一种复合发泡材料制备系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种复合发泡材料制备系统，包括进料仓，在进料仓的底部设置有出料口，进料仓上部一侧设置有进料口，该进料口直接通过管道接至熔炼炉；推进套筒，位于进料仓下方，所述推进套筒水平设置，在推进套筒内水平设置有一推进螺旋，该推进螺旋外端接至驱动电机的输出端，由驱动电机带动推进螺旋的旋转动作；至少一个发泡剂添加口，该发泡剂添加口与推进套筒连通；发泡仓，连接至推进套筒一端，发泡仓底部设置有熔体挤出嘴，所述发泡仓底部至少一个侧面连接有制泡剂喷枪；发泡铝成型线，设置于发泡仓下方，发泡仓底部的熔体挤出嘴将发泡完成的铝液挤入到发泡铝成型线，通过发泡铝成型线对泡沫铝进行冷却成型。

A Fabrication System and Method of Composite Foaming Material

The invention discloses a composite foaming material preparation system, which comprises a feeding silo with an outlet at the bottom of the feeding silo and an inlet opening at the upper side of the feeding silo. The inlet opening is directly connected to the melting furnace through a pipeline. The advancing sleeve is located below the feeding silo. The advancing sleeve is horizontally arranged, and a propelling screw is horizontally arranged in the advancing sleeve, and the propelling screw is outside the propelling screw. The end is connected to the output end of the driving motor, and the rotating action of the propelling screw is driven by the driving motor; at least one foaming agent adding port is connected with the propelling sleeve; the foaming bin is connected to one end of the propelling sleeve, and the bottom of the foaming bin is provided with a melt extrusion nozzle, at least one side of the foaming bin is connected with a foaming agent spray gun; the foaming aluminum forming line is arranged at the bottom of the foaming bin. At the bottom of the bubble storehouse, the melt extrusion nozzle at the bottom of the foamed warehouse squeezed the foaming aluminum liquid into the foaming aluminum molding line and cooled the foam aluminum through the foaming aluminum molding line.

【技术实现步骤摘要】
一种复合发泡材料制备系统及方法
本专利技术涉及新材料
，具体为一种复合发泡材料制备系统及方法。
技术介绍
多孔泡沫金属材料由金属骨架及孔隙所组成，是近年来发展起来的一种功能材料。自问世以来，作为结构材料，它具有轻质、高比强度的特点；作为功能材料，它具有多孔、减振、阻尼、吸音、隔音、防火、防潮、散热、吸收冲击能、电磁屏蔽等多种良好物理性能，兼之其易加工、易安装、可表面涂装和循环利用的特点，适应了当前发展的需要，在国内外一般工业领域及高
得到了越来越广泛的应用。泡沫金属是在纯金属或金属合金熔体中加入粘稠剂、发泡剂等添加剂，经过发泡工艺而成的新材料，同时兼有金属和气泡特征。目前已研制出的多孔泡沫金属材料有泡沫铝、泡沫铝合金、泡沫镍、泡沫锌、泡沫铅、泡沫钛等，其中泡沫铝的研究最早，并在实际应用中展现出广阔的前景。但由于泡沫铝对制备工艺要求严格，导致其使用成本非常高，大部分场所都不能进行普及使用。同时又由于工艺的不成熟，无法大批量连续生产。
技术实现思路
针对现有技术存在的工艺缺陷，本专利技术提供了一种复合发泡材料制备系统及方法，成本低，使用范围广，解决传统发泡熔体内部温度下降慢，内外发泡不均的问题，同时采用挤出模式，能够顺利完成连续生产。一种复合发泡材料制备系统，包括：进料仓，用于存放增稠后的熔体铝液，在进料仓的底部设置有出料口，进料仓上部一侧设置有进料口，该进料口直接通过管道接至熔炼炉；推进套筒，位于进料仓下方，用于对熔体铝液进行搅拌、推进，且所述进料仓底部的出料口与该推进套筒连通；所述推进套筒水平设置，在推进套筒内水平设置有一推进螺旋，该推进螺旋外端接至驱动电机的输出端，由驱动电机带动推进螺旋的旋转动作；至少一个发泡剂添加口，该发泡剂添加口与推进套筒连通，用于向推进套筒内加入发泡剂；发泡仓，连接至推进套筒一端，上述推进套筒将加入有发泡剂的熔体铝液搅拌均匀后推入到发泡仓，在发泡仓内进行发泡；其中发泡仓底部设置有熔体挤出嘴，熔体喷嘴上安装有阀门，通过该熔体挤出嘴可以将发泡完成后的铝液挤出；所述发泡仓三个侧面上均连接有至少一组喷枪，该喷枪的喷出端渗入到发泡仓内部，所述喷枪连续的向发泡仓内喷入空心玻璃珠；其中空心玻璃珠的粒径在0.3-0.6cm，通过加入玻璃珠，可以提高发泡材料的空隙，降低成本，且材料硬度不变，隔音效果更佳；其中玻璃珠的加入量占熔体铝液体积的2％-6％。发泡铝成型线，设置于发泡仓下方，发泡仓底部的熔体挤出嘴将发泡完成的铝液挤入到发泡铝成型线，通过发泡铝成型线对泡沫铝进行冷却成型。优选的，所述进料仓内垂直设置有一搅拌杆，该搅拌杆上端通过轴承组件安装在进料仓上，且搅拌杆的动力输入端连接有齿轮箱，所述齿轮箱通过转轴连接有从动齿轮，从动齿轮通过链条接至安装在驱动电机输出端的主动齿轮上，通过驱动电机同步带动推进螺旋和搅拌杆转动；搅拌杆上间隔设置有螺旋凸起和拨杆，拨杆向下倾斜设置，通过拨杆对进料仓内的熔体铝液进行搅拌，螺旋凸起在旋转过程中将熔体铝液下压，进入到推进套筒内；同时还使得熔体铝液在进料仓内不会产生堵塞现象，使得进料均匀可控。优选的，所述喷枪设置有多组，根据发泡仓的体积大小不同，设置数量不等的喷枪，原则上至少每立方米设置一组喷枪；优选的，所述发泡仓内设置有一挤压板，所述挤压板两端滑动连接在滑轨上，所述滑轨固定在发泡仓内壁上部，且所述挤压板上部连接有气缸，通过控制气缸的伸缩动作带动挤压板沿滑轨上下运动，将发泡仓内完成发泡的熔体铝液通过熔体挤出嘴挤出，从而进入到发泡铝成型线；优选的，所述发泡铝成型线包括输送机架、设置于输送机架前段的第一输送平面及设置于输送机架后段的第二输送平面，在所述第一输送平面和第二输送平面之间设置有浇铸工位槽，在该浇铸工位槽内设置有一顶板，所述顶板下部连接有顶出气缸，顶板位于熔体挤出嘴正下方；通过顶出气缸的伸缩运动，能够带动顶板上下运动；第一输送平面上放置待浇铸的空模具，空模具通过牵引装置或者推送装置带动模具运动到浇铸工位槽内时，系统给顶出气缸一个信号，气缸顶出，使位于顶板上的空模具的浇铸端口与熔体挤出嘴接触，将发泡完成后的铝液挤入到空模具内，动作完成后，气缸回缩，将浇铸有泡沫铝的模具带回，与输送平面上的模具保持水平并继续向前运动，同时，后一个空模具进入到浇铸工位槽，依次进行浇铸动作。优选的，所述发泡仓外壁设置有保温装置，能够对发泡仓的熔体进行保温操作，防止发泡仓内的熔体完全凝固。一种复合发泡材料制备方法，步骤如下：S1.备好发泡原料，原料为铝或铝合金，在发泡之前将与铝液接触的器件都喷涂涂料，防止铝液沾到设备上，并对设备进行预热处理；S2.将原料熔化后定量引入到进料仓，并同时在进料仓内加入适量的增稠剂，对铝液增稠，启动驱动电机，使进料仓内的搅拌杆转动，对进料仓内的铝液进行搅拌，同时在重力和搅拌下压力的作用下，增稠后的铝液进入推进套筒内；S3.从发泡剂添加口加入发泡剂，在推进螺旋的作用下使发泡剂与铝液充分混合，随着铝液不断的流入，推进螺旋的旋转对铝液搅拌、推进，使添加有发泡剂的铝液进入发泡仓；S4.在铝液进入发泡仓后，对发泡仓进行保温处理，使其内部温度保持在600℃左右；待铝液达到设定位置后，关闭保温装置，启动喷枪，向铝液内喷入空心玻璃珠，玻璃珠在喷枪的喷射力下进入到熔体中，与熔体结合，同时吸收熔体内部部分热量，加快发泡时间；S5.待发泡完成后，将发泡铝成型线上的模具与熔体挤出嘴接触，使发泡仓内的挤压板下行，将接近凝固点的铝液以此挤入到模具内进行成型，输送至指定位置，等铝液完全凝固后打开模具，取出发泡完成的泡沫铝铝产品即可。所述发泡剂的添加量为铝原料的0.2％，发泡剂选用氢化钛。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的技术方案改变传统泡沫铝发泡结构，通过添加空心玻璃珠，强化了空间结构和立体支撑，使玻璃珠的硬性与泡沫铝的软性相互更好地结合，制备的复合新材料吸能效果更好，成品率高，控制返工率，降低铸造成本。附图说明图1为本专利技术系统结构图；图2为本专利技术顶出气缸顶出状态图；图3为本专利技术熔体挤出嘴挤出状态图；图4为本专利技术喷枪。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合发泡材料制备系统，其特征在于包括：进料仓，用于存放增稠后的熔体铝液，在进料仓的底部设置有出料口，进料仓上部一侧设置有进料口，该进料口直接通过管道接至熔炼炉；推进套筒，位于进料仓下方，用于对熔体铝液进行搅拌、推进，且所述进料仓底部的出料口与该推进套筒连通；所述推进套筒水平设置，在推进套筒内水平设置有一推进螺旋，该推进螺旋外端接至驱动电机的输出端，由驱动电机带动推进螺旋的旋转动作；至少一个发泡剂添加口，该发泡剂添加口与推进套筒连通，用于向推进套筒内加入发泡剂；发泡仓，连接至推进套筒一端，上述推进套筒将加入有发泡剂的熔体铝液搅拌均匀后推入到发泡仓，在发泡仓内进行发泡；其中发泡仓底部设置有熔体挤出嘴，熔体喷嘴上安装有阀门，通过该熔体挤出嘴可以将发泡完成后的铝液挤出；所述发泡仓三个侧面上均连接有至少一组喷枪，该喷枪的喷出端渗入到发泡仓内部，所述喷枪连续的向发泡仓内喷入空心玻璃珠；其中空心玻璃珠的粒径在0.3‑0.6cm，其中玻璃珠的加入量占熔体铝液体积的2％‑6％；发泡铝成型线，设置于发泡仓下方，发泡仓底部的熔体挤出嘴将发泡完成的铝液挤入到发泡铝成型线，通过发泡铝成型线对泡沫铝进行冷却成型；所述发泡铝成型线包括输送机架、设置于输送机架前段的第一输送平面及设置于输送机架后段的第二输送平面，在所述第一输送平面和第二输送平面之间设置有浇铸工位槽，在该浇铸工位槽内设置有一顶板，所述顶板下部连接有顶出气缸，顶板位于熔体挤出嘴正下方。...

【技术特征摘要】
1.一种复合发泡材料制备系统，其特征在于包括：进料仓，用于存放增稠后的熔体铝液，在进料仓的底部设置有出料口，进料仓上部一侧设置有进料口，该进料口直接通过管道接至熔炼炉；推进套筒，位于进料仓下方，用于对熔体铝液进行搅拌、推进，且所述进料仓底部的出料口与该推进套筒连通；所述推进套筒水平设置，在推进套筒内水平设置有一推进螺旋，该推进螺旋外端接至驱动电机的输出端，由驱动电机带动推进螺旋的旋转动作；至少一个发泡剂添加口，该发泡剂添加口与推进套筒连通，用于向推进套筒内加入发泡剂；发泡仓，连接至推进套筒一端，上述推进套筒将加入有发泡剂的熔体铝液搅拌均匀后推入到发泡仓，在发泡仓内进行发泡；其中发泡仓底部设置有熔体挤出嘴，熔体喷嘴上安装有阀门，通过该熔体挤出嘴可以将发泡完成后的铝液挤出；所述发泡仓三个侧面上均连接有至少一组喷枪，该喷枪的喷出端渗入到发泡仓内部，所述喷枪连续的向发泡仓内喷入空心玻璃珠；其中空心玻璃珠的粒径在0.3-0.6cm，其中玻璃珠的加入量占熔体铝液体积的2％-6％；发泡铝成型线，设置于发泡仓下方，发泡仓底部的熔体挤出嘴将发泡完成的铝液挤入到发泡铝成型线，通过发泡铝成型线对泡沫铝进行冷却成型；所述发泡铝成型线包括输送机架、设置于输送机架前段的第一输送平面及设置于输送机架后段的第二输送平面，在所述第一输送平面和第二输送平面之间设置有浇铸工位槽，在该浇铸工位槽内设置有一顶板，所述顶板下部连接有顶出气缸，顶板位于熔体挤出嘴正下方。2.根据权利要求1所述的一种复合发泡材料制备系统，其特征在于：所述进料仓内垂直设置有一搅拌杆，该搅拌杆上端通过轴承组件安装在进料仓上，且搅拌杆的动力输入端连接有齿轮箱，所述齿轮箱通过转轴连接有从动齿轮，从动齿轮通过链条接至安装在驱动电机输出端的主动齿轮上，通过驱动电机同步带动推进螺旋和搅拌杆转动；搅拌杆上间隔设置有螺旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟婷婷，孟庆平，
申请(专利权)人：孟婷婷，
类型：发明
国别省市：安徽,34