一种用于金属半固态制浆的永磁搅拌装置的制作方法

本实用新型涉及金属半固态浆体制备技术领域，具体为一种用于金属半固态制浆的永磁搅拌装置。

背景技术：

金属材料的性能很大程度上取决于其组织特征，材料制备过程中对组织形态控制是提高性能的重要手段,传统铸造过程中，初生相以枝晶方式生长，当固相率达到20％左右时，则形成连续枝晶网架结构，过早地使合金丧失宏观流动性，而导致铸件性能下降。20世纪70 年代初发展起来的半固态铸造技术，使传统铸造方式发生了深刻变化,采用半固态铸造成形技术所生产的产品，由于浇注温度处于固液两相区，使铸件在凝固过程中收缩量减少，铸件尺寸精度提高，成形性好，适于生产复杂件，并可以达到近净形生产，而且在组织上消除了柱状晶和粗大的树枝晶，使铸件组织细密均匀，缺陷和宏观偏析明显减少，此外对型腔热冲击的减小，相应提高了压铸型及压射室的使用寿命，提高了成品率和产品的性能。半固态铸造成形技术综合了液态铸造成形和锻压成形的优点，部分产品的性能会接近甚至于达到锻造产品的性能，是目前最有前景的金属成型技术之一。

在金属半固态成形技术中，制备具有球状初生相的半固态金属浆料的技术处于最核心的位置；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。

在半固态制浆过程，为了达到浆体的均匀性，通常搅拌工序是必需的，目前常用的搅拌方法主要有机械搅拌、电磁搅拌和永磁搅拌法等。机械搅拌是一种接触式搅拌，容易使浆体产生氧化和卷气等缺点，降低浆体的质量；电磁搅拌是用特制的线圈通电后所产生的旋转磁场使金属熔液在制浆容器内产生流动，为非接触式搅拌，浆体质量较好，但存在能耗高、运行成本大、结构复杂的缺点；永磁搅拌也是非接触式搅拌，是利用特定组合的永磁体运动后产生的交变磁场对金属液体进行非接触搅拌，具有能耗低，机构相对简单、运行成本低等优点；但目前已知的半固态浆体永磁搅拌装置都存在的一个缺点是无法使浆体均匀混合，这个缺点极大降低了其实用性。

专利号：201410378936.8公开了一种可用于试验的半固态合金溶液永磁搅拌装置，由若干个永磁体及伺服电机和控制系统装配而成，采用高导磁率的软磁材料做转筒并结合八级对内封闭式渐变系统，设计固定钢结构，保证气隙较小，并增加了温度测量系统。旋转磁场是由电动机带动永磁体产生旋转磁场使得半固态合金溶液产生感应电流，从而使合金溶液旋转起来；其采用在熔体中心加入中心加热棒的方法，使中心部分融化，以弥补中心搅拌力的不足，以期望达到搅拌均匀的目的；但这种方法是行不通的，因该法仍无法避免浆体中较重的固态颗粒受旋转离心力的作用向容器的内壁聚集，从而使生成的浆体混合不均匀。

专利号：201320722729.0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。该法在使用过程根本无法避免浆体中较重的固态颗粒受旋转离心力的作用向容器的内壁聚集，从而使生成的浆体混合不均匀，严重影响其实用性。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于金属半固态制浆的永磁搅拌装置，实现了半固态浆料在搅拌过程中固液组份分散均匀的目的。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种用于金属半固态制浆的永磁搅拌装置，包括机架,所述机架固定有电机，所述电机的转轴与旋转机构连接，所述旋转机构包括支撑台、磁铁固定架、永磁磁铁组，所述电机的转轴与支撑台连接，所述磁铁固定架上固定有至少一层永磁磁铁组,所述机架的上部固定有磁铁护罩，所述磁铁护罩内设置有制浆容器，所述制浆容器内设置有至少一个阻挡体。

优选的，所述的阻挡体与所述的制浆容器的内壁连在一起形成一个整体。

优选的，所述的阻挡体和所述的制浆容器是由陶瓷材料制成。

优选的，所述的阻挡体和所述的制浆容器是由无磁或弱磁的不锈钢材料制成。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种用于金属半固态制浆的永磁搅拌装置。具备以下有益效果：

(1)、该用于金属半固态制浆的永磁搅拌装置，通过对旋转系统、制浆容器、阻挡体的设置，达到了对金属浆体非接触式搅拌，并能够使在搅拌过程中生成的半固态金属浆料被阻挡体打乱分散，防止浆体中较重的固态颗粒受旋转离心力的作用向容器的内壁聚集，使半固态浆料混合均匀，使用陶瓷材料制成的制浆容器和阻挡体不与金属反应，不导磁、使用寿命长，使用无磁或弱磁材料制成的制浆容器和阻挡体成本低，且不影响永磁搅拌的功能。

(2)、该用于金属半固态制浆的永磁搅拌装置，通过对支撑台、磁铁护罩、磁铁固定架的设置，达到了对永磁磁铁组保护和固定作用，磁铁护罩能够阻隔制浆容器传递的热量，防止永磁磁铁受热发生消磁现象。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型制浆容器俯视结构示意图；

图中：1机架、2电机、3-1支撑台、3-2磁铁固定架、3-3永磁磁铁组、4磁铁护罩、5制浆容器、5-1阻挡体、6固态颗粒、7半固态铝液。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种用于金属半固态制浆的永磁搅拌装置，包括机架1,所述机架1固定有电机2，所述电机2的转轴与旋转机构3连接，所述旋转机构3包括支撑台3- 1、磁铁固定架3-2、永磁磁铁组3-3，所述电机2的转轴与支撑台3-1 连接，所述磁铁固定架3-2上固定有至少一层永磁磁铁组3-3,所述机架1的上部固定有磁铁护罩4所述磁铁护罩4内设置有制浆容器5，所述制浆容器5内设置有至少一个阻挡体5-1。

当使用时，将半固态金属熔液从制浆容器5口部倒入制浆容器5 内，启动电机2，电机转轴带动旋转系统3转动，制浆容器5位于旋转系统3中磁铁护罩4的内部，在旋转系统3转动过程中，每组相对磁铁产生交变磁场，旋转系统3内设置的多极磁场在电机2的带动下产生旋转磁场，旋转磁场切割制浆容器5内的半固态浆体产生感生电流，感生电流又与磁场相互作用产生磁力，从而推动半固态浆体做旋转运动，起到搅拌的作用；在搅拌过程中由于制浆容器5内部设置有阻挡体5-1，在半固态浆体做旋转运动过程中，阻挡体5-1会改变半固态浆体的流向(参见图2)，从而避免了半固态浆体中较重的固态颗粒在旋转离心力的作用下在制浆容器5内壁集聚，达到了半固态浆体中的固态颗粒混合分散均匀的目的，使制得的浆料性能更好。

综上所述，该用于金属半固态制浆的永磁搅拌装置，通过对旋转系统3、制浆容器5、阻挡体5-1、支撑台3-1、磁铁护罩4、磁铁固定架3-2的设置，达到了对金属浆体非接触式搅拌，并能够使在搅拌过程中生成的半固态金属浆料被阻挡体5-1打乱分散，防止浆体中较重的固态颗粒受旋转离心力的作用向容器的内壁聚集，使半固态浆料混合均匀。使用陶瓷材料制成的制浆容器5和阻挡体5-1不与金属反应，不导磁、使用寿命长；使用无磁或弱磁材料制成的制浆容器5和阻挡体5-1制造成本低，且不影响永磁搅拌的功能，设置的磁铁固定架3-2能够对永磁磁铁组3-3起到保护和固定的作用，磁铁护罩4能够阻隔制浆容器5传递的热量，防止永磁磁铁受热发生消磁现象。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。