一种半固态浆料制浆头制造技术

本发明专利技术公开了一种半固态浆料制浆头，包括用于插入待制备浆料中的制浆棒、设于制浆棒顶部的联接座，联接座与制浆棒之间形成封闭内腔，制浆棒的至少下部棒体上密布地设置有具有透气功能的微孔，联接座上或制浆棒的上部还开设有与封闭内腔相连通的介质入口。制浆工作时，通过向封闭内腔中持续通入惰性气体，使得惰性气体经制浆棒上密布的微孔渗入浆料溶液中而与浆料溶液之间发生激烈碰撞反应与热交换，从而可达到出渣、除气、细化材料内部晶体结构及换热的效果，使得浆料内部的温度均匀及内部晶体组织更均匀，所制备的浆料经压铸后获得的产品金相组织更均匀，同时还可显著地缩短制浆时间，尤其适用于铝合金、镁合金、铝—镁合金溶液半固态制浆。

Semi-solid slurry pulping head

The invention discloses a semi-solid slurry pulping head, includes a connecting seat to be inserted in the slurry preparation, pulping in pulp at the top of the stick rod, closed cavity formed between the connecting seat and pulping rod, rod at least lower pulp on the rod body is provided with microporous breathable function, medium entrance connecting seat on the upper part of the rod or pulp also opened and closed is communicated with the inner cavity of the. The pulping work, through to the closed cavity continuously into the inert gas, the inert gas into the solution with pulp slurry by microporous on a stick and with the paste solution collision reaction and heat exchange, so as to achieve the slag and gas removal, the internal crystal refinement of materials structure and the effect of heat transfer, the slurry internal temperature uniformity and internal microstructure more uniform microstructure of products prepared by slurry obtained by casting after more evenly, and can significantly shorten the pulping time, especially suitable for Aluminum Alloy, magnesium alloy, aluminum - magnesium alloy semi-solid pulping solution.

【技术实现步骤摘要】
一种半固态浆料制浆头
本专利技术涉及一种半固态浆料制浆头。
技术介绍
半固态金属成形技术是一种介于固态成形与液态成形之间的金属成形技术，其具有液态成形流动应力低，成形速度快，可成形复杂形状零部件的优点，目前受到学术界、制造业等领域广泛的关注和研究。而半固态金属成形技术中，最关键的技术就在于如何制备性能优异的半固态浆料。目前，半固态浆料在制备的过程中普遍采用方法是，先采用机械搅拌棒进行搅拌，然后再对搅拌棒进行冷却或者加入相同材料的固态材料。这样的制浆方式存在搅拌棒磨损快、成本高、搅拌时间长、冷却时间长等缺点，影响生产节拍与效率，处理后的金属液存在温度不均和晶体结构不均匀等缺陷，严重影响生产成本、生产效率及产品质量。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种新型制浆方式的半固态浆料制浆头。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种半固态浆料制浆头，所述制浆头包括用于插入待制备浆料中的制浆棒、设于所述制浆棒顶部的联接座，所述联接座与所述制浆棒之间形成封闭内腔，所述制浆棒的至少下部棒体上密布地设置有具有透气功能的微孔，所述联接座上或所述制浆棒的上部还开设有与所述封闭内腔相连通的介质入口。优选地，所述制浆棒包括与所述联接座相连接的连接杆部、位于所述连接杆部下方的制浆杆部，所述制浆杆部上密布地设置有所述的微孔。进一步地，所述制浆杆部由陶瓷、石墨、氮化硅、碳化硅材料或不锈钢材料制成。优选地，所述制浆棒的下部还固定地设置有搅拌叶轮。优选地，所述制浆头还包括固设于所述封闭内腔中的导流管，所述导流管的上部与所述介质入口相接且所述导流管向下伸入所述封闭内腔的下部。进一步地，所述介质入口开设在所述联接座上，所述导流管的上部固定连接在所述联接座上并与所述介质入口相接。优选地，所述介质入口处设有用于选择通入介质的控制阀，所述制浆棒的上部或所述联接座上还开设有与所述封闭内腔相连通的介质出口。优选地，所述制浆棒的上部与所述联接座相对固定地设置，或者所述制浆棒可绕自身轴心线旋转地连接在所述联接座上。优选地，所述制浆头还包括冷却环，所述冷却环固定地套设在所述联接座的外侧或所述制浆棒的上部外侧，所述冷却环上开设有用于对所述制浆棒的外侧周壁进行吹气冷却的环状吹气孔。进一步地，所述冷却环套设在所述制浆棒的上部外侧并固定地位于所述联接座的下方，所述环状吹气孔的出风口朝向所述制浆棒的外侧周壁。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：采用本专利技术的半固态浆料制浆头进行制浆工作时，通过向制浆头的封闭内腔中持续通入如氮气的惰性气体，使得惰性气体经制浆棒上密布的微孔渗入浆料溶液中而与浆料溶液之间发生激烈碰撞反应并迅速带走热量，对金属溶液进行急冷，从而达到出渣、除气、细化和改变材料内部的晶体组织以及换热的效果，使得浆料内部的温度均匀及内部晶体组织更均匀，所制备的浆料经压铸后获得的产品金相组织更均匀，同时还可显著地缩短制浆时间，尤其适用于铝合金、镁合金、铝—镁合金溶液半固态制浆。附图说明附图1为本实施例的制浆头的结构示意图；附图2为附图1的制浆头上搅拌叶轮的俯视图；附图3为附图1的制浆头在冷却环通入冷却介质后的示意图；附图4为本实施例的制浆机的整体结构示意图；附图5为制浆头未制浆工作前铝合金溶液的金相图；附图6为采用本实施例的制浆头进行制浆后铝合金溶液的金相图；其中：10、制浆头；1、联接座；11、介质入口；12、介质出口；2、制浆棒；21、连接杆部；22、制浆杆部；22a、叶轮安装部；3、导流管；4、搅拌叶轮；41、叶片；5、冷却环；51、环状吹气孔；52、吹气介质入口；6、温度传感器；20、机座；201、底座；202、立柱；203、横梁、204、支座；205、调节座；206、第一手轮；207、第二手轮；30、支架；40、旋转马达（旋转驱动件）；50、气控系统；60、盛汤容器。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例来对本专利技术的技术方案作进一步的阐述。参见图1、图3所示的半固态浆料制浆用制浆头10，包括用于插入待制备浆料中的制浆棒2、设于制浆棒2顶部的联接座1，联接座1与制浆棒2之间形成封闭内腔。具体地，制浆棒2具有开口朝上的中空内腔，联接座1设于制浆棒2的顶部并封闭其开口而使得联接座1与制浆棒2之间形成封闭内腔。制浆棒2的至少下部棒体上密布地设置有具有透气功能的微孔，该微孔的孔径为0.5μm—25μm之间，孔隙率在45%-55%，这样可使得通入上述封闭内腔中具有一定压力的惰性气体能够经该微孔溢出，这样，当制浆头10插设在待制备浆料中进行制浆工作时，向上述封闭内腔中通入惰性气体时，该惰性气体可通过制浆棒2上的微孔均匀地渗入浆料溶液中而与之发生激烈的碰撞反应并迅速带走热量，对金属溶液进行急冷，从而达到出渣、除气、细化和改变材料内部的晶体组织以及换热的效果。参见图1、图3所示，本实施例中，制浆棒2包括与联接座1相连接的连接杆部21、位于连接杆部21下方的制浆杆部22，制浆杆部22上密布地设置有上述的微孔结构。具体地，该制浆杆部22可采用陶瓷、石墨、氮化硅或碳化硅、不锈钢等材料制成，采用上述材料制作制浆杆部22时，分子间的间隙便形成了密布的毛细微孔结构而使得制浆杆部22具有透气功能。连接杆部21此处采用不透气的材料制成，这样可在制浆过程中减少通入的惰性气体的损失。当然，在某些设置方式中，也可以将整个制浆棒2制成整体均具有毛细微孔结构的棒体。参见图1、图3所示，联接座1上或者制浆棒2的上部还开设有与上述封闭内腔相连通的介质入口11与介质出口12，此处，介质入口11与介质出口12均开设在联接座1上。介质入口11处通过电磁控制阀连接有惰性气体源与冷却介质源，通过电磁控制阀的工作状态切换而可选择地向制浆头10的封闭内腔中通入惰性气体或者冷却介质；介质出口12可打开或关闭。该制浆头10在制浆工作时，介质出口12关闭而介质出口11与惰性气体源相连通以持续地向封闭内腔中供入惰性气体；当制浆头10制浆结束后，介质出口12开启而介质入口11与冷却介质源相连通以向封闭内腔中供入冷却介质，以快速地对封闭内腔进行换热，使得制浆头10快速冷却，该冷却介质源优选地采用压缩空气。参见图1、图3所示，该制浆头10还包括固设于封闭内腔中的导流管3，该导流管3的上部固定连接在联接座1上并与介质入口11相连接，该导流管3向下伸入封闭内腔的下部，这样，当向介质入口11通入惰性气体或其他介质时，通入的介质可经导流管3流入制浆棒2的下部从而使得通入的介质快速地在封闭内腔中均匀分布。该制浆头10在插入待制备浆料中进行制浆操作时可同时进行搅拌操作，从而使得待制备浆料溶液内部的温度及晶体组织分布更均匀。参见图1、图3所示，该制浆头10还包括固定地设置在制浆棒2下部的搅拌叶轮4，该搅拌叶轮4的外侧周部上均匀间隔地设有多个叶片41，如图2所示。制浆棒2的制浆杆部22的下部还设有环状的叶轮安装部22a以用于安装该搅拌叶轮4。该制浆头10还包括冷却环5，该冷却环5固定地套设在联接座1的外侧或制浆棒2的上部外侧，冷却环5上开设有用于对制浆棒2的外侧周壁进行吹气冷却的环状吹气孔51、与环状吹气孔51相连通的吹气介质入口52，在本实施例中，参见图1、图3所示，该冷却环5套设在制浆棒2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半固态浆料制浆头，其特征在于：所述制浆头包括用于插入待制备浆料中的制浆棒、设于所述制浆棒顶部的联接座，所述联接座与所述制浆棒之间形成封闭内腔，所述制浆棒的至少下部棒体上密布地设置有具有透气功能的微孔，所述联接座上或所述制浆棒的上部还开设有与所述封闭内腔相连通的介质入口。

【技术特征摘要】
1.一种半固态浆料制浆头，其特征在于：所述制浆头包括用于插入待制备浆料中的制浆棒、设于所述制浆棒顶部的联接座，所述联接座与所述制浆棒之间形成封闭内腔，所述制浆棒的至少下部棒体上密布地设置有具有透气功能的微孔，所述联接座上或所述制浆棒的上部还开设有与所述封闭内腔相连通的介质入口。2.根据权利要求1所述的半固态浆料制浆头，其特征在于：所述制浆棒包括与所述联接座相连接的连接杆部、位于所述连接杆部下方的制浆杆部，所述制浆杆部上密布地设置有所述的微孔。3.根据权利要求2所述的半固态浆料制浆头，其特征在于：所述制浆杆部由陶瓷、石墨、氮化硅、碳化硅材料或不锈钢材料制成。4.根据权利要求1所述的半固态浆料制浆头，其特征在于：所述制浆棒的下部还固定地设置有搅拌叶轮。5.根据权利要求1所述的半固态浆料制浆头，其特征在于：所述制浆头还包括固设于所述封闭内腔中的导流管，所述导流管的上部与所述介质入口相接且所述导流管向下伸入所述封闭内腔的下部。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王万里，
申请(专利权)人：苏州金澄精密铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32