[发明专利]一种锌铝复合材料的成型工艺及设备

说明书

本发明公开了一种锌铝复合材料的成型工艺及设备，所述工艺步骤如下：（1）、通过挤压设备将固态铝变成半熔化的流体铝，半熔化的流体铝进入成型模具中，半熔化的流体铝通过成型模具时通过温度控制装置控制温度；（2）、将锌杆从常温状态下送入成型模具中，锌杆从成型模具中间穿过，接触半熔化的流体铝，形成锌杆外层包裹铝的锌铝复合材料送出成型模具。本发明的成型工艺中的锌杆与流体铝接触时的温度能够控制在锌的熔点一下，保证锌杆不被熔化。在生产过程中，没有形成铝管，不需要通过拉拔模缩径，就直接形成了铝包覆锌的复合材料，节约了生产工序和成本。

技术领域

本发明涉及一种锌铝复合材料的成型工艺及设备，属于金属复合材料技术领域。

背景技术

用于防腐目的的热喷涂金属涂层，目前市场上常用的金属涂层材料为锌及锌合金丝，其按化学成分不同分为：纯锌丝、锌铝合金丝ZnAl5、纯铝丝等，它们被广泛用在煤矿、港口码头、民用大型钢结构建筑、桥梁、高速铁路、大型船舶以及其他大型工业化项目( 如石化、电力、海洋) 上已普及应用，取得了优异的社会及经济效益。其中，纯锌丝因生产方法简单而广为应用。热喷涂纯锌涂层具有良好的电化学保护特性，尤其适用于内陆大气、淡水环境中，然而在海洋性环境和化工环境性中，耐腐蚀性能不足，且热喷涂纯锌涂层硬度低，耐磨性差。

现有技术的锌铝复合材料的生产工艺，是先用加热板预热模体，再将原料铝杆置于挤压轮的料槽中，电机驱动挤压轮转动从而推送原料铝杆至模体的内腔中，原料铝杆变为半流体状态的铝液，铝液流经模芯与模套之间的间隙后形成铝管，然后将原料锌线插入到铝管的内孔中，在多楔带式牵引机的作用下使原料锌线与铝管经过缩径模挤压而压紧成一体。

现有技术中的原料铝和锌杆形成复合材料前，一定要先形成一个铝管，然后通过缩径模挤压才能形成最终的产品。

发明内容

本发明通过研究锌的熔点以及铝的半熔的温度，设计了一种锌铝复合材料的成型工艺。

本发明的技术方案如下：

一种锌铝复合材料的成型工艺，所述步骤如下：

（1）、通过挤压设备将固态铝变成半熔化的流体铝，半熔化的流体铝进入成型模具中，所述半熔化的流体铝通过设置在成型模具时通过温度控制装置控制温度；

（2）、将锌杆从常温状态下送入成型模具中，锌杆从成型模具中间穿过，接触半熔化的流体铝，形成锌杆外层包裹铝的锌铝复合材料送出成型模具。

上述挤压设备为热挤压或者摩擦挤压。

所述步骤（1）中的温度控制装置将温度控制在铝能够半熔而且半熔化的流体铝不烫伤锌杆。在这里不烫伤锌杆的概念是锌杆表面可以有轻微熔化，但是没有全部熔化。在上述状态范围的温度都属于本发明所要保护的温度范围之内。

作为优选方案，上述温度控制在400-500℃，最佳温度控制在419℃以下。

一种锌铝复合材料的成型设备，包括挤压设备及成型模具，挤压设备包括压杆轮、挤压轮以及挤压轮槽，所述挤压轮安装在挤压轮槽上，压杆轮和挤压轮之间放置铝杆，铝杆放置在挤压轮槽内，所述压杆轮和挤压轮呈相反方向运转。

上述成型模具包括温度控制装置、模具腔体、测温装置、前置模具和后置模具；