[發明專利]鎂合金半固態注射成形方法

無效

• 申請號: 200910066566.3
• 申請日: 2009-02-25
• 公開（公告）號: CN101497129A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 崔曉鵬
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: B22F3/22
• 分類號: B22F3/22;B22F3/115
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司
• 代理人: 王 薇

1、鎂合金半固態注射成形方法，其特征在于具體步驟如下：

第一步?在金屬粉末混合裝置中對按照比例加入的鎂合金切屑和鎂(鋁)合金球形金屬粉末進行混合，在混合過程中通入氬氣進行保護，將混合均勻的金屬粉末送入注射機加料斗中；

第二步?料斗中的金屬粉末經螺桿定量供給裝置定量送入金屬套筒中；

第三步?在集注射、攪拌、輸送功能為一體的金屬套筒裝置內，采用螺旋輸送桿對金屬套筒中的金屬粉末施以剪切力，并通過剪切過程中的溫度調整，將鎂合金切屑完全熔化，鎂(鋁)合金球形金屬粉末表面達到微熔狀態，形成固液混合狀態；

第四步?利用注射機將上述的半固態漿料射出至一模具內成形，形成半固態注射成形產品。

2、根據權利要求1所述的鎂合金半固態注射成形方法，其特征在于所述的鎂(鋁)合金球形金屬粉末由氣體霧化方法制備成尺寸為10-30μm的球形金屬顆粒，內部晶粒尺寸為3-8μmm；鎂合金切屑由鎂合金鑄錠切削制成，其空間形態為扭曲的柱狀長方體，尺寸為(1-1.5)mm×(1-1.5)mm×(2-3)mm，整個切屑具有強烈的加工硬化。

3、根據權利要求1所述的鎂合金半固態注射成形方法，其特征在于所述的半固態漿料的固相體積分數為0-60％、初生相晶粒的大小及組織結構可由鎂合金切屑和鎂(鋁)合金球形金屬粉末加入比例，螺旋輸送桿轉動產生的攪拌剪切強度以及加熱器共同進行控制和調整。

4、根據權利要求1所述的鎂合金半固態注射成形方法，其特征在于所述的鎂合金切屑和鎂(鋁)合金球形金屬粉末既可以采用同一化學成分的鎂合金，也可以采用不同化學成分的鎂合金，還可以采用鎂合金切屑和鋁合金球形金屬粉末組合；即在半固態成型過程中可以利用鎂合金切屑和鎂(鋁)合金球形金屬粉末化學成分和合金種類的不同而形成的熔點差，增大半固態加工的溫度區間，提高工藝穩定性能。

5、根據權利要求1所述的鎂合金半固態注射成形方法，其特征在于所述的鎂合金切屑和鎂(鋁)合金球形金屬粉末的特征在于由于加工硬化和顆粒形狀的差別，在相同溫度的條件下，鎂合金切屑的熔化速度大于鎂(鋁)合金球形金屬粉末.

6、根據權利要求1所述的鎂合金半固態注射成形方法，其特征在于所述的鎂合金切屑和鎂(鋁)合金球形金屬粉末的特征在于螺桿的剪切作用下，由于形狀的差異切屑所受到的摩擦力遠大于球形金屬粉末.

7、用于鎂合金半固態注射成形方法的裝置，由金屬粉末定量給料裝置，金屬粉末混合裝置(7)和注射機(21)組成，其特征在于：金屬粉末定量給料裝置中的鎂合金切屑和鎂(鋁)合金球形金屬粉末由存儲料斗(1)、(2)經螺桿定量給料裝置(4)、(5)進入金屬粉末混合裝置(7)；金屬粉末混合裝置(7)由金屬粉末攪拌容器(25)、攪拌螺桿(27)、與攪拌螺桿(27)相連的變頻驅動電機(26)、與金屬粉末攪拌容器(25)相連的保護氣體輸入管(24)、進料口(23)和出料口(28)組成；攪拌容器上部開有進料口(23)，下部開有出料口(28)；攪拌螺桿設在金屬粉末攪拌容器(25)內；注射機(21)由內部的螺旋輸送桿(12)和套筒(13)組成，螺旋輸送桿(12)由旋轉和注射機構驅動(22)，套筒(13)的外圍裝有加熱器(14)；注射機加料斗(9)與金屬套筒(13)裝置之間裝有螺旋定量供給裝置(10)和保護氣體輸入管(11)，注射機加料斗(9)一端斗與金屬粉末混合裝置(7)的出料口相連，另一端與套筒(13)相通；金屬套筒(13)的出料口穿過靜模板與模具(19)相連。

8、根據權利要求5所述的用于鎂合金半固態注射成形方法的裝置，其特征在于所述的注射機內的外部加熱為3段式分段式加熱，并附加有一個半固態漿料保溫段；第一段(15)加熱溫度為：480-510℃，第二段(16)加熱溫度為：510-582℃，第三段(17)加熱溫度為：588-616℃，半固態漿料保溫段(18)溫度為：599-616℃；每個加熱段由1-3個加熱器組成，每個加熱器均可以獨立控制。

9、根據權利要求5所述的用于鎂合金半固態注射成形方法的裝置，其特征在于所述的保護氣體為氬氣。