一种用于全自动制备半固态合金浆料装置中的搅拌头制造方法及图纸

一种用于全自动制备半固态合金浆料装置中的搅拌头，包括一上端开设有一容置空间的外壳、一环状密封套以及一棒芯，所述棒芯的外周侧开设有一循环水路，所述环状密封套内侧与所述棒芯外侧过盈配合并且上下端的连接处均密封焊接、外侧螺纹连接在所述容置空间内。在压铸生产过程中由单一的搅拌头即可在生产节拍内快速完成制浆，不需要更换搅拌头，在其制浆效率上不低于Rheomet RSF快速制浆方法，并且高于目前已知的大部分制浆方法，而且其搅拌头可以反复利用，而不需要增加其他的辅助成本，相较于其他制浆方法成本更低，为进一步的提高大规模工业化生产提供最佳条件。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种搅拌头，尤其是指一种用于全自动制备半固态合金浆料装置中的搅拌头。
技术介绍
半固态制浆技术，是指金属在凝固过程中，进行剧烈搅拌控制固-液态温度区间得到一种液态金属母液中均匀地悬浮着一定固相组分的固液混合浆料(固相组分甚至可高达60%) ，这种半固态金属浆料具有流变特性，即具有很好的流动性，易于通过普通铸造方法制成复杂产品。从20世纪70年代美国麻省理工大学提出半固态成形技术以来，半固态制浆技术一直是研究和开发重点，近年来也得到快速发展。制浆的目的是为了打碎枝晶或小面化的晶体形态，获得球晶状，并控制冷却凝固过程中的晶体长大，从而获得具有良好流变特性的合金浆料。半固态成形技术打破了传统的枝晶凝固模式，使合金组织均匀，降低了铸件内部缺陷，提高了铸件的综合性能，在同等要求的条件下，还可适当的减小铸件壁厚，从而减轻铸件重量。目前，关于半固态浆料的制备装置与工艺有很多，如机械搅拌法、电磁搅拌法、超声搅拌法、控制凝固法、应变激活工艺、粉末冶金法，但是现有这些半固态制浆装置和方法当中都存在的效率低、成本高、固相率难以控制等问题，使得半固态成型技术很难实现大规模工业化生产。近年来，福建省瑞奥麦特轻金属有限责任公司引进的Rheomet RSF快速制浆技术，成为中国国内最早实现工业化利用半固态成型技术的企业，并且在其关联企业福建金瑞高科有限公司得到更大规模的工业化生产应用。Rheomet RSF快速制浆方法是指在合金浆料冷却过程中将固态金属或合金装入，并进行快速搅拌，固态金属或合金在搅拌过程中逐渐熔融到合金浆料当中，起到快速降低合金浆料温度的目的，并促进成核的孕育。这种方法虽然效率高，但依然存在成本高的问题。
技术实现思路
本技术提供一种用于全自动制备半固态合金浆料装置中的搅拌头，其主要目的在于克服现有制浆技术中所用的搅拌头成本高的缺陷。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种用于全自动制备半固态合金浆料装置中的搅拌头，包括一上端开设有一容置空间的外壳、一环状密封套以及一棒芯，所述棒芯的外周侧开设有一循环水路，所述环状密封套内侧与所述棒芯外侧过盈配合并且上下端的连接处均密封焊接、外侧螺纹连接在所述容置空间内。进一步的，所述循环水路为一螺旋状循环水路。进一步的，所述循环水路的进水端通过一进水管与一冷却机的出水孔连通、出水端通过一出水管与该冷却机的进水孔连通。进一步的，所述进水端位于所述循环水路的上端，所述出水端位于所述循环水路的下端。和现有技术相比，本技术产生的有益效果在于:1、本技术结构简单、实用性强，在压铸生产过程中由单一的搅拌头即可在生产节拍内快速完成制浆，不需要更换搅拌头，在其制浆效率上不低于Rheomet RSF快速制浆方法，并且高于目前已知的大部分制浆方法，而且其搅拌头可以反复利用，而不需要增加其他的辅助成本，相较于其他制浆方法成本更低，为进一步的提高大规模工业化生产提供最佳条件。2、在本技术中，合金浆料的热量由外壳传递给环形密封套，再由环形密封套传递给棒芯，棒芯的热量则由循环水路的循环水快速带走，最终起到快速降低合金浆料的温度的作用。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为图1的正视图。图3为图1的侧视图。图4为本技术中所述搅拌器与搅拌头的半剖示意图。图5为本技术中所述搅拌器与搅拌机构的半剖示意图。图6为技术中所述搅拌头进入料勺内的示意图。图7为图1中外壳形状为键齿形的搅拌头的俯视图。具体实施方式下面参照附图说明本技术的具体实施方式。参照图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7。一种全自动制备半固态合金浆料的装置，包括料勺1、六轴机器人2、装设于该六轴机器2人上的搅拌机构3、冷却机4、与该六轴机器人2控制连接的搅拌器5以及用于控制该六轴机器人2与冷却机4动作的控制柜6。搅拌器5上端可转动装设在搅拌机构3上、下端与一搅拌头7连接。搅拌头7内设有一循环水路8，搅拌器5内设有一进水管51与一出水管52，循环水路8进水端81与进水管51下端连通、出水端82与出水管52下端连通，其中，进水端81位于循环水路8的上端，出水端82位于循环水路8的下端，进水管51上端与出水管52上端均与冷却机4连通。通过在搅拌头7内设置循环水路8，使得搅拌过程中，熔融合金10内的热量能够传递给循环水路8内循环流动的水，从而使熔融合金10降温形成半固态合金浆料，大大提高了制浆效率。具体为：搅拌头7对合金浆料进行快速旋转搅拌，以获得球状晶微观组织结构，同时合金浆料被很快地冷却，以快速获得具有良好触变性能的半固态合金浆料，其微观组织结构为球状晶特点，从而便于进行下一步的工序，如铸造成型。本技术制得的半固态浆料经过压铸成型后的铸件的金相组织可见固溶体的晶粒圆整度很好，其晶体大小基本都在50μm左右。本技术在压铸生产过程中由单一的搅拌头即可在生产节拍内快速完成制浆，不需要更换搅拌头，在其制浆效率上不低于Rheomet RSF快速制浆方法，并且高于目前已知的大部分制浆方法，而且其搅拌头可以反复利用，而不需要增加其他的辅助成本，相较于其他制浆方法成本更低，为进一步的提高大规模工业化生产提供最佳条件。参照图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7。搅拌头7包括一上端开设有一容置空间的外壳71、一环状密封套72以及一棒芯73。循环水路8为开设在棒芯73外周侧的螺旋状循环水路，环状密封套72内侧与棒芯73外侧过盈配合、外侧螺纹连接在容置空间内，并且环状密封套72内侧与棒芯73外侧的上下端的连接处均密封焊接，保证不会漏水。合金浆料10的热量由外壳71传递给环形密封套72，再由环形密封套72传递给棒芯73，棒芯73的热量则由循环水路8的循环水快速带走，最终起到快速降低合金浆料10温度的作用。通过设置三个部分，还可以在搅拌头损坏时，不用更换整个搅拌头，只需要对损坏的部分进行更换，节省了维修成本。参照图4和图7。外壳71的材质采用一种特殊陶瓷材料，其为由立方氮化硼与氮化铝组成的复合材料，该复合材料以立方氮化硼为基体，立方氮化硼的组分为90%～99%之间，剩余组分为氮化铝，其作用在于搅拌的同时可以作为合金浆料的冷却介质。该材料具有很好的导热性，导热系数可达100 W/m•K以上；具有很好的耐化学腐蚀性，化学性质稳定，对所有熔融金属化学呈惰性，抗氧温度900℃，耐高温2000℃；还具有良好的润滑性能，不易粘料，不会改变合金浆料的化学成分。因此，该材料是最适合用做搅拌头外壳的材料，在搅拌的过程中，易于将合金浆料的温度传递给环形密封套，并由循环水路中的水带走热量，最终起到快速降温的作用。参照图4和图7。环状密封套72与棒芯73的材质均为紫铜。紫铜的导热系数超过400W/m•K，设置环形密封套72的材质为紫铜可以作为外壳与棒芯的导热介质，同时由于其与棒芯73过盈配合，密封焊接，可保证不会漏水；另外，设置棒芯73的材料为紫铜，可以很容易吸收环形密封套所传递过来的热量，并传递给循环水路8中的水，从而使棒芯73快速冷却以继续吸收外壳71传递过来的热量，冷却效率还可通过调整冷却机中水的流量来控制。参照图1、图4和图7。外壳71的外周侧形状可以为圆形、键齿形、多边形、梅花形中的一种，且不局限于其它多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于全自动制备半固态合金浆料装置中的搅拌头，其特征在于：包括一上端开设有一容置空间的外壳、一环状密封套以及一棒芯，所述棒芯的外周侧开设有一循环水路，所述环状密封套内侧与所述棒芯外侧过盈配合并且上下端的连接处均密封焊接、外侧螺纹连接在所述容置空间内。

【技术特征摘要】
1.一种用于全自动制备半固态合金浆料装置中的搅拌头，其特征在于：包括一上端开设有一容置空间的外壳、一环状密封套以及一棒芯，所述棒芯的外周侧开设有一循环水路，所述环状密封套内侧与所述棒芯外侧过盈配合并且上下端的连接处均密封焊接、外侧螺纹连接在所述容置空间内。2.如权利要求1所述一种用于全自动制备半固态合金浆料装置中的搅拌头，其特征在于：所述循环水路为一...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑江水，杨杰，薛财荣，苏孙思，
申请(专利权)人：福建省金瑞高科有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35