一種複合材料的攪拌裝置製造方法
2023-09-16 22:35:20
一種複合材料的攪拌裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種複合材料的攪拌裝置：該裝置由電機，真空室，攪拌裝置，送粉器，擋板，製備室，加熱器，保溫室組成。該裝置採用雙攪拌裝置，內攪拌裝置和外攪拌裝置的共同作用，可使顆粒增強材料容易加入到合金熔體中，並分散均勻，克服了採用單一攪拌裝置導致的複合材料中增強材料分散不均勻的技術難題，有利於獲得高品質的複合材料。
【專利說明】一種複合材料的攪拌裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及金屬材料加工【技術領域】，涉及一種複合材料的攪拌裝置。
【背景技術】
[0002]複合材料由於具有高比強、高比剛、高耐磨、低熱膨脹及優良的減震性能尺寸穩定性等優異的綜合性能，是航空航天、汽車製造等領域關鍵零部件輕量化、高性能化的理想材料，具有巨大的應用潛力廣闊和廣闊的市場前景。
[0003]目前，複合材料的製備方法主要有粉末冶金法和液態鑄造法。
[0004]粉末冶金法製備的鋁基複合材料綜合性能良好，可以實現體積質量差大的金屬與粒子的複合，可製備高體分顆粒增強的複合材料，但是該方法工藝複雜，流程長，製備成本較聞。
[0005]液態鑄造法是通過攪拌器的旋轉運動使增強材料均勻分布在金屬熔體中，然後澆注成型。此法所用設備簡單，操作方便，成本低，但增強顆粒不易與基體材料混合均勻，且材料的吸氣較嚴重。
[0006]在液態鑄造法中，增強材料在基體中的均勻分布對複合材料的性能與質量影響很大，直接關係著複合材料的品質。而攪拌器的設計和結構決定著增強體在基體材料中的分散程度，也決定了增強體在基體中的分布程度。為此，本方案提出了一種複合材料的攪拌裝置及其製備方法。
【發明內容】
[0007]本實用新型的目的在於提供一種製備複合材料用的設備簡單，操作方便，成本低的攪拌裝置。
[0008]為實現上述目的，本實用新型所提供的技術方案為:一種複合材料的攪拌裝置，它包括有內電機、外電機、真空室、攪拌裝置、送粉器、擋板、製備室、加熱器、保溫室，其中，製備室外側依次包覆有加熱器和保溫室，攪拌裝置固裝在真空室內，並與真空室外的內電機、外電機相連接；送粉器安裝在真空室內，送粉器的出口端延伸至製備室內腔，製備室上部設有與送粉器相配合的擋板；攪拌裝置分為內攪拌裝置和外攪拌裝置，內攪拌裝置與內電機相連，外攪拌裝置與外電機相連；內攪拌裝置由內攪拌杆和內攪拌頭組成，內攪拌杆下部與內攪拌頭相接，內攪拌杆上部與內電機相接；外攪拌裝置由外攪拌杆和外攪拌頭組成，外攪拌杆下部與外攪拌頭相接，外攪拌杆上部與外電機相接；所述的內攪拌杆套裝於外攪拌杆內，並與外攪拌杆銜接。
[0009]所述的內攪拌頭在內電機的帶動下通過內攪拌杆獨立旋轉。
[0010]所述的外攪拌頭在外電機的帶動下通過外攪拌杆獨立旋轉。
[0011]所述的內攪拌頭由2飛片葉片組成，葉片呈圓周均勻分布；葉片與水平面角度為(Γ30度，裝配後的內攪拌頭葉片最大外環直徑為製備室直徑的0.6-0.9。
[0012]所述的外攪拌頭由2飛片葉片組成，葉片呈圓周均勻分布；葉片與水平面傾角(Γ30度；裝配後的外攪拌頭葉片最大外環直徑為製備室直徑的0.6-0.9。
[0013]本裝置適合於鋁基複合材料、鎂基複合材料、銅基複合材料、鐵基複合材料、鋅基複合材料、鎳基複合材料、鈷基複合材料、鈦基複合材料等複合材料的製備。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的優點在於:
[0015](1)內攪拌裝置和外攪拌裝置的共同作用，可使顆粒增強材料容易加入到合金熔體中，並分散均勻，克服了採用單一攪拌裝置導致的複合材料中增強材料分散不均勻的技術難題，有利於獲得高品質的複合材料。
[0016](2)雙攪拌裝置的設計可顯著促進增強體材料在合金熔體中的均勻分布，避免增強體材料在液面上漂浮、粘附製備室內壁、分布不均勻等現象。
[0017](3)結構簡單，投資成本低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結構原理圖。
[0019]圖2為本實用新型的攪拌裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合所有附圖對本實用新型作進一步說明，本實用新型的較佳實施例為:參見附圖1和附圖2，本實施例所述的攪拌裝置包括有內電機1、外電機2、真空室3、攪拌裝置4、送粉器5、擋板6、製備室7、加熱器9、保溫室10，其中，製備室7外側依次包覆有加熱器9和保溫室10，攪拌裝置4固裝在真空室3內，並與真空室3外的內電機1、外電機2相連接；送粉器5安裝在真空室3內，送粉器5的出口端延伸至製備室7內腔，製備室7上部設有與送粉器5相配合的擋板6 ;攪拌裝置4可上下升降運動，內攪拌杆12下部與內攪拌頭15相接，內攪拌杆12上部與電機1相接。外攪拌杆13下部與外攪拌頭14相接，外攪拌杆13上部與電機2相接。內攪拌杆12置於外攪拌杆13內部，並與外攪拌杆銜接。內攪拌頭15在電機1的帶動下通過內攪拌杆12獨立旋轉，攪拌頭14在電機2的帶動可通過外攪拌杆13獨立旋轉。製備室7內徑為200mm，外攪拌頭由3片葉片組成；葉片呈圓周120度均勻分布；葉片與水平面傾角為25度；外攪拌頭葉片直徑為160mm ;內攪拌頭由3片葉片組成；葉片呈圓周120度均勻分布；葉片與水平面角度7.5度，外攪拌頭葉片直徑為160mm。製備複合材料為碳化矽顆粒增強鋁基複合材料，碳化矽體積百分含量為20%。基體合金為A357鑄造鋁合金。首先將A357基體合金坯料放入製備室內，加熱使基體合金坯料熔化，熔化到670°C。打渣除氣。下降攪拌裝置，開啟外攪拌杆，調整攪拌杆轉速800轉，攪動合金熔體11，合金熔體11中心形成漩渦。此時，開啟送粉器，將SiC粉末增強材料8送入漩渦中，裹入合金熔體11中。SiC粉末送入完畢後，關閉外攪拌杆，下降擋板到合金熔體中，開啟內攪拌杆，轉速1200轉。SiC粉末在內攪拌杆的高速旋轉作用下，被均勻分散合金熔體中，形成增強材料分布均勻的複合材料。
[0021]以上所述之實施例只為本實用新型之較佳實施例，並非以此限制本實用新型的實施範圍，故凡依本實用新型之形狀、原理所作的變化，均應涵蓋在本實用新型的保護範圍內
【權利要求】
1.一種複合材料的攪拌裝置，其特徵在於:它包括有內電機(I)、外電機(2)、真空室(3)、攪拌裝置(4)、送粉器(5)、擋板(6)、製備室(7)、加熱器(9)、保溫室(10)，其中，製備室(7)外側依次包覆有加熱器(9)和保溫室(10)，攪拌裝置(4)固裝在真空室(3)內，並與真空室(3)外的內電機(I)、外電機(2)相連接；送粉器(5)安裝在真空室(3)內，送粉器(5)的出口端延伸至製備室(7)內腔，製備室(7)上部設有與送粉器(5)相配合的擋板(6);攪拌裝置(4)分為內攪拌裝置和外攪拌裝置，內攪拌裝置與內電機(I)相連，外攪拌裝置與外電機(2)相連；內攪拌裝置由內攪拌杆(12)和內攪拌頭(15)組成，內攪拌杆(12)下部與內攪拌頭(15)相接，內攪拌杆(12)上部與內電機(I)相接；外攪拌裝置由外攪拌杆(13)和外攪拌頭(14)組成，外攪拌杆(13)下部與外攪拌頭(14)相接，外攪拌杆(13)上部與外電機(2)相接；所述的內攪拌杆(12)套裝於外攪拌杆(13)內，並與外攪拌杆銜接。
2.根據權利要求1所述的一種複合材料的攪拌裝置，其特徵在於:內攪拌頭(15)在內電機(I)的帶動下通過內攪拌杆(12)獨立旋轉。
3.根據權利要求1所述的一種複合材料的攪拌裝置，其特徵在於:外攪拌頭(14)在外電機(2)的帶動下通過外攪拌杆(13)獨立旋轉。
4.根據權利要求1所述的一種複合材料的攪拌裝置，其特徵在於:所述的內攪拌頭(15)由2飛片葉片組成，葉片呈圓周均勻分布；葉片與水平面角度為(Γ30度，裝配後的內攪拌頭葉片最大外環直徑為製備室直徑的0.6-0.9。
5.根據權利要求1所述的一種複合材料的攪拌裝置，其特徵在於:所述的外攪拌頭(14)由2飛片葉片組成，葉片呈圓周均勻分布；葉片與水平面傾角(Γ30度；裝配後的外攪拌頭葉片最大外環直徑為製備室直徑的0.6-0.9。
【文檔編號】B22D1/00GK204174261SQ201420593249
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月15日 優先權日:2014年10月15日
【發明者】白月龍, 徐駿, 湯孟歐, 李獻清, 李大普, 李詩, 劉振, 劉旭華 申請人:湖南文昌科技有限公司