一种滤波腔体的压铸方法技术

本发明专利技术公开了一种滤波腔体的压铸方法，包括：(1)将铝合金液转移至内部设有电磁感应器和搅拌杆的搅拌器，搅拌杆穿设于搅拌器内部；(2)盖合搅拌器，抽空搅拌器内部的空气；(3)在密闭真空条件下启动搅拌器搅拌铝合金液，使得铝合金液在电磁感应器产生磁场方向上进行电磁搅拌，同时在搅拌杆的转动作用下进行机械搅拌，铝合金液搅拌至半固态停止搅拌得到半固态铝合金浆料；(4)将步骤(3)中得到的半固态铝合金浆料注入滤波模具，以1.5～2.5米/秒的压射速度、30～80兆帕的压射比压、60～80兆帕的增压压力压铸成型，保压7～30秒得到滤波腔体，其中，滤波模具的温度设定为250～400摄氏度。

A Die Casting Method for Filter Cavity

The invention discloses a die casting method for filtering chamber, which comprises: (1) transferring liquid aluminium alloy to an agitator with an electromagnetic inductor and a stirring rod inside the agitator, and the stirring rod is arranged inside the agitator; (2) closing the agitator to empty the air inside the agitator; (3) starting the agitator to stir liquid aluminium alloy under a closed vacuum condition, so that the liquid aluminium alloy can generate a magnetic field in the electromagnetic inductor. The semi-solid aluminium alloy slurry is obtained by upward electromagnetic stirring and mechanical stirring under the rotating action of the stirring rod; (4) the semi-solid aluminium alloy slurry obtained in step (3) is injected into the filter die, and is formed by 1.5-2.5 m/s injection speed, 30-80 MPa injection specific pressure, 60-80 MPa pressurized pressure die casting, and the pressure is maintained at 7.5-2.5 m/s. The filter cavity is obtained in 30 seconds. The temperature of the filter die is set to 250-400 degrees Celsius.

【技术实现步骤摘要】
一种滤波腔体的压铸方法
本专利技术涉及金属材料领域，特别是一种合金压铸方法。
技术介绍
随着4G/5G无线通讯基站信号电器件集成化程度的提高，腔体滤波器压铸件尺寸随之增大，设备变得越来越重，散热要求也越来越高。国内外运营商对无线基站提出了高导热、轻量化、低成本的明确指标要求。铝合金压铸件是无线基站关键结构材料，为基站内部的电子元件及电路板固定提供了基础，同时将电器元件工作热量通过散热片导出，是基站信号发射箱体散热降温的主要零部件；为了提高基站腔体滤波器的散热效率，结构设计中通过增高散热片，减薄散热片等措施，因液态压铸生产工艺的限制，对腔体滤波器的结构减重，散热片增高，减薄等以达到极限，需要考虑腔体滤波器运用其它压铸生产工艺来实现高导热、轻量化、低成本。压铸是一种液态成型方式，由于压射速度快，液体在模腔中容易形成紊流，将模腔中的空气卷入产品中；在液体碰到模具瞬间温差较大，表面的液体快速凝固，增加了芯部液体流动阻力，因此不能很好的融合进而形成冷隔，同时合金在熔炼、铸造过程中由于引入氧化物或一些其它杂质，最终也导致产品性能降低。因此，提供一种生产高导热、轻量化、低成本的滤波腔体的压铸方法是本领域急需解决的技术问题。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种滤波腔体的压铸方法，包括：(1)将铝合金液转移至内部设有电磁感应器和搅拌杆的搅拌器，搅拌杆穿设于搅拌器内部。(2)盖合搅拌器，抽空搅拌器内部的空气。(3)在密闭真空条件下启动搅拌器搅拌铝合金液，使得铝合金液在电磁感应器产生磁场方向上进行电磁搅拌，同时在搅拌杆的转动作用下进行机械搅拌，铝合金液搅拌至半固态停止搅拌得到半固态铝合金浆料，搅拌时间设定为20～80分钟，半固态铝合金浆料的温度为550～650摄氏度。以及(4)将步骤(3)中得到的半固态铝合金浆料注入滤波模具，以1.5～2.5米/秒的压射速度、30～80兆帕的压射比压、60～80兆帕的增压压力压铸成型，保压7～30秒得到滤波腔体，其中，滤波模具的温度设定为250～400摄氏度。可选择地，步骤(4)进一步包括：(4.1)准备滤波模具，向模腔内部喷涂润滑剂。(4.2)将铝合金半固态浆料注入滤波模具内，注入压力设定为100～175兆帕，压射速度设定为1.5～2.5米/秒，压射比压设定为30～50兆帕、增压压力设定为60～80兆帕，压铸成型。(4.3)压铸成型后，继续将压力维持在100～175兆帕，维持时间设定为7～15秒，直至滤波腔体铸件凝固，冷却后得到滤波腔体。可选择地，步骤(1)之前进一步包括准备步骤a：准备铝合金，将铝合金加热至熔融得到铝合金液，铝合金液的温度为700～750摄氏度。可选择地，步骤(1)之前进一步包括准备步骤b：将准备步骤a中得到的铝合金液置入喷射装置，以隋性气体为载体进行喷粉精炼进行一次除气以除去铝合金液中的气泡，精炼时间设定为8～18分钟，铝合金液精炼后静置15～30分钟后滤渣。可选择地，步骤(1)之前进一步包括准备步骤c：将准备步骤b中经喷粉精炼的铝合金液转移至转子除气装置，向铝合金液旋转吹入氮气进行二次除气，其中，转子除气装置的转子转速设定为500～600转/每分钟。可选择地，步骤(4)中石墨搅拌杆的搅拌为自搅拌器中心向搅拌器边缘转圈往返旋转搅拌。可选择地，步骤(4)中搅拌杆的搅拌还包括上下升降搅拌。可选择地，步骤(3)中搅拌器的电磁感应器产生的磁场为旋转磁场或行波磁场。可选择地，本专利技术的滤波腔体的压铸方法进一步包括步骤(5)，将步骤(4)中压铸成型的滤波腔体在545～550摄氏度条件下固溶处理6～8小时后水淬。可选择地，本专利技术的滤波腔体的压铸方法进一步包括步骤(6)，将步骤(5)中水淬后的滤波腔体在185～250摄氏度条件下时效处理3～5小时。其中，压射比压是压铸的液体金属单位面积上所受的压力。压射比压的选择根据不同合金和铸件的结构特性确定。压射速度的选择，对于厚壁或内部质量要求较高的铸件，选择较低的充填速度和高的增压压力；对于薄壁或表面质量要求高的铸件以及复杂的铸件，选择较高的压射比压和高的充填速度。增压压力是在模具充满合金且处于液态或半液态时建立，这样增压才能在铸件各个部位起作用。增压的作用是减小铸件的孔隙度，降低气孔及缩孔对铸件质量的影响。作用在合金上的增压压力是由压铸经验选取的，并结合铸件对合金密度及强度的要求及加工部位要求确定。Buehler公司推荐的增压比压是：对于一般的铝、镁及铜压铸件取40Mpa，重要的铸件取40-60Mpa，对于有气密性要求的铸件取80-100Mpa。对于薄壁铸件可选36-60Mpa的增压；对于厚壁压铸件可用60～80MPa的增压，通常增压可以在40-70Mpa范围选取。固溶处理是为了溶解基体内的碳化物、γ'相等以得到均匀的过饱和固溶体，便于时效处理时重新析出颗粒细小、分布均匀的碳化物和γ'等强化相，同时消除由于冷热加工产生的应力，使合金发生再结晶。其次，固溶处理是为了获得适宜的晶粒度，以保证合金高温抗蠕变性能。固溶处理的温度范围大约在980～1250℃之间，主要根据各个合金中相析出和溶解规律及使用要求来选择，以保证主要强化相必要的析出条件和一定的晶粒度。本专利技术的滤波腔体的压铸方法包括在200～205℃时效处理3～5小时，随炉冷却后得到滤波腔体，目的在于通过控制加热速度使滤波腔体的温度在200～205℃温度下，保温3～5小时后冷却，改变其滤波腔体内部的组织，提高其力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工性能，获得尺寸的稳定性。本专利技术的滤波腔体的压铸方法在铝合金液凝固过程中同时施以电磁搅拌和机械搅拌，充分的破碎铝合金液中的支状初生固相，得到液态金属母相中均匀悬浮着球状、椭球状或蔷薇初生固相的固液混合浆料，即半固态铝合金浆料。本专利技术的滤波腔体的压铸方法中铝合金液在电磁感应器产生的磁场作用下产生感应电流，感应电流与电磁感应器产生的磁场相互作用产生推动铝合金液流动的电磁力，铝合金液在电磁力作用下沿磁场方向进行电磁搅拌，搅拌杆的机械搅拌为自搅拌器中心向搅拌器边缘转圈往返旋转搅拌铝合金液，破坏铝合金液的电磁搅拌过程，进一步增加铝合金液发生的碰撞强度，以使得半固态铝合金浆料中的α-Al晶粒的尺寸更小、球形度更高，半固态铝合金浆料具有更好的流动性，更有利于半固态铝合金浆料的压铸成形。本专利技术的滤波腔体的压铸方法，将半固态技术应用于腔体滤波器的生产领域，与传统的普通液态压铸成型工艺相比，普通液态压铸是喷射充型，但是半固态成型时，金属充型平稳，不易发生紊流和喷溅，减轻了金属的氧化、裹气的情况，制备得到的滤波腔体的内部结构致密，气孔、偏析等缺陷少，晶粒细小，力学性能高，力学性能提高，其强度高于传统的液态金属压铸件。本专利技术的滤波腔体的压铸方法凝固时间短、加工温度低、凝固收受率小，提高了铸件的尺寸精度的同时提高产品的生产率，节约生产成本，更适用于工业广泛应用。铝合金液搅拌成为半固态铝合金浆料的过程中已释放了部分结晶潜热，减轻后续压铸成型产生的热冲击，半固态铝合金浆料压铸成型时产生的剪切应力，比传统的枝晶浆料小至少三个数量级，因此获得的滤波腔体充型平稳、热负荷小、热疲劳强度降低、具有更长的使用寿命。由于半固态铝合金浆料晶粒细小，压铸成型不易发生紊流和喷溅，所以压铸获得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滤波腔体的压铸方法，其特征在于，包括：(1)将铝合金液转移至内部设有电磁感应器和搅拌杆的搅拌器，所述搅拌杆穿设于所述搅拌器内部；(2)盖合所述搅拌器，抽空所述搅拌器内部的空气；(3)在密闭真空条件下启动所述搅拌器搅拌铝合金液，使得铝合金液在所述电磁感应器产生磁场方向上进行电磁搅拌，同时在所述搅拌杆的转动作用下进行机械搅拌，铝合金液搅拌至半固态停止搅拌得到半固态铝合金浆料，搅拌时间设定为20～80分钟，半固态铝合金浆料的温度为550～650摄氏度；以及(4)将步骤(3)中得到的半固态铝合金浆料注入滤波模具，以1.5～2.5米/秒的压射速度、30～80兆帕的压射比压、60～80兆帕的增压压力压铸成型，保压7～30秒得到滤波腔体，其中，滤波模具的温度设定为250～400摄氏度。

【技术特征摘要】
1.一种滤波腔体的压铸方法，其特征在于，包括：(1)将铝合金液转移至内部设有电磁感应器和搅拌杆的搅拌器，所述搅拌杆穿设于所述搅拌器内部；(2)盖合所述搅拌器，抽空所述搅拌器内部的空气；(3)在密闭真空条件下启动所述搅拌器搅拌铝合金液，使得铝合金液在所述电磁感应器产生磁场方向上进行电磁搅拌，同时在所述搅拌杆的转动作用下进行机械搅拌，铝合金液搅拌至半固态停止搅拌得到半固态铝合金浆料，搅拌时间设定为20～80分钟，半固态铝合金浆料的温度为550～650摄氏度；以及(4)将步骤(3)中得到的半固态铝合金浆料注入滤波模具，以1.5～2.5米/秒的压射速度、30～80兆帕的压射比压、60～80兆帕的增压压力压铸成型，保压7～30秒得到滤波腔体，其中，滤波模具的温度设定为250～400摄氏度。2.一种权利要求1所述的滤波腔体的压铸方法，其特征在于，步骤(4)进一步包括：(4.1)准备滤波模具，向模腔内部喷涂润滑剂；(4.2)将铝合金半固态浆料注入滤波模具内，注入压力设定为100～175兆帕，压射速度设定为1.5～2.5米/秒，压射比压设定为30～50兆帕、增压压力设定为60～80兆帕，压铸成型；(4.3)压铸成型后，继续将压力维持在100～175兆帕，维持时间设定为7～15秒，直至滤波腔体铸件凝固，冷却后得到滤波腔体。3.一种权利要求2所述的滤波腔体的压铸方法，其特征在于，步骤(1)之前进一步包括准备步骤a：准备铝合金，将铝合金加热至熔融得到铝合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：张莹，谭劼，王继成，李谷南，黄子强，任怀德，
申请(专利权)人：珠海市润星泰电器有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44