低过热度永磁搅拌制备半固态金属浆料的设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了低过热度永磁搅拌制备半固态金属浆料的设备，包括防护罩以及设在防护罩内的升降机构、旋转搅拌机构、冷却机构和控制机构，所述的升降机构、旋转搅拌机构以及冷却机构均受控于所述的控制机构；所述的旋转搅拌机构包括搅拌容器、电机、转台以及永久磁钢，所述的冷却机构包括冷却水套以及用于测量金属熔体温度的温度传感器，所述的温度传感器与所述的控制机构连接。本实用新型在制备浆料时，半固态浆料为无接触搅拌，因而不受污染，也不易形成氧化夹杂，半固态浆料比较纯净。
【专利说明】低过热度永磁搅拌制备半固态金属浆料的设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种低过热度永磁搅拌制备半固态金属浆料的设备。
【背景技术】
[0002]在半固态金属(或合金)流变成形技术中，具有球状初生相的半固态金属浆料的制备处于最核心的位置。降低半固态浆料制备成本、提高制备质量、缩短工艺流程、在线快速制备是该技术产业化研究和关注的焦点。
[0003]目前，现有半固态金属浆料的制备方法(包括制浆的专门装置或设备)主要有以下几种:机械搅拌法、电磁搅拌法、倾斜板法、液相线铸造法、化学晶粒细化法、旋转滚筒法、超声波处理法、喷射沉积法、阻尼管法、蛇形通道法、金属熔体混合法等等。这些方法中除了机械搅拌法、电磁搅拌法和倾斜板法比较成熟外，其它方法或生产成本较高、或工艺流程复杂，所以鲜见产业化方面的文献报道。
【发明内容】
[0004]为了克服现有半固态浆料制备过程中成本高、工艺流程复杂等缺点，本实用新型提供一种低过热度永磁搅拌制备半固态金属浆料的设备。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:
[0006]低过热度永磁搅拌制备半固态金属浆料的设备，其特征在于:包括防护罩以及设在防护罩内的升降机构、旋转搅拌机构、冷却机构和控制机构，所述的升降机构、旋转搅拌机构以及冷却机构均受控于所述的控制机构；所述的旋转搅拌机构包括搅拌容器、电机、转台以及永久磁钢，所述的冷却机构包括冷却水套以及用于测量金属熔体温度的温度传感器，所述的温度传感器与所述的控制机构连接；
[0007]所述的防护罩包括上防护罩和下防护罩，所述的上防护罩与电机支撑板连接，下防护罩上部分与电机支撑板连接，下部分固定在底座上，所述的电机通过所述的电机支撑板固设在下防护罩内，所述的升降机构设置在所述的电机支撑板上，且所述的上防护罩、下防护罩上部分以及电机支撑板可在升降机构的作用下上下移动；
[0008]所述的电机的转动轴的一端穿过所述的电机支撑板与设置在上防护罩内的转台的中心位置传动连接，所述的转台的四周对称设置有所述的永久磁钢，所述的搅拌容器设置在所述的转台的正上方，所述的搅拌容器的四周以及底部设有内部通有冷却介质的冷却水套。
[0009]进一步，所述的升降机构由气缸构成，所述的气缸一端与所述的电机支撑板连接，另一端固设在底座上。
[0010]进一步，所述的永久磁钢由钕铁硼合金制成。
[0011]进一步，所述的磁钢通过固定板固定安装在转台的四周。
[0012]一种使用上述专用设备制备半固态金属浆料的方法，所述的方法包括如下步骤:
[0013](I)熔化精炼工序:熔炼时将液态金属的过热度控制在80?100°C温度范围内，然后对液态金属进行精炼，精炼后静置、扒渣、检测化学成分与含气量，待化学成分达到国标且含气量达到压铸要求后，将液态金属的过热度控制在10?30°C温度范围内；
[0014](2)定量取汤工序:采用与压铸机配套的给汤机取汤，取汤前汤勺预热到350?450°C，根据铸件、集渣包、浇注系统和料饼的重量总和来确定取汤量，将取好给定汤量的汤勺移至制备半固态金属浆料的专用设备正上方；
[0015](3)制备半固态浆料工序:当汤勺移至专用设备正上方时启动升降机构的开关，使汤勺置于搅拌容器内部中间位置，此时启动电机，使液态金属在旋转的永久磁场中得到搅拌并降温，当金属熔体的温度下降到设定的工艺温度时，控制器控制升降机构回复到初始位置，此时半固态金属浆料制备完毕；
[0016](4)倾倒和压射工序:将上述盛有制备好的半固态金属浆料的汤勺通过给汤机移至压铸机压室上方，将半固态金属浆料直接倾倒到事先预热好的压室内，然后直接压射。
[0017]所述的汤勺由陶瓷材料制成，其表面涂覆有氮化硼涂料层。
[0018]本实用新型中，超强永久磁钢选定后，磁钢组装的极数由所需搅拌强度决定，一般组装成四极或六极，位置在固定板上均匀布置，在直径两端的两极分别为N和S极。液态金属的搅拌强度同时还由电机转速来决定。
[0019]本实用新型的有益效果体现在:
[0020](I)本实用新型半固态金属浆料的专用设备安装在熔化炉(或保温炉)与压铸机压室之间位置，占用空间很小，可以将制备好的浆料立即倾倒压铸，省却了浆料的输送过程，使浆料的温度可控；
[0021](2)在制备浆料时，半固态浆料为无接触搅拌，因而不受污染，也不易形成氧化夹杂，半固态浆料比较纯净。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型低过热度永磁搅拌制备半固态金属浆料装置示意图。
【具体实施方式】
[0023]本实施例中，电机支撑板和转台用奥氏体不锈钢制作，固定板用A3钢制作；超强永久磁钢的磁场强度根据搅拌器内径的大小和浆料的多少来选用；冷却水套用奥氏体不锈钢制作；温度传感器为镍铬/镍硅型热电偶；上防护罩和下防护罩均采用奥氏体不锈钢制作。
[0024]镍铬/镍硅型热电偶布置于汤勺内部底侧高出底面10?15mm位置处，用来即时测量汤勺内金属熔体的温度。
[0025]参照图1，低过热度永磁搅拌制备半固态金属浆料的设备，包括防护罩以及设在防护罩内的升降机构、旋转搅拌机构、冷却机构和控制机构，所述的升降机构、旋转搅拌机构以及冷却机构均受控于所述的控制机构；所述的旋转搅拌机构包括搅拌容器1、电机8、转台5以及永久磁钢3，所述的冷却机构包括冷却水套2以及用于测量金属熔体温度的温度传感器，所述的温度传感器与所述的控制机构连接；
[0026]所述的防护罩包括上防护罩6和下防护罩10，所述的上防护罩6与电机支撑板7连接，下防护罩10上部分与电机支撑板7连接，下部分固定在底座11上，所述的电机8通过所述的电机支撑板7固设在下防护罩10内，所述的升降机构设置在所述的电机支撑板7上，且所述的上防护罩6、下防护罩10上部分以及电机支撑板7可在升降机构的作用下上下移动；
[0027]所述的电机8的转动轴的一端穿过所述的电机支撑板7与设置在上防护罩6内的转台5的中心位置传动连接，所述的转台5的四周对称设置有所述的永久磁钢3，所述的搅拌容器I设置在所述的转台5的正上方，所述的搅拌容器I的四周壁以及底部设有内部通有冷却介质的冷却水套2。
[0028]进一步，所述的升降机构由气缸9构成，所述的气缸9 一端与所述的电机支撑板7连接，另一端固设在一底座11上，所述的底座11的水平度由地脚螺钉12来调节。
[0029]进一步，所述的永久磁钢3由钕铁硼合金制成。
[0030]进一步，所述的磁钢通过固定板4固定安装在转台5的四周。
[0031]一种使用上述专用设备制备半固态金属浆料的方法，所述的方法包括如下步骤:
[0032](I)熔化精炼工序:熔炼时将液态金属的过热度控制在80?100°C温度范围内，然后对液态金属进行精炼，精炼后静置、扒渣、检测化学成分与含气量，待化学成分达到国标且含气量达到压铸要求后，将液态金属的过热度控制在10?30°C温度范围内；
[0033](2)定量取汤工序:采用与压铸机配套的给汤机取汤，取汤前汤勺预热到350?450°C，根据铸件、集渣包、浇注系统和料饼的重量总和来确定取汤量，将取好给定汤量的汤勺移至制备半固态金属浆料的专用设备正上方；
[0034](3)制备半固态浆料工序:当汤勺移至专用设备正上方时启动升降机构的开关，使汤勺置于搅拌容器内部中间位置，此时启动电机，使液态金属在旋转的永久磁场中得到搅拌并降温，当金属熔体的温度下降到设定的工艺温度时，控制器控制升降机构回复到初始位置，此时半固态金属浆料制备完毕；
[0035](4)倾倒和压射工序:将上述盛有制备好的半固态金属浆料的汤勺通过给汤机移至压铸机压室上方，将半固态金属浆料直接倾倒到事先预热好的压室内，然后直接压射。
[0036]所述的汤勺由陶瓷材料制成，其表面涂覆有氮化硼涂料层。
[0037]本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
【权利要求】
1.低过热度永磁搅拌制备半固态金属浆料的设备，其特征在于:包括防护罩以及设在防护罩内的升降机构、旋转搅拌机构、冷却机构和控制机构，所述的升降机构、旋转搅拌机构以及冷却机构均受控于所述的控制机构；所述的旋转搅拌机构包括搅拌容器、电机、转台以及永久磁钢，所述的冷却机构包括冷却水套以及用于测量金属熔体温度的温度传感器，所述的温度传感器与所述的控制机构连接； 所述的防护罩包括上防护罩和下防护罩，所述的上防护罩与电机支撑板连接，下防护罩上部分与电机支撑板连接，下部分固定在底座上，所述的电机通过所述的电机支撑板固设在下防护罩内，所述的升降机构设置在所述的电机支撑板上，且所述的上防护罩、下防护罩上部分以及电机支撑板可在升降机构的作用下上下移动； 所述的电机的转动轴的一端穿过所述的电机支撑板与设置在上防护罩内的转台的中心位置传动连接，所述的转台的四周对称设置有所述的永久磁钢，所述的搅拌容器设置在所述的转台的正上方，所述的搅拌容器的四周以及底部设有内部通有冷却介质的冷却水套。
2.如权利要求1所述的低过热度永磁搅拌制备半固态金属浆料的设备，其特征在于:所述的升降机构由气缸构成，所述的气缸一端与所述的电机支撑板连接，另一端固设在一底座上。
【文档编号】B22D17/30GK203635881SQ201320722729
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】陈正周, 徐步银, 罗旭刚, 罗军宇 申请人:慈溪市汇丽机电有限公司