CS65190A3 - Process of injection die casting of metallic material exhibiting dendriticproperties and a machine for making the same - Google Patents

Process of injection die casting of metallic material exhibiting dendriticproperties and a machine for making the same Download PDF

Info

Publication number
CS65190A3
CS65190A3 CS90651A CS65190A CS65190A3 CS 65190 A3 CS65190 A3 CS 65190A3 CS 90651 A CS90651 A CS 90651A CS 65190 A CS65190 A CS 65190A CS 65190 A3 CS65190 A3 CS 65190A3
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
injection
injection nozzle
temperature
extrusion
zone
Prior art date
Application number
CS90651A
Other languages
English (en)
Inventor
Norbert L Bradley
Regan D Wieland
William J Schafer
Allen N Niemi
Original Assignee
Dow Chemical Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=23199569&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CS65190(A3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
Publication of CS65190A3 publication Critical patent/CS65190A3/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20Accessories: Details
    • B22D17/2015Means for forcing the molten metal into the die
    • B22D17/2061Means for forcing the molten metal into the die using screws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/007Semi-solid pressure die casting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20Accessories: Details
    • B22D17/22Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
    • B22D17/2272Sprue channels
    • B22D17/2281Sprue channels closure devices therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S164/00Metal founding
    • Y10S164/90Rheo-casting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)

Description

6γι-?ο<γ
Vynález se týká způsobu liscStřikového tvarování slitin, za vhodných podmínek; tepelného a smykového působeník vytváření dvoufázové thixatropické kašovité hmoty a zařízeník. provádění tohoto způsobu.
Slitiny kovů,mající za teploty okolí dendritickou struktu-ru, se běžně tgcvily a pak byly podrobovány lití pod vysokým tla-kem. Takové konvenční způsoby tlakového lití mají některé inhe-rentní problémy, jakými jsou ztráty při tavení, kontaminace ta—vidlem nebo podobnými látkami, nadměrná zmetkovitost,, vysokáspotřeba energie, omezená životnost; kokil vlivem tepelných rá-zů a podobně a omezené plnění kokil vzhledem k jejich poloze»Mezi slitiny sd počítají, aniž je to míněno jako omezení, sli-tiny popsané v amerických patentových spisech číslo 3 840 365,. 3 842 895, 3 902 544 a 3 936. 298.
Odlévání polymerních materiálů vstřikem má mnoho význaků,i které by byly vhodné, kdywfee mohly uplatnit při odlévání vstři- kem, kovových slitin, které lze převést do thixotropního stavu.
Takové výrobní způsoby zahrnují dosazování granulovaného mate- riálu za teploty místnosti z násypky do šnekového protlačovacího stroje bez přítomnosti tavidla nebo jiných nečistot. Granulepolymerního materiálu se v protlačovacím stroji zahřívají doplastického stavu, načež je forma, umístěná na výstupní straněprotlačovacího stroje, vyplněna tekutým materiálem. S protlačo-váním polymerních materiálů není spojena žádná kontaminace ani ztráty tavením a nižší teploty, používané v takových procesech,omezují problém tepelných rázů, působících na formu. Při odlé-vání polymerních materiálů vstřikem může být forma plněna v ja-kékoliv poloze, tak jak to vyžaduje maximální účinnost výrobysoučásti.. Způsob výroby podle tohoto vynálezu a zařízení k pro-vádění tohoto způsobu zahrnují většinu těchto žádoucích vlast-ností ne-li všechny tyto vlastnosti.
Americké patentové spisy číslo 4 694 881 a 4. 694. 882 popi-sují přeměnu kovové slitiny s dendritiókými vlastnostmi na thi-xotropní polotekutou kašovitou hmotu řízeným ohřevem k udrženíslitiny na teplotě nad solidem, avšak pod likv.idem dané slitiny,jestliže se v průběhu vstřikového tvarování podrobí smykovémunamáhání. Tak lze využít některých předností odlévání vstřikema vyhnout se určitým nevýhodám lití pod tlakem. Tento vynálezpřináší další zlešení a přednosti, vyplývající z odlévání ko-vových slitin vstřikem /lisostřiku/.
Známá způsoby lisostřiku thixotropních kovových slitn mo-hou být podstatně vylepšeny vytvořením a udržením teplotníhoprofilu zahříváním slitiny ve šmekovém protlačovacím stroji nateplotu nad teplotou jejího solidu a pod teplotou jejího litóua zabráněním nárůstů jakéhokoliv znatelného působení síly na slitinu před vstřikovacím zdvihem. Toho se dosahuje zavedenímpolotekutého materiálu do akumulačního prostoru mezi vstřiko- >· vací tryskou a hrotem protlačovacího šneku a vytahováním neboodtahováním šneku při jeho otáčení od vstřikovací trysky, kdyžse prostor mezi tryskou a jejím hrotem plní materiálem. Přikonvenčním odlévání polymerních materiálů vstřikem je odtahová-ní protlačovacího šneku zakončeno vyvozením tlaku v .prostorumezi tryskou a hrotem protlačovacího šneku..
Vzhledem k- povaze kovových slitin se jevilo nutným řídit <peňiivě stavy tlakování takových slitin v jejich polotekutém.stavu v protlač ovacím stroji. Musí být zachována žádoucí míra. smrkového-namáhání, což určuje otáčky šneku a musí být zachová- 1 **^·· na rychlost., s jakou je materiál dosazován do protlačovacíhostrojět To dále určuje rychlost odtahování protlačovacího šneku .,před vstřikovacím zdvihem. Nadto je důležité řídit při lisostři—'ku polotekutého kovového materiálu teplotu, tlak a rychlost - o-táčky šneku,. aby sa zabránilo oddělení ířází kimbinace taveninya pevných částic slitiny.
Jestliže je zabezpečeno řízení teplotního profilu, rychlos-ti dosazování, rychlosti, smykového působení, vstřikovacího tla-kn a rychlost vstřikování popsanou měrou, dají se procesy a stro-je. k odlévání polymerních materiálů vstřikem, s výhodou adapto- *vat k použití na tvarování součástí odlévaných z kovových sli-tin. do kokily. Snížením tlaku na konci vstřikovacího zdvihuv blízkosti vstřikovací trysky doprovázeným snížením teplotyv trysce při nepřítomnosti smykového namáhání se v trysce může. - 4 vytvořit zátka ztuhlého kovu takové povahy, že vyloučí nutnostmechanického, uzavíracího ventilu a vyloučí problémy spojené . s takovým ventilem. Jestliže je to však potřeba, je možno ’vy-užít běžného uzavíracího ventilu v trysce.
Vynález se zejména týká způsobu vstřikovacího tvarování/lisostřiku/ kovového materiálu s dendritickými vlastnostmi,který sestává z následujících operací: a/ zavedení materiálu,udržováného v inertní atmosféře, doprotlačovací ho válce;, opatřeného na jednom konci vstřikovacítryskou; r -b/ přesunutí tohoto materiálu protlačovacím válcem, směremke. vstřikovací trysce.;. c/ ohřevu tohoto materiálu na teplotu mezi jeho solidem a li-Widem k převedení materiálu do polotekutého, thixotropního sta- $/ působení smykovými silami na materiál při jeho pohybu protlačovacím válcem, k zabránění růstu dendritů; e/ přivedení materiálu do akumulační zóny, sousedící se vstři-kovací tryskou; f/ expanze této akumulační zóny rychlostí odpovídajícív podstatě rychlosti pohybu přivádění materiálu do této akumu-lační zóny; g/ přerušení smykového působení na materiál v akumulačnízóně; h/ udržení materiálu v akumulační zóně na teplotě zamezujícíďendritický růst; c.h/ periodického půsb.ení na kovový materiál, soustředěný v a-kumulační zóně, dostatečným tlakem k jeho protlačení vstřikova-cí tryskou do formy.
Vynález se také týká zařízení ke vstřikovacímu lisováníkovového materiálu, s dendritickými vlastnostmi, jež sestává ze: a/ protlačovacího válče se vstřikovací tryskou na jednomkonci a se: vstupním otvorem na opačném konci; b/ z plnicéch zařízení k zavádění materiálu, udržovaného*v inertní atmosféře;,; do protlačovacího válce; tímto vstupním ot-vorem; ' "Γ- ./,· · - c/ “~~~ze zařízení k ohřívání materiálu v protlačovacím válcina teplotu mezi solidem a likvidem materiálu dostatečně vysokouk udržení materiálu v polotekutém stavu; d/ ze zařízení ke smykovému namáhání materiálu při jeho po-hybu protlačovacím válcem od vstupního otvoru ke vstřikovacítrysce; e/ ze zařízení k protlačování kovového materiálu vstřikova-cí tryskou do formy; f/ vyznačeného akumulační zónou materiálu u této vstřikova-cí trysky k zabránění dendritickému růstu kovového materiálu.
Další předností zlepšeného způsobu podle vynálezu a zaříze- v / ní k jeho provádění se objasňuje následujícím popisem s použi- tím připojených výkresů: - 6 - obr. 1 je schématický nárys, částečně v řezu, liscstřikovéhozařízení konstruovaného, podle vynálezu; obr. 2 je graf., znázorňující typický průběh vstřiku, charakte-rizovaný rychlostí šneku a tlakem hydraulické kapalinyv průběhu vstřiku; obr. 3’ je schéma protlačovacího válce a protlačovacího šnékuvčetně ohřívačů vytvářejících topné zóny;: obr. 4’ je zvětšený řez, zakončení vstřikovací trysky liscstři-kového zařízení; obr. 5? je zvětšený řez modifikovaného vtokového kanálku a vstři-__ kovací trysky; abr. 6 je zjednodušené schéma' okruhu tlakové kapaliny k ovlá-··;·. - dání pr o tlač ovací ho šneku. "
Lisostřik kovových slitin je jedinčným procesem k výrobě .vysoce kvalitních, tvarovaných součástí..Proces se liší od litípod vysokým tlakem v tom, že začíná za teploty místnosti, podá-váním pelet, prášků nebo třísek v inertní atmosféře, čímž eli-minuje tradiční taviči nádobu s jejími inherentními problémy.Liší se také od nedávno vyvinutého vstřikovacího tvarování,které používáý jako ztekucovacího prostředku, polymerní nebovoskové pojivo. Jelikož se.nepoužívá žádného pojivá, je vytva-rovaná kovová součást hotovým výrobkent a nevyžaduje proces zba-vování se pojivá. Technologie vyvinutá podle tohoto vynálezuje založena na vytváření polotekuté, thixotropní kašovité hmo-ty, což umožňuje vstřikování kovu do formy. -7.-
Vlatnosti tako vytvarovaných součástí, vyrobených způsobempodle vynálezu, jsou s úspěchem porovnatelné s vlastnostmi sou-částí, vyrobených litím pod vysokým tlakem. V jistém hledu vy-kazují . součásti, vyrobené lisostřikem podle vynálezu, vlastnos-ti zlepšené. Například součásti, vyrobené li/btřikem způsobempodle vynálezu, vykazují konsistentně menší porozitu než podob-né součásti, vyrobené litím pod vysokým tlakem. Porozita silněsnižuje přípustné konstrukční namáhání součásti. Celistvějšísoučásti., získané způsobem podle vynálezu, mají tudíž významnoupřednost oproti-konvenčním součástem, vyrobeným- tlakovým litím. 'Obr. 1 schématicky znázorňuje v podstatě běžný vstřikovacítvarovaeí stasoj 10 s určitými dále popsanými modifikacemi, umož-ňujícími tvarování polotekutého kovového materiálu podle vyná-lezu.-Stroj 10 má násypku. 11 , v híž jsou shromážděny za teplotymístnosti pelety, třísky nebo prášek vhodné kovové slitiny. KZ po- ·.pisu význačných význaků předmětu vynálezu jsou zde za vhodné ko-vové slitiny jako příklad uvažovány s výhodou hliníkové nebohořčíkové slitiny, spíše vš^k hořčíkové slitiny.
Objemový dávkovač 12 vhodného tvaru navazuje na dno násypky11, ze které se do něj pelety dostávají působením tíže. V obje-movém dávkovači 12 je podávači šnek /neznázorněný/ k posunovánípelet, rovnoměrnou rychlostí do protlačovacího lisu. Ob jemovýdávkovač. 12 souvisí s plnicím hrdlem 13 protlačovacího válce 14svislou přípojkou 15, kterou se dostávají pelety do protlačova-cího v.álce 14 rachlostí určovanou otáčkami podávacího Šneku. V průběhu plnění pelet je udržována v přípo dce 12 a v protlačo-vacím válci 14 ochranná atmosféra inertního plynu, bránící oxi-daci kovového materiálu. Vhodným inertním plynem je argon, při-váděný obvyklým způsobem.
Podobně, jak tomu bývá u strojů ke vstřikování plastickýchhmot, je v protlačovacím válci 14 vratný a otočný protlačovaníšnšk 16:, opatřený rameny nebo křídly 17 ve tvru šroubovice. Uvýstupního konce válce nese protlačovací šnek 16. nevratnou ven-tilovou sestavu 18 a končí hrotem 19» Výstupní konec válce 14®je opatřen tryskou 20 se zakončením 20a, navazujícím na vtokovépouzdro 21 /obr. 4 a 5/ vmontované do vhodné dvoudílné formy 22».sestávající z nepohyblivé poloviny 23, připevněné k nepohyblivédesce 24. Nepohyblivá polovina 23 formy zapadá do pohyblivé po-loviny-25 formy nesené pohyblivou deskou 26. Poloviny formy vy-.tvářejí vhodnou dutinu 27 formy, související s tryskou, jak budedále podrobněji popsáno. Forma 22 může mít jakýkoliv vhodný tvara zahrnuje vtokový dělič 28 komunikující s dutinou 27, jímž mů-že polotekutý mat eriálprotékať.. do dutiny 2$ formy. Jestliže jepotřeba, mohou být přidána vhodná běžná, na obr. neznázorněná,zařízení k vytápění nebo k chlazení formy 22.
Na opačném konci vstřikovacího tvarovacího stroje 10 jevstřtflovací aparát A známého tvaru, sestávající z akumulátoru29 a válee 30 spočívajícího na pevných stojanech 31 na vhodnémzákladu S. Z válce 30 vyčnívá vstřelovaeí plunžr 32 do axiál-ního opěrného ložiska a spřáhla 33 k funkčnímu spojení známýmzpůsobem s hnacím hřídelem 34 pro pohon otočného a vratného protlačovacího šneku 16. Opěrné axiální ložisko a spřahlo 33odděluje vstřelovací plunžr 32 od hnacího hřídele tak, že vstře-lovací plunžr 32 může vykoyávat pouze vratný, nikoliv však ro-tační pohyb. Hnací hřídel 34 'prochází běžným rotačním poháněcím.mechanismem 35. který drážkovým spojením hnacího hřídele 34umožňuje vodorovný vratný pohyb hnacího hřídele 34 vůči vrat-nému pohybu vstřikovacího plunžru 32 při otáčení hnacího hříde-le 34. Tento hnací hřídel 34 je Spojen s protlačováním šnekem. 16 spojkou 36 známého typu k přenášení rotačního pohybu na pro-tlač ovací šnek 16 současně s rychlým axiálním posunem uvnitřprotlačovadího válce 14 v závislosti na činnosti vstřelovací-ho^apařátu A#Pochopitelně je použito vhodných běžných hydraulic-kých ovládacích okruhů /částečně znázorněných na obr. &amp;/ k ov-ládáni-vstřikovacího tvarovacího stroje 10 popsaným způsobem. ~
Eunkcevstrikovacího tvarovacího stroje 10 spočívá v otáče-čeni protlačovacího šneku 16 uvnitř protalčovacího válce 14,čímž je dopravován a kontinálně podrobován smykovému namáhání/střihu/ dosazovaný materiál, to je materiál vstupující pani-cím hrdlem 13 do akumulační komory C /obr. 1/ mezi hrotem 19 ~protlačovacího šneku 16? a vstřikovací tryskou 20. Protlačovacíválec 14 je vyhříván vhodným topným zařízením, které bude dálepopsáno, jež zabezpečuje teplotní profil k uvedená? dosazovanéhomateriálu do kašovitého, polotekutého stavu při teplotě mezi je-ho likvidem a solidem. T tomto polotekutém stavu je materiálpodrobován smykovému působení protlačovacího šneku 16 a je kon-tinálně posunován k výstupnímu konci protlačovacího válce 14 10 1-. s prochází nevratnou ventilovou sestavou 18 v dostatečném na-hromaděném objemu tak, aby byl umožněn rychlý dopředný pohybprotlačovacího šneku 16 k ukončení vstřiku nebo vstřelení k vy-plnění formy. Vstřelovací aparát A funguje v příslušném čase/způsobem, který bude dále vysvětlen/ tak, že pohybuje vstřiko-vacím plunžrem 32 směrem kupředu, nebo směrem k výstupnímu kon-ci protlačovacího válce 14,»' dož se projeví dopředným pohybemopěrného axiálního ložiska,33 a hnacího hřídele 34. Jelikožhnací hřídel 34 je spojen s hřídelem, protlačovacího šneku 16.áspojkou 36', pohybuje se protlačovací šnek 16 rychle k dokončeníplnicího vstřiku. Nevratná ventilová sestava 18 zabraňuje ná-vratu-· nebo zpětnému pohybu polotekutého materiálu, shromáždě-ného v akumulační komoře C v průběhu plnicího vstřiků- ' ‘'"Na obr. 2 je znázorněn typický průběh vstřiku, v němž jevynesena rychlost vstřelování protlačovacího šneku 16 v paiec/sa tlak hydraulické kapaliny při vstřelování protlačovacího šne-ků. v phi v závislosti na době trváni vstřiku v milisekundách.Tento průběh vstřiku nebo profil se znatelně neliší od' průběhupři lití pod vysokým tlakem. V obou případech musí být formavyplněna rychle,: aby se zabránilo ztuhnutí materiálu. To vyža-duje u tohoto systému vysokou dopřednou rychlost soustavy plun-žru a šneku, typicky 125 až 475 cm/s. Významným účelem vynálezu je dosáhnout maximální rychlostivstřikování v krátké době v první části vstřelovacího cyklu, za-chovat tuto rychlost po dostatečně dlouhou dobu k uchování po-třebné velikosti vstřikuj pak rychle snížit rychlost na nulu, (-i 11 když je právě forma vyplněna, aby se zabránilo rázu a odráženíprotlačovacího šneku 16.
Teplotní profil kovové slitiny v průběhu vstřikování mátaké zvláštní význam: obecně jde o zvyšování teploty v řadě top-ných zón, přičemž poslední, zóna v oblasti vstřikovací trysky u-možňuje mírné snížení teploty u hrotu trysky 20a. Mírné sníženíteploty souhlasí se snížením tlaku při ukončení vstřelovacíhozdvihu, čímž je umožněhvznik zátky ze zbytku kovové slitinyztoývajíví v hrotu trysky. Zátka je vytvořena z poslední dávkyvystřeleného kovu a v zásadě je tvořena ztuhlým kovem. Využitítakové zátky eliminuje potřebu mechanického uzavíracího ventilu,jelikož zátka sama o. sobě splňuje jeho funkci.-Zátka z kovová , slitiny se: při opětném plnění akumulační komory nenaruší dí-_-.protlačovacího /ř>^í·; //. : ;.i . . ky odtahování V šneku 1 g v průběhu plnění,:'jak bude-dále podrob-ně vysvětleno- ...
Existují dvě principiální metody dosazování šnekového: pro-tlačovacího stroje; uvažovaného typu./Jedna se obecně nazývá ,"starve; feeding* /"hladové dosazování"/ a znamená dodávání ma-teriálu: do protlačovacího válce 14 takovou rychlostí, že mate-riál ve válci zaujímá menší než poloviční plnou kapacitu válce..Podle toho je výkon protlačování regulován oběmovým dávkovačem12. Druhá metoda je obecně známa pod označením "flbod feeding"/“záplavové dosazování”/ a dosahuje se jí jednoduše plněním pl-nícího hrdla 13 peletami při dopravování materiálu protlacovacímválcem 16 maximální možnou rychlostí. V tomto případě je výkonprotlačování závislý na konstrukci protlačovacího šneku 16' a 12 ns jeho otáčkách* Šnekové protlačovací stroje na termoplasty fungují typicky za podmínek "záplavového dosazování". Čerpací působení křídel nebo ramen protlačovacího šneku vytváří tlak před protlačova-/ cím šnekem a tím tlač« šnek ve válci směrem dozadu, když bylaakumulační zóna materiálem naplněna, čímž se dosahuje automatic-kého vracení šneku, k zahájení nového cyklu. Z toho logicky vy-plývá, že záplavové dosazování pelet, z hořčíkové slitiny by by-lo také výhodnou metodou funkce místo toho, aby se riskovala mož-nost, že "hladovým dosazováním" by akumulační zóna nebyla zcelavyplněna a vytvarované výrobky .by obsahovaly zachycený vzduch..Nebyly'však zjištěny žádné zřetelné rozdíly v kvalitě výrobků,jestliže bylo využito podmínek "záplavového" nebo "hladového" do-sazování.. Bylo však shledáno, že hladové dosazování kovového ma-teriálu je výhodnější než záplavové dosazování, jelikož k*otá-čení protlačovacího šneku je potřeba menšího kroutícího momen-tu. Je tudíž možno řídit smykové namáhání, kterým je působenona kašovitou hmotu,otáčkami protlačovacího šneku 16., a to nezá-visle na výkonu. Otáčky protlačovacího šneku mohou být v rozmezí127 až 175 za minutu, avšak mohou se měnit v závislosti na spe-cifických podmínkách protlačování. Z uvedeného popisu je zřejmé, že protlačovací šnek. 16 ne-jenom dopravuje polotekutý materiál podél protlačovacího válce14 do akumulační komory Cýavšak zabezpečuje také smykové namá-hání materiálu- v protlačovacím válci 14 k zabránění nežádoucímudendritickému růstu a oddělování pevné a tekuté fáze. v průběhu - 13 - vstřikovacího cyklu. Otáčky protlačovacího šneku 16 se udržujík zachování rychlosti smyku mezi 5 až 500 za sekundu.
Jak již bylo uvedeno, tvoří se ve vstřikovací trysce zát-ka tekutého kovu. ze zbytku po vyplnění formy. Zátka dokonalezabraňuje, "slintání“, čímž eliminuje potřebu mechanického venti-lu na výstupním konci vstřikovací trysky 20. Tím, že tlak ne-stoupá směrem k zátce, se umožňuje nejenom, aby zátka zůstalana místě až do příštílo vstřelovacího zdvihu, ale je i. bráněnooddělování pevné a tekuté fáze, jež tvoří kašovitou hmotu»
Protlačovací šnek Ί 6; může být vyroben ze vhodného materiálu,jako je.-například žárupevná.nástrojová ocel se vhodným tvrdýmpokovením, křídel 17 a vnitřního povrchu protlačovacího válce14;.. Typická vůle mezi -vnějším průměrem šneku a vnitřním průmě-rem protlačovacího válce 14 za normálních provozních teplot je.přibližně 0,40 mm. Křídla 17 šneku zasahují za dosazovací hrd-lo 13 směrem ke stojanu 31. aby se zabránilo zachycení jemnýchčástic kovu v náboji šnekového hřídele, což by mohlo zabránit,rotaci šneku.
Protlačovací válec 14 je s výhodou bimetalický s vnějšímpláštěm ze slitiny s vysokým obsahem niklu 1-7.18 /slitina ob.-sahují hmotnostně 50 až 55 % niklu, 17 až 21 % chrómu, 4,75až 5,50 % kolumbiaja tantalu a 2,80 až 3,30 % molybdenu s malýmmnožstvím jiných kovů až do 100 %/, což propůjčuje slitiněpevnost a odolnost proti únavě při teplotách nad 600 °q. je-likož slitina 1-718 by v přítomnosti hořčíku při uvažovanýchteplotách rychle korodovala, je do pláště protlačovacího - 14 - válce 14 nslisováno pouzdro ze slitiny jako je Stellita™ 12/slitina s vysokým obsahem kobaltu obsahující hmotnostně, přib-ližně 28,5 % molybdenu, přibližně 17,5 % chrómu, maximálně 3,0% niklu a železa, přibližně 3,4 % křemíku, zbytek kobalt do100 %/. Lze použít jakéhokoviv bimetalického válce s dostateč-nou chemickou a teplenou odolností a s dostatečnou pevností,aby odolával vstřelovacím tlakům při dostatečné odolnostiproti opotřebení.
Typickou hořčíkovou slitinou, které lze použít k prováděnízpůsobu podle vynálezu, je AZ. 9.1B, obsahující hmotnostně 9,0 %hořčíku, 9,0 % hliníku a 1,0 % zinku. Tato slitina má teplotusolidu 465 C? a teplotu likvidu 596 Cl a teplotu žádoucího ka-šovitého stavu přibližně 5S0 až 590 °CT, s výhodou 585 QC. Zaří- • zení "podle vynálezů musí tudíž pracovat za teplot'podstatně vyš-ších-než jsou teploty při vstřikování termoplastických mate-riálů.
Na obr. 3 je znázorněno topné zařízení,, které obklopujevnější povrch, protlačovacího válce 14. jež je s výhodou rozdě-leno na topné zóny Z1 až Z6. Obecně se zahřívají pelety kovovéslitiny vedením tepla ze vstřikovacího válce 1 4. přičemž jeválec zahříván částečně keramickým obkladem odporových.ohří-vačů. Indukční ohřev je mnohem rychlejší a .1¾ u něj dosáhnoutvětšího příkonu /ve Wattech/ než u odporových ohřívačů. Odpo-rové ohřívače jsou však jednodušší a méně nákladné a lze jich.použít, když již se slitina blíží maximální teplotě a tam, kde 15 se rychle nestřídá tepelné zatížení.
Na obr. 3 je znázorněno použití pásmového odporového ohří-vače 3T v topné zóně 2.1 těsně za plnicím hrdlem 13. Tento oh-řívač může například být schopen dodávat 1100 W. Topná zóna 22 využívá indukční topné cívky 38, která zaujímá podstatnoučást délky protlačovacího válce 14. Indukční topná cívka 38je tudíž určena k ohřevu kovové slitiny až na teplotu jejíhokašovitého stavu poměrně vysokou, rychlostí. Příkon, potřebný indukčnímu ohřevu v topné zóně 22, může být přibližně 24 k?í.
Ve směru ke vstřikovací trysce 20 využívá topná zóna Z3^í§dy pásmových, odporových ohřívačů. 39., které například: mohou dodávat 4,7 kW. Topná zóna 24 je obsazena páanovými. odporo-vými ohřívači 39. které mohou dodávat až 3,2 kT. Topné zóny 23 a 24 . jsou uzavřeny v plášti 40, opatřeném příslušnými pro-středky k řízenému chlazení vzduchem. Tyto díly mohou být zhoto-veny z nerezavějící oceli a jestliže je to požadováno, mohoubýt opatřeny vnitřní izolační vrstvou o tlouštce 12,5 mm. Tep- .lota kašovité směsi dosáhne maxima nebo téměř maxima v akumu-lační komoře (Γ mezi vstřikovací tryskou 20 a hrotem 19 protla-čovacího šneku. Akumulační komora £ se nachází částečně v top-né zóně 23. a částečně v topné zóně 24.
Topná zóna 25 je obsazena pásmovým odporovým lhřívačem42. schopným dodávat 0,75 kW k udržení první, poměrně vysdkéteploty, v příslušné části vstřikovací trysky 20. V topné zó-ně je pásmový nebo cívkový odporový ohřívač 43., schopný dodávat - 16 - až 0,6 kW k uchování druhé, poměrně nižší teploty v ostatní čás-ti ..vstřikovací trysky 20 a zejména v hrotu 2Ca. Z obrt 3 vyplývá, že dosazovaný materiál je přiváděn do pro-tlačov.acího válce 14 na jeho zadním konci. Na tomto konci dochá-zí jen k omezenému ohřevu, ale granule materiálu jsou přiváděnya dopravovány směrem kupředu protlačovacím šnekem 16 do top-né zóny Z1 , kde jsou podrobovány předehřevu pásmovým odporovýmohřívačem 37. Materiál je pak dále dopravován směrem kupředu apři tom je podroben výraznějšímu a drastičtějšímu ohřevu v in-dukční topné cívka 38 topné zóny Z2. — Topnou zónou Z2 je materiál kontinuálně dopravován: protla-čováním válcem 14 směrem kupředu při uchovávání v polotekutém.stavuja pak je dále dopravován topnými zónami Z3 až Z5. V zóněZ3 je materiál thixotropický a sestává z degenerovaných dendri-tických kulovitých zrn. a protlačovacím šnekem 1 6 je posouvánnevratnou ventilovou sestavou 18 do vstřelovacl neboli akumu-lační zóny C materiálu, kde je teplota udržována pásmovými od-porovými, ohřívači 39 v topné zóně Z4 a mírně zvyšována k zabrá-nění růstu dendritických krystalitů způsobenému smykovým namá-háním vyvolávajícím diskontinuitu. Současně s dopravováním ma-teriálu do akumulační zóny C se kontinuálně její objem zvětšujeodtahováním protlačovacího šneku 16. rychlostí odpovídající v pod-statě rychlosti plnění akumulační zóny C, čímž je zabráněno na-růstání tlaku v akumulační zóně. V tomto bodě celého výrobního procesu je důležité načasovat - 17 - vyvrcholení teplotního profilu spolu se zaváděním kovové kašo-vité hmoty do akumulační zóny Q těsně před vstřikovacím zdvi-hem. V topné zóně Z4 je udržována teplota dosatečně vysoká k u-chování kašovité morfologie, a k zabránění tuhnutí slitiny, kte- <rá by k roztavenija k vyčeření potřebovala daleko vyšší teplo-to,,než je teplota likvidu. V topné zóně 24 má být teplota po-stačující k udržení více než 60 % pevných částic v kašovitéhmotě, avšak v topné zóně Z3~ má být teplota dostatečně vysokák zabránění nadměrnému Čerpání kašovité hmoty protlačovacím. . Šnekem. Čerpání kašovité hmoty protlačovacím šnekem je napřík-lad silně neúčinné při 5 % pevných částic; nebo při ještě men-ším množstvíRůzné slitiny mohou vyžadovat podstatně odlišnéteplotní profily v závislosti, na obsahu légur. Rozhodujícím ' ' Činitelem při volbě teplot je potřebné procento pevných částicpři konečném vstřikovacím zdvihu.. Konstrukce vtokové soustgvymůže při. volba teplot hrát důležitou úlohu.
Nevratná ventilová sestava 18 je nejlépe znázorněna na obr. 4 a 5. Tento typ ventilů je znám. Sestává z těsnicího kluznéhoprstence 44 a zabezpečuje suvné uložení tohoto prstence vevnitřním průměru protlačovacího válce 14» Vůle mezi vnějšímprůměrem kluzného prstence 44 a vnitřním průměrem protlačova-čího válce M je v rozmezí 12,7 až 51 mikrometrů. Jeho vnější
'V kluzný povrch může být opatřen tvrdou vrstvou z vhodného ma-
ŤIíT teriálu, jako je Tribaloy T-800 /což je slitina kobaltu, molybdenu a chrómu/. Dalšími funkčními součástmi nevratné ven- tilové sestavy 18 je.ou válcovité těleso 45 hrotu 19 protla- ) - 18 - čovacího šneku 16 nesoucí ηε zadním konci po obvodě souvislýpevný těsnicí kroužek 46·, na který doseďna zadní hranou kluz-ný prstenec 44 k uzavření nevratné ventilové sestavy 18 ak zabránění zpětnému pohybu kašovité hmoty do oblasti protla-čovacího šneku. Mezi' vnitřním průměrem kluzného prstence. 44a válcovitým tělesem 45 hrotu 19 protlačovacího šneku je. pod-statná vůle. Tato vůle umožňuje relativní axiální pohyb, mezi kluzným prstencem 44 a válcovitým tělesem 45 hrotu 19 protla- čovacího šneku, a vytváří tak prostor· pro proudění kašovitéhmoty. Kluzný prstenec 44 je ve sv.ém pohybu na hrotu 19 protla- čóvacího|šneku omezován řadou, lalokovítých žeber 49^mezi "je* ponechám v hrotu 19 protlačovacího šneku prostor· proální průtočné otvory 50- žralokovitá žebra 49 fpřečnívájí nimiž. axi.- vůči sousedícímu/čelu/kluzného prstence 44, takže kluzný prstenec44 zadržujď na hrotu 19 protlačovacího šneku-
Kontinuální otáčení protlačovacího šneku 16 dopravuje; ka-šovitou hmotu pod tlakem kolem vnějšího povrchu pevného těsnicí-ho krcjžku 46/hrotu J_9|pro tlač ovacího šneku a působí na přiléha-jící čelo kluzného prstence 44 a způsobuje jeho další dopřednýpohyb od pevného těsnicího kroužku 46, čímž se umožňuje průtokkašovité hmoty mezi vnitřním průměrem kluzného prstence 44 avnějším povrchem válcovitého tělesa 45 průtočnými otvory 50do akumulační zóny O před hrotem 19 protlačovacího šneku 16»Dopředný pohyb protlačovacího šneku 16 při vstřikovacím zdvihuvede k rychlému nárůstů tlaku v akumulační zóně O, který zatla-čí kluzný prstenec 44 zpět, takže dosedne na pevný těsnicí 19 kroužek 46. čímž zabrání zpětnému průtoku kašovité hmoty doprostoru protlačovacího válce v průběhu vstřikovacího zdvihu.
Vstřikovací formovací stroj 10 je konstruován pro značněvyšší rychlosti vstřikování, než jaké se vyskytují při tvaro-vání termoplastických materilálů vstřikem. Například vstři-kovací formovací stroj 10 může vstřikovat polotekutou slitinurychlostí řádově 100 krát vyšší oproti běžným strojům ke vstřiko-vání termoplastických materiálů.
Vstřikovací formovací stroj 10 kombinuje vratný šnekovýprotlačovací stroj podobný, jako se ho užívá u vstřikovacího ——systému k. tvarování plastických, hmot s vysokými teplotami avysokými vstřelovacími rychlostmi stroje k tlakovému lití.Například, při plnění dvoudílné formy 22 se může protlačovacíšnek pohybovat dopřednou rychlostí až 381 crn/s. Tlak v akumu-látoru ^tlakové kapaliny|^29i může dosáhnout 12764. kPa. Typickývstřikovací formovací stroj^ upravený ke zpracování poloteku-tých slitin, může vyvinout, maximální statickou sílu 157 000 Npři vstřikovacím zdvihu a 101 00Q N při/vodtahovacím zdvihu.
Na/ obr. 4 a 5 je protlačovací šnek 16 znázorněn ve vy-sunuté poloze, kdy hrot 1 $ dosahuje k dopředu fee zužujícímuhrdlu 51 vyústění 52 vstřikovací trysky 20. Obr. 4 znázorňujeutěsnění mezi koncem hrotu 22a vstřikovací trysky 20 a vtoko- ‘7vým pouzdem 21 a vtokovou soustavou 53. Taková soustava jeznámého typu včetně vtokového děliče 28 komunikujícího s dvoj-dílnou formou 22. Vnější zakončení hrotu 22a. obklopující vy-ústění 52, je opatřeno vypuklým kulovým povrchem 56, dosedajícím na vydutý, kulový povrch 57. vytvořený na vtokovém pouzdru 21 .Vypuklý kulový povrch 56 je s výhodou mírně menší než vydutýkulový povrch 57 takže se dosahuje vysokotlakého liniovéhoutěsnění, když jsou tyto dva díly k sobě přitlačeny vhodnousilou» Toto uspořádání je podobné, jako se používá u způsobůvatřikování termoplastických hmot s tou výjimkou, že při vstřiková-ní termoplastických hmot. je hrot vstřikovací trysky odtahovánod vtokového pouzdra k přerušení vzniklého vtoku. Při provádění způsobu podle vynálezu je výhodné zachovatutěsnění mezi hrotem 22a vstřikovací trysky a vtokovým pouzdrem24 po celou dobu formovací operace; četných cyklů, čímž se umožní,aby zbytek, kašovité hmoty ztuhnul nebo zamrznul u výstupního,konce vyústění 52 vstřikovací trysky 20 mezi každým následnýmvstřikem a vytvořil tak zátku ztuhlého materiálu. Ztuhlá zátka ýpůsobí jako uzavírací ventil a brání "slintání" nebo odkapává- • ·· . . -t .-'-i»·.. * . - ' . ' * ' vání " zatímco se kašovitá hmota shromažďuje v akumulační zóně£k následujícímu vstřikovacímu zdvihu. Při následujícím vstři-kovacím zdvihu je zátka vtlačena do formy a znovu se roztavía nebo rozláme a rozptýlí se ve formované součásti. Tento pro-ces yylučúje nutnost používání mechanického ventilu k zabrá-nění ukapávání a také brání vytváření oxidů nebo jiných ne-čistot v takovém ventilu, což narušuje účinnou a bezpečnoufunkci, formování.
Jelikož při plnění akumulační zóny C nedochází k žádné-mu významnému zvyšování tlaku, zůstává zátka v hrotu 22a vstři-kovací' trysky mezi následnými vstřikovacími zdvihy bez pohybu. - 21 a účinně funguje jako utěsnění. Mírný pokles teploty v topnézóně 26 /obr. 3/ na hrotu 20a vstřikovací trysky 20 a kontaktmezi hrotem 20a vstřikovací trysky 20 a vtokovým pouzdem 21podporuje tuhnutí slitiny ve vyústění ^2. Zátka se tak vytvá-ří ve velmi omezeném a definovaném prostoru vstřikovacího for-movacího stroje: a její vytváření se prodlužuje až do ukončenívstřikovacího zdvihu. 7 důsledku, toho je vytváření dendritův zátce:, vzhledem k její chladnější a ztuhlé povaze, omezenona hrot 22a vstřikovací trysky a neovlivňuje škodlivě formova-cí operaci., ___ Obr.. 5 ukazuje modifikaci vtokového děliče 28. Konec, toho-to děliče 28 je konkávní a vytváří mělkou kapsu^ebo vybrání 58,,v němž se může zachytit zátka, vytlačená z hrotu 20a vstři-kovací trysky.' Tato konstrukce umožňuje rovnoměrné zachycová-ní zaváděcího konce zátky na samotném začátku každého vstři-kovacího zdvihu. Protlačený polotekutý materiál.proteče ze zad-ní strany zátky a kolem zachycené zátky do dvoudílné formy 22.Zátka sama se tak stane součástí výronku, kterýř se odlamuje.z každé součásti po jejím vytvarování.
Odtažení protlačovacího šneku 16. po ukončení vstřikovací-ho zdvihu se provádí zcela odlišná oproti procesům tvarovánítermoplastických materiálů vstřikem. U strojů pro tvarovánítermoplastických materiálů se tlaku, v materiálu, shromážděnémpřed protlačovacím šnekem, využívá k odtlačení šneku. Jak by-lo právě popsáno, bylo při lisofstřiku hořčíkových slinin ne-bo podobných slitin shledáno jako nejlepší minimalizovat tlakv akumulační zóně C_po ukončení vstřikovacího zdvihu, což 22 odtahování! vyžaduje, protlačovacího šneku 1 6' pcsitjyním vrat-ným působením vysokorychlostního vstřelovacího aparátu A vhod-ným hydraulickým ovládacím okruhem. Rychlost odtahování se můžeměnit podle požadované doby cyklu nebo podle doby mezi násle-dujícími vstřikovacími zdvihy. Rychlost odtahování může býtnastavena tak, že stroj může vstřelovat krátce na to, kdy pro-tlačovací šnek 16 dosáhl zcela odtažené polohy. To znamená,že v případě, kdy se požaduje; 3.0 sekundový cyklus, nastaví se.rychlost odtahování tak., aby protlačovací šnek. měl k plnémuodtažení k dispozici 25 sekund. Pomalé odtahování ponechávámaximální dobu ke správnému ohřevu materiálu, podávanému pr.o-tlačovacím, šnekem 16 z dosazovací zóny protlačováním válcem" 14 směrem dopředu a nakonec do akumulační' - zóny C k následují-címu-protlačovacímu zdvihu. Celková doba ďyklu závisí na veli-kosti, vstřiku a může se pohybovat od 10 do 200 sekund. : > ' . Na obr. 6 je schématicky znázorněn aparát 60 k ovládánifunkce, vstřelovacího plunžru 32« Aparát 60 sestává z běžnýchsoučástí s jedinou výjimkou.
Vstřelovací plunžr 32 vyčnívá do vývrtu 61 ve válci 30«v: němž se pohybuje píst 62. Píst je spojen se vstřelovacímplunžrem 32, který je připojen k protlačovacímu šneku 16,dříve popsaným způsobem..· Na jeden konec., vývrtu 61 válce 30navazuje hydraulické -potrubí 63 a na druhý konec navazuje, po-dobné potrubí 64. Potrubí 63 a 64 komunikují s řídicím šoupát-kem 65, které má vratnou cívku 66 se děrná páry průtočných ot-vorů 67, 68 a 69, 70. Šoupátko 65 komunikuje s potrubím 71 - 23 - tlakové kapaliny, které je ve spojení s akumulátorem 29 tla-kové kapaliny s čerpadlem 83 tlakové kapaliny a zásobníkem74 tlakové kapaliny. Řidiči šoupátko 65 také komunikuje s po-trubím 75 tlakové kapaliny, které zasahuje do zásobníku 74tlakové kapaliny. Řídící šoupátko 65 je modifikováno zapojením větve 76která zajištujé spojení mezi potrubím 71 a řídícím šoupátkem65, nastavitelným průtočným ventilem 77 a obtokovým ventilem78. Tyto součásti nejsou běžné u dříve popisovaného šoupát-ka.· Nyní bude krátce popsán účel obtokového ventilu 78 asouvisejících součástí,. . K. pístu 62 vstřelovacího plunžru 32 je připevněn ovladač,7-9, jenž je součástí-běžného lineárního měniče /LOT/ 80.Měnič 80 je spojen s běžným áervozesilovačem 81 a počítačem82. Počítač- 82 dostává analogové signály ze servozesilovače81 a indikuje, rychlost pohybu pístu 62. Servozesilovač 81je také připojen k serv.o ven tilu 84, který má vratnou cívku85., spojenou s potrubím 86 a 87 tlakové kapaliny k nastavova-cím elementům. 88 a 89 cívky řídícího šoupátka 65. Ventil 84jec také potrubím 90 tlakové kapaliny spojen -se zásobníkem 74tlakové kapaliny přes čerpadlo 91 a vratné potrubí 92. jímžse. tlaková kapalina vrací do zásobníku 74.
Aparát 60, znázorněný na obr. 6, má píst 62 vstřelovací-ho plunžru 32 plně vysunutý ve vývrtu, 61 v poloze připravenék provedení vstřikovacího zdvihu. - 24 - Při funkci aparátu 60 dostává servozesilovač 81 signálZ počítače 82 k nastavení dopředné vstřelovací rychlosti pístu62 a sám se nastavuje podle signálu z měniče 80, dokud, skuteč-ná rychlost pístu 62 nesouhlasí s rychlostí předem nastavenouv počítači 82. Počítač 82 může být naprogramován tak, aby mě-nil svůj signál do servozesilovače 81 podle polohy vstřelova—čího plunžru 32 měřené měničem 80» Při předem nastavené poloze:vstřelovacího plunžru v. průběhu vstřikovacího zdvihu mění.po-čítač 82 signái. do servozesilovače 81, čímž se nastaví cívka85 ventilu 84, čímž způsobí řízené zpomalování vstřelovacíhoplunžru 32, 0 6¾ se. někdy říká “deramp"'. Aparát je ovládán Za-pínáním; spínače /neznázorněného/v okruhu počítače 82, načež secívka 85 ventilu 84 přestaví ovladačem, 83 a zajistí komunika-ci mezi čerpadlem 91 a ovladačem -89, čímž se- posune cívka 66řídícího šoupátka 65 doprava a tak se zajistí přímé spojení"s průtočným, otvorem 69 mezi pravou stranou, vývrtu 61 válce 30akumulátorem 29 a čerpadlem 73 tlakové kapaliny. Opačný konecvývrtu 61 je v přímém spojení se zásobníkem 74y. průtočným ot-vorem 70 a potrubím 79» Píst. 62 / a v důsledku toho i protlačo-vací šnek 16/ se tak rychle pohybují směrem kupředu a vstřiku-jí materiál, z akumulační zóny C do dvoudílné formy 22.
Když se píst 62 pohybuje směrem kupředu, pohybuje se smě-rem kupředu také ovladač 79. Když ovladač 79 dosáhne předemnastaveného bodu zpomalení, ventil 84 zareaguje na signályz počítače 82 a měniče 80 k nastavení řídícího šoupátka 65 - 25 a k posunutí cívky 66 ve směru, který pohne, s průtočnými otvo-ry 6? a 68 částečně mimo ústí potrubí 63 a 64, čímž se; snížímnožství proteklé tlakové kapaliny do vývrtu 61 válce 30, čímžse; zpomalí pohyb pístu 62. Když píst 62 dosáhne konce svéhopředem stanoveného zdvihu, měnič 80 opět zapůsobí na ventil84 a posune cívku 66 řídícího šoupátka 65 o vzdálenot, posta-čující k ukončení průtoku tlakové kapaliny otvorem 69, čímžzabrání dopřednému pohybu pístu 62. Vstřikovací, zdvih je takukonč en..
Po ukončení vstřikovacího zdvihu způsobí signály z měniče,80 a počítače 82 pohyb; cívky 85 ventilu 84- do polohy, při kte-ré tlaková kapalina z čerpadla 91 způsobí pohyb cívky 66 ří-dícího šoupátka 65 do polohy, kdy průtočné otvory 67 a 68 ko-munikují s potrubím 75 á 76 tlakové kapaliny.. To umožní tla-kové kapalině z čerpadla 73 pohnout pístem 621 směrem dozadua odtáhnout, protlačovací šnek 16, když čerstvý materiál jedosazován do akumulační zóny C při přípravě! k novému vstřiko-vacímu zdvihu.
Rychlost,., s jakou je píst 62 a protlačovací šnek 16 od-tahován, je taková, aby se zabránilo narůstání tlaku v akumu-lační zóně CT, jež by stačilo k odstranění utěsňovací zátkyve vstřikovací trysce. Rychlost odtahování je monitorována mě-ničem 80 a porovnávána s předem nastavenou rychlostí naprogra-movanou v počítači 82,. takže se ovládá nastavení, cívky 66.řídícího šoupátka 65, k·přesunutí průtočných otvorů 67 a 68vůči. potrubí 75 a 76, čímž se omezí průtok tlakové kapaliny - 26 - průtočným otvorem 68 • K.. úspoře času při ustavování..správné, rychlosti odtahovánívstřikovacího šneku může. být. průtočný ventil nastaven ručně, čímžje zajištěno řízení maximální rychlosti, kterou tlaková kapa-lina může protékat průtočným otvorem 68, Průtočný ventil 77 ne-ní nezbytný; pouze zkracuje čas při nastavování doby při zapo-četí vstřikovací operace. Jestliže se použije průtočného ven-tilu 77 pak obtokový ventil 78 zajištuje proudění nadměrné ka-paliny, když 'Vratná cívka 66 je nastavena k omezení průtoku tla-kové kapaliny průtočným otvorem 78., . Doba, potřebná k odtažení vstřikovacího' šneku/ 16, závisína řade faktorffi, z nichž hlavní je doba, potřebná k ochlazení a k vyjmutí, .vytvarované součásti z dvojdílné formy 22. Dgba., po-třebná k ochlazení vytvarované součásti,a v důsedku toho takédoba k odtažení protlačovacího šneku,, je dostatečně dlouhák/itomu, afa.v čerpadlo 73 doplnilo tlakovou kapalinu do akumulá-toru 29. když je protlačovací šnek odtahován. K vyhodnocení a vyzkoušení metody a zařízení podle vyná-lezu bylo lisostřikem vyrobeno a vyzkoušeno mnoho různýchsoučástí. Mezi nimi byly kruhové zkušební tyče ke zkoušcetahem, hranaté zkušební tyče pro nárazovou zkoušku a plochédestičky ke zkoušce koroze, aby bylo možno provést zkoušky,mechanických vlastností, jako je mez kluzu, pevnost v tahu,modul pružnosti, tažnost a odolnosti proti korozi, popřípaděporozity. Porovnání těchto součástí se součástmi stejnéhodruhu vyrobenými známým konvenčním způsobem lití pod vysokýmtlakem bylo úspěšné. -· - 27 -
Bylo použito řady různých hořčíkových slitin, jejichžjmenovité složení, je následující:
Slitina Složení AZ91 90,00 % hořčíku 9,00% hliníku 1,00 % zinku l ZK60 83,50 % hořčíku 6,00 % zinku 0,55 % zirkonu AZ80 >91,00% hořčíku 8,00 % hliníku , . stopy zinku
Jak bude uvedeno’, bylo ke vstřikování použito různýchmodifikací slitiny AZ91.- K vyrobení uvedených součástí bylopoužito různých forem, které byly zaměnitelné s formami dostroje k lití vysokým tlakem standardního provedení a formamido lisostřikového stroje podle vynálezu. Tam kde to bylovhodné, bylo v obou operacích použito olejového vyhřátíforem. Velikost vstřikovaného množství byla volena v rozmezí0,23 až 0,73 kg, hořčíku v závislosti na vyráběné součásti.Rychlost vstřiku byla 2032 cm/s.
Teplotní profily různých slitin,konsistentní s teplotní-mi zónami na obr. 3, jsou určeny dále s podrobnostmi týkají-cími se; teploty , nastavení vstřikovacího formovacího strojea vstřiku. 28
Teplotní profily /°C/ AZ.9.1 slitiny ZK60 AZ80 /včetně kompozitu/ Zóna 1 575 630 575 zóna 2 580 632 580 Zóna 3 582 634 582 zóna 4 584 635 584 zóna 5 585 635 585 zóna 6 565 620 565 Teplota kokily 232 232 232
Protlačovací sestava:
Rychlost dosazováníDoba dosazování
Doba odtahováníOtáčky šneku 13,6 kg/h 60 s /kokila v horní poloze/70 s /kokila v dolní poloze/75 s /dráha přes 6,1 cín/ 125 ot/min Míra odtahování šneku při otevřené kokile 0,95 cm f Vstřikovací sedtava: 1. rychlost rychlého vstřelování s- ' ’ 2. rychlost rychlého vstřelování rychlost pomalého rázupočátek rychlého vstřelování 2poloha pomalého rázudoba vstřelovacího cyklu . ' /304,8 cm/s /":1 / ' /343 cm/s/ ;0N/r /25,4 cm/s/0,51 cm3,94 cm2,0 s - 29
Jelikož nedochází k podstatnému nárůstů tlaku v akumu-lační komora a zátka je schopna zabránit odkapávání nebo nebez-pečnému vytrysknutí roztaveného materiálu ze vstřikovacíhostroje.., není nutno vytvořit speciální mechanizmus k. odlamová-ní vtoku, ve vstřikovacím stroji podle vynález. Je pouze nutnootevři dvojdílnou formu 22 k ulomení ztuhlé zátky a k tomutoodlomení dochází při odtažení vstřikovacího šneku 16. /0,95 cm/.
První rychlost rychlého vstřelování, druhá rychlost rych-lého vstřelování a rychlost pomalého rázu se týkají vlastníhovstřikovacího zdvihu. Úkolem první rychlosti je iniciace vstři-kovacího zdvihu, druhá rychlost určuje maximální vstřelovacírychlost k vyplnění dutiny formy-a rychlost pomalého rázu je-nízká, takže vstřikovací šnek 16 se. přestane dopředně pohybo-vat právě v-okamžiku, kdy dvoudílná forma 22 jě zcela výplně-na. To brání vzniku rázu působením momentu vstřikovacího šne-ku JLÉL a vysoké rychlostí, vstřikovacího aparátu A. -
Na obr. 2 je znázorněno, k čemu dochází v průběhu typic-kého. vstřikovacího zdvihu. Příslušné rychlosti a polohy mohoumít vliv na kvalitu vyrobené součásti. Jestliže je rychlostvstřikování příliš nízká, dochází k předčasnému tuhutí slitinyve vtocích dvoudílné formy 22 a výsledkem je krátké vstřeie-ní. Jestliže je rychlost vstřikování příliš vysoká, může do-jít k atomizaci vsázky, což vede ke značně zvýšené porozitěsoučásti.. Ideální rychlost nebo ideální kombinace rychlostije taková, při které zátka zamrzne nebo ztuhne v hrotu 20a fe' - 30 - vstřikovací trysky právě v okamžiku, kdy forma je zcela za-plněna. - Obecně.....začíná· druhá-rychlost rychlého· v-střelování -- - v místě přibližně 0,254. mm a rychlost, pomalého rázu přibližněv místě 0,57 mm.
Tabulka.
Porovnání vlastností lití pod vysokým tlakem a lisostřiku
Typ Slitina Mez kluzu Pa x 1QS Pevnost v tahu Pa x 10S Tažnost % Lití po.ď / vysokým tlakem. AZ.91 XD 158 210 3,3 . JLisostřik AZ91XD®’ b 161 211 3,9 ' Lisostřik AZSO · .· 145 207 . 2*0 , Lisostřik . > ,AZ91BC ·/, : převodová skříň ' " * -J ‘ · Pokračování tabulky- Syp Modul pružnosti K0roze Porožita * lPa x 10 mikr ome t ry/Sok' Lití pod vysokým tlakem méně než 254 3,2 Lisostřik 42 152 1,7 Lisostřik Lisostřik 1 ,.-4-
Poznámky a 10 až 30 % pevných částic b primární částice menší než 50 mikrometrůc 40 až 50 % pevných částic - 31 Z různých variant slitiny AZ91-, uvedených v předchozítabulce, obsahuje slitina AZ91XD stopové množství beřryliapři speciální péči o snížení nečistot., aby se napomohlo odol-nosti proti korozi. Slitina AZ91B obsahuje stopové množstvíberylia ke zpomalení vyhořívání. Ačkoliv procento pevných částic v kašovité směsi se pod-statné' měnil' při jednotlivých zkouškách, jsou hotové součástizc.ela vyhovující. Mez kluzu a pevnost v tahu, stejně jakotažnost jsou porovnatelné při obou způsobech výroby. Rychlos-ti, /koroze, uvedené v tabulce, byly zjištovány při desetiden-ní. zkoušce v solné komoře^ kde se vzorky upravují opísková-nímTnebo.omíláním v bubnu k získání stejných podmínek jakos-ti pživrchu a zváženy před zkouškou a po zkoušce» Uvedené‘ώρ-• ; i '·: ' ' ' «'.· i,' .. V’" výsledky jsou uvedeny v mikrometrech zkorodovaného povrchuza rok. Rychlosti koroze lisostřikem vyrobených součástí jsouv průměru 254 mikrometrů za rok a jsou podobné jako u součástívyrobených odléváním pod vysokým tlakem.. Mechanické vlast-nosti se zjištují na zkušebních tyčích, zhotovených ze sou-částí a mají kruhový průřez a měřenou délku 5>1_cm. Při porovnávacích zkouškách koroze jsou porovnány vlast-nosti odlitku převodové skříně, vyrobené jednak odlévánímpod. vysokým tlakem, jednak metodou podle vynálezu. Převodo-vá skříň,, vyrobená lisostřkem, vykazuje menší porozitu. Hus-tota součástí se; zjištuje ponořováním podle Archimedova záko-na. a ukazuje, že součásti vyrobené lisostřikem mají asi o 50 %sníženou porozitu v porovnání se součástmi vyrobenými odléváním - 32 - pod vysokým tlakem, a to ze 3 na přibližně 1,5 %· Má se za to,že, významně snížená porozita je způsobena kombinací řady fak-torů,' 'avšak především je" způsobené' zvýšenou visko Zitou pólo-tekuté kašovité hmoty oproti daleko menší viskozitě roztave-ného kovu.
Jelikož kovová slitina byla částečně ztuhlá, dříve nežbyla vstřiknuta do formy, vyvolala vyšší viskozita menší tur-bulenci ve vstřikovací zóně a ve vtocích do formy. Vyšší vis-kozita také umožnila, že dutina formy je vyplněna hmotou,jejíž čelní fronta je pevná oproti rozstřiku a víření, k ně-muž dochází při vysokotlakém odlévání tekutého kovu. Vstři- — kování částečně ztuhlého materiálu do formy také vede k. men-šímu smrštění, způsobenému ztuhnutím tekutého kovu., ‘ , ——Někdy je> žádoucí předat do kovu diskontinální fázi, _čímž se vytvoří kompozit, který má některé zlepšené vlastnos- ti. Například do hořčíkové slitiny mohou být přidány částiceoxidu hlinitého při odlévání pod vysokým tlakem ke zlepšeníodolnosti proti otěru součásti, vyrobené litím pod vysokýmtlakem.. Alternativně mohou být do takové hořčíkové slitinyk vyztužení přidána vlákna karbidu křemíku nebo karbidu borunebo whiskery, čímž se zlepší mechanické vlastnosti součásti.Tento vynález umožňuje vyrábět takové kompozitové součásti.Převodové skříně uvedeného typu se. s úspěchem vyrábějí li-sostřikem ze slitiny AZ91B, obsahující přibližně hmotnostně0,5 % částic oxidu hlinitého. Rozdělení částic oMidu hlini-tého ve vyrobených součástech je velmi rovnoměrné. Podobně - 33 - se. do slitiny ÁZ91XD přidává hmotnostně 2 % oxidu hlinitéhoke zlepšení odolnosti proti opotřebení. Vyzkoušené liso-střikem vyrobené součásti vykazují rovnoměrné rozdělení oxi-du hlinitého bez škodlivého vlinu na. kvalitu povrchu. Při výrobě' různých uvedených součástí lisostřikem se pou-žívá’ základních strojních částí. Rovněž se. používá zmíněnéhozákladního mikroprocesoru·, a systému ke zpracování dat, který -zahrnuje; digitální osciloskop Nicolet k zaznamenávání vs tře-lovacích rychlostí» ' . K. posouzení výkonnosti lisostřkového stroje a způsobu-podle vynálezu .se provedla řada zkoušek, přičemž alespoň v jednom případě v trvání 16:hodin, to znamená více. než 800*;<ivstřiků.. Nebyly nutné žádné čisticí operace»'; Líbo střikový stroj funguje dobře a provozní údaje nevykazují žádné známkyzhoršování procesu. Naopak.při delších periodách provozuse. teplotní profily a vstřiky více stabilizují. Při delších, dobách provozu může být potřebná doba cykluprodlužována nebo zkracována. Například potřebná doba 90 se-kund se sníží na 60 sekund, pak na 45 sekund a nakonec na 30.qgk-nnd pro pp.riody v jedné hodině. Na kvalitě součásti nebo výkonnosti procesu se nepozorují žádné zhoršené účinky.
Jak bylo vysvětlený přináší zlepšený způsob, lisostřiku.podle vynálezu a zařízení k provádění tohoto způsobu mnoho,předností. Uchovávají se přednosti, vlastní odlévání kovovýchsoučástí pod vysokým tlakem, přičemž problémy, spojené se -34 - ztrátami tavením, kontaminací, zmetkovitostí a s omezeným vy -... plněním kokily, ...jsou. eliminovány.......................... . . .......... V porovnání s litím pod vysokým tlakem, přináší způsob'podle vynálezu zlepšení výtěžků, podstatně nižší spotřebu e..-nergie, zvýšenou produktivitu a zlepšenou životnost forem..
Vynález umožňuje získat inherentní výhody vstřikovací-ho formování termoplastických materiálů při odlévání thixo-tropních kovových částic. Jako žádoucí byly vŠ^k shedány vý-znamné modifikace, oproti konvenčním procesům formování ter-moplastických hmot. Je například výhodnější “hladové dosa- 7 -.zování" než “záplavově dosazování" termoplastických hmot. Dále se používá podstatně vyšších teplot s pečlivě volenýmiteplotními profily. : ,,..·λ· Zonální řízení teplot a přerušení smykového působení ve- / de k vytváření zátky na hrotu vstřikovací trysky, což neje- nom eliminuje složitost a problémy, vyplývající z použití ,běžných, pružinami zatěžovaných nebo jiných mechanickýchuzavíracích ventilů, ale. také podstatně zlepšuje bezpečnostnípodmínky při vstřikování. Normální opotřebení, ke kterémudochází u uzavíracích ventilů, může vést ke “slintání neboodkapávání” nebo k explozivnímu, výronu horkého.materiálu,které představuje nejenom potenciální nebezpečí pro 'obslu-hu, ale znamená další opotřebení ventilového mechanismu. Významné řešení problému lisostřiku roztaveného kovu spočívá v pečlivém řízení rychlosti průtoku polotekutého ma- teriálu a rychlosti odtahování protlačovacího šneku, takže nedochází obecně k podstatnému nárůstů tlaku v akumulační - 35 zóně C materiálu před vstřikovacím zdvihem. Volbou spranéhoteplotního profilu pro danou hořčíkovou slitinur při kterém; teplota takové slitiny postupně narůstá, avšak mírně se snizuje v oblasti, vstřikovací trysky,v kombinaci se správnou vol-bou rychlosti protlačovacího šneku v průběhu funkčního cyklu,se. dosahuje shora uvedených výhod. Při vstřelovací části cyk-lu, má rychlost protlačovacího šneku 16 zpočátku stoupnout nažádané maximum a setrvat na tomto maximu po většinu vstřelo-vací doby, avšak těsně před dokončením plného zdvihu se vstři-kovací šnek má zpomalit-na nízkou. rychlost rázu a zastavit, bezodrazu,, když. je dvoudílná forma 22 naplněna.. z'"*“’ '

Claims (10)

  1. ADVOKÁTNÍ PORADNA č. 10115 04 PRAHA 1, Žitná 25 - 36 -
    PATENTOVÉ NÁROKY '
    6« \
    1 · Způsob vstřikovacího lisování kovového materiálu sdritickými vlastnostmi vyznačený tím, že se; zavádí m b-feSiáludržovaný v inertní atmosféra, do protlačovacího válecřeného na jednom konci vstřikovací tryskou, tento materiál sepřesouvá protlačovacím válcem směrem ke vstřikovací trysce;a při tom se materiál zahřívá na teplotu mezi jeho solidema likvidem. k jeho převedení do polotekutého thixotropního sta-vu, na materiál se: působí smrkovými silami při jeho pohybuprotlačovacím válcem k zabránění růstu dendritů, materiálse; přivádí ...do akumulační zóny, sousedící se vstřikovací trys-kou;,-přičemž akumulační zóna expanduje rychlostí, odpovídají-cí v, podstatě rychlosti pohybu přivádění materiálu do tétoakumulační zóny, přerušuje se; smykové působení na materiálv akumulační zóně a materiál se udržuje v akumulační zóněna teplotě zamezující dendritický růst a na kovový materiál,soustředěný v akumulační zóně, se periodicky působí dostateč-ným tlakem, k jeho protlačení vstřikovací tryskou do formy. 2o Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se vytváří v podstatě tuhá zátka materiálu ve vstřikovací trysce po u-končeném protlačení materiálu do formy.
  2. 3. Způsob podle bodu 1 nebo 2, vyznačený tím, že se zvy- šuje teplota kovového materiálu v akumulační zóně na vyšší úroveň, než jakou má ostatní materiál. - 37 -
  3. 4. Způsob podle bodu 1, 2 nebo 3, vyznačený tím, že se. uchovává rychlost smyku kovového materiálu od 5 do 500.zasekundu. 5". Způsob podle bodu 1 až 4, vyznačený tím, že. materiál se zavádí do protlačovacího válce rychlostí menší než odpoví-dá 100. % jeho kapacity, přičemž rychlost pohybu materiáluv protlačovacím válci je v podstatě nezávislá na rychlostismykového působení na materiál.
  4. 6. Způsob podle bodu 1 až 5, vyznačený tím, že, slitinu tvoří částečně diskontinuitni fáze. ' ' — ...··. 7» Zařízení ke vstřikovacímu lisování kovového materiálu s^dendritickými vlastnostmi podle bodu 1 až 6, vyznačené tím,že: sestává' z protlačovacího válce /14/ as, vstřikovací tryskou/20/ na jednom konci a se vstupním otvorem na opačném kon-ci, z plnicích zařízení k zavádění materiálu, udržovanéhov inertní atmosféře,do protlačovacího válce /14/ tímtovstupním otvorem, ze zařízení k ohřívání materiálu v protla-čovacím válci /14/ na teplotu mezi solidem a likvidem mate-riálu, dostatečně vysokou k udržené materiálu v polotekutémstavu, ze zařízení ke smykovému namáhání materiálu při jehopohybu protlačovacím válcem /14/ od vstupního otvoru: kevstřikovací trysce /20/, ze zařízení k protlačování kovovéhomateriálu vstřikovací tryskou /20/ do formy /22/ a z akumu-lační zóny /0/ materiálu u této vstřikovací trysky /20/k zabránění dendritickému růstu kovového materiálu. - 33 -
  5. 8. Zařízení podle bodu 7, vyznačené tím, že protlačovacíválec /14/ má řadu podélně uspořádaných ohřívacích zpn /Z1až 7,6/, z nichy každá je topnými zařízeními vyhřívána k us-tavení v materiálu teplotního profilu s rostoucí teplotousměrem ke vstřikovací trysce /20/.
  6. 9. Zařízení podle bodu 7a 8, vyznačené tím, že. plnicízařízení zahrnuje zařízení k zavádění materiálu do protlačo-vacího válce /14/ rychlostí menší,než jaká odpovídá 100 % je-ho kapacity. 10. ^ařízení podle bodu T až 9,. vyznačené tím, že obsahu- je -zařízení, k;rozšiřování akumulační zóny /0/ rychlostí nej-méně takvelkou,' jako je rychlost, zavádění materiálu do‘aku-mulační zóny /0/. -
  7. 11. Zařízení podle bodu 10, Vyznačené tím, že; zařízenik rozšiřování akumulační zóny./0/ má prvky odtahující pro-tlačovací šnek /16/ ve směru od vstřikovací trysky /20/.
  8. 12. Zařízení podle bodu 7 až 11, vyznačené tím, že obsa-huje zařízení ke snižování teploty materiálu po ukončenémvstříknutí materiálu z akumulační zóny /0/ na úroveň, přikteré materiál ztuhne a vytvoří zátku.
  9. 13. Zařízení podle bodu 7 až 12, vyznačené tím, že topnézařízení udržuje teplotu materiálu v akumulační zóně /0/ navyšší úrovni, než jaké je jinde v zařízení» Zařízení podle bodu 7 až 13, vyznačené tím, že 14. - 3S - frMor protlačovací válec /14/ je opatřen vnitřní vložkou z kobalto-vé slitiny a protlačovací šnek /16/ má na vnějším povrchutvrdý povlak z kobaltové slitiny.
  10. 15. Zařízehí podle bodu 7 až 14, vyznačené tím, že for- ma /22/ má dutinu /27/ a spojovací kanál mezi vstřikovacítryskou. /20/ a dutinou formy /27/, kudy se přivádí materiál·protlačený ze vstřikovací trysky /20/ do dutiny /27/, vr ka-nálu jé vřazen díl, končící hrotem /20a/ na čele protlačova-ní trysky /20/, přičemž hrot /20a/ je vypuklý a má uvnitř du-tinu. Zastupuje i
    a 2» 101, Žitná 25 JUDr. H SošAdvokáti 115 04
CS90651A 1989-02-10 1990-02-09 Process of injection die casting of metallic material exhibiting dendriticproperties and a machine for making the same CS65190A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/309,758 US5040589A (en) 1989-02-10 1989-02-10 Method and apparatus for the injection molding of metal alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS65190A3 true CS65190A3 (en) 1992-11-18

Family

ID=23199569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS90651A CS65190A3 (en) 1989-02-10 1990-02-09 Process of injection die casting of metallic material exhibiting dendriticproperties and a machine for making the same

Country Status (22)

Country Link
US (1) US5040589A (cs)
EP (1) EP0409966B1 (cs)
JP (1) JP3062952B2 (cs)
KR (1) KR0149166B1 (cs)
AT (1) ATE120112T1 (cs)
AU (1) AU622531B2 (cs)
BR (1) BR9005084A (cs)
CA (1) CA2009722C (cs)
CS (1) CS65190A3 (cs)
DD (1) DD297782A5 (cs)
DE (1) DE69017966T2 (cs)
DK (1) DK0409966T3 (cs)
ES (1) ES2069734T3 (cs)
FI (1) FI93176C (cs)
HU (1) HUT56509A (cs)
MX (1) MX171944B (cs)
NO (1) NO904369L (cs)
NZ (1) NZ232373A (cs)
PL (1) PL165468B1 (cs)
RU (1) RU2023532C1 (cs)
WO (1) WO1990009251A1 (cs)
ZA (1) ZA90985B (cs)

Families Citing this family (128)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5551997A (en) * 1991-10-02 1996-09-03 Brush Wellman, Inc. Beryllium-containing alloys of aluminum and semi-solid processing of such alloys
AU677601B2 (en) * 1992-09-11 1997-05-01 Thixomat, Inc. Particulate feedstock for metal injection molding
US5577546A (en) * 1992-09-11 1996-11-26 Comalco Aluminium Limited Particulate feedstock for metal injection molding
DE69333841D1 (de) * 1992-09-11 2005-08-18 Thixomat Inc Pulvermischung zum Spritzgiessen von Metall
JP2967385B2 (ja) * 1993-02-10 1999-10-25 株式会社日本製鋼所 金属射出成形品の製造方法および金属射出成形品
FR2715088B1 (fr) * 1994-01-17 1996-02-09 Pechiney Aluminium Procédé de mise en forme de matériaux métalliques à l'état semi-solide.
US5413644A (en) * 1994-01-21 1995-05-09 Brush Wellman Inc. Beryllium-containing alloys of magnesium
US6312534B1 (en) 1994-04-01 2001-11-06 Brush Wellman, Inc. High strength cast aluminum-beryllium alloys containing magnesium
JP3013226B2 (ja) * 1994-04-28 2000-02-28 株式会社日本製鋼所 金属成形品の製造方法
US5501266A (en) * 1994-06-14 1996-03-26 Cornell Research Foundation, Inc. Method and apparatus for injection molding of semi-solid metals
US5657815A (en) * 1994-12-22 1997-08-19 Sugitani Kinzoku Kogyo Kabushiki Kaisha Method and apparatus for producing a composite of particulate inorganic material and metal
JP2976274B2 (ja) * 1995-05-29 1999-11-10 株式会社日本製鋼所 低融点金属材料の射出成形方法および射出成形装置
JP3541994B2 (ja) * 1995-07-28 2004-07-14 マツダ株式会社 半溶融射出成形部品の製造方法
JP3817786B2 (ja) * 1995-09-01 2006-09-06 Tkj株式会社 合金製品の製造方法及び装置
WO1997021509A1 (en) * 1995-12-12 1997-06-19 Thixomat, Inc. Apparatus for processing semisolid thixotropic metallic slurries
US5711366A (en) * 1996-05-31 1998-01-27 Thixomat, Inc. Apparatus for processing corrosive molten metals
US5680894A (en) * 1996-10-23 1997-10-28 Lindberg Corporation Apparatus for the injection molding of a metal alloy: sub-ring concept
US5996679A (en) * 1996-11-04 1999-12-07 Thixomat, Inc. Apparatus for semi-solid processing of a metal
EP0839589A1 (de) * 1996-11-04 1998-05-06 Alusuisse Technology &amp; Management AG Verfahren zur Herstellung eines Metallprofilstranges
US5787959A (en) * 1996-12-02 1998-08-04 General Motors Corporation Gas-assisted molding of thixotropic semi-solid metal alloy
WO1998037952A1 (en) * 1997-02-28 1998-09-03 Hpm Corporation Thixotropic molding machine and screw therefor
JP3475707B2 (ja) * 1997-03-27 2003-12-08 マツダ株式会社 金属の半溶融射出成形方法及びその装置
US5924471A (en) * 1997-07-30 1999-07-20 Gnb Technologies, Inc. Method of fabricating lead bushings and batteries using same
JP3416036B2 (ja) * 1997-09-29 2003-06-16 マツダ株式会社 マグネシウム合金射出成形用金型構造及び該金型構造を用いたマグネシウム合金部品の成形方法
US5983978A (en) * 1997-09-30 1999-11-16 Thixomat, Inc. Thermal shock resistant apparatus for molding thixotropic materials
CN1062793C (zh) * 1997-10-05 2001-03-07 财团法人工业技术研究院 半固态金属射出成形的方法和装置
AUPP060497A0 (en) * 1997-11-28 1998-01-08 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Magnesium pressure die casting
US6079477A (en) * 1998-01-26 2000-06-27 Amcan Castings Limited Semi-solid metal forming process
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
US6540006B2 (en) 1998-03-31 2003-04-01 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
US5983976A (en) 1998-03-31 1999-11-16 Takata Corporation Method and apparatus for manufacturing metallic parts by fine die casting
US6250363B1 (en) 1998-08-07 2001-06-26 Alcan International Ltd. Rapid induction melting of metal-matrix composite materials
US6321824B1 (en) 1998-12-01 2001-11-27 Moen Incorporated Fabrication of zinc objects by dual phase casting
US6840302B1 (en) * 1999-04-21 2005-01-11 Kobe Steel, Ltd. Method and apparatus for injection molding light metal alloy
JP2001018048A (ja) * 1999-06-30 2001-01-23 Sony Corp 低融点金属材料の射出成形方法、射出成形装置及び筐体
US6269537B1 (en) 1999-07-28 2001-08-07 Methode Electronics, Inc. Method of assembling a peripheral device printed circuit board package
GB2354471A (en) * 1999-09-24 2001-03-28 Univ Brunel Producung semisolid metal slurries and shaped components therefrom
GB2354472A (en) * 1999-09-24 2001-03-28 Univ Brunel Manufacturing castings from immiscible metallic liquids
JP3337136B2 (ja) * 1999-09-30 2002-10-21 日精樹脂工業株式会社 金属材料の射出成形における計量方法
JP3377185B2 (ja) * 1999-09-30 2003-02-17 日精樹脂工業株式会社 金属材料の射出成形機及び射出成形方法
DE19947460B4 (de) * 1999-10-02 2008-01-31 Reiloy Metall Gmbh Schneckenkolbenspritzmaschine für die Verarbeitung von zumindest teilverflüssigten Metallschmelzen
JP3410410B2 (ja) * 1999-12-24 2003-05-26 日精樹脂工業株式会社 溶融金属の射出装置
JP3488959B2 (ja) * 1999-12-28 2004-01-19 日精樹脂工業株式会社 低融点金属材料の射出成形機
JP3449544B2 (ja) * 1999-12-28 2003-09-22 日精樹脂工業株式会社 金属材料の射出成形用スクリュ
TW465443U (en) * 2000-02-18 2001-11-21 Ind Tech Res Inst Injection unit for high temperature fluid
US6666258B1 (en) 2000-06-30 2003-12-23 Takata Corporation Method and apparatus for supplying melted material for injection molding
US6405784B2 (en) * 2000-04-28 2002-06-18 Nissei Plastic Industrial Co., Ltd. Injection molding method of metal mold
US6350328B1 (en) * 2000-06-27 2002-02-26 Rossborough Manufacturing Co. Lp Metal injection molding
AUPQ967800A0 (en) * 2000-08-25 2000-09-21 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Aluminium pressure casting
US6520762B2 (en) 2001-02-23 2003-02-18 Husky Injection Molding Systems, Ltd Injection unit
JP3617958B2 (ja) * 2001-03-07 2005-02-09 株式会社東芝 表示装置用筐体
DE10117014B4 (de) * 2001-04-05 2014-09-18 Volkswagen Ag Gehäuse für ein Airbagmodul und Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein Airbagmodul
US20020170696A1 (en) * 2001-05-18 2002-11-21 Ron Akers Apparatus for molding metals
ATE320874T1 (de) * 2001-10-16 2006-04-15 Phillips Plastics Corp Herstellung von ausgangsmaterial zur verformung in halbfestem zustand
US20030116309A1 (en) * 2001-12-21 2003-06-26 Dispenza John A. Heat exchanging apparatus and method of manufacture
EP1480771A4 (en) * 2002-02-15 2006-04-12 Commw Scient Ind Res Org Pressure casting flow system
US6742570B2 (en) 2002-05-01 2004-06-01 Takata Corporation Injection molding method and apparatus with base mounted feeder
US6892790B2 (en) * 2002-06-13 2005-05-17 Husky Injection Molding Systems Ltd. Process for injection molding semi-solid alloys
US20050228157A1 (en) * 2002-06-14 2005-10-13 Peterson Curt E Thermoplastic elastomer bonded directly to metal substrate
US6860314B1 (en) * 2002-08-22 2005-03-01 Nissei Plastic Industrial Co. Ltd. Method for producing a composite metal product
US6989040B2 (en) * 2002-10-30 2006-01-24 Gerald Zebrowski Reclaimed magnesium desulfurization agent
US6725901B1 (en) 2002-12-27 2004-04-27 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Methods of manufacture of fully consolidated or porous medical devices
CA2453397A1 (en) * 2003-01-27 2004-07-27 Wayne Liu (Weijie) W. J. Method and apparatus for thixotropic molding of semisolid alloys
RU2297303C2 (ru) * 2003-03-06 2007-04-20 Хаски Инджекшн Моулдинг Системз Лтд. Узел центрального литникового канала
US20040207940A1 (en) * 2003-04-02 2004-10-21 Carter John W Interior rearview mirror with magnesium components
US6951238B2 (en) * 2003-05-19 2005-10-04 Takata Corporation Vertical injection machine using gravity feed
US6880614B2 (en) * 2003-05-19 2005-04-19 Takata Corporation Vertical injection machine using three chambers
US6945310B2 (en) 2003-05-19 2005-09-20 Takata Corporation Method and apparatus for manufacturing metallic parts by die casting
CA2463281C (en) * 2004-04-05 2007-11-13 Husky Injection Molding Systems Ltd. Non-return valve for use in a molding system
US20050255189A1 (en) * 2004-05-17 2005-11-17 Manda Jan M Method and apparatus for coupling melt conduits in a molding system and/or a runner system
US20080199554A1 (en) * 2004-05-17 2008-08-21 Husky Injection Molding Systems Ltd. Method and apparatus for coupling melt conduits in a molding system and/or a runner system
US7291006B2 (en) * 2004-06-24 2007-11-06 Husky Injection Molding Systems Ltd. Check valve lip seal for an injection molding machine
US7357172B2 (en) * 2004-06-28 2008-04-15 Husky Injection Molding Systems Ltd. Check valve with a spiral coil seal
US7255151B2 (en) * 2004-11-10 2007-08-14 Husky Injection Molding Systems Ltd. Near liquidus injection molding process
US20070029702A1 (en) * 2004-11-15 2007-02-08 Peterson Curt E Thermoplastic elastomer bonded directly to metal substrate
US20060242813A1 (en) * 2005-04-29 2006-11-02 Fred Molz Metal injection molding of spinal fixation systems components
US7341094B2 (en) 2005-05-02 2008-03-11 Husky Injection Molding Systems Ltd. Metallic alloy slurry dispenser
US7509993B1 (en) 2005-08-13 2009-03-31 Wisconsin Alumni Research Foundation Semi-solid forming of metal-matrix nanocomposites
DE102005052470B3 (de) * 2005-11-03 2007-03-29 Neue Materialien Fürth GmbH Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs oder eines Vorprodukts zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs
US20070131376A1 (en) * 2005-12-09 2007-06-14 Husky Injection Molding Systems Ltd. Cooling structure of metal-molding system for shot located downstream of blockage
US20070181280A1 (en) * 2006-02-06 2007-08-09 Husky Injection Molding Systems Ltd. Metal molding system and metal molding conduit assembly
US20070131375A1 (en) * 2005-12-09 2007-06-14 Husky Injection Molding Systems Ltd. Thixo-molding shot located downstream of blockage
DE102006023041B4 (de) * 2006-05-17 2015-11-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Partikelverstärkte Magnesium- oder Aluminiumlegierung
US20080017345A1 (en) * 2006-07-20 2008-01-24 Husky Injection Molding Systems Ltd. Molding-system valve
US20080095876A1 (en) * 2006-08-11 2008-04-24 Husky Injection Molding Systems Ltd. Seal of a barrel assembly
US20080035297A1 (en) * 2006-08-11 2008-02-14 Husky Injection Molding Systems Ltd. Seal of a metal molding system
US20080079202A1 (en) * 2006-10-03 2008-04-03 Husky Injection Molding Systems Ltd. Dryer Of Metal Molding System, Amongst Other Things
WO2008046219A1 (en) * 2006-10-19 2008-04-24 G-Mag International Inc. Process control method and system for molding semi-solid materials
WO2008079991A1 (en) * 2006-12-20 2008-07-03 Honeywell International Inc. Backing plate and method of making
US20080196548A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 Magnesium Technologies Corporation Desulfurization puck
EP2131977B1 (en) * 2007-03-10 2014-10-29 Cool Options, Inc. Screw design and method for metal injection molding
CA2628504C (en) 2007-04-06 2015-05-26 Ashley Stone Device for casting
US20080295989A1 (en) * 2007-05-30 2008-12-04 Husky Injection Molding Systems Ltd. Near-Liquidus Rheomolding of Injectable Alloy
US7840306B2 (en) * 2007-08-23 2010-11-23 Husky Injection Molding Systems Ltd. Molding-system set-up based on molded-part attribute
US20090057300A1 (en) * 2007-08-27 2009-03-05 Xaloy Incorporated Heating system for plastic processing equipment having a profile gap
US20090107646A1 (en) 2007-10-31 2009-04-30 Husky Injection Molding Systems Ltd. Metal-Molding Conduit Assembly of Metal-Molding System
US20090116183A1 (en) * 2007-11-01 2009-05-07 Dell Products L.P. Gas Assisted Thixotropic Molded Chassis For Cooling A Computer Chassis
JP4627314B2 (ja) 2007-12-28 2011-02-09 日精樹脂工業株式会社 金属成形用射出装置の射出シリンダ
JP5632377B2 (ja) * 2008-09-17 2014-11-26 クール ポリマーズ,インコーポレーテッド 多成分組成物の金属射出成形
US20100092790A1 (en) * 2008-10-14 2010-04-15 Gm Global Technology Operations, Inc. Molded or extruded combinations of light metal alloys and high-temperature polymers
FR2943264B1 (fr) * 2009-03-17 2012-11-16 Hispano Suiza Sa Carter moule avec tuyauteries rapportees
CN101524747B (zh) * 2009-04-20 2012-09-05 广东伊之密精密机械股份有限公司 伺服控制半固态镁合金高速注射成型机
US20110067998A1 (en) * 2009-09-20 2011-03-24 Miasole Method of making an electrically conductive cadmium sulfide sputtering target for photovoltaic manufacturing
US9011494B2 (en) 2009-09-24 2015-04-21 Warsaw Orthopedic, Inc. Composite vertebral rod system and methods of use
US20110218574A1 (en) * 2010-03-03 2011-09-08 Warsaw Orthopedic, Inc. Dynamic vertebral construct
US8048707B1 (en) 2010-10-19 2011-11-01 Miasole Sulfur salt containing CIG targets, methods of making and methods of use thereof
US7935558B1 (en) * 2010-10-19 2011-05-03 Miasole Sodium salt containing CIG targets, methods of making and methods of use thereof
US9169548B1 (en) 2010-10-19 2015-10-27 Apollo Precision Fujian Limited Photovoltaic cell with copper poor CIGS absorber layer and method of making thereof
DE102011017610B3 (de) * 2011-04-27 2012-06-21 Oskar Frech Gmbh + Co. Kg Gießkolben und Gießeinheit mit Absperrventil
US8916090B2 (en) 2011-07-07 2014-12-23 Karl Storz Imaging, Inc. Endoscopic camera component manufacturing method
EP2586546A1 (de) 2011-10-31 2013-05-01 Bühler AG Verfahren zur Herstellung von Salzkernen
US10043921B1 (en) 2011-12-21 2018-08-07 Beijing Apollo Ding Rong Solar Technology Co., Ltd. Photovoltaic cell with high efficiency cigs absorber layer with low minority carrier lifetime and method of making thereof
US8353124B1 (en) * 2012-03-27 2013-01-15 Smith & Wesson Corp. Thixotropic molded barrel for firearm
CN104619439B (zh) * 2012-09-12 2017-07-14 奥里诺科铝科技工业公司 用于车辆和大型家电的铝合金制成部件的制造工艺和设备,及由此获得的部件
TWI492427B (zh) * 2012-09-19 2015-07-11 一詮精密工業股份有限公司 發光二極體導線架的製造方法
CN104338932B (zh) * 2014-10-15 2017-09-15 苏州有色金属研究院有限公司 轻金属半固态注射成型机
EP3227081B1 (en) 2014-12-04 2020-08-05 Extrude to Fill, Inc. Nozzle shut off for injection molding system
US9526403B2 (en) 2015-02-04 2016-12-27 Karl Storz Imaging, Inc. Polymeric material for use in and with sterilizable medical devices
DE102016201395A1 (de) * 2016-01-29 2017-08-03 Mahle International Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Wärmetauschereinrichtung
AT518824A1 (de) * 2016-05-31 2018-01-15 Lkr Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Profils aus einer Metalllegierung
AT518822A1 (de) * 2016-05-31 2018-01-15 Lkr Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen Gmbh Verfahren und Extruder zur Herstellung eines Profils aus einer Metalllegierung
RU169634U1 (ru) * 2016-09-30 2017-03-27 Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" Экструдер для аддитивного производства изделий из композитных материалов
RU2712672C2 (ru) * 2018-05-17 2020-01-30 Игорь Александрович Тихомиров Способ изготовления деталей машин из алюминиевой стружки
RU2696164C1 (ru) * 2018-12-08 2019-07-31 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Способ получения биметаллических изделий штамповкой жидкого металла
CN109622911B (zh) * 2019-01-31 2024-06-18 金雅豪精密金属科技(深圳)股份有限公司 热室机高效制备半固态有色金属合金的射料筒装置
CN112247097B (zh) * 2020-10-22 2022-03-18 重庆建谊祥科技有限公司 一种镁合金建筑模板半固态压铸及双氟化联合制造方法
CN113579194A (zh) * 2021-07-15 2021-11-02 伯乐智能装备有限公司 一种轻合金产品

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2386966A (en) * 1943-03-10 1945-10-16 Hydraulic Dev Corp Inc High-frequency electrostatic heating of plastics
US2529146A (en) * 1948-03-15 1950-11-07 Waldes Kohinoor Inc Injection molding apparatus
US3874207A (en) * 1957-10-22 1975-04-01 Jerome H Lemelson Extrusion apparatus
US3048892A (en) * 1959-06-12 1962-08-14 Copperweld Steel Co Powder applicator
US3189945A (en) * 1962-03-01 1965-06-22 Pennsalt Chemicals Corp Injection molding apparatus
US3550207A (en) * 1968-10-15 1970-12-29 Pennwalt Corp Sprue bushing purge port for injection molding machine
US3893792A (en) * 1973-04-06 1975-07-08 Bbf Group Inc Controller for injection molding machine
US4212625A (en) * 1978-03-14 1980-07-15 Shutt George V High speed injector for molding machines
DE2922914A1 (de) * 1979-06-06 1980-12-11 Oskar Frech Werkzeugbau Gmbh & Verfahren und anordnung zum steuern des einpressvorganges bei kaltkammer- druckgussmaschinen
US4771818A (en) * 1979-12-14 1988-09-20 Alumax Inc. Process of shaping a metal alloy product
US4694881A (en) * 1981-12-01 1987-09-22 The Dow Chemical Company Method for making thixotropic materials
US4694882A (en) * 1981-12-01 1987-09-22 The Dow Chemical Company Method for making thixotropic materials
US4473103A (en) * 1982-01-29 1984-09-25 International Telephone And Telegraph Corporation Continuous production of metal alloy composites
JPS58212850A (ja) * 1982-06-03 1983-12-10 Toshiba Mach Co Ltd 射出条件自動調整方法
JPS60250867A (ja) * 1984-05-24 1985-12-11 Nippon Denso Co Ltd ダイカスト方法及びダイカスト装置
US4687042A (en) * 1986-07-23 1987-08-18 Alumax, Inc. Method of producing shaped metal parts
US4964881A (en) 1989-02-13 1990-10-23 The California Institute Of Technology Calcium impregnation of coal enriched in CO2 using high-pressure techniques

Also Published As

Publication number Publication date
JP3062952B2 (ja) 2000-07-12
RU2023532C1 (ru) 1994-11-30
PL165468B1 (pl) 1994-12-30
ZA90985B (en) 1991-10-30
CA2009722A1 (en) 1990-08-10
ATE120112T1 (de) 1995-04-15
BR9005084A (pt) 1991-08-06
AU622531B2 (en) 1992-04-09
DD297782A5 (de) 1992-01-23
AU5159390A (en) 1990-09-05
KR0149166B1 (en) 1999-10-01
EP0409966A1 (en) 1991-01-30
CA2009722C (en) 1995-11-07
US5040589A (en) 1991-08-20
MX171944B (es) 1993-11-24
WO1990009251A1 (en) 1990-08-23
DE69017966T2 (de) 1995-09-21
EP0409966B1 (en) 1995-03-22
HUT56509A (en) 1991-09-30
FI904964A0 (fi) 1990-10-09
NO904369D0 (no) 1990-10-09
KR910700108A (ko) 1991-03-13
FI93176C (fi) 1995-03-10
ES2069734T3 (es) 1995-05-16
HU901914D0 (en) 1991-05-28
DK0409966T3 (da) 1995-08-14
NO904369L (no) 1990-12-07
FI93176B (fi) 1994-11-30
EP0409966A4 (en) 1992-12-02
JPH03504830A (ja) 1991-10-24
DE69017966D1 (de) 1995-04-27
NZ232373A (en) 1992-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CS65190A3 (en) Process of injection die casting of metallic material exhibiting dendriticproperties and a machine for making the same
EP0946319B1 (en) Apparatus for the injection molding of a metal alloy: sub-ring concept
EP0859677B1 (en) Apparatus for processing semisolid thixotropic metallic slurries
US6745818B1 (en) Method and apparatus for producing semisolid method slurries and shaped components
EP0080787B1 (en) Method for making thixotropic materials
US5501266A (en) Method and apparatus for injection molding of semi-solid metals
EP1046445A2 (en) Method and apparatus for injection molding light metal alloy
US5979535A (en) Methods for semi-melting injection molding
US20040144516A1 (en) Method and apparatus for thixotropic molding of semisolid alloys
US20030094257A1 (en) Shutterless injection molding method and apparatus
HK1020026B (en) Apparatus for the injection molding of a metal alloy: sub-ring concept
JPS6182958A (ja) 鋳湯装置