[發明專利]具有用于提高熔融金屬質量的超聲波單元的壓鑄爐系統

在審

• 申請號: 201880040112.6
• 申請日: 2018-06-15
• 公開（公告）號: CN110769952A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 蘭迪·S·貝亞爾斯
• 申請（專利權）人: 麥格納國際公司
• 主分類號: B22D17/00
• 分類號: B22D17/00;B22D18/00;B22D9/00;B22D21/00;B22D39/06
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 李新燕;王蓓蓓

一種壓鑄爐系統包括壓鑄保溫爐單元，該壓鑄保溫爐單元限定用于保持熔融金屬的腔。在腔的內部布置有配料單元，并且該配料單元限定配料區域，該配料區域布置成與腔流體連通以用于在腔的增壓期間接收熔融材料。所述壓鑄保溫爐單元的腔具有第一貯存容量，并且所述配料單元的配料區域具有小于第一貯存容量的第二貯存容量。超聲波單元與有限尺寸的配料區域可操作地聯接，并且該超聲波單元構造成將振動引入接收的熔融材料中以有助于使氣體從接收的熔融材料中移除。利用超聲波單元對有限尺寸的配料區域進行處理獲得了通過現有技術的系統所不能實現的改善的金屬清潔度和精確度。

相關申請的交叉引用

本PCT國際專利申請要求于2017年6月16日提交的題為“Die Casting DosingFurnace With Ultrasonic Degassing System For Improved Aluminum Molten MetalQuality(具有用于提高鋁熔融金屬質量的超聲波脫氣系統的壓鑄配料爐)”的美國臨時專利申請序列No.62/520,940的權益，該美國臨時專利申請的全部公開內容被認為是本申請的公開內容的一部分，并且通過參引并入本文。

發明背景

發明領域

本公開總體上涉及用于提高壓鑄保溫爐單元中的熔融金屬的質量的系統和方法。

相關技術

本部分提供與本公開有關的背景技術信息，該背景技術信息不一定是現有技術。

傳統的配料爐是具有噴嘴的封閉式保溫爐，該噴嘴用于將直接金屬(例如，液體金屬或熔融金屬)輸送至冷室壓鑄機中。傳統的配料爐設計成使得整個爐子必須針對機器的每個循環都增壓。當配料爐中的金屬液面被增壓時，配料爐中的全部金屬物理地向上移動。在壓射之后，配料爐被減壓并且金屬返回至最低液面。這種類型的震蕩可能產生浮渣、淤渣、氧化物等。另外，現有的配料爐在配料單元的底部處使用多孔塞以使氫氣從金屬(例如，鋁)中脫氣或移除。尚未實現將旋轉式脫氣單元成功引入增壓配料爐內，因為這將導致關于配料爐本身的氣密性，以及引入湍流、比如浮渣、氧化物等的問題。已嘗試將超聲波脫氣用于小型保溫爐；然而，常規的配料爐中的金屬體積過大而不能有效地實施超聲波脫氣振動/波動。

發明內容

本部分提供本公開的總體概述，而不是本公開的全部范圍或本公開的所有的特征、方面和目標的全面公開。

一種壓鑄爐系統包括壓鑄保溫爐單元，該壓鑄保溫爐單元限定用于保持熔融金屬的腔。壓鑄爐系統還包括配料單元，該配料單元布置或定位在腔的內部并且限定配料區域，該配料區域布置成與腔流體連通以用于在腔的增壓期間接收熔融材料。與配料區域可操作地聯接有超聲波單元，并且該超聲波單元構造成將振動引入接收的熔融材料中以有助于使氣體在熔融材料移動進入壓鑄機之前從接收的熔融材料中移除。

通過使用具有小型配料單元——該小型配料單元布置在壓鑄保溫爐單元內——的壓鑄爐系統，超聲波單元對最佳體積量的熔融金屬(例如，鋁)進行操作，以在熔融金屬被引入壓鑄機之前直接實現盡可能高的金屬質量。本系統還通過使用超聲波單元與布置在壓鑄爐單元的腔內的配料單元的組合，獲得了壓鑄爐系統中的金屬清潔度和精確度的最佳組合。因此，超聲波單元提供了金屬的熔融物質量方面的大的提高。實際上，如將在下面更詳細地說明的，相較于氬(Ar)旋轉式脫氣和其他系統，浮渣和/或氫氣的量減小了多于五倍。因此，有限尺寸的配料單元與超聲波單元結合的組合相對于現有技術的系統有利地提供了具有更低的氫氣含量、更高的密度、更低的孔隙數和更高的拉伸性能的經處理熔融金屬。

本發明的這些和其他目標、特征及優點將根據以下描述而變得更加明顯。

附圖說明

本發明的其他優點將容易被領會，因為本發明的其他優點通過參照在結合附圖考慮時的下述詳細描述而變得更好理解，在附圖中：

圖1是示出處于再填充循環期間的包括配料單元的壓鑄保溫爐系統的橫截面側視圖；