JPH06306507A - Production of alloy product - Google Patents
Production of alloy productInfo
- Publication number
- JPH06306507A JPH06306507A JP5117777A JP11777793A JPH06306507A JP H06306507 A JPH06306507 A JP H06306507A JP 5117777 A JP5117777 A JP 5117777A JP 11777793 A JP11777793 A JP 11777793A JP H06306507 A JPH06306507 A JP H06306507A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- cylinder
- alloy material
- product
- hopper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、亜鉛合金、アルミニウ
ム合金、銅合金、鉛合金、マグネシュウム合金等の低融
点合金のチクソ状態の性質を利用した合金製品の製造方
法に関し、さらに詳しく言えば、合金材料をスクリュー
が回転駆動されているシリンダに供給し、合金材料の固
相線温度以上で液相線温度以下に保持した状態でスクリ
ューを駆動して移送しながら剪断作用を加えて半凝固の
チクソ状の合金を作り、そして成形型へ射出して合金製
品を得る合金製品の製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an alloy product utilizing the thixotropic property of a low melting point alloy such as a zinc alloy, an aluminum alloy, a copper alloy, a lead alloy and a magnesium alloy. The alloy material is supplied to a cylinder whose screw is driven to rotate, and the screw is driven and transferred while the temperature is kept above the solidus temperature of the alloy material and below the liquidus temperature of the alloy material. The present invention relates to a method for producing an alloy product by making a thixotropic alloy and injecting it into a mold to obtain an alloy product.
【０００２】[0002]
【従来の技術】合金材料を固液共存状態で激しく攪拌す
ると、樹脂状晶すなわちデンドライドの形成が抑制さ
れ、破壊された退化樹脂状晶の微細な粒状の個体と液体
とが共存した状態であるチクソ状物質が得られる。この
ような固液共存状態であるチクソ状物質を短時間に形成
凝固すると、高温で完全に溶解した従来のダイキャスト
法によって得られる合金製品に比較して、凝固による収
縮率が小さく、引け巣の少ない、且つ非常に微細な結晶
粒を持った成形品が得られる。このようなチクソ状物質
の性質を利用した合金製品の具体的な製法は、例えば特
公平１ー３３５４１号、同２ー１５６２０号等により提
案されている。これらの公報には、温度制御可能なスク
リューとシリンダとから構成されている射出成形機ある
いは押出機を使用した製法が示されている。そして、シ
リンダ内にアルゴンガス等の不活性ガスを封入できるよ
うにもなっている。したがって、不活性ガス中でスクリ
ューを回転して、合金材料をシリンダ先端部に順次送る
ことができる。このとき合金材料は、シリンダ内表面お
よびスクリュー外表面との摩擦接触、あるいは合金材料
どうしの摩擦接触等による剪断作用、シリンダの外部か
ら加えられる熱等により温度が上昇し、固液共存状態の
チクソ状態となり、シリンダの先端から金型へ射出して
合金製品を得ることができる。2. Description of the Related Art When an alloy material is vigorously stirred in a solid-liquid coexisting state, the formation of resinous crystals, that is, dendrites is suppressed, and a fine granular solid of destroyed degenerated resinous crystals and a liquid coexist. A thixotropic material is obtained. When forming and solidifying a thixotropic substance in such a solid-liquid coexisting state in a short time, as compared with an alloy product obtained by a conventional die-casting method which is completely melted at high temperature, the shrinkage rate due to solidification is small and shrinkage cavities. It is possible to obtain a molded product having a very small number of grains and very fine crystal grains. Specific manufacturing methods of alloy products utilizing such properties of thixotropic substances have been proposed, for example, in Japanese Examined Patent Publication No. 1-33541 and No. 2-15620. These publications show a manufacturing method using an injection molding machine or an extruder composed of a temperature-controllable screw and a cylinder. Then, an inert gas such as argon gas can be enclosed in the cylinder. Therefore, the alloy material can be sequentially fed to the tip of the cylinder by rotating the screw in the inert gas. At this time, the alloy material undergoes frictional contact with the inner surface of the cylinder and the outer surface of the screw, or shearing action due to frictional contact between the alloy materials, the temperature rises due to heat applied from the outside of the cylinder, etc. Then, the alloy product can be obtained by injecting from the tip of the cylinder into the mold.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の製法によ
ると、シリンダは気密状態にあり、不活性ガスが封入さ
れているので、合金材料の酸化現象は起きない利点は認
められる。しかしながら、上記の従来製法によると、製
品の性質が場合によっては落ちることがある。すなわち
アルゴンガス雰囲気中で操作されるので、合金材料はア
ルゴンガス中で半凝固化しており、希に微量のアルゴン
ガスが混入することがある。また金型のキャビテイに射
出するとき、キャビテイ内を充満している空気が乱流と
なって合金材料に巻き込まれることもある。このように
合金材料にアルゴンガスあるいは空気が混入すると、そ
れが例え微量であっても微細な気泡が合金成形品に含ま
れてしまい、合金製品の伸び、引張強度等の機械的性質
が低下することがある。また高価なアルゴンガスを使用
しているので、合金製品の製造コストが高くなる欠点も
ある。したがって、本発明は、機械的品質の高い合金製
品を安価に得ることができる合金製品の製造方法を提供
することを目的とし、具体的には合金材料の酸化が防止
されると共に、気泡のない合金製品を安価に製造するこ
とができる合金製品の製造方法を提供することを目的と
している。According to the above conventional manufacturing method, since the cylinder is in the airtight state and the inert gas is filled, the advantage that the oxidation phenomenon of the alloy material does not occur is recognized. However, according to the above conventional manufacturing method, the properties of the product may be deteriorated in some cases. That is, since the alloy material is operated in an argon gas atmosphere, the alloy material is semi-solidified in the argon gas, and rarely a very small amount of argon gas may be mixed. In addition, when the air is injected into the cavity of the mold, the air filling the cavity may become a turbulent flow and be caught in the alloy material. When argon gas or air is mixed in the alloy material in this way, minute bubbles are included in the alloy molded product even if the amount is very small, and the mechanical properties such as elongation and tensile strength of the alloy product deteriorate. Sometimes. Further, since expensive argon gas is used, there is a drawback that the manufacturing cost of alloy products becomes high. Therefore, an object of the present invention is to provide an alloy product manufacturing method capable of inexpensively obtaining an alloy product having high mechanical quality. Specifically, oxidation of the alloy material is prevented, and there is no bubble. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an alloy product, which allows the alloy product to be manufactured at low cost.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、合金材料をシリンダに供給
し、合金材料の固相線温度以上で液相線温度以下に保持
した状態で、スクリューを駆動して合金材料を移送しな
がら剪断作用を加え半凝固のチクソ状の合金を作り、次
いで成形型へ射出して合金製品を得るとき、少なくとも
前記シリンダ内部を真空圧に保って成形するように構成
される。請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の
シリンダ４内部を１０-3〜１０2Ｔｏｒｒの真空圧に保
って成形するように構成され、請求項３記載の発明は、
請求項１または２記載の発明において、半凝固のチクソ
状の合金を作り、サックバックするとき、シリンダヘッ
ドの射出孔に設けられている止め弁によって空気のシリ
ンダ内への侵入を防止するように構成される。請求項４
記載の発明は、ホッパから合金材料をシリンダに供給
し、合金材料の固相線温度以上で液相線温度以下に保持
した状態でスクリューを駆動して合金材料を移送しなが
ら剪断作用を加え半凝固のチクソ状の合金を作り、次い
で成形型へ射出して合金製品を得るとき、少なくとも前
記ホッパ内部と、シリンダ内部と、成形型のキャビテイ
とを１０-3〜１０2Ｔｏｒｒの同一真空圧に保って成形
するように構成される。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 supplies an alloy material to a cylinder and keeps the temperature above the solidus temperature of the alloy material and below the liquidus temperature. In this state, while driving the screw to transfer the alloy material, a shearing action is applied to make a semi-solidified thixoform alloy, which is then injected into a mold to obtain an alloy product, at least maintaining the vacuum pressure inside the cylinder. Is configured to be molded. The invention according to claim 2 is configured such that the inside of the cylinder 4 of the invention according to claim 1 is molded while maintaining a vacuum pressure of 10 −3 to 10 2 Torr, and the invention according to claim 3 is
In the invention according to claim 1 or 2, when a semi-solidified thixotropic alloy is produced and sucked back, a stop valve provided in the injection hole of the cylinder head is used to prevent air from entering the cylinder. Composed. Claim 4
According to the invention described in the above, the alloy material is supplied from the hopper to the cylinder, and the screw is driven while the alloy material is kept at a temperature above the solidus temperature of the alloy material and below the liquidus temperature of the alloy material, and a shearing action is applied to the alloy material. When a solidified thixotropic alloy is produced and then injected into a forming die to obtain an alloy product, at least the inside of the hopper, the inside of the cylinder, and the cavity of the forming die are subjected to the same vacuum pressure of 10 −3 to 10 2 Torr. It is configured to be retained and molded.
【０００５】[0005]
【作用】本発明における合金材料としては、例えば亜鉛
合金、アルミニウム合金、銅合金、鉛合金、マグネシュ
ウム合金等の低溶融点合金を挙げることができる。これ
らの低溶融点合金の大きさあるいは粒径は、スクリュー
を駆動して移送しながら剪断作用を加え半凝固のチクソ
状の合金を作ることができる粒径であれば、格別に限定
されない。そこで本発明では、これらの低溶融点合金は
粉末あるいはペレットとして用意される。As the alloy material in the present invention, for example, a low melting point alloy such as a zinc alloy, an aluminum alloy, a copper alloy, a lead alloy and a magnesium alloy can be mentioned. The size or particle size of these low melting point alloys is not particularly limited as long as it is a particle size that can produce a semi-solidified thixoform alloy by applying a shearing action while being driven and driven by a screw. Therefore, in the present invention, these low melting point alloys are prepared as powders or pellets.
【０００６】このように用意された低溶融点合金は、シ
リンダに供給され、合金材料の固相線温度以上で液相線
温度以下に保持した状態で、スクリューを駆動して合金
材料を移送しながら剪断作用を加え半凝固のチクソ状の
合金を作り、次いで成形型へ射出して合金製品を得る
が、このときシリンダ内部、成形型のキャビテイ等は真
空圧に保たれる。真空圧に保つことにより、合金材料の
酸化が防止され、且つ合金材料に有害ガスが巻き込まれ
ることが防止される。シリンダ内部、成形型のキャビテ
イ等を真空圧に保つためには、回転式の真空ポンプ例え
ばロータリー式真空ポンプを適用するのが望ましい。ロ
ータリー式真空ポンプは排気能力が大きいく、運転時の
振動も少ないからである。ロータリー式真空ポンプの到
達真空度は、１０-3Ｔｏｒｒ程度である。したがってロ
ータリー式真空ポンプ等を適用するときは、本発明は１
０-3Ｔｏｒｒ以上の真空圧で実施される。本発明を実施
するときの真空度は、低ければ低いほど、化学的にもま
た機械的性質にも優れた合金製品を得ることができる。
しかしながら、実施例でも示されているように、５０Ｔ
ｏｒｒで良好な結果が得られ、１０2Ｔｏｒｒ以下であ
れば、従来の製法により得られる合金製品に比較して化
学的にもまた機械的性質にも優れた合金製品を得ること
ができる。したがって、請求項２および４記載の発明に
おいては、シリンダ内部、あるいはシリンダ内部、ホッ
パ内部、成形型のキャビテイ等は１０-3〜１０2Ｔｏｒ
ｒに保って成形される。The low melting point alloy thus prepared is supplied to the cylinder, and the alloy material is transferred by driving the screw while being kept above the solidus temperature and below the liquidus temperature of the alloy material. Meanwhile, a shearing action is applied to form a semi-solidified thixotropic alloy, which is then injected into a mold to obtain an alloy product. At this time, the inside of the cylinder, the cavity of the mold, and the like are kept at a vacuum pressure. By maintaining the vacuum pressure, oxidation of the alloy material is prevented and harmful gas is prevented from being trapped in the alloy material. In order to keep the inside of the cylinder, the cavity of the molding die, etc. at a vacuum pressure, it is desirable to apply a rotary vacuum pump, for example, a rotary vacuum pump. This is because the rotary vacuum pump has a large exhaust capacity and little vibration during operation. The ultimate vacuum degree of the rotary vacuum pump is about 10 −3 Torr. Therefore, when applying a rotary vacuum pump or the like, the present invention is
It is carried out at a vacuum pressure of 0 -3 Torr or more. The lower the degree of vacuum when carrying out the present invention, the more alloyed products can be obtained which have excellent chemical and mechanical properties.
However, as shown in the examples, 50T
Good results can be obtained at orr, and if it is 10 2 Torr or less, an alloy product excellent in both chemical and mechanical properties can be obtained as compared with the alloy products obtained by the conventional manufacturing method. Therefore, in the invention of claim 2 and 4, wherein the cylinder internal or cylinder inside the hopper interior, cavity or the like of the mold 10 -3 to 10 2 Tor,
It is kept at r and is molded.
【０００７】本発明は、前述したような合金材料を用い
て合金製品を得ることができるが、以下これらの合金材
料を代表してマグネシュウム合金の成形品を得る例につ
いて説明する。In the present invention, alloy products can be obtained by using the above-mentioned alloy materials. Hereinafter, an example of obtaining a magnesium alloy molded product will be described as a representative of these alloy materials.
【０００８】本発明の実施に使用される合金製造装置
は、図１に示されているように、射出成形機１と、合金
材料供給装置２０と、金型３０とから概略構成されてい
る。射出成形機１は、周知のように１軸または２軸のス
クリュー２を備えている。そしてこのスクリュー２は、
減速歯車、射出ラム等からなる駆動装置３により回転駆
動され、また軸方向にも駆動されるようになっている。
スクリュー２が内部に設けられているシリンダ４は、所
定長さを有し、その中央より駆動装置３側に寄った位置
には、合金材料が供給される供給開口部８が設けられて
いる。そしてこの供給開口部８には、後述する合金材料
供給管２７が接続されている。As shown in FIG. 1, the alloy manufacturing apparatus used for carrying out the present invention is roughly composed of an injection molding machine 1, an alloy material supplying apparatus 20, and a die 30. The injection molding machine 1 includes a uniaxial or biaxial screw 2 as is well known. And this screw 2
It is rotationally driven by a driving device 3 including a reduction gear, an injection ram, and the like, and is also driven in the axial direction.
The cylinder 4 in which the screw 2 is provided has a predetermined length, and a supply opening 8 for supplying an alloy material is provided at a position closer to the drive device 3 side from the center thereof. An alloy material supply pipe 27, which will be described later, is connected to the supply opening 8.
【０００９】シリンダ４の外周部には、その略全長に渡
って抵抗ヒータあるいは誘導ヒータ等からなる温度調節
装置５、５、…が設けられ、これらの温度調節装置５、
５によりシリンダ４の内部の温度が制御できるようにな
っている。またシリンダ４の一方の先端部には射出孔７
に連なったノズル６が設けられ、この射出孔７には止め
弁９が介装されている。この止め弁９により、サックバ
ックするとき、空気が射出孔からシリンダ４へ侵入する
ことが防止される。金型３０は、周知のように固定金型
３１と可動金型３２とから構成され、固定金型３１にス
プルー３３が形成されている。そしてこのスプルー３３
はキャビテイ３４に連なっている。At the outer peripheral portion of the cylinder 4, temperature adjusting devices 5, 5, ... Which are composed of resistance heaters or induction heaters are provided over substantially the entire length thereof, and these temperature adjusting devices 5, 5 ,.
5, the temperature inside the cylinder 4 can be controlled. In addition, the injection hole 7 is provided at one end of the cylinder 4.
Is provided with a nozzle 6, and a stop valve 9 is interposed in the injection hole 7. This stop valve 9 prevents air from entering the cylinder 4 through the injection hole when sucking back. As is well known, the mold 30 includes a fixed mold 31 and a movable mold 32, and a sprue 33 is formed on the fixed mold 31. And this sprue 33
Is connected to the cavity 34.
【００１０】合金材料供給装置２０は、真空を保持しな
がら合金材料を追加する１次ホッパ２１と、合金材料の
供給量を制御する、例えばロータリフイーダを備えた２
次ホッパ２４と、この２次ホッパ２４から供給される材
料を移送するスクリューコンベヤ２５と、このスクリュ
ーコンベヤ２５に一方端が、そして他方の端部がシリン
ダ４の供給開口部８に接続されている供給管２７とから
概略構成されている。１次ホッパ２１は、密閉可能な蓋
体２１’を備え、その下方に設けられている供給管２９
には開閉弁２２が介装されている。供給管２９の下端は
後述する真空箱体４０の天井壁を貫通して、２次ホッパ
２４の上方に臨んでいる。スクリュコンベヤ２５は、モ
ータ２６で駆動され、その回転数が制御されて、合金材
料の供給量が制御される。The alloy material supply device 20 is provided with a primary hopper 21 for adding an alloy material while maintaining a vacuum and a rotary feeder for controlling the supply amount of the alloy material, for example, 2
The next hopper 24, the screw conveyor 25 for transferring the material supplied from the secondary hopper 24, one end of the screw conveyor 25, and the other end of the screw conveyor 25 are connected to the supply opening 8 of the cylinder 4. It is roughly configured by a supply pipe 27. The primary hopper 21 includes a lid 21 ′ that can be sealed, and a supply pipe 29 provided below the lid 21 ′.
The on-off valve 22 is interposed in the. The lower end of the supply pipe 29 penetrates the ceiling wall of a vacuum box 40, which will be described later, and faces the upper side of the secondary hopper 24. The screw conveyor 25 is driven by a motor 26, its rotation speed is controlled, and the supply amount of the alloy material is controlled.
【００１１】図示の実施例では、２次ホッパ２４、スク
リューコンベヤ２５および射出成形機１の一部は、真空
箱体４０内に収納されている。真空箱体４０には排気管
４１が接続され、この排気管４１に真空ポンプ４２が介
装されている。したがって、この真空ポンプ４２を駆動
すると、真空箱体４０の内部を１０-3〜１０2Ｔｏｒｒ
の真空度に保つことができる。シリンダ４の内部を真空
にするために、シリンダ４には真空箱体４０の内部に開
口した吸気管１１が設けられている。なお、吸気管１１
が設けられているシリンダ４に対応する部分のスクリュ
ー２の溝は、他の部分の溝より幾分深くなっている。し
たがって、スクリュー２を回転駆動して合金材料をチク
ソ化するとき、合金材料が吸気管１１から真空箱体４０
内へ漏れ出るようなことはない。金型３０のキャビテイ
３４と真空箱体４０は、管路３６で接続され、この管路
３６に制御可能なチェック弁３５が介装されている。ま
た１次ホッパ２１と真空箱体４０も、管路２８で接続さ
れ、この管路２８には開閉弁２３が介装されている。In the illustrated embodiment, the secondary hopper 24, the screw conveyor 25 and a part of the injection molding machine 1 are housed in a vacuum box body 40. An exhaust pipe 41 is connected to the vacuum box body 40, and a vacuum pump 42 is interposed in the exhaust pipe 41. Therefore, when the vacuum pump 42 is driven, the inside of the vacuum box body 40 is reduced by 10 −3 to 10 2 Torr.
The vacuum degree can be maintained. In order to make the inside of the cylinder 4 a vacuum, the cylinder 4 is provided with an intake pipe 11 that opens inside the vacuum box body 40. The intake pipe 11
The groove of the screw 2 in the portion corresponding to the cylinder 4 provided with is somewhat deeper than the grooves in the other portions. Therefore, when the screw 2 is rotationally driven to thixify the alloy material, the alloy material flows from the intake pipe 11 to the vacuum box body 40.
It doesn't leak out. The cavity 34 of the mold 30 and the vacuum box body 40 are connected by a pipe line 36, and a controllable check valve 35 is interposed in the pipe line 36. Further, the primary hopper 21 and the vacuum box body 40 are also connected by a pipe line 28, and an opening / closing valve 23 is interposed in this pipe line 28.
【００１２】このように、２次ホッパ２４、スクリュー
コンベヤ２５、シリンダ４の吸気管１１等が、共通の１
個の真空箱体４０内に収納され、キャビテイ３４と真空
箱体４０は管路３６で接続されているので、１個の真空
箱体４０内を真空にすることにより、２次ホッパ２４の
内部、シリンダ４の内部等を同一の真空圧にすることが
できる。また１個の真空箱体４０内に収納されているの
で、真空ポンプも１個で済み、安価に製造装置を得るこ
ともできる。さらには同じ圧力が作用しているので、圧
力差により合金材料が洩れるようなこともない。As described above, the secondary hopper 24, the screw conveyor 25, the intake pipe 11 of the cylinder 4 and the like are common to each other.
Since the cavities 34 and the vacuum boxes 40 are housed in the individual vacuum boxes 40 and are connected by the pipeline 36, the inside of the secondary hopper 24 is evacuated by evacuating the inside of the one vacuum box 40. The inside of the cylinder 4 and the like can be kept at the same vacuum pressure. Further, since it is housed in one vacuum box body 40, only one vacuum pump is required, and the manufacturing apparatus can be obtained at low cost. Furthermore, since the same pressure is applied, the alloy material will not leak due to the pressure difference.
【００１３】次に上記製造装置によりマグネシューム合
金から成形品を製造する例を説明する。先ず１次ホッパ
２１の開閉弁２２、２３を閉じる。またチェック弁３５
も閉じておく。真空ポンプ４２を起動して、真空箱体４
０の内部を１０-3〜１０2Ｔｏｒｒの真空度に保つ。１
次ホッパ２１は、真空箱体４０と空気圧的に関係を断た
れているので、蓋体２１’を外し、ペレット状のマグネ
シューム合金材料を供給する。次に１次ホッパ２１を蓋
体２１’で密閉し、開閉弁２３を開く。そうすると、１
次ホッパ２１内も真空になる。供給管２９に介装されて
いる開閉弁２２を開き、１次ホッパ２１内の材料を２次
ホッパ２４に移送する。所定量移送したら１次ホッパ２
１の開閉弁２２、２３を閉じて、次の材料の挿入に備え
る。Next, an example of manufacturing a molded product from a magnesium alloy by the above manufacturing apparatus will be described. First, the opening / closing valves 22 and 23 of the primary hopper 21 are closed. Check valve 35
Also close it. The vacuum pump 42 is started, and the vacuum box 4
The inside of 0 is maintained at a vacuum degree of 10 −3 to 10 2 Torr. 1
Since the next hopper 21 is pneumatically disconnected from the vacuum box body 40, the lid body 21 ′ is removed and a pellet-shaped magnesium alloy material is supplied. Next, the primary hopper 21 is sealed with a lid 21 ', and the opening / closing valve 23 is opened. Then 1
The inside of the next hopper 21 is also evacuated. The on-off valve 22 installed in the supply pipe 29 is opened, and the material in the primary hopper 21 is transferred to the secondary hopper 24. After transferring a specified amount, the primary hopper 2
The on-off valves 22 and 23 of 1 are closed to prepare for the insertion of the next material.
【００１４】次に、２次ホッパ２４に設けられているス
クリューコンベア２５をモータ２６で駆動する。そうす
ると、マグネシュームペレットはスクリューコンベア２
５により適切に制御された量が供給管２７、シリンダ開
口部８を通ってシリンダ４内に供給される。温度調節装
置５、５、…を駆動して、シリンダ４を例えばマグネシ
ューム合金ＡＺ９１の場合、固相線温度４９０度Ｃ以上
に加温し、加温後はマグネシューム合金の固相線温度４
９０度Ｃ以上、液相線温度６０５度Ｃ以下になるように
制御する。スクリュー２をシリンダ４の先端まで押し出
した状態でスクリュー２を回転駆動する。Next, the screw conveyor 25 provided in the secondary hopper 24 is driven by the motor 26. Then, the magnesium pellets are screw conveyor 2
An amount appropriately controlled by 5 is supplied into the cylinder 4 through the supply pipe 27 and the cylinder opening 8. For example, in the case of the magnesium alloy AZ91, the temperature control devices 5, 5, ... Are driven to heat the solidus temperature 490 ° C. or higher, and after heating, the solidus temperature 4 of the magnesium alloy is heated.
The temperature is controlled to 90 ° C or higher and the liquidus temperature 605 ° C or lower. The screw 2 is rotationally driven in a state where the screw 2 is pushed to the tip of the cylinder 4.
【００１５】マグネシューム合金は、シリンダ４内を先
端部へ移送される間、固相線温度以上、液相線温度以下
に保持されて固液混合状態にあり、スクリュー２とシリ
ンダ４との隙間を充満して移送されるので、摩擦接触に
より激しく混合攪拌される。その結果、マグネシューム
合金中にデンドライドが発生することが阻止されて、チ
クソ状態を保持してシリンダ４内を先端部へ移送され
る。射出孔７は、止め弁９で閉止されているので、移送
されたチクソ状態のマグネシューム合金は、シリンダ４
の先端部空間１０に貯留され、連続的に送られてくるマ
グネシューム合金により順次増加する。その増加量に応
じてスクリュー２が後退する。The magnesium alloy is kept above the solidus temperature and below the liquidus temperature and is in a solid-liquid mixed state while being transferred to the tip portion inside the cylinder 4, and the gap between the screw 2 and the cylinder 4 is kept. Since it is filled and transferred, it is vigorously mixed and stirred by frictional contact. As a result, generation of dendrites in the magnesium alloy is prevented, and the thixotropic state is maintained and the dendride is transferred to the tip of the cylinder 4. Since the injection hole 7 is closed by the stop valve 9, the transferred thixo state magnesium alloy is transferred to the cylinder 4
It is stored in the tip end space 10 and continuously increased by the magnesium alloy continuously sent. The screw 2 retracts according to the increase amount.
【００１６】次に射出成形機１のノズル６を、閉じた金
型３１、３２のスプルー４３の開口部に密着させて、射
出孔７とスプルー４３とを連通状態にする。マグネシュ
ーム合金の貯留量が製品の形成必要量になった時点で、
チェック弁３５を開き、キャビテイ３４を真空にする。
次に止め弁９を開いて、駆動装置３を作動してスクリュ
ー２を先端方向に押し出す。これによりマグネシューム
合金が先端部空間１０から射出孔７、止め弁９およびス
プルー３３を通って固定金型３１と可動金型３２とのキ
ャビテイ３４に射出される。金型３０へ射出されたマグ
ネシューム合金は、キャビテイ３４に充満し、チクソ状
態のままキャビテイ３４の形状に冷却固化されて合金製
品となる。可動金型３２を開いて合金製品を取り出す。
以下同様な操作を繰り返して合金製品を得る。Next, the nozzle 6 of the injection molding machine 1 is brought into close contact with the opening of the sprue 43 of the closed molds 31, 32 to bring the injection hole 7 and the sprue 43 into communication with each other. When the storage amount of magnesium alloy reaches the required amount for product formation,
The check valve 35 is opened and the cavity 34 is evacuated.
Next, the stop valve 9 is opened, the drive device 3 is operated, and the screw 2 is pushed out in the tip direction. Thereby, the magnesium alloy is ejected from the tip end space 10 through the ejection hole 7, the stop valve 9 and the sprue 33 into the cavity 34 of the fixed die 31 and the movable die 32. The magnesium alloy injected into the mold 30 fills the cavities 34 and is cooled and solidified in the shape of the cavities 34 in a thixotropic state to be an alloy product. The movable mold 32 is opened to take out the alloy product.
The same operation is repeated thereafter to obtain an alloy product.
【００１７】実施例１：［合金材料］ 市販のマグネシューム合金を使用した。成分組成は表１
の通りで、融点は６０５度、平均粒径２５ｍｍのペレッ
トを使用した。 表１ 元素 割合 Ｍｇ ９０.０％ Ａｌ ９.０％ Ｚｎ １.０％ ［チクソ化および射出成形］ 上記マグネシューム合金を図１に示すような射出成形機
で、金型に射出して棒状製品を得た。なお、このとき温
度調節装置５、５、…を、シリンダ４の温度が５９０度
プラス・マイナス５度Ｃ以内になるように制御し、真空
箱体４０を５０Ｔｏｒｒに制御した。また射出速度はシ
リンダラム速度１ｍ／ｓであった。上記条件で得た製品
の、引張強度と、伸びとを図２においてａで示す。また
比較のために、真空箱体４０に窒素ガスを満たし、同じ
ようにして得た製品の引張強度と、伸びとを図２におい
てｂで示す。Example 1: [Alloy material] A commercially available magnesium alloy was used. Table 1 shows the composition
As described above, a pellet having a melting point of 605 degrees and an average particle size of 25 mm was used. Table 1 Element ratio Mg 90.0% Al 9.0% Zn 1.0% [Thixoization and injection molding] The above magnesium alloy is injected into a mold by an injection molding machine as shown in FIG. Obtained. At this time, the temperature control devices 5, 5, ... Are controlled so that the temperature of the cylinder 4 is within 590 degrees plus or minus 5 degrees C, and the vacuum box body 40 is controlled at 50 Torr. The injection speed was a cylinder ram speed of 1 m / s. The tensile strength and the elongation of the product obtained under the above conditions are shown by a in FIG. For comparison, the vacuum box 40 is filled with nitrogen gas, and the tensile strength and elongation of the product obtained in the same manner are shown by b in FIG.
【００１８】図２から明らかなように、真空雰囲気中で
射出成形すると、引張強度と伸びの機械的性質が改善さ
れる。改善された理由は、真空雰囲気中で射出成形した
ので、マグネシューム合金が酸化されなかったのと、半
凝固状のマグネシューム合金にガスが混入しなかったか
らと考えられる。特にキャビテイ３４内も真空にして射
出したので、射出速度は大きかったが、キャビテイ３４
内でガスの乱流が起こらず、したがって、射出時にガス
の巻き込みが生じなかったからと考えられる。As is apparent from FIG. 2, injection molding in a vacuum atmosphere improves the mechanical properties of tensile strength and elongation. The reason for the improvement is considered to be that the injection molding was performed in a vacuum atmosphere, so that the magnesium alloy was not oxidized and that the gas was not mixed in the semi-solid magnesium alloy. Especially, since the inside of the cavity 34 was also evacuated and injected, the injection speed was high, but the cavity 34
It is considered that the turbulent flow of gas did not occur inside, and therefore, the gas was not entrained during the injection.
【００１９】[0019]
【発明の効果】請求項１記載の発明によると、合金材料
をシリンダに供給し、合金材料の固相線温度以上で液相
線温度以下に保持した状態で、スクリューを駆動して合
金材料を移送しながら剪断作用を加え半凝固のチクソ状
の合金を作り、次いで成形型へ射出して合金製品を得る
とき、少なくともシリンダ内部を真空圧に保って成形す
るので、合金材料の酸化を防ぐことができ、且つ有害ガ
スの合金材料への巻き込みを防ぐことができる。したが
って、本発明によると化学的にもまた機械的性質にも優
れた合金製品を得ることができるという、本発明特有の
効果が得られる。また本発明によると、少なくともシリ
ンダ内部をただ真空にするだけであるから、高価なアル
ゴンガスを使用する場合に比較して安価に合金製品を得
ることもできる。請求項２記載の発明によると、請求項
１記載のシリンダ４内部を１０-3〜１０2Ｔｏｒｒの真
空圧に保って成形するので、請求項１記載の発明が奏す
る効果に加えて、工業的に多用され用意に入手でき、且
つ排気能力の大きいロータリー式真空ポンプ等を適用す
ることができる効果が得られる。請求項３記載の発明に
よると、前述の効果に加えて、半凝固のチクソ状の合金
を作り、サックバックするとき、シリンダヘッドの射出
孔に設けられている止め弁によって空気のシリンダ内へ
の侵入を防止するので、より完全に合金材料の酸化を防
ぐことができ、且つ有害ガスの巻き込みを防ぐことがで
きる。請求項４記載の発明は、ホッパから合金材料をシ
リンダに供給し、合金材料の固相線温度以上で液相線温
度以下に保持した状態でスクリューを駆動して合金材料
を移送しながら剪断作用を加え半凝固のチクソ状の合金
を作り、次いで成形型へ射出して合金製品を得るとき、
少なくともホッパ内部と、シリンダ内部と、成形型のキ
ャビテイとを１０-3〜１０2Ｔｏｒｒの同一真空圧に保
って成形するように構成されているので、請求項１記載
の発明により得られる効果は勿論のこと、合金材料のホ
ッパに収容する段階から酸化防止をすることができる。
またキャビテイ内も真空にされているので、キャビテイ
内に射出するとき、射出速度が大きくても乱流による有
害ガスが合金材料に巻き込まれることもない。さらには
ホッパ内部、シリンダ内部等が同一真空圧に保たれてい
るので、圧力差により合金材料が洩れるようなこともな
い。According to the first aspect of the present invention, the alloy material is supplied to the cylinder, and the screw is driven to keep the alloy material at a temperature above the solidus temperature of the alloy material and below the liquidus temperature thereof. When a semi-solid thixoform alloy is added by shearing while being transferred and then injected into a mold to obtain an alloy product, at least the inside of the cylinder is molded while maintaining a vacuum pressure to prevent oxidation of the alloy material. In addition, it is possible to prevent the harmful gas from being caught in the alloy material. Therefore, according to the present invention, an effect peculiar to the present invention that an alloy product excellent in both chemical and mechanical properties can be obtained is obtained. Further, according to the present invention, since at least the inside of the cylinder is simply evacuated, it is possible to obtain an alloy product at a lower cost than when using an expensive argon gas. According to the invention of claim 2, since the inside of the cylinder 4 of claim 1 is molded while maintaining the vacuum pressure of 10 −3 to 10 2 Torr, in addition to the effect of the invention of claim 1, It is possible to obtain the effect of being able to apply a rotary vacuum pump or the like which is widely used and readily available and has a large exhaust capacity. According to the invention described in claim 3, in addition to the above-mentioned effect, when a semi-solidified thixotropic alloy is produced and sucked back, a stop valve provided in the injection hole of the cylinder head is used to introduce air into the cylinder. Since the invasion is prevented, it is possible to more completely prevent the oxidation of the alloy material and prevent the entrainment of harmful gas. According to the invention of claim 4, the alloy material is supplied from the hopper to the cylinder, and the screw is driven while the alloy material is kept at a temperature above the solidus temperature of the alloy material and below the liquidus temperature of the alloy material to perform shearing action. When making a semi-solid thixoform alloy by adding, and then injecting into a mold to obtain an alloy product,
Since at least the inside of the hopper, the inside of the cylinder, and the cavity of the forming die are formed under the same vacuum pressure of 10 −3 to 10 2 Torr, the effect obtained by the invention of claim 1 is obtained. Of course, it is possible to prevent the oxidation from the stage of storing the alloy material in the hopper.
Further, since the inside of the cavity is also evacuated, no harmful gas due to turbulent flow will be entrained in the alloy material even when the injection speed is high, when injecting into the cavity. Further, since the inside of the hopper and the inside of the cylinder are kept at the same vacuum pressure, the alloy material will not leak due to the pressure difference.
【図１】本発明の実施に供される合金製品の製造装置の
１例を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing an example of an apparatus for manufacturing an alloy product used for carrying out the present invention.
【図２】本実施例により得られた合金製品と、従来例の
製造法により得られた合金製品の機械的性質を示す図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing mechanical properties of an alloy product obtained in this example and an alloy product obtained by a conventional manufacturing method.
２ スクリュー ４ シリンダ ５ 温度調節装置 ２０ 合金材料供給装置 ２４ ２次ホッパ ３０ 金型 ３４ キャビテイ 2 Screw 4 Cylinder 5 Temperature Control Device 20 Alloy Material Supply Device 24 Secondary Hopper 30 Mold 34 Cavity
Claims (4)
料の固相線温度以上で液相線温度以下に保持した状態
で、スクリュー２を駆動して合金材料を移送しながら剪
断作用を加え半凝固のチクソ状の合金を作り、次いで成
形型３０へ射出して合金製品を得るとき、少なくとも前
記シリンダ４内部を真空圧に保って成形することを特徴
とする合金製品の製造方法。1. An alloy material is supplied to a cylinder 4, and a shearing action is applied while driving the screw 2 while transferring the alloy material in a state in which the alloy material is kept above the solidus temperature and below the liquidus temperature. A method for producing an alloy product, characterized in that, when a semi-solid thixoform alloy is produced and then injected into a molding die 30 to obtain an alloy product, at least the inside of the cylinder 4 is molded under vacuum pressure.
〜１０2Ｔｏｒｒの真空圧に保って成形する、合金製品
の製造方法。Wherein the cylinder 4 inside of claim 1, wherein 10 -3
A method for manufacturing an alloy product, which is formed by maintaining a vacuum pressure of -10 2 Torr.
状の合金を作り、サックバックするとき、シリンダヘッ
ドの射出孔７に設けられている止め弁９によって空気の
シリンダ４内への侵入を防止する合金製品の製造方法。3. When the semi-solidified thixotropic alloy according to claim 1 or 2 is produced and sucked back, air is introduced into the cylinder 4 by a stop valve 9 provided in an injection hole 7 of a cylinder head. A method of manufacturing an alloy product for preventing the above.
供給し、合金材料の固相線温度以上で液相線温度以下に
保持した状態でスクリュー２を駆動して合金材料を移送
しながら剪断作用を加え半凝固のチクソ状の合金を作
り、次いで成形型３０へ射出して合金製品を得るとき、
少なくとも前記ホッパ２４内部と、シリンダ４内部と、
成形型３０のキャビテイ３４とを１０-3〜１０2Ｔｏｒ
ｒの同一真空圧に保って成形することを特徴とする合金
製品の製造方法。4. A shearing action is performed by feeding an alloy material from a hopper 24 to a cylinder 4 and driving the screw 2 while the alloy material is kept above the solidus temperature and below the liquidus temperature to transfer the alloy material. When a semi-solid thixoform alloy is added by adding to the mold 30 and then injected into the mold 30, an alloy product is obtained.
At least the inside of the hopper 24 and the inside of the cylinder 4,
The cavity 34 of the molding die 30 and 10 -3 to 10 2 Tor
A method for producing an alloy product, characterized in that the alloy product is formed while maintaining the same vacuum pressure of r.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11777793A JP3197109B2 (en) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | Manufacturing method of alloy products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11777793A JP3197109B2 (en) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | Manufacturing method of alloy products |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06306507A true JPH06306507A (en) | 1994-11-01 |
| JP3197109B2 JP3197109B2 (en) | 2001-08-13 |
Family
ID=14720070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11777793A Expired - Fee Related JP3197109B2 (en) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | Manufacturing method of alloy products |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3197109B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5983976A (en) * | 1998-03-31 | 1999-11-16 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing metallic parts by fine die casting |
| US6065526A (en) * | 1995-09-01 | 2000-05-23 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing light metal alloy |
| US6135196A (en) * | 1998-03-31 | 2000-10-24 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing metallic parts by injection molding from the semi-solid state |
| US6474399B2 (en) | 1998-03-31 | 2002-11-05 | Takata Corporation | Injection molding method and apparatus with reduced piston leakage |
| US6540006B2 (en) | 1998-03-31 | 2003-04-01 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing metallic parts by fine die casting |
| JP2013530912A (en) * | 2010-05-13 | 2013-08-01 | アマリオ、ガヒード、エスクデロ | On-site controllable demand hydrogen generation system using recyclable liquid metal reagent and method used in the system |
-
1993
- 1993-04-21 JP JP11777793A patent/JP3197109B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6065526A (en) * | 1995-09-01 | 2000-05-23 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing light metal alloy |
| US6241001B1 (en) | 1995-09-01 | 2001-06-05 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing light metal alloy |
| US5983976A (en) * | 1998-03-31 | 1999-11-16 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing metallic parts by fine die casting |
| US6135196A (en) * | 1998-03-31 | 2000-10-24 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing metallic parts by injection molding from the semi-solid state |
| US6276434B1 (en) | 1998-03-31 | 2001-08-21 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing metallic parts by ink injection molding from the semi-solid state |
| US6283197B1 (en) | 1998-03-31 | 2001-09-04 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing metallic parts by fine die casting |
| US6474399B2 (en) | 1998-03-31 | 2002-11-05 | Takata Corporation | Injection molding method and apparatus with reduced piston leakage |
| US6540006B2 (en) | 1998-03-31 | 2003-04-01 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing metallic parts by fine die casting |
| JP2013530912A (en) * | 2010-05-13 | 2013-08-01 | アマリオ、ガヒード、エスクデロ | On-site controllable demand hydrogen generation system using recyclable liquid metal reagent and method used in the system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3197109B2 (en) | 2001-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5501266A (en) | Method and apparatus for injection molding of semi-solid metals | |
| EP0968782B1 (en) | Method and apparatus for semi-molten metal injection molding | |
| JP2002001508A (en) | Method and equipment for manufacturing metal parts by precise die-cast | |
| JP2001501872A (en) | Method and apparatus for manufacturing metal parts by injection molding from the semi-solid state | |
| JP3121181B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing low melting metal products | |
| US6874563B2 (en) | Composite metal product of carbon nano material and low melting point metal and method of producing the same | |
| RU2288071C2 (en) | Semi-hard alloys pressure die casting method | |
| JP2004136363A (en) | Composite forming method for carbon nano material and low melting metallic material, and composite metallic product | |
| JPH06306507A (en) | Production of alloy product | |
| US6298901B1 (en) | Method and apparatus for semi-molten metal injection molding | |
| US20040067153A1 (en) | Method for producing composite metal product | |
| JP2001113352A (en) | Method for applyig release agent in metal injection molding machiine and die for metal injection molding | |
| JPS6029431A (en) | Production of alloy | |
| JP3176121B2 (en) | Metal injection molding equipment | |
| US6733722B2 (en) | Method for producing a moulded body from foamed metal | |
| JP2001198659A (en) | Method for producing aluminum product | |
| JP3706023B2 (en) | Vacuum forming equipment for metal products | |
| KR20010113048A (en) | Method of manufacturing magnesium alloy members | |
| HU217381B (en) | Process and device for casting components | |
| JP2002263815A (en) | Method for applying powder release agent for metal mold for metal product molding | |
| JP3305796B2 (en) | Manufacturing method of alloy products | |
| JPH0244622B2 (en) | KAISHITSUSARETACHUKUIMONONOSEIZOHOHO | |
| JPH1157971A (en) | Metallic material injection molding device | |
| JPH0528547U (en) | Vacuum die casting water heater | |
| JPH1157966A (en) | Device for injection-molding metallic material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080608 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090608 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100608 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |