专利名称：通孔泡沫铝板材制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明通孔型泡沫铝板材生产工艺，涉及的是泡沫铝板材制造技术领域，特别涉及孔空隙率80-90％、通孔率85-90％、主孔径0.4-2.5mm、密度0.5-1g/cm3的通孔型泡沫铝板材通孔制备工艺。
背景技术：
目前多孔通孔金属泡沫铝在市场应用上前景较好，在声学领域(吸声降噪)方面，应用很广，如音乐厅、影剧院、歌舞厅、体育馆、会议中心、道路声屏障、发电机房、空压机房、船舶机舱。空调通风设备等的消声降噪。
多孔通孔泡沫铝材料研究从60年代开始，已有50多年，最初是1)发泡法由于发泡法生产工艺控制困难，投入资金有很大，所以限制了泡沫金属材料的发展。2)烧结法因孔径小，板材薄、机械强度低，均匀及孔隙率较难控制，因此制造成本较高，带来销售成本提高，市场应用难度较大。
随着人们逐渐对吸声材料环保意识的提高，多孔通孔泡沫铝材料有着广泛的应用前景，它可改变原吸声材料如矿棉、岩棉、玻璃棉对人体及环境带来的二次污染和吸声性能的不稳定，特别在室外和高温、潮湿、高风速场所。所以目前泡沫金属材料成为国内外争先开发的材料，并多投入了大量的人力和资金进行研发，并在制备方法上有了很大的发展，技术日趋完善。
现有的多孔通孔、闭孔、发泡等生产工艺较多，但由于技术、工装、工艺的完善性都很不全面，所以都不能降低生产成本，实施大规模生产。如A)发泡法制备工艺是把铝或铝合金通过熔炉加热至650～700左右，加入增粘剂，发泡剂通过搅拌加入气体在模具中冷却凝固，然后进行金工切削得到产品。B)烧结法制备工艺(又可称粉末冶金法)。把一定颗粒铝或铝合金同一定比例的发泡剂均匀混合后，压坯成型，并在可控氛炉中按一定的工艺烧结，冷却后得到产品。C)渗流铸造法，制备工艺，把一定尺寸的颗粒(如盐、玻璃、陶瓷等)。用石墨模具进行高温烧结后，把铝液注入模具内，是铝液注浇到颗粒的缝隙中，冷凝后，通过一定工艺把颗粒除掉得到产品。上述方法都存在明显缺陷a.发泡法工艺制备方法由于工艺条件控制困难，设备投入资金大，产品成本高，目前还不能进行规模性生产。b.烧结法工艺制备法，生产的产品孔径大小均匀程度以及孔隙率均有很大的不确定性，机械强度低，成品率低，产品成本高。c.渗流铸造制备方法①由于在高温凝固颗粒时，热胀系数控制困难，造成温高时放不进模具，温低时凝颗粒断裂铝水浇注不均匀。②在去除凝固颗粒时，无法消除干净凝固颗粒物，造成产品内膨胀，形成废品，并且无法生产大规格尺寸和大片规模化生产。
发明内容
本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种方法简单，操作方便，能进行规模化生产的泡沫铝板制备工艺方法。其特征在于采用高压渗流制备泡沫铝生产方法，孔隙率80-90％、通孔率85-90％、主孔径0.4mm-2.5mm，密度0.5-1g/cm3的制备工艺如下选用优质的铝合金作底材，用熔炉进行加温至670c°-700c°，清渣后恒温稳定。
选用优质食用颗粒盐作泡沫孔填充物，并通过高温倍烘350-450c°恒温稳定用压力机作加压动力，并把按装在压力机上的开合模具加热至150-250c°；铝与颗粒盐配比1∶2-2.8，把加热的颗粒盐放入模具内，并通过压力机加压至块状，把加热的铝水，用机械传动装置浇注在模具内并通过压机进行加压。使铝水快速充满在颗粒盐的缝隙中，形成牢固的泡沫铝骨架，固化后从模具中取出产品冷却。
根据用途需要可进行各种要求的金加工切削。切削设备采用带锯及其它金工设备把金加工的泡沫铝材进行水处理，并在水内进行加压使水发泡，达到快速熔化分解颗粒物，对处理好板材进行离心甩干后进行高压冲淋产品，清洁干净。
把干净的泡沫铝进入烘房烘干，使产品稳定。
实施该技术的明显效果是与现生产及试制的各种泡沫铝生产制备工艺相比，本发明泡沫铝板孔径均匀孔隙率高，通孔率高，结构稳定，孔径可调，板厚可调，容易控制，显著的提高了产品质量，提高了产品成品率，(本制备工艺成品率达95％以上)，从而降低了产品制作成本，具备了大规模生产条件。他从根本上解决了泡沫铝的结构稳定性，容易控制，同时又可以通过带锯床进行切割，板材的厚度可调在4mm-50mm。
通过以上的工艺及测试，本发明采用高压渗流压铸工艺达到的技术指标为空隙率80-90％。通孔率85-90％主孔径0.4mm-2.5mm。
体积密度0.5-1g/cm3(1.6mm孔径为0.60-0.8g/cm3)质量吸湿率W1＜0.1％体积吸湿率W2＜0.1％力学性能参照GB/T1038-1040测定抗压强度δc8.61MPa(压缩10％条件下)抗弯强度δW8.06MPa抗拉强度δb3.41MPa声学性能(按GBT47及GBJ88)平均吸声系数a＞0.06(125-400HZ频率范围测定)降噪系数NRC＞0.64(250-2000HZ频率范围测定抗老化性能按GB/T14522测定经250小时，无变色，无脱落，无老化现象电磁屏蔽性按GB12190及SJ20524测定屏蔽效能40-50dB(80KHZ-1.GHZ频率范围测定)具体实施例方式以下选用ZL102铝压金对本明作进一步描述选用ZL102铝压金30公斤kg，放在熔炉中加温至670℃，清渣进行恒温待用。
选用精制食盐75公斤kg，放在熔炉中加温至400℃恒温待用。选用外形尺寸长、宽500×500开合模具，加温至200℃后，放入400℃颗粒盐，并用压力机加压，加压力15KN使颗粒成块状。
在块状上面迅速浇注铝水，并用压力机加压，加压力200KN，使铝水全部注入到颗粒缝隙中，保压固化3分后，脱模，取出产品冷却。
采用切削铣床对脱模后泡沫块进行定型切削成体积500×500×150mm。
对切削后定型产品用数控锯床进行切片成型体积500×500×10mm。
对切片板材放在流动清水中发泡清洗颗粒填充物，清洗时间2小时后，进行离心脱水，进一步提高清洗质量。
进入烘房烘干，使产品稳定成型，其孔隙率80-90％、通孔率85-90％、主孔径0.4mm-2.5mm，密度0.5-1g/cm3。
权利要求
1.本发明通孔泡沫铝板材制备工艺，包括选用铝合金为底材，颗粒盐为填充物，其特征在于采用高压渗流制备泡沫铝生产方法，孔隙率80-90％、通孔率85-90％、主孔径0.4mm-2.5mm，密度0.5-1g/cm3的制备工艺如下通过熔炉熔化铝合金，颗粒物加热并在加热模具中加压成块状后，浇注铝水后进行加压形成高压渗流的一种压铸工艺，然后进行金工切削加工，并进行水洗熔化，冲洗干净填充物，烘干成型。
2.根据权利要求1所述的通孔泡沫铝板材制备工艺，其特征在于选用铝合金为底材，食用颗粒盐为填充物，配比1∶2-2.8。
3.根据权利要求1所述的通孔泡沫铝板材制备工艺，其特征在于颗粒物加热350～450c°，加压成块状。
4.根据权利要求1所述的通孔泡沫铝板材制备工艺，其特征在于模具加热150～250c°后进行铝水浇注，加压渗流。
5.根据权利要求1所述的通孔泡沫铝板材制备工艺，其特征在于对泡沫铝毛坯的金工，采用带锯床快速切片的方法。
6.根据权利要求1所述的通孔泡沫铝板材制备工艺，其特征在于对切片后泡沫铝进行清水发泡清洗及高压冲洗，离心甩干，烘房烘干的方法。
全文摘要
本发明公开了通孔泡沫铝板材制备工艺，选用铝合金用熔炉进行加温、恒温，选用食用颗粒盐作泡沫孔填充物作高温恒温倍烘，将加热的颗粒盐放入模具内，并通过压力机加压至块状，加入铝水，并通过压机进行加压。使铝水快速充满在颗粒盐的缝隙中，形成牢固的泡沫铝骨架，固化后从模具中取出产品冷却，形成的通孔泡沫铝板孔径均匀孔隙率高，通孔率高，结构稳定，孔径可调，板厚可调，容易控制，与现生产及试制的各种泡沫铝生产制备工艺相比，显著地提高了产品质量，提高了成品率，减少了生产成本，具备了大规模生产条件。
文档编号B22D23/00GK1864895SQ20051002586
公开日2006年11月22日 申请日期2005年5月17日 优先权日2005年5月17日
发明者钱惠根, 赵利民, 朱福官 申请人:上海众汇泡沫铝材有限公司