[发明专利]具有用于提高熔融金属质量的超声波单元的压铸炉系统

说明书

一种压铸炉系统包括压铸保温炉单元，该压铸保温炉单元限定用于保持熔融金属的腔。在腔的内部布置有配料单元，并且该配料单元限定配料区域，该配料区域布置成与腔流体连通以用于在腔的增压期间接收熔融材料。所述压铸保温炉单元的腔具有第一贮存容量，并且所述配料单元的配料区域具有小于第一贮存容量的第二贮存容量。超声波单元与有限尺寸的配料区域可操作地联接，并且该超声波单元构造成将振动引入接收的熔融材料中以有助于使气体从接收的熔融材料中移除。利用超声波单元对有限尺寸的配料区域进行处理获得了通过现有技术的系统所不能实现的改善的金属清洁度和精确度。

相关申请的交叉引用

本PCT国际专利申请要求于2017年6月16日提交的题为“Die Casting DosingFurnace With Ultrasonic Degassing System For Improved Aluminum Molten MetalQuality(具有用于提高铝熔融金属质量的超声波脱气系统的压铸配料炉)”的美国临时专利申请序列No.62/520,940的权益，该美国临时专利申请的全部公开内容被认为是本申请的公开内容的一部分，并且通过参引并入本文。

发明背景

发明领域

本公开总体上涉及用于提高压铸保温炉单元中的熔融金属的质量的系统和方法。

相关技术

本部分提供与本公开有关的背景技术信息，该背景技术信息不一定是现有技术。

传统的配料炉是具有喷嘴的封闭式保温炉，该喷嘴用于将直接金属(例如，液体金属或熔融金属)输送至冷室压铸机中。传统的配料炉设计成使得整个炉子必须针对机器的每个循环都增压。当配料炉中的金属液面被增压时，配料炉中的全部金属物理地向上移动。在压射之后，配料炉被减压并且金属返回至最低液面。这种类型的震荡可能产生浮渣、淤渣、氧化物等。另外，现有的配料炉在配料单元的底部处使用多孔塞以使氢气从金属(例如，铝)中脱气或移除。尚未实现将旋转式脱气单元成功引入增压配料炉内，因为这将导致关于配料炉本身的气密性，以及引入湍流、比如浮渣、氧化物等的问题。已尝试将超声波脱气用于小型保温炉；然而，常规的配料炉中的金属体积过大而不能有效地实施超声波脱气振动/波动。

发明内容

本部分提供本公开的总体概述，而不是本公开的全部范围或本公开的所有的特征、方面和目标的全面公开。

一种压铸炉系统包括压铸保温炉单元，该压铸保温炉单元限定用于保持熔融金属的腔。压铸炉系统还包括配料单元，该配料单元布置或定位在腔的内部并且限定配料区域，该配料区域布置成与腔流体连通以用于在腔的增压期间接收熔融材料。与配料区域可操作地联接有超声波单元，并且该超声波单元构造成将振动引入接收的熔融材料中以有助于使气体在熔融材料移动进入压铸机之前从接收的熔融材料中移除。

通过使用具有小型配料单元——该小型配料单元布置在压铸保温炉单元内——的压铸炉系统，超声波单元对最佳体积量的熔融金属(例如，铝)进行操作，以在熔融金属被引入压铸机之前直接实现尽可能高的金属质量。本系统还通过使用超声波单元与布置在压铸炉单元的腔内的配料单元的组合，获得了压铸炉系统中的金属清洁度和精确度的最佳组合。因此，超声波单元提供了金属的熔融物质量方面的大的提高。实际上，如将在下面更详细地说明的，相较于氩(Ar)旋转式脱气和其他系统，浮渣和/或氢气的量减小了多于五倍。因此，有限尺寸的配料单元与超声波单元结合的组合相对于现有技术的系统有利地提供了具有更低的氢气含量、更高的密度、更低的孔隙数和更高的拉伸性能的经处理熔融金属。

本发明的这些和其他目标、特征及优点将根据以下描述而变得更加明显。

附图说明

本发明的其他优点将容易被领会，因为本发明的其他优点通过参照在结合附图考虑时的下述详细描述而变得更好理解，在附图中：

图1是示出处于再填充循环期间的包括配料单元的压铸保温炉系统的横截面侧视图；