[发明专利]一种金属电解用纯铝阴极导电梁压铸工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属电解用纯铝阴极导电梁压铸工艺，属于纯铝压铸工艺技术领域。

背景技术

工业纯铝一般定为纯度为99.0%～99.9%的铝，中国定为纯度为98.8%～99.7%的铝。工业纯铝由于其具有导电、导热，以及耐腐蚀性能好等特点，被广泛用于航空，航天，国防工业，乃至人们的日常生活。

在金属电解企业，工业纯铝常被制作为1米长的阴极导电梁使用。目前该产品只能使用纯铝板裁剪或冲压取得，或者采用翻砂、硬模浇铸成型。该类方法存在以下问题：

1、采用纯铝板裁剪或冲压时存在纯铝板材料浪费较多，生产成本较高等问题。

2、采用翻砂铸造成型存在生产力低，工人劳动强度大，工作环境恶劣等缺点。

3、采用硬模浇铸也存在生产力低下，工人劳动强度大等缺点。

传统压铸工艺认为纯铝溶液流动性差，不适宜压铸，尤其是对于1米长的零件来说，目前几乎没有企业成功的用压铸工艺做出产品来。究其原因，主要存在以下几个难题：一是纯铝容易粘模；二是产品顶出时易变形；三是纯铝填充不好。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种金属电解用纯铝阴极导电梁压铸工艺，可将1米长的纯铝阴极导电梁压铸成型，具有生产成本低，工作效率高，工作环境良好等优点，并能有效解决现有纯铝压铸工艺存在的粘模、变形，以及填充不好等问题。

本发明的技术方案：一种金属电解用纯铝阴极导电梁压铸工艺，包括以下步骤：将固态的铝加热至液态，其中，所述铝在液态下的温度为720～730℃；将液态的铝注入到压铸机中；压铸机将液态的铝射入到模具的型腔中，其中，所述压铸机的压力控制在30～35MPa，压射速度控制在36～44，所述模具的浇道口拔模斜度为15～30°，其余部位拔模斜度为1～2°，所述模具的表面温度≥220℃，所述模具的浇道口及型腔均喷有脱模剂，所述模具的外表涂有保温层；对模具进行保压冷却，冷却时间控制在12s内；当铸件冷却定型后，将模具的上模和下模分离，并将模具型腔内成型的铸件用顶出杆顶出，其中，所述顶出杆直径为16～20mm，顶出时间控制在3s内。本发明中压铸机的压力较小，这可使得纯铝进料平缓，填充效果好；浇道口拔模斜度相比常规的1～2°增大许多，可提高成型铸件的出模效率；顶出杆相比常规的较大，这可减小产品顶出时的变形度。

所述模具浇道口喷涂的脱模剂采用滑石粉、水玻璃和水的混合液，三者的质量比为1：2：7，该种方式能够解决使用现有脱模剂存在的浇道口粘模严重的问题。

所述模具型腔喷涂的脱模剂为纯铝用脱模剂和水的混合液，二者的质量比为1:50～1:70。目前常用的脱模剂为采用常规脱模剂与水混合，其中常规脱模剂与水的质量比在1:80～1:120之间，其浓度远小于本发明所用脱模剂，本发明可增强脱模效果，进一步解决纯铝容易粘模的问题。

纯铝压铸阴极导电梁所用压铸机相比用常规铝合金压铸相同投影面积铸件所用压铸机大一级别，这样能进一步的保证零件压铸质量及尺寸要求，得到相同投影面积产品。

所述脱模剂的喷雾时间控制在3s内，这能进一步的减小温差。

本发明的有益效果：本发明通过对压铸机工作参数，模具参数，冷却时间，出模时间，以及如何保温进行综合考虑和设计，成功的克服了采用压铸机压铸1米长纯铝阴极导电梁所面临的产品粘模，产品顶出易变形，以及填充不好、滞留等问题。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明作进一步地详细描述。

实施例1：

本发明一种金属电解用纯铝阴极导电梁压铸工艺，包括以下步骤：

步骤一：将固态的工业纯铝采用石墨材质的坩埚熔化炉加热至液态，其中，所述铝在液态下的温度为720～730℃，然后置于保温包内转运到压铸机旁的保温炉；

步骤二：将液态的铝注入到压铸机中；

步骤三：压铸机将液态的铝射入到模具的型腔中，其中，所述压铸机的压力控制在30MPa，压射速度控制在36，所述模具的浇道口拔模斜度为15°，其余部位拔模斜度为1～2°，所述模具的表面温度≥220℃，所述模具的浇道口及型腔均喷有脱模剂，且浇道口喷涂的脱模剂采用滑石粉、水玻璃和水的混合液，三者的质量比为1：2：7，型腔喷涂的脱模剂为常规纯铝用脱模剂与水的混合液，二者的质量比为1:50，脱模剂的喷雾时间控制在3s内，在所述模具的外表涂有石棉粉作为的保温层，石棉粉具有保温效果好的优点，经发明人试验，采用常规试剂来涂抹保温达不到本发明的保温要求；