用于成型低熔點金屬合金的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于成型低熔點金屬合金的方法。在這種方法中，在成型結(jié)束時剩余的半固態(tài)材料被加熱至液相溫度或更高的溫度以便使其熔化。然后在完全熔融材料狀態(tài)執(zhí)行材料的噴射而將它從保溫缸排出。停止加熱并且完成了成型操作。排出剩余的半固態(tài)材料，同時供應(yīng)與成型材料具有相同成分的金屬原材料。在保溫缸的溫度增大至液相溫度或更高的溫度之后執(zhí)行成型的臨時中止，并且累積的半固態(tài)材料處于完全熔融的材料狀態(tài)。在成型重新開始時，保溫缸的溫度降低至固相和液相溫度區(qū)域中的初始溫度，同時通過噴射完全熔融的材料并且供應(yīng)成型材料來執(zhí)行熔融材料的排出。在保溫缸內(nèi)部替換為供應(yīng)的成型材料之后，就開始成型材料。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)，通過排出處于完全熔融材料狀態(tài)的材料解決了在使用低熔點金屬合金的情形中操作結(jié)束時以及成型的臨時中止時存在的剩余材料的問題，其中該低熔點金屬合金作為一種成型材料在固相液相共存溫度區(qū)域顯示出觸變特性，且材料熔化成要進行噴射成型的半固態(tài)材料。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種用于使用金屬原材料來成型低熔點金屬合金例如鎂合金、鋁合金等的方法，該金屬原材料在固相和液相共存溫度區(qū)中顯示有觸變特性。
技術(shù)介紹
一種用于成型鎂合金的方法包括如下的步驟將金屬原材料熔化成液相溫度或更高的溫度上的液體合金，使所得的液體合金在傾斜的冷卻板表面上向下流動從而在半熔融金屬狀態(tài)下迅速地冷卻該合金，使儲存槽中的半熔融金屬合金保持在固相和液相共存溫度區(qū)的某個溫度上從而形成具有觸變特性的金屬漿料(半固態(tài))，再將金屬漿料澆鑄成具有潛在觸變性的金屬原材料，然后使用噴射設(shè)備在半熔融金屬狀態(tài)加熱這種金屬原材料，并且將加熱的金屬原材料注射到模子中以便使材料成型為制品，同時積累加熱的金屬原材料。另外，作為用于鎂合金等的成型裝置，已知裝置包括位于一端上具有噴嘴的缸體外圓周上的加熱裝置，并且該裝置將觸變狀態(tài)的金屬材料供給熔融金屬的容納缸(保溫缸)，其中在該缸端部連接到噴嘴開口的計量腔室直徑減小地形成，同時熔融金屬累積在其中，然后在計量金屬材料之后通過內(nèi)部噴射柱塞的向前和向后運動將金屬材料注入模子中。上面提到的相關(guān)技術(shù)已在編號為2001-252759和2003-200249的日本特許公告中公開。在固相和液相共存溫度區(qū)顯示觸變特性的半固態(tài)材料由于液相和細微球體固相的共存而具有低粘度的流動性。在固相和液相共存溫度區(qū)的某個溫度上加熱這種半固態(tài)材料，因為觸變特性必須保持到注射材料時為止。因為即使在固相和液相共存溫度區(qū)的某個溫度上，固相也會隨著時間的推移而增長，所以固相百分率隨著時間的推移而增大并且固相密度也增大，從而流動性降低。因此，優(yōu)選在容許的時間內(nèi)執(zhí)行累積的半固態(tài)材料的噴射。當(dāng)這種半固態(tài)材料保持在固相液相共存溫度范圍的某個溫度上并且暫停材料的成型，同時將材料原封不動地留在保溫缸中時，半固態(tài)材料的流動性就由于暫停期間固相的增長而降低，并且很難通過重新成型來執(zhí)行噴射。如果中止時間在容許時間內(nèi)，就可以繼續(xù)噴射。然而，如果暫停時間延長，材料粘度會由于大量增長的固相而增大并且流阻增大，藉此不能進行平滑的噴射。大量增長的固相會導(dǎo)致噴射柱塞的磨損或堵塞等，并且不能執(zhí)行材料的成型。當(dāng)完成了這種半固態(tài)材料的成型操作而沒有在成型結(jié)束時排出剩余材料時，固相繼續(xù)增長到半固態(tài)材料達到固相線溫度時為止，藉此半固態(tài)材料變成了固體。即使再次使固體加熱到固相和液相共存溫度區(qū)中的某個溫度而達到半熔融金屬狀態(tài)，因為已經(jīng)增長的固相不會變成小的固體，所以固體也不會返回成顯示有觸變特性的初始半固態(tài)材料，藉此它變成具有較高粘度和極低的流動性的半固態(tài)材料。就不可能以半固態(tài)材料現(xiàn)有的狀態(tài)進行噴射。剩余的半固態(tài)材料可以通過在成型結(jié)束時重復(fù)噴射操作來排出而得到解決。然而，即使是在半固態(tài)狀態(tài)重復(fù)剩余半固態(tài)材料的噴射操作，通常也有一部分材料粘附并且保留在保溫缸的內(nèi)壁表面上、噴射柱塞上等等。這種粘附材料在固相和液相共存溫度區(qū)的溫度上不會熔化。因此，當(dāng)供給新材料而沒有移去粘附材料并且開始材料的成型操作時，粘附的材料會導(dǎo)致噴射柱塞的磨損堵塞等。因此，保溫缸必須加熱至液相溫度或更高的溫度以便在成型開始之前熔化并且排出粘附的材料。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種成型低熔點金屬合金的方法，通過使用簡單裝置在完全的半熔融金屬狀態(tài)排出半固態(tài)材料，該方法可以解決上述的在成型操作結(jié)束時由于剩余半固態(tài)材料而導(dǎo)致的問題以及將半固態(tài)材料原封不動地留在保溫缸中時暫時中止成型而產(chǎn)生的問題。本專利技術(shù)的目的通過一種來實現(xiàn)，該方法包括如下的步驟在將在固相和液相共存溫度區(qū)顯示出觸變特性的金屬原材料用作成型材料的同時，在固相和液相共存溫度區(qū)的一個溫度加熱所述的成型材料以形成半固態(tài)材料，將所需量的所述半固態(tài)材料供給保溫缸中進行累積，并且通過一次噴射將所述半固態(tài)材料從所述保溫缸注入模子中，其中成型結(jié)束時在液相溫度或更高的溫度加熱剩余的半固態(tài)材料使它熔化，并且材料在完全熔融金屬狀態(tài)被注射并且從所述保溫缸排出，然后停止加熱，這樣就完成了成型操作。通過供應(yīng)與成型材料具有相同成分的金屬原材料來執(zhí)行剩余半固態(tài)材料的排出。另外，本專利技術(shù)的目的通過一種來實現(xiàn)，該方法包括如下的步驟在將在固相和液相共存溫度區(qū)顯示出觸變特性的金屬原材料用作成型材料的同時，在固相和液相共存溫度區(qū)的一個溫度加熱所述的成型材料形成半固態(tài)材料，將所需量的所述半固態(tài)材料供給保溫缸中進行累積，并且通過一次噴射將所述半固態(tài)材料從所述保溫缸注入模子中，其中，成型的臨時中止是通過將所述保溫缸的溫度增大至液相溫度或更高的溫度并且允許累積的半固態(tài)材料處于完全熔融的金屬狀態(tài)執(zhí)行的，所述保溫缸的溫度降低到初始固相和液相共存溫度區(qū)的一個溫度，同時通過噴射完全熔融金屬狀態(tài)中的材料并且在成型重新開始時供應(yīng)成型材料來執(zhí)行完全熔融金屬狀態(tài)材料的排出，這樣保溫缸中的內(nèi)含物就替換為供應(yīng)成型材料，并且成型開始。即使在上述的方法中，攪動也是在完全熔融金屬的狀態(tài)下執(zhí)行的。在本專利技術(shù)中，當(dāng)產(chǎn)生臨時中止的情況時，保溫缸的溫度就增大至液相溫度或更高的溫度并且累積的半固態(tài)材料保持在完全熔融金屬狀態(tài)。因此，重新開始成型時可以防止由于暫停期間固相的增長而產(chǎn)生的不利因素。由此，因為在完全熔融材料通過臨時成型已經(jīng)排出之后可以開始常規(guī)的成型，所以不論臨時中止時間多長，都可以在較短的時間內(nèi)重新開始成型。另外，因為在成型結(jié)束時半固態(tài)材料在幾乎沒有粘度的完全熔融狀態(tài)下排出，所以半固態(tài)材料不會殘留在保溫缸的內(nèi)壁表面上或噴射柱塞等上并且沒有粘附到其上，藉此清洗了保溫缸的內(nèi)部。因此，因為在下一個成型中略去了移走剩余材料的操作并且可以縮短成型的啟動時間，所以成型效率得到了提高。此外，可以平穩(wěn)地執(zhí)行材料的變化。附圖說明圖1是金屬成型機的實施例的垂直斷面?zhèn)纫晥D，該金屬成型機可以采用根據(jù)本專利技術(shù)的成型方法；圖2是說明性的視圖，顯示了在根據(jù)本專利技術(shù)的成型方法中成型暫停的步驟；而且圖3是說明性的視圖，顯示了在根據(jù)本專利技術(shù)的成型方法中成型結(jié)束時的步驟。具體實施例方式圖1中的參考數(shù)字1表示金屬成型機。金屬成型機1包括在缸體21一側(cè)上具有噴嘴構(gòu)件22的保溫缸2，用于較短的柱狀成型材料M的熔融供給設(shè)備3，以及在保溫缸2后部上的噴射驅(qū)動件4。成型材料M包括澆鑄成柱狀主體(也稱作圓棒)的固體，該主體通過在固相和液相共存溫度區(qū)中的溫度上迅速冷卻熔融金屬并且冷卻包含細微球體固相的半熔融合金而獲得，還包括具有低熔點金屬合金的金屬原材料，其中該低熔點金屬合金變成在固相和液相共存溫度區(qū)顯示有觸變特性的半固態(tài)。保溫缸2包括熔融供給設(shè)備3和帶狀加熱器的加熱裝置24，其中熔融供給設(shè)備3位于大體上配備在缸體21的中上側(cè)處的供應(yīng)開口中，加熱裝置24位于缸體外圓周上。該加熱裝置24設(shè)置在用作成型材料M的低熔點金屬合金(例如鎂合金和鋁合金)的液相線溫度和固相線溫度之間的固相和液相共存溫度區(qū)內(nèi)的某個溫度上。保溫缸2連接到缸體后端部的支撐構(gòu)件23上，并且相對于水平面與噴射驅(qū)動件4一起傾斜地配備成45°的角度。與噴嘴構(gòu)件22的噴嘴開口連通的端部的內(nèi)部形成計量腔室25，其中噴嘴構(gòu)件22通過保溫缸2的這種傾斜配置向下放置。噴射裝置26的噴射柱塞26a滑動地插入裝配到計量腔室25中，該噴射柱塞26a通過噴射驅(qū)動件4可以伸出并且縮回地進行移動。這種可伸出并且可縮回的噴射柱本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種成型低熔點金屬合金的方法，包括步驟：在將在固相和液相共存溫度區(qū)顯示出觸變特性的金屬原材料用作成型材料的同時，在固相和液相共存溫度區(qū)的一個溫度加熱所述的成型材料以形成半固態(tài)材料，將所需量的所述半固態(tài)材料供給到保溫缸中進行累積，并且通過一次噴射將所述半固態(tài)材料從所述保溫缸注入模子中，其中，在成型結(jié)束時，在液相溫度或更高的溫度下加熱剩余的半固態(tài)材料使它熔化，并且材料在完全熔融金屬狀態(tài)被注射并且從所述保溫缸排出，然后停止加熱，這樣就完成了成型操作。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：安在和夫，武居晃司，山崎孝，
申請(專利權(quán))人：日精樹脂工業(yè)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：JP[日本]