球形泡沫铝的制备方法与流程

本发明属于泡沫铝材料技术领域，具体涉及一种球形泡沫铝的制备方法。

背景技术：

发泡金属是一种新型的功能材料，其发明只有四十余年的历史。直到今日，美国，日本，德国，英国，加拿大等国相继研制出多种生产泡沫铝的方法。但到目前为止，从各国泡沫铝所发泡的形态，泡沫铝材料一般分为两种，泡型的存在，一种是气泡独立存在，称之为独立气泡型，也叫闭孔型。另一种是气泡呈连续状态，称之为连续气泡型，也叫开孔型。

目前球形泡沫铝的制备常采较厚的钢板作为模具，此类模具需要进行长时间的加热才能够将热量传送至模具内，而过薄的钢板在高温下硬度和支撑能力降低，无法起到支撑的作用，模具如果使用厚钢板，则重量大，拆装不方便,并且根据生产工艺，需要使内部填充材料在高温保温过程中达到相应匹配温度，因此使用厚钢板将增加保温时间，从而增加生产时间。而如果使用薄钢板，则可缩短保温时间，但薄钢板在高温受热时，硬度和支撑能力低，容易变形。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种球形泡沫铝的制备方法，按照先后顺序包括以下步骤：

(1)：将铝锭放入熔铝炉中熔化成铝液待用；

(2)：将稀土球放入模具中，对模具进行震荡使稀土球均匀分布在模具当中，再将模具整体进行预热处理；

(3)：预热后，将铝液注入模具中，与此同时从模具下部的预留孔对模具内部进行抽真空处理，抽完后用空气泵将模具预留孔封堵，铝液注入完毕后在模具上加压使铝液渗流铝液渗流完毕，模具静置，自然冷却；

(4)：冷却后，拆除模具，取出产品，用清洗机清洗即得成品球形泡沫铝。

优选的是，步骤(2)中，预热的温度为500℃～600℃。

在上述任一方案中优选的是，步骤(3)中，加压的压强为8～45mpa。

在上述任一方案中优选的是，所述模具为上端设置开口的长方体结构，该长方体结构的尺寸为长1000mm，高650mm，宽130mm，包括两个第二侧壁、两个第一侧壁和底板，所述第一侧壁与第二侧壁连接，所述底板的四边分别与四个侧壁的下半部分连接。

在上述任一方案中优选的是，所述底板上设置通气孔，所述通气孔的直径小于所述稀土球的粒径大小。

在上述任一方案中优选的是，所述第一侧壁上设置与所述第二侧壁和所述底板相应的第一凹槽和第二凹槽，所述第二侧壁的两端嵌入所述第一凹槽设置，所述底板嵌入所述第二凹槽设置。

在上述任一方案中优选的是，所述第一侧壁选用厚度为12mm的薄钢板，所述薄钢板外均匀焊接3根直径为32mm的第一螺纹钢。

在上述任一方案中优选的是，所述第一侧壁上设置三个连接孔，两个所述第一侧壁之间设置直径为32mm的第二螺纹钢，所述第二螺纹钢的两端分别穿过两个所述第一侧壁上的连接孔并通过焊接的方式与所述第一侧壁连接。

本发明的有益效果为：

本模具采用薄钢板并增加加强筋的形式，在薄钢板模具两侧增加焊接相应数量的螺纹钢，因为螺纹钢同薄钢板为点焊，螺纹钢与薄钢板连接为螺纹处连接，这样在增加强度的同时，不影响模具均匀受热，同时在模具高温出炉时，由于螺纹钢是螺纹形式，螺纹钢同模具存在间隙，螺纹钢容易迅速冷却，从而使薄钢板模具高温状态下受外力时不易变形，使用这种模具可以提高生产效率，此外，模具打孔的有益效果为：打孔后，可以排除模具内的余气，增加了铝液渗流过程中的流动性，从而实现迅速渗流的工艺，完成生产。

使用本模具，在使用寿命不低于厚钢板模具的同时，生产保温时间减少50％，从而使生产效率提高40％，并且使成品率大大提高。

附图说明

图1为按照本发明的球形泡沫铝的制备方法的一优选实施例的模具结构示意图；

图2为按照本发明的球形泡沫铝的制备方法的一优选实施例的球形泡沫铝的分子结构图。

图中标注说明：1-第一侧壁；2-第二侧壁；3-第一螺纹钢；4-第二螺纹钢；5-第二凹槽。

具体实施方式

为了更进一步了解本发明的发明内容，下面将结合具体实施例详细阐述本发明。

实施例一

本发明提供一种球形泡沫铝的制备方法，按照先后顺序包括以下步骤：

(1)：将采购的铝锭放入熔铝炉中熔化成铝液待用；

(2)：将稀土球放入模具中，将模具放置于振荡器使模具内的稀土球均匀的分布在模具内，再将模具放置于台车炉中预热，预热温度为500℃；

(3)：预热后，将模具放置于高压泵车上，将铝液注入模具内，同时泵车从模具下端将模具内的空气抽空，抽完后用空气泵将模具下端的预留孔封堵，在模具上打压，在8mpa下使铝液渗流，铝液渗流完毕，模具静置，自然冷却；

(4)：冷却后，拆除模具，取出产品，用清洗机清洗，之后得到满足尺寸的成品泡沫铝。

实施例二

本发明提供一种球形泡沫铝的制备方法，按照先后顺序包括以下步骤：

(1)：将采购的铝锭放入熔铝炉中熔化成铝液待用；

(2)：将稀土球放入模具中，将模具放置于振荡器使模具内的稀土球均匀的分布在模具内，再将模具放置于台车炉中预热，预热温度为550℃；

(3)：预热后，将模具放置于高压泵车上，将铝液注入模具内，同时泵车从模具下端将模具内的空气抽空，抽完后用空气泵将模具下端的预留孔封堵，在模具上打压，在27mpa下使铝液渗流，铝液渗流完毕，模具静置，自然冷却；

(4)：冷却后，拆除模具，取出产品，用清洗机清洗，之后得到满足尺寸的成品泡沫铝。

实施例三

本发明提供一种球形泡沫铝的制备方法，按照先后顺序包括以下步骤：

(1)：将采购的铝锭放入熔铝炉中熔化成铝液待用；

(2)：将稀土球放入模具中，将模具放置于振荡器使模具内的稀土球均匀的分布在模具内，再将模具放置于台车炉中预热，预热温度为600℃；

(3)：预热后，将模具放置于高压泵车上，将铝液注入模具内，同时泵车从模具下端将模具内的空气抽空，抽完后用空气泵将模具下端的预留孔封堵，在模具上打压，在45mpa下使铝液渗流，铝液渗流完毕，模具静置，自然冷却；

(4)：冷却后，拆除模具，取出产品，用清洗机清洗，之后得到满足尺寸的成品泡沫铝。

具体的：把球体材料放入模具，然后上振动密实，升温后达到500～600，然后铝液注入模具中，铝水渗流时球与球连接点处不会有铝液，球与球之间的空隙处有铝液，等铝液冷却后，将球体材料清洗岀来，形成球与球之间有六个联通孔，形成球形泡沫铝(如图2所示)。

实施例四

如图1所示，本发明采用的模具为上端设置开口的长方体结构，该长方体结构的尺寸为长1000mm，高650mm，宽130mm，所述模具包括两个第一侧壁1、两个第二侧壁2和底板(图中未标出)，所述第一侧壁1与第二侧壁2连接，所述底板的四边分别与四个侧壁的下半部分连接，所述第一侧壁1上设置与所述第二侧壁2和所述底板相应的第一凹槽和第二凹槽5，所述第二侧壁2的两端嵌入所述第一凹槽设置，所述底板嵌入所述第二凹槽5设置，所述底板上设置通气孔，所述通气孔的直径小于所述稀土球的粒径大小，所述第一侧壁1选用厚度为12mm的薄钢板，所述薄钢板外均匀焊接3根直径为32mm的第一螺纹钢3，所述第一侧壁1上设置三个连接孔，两个所述第一侧壁1之间设置直径为32mm并且与所述第二侧壁2平行的第二螺纹钢4，所述第二螺纹钢4的两端分别穿过两个所述第一侧壁1上的连接孔并通过焊接的方式与所述第一侧壁1连接，通过所述第一螺纹钢3和所述第二螺纹钢4的设置，可以提高整体结构在高温下的支撑力，在制备球形泡沫铝时不易变形并且传热较快。

本领域技术人员不难理解，本发明的球形泡沫铝的制备方法包括上述本发明说明书的发明内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。