一种泡沫铝板材的柱塞式渗流法制备装置的制作方法

本发明涉及泡沫金属板材技术领域，特别是涉及一种泡沫铝板材的柱塞式渗流法制备装置。

背景技术：

目前在用渗流法制备泡沫铝板材的工艺过程中，低压渗流法是广泛使用的一种方法，其制备装置示意图如图1所示，低压渗流装置中主要包含井式电阻炉，坩埚、升液管、进气孔以及模具等组成部分。在制备泡沫铝时，迅速将在装置之外预热到所需温度的模具和颗粒安装到渗流装置上，通过装置上的进气孔(由气压泵、气体存储罐等外部加压装置提供气压)给坩埚内的铝液施加压力，使得铝液沿升液管上升并充满整个模具，待铝液和颗粒在模具内冷却凝固后即可得到颗粒与铝液的复合体，去除颗粒以后即可得到泡沫铝材料。

在上述用低压渗流法制备泡沫铝材料的工艺过程中，由于铝液渗流到模具顶端盖位置时，顶端盖与模具上沿没有密封，所以会导致铝液沿着顶端盖与模具上沿的缝隙继续流动，以至于流出模具顶端，造成安全隐患。该过程即使采用关闭进气口气压的措施，由于坩埚内已经充满的气体随着压力的降低会出现体积膨胀现象，所以也不能避免铝液流出模具顶端。

由于铝液的温度沿着模具顶端向下呈逐渐增高的趋势，所以在模具顶端的铝液首先开始凝固并沿着模具顶端向下依次凝固，模具内的铝液完全凝固需要一段时间，所以如果在铝液未完全凝固之前就关闭进气口气压，模具下端的未凝固的铝液将沿着升液管流入坩埚内，会导致模具下端的颗粒渗不满，形成浇不足的缺陷，影响到泡沫铝材料的内在质量。在上述用低压渗流法制备泡沫铝材料的工艺过程中，这个缺点难以控制。

另外，由于通过进气口提供的气压的数值有限(多为1个气压左右)，所以渗流压力选择的数值也就受到限制，不能满足需要高渗流压力的工艺过程的需要。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种泡沫铝板材的柱塞式渗流法制备装置，以解决上述现有技术存在的问题，使得该装置能够避免出现铝液流出模具顶端而引起安全隐患现象的出现，同时能够提高泡沫铝板材的制备效率，保证泡沫铝的质量稳定性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种泡沫铝板材的柱塞式渗流法制备装置，包括模具、铝液存放腔体和传动系统，所述模具放置在所述铝液存放腔体顶端并通过上压板进行密封，所述铝液存放腔体用于存放铝液，所述铝液存放腔体底端通过加压装置与所述传动系统相连。

可选的，所述制备装置还包括工频加热线圈和电源，所述工频加热线圈套设在所述铝液存放腔体的外围用于对铝液存放腔体的细管腔进行加热，所述工频加热线圈和传动系统均通过电线与所述电源连接。

可选的，所述制备装置还包括加热炉，所述加热炉用于对所述模具和颗粒进行预热。

可选的，所述制备装置还包括输送轨道和定位装置，所述输送轨道用于对预热后的所述模具和颗粒进行输送，所述模具通过所述定位装置与所述铝液存放腔体进行密封固定。

可选的，所述模具与所述铝液存放腔体之间设置有石棉垫圈。

可选的，所述模具底端设置有下挡板，所述下挡板内侧设置有一层丝网。

可选的，所述模具顶端的上压板上也连接有所述传动系统。

可选的，所述加压装置包括第一加压活塞和第二加压活塞，所述传动系统为液压传动系统，所述液压传动系统包括第一油缸和第二油缸，所述第一油缸通过所述第一加压活塞与所述上压板顶端相连接，所述第二油缸通过所述第二加压活塞与所述铝液存放腔体底端相连接。

可选的，所述加压装置包括第一丝杠和第二丝杠，所述传动系统为丝杠传动系统，所述丝杠传动系统包括第一变速箱、第一电动机、第二变速箱和第二电动机，所述第一变速箱与所述第一电动机电连接并通过所述第一丝杠与所述上压板顶端相连接，所述第二变速箱与所述第二电动机电连接并通过所述第二丝杠与所述铝液存放腔体底端相连接。

可选的，所述第一变速箱与第一丝杠之间、所述第二变速箱与第二丝杠之间分别设置有第一加压套筒和第二加压套筒。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

利用本发明的装置在生产泡沫铝板材的时候，铝液渗流到模具顶端盖位置时可以迅速关闭液压系统或是丝杠，由于液压系统或是丝杠的反应是瞬时的，不会存在滞后现象，所以不会造成铝液流出模具顶端，造成安全隐患的现象。

在铝液渗流到模具顶端盖位置并迅速关闭液压系统或是丝杠后，即可通过加压活塞使得铝液从模具的下部迅速冷却，从而铝液不会出现回流现象，也就避免了模具下端的颗粒渗不满的现象，不会形成浇不足缺陷。

由于液压系统或是丝杠提供的渗流压力可以达到几十个大气压的数值，所以本发明可以满足制备泡沫铝板材需要高渗流压力的工艺过程的工艺要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为低压渗流法制备装置示意图；

图2为本发明具体实施例一中柱塞式渗流法制备装置(液压传动系统)示意图；

图3为本发明具体实施例二中柱塞式渗流法制备装置(丝杠传动系统)示意图；

其中，1第一油缸；2颗粒；3模具；4定位装置；5铝液存放腔体；6工频加热线圈；7第二加压活塞；8第二油缸；9铝液；10下挡板；11石棉垫圈；12丝网；13上压板；14第一加压活塞；15加热炉；16输送轨道；17电源；18电线；19第一变速箱；20第一电动机；21第一丝杠；22第二加压套筒；23第二丝杠；24第二电动机；25第二变速箱；26第一加压套筒；27模具顶端盖；28金属网；29进气孔；30升液管；31坩埚；32炉芯；33电阻丝。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种泡沫铝板材的柱塞式渗流法制备装置，以解决上述现有技术存在的问题，使得该装置能够避免出现铝液流出模具顶端而引起安全隐患现象的出现，同时能够提高泡沫铝板材的制备效率，保证泡沫铝的质量稳定性。

本发明提供的泡沫铝板材的柱塞式渗流法制备装置，包括模具、铝液存放腔体和传动系统，模具放置在铝液存放腔体顶端并通过上压板进行密封，铝液存放腔体用于存放铝液，铝液存放腔体底端通过加压装置与传动系统相连。

先将铝液存放在铝液存放腔体内，模具与铝液存放腔体对准，传动系统通过加压装置对铝液存放腔体进行加压控制，铝液受压力后被挤入到模具中与颗粒进行混合，当模具中被铝液填满时，操作人员能够快速停止传动系统的工作，加压装置加压停止，能够避免出现铝液溢出或外流现象的出现。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1-3，其中，图1为低压渗流法制备装置示意图；图2为本发明具体实施例一中柱塞式渗流法制备装置(液压传动系统)示意图；图3为本发明具体实施例二中柱塞式渗流法制备装置(丝杠传动系统)示意图。

实施例一

如图2所示，本实施例提供一种泡沫铝板材的柱塞式渗流法制备装置，包括模具3、铝液存放腔体5和传动系统，模具3放置在铝液存放腔体5顶端并通过上压板13进行密封，铝液存放腔体5用于存放铝液9，铝液存放腔体5底端通过加压装置与传动系统相连。

制备装置还包括工频加热线圈6和电源17，工频加热线圈6套设在铝液存放腔体5的外围用于对铝液存放腔体5的细管腔进行加热，工频加热线圈6和传动系统均通过电线18与电源17连接。

制备装置还包括加热炉15、输送轨道16和定位装置4，加热炉15用于对模具3和颗粒2进行预热，输送轨道16用于对预热后的模具3和颗粒2进行输送，到达定位装置4以后，模具3通过定位装置4安装到铝液存放腔体5上并进行密封固定。

模具3与铝液存放腔体5之间设置有石棉垫圈11。模具3底端设置有下挡板10，下挡板10内侧设置有一层丝网12。石棉垫圈11垫设在模具3与铝液存放腔体5的连接处，起到密封的作用，防止铝液9外漏；加压装置加压后，铝液存放腔体5内的铝液9经模具3的下挡板10穿过丝网12进入到模具3腔中。

模具3顶端的上压板13上也连接有传动系统，可以给上压板13一个向下的压力，保证模具3上端口的密封性。

本实施例中的加压装置包括第一加压活塞14和第二加压活塞7，传动系统为液压传动系统，液压传动系统包括第一油缸1和第二油缸8，第一油缸1通过第一加压活塞14与上压板13顶端相连接，第二油缸8通过第二加压活塞7与铝液存放腔体5底端相连接。位于上压板13顶端的第一油缸1和第一加压活塞14能够对上压板13起到一个向下压紧的作用，保证模具3在渗流铝液9时的密封性。

在制备泡沫铝时，先将铝液存放腔体5的细管腔部分利用工频加热线圈6加热到700℃左右，再将熔化好的铝液9倒入铝液存放腔体5的细管腔内；迅速将在加热炉15中预热到所需温度的模具3和颗粒2通过输送轨道16，到达定位装置4以后，将模具3安装到铝液存放腔体5上，通过模具3腔体上的石棉垫圈11用上压板13压紧并密封，通过第二油缸8作用使第二加压活塞7推动铝液9向上移动，逐步渗满模具3内的颗粒2，待铝液9到达上沿与上压板13的缝隙后，停止液压系统的工作，待铝液9完全凝固后，由第二加压活塞7顶出模具3，再从模具3中取出铝和颗粒2的复合体，经加工并去除颗粒2以后，即可得到泡沫铝板材。

实施例二

如图3所示，本实施例提供一种泡沫铝板材的柱塞式渗流法制备装置，其整体结构与实施例一中的制备装置相同，不同之处仅在于：

本实施例中的加压装置包括第一丝杠21和第二丝杠23，传动系统为丝杠传动系统，丝杠传动系统包括第一变速箱19、第一电动机20、第二变速箱25和第二电动机24，第一变速箱19与第一电动机20电连接并通过第一丝杠21与上压板13顶端相连接，第二变速箱25与第二电动机24电连接并通过第二丝杠23与铝液存放腔体5底端相连接。第一变速箱19与第一丝杠21之间、第二变速箱25与第二丝杠23之间分别设置有第一加压套筒26和第二加压套筒22。

在制备泡沫铝时，先将铝液存放腔体5的细管腔部分利用工频加热线圈6加热到700℃左右，再将熔化好的铝液9倒入铝液存放腔体5的细管腔内；迅速将在加热炉15中预热到所需温度的模具3和颗粒2通过输送轨道16，到达定位装置4以后，将模具3安装到铝液存放腔体5上，通过模具3腔体上的石棉垫圈11用上压板13压紧并密封，通过第二电机和第二变速箱25的作用使第二丝杠23推动铝液9向上移动，逐步渗满模具3内的颗粒2，待铝液9到达上沿与上压板13的缝隙后，停止丝杠传动系统的工作，待铝液9完全凝固后，由第二丝杠23顶出模具3，再从模具3中取出铝和颗粒2的复合体，经加工并去除颗粒2以后，即可得到泡沫铝板材。

综合上述实施例，采用底部加压柱塞式渗流制备装置来生产泡沫铝板材，柱塞式渗流制备装置的传动系统有液压和丝杠两种传动系统；利用工频加热线圈6可将铝液存放腔体5的细管腔部分迅速加热到700℃左右，提高了生产效率；模具3和颗粒2在加热炉15中预热后通过输送轨道16到达定位装置4后即可通过铝液存放腔体5上的石棉垫圈11和上压板13实现密封，制备过程准备时间短，生产效率高；待铝液9渗流过程结束，铝液9完全凝固以后，可以由加压装置顶出模具3，方便起模过程。

需要说明的是，本发明中泡沫铝板材的柱塞式渗流法制备装置，其中的采用工频加热线圈对铝液存放腔体的细管腔的预加热温度并不局限于700℃左右，可以根据具体情况进行适当的调整，传动系统也可以采取其他形式，只要能满足快速起止的效果即可，均落入本发明的保护范围内。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。