增分熔融凝固加工工艺的设备

摘要

本发明提供一种材料成形加工的设备,由高频电源、感应加热线圈、成形模、供料器、升降机、控制部分等组成。其特征在于将颗粒或粉末状的原材料连续提供到成形模内,用高频加热使材料在模内熔化,并通过模与加热源的相对移动使熔融区保持一定的范围,使熔融和凝固在模内自下而上逐步完成,达到材料成形和加工的目的。其优点在于一次成形,降低成本和提高性能。

主权项

1．一种增分熔融凝固加工技术的设备主要由六部分组成，第一部分是高频电源(1)及感应线圈(6)，第二部分是供料设备，包括振动供料器(3)、螺旋供料器(5)和漏斗(4)，第三部分由成形模(2)和支撑架组成，第四部分由升降台(7)及传动结构(8)组成，第五部分是工作腔体(9)，第六部分是控制台(10)；高频感应电源及感应线圈提供电力使成形模内的材料熔化，通过电源输出的调节和感应线圈的设计可以使成形模内的材料熔融区域保持一个2～40mm范围的深度，有利于材料的组织和性能的控制；同时，高频加热具有电磁搅拌作用，有利于材料的成分和组织的均匀化以及有害不纯物的排出；供料设备采用螺旋供料或振动供料的形式从成形模的上方供料，由于原材料是以颗粒或粉末的形式提供的，所以材料的成分配比能够容易地控制，而且还可以连续变化，采用2～6台供料器分别供料，则可以实现对多种原材料的供料速度及成份比例的控制，可以用于复合材料和梯度材料的开发和加工；成形模采用陶瓷模或中空金属水冷模；升降台是使成形模相对于加热源移动的机构，采用带式传动及涡轮蜗杆减速器传动，用直流电机带动升降台实现上下行程运动，由于成形模相对于加热源向下移动，且上部不断地由供料器提供新的原材料，成形模内的材料熔融区域可以保持上述适当的范围，整个模内材料的熔融和凝固则自下而上连续进行，这样逐步进行的熔融和凝固可以防止或减轻成分和组织的偏析，而且具有一定的定向凝固的效果，加上感应加热的电磁搅拌效果，有利于提高材料的性能；将成形模置于密闭腔体之中，可以使材料的成形加工在真空或保护气氛下进行，加上中空金属水冷模的使用，可以用于钛等活泼金属材料的开发和加工，即使是对于一般的材料，也可以提高其性能。