镧0.8%、碳化钨0.2%、氧化铁15%、氧化铜2%、氧化镍10%、氧化硅1%、氧化镁5%、余量为铝。