CN206415605U - 金属喷嘴、液态金属喷铸装置和照明装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种金属喷嘴、液态金属喷铸装置和照明装置，金属喷嘴具有：用作熔化通道的喷嘴管，其通入至少一个出口中；和用于加热位于喷嘴管中的金属的加热件，加热件是感应线圈。液态金属喷铸装置具有至少一个金属喷嘴。照明装置具有至少一个由塑料体保持的光源，其中在塑料体中喷射有用于接触至少一个光源的至少一个导体轨，并且其中通过液态金属喷铸装置喷射了至少一个导体轨。本实用新型例如能用于例如用于机动车的车辆照明装置上、尤其是汽车前大灯。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种金属喷嘴，该金属喷嘴具有用作熔化通道的喷嘴管，该喷嘴管通入出口中，并且还具有用于加热位于喷嘴管内的或者可设置的金属的加热件。本实用新型还涉及一种具有至少一个这种金属喷嘴的液态金属喷铸(LMIM)装置。本实用新型此外还涉及一种照明装置，具有至少一个由塑料体保持住的光源，其中，在塑料体中通过液态金属喷铸装置喷射有用于接触光源的至少一个导体轨。本实用新型例如可以用在例如用于机动车的车辆照明装置上、尤其是汽车前大灯。
背景技术
DE 10 2012 009 790A1公开，在喷铸液态的金属组件时，它们通过喷嘴被带入空腔。在此设计的是，在将金属组件带入空腔内以后如下地冷却喷嘴和空腔(浇铸区域)之间的过渡区域，即，使得铸造区域内的金属硬化。在较晚的方法步骤中，浇铸区域再次升温，由此使得位于浇铸区域内的金属再次液化。用于喷射金属的相应喷嘴具有喷嘴管，这个喷嘴管构成熔化通道，并且具有热阻元件，利用该热阻元件可以加热喷嘴管。喷嘴管的出口可以通过阀针关闭。额外地，在出口区域内布置了冷却装置。这里的缺点是，由于高温和可流动的金属(焊剂)使得通过阀针来关闭喷嘴是艰难的。此外，加热和冷却周期很长。此外还可能导致阀区域内的、要用金属填充的聚合物过热。此外耗费巨大的是，利用针阀实现多个紧密地相互并排的喷射点。
也有可能的是，提供不被阀针关闭的喷嘴。在这里，只能通过选择性地加热和冷却热阻元件实现金属的喷射。在此不利的是，由于金属的相态过渡迅速所以只能非常困难地设置温度状况。喷嘴区域内的塑料过热的危险比在针阀的情况下更加显著。另外需要长加热持续时间和冷却持续时间。此外还必须用压力松开喷嘴区域内可能存在的金属塞。
实用新型内容
本实用新型的目的是，至少部分地克服现有技术的这些缺点。
该目的通过一种金属喷嘴得以解决，其具有：用作熔化通道的喷嘴管，该喷嘴管通入至少一个出口中；和用于加热位于喷嘴管中或者可设置的金属的加热件，其中，所述加热件是感应线圈。
这种金属喷嘴得到以下优点，即，使得能够特别迅速地加热在金属喷嘴工作时位于喷嘴管内的金属，因为相比传统的电阻加热，加热的金属体积量较少。尤其是所述加热件本身，也就是感应线圈，实际上未加热。而且感应线圈以外的区域没有明显加热。于是，由于涉及到加热的热容较少，所以也实现了对喷嘴管内的金属的更加迅速的冷却。
作为需要喷溅的金属材料，例如使用特别是基于锌、银和/或铜的、低熔点的金属合金，例如焊剂、如62Pb37Sn。
此外，还能够简单地通过感应线圈的几何外形影响向位于喷嘴管内的金属材料的能量输入。因为金属材料仅仅暂时是液态的，所以也只能轻微氧化。这又得到以下优点，即，可以减少在低压(真空)下或保护气体下喷射液态金属的要求，或者甚至可以完全避免这种要求。
此外-同样也因为升温的材料容积量较少-在喷嘴的区域内形成较少的升温，尤其是在所述至少一个出口上。这尤其是可以减少损坏塑料体的风险，该塑料被用作用于需要喷射的金属的铸模或者类似物。于是也可以在构造方式简单的情况下实现多个紧密地相互并排的喷射点或出口。此外它还导致成本节约。除此之外，在这种金属喷嘴中既不会形成栓塞也不会有密封问题。此外还可以提供具有特别小尺寸的金属喷嘴。以上的优点此外还允许实现更好的流程安全性。
所述金属喷嘴被设计用于加热喷嘴管内的金属，直至它熔化，或者让液态供应的金属保持液态。位于喷嘴管内的液态金属可以有针对性地通过所述至少一个出口输出，尤其是在压力之下。这种金属喷嘴也可以被称为液态金属喷射喷嘴或者液态金属喷铸(LMIM)(Liquid Metal Injection Moulding)喷嘴。
一种改进方案是，围绕着喷嘴管布置感应线圈，尤其是围着它卷绕。所述喷嘴管可以是直线的或者是弯曲的。所述喷嘴管也可以被称为“热通道”。
所述感应线圈可以在例如通过交流电的相应通电的情况下制造交变磁场，该交变磁场可以在金属物体中制造涡流。这个涡流可以让物体升温(“感应式升温”)。
一种构造方案是，在感应线圈和喷嘴管之间存在由不导电和/或不导热的材料制成的绝缘套筒。如果绝缘套筒由不导电的材料构成，那么它就可以例如防止感应线圈和喷嘴管之间的触碰，并且因此-在可导电的喷嘴管中-防止感应线圈的短路。如果绝缘套筒由不导热的材料构成，那么它例如可以防止从喷嘴管向外的热输出，并且因此有助于对金属(喷铸)材料的特别有效并且快速响应的加热还有冷却。
还有一种构造方案是，所述喷嘴管由不导电的材料制成，例如由陶瓷制成。在这种情况下，喷嘴管不被由感应线圈产生的涡流加热，这使得能够更加迅速地加热并且冷却位于喷嘴管内的金属。尤其是在这种情况下，喷嘴管也可以用作热绝缘体。位于喷嘴管内的金属的加热可以通过这种金属的感应加热本身实现。这样也可以省去单独的绝缘套筒，或者说喷嘴管就用作绝缘套筒。
另一种构造方案是，所述喷嘴管由可导电的材料制成。于是可以感应地加热喷嘴管，从而通过热传递来加热位于其中的材料。这就产生以下优点，即，也可以迅速地加热金属(喷射)材料，这种材料本身无法或者只能略微地感应加热。
一种改进方案是，所述喷嘴管由可磁化的材料制成，它通过交变磁场进一步提升升温或加热的有效性。
一种改进方案是，所述喷嘴管由具有大磁滞性的材料制成，从而获得高的磁滞损耗，用于生成热量。
例如所述喷嘴管可以由铁-镍-合金制成，尤其是由不炽热的FeNi48制成。不炽热的FeNi48具有以下优点，即，它是可磁化的，并且它的磁滞性不会因为炽热流程而变窄。此外，不炽热的FeNi48价格划算，并且可以以最小的量以圆形材料的形式提供使用，尤其是以金属片的形式提供使用。然而，原则上也可以特别有利地使用其他的铁-镍-合金，或者铁与硅的合金或者钴-铁-合金，因为它们通常是具有高饱和度(磁滞曲线高)的铁磁材料。
还有一种对于有效地生成热量有利的改进构造，即，使得喷嘴管由具有高渗透性的材料制成。
还有另一种构造方案，即，所述喷嘴管由铁磁性的铁材料制成，因为这样就可以在低成本的情况下在喷嘴管中制造特别大的热量。
此外还有一种构造方案，即，所述喷嘴管通入多个出口中，或者通入喷射点。于是例如可以同时喷射多个导体轨。这在通过感应线圈进行加热时可以直接实现，而在使用喷嘴针的时候只能在很艰难的情况下实现。于是可以毫无问题地采用具有多个喷射点的金属喷嘴。
还有一种构造方案，即，所述喷嘴管在输入端侧与被加热的输送软管相连，这使得能够简单地输送金属(喷射)材料。
该目的也通过一种液态金属喷铸(Liquid Metal Injection Moulding；LMIM)装置得以实现，这种装置具有至少一个如上所述的金属喷嘴。这种LMIM装置具有和金属喷嘴一样的优点，并且可以类似地构成。
所述目的此外还通过一种照明装置得以实现，其具有至少一个由塑料体保持住的光源，其中，在塑料体中喷射有用于接触至少一个光源的至少一个导体轨，并且其中，通过上述液态金属喷铸(LMIM)装置喷射所述至少一个导体轨。
一种改进方案是，所述导体轨具有作为金属的焊剂。导体轨的材料包含或者是尤其是基于锌、铅、铋的低熔点的金属合金，例如焊剂、如62Pb37Sn，因为这些材料中所需要的熔化温度极低。但是也可以使用包含银和/或铜的金属合金，也被称为主要组成部分。于是一种构造方案是，所述导体轨具有焊剂。这种改进方案具有以下优点，即，仅仅需要比较少量的能量让金属材料液化或者熔化，并且也能够实现特别迅速的液化和硬化。
该目的此外还通过一种液态金属喷射方法得以实现，该液态金属被喷射到由塑料体提供的铸模中，其中，通过感应加热使得存在于用作熔化通道的喷嘴管内的金属熔化或者保持熔化，并且熔化后的金属通过至少一个出口从喷嘴管中被带出去，尤其是被喷出去。方法可以和上述装置类似的方式构成，并且得到相同的优点。
于是可以直接地通过涡流和/或间接地通过向喷嘴管中诱导的涡流感应加热存在于喷嘴管内的金属。
可以在真空状态下或者保护气体下完成液态金属向其铸模内的注入，但不是必须如此。
附图说明
结合下面对结合附图详尽阐述的实施例的示意性说明使得本实用新型的上述属性、特征和优点以及如何实现这些特征和优点的方式和方法更加清楚明白。在这里，为了概览起见可以为相同的或者作用相同的元件配上相同的附图标记。
图1作为剖面图示示出了金属喷嘴的前视图。
具体实施方式
图1用前视图的剖面图示出了金属喷嘴1，其具有用作熔化通道的喷嘴管2。喷嘴管2在这里构造成直线式的，并且示例性地构造成垂直的。喷嘴管在其上端部与被加热的输送软管3相连，与此同时它在其下部分区域通入多个紧密地相互并排的出口4。其中仅仅完整地绘出了一个出口4a，而其他的出口4仅仅绘出了旁路4b。
喷嘴管2至少逐段地被以感应线圈5的形式存在的加热件包围。感应线圈5能够在其运行时-例如利用交流电或者利用脉冲的电流-在喷嘴管2中生成涡流，使其升温或加热。为此，喷嘴管2以有利的方式具有铁磁性材料，例如铁。感应加热的喷嘴管2可以将热量传输到位于其中的金属M(例如焊剂)上。如果金属M由被加热的输送软管3以液态形式输送并且已经是液态的，那么它就被喷嘴管2液态地保持住。如果金属M相反地在喷嘴管2内硬化，那么它就可以通过喷嘴管2的热量熔化，并且在特定情况下从出口4向外喷出。金属M例如可以是焊剂。
金属M可以从出口4中例如被喷射到由塑料体K形成的铸模G中，用于制造通往光源(未示出)的导体轨。所述塑料体K例如可以是(车辆)照明装置F的、例如汽车前大灯的一部分-例如是壳体。
为了让热量不会大量地从喷嘴管2向外溢出，喷嘴管2被由电绝缘并且热绝缘的材料(例如陶瓷)制成的绝缘套筒6包围。这样也防止了感应线圈5和喷嘴管2之间的电接触。于是，喷嘴管2实际上是金属喷嘴1的唯一的明显升温的组件，这使得位于其中的金属M能够特别迅速地升温和冷却。于是以有利的方式在感应线圈5和喷嘴管2之间存在绝缘套筒6。
金属喷嘴1可以是液态金属喷铸装置或者LMIM装置L的一部分。
尽管通过所示实施例更详尽地阐述并说明了本实用新型的细节，但是本实用新型不局限于此，并且其他的变化方案可以由专业技术人员从中推导出来，而不离开本实用新型的保护范围。
于是喷嘴管也可以由不导电的材料制成，其中然后也可以省去绝缘陶套筒。
一般而言，“一个”可以理解为单个或者多个，尤其是在“至少一个”或者“一个或者多个”的意义上等等，只要没有明确地将其排除在外，例如通过“刚好一个”等等这样的表达。
指明数量也可以刚好包括给定的数字还可以包括常见的容差范围，只要没有明确地将其排除在外。
附图标记列表
1 金属喷嘴
2 喷嘴管
3 输送软管
4 出口
4a 出口
4b 旁路
5 感应线圈
6 绝缘套筒
F (车辆)照明装置
G 铸模
K 塑料体
L 液态金属喷铸(LMIM)装置
M 金属。
Claims (6)
1.一种金属喷嘴(1)，其特征在于，所述金属喷嘴具有：
用作熔化通道的喷嘴管(2)，所述喷嘴管通入至少一个出口(4)中；和
用于加热位于所述喷嘴管(2)中的金属(M)的加热件，
其中，
所述加热件是感应线圈(5)。
2.根据权利要求1所述的金属喷嘴(1)，其特征在于，所述喷嘴管(2)通入多个出口(4)中。
3.根据权利要求1或2所述的金属喷嘴(1)，其特征在于，所述喷嘴管(2)在输入侧与被加热的输送软管(3)相连。
4.一种液态金属喷铸装置(L)，其特征在于，所述液态金属喷铸装置具有至少一个根据权利要求1-3中任一项所述的金属喷嘴(1)。
5.一种照明装置(F)，其特征在于，所述照明装置具有至少一个由塑料体(K)保持的光源，其中，在所述塑料体(K)中喷射有用于接触至少一个光源的至少一个导体轨，并且其中，通过根据权利要求4所述的液态金属喷铸装置(L)喷射至少一个所述导体轨。
6.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于，所述导体轨具有作为金属(M)的焊剂。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170818 Termination date: 20191118 |
|
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