[实用新型]一种基于粉末冶金及挤压技术的泡沫金属制造装置

说明书

本实用新型公开了一种基于粉末冶金及挤压技术的泡沫金属制造装置，所述装置包括供料组件、混合组件、挤压成形组件和发泡定型组件，所述挤压成形组件包括挤压缸、加压柱、成形部和剪裁部，挤压成形组件设置有第一加热装置，所述第一加热装置包括第一加热器和第一加热控制器。本实用新型通过改进粉末冶金的装置，于挤压成形组件设置加热装置，制成预发泡的坯体或物料，有效控制物料中发泡剂粉末持续放出气体的温度，配合在金属熔化状态，提高形成稳定的闭合式泡沫状结构，直至发泡加热过程完结。

技术领域

本实用新型涉及一种泡沫金属的制造装置，特别涉及一种基于粉末冶金及挤压技术的泡沫金属制造装置。

背景技术

泡沫金属是一种超轻量代的金属材料，其具有多孔结构，孔隙率最高可达到百分之七十五至百分之九十五。泡沫金属的复合结构具有高抗压强度和良好的能量吸收能力，它的物理性质包括硬度、导电性、传热性等，都会近似它的组成金属。泡沫金属的多孔复杂结构及力学特性，使其可以应用到多个领域，例如：催化剂载体，热交换器，高温过滤器、电磁吸收器、冲击吸收器等等。泡沫金属因其优良重量体积比、高隔音能力、高冲击吸收力等独特优点，具有极大潜力成为汽车零部件的优质材料，且已经在国外开始作商业使用。降低汽车零部件的重量，可以减少运输时的不可再生能源消耗，有利于环保，减少化石燃油所产生的空气污染。

现有的泡沫金属的主要制备方法可以分为四大类：熔体法、金属沉积法、铸造法和粉末冶金法。其中粉末冶金法制备的泡沫金属由于零件最终成形的能力和材料利用率高等特性，具有应用于金属零部件生产领域的优势。粉末冶金法制备工艺中，参阅图1和图2所示，是现有的传统方法直接压制大尺寸的泡沫金属制备工艺流程图，图2应用于该工艺的装置示意图。首先将金属粉末及发泡剂粉末混合物料5经由送料器2送入挤压缸1内，在挤压缸1里面的挤压柱3及挤压柱头4会把物料5推到挤压缸1的成形部6出口处。物料进入预成形模具8，物料累积形成物料堆9，达到一定量后，剪裁部7会把物料裁剪并且挡住成形部6出口，令物料不能再进入预成形模具8。模具的形状是最终泡沬金属部件需求的大小和形状，在压力施放完毕后，顶针10下降，从中取中已压成预设形状的物料堆放到发泡炉11里的发泡模具13。经过发泡过程后，物料堆会形成泡沫金属部件12。这种工艺中，需要额外设计出与发泡炉相同的预成形模具，而且预成形模具的工艺也较为复杂，生产成本居高不下。

本申请人在先申请的中国发明专利申请CN108057891A公开了一种基于粉末冶金及挤压技术的泡沫金属制造工艺及装置。如图3和图4是其工艺流程图和装置示意图，其与前述的工艺的不同之处是物料不会进入预设成形模具中，而是被切料器切成小型物料粒14，所以不需要制作一个预设成形模具，而是只需要一个发泡模具。小型物料粒堆15在经过发泡过程后，便能形成一件完整的泡沫金属部件。此发明专利申请中，提出了使用小圆柱物料块代替大尺寸的坯体，极大地提高了空间利用率和设备利用率，使粉末冶金制备泡沫金属的生产变得更有效率。可是小圆柱物料块在加热的初始阶段可能出现发泡分布不平均的情况，包括坯料块结合融合出现不规则，不能有效地形成发泡状的结构。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种基于粉末冶金及挤压技术的泡沫金属制造装置，其挤压成形组件设置加热装置，可以有效提升泡沫金属的质量。

为解决上述技术问题，本实用新型所要解决的技术方案是：一种基于粉末冶金及挤压技术的泡沫金属制造工艺的装置，所述装置包括供料组件、混合组件、挤压成形组件和发泡定型组件，所述挤压成形组件包括挤压缸、加压柱、成形部和剪裁部，挤压成形组件设置有第一加热装置，所述第一加热装置包括第一加热器和第一加热控制器。

进一步，所述第一加热器设置于所述挤压缸内壁。

进一步，所述第一加热器为陶瓷加热器、远红外线加热器、电磁式加热器、电阻式加热器、列管式换热器或油罐局部快速加热器。

进一步，所述第一加热装置还包括温度传感器。