非晶合金压铸设备及非晶合金压铸工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种非晶合金压铸设备及非晶合金压铸工艺，所述非晶合金压铸设备包括：可闭合和可打开的定模和动模且闭合时在它们之间限定出模腔；内限定有封闭腔室的封闭仓且封闭仓具有送料口；与封闭仓相连用于向封闭腔室内供给保护气体的保护气体供给装置且封闭腔室内的保护气体为正压；设在封闭仓内的熔化容器；与模腔连通且具有熔体入口的压射筒，压射筒内设有用于将熔融非晶合金熔体喷射到模腔内的压射塞；驱动装置；和有害气体净化装置，有害气体净化装置与封闭仓相连用于净化封闭腔室内的有害气体。根据本发明专利技术实施例的非晶合金压铸设备，结构简单，采用正压保护气体，无需建立高真空度，降低了制造成本和维护成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非晶合金压铸设备和非晶合金压铸工艺。
技术介绍
非晶合金材料也被称作金属玻璃，由于组成合金的原子无序的独特排列结构，而具有不同于普通结晶态金属材料的优异的物理、化学性质，例如高屈服强度、高硬度、超弹性(高弹性极限)、高耐磨损性、高耐腐蚀性等。同时，非晶合金由于特殊的结构和化学性质还具有优异的铸造性能。非晶合金在成型过程中由于要形成非晶态结构，因此需要防止异质形核出现。由于非晶合金通常含有活泼性元素，如锆、铝、镁、钛、稀土等元素，因此容易与非金属气体元素发生反应形成异质形核点，而导致很难获得非晶态结构或者大大降低非晶合金的临界尺寸。美国专利US6021840提出了真空压铸技术，该技术通过形成真空避免非晶合金熔体和成型过程中合金元素的氧化。然而，真空技术的应用，尤其高真空环境气氛的建立，例如在美国专利US6021840中，真空度甚至高达IOOOum汞柱，为了获得高真空度，一方面增加了设备成本，另一方面延长了非晶合金的铸造周期，降低了生产效率。同时，真空系统需要复杂的封闭系统来维持，封闭系统极大地影响了工人操作的连续性和方便性，增加了生产的难度。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决上述技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种非晶合金压铸设备，该压铸设备结构简单，采用正压保护气体，无需建立高真空度，降低了制造成本和维护成本。本专利技术的另一目的在于提出一种非晶合金压铸工艺，该工艺操作简单，成本低，周期短，效率高。根据本专利技术第一方面实施例的非晶合金压铸设备，包括定模和动模，所述定模和动模可闭合和可打开，所述定模和动模闭合时在它们之间限定出模腔；封闭仓，所述封闭仓内限定有封闭腔室且所述封闭仓具有送料口 ；保护气体供给装置，所述保护气体供给装置与所述封闭仓相连用于向所述封闭腔室内供给保护气体且所述封闭腔室内的保护气体为正压；熔化容器，所述熔化容器设在所述封闭仓内，用于接纳和熔化从所述送料口加入的非晶合金；压射筒，所述压射筒与所述模腔连通且具有熔体入口，所述压射筒内设有用于将所述熔融非晶合金熔体喷射到所述模腔内的压射塞；驱动装置，所述驱动装置与所述压射塞相连用于驱动所述压射塞在所述压射筒内移动；和有害气体净化装置，所述有害气体净化装置与所述封闭仓相连用于净化所述封闭腔室内的有害气体。根据本专利技术实施例的非晶合金压铸设备，通过设置有保护气体供给装置和有害气体净化装置，当有害气体净化装置对封闭腔室内的有害气体进行净化后，保护气体供给装置向封闭腔室内输送保护气体且使得封闭腔室内的保护气体保持为正压，使得在打开送料口向熔化容器内投料时或从取件口取件时都不会导致外界空气进入封闭腔室内，有效的隔绝了非晶合金熔体与空气的接触，避免非晶合金熔体与有害气体元素发生反应形成异质形核点而导致很难获得非晶态结构或者大大降低非晶合金的临界尺寸，而且无需对封闭腔室反复进行抽真空导致的生产周期的延长和生产成本的提高，实现了连续生产，提高了生产率，降低了生产成本，且压铸设备结构简单，采用正压保护气体，无需建立非常高的真空度， 降低了制造成本和维护成本。根据本专利技术的一个实施例，所述有害气体净化装置为抽真空装置和气体净化器中的一种或它们的组合。由此，便于维持封闭腔室内的有害气体的浓度。具体地，所述有害气体为Ν2、ο2、Η2ο、α)2中的至少一种。在本专利技术的一个实施例中，所述非晶合金压铸设备构造为卧式，其中所述定模和动模设在所述封闭仓外面。在本专利技术的另一个实施例中，所述非晶合金压铸设备构造为立式，其中所述定模和动模设在所述封闭仓内部。根据本专利技术的一个实施例，所述定模和动模之间设有真空密封件，从而保证模腔的密闭性。根据本专利技术的一个实施例，所述压射筒通过设在所述定模上的连通通道与所述模腔连通，因此，结构简单且避免了熔融非晶合金熔体从压射筒运送到模腔过程中泄露。在本专利技术的一个实施例中，所述保护气体为惰性气体中的一种或多种。根据本专利技术的一个实施例，所述封闭腔室内的保护气体压力介于1个大气压与 1.1个大气压之间。由此，从而保证在打开送料口往熔化容器投料时或者从取件口取件时都不会导致外界空气进入封闭腔室中。在本专利技术的一个实施例中，所述保护气体的密度大于等于空气密度，从而在打开送料口往熔化容器投料或者从取件口取件时，密度较大的保护气体不会过多的从送料口和取件口溢出，且不会导致外界空气进入封闭腔室。在本专利技术的一个实施例，所述熔化容器包括坩埚和用于加热所述坩埚的加热装置。具体地，所述加热装置为感应加热装置、电弧加热装置和电阻加热装置中的一种。根据本专利技术进一步的实施例，非晶合金压铸设备还包括模腔抽真空装置，所述模腔抽真空装置与所述模腔相连用于对所述模腔抽真空。通过进一步降低模腔内的有害气体浓度和提高压铸过程中的气体排气，进一步隔绝了非晶合金熔体与有害气体的接触，避免非晶合金熔体与有害气体元素发生反应形成异质形核点而导致很难获得非晶态结构或者大大降低非晶合金的临界尺寸，且减小了非晶合金压铸件的气孔率，改善了材料性能。根据本专利技术第二方面实施例的一种非晶合金压铸工艺，包括以下步骤对非晶合金压铸设备的封闭仓的封闭腔室进行净化，以使所述封闭腔室内的有害气体的浓度低于预定浓度；向所述封闭腔室内供给保护气体且使所述封闭腔室内的保护气体保持为正压；从所述封闭腔室上的送料口将非晶合金送入位于所述封闭腔室内的熔化容器内进行熔化，得到熔融的非晶合金，且在通过所述送料口向所述熔化容器内送料时所述封闭腔室内的保护气体从所述送料口溢出；将所述熔融的非晶合金从所述熔化容器加入到压射筒内；从所述压射筒内将所述熔融的非晶合金压射到由所述非晶合金压铸设备的定模和动模限定出的模腔内成型；和打开所述定模和动模以从所述非金合金压铸设备的取件口取出成型的非晶合金产品，且在取出所述非晶合金产品时所述封闭腔室内的一部分保护气体从所述取件口溢出。根据本专利技术实施例的非晶合金压铸工艺，通过对封闭腔室进行净化后再通入保护气体且使得封闭腔室内的保护气体保持为正压，有害气体浓度低于预定浓度，且在打开送料口往熔化容器投料和打开取件口取出成型的非金合金产品时，都会有一部分保护气体溢出，从而不会导致外界空气从送料口和取件口进入到封闭腔室内，避免了熔化容器内的非晶合金熔化时与有害气体发生反应而产生异质形核点，而导致很难获得非晶态结构或者大大减低非晶合金的临界尺寸。由于封闭腔室内的保护气体保持为正压，且在向封闭腔室内送料和取出压铸件时并不破坏封闭腔室内的气氛环境，同时由净化系统维持封闭腔室内可能出现的超标的有害气体，因此无需反复地对封闭腔室抽真空，也无需对封闭腔室建立非常高的真空度，因此提高了压铸效率，降低了生产成本。而且送料口可以随时打开和关闭进行投料，提高压铸效率和降低生产成本。根据本专利技术的一个实施例，所述净化包括利用抽真空装置对所述封闭腔室抽真空和利用气体净化器对所述封闭腔室内的气体进行净化中的至少一种。由此，便于控制和维持有害气体的浓度符合工艺要求。在本专利技术的一个实施例中，所述封闭腔室内的保护气体压力介于1个大气压与 1.1个大气压之间的正压。由此，保证了在打开送料口往熔化容器投料时或者从取件口取件时都不会导致外界空气的引入而污染封闭腔室中的保护气体。可选地，所述保护气体为惰性气体中的一种或多种。由此，避本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张法亮，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：