JP2015098044A - Forming device of metallic glass - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶融金属を押圧して結晶化の臨界冷却速度よりも速く冷却させることで金属ガラスの成型体を形成するように、成型用のキャビティが設けられた受型と、該成型用のキャビティへ前記溶融金属を押圧する押圧型と、該押圧型を押圧方向へ移動させる押圧駆動機構部とを備える金属ガラスの成型装置に関する。 The present invention comprises a receiving mold provided with a molding cavity so as to form a metallic glass molded body by pressing a molten metal and cooling it faster than the critical cooling rate of crystallization, The present invention relates to a metal glass molding apparatus including a pressing mold that presses the molten metal into a cavity and a pressing drive mechanism that moves the pressing mold in a pressing direction.
従来から、金属ガラス成型方法としては、例えば、上面が開放された溶解炉にて合金材料を溶解し、成型用のキャビティを有する強制冷却金型内に、合金材料の溶湯を再溶解させながら傾動させて注入する傾角鋳造を行うと同時に、強制冷却金型のキャビティ内湯面の上面をほぼ覆う大きさの冷却促進を兼ねた上パンチにて、加圧冷却する大型バルク金属ガラスの製造方法(特許文献1参照)のように、いわゆる傾角鋳造法が知られている。 Conventionally, as a metallic glass molding method, for example, the alloy material is melted in a melting furnace having an open upper surface, and tilted while the molten alloy material is melted again in a forced cooling mold having a molding cavity. A method of manufacturing large bulk metallic glass that is pressure-cooled with an upper punch that also serves to promote cooling with a size that almost covers the upper surface of the molten metal surface of the cavity of the forced cooling mold. A so-called tilt casting method is known as described in Document 1.
しかしながら、この傾角鋳造法は、例えば棒状や比較的厚みのある金属ガラスの成型体を得るためには効果的であるが、例えば平面的で比較的薄手の金属ガラスを成形する方法としては溶融金属の流動性などの問題から効果的に用いることができない。 However, this tilt casting method is effective for obtaining, for example, a rod-like or relatively thick metallic glass molded body. For example, as a method for molding a planar and relatively thin metallic glass, molten metal is used. It cannot be used effectively due to problems such as fluidity.
これに対しては、従来において例えば、平滑な曲面乃至平面を有する上型とキャビティ部を有する下型から成りかつ該上型と該下型とが相互に嵌合する嵌合部を有さないプレス金型の上記下型に、金属材料を設置し、この金属材料を溶融可能な高エネルギー熱源を用いて該金属材料を溶解し、上型と下型とを相対的に傾斜状から揺動させ相互に平行状に重ね合わせるように押圧して融点以上の溶融金属を所定形状に変形し、変形と同時もしくは変形後に上記溶融金属を臨界冷却速度以上で冷却して上記所定形状に作製する金属ガラス製成型品を容易に作製する方法(特許文献2参照)が提案されている。この金属ガラス製成型品の製法では、溶融金属が保持される溶融溜り部と金属ガラスの製品成型体が成型される製品成型部とが隣接されたキャビティ部において、溶融金属が前記溶融溜り部から前記製品成型部へ移動されることでその移動された溶融金属の部分が急速に冷却されるため、金属ガラスの製品成型体を得ることができる。 For this, conventionally, for example, an upper mold having a smooth curved surface or a flat surface and a lower mold having a cavity portion are formed, and the upper mold and the lower mold do not have a fitting portion. A metal material is installed in the lower mold of the press mold, and the metal material is melted using a high-energy heat source capable of melting the metal material, and the upper mold and the lower mold are swung from a relatively inclined shape. Metals that are pressed to overlap each other in parallel and deformed into a predetermined shape by melting the molten metal above the melting point, and cooling the molten metal at a critical cooling rate or higher simultaneously with or after the deformation A method for easily producing a glass molded product (see Patent Document 2) has been proposed. In this method of manufacturing a metal glass molded product, in the cavity portion where the molten pool portion where the molten metal is held and the product molded portion where the molded product of the metal glass is molded are adjacent, the molten metal is the molten pool portion. Since the moved molten metal portion is rapidly cooled by being moved to the product molding portion, a metal glass product molded body can be obtained.
しかしながら、この金属ガラス製成型品の製法では、上型と下型とを相対的に傾斜状から揺動させて押圧するもので、直線的な動作(直動)が回動に変換された傾動による押圧であるため、溶融金属が保持される溶融溜り部に、金属ガラスの製品とならない成型体の部位が大きく残り、生産効率を向上できないという課題があった。さらに、キャビティ部が水平面乃至平滑な曲面に沿うように形成されており、押圧された溶融金属がキャビティ部内で横方向へ広がりにくく、安定的な成型ができないという課題も生じていた。 However, in this metal glass molded product manufacturing method, the upper mold and the lower mold are relatively swung from the inclined shape and pressed, and the linear motion (linear motion) is converted into rotation. Since the pressing is performed by tilting, there is a problem that a large portion of the molded body that does not become a metal glass product remains in the molten pool portion where the molten metal is held, and the production efficiency cannot be improved. Furthermore, the cavity part is formed so that it may follow a horizontal surface or a smooth curved surface, and the pressed molten metal is difficult to spread laterally within the cavity part, resulting in a problem that stable molding cannot be performed.
これに対して、本出願人は、溶融金属を押圧して結晶化の臨界冷却速度よりも速く冷却させることで金属ガラスの成型体を形成するように、押圧面を有する上型と、成型用のキャビティ及び該キャビティに隣接して設けられ成型の前工程で前記溶融金属が溜まった状態に保持される溶融溜り部を有する下型とを備える金属ガラスの成型装置であって、前記下型が谷底状の部位を備えるように一方の傾斜部と他方の傾斜部とを有し、該谷底状の部位が前記溶融溜り部として構成され、前記一方の傾斜部が前記上型のスライド移動を案内するスライド案内部を構成し、前記他方の傾斜部に前記キャビティが設けられ、前記上型が、前記スライド案内部によって案内される被案内部と、該被案内部が案内されることで前記溶融溜り部に移動した後に前記キャビティ側へ回動して押圧できる角度形態に設けられた前記押圧面とを備え、該押圧面によって前記溶融金属を前記他方の傾斜部側へ押し出すように押圧するため前記上型を前記スライド案内部に沿って前記溶融溜り部へ移動させるスライド駆動機構、及び該押圧面によって前記溶融金属を前記他方の傾斜部側へ押し出しつつ前記キャビティへ押し込むように押圧するため前記上型を前記溶融溜り部で回動させる回動駆動機構を備えることを特徴とする金属ガラスの成型用のプレス金型(特許文献3参照)を提案してある。これによれば、金属ガラスの製品とならない成型体の部位を小さくすると共に溶融金属を好適に押圧して生産効率を向上できる。 In contrast, the present applicant presses the molten metal and cools it faster than the critical cooling rate of crystallization to form a metallic glass molded body, And a lower mold having a molten pool portion provided adjacent to the cavity and held in a state where the molten metal is accumulated in a pre-molding process, wherein the lower mold is It has one inclined portion and the other inclined portion so as to have a valley bottom portion, the valley bottom portion is configured as the melt pool portion, and the one inclined portion guides the slide movement of the upper mold. The upper inclined portion is guided by the slide guide portion, and the guided portion is guided to melt the melt. After moving to the reservoir And the pressing surface provided in an angle form that can be rotated and pressed toward the cavity side, and the upper die is pressed to press the molten metal to the other inclined portion side by the pressing surface. A slide drive mechanism that moves to the melt reservoir along the guide portion, and the upper die for pressing the molten metal into the cavity while pushing the molten metal toward the other inclined portion by the pressing surface. There has been proposed a press mold (see Patent Document 3) for molding metal glass, which is provided with a rotation drive mechanism that rotates at a portion. According to this, the site | part of the molded object which does not become a product of metal glass can be made small, and a molten metal can be pressed suitably, and production efficiency can be improved.
金属ガラスの成型装置に関して解決しようとする問題点は、従来の装置では、原料の金属が溶融金属に溶融される部分と、その溶融金属が移されて成型されるキャビティの部分とが別々に設けられている点にある。これによれば、溶融金属が、キャビティに移されて成型されるまでに部分的に急激に冷却されて流動性を失い易く、キャビティの隅々まで到達しない状態で固化が進み易い。従って、金属ガラスが、成型される形態によっては、所望する形態に成型できないことがある。また、従来の装置では、溶融金属を注ぐ動作を含む金型の動作として、直線的な動作(直動)と回動の二方向の動作を有するものとなっており、駆動形態を含む装置構成について更なる合理化を図ることが難しかった。
そこで、本発明の目的は、溶融金属の部分的な急冷を防止して金属ガラスの成型性を向上できると共に、金型の動作方向を簡素化することで装置構成の合理化を図ることができる金属ガラスの成型装置を提供することにある。
The problem to be solved regarding the metal glass molding apparatus is that in the conventional apparatus, a portion where the raw metal is melted into the molten metal and a cavity portion where the molten metal is transferred and molded are provided separately. It is in the point. According to this, the molten metal is partly rapidly cooled before being transferred to the cavity and molded, and the fluidity tends to be lost, and solidification easily proceeds without reaching every corner of the cavity. Therefore, the metallic glass may not be molded into a desired shape depending on the shape to be molded. Moreover, in the conventional apparatus, as operation | movement of the metal mold | die including the operation | movement which pours molten metal, it has linear operation | movement (linear motion) and operation | movement of two directions of rotation, and the apparatus structure containing a drive form It was difficult to achieve further rationalization.
Therefore, an object of the present invention is to improve the metal glass moldability by preventing partial quenching of the molten metal, and simplify the operation direction of the metal mold to rationalize the apparatus configuration. The object is to provide a glass molding apparatus.
本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明に係る金属ガラスの成型装置の一形態によれば、溶融金属を押圧して結晶化の臨界冷却速度よりも速く冷却させることで金属ガラスの成型体を形成するように、成型用のキャビティが設けられた受型と、該成型用のキャビティへ前記溶融金属を押圧する押圧型と、該押圧型を押圧方向へ移動させる押圧駆動機構部とを備える金属ガラスの成型装置であって、前記受型が、前記成型用のキャビティが形成されたキャビティ型部と、該キャビティ型部が受けられて接触されることで前記溶融金属の冷却を促進する冷却用ベース型部とによって構成され、前記キャビティ型部を、前記冷却用ベース型部に対して、原料の金属が溶融されて前記押圧型によって前記溶融金属が押圧される際には離れた状態であって該溶融金属を冷却する際には接触させるように、前記押圧型の押圧方向に沿って往復移動させるキャビティ型部の駆動機構部を具備する。
The present invention has the following configuration in order to achieve the above object.
According to one aspect of the metallic glass molding apparatus according to the present invention, a molding cavity is formed so as to form a metallic glass molding by pressing the molten metal and cooling it faster than the critical cooling rate of crystallization. A metal glass molding apparatus comprising: a receiving mold provided with: a pressing mold that presses the molten metal into the molding cavity; and a pressing drive mechanism that moves the pressing mold in a pressing direction. The receiving mold is constituted by a cavity mold part in which the molding cavity is formed, and a cooling base mold part that promotes cooling of the molten metal by receiving and contacting the cavity mold part, When the cavity mold part is separated from the cooling base mold part when the raw metal is melted and the molten metal is pressed by the pressing mold, the molten metal is cooled. Is close As is comprises a drive mechanism of the cavity mold section to reciprocate along the pressing direction of the pressing mold.
また、本発明に係る金属ガラスの成型装置の一形態によれば、前記キャビティ型部が前記冷却用ベース型部から離れた状態において該キャビティ型部の周囲を取り巻く高周波加熱用のコイルを備え、該高周波加熱用のコイルによって加熱することで原料の金属を溶融するように設けられた高周波加熱装置部を具備することを特徴とすることができる。 Further, according to one embodiment of the metallic glass molding apparatus according to the present invention, the apparatus includes a high-frequency heating coil surrounding the cavity mold part in a state where the cavity mold part is separated from the cooling base mold part, A high-frequency heating device provided to melt the raw material metal by heating with the high-frequency heating coil can be provided.
また、本発明に係る金属ガラスの成型装置の一形態によれば、前記キャビティ型部の前記冷却用ベース型部に接触する外側面が円錐面形状に設けられ、該キャビティ型部の外側面を入れ子状に受けて接触する前記冷却用ベース型部の内側面が、該キャビティ型部の外側面の形状に対応して円錐面形状に設けられていることを特徴とすることができる。
また、本発明に係る金属ガラスの成型装置の一形態によれば、前記キャビティ型部の前記冷却用ベース型部に接触する外側面が表面積を増やすように凹凸状に設けられ、該キャビティ型部の外側面を入れ子状に受けて接触する前記冷却用ベース型部の内側面が、該キャビティ型部の外側面の形状に対応して凹凸形状に設けられていることを特徴とすることができる。
Further, according to one embodiment of the metallic glass molding apparatus according to the present invention, the outer surface of the cavity mold part that contacts the cooling base mold part is provided in a conical shape, and the outer surface of the cavity mold part is An inner side surface of the cooling base mold portion that is received in contact with the inner surface is provided in a conical surface shape corresponding to the shape of the outer surface of the cavity mold portion.
Further, according to one embodiment of the metallic glass molding apparatus according to the present invention, an outer surface of the cavity mold part that contacts the cooling base mold part is provided in an uneven shape so as to increase a surface area, and the cavity mold part The inner side surface of the cooling base mold part that receives and contacts the outer surface of the cavity mold part is provided in an uneven shape corresponding to the shape of the outer surface of the cavity mold part. .
また、本発明に係る金属ガラスの成型装置の一形態によれば、前記キャビティ型部の前記冷却用ベース型部側へ延長されて形成されたキャビティ型部の延長部が該前記冷却用ベース型部の中央貫通口に挿通されて配され、該キャビティ型部の延長部を介して該キャビティ型部が駆動されるように、前記キャビティ型部の駆動機構部が構成されていることを特徴とすることができる。 According to another aspect of the metal glass molding apparatus of the present invention, the cavity mold part extended to the cooling base mold part side of the cavity mold part is the cooling base mold. The drive mechanism of the cavity mold part is configured so that the cavity mold part is driven through an extension of the cavity mold part. can do.
また、本発明に係る金属ガラスの成型装置の一形態によれば、前記押圧型の少なくとも前記溶融金属に接して押圧する押圧面部が、該溶融金属に係る少なくとも加熱工程において前記高周波加熱装置部によって加熱されるように配されていることを特徴とすることができる。 Moreover, according to one form of the metallic glass shaping | molding apparatus which concerns on this invention, the press surface part which contacts and presses at least the said molten metal of the said press type | mold is the said high frequency heating apparatus part at least in the heating process which concerns on this molten metal. It can be characterized by being arranged to be heated.
本発明の金属ガラスの成型装置によれば、溶融金属の部分的な急冷を防止して金属ガラスの成型性を向上できると共に、金型の動作方向を簡素化することで装置構成の合理化を図ることができるという特別有利な効果を奏する。 According to the metal glass molding apparatus of the present invention, it is possible to improve the moldability of the metal glass by preventing partial rapid cooling of the molten metal, and streamline the apparatus configuration by simplifying the operation direction of the mold. It has a particularly advantageous effect of being able to.
以下、本発明に係る金属ガラスの成型装置の形態例を、添付図面(図1及び2)に基づいて詳細に説明する。
本発明に係る金属ガラスの成型装置は、基本構成として、溶融金属10を押圧して結晶化の臨界冷却速度よりも速く冷却させることで金属ガラスの成型体を形成するように、成型用のキャビティ21aが設けられた受型20と、その成型用のキャビティ21aへ溶融金属10を押圧する押圧型30と、その押圧型30を押圧方向へ移動させる押圧駆動機構部40とを備える。32は押圧型の延長部であり、これを介して押圧型30が押圧駆動機構40によって押圧される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a metal glass molding apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings (FIGS. 1 and 2).
The metal glass molding apparatus according to the present invention has, as a basic configuration, a molding cavity that presses the
本発明に係る金属ガラスの成型装置の受型20は、成型用のキャビティ21aが形成されたキャビティ型部21と、そのキャビティ型部21が受けられて接触されることで溶融金属10の冷却を促進する冷却用ベース型部25とによって構成されている。本形態例の冷却用ベース型部25には、水冷用通水孔25aが設けられおり、この水冷用通水孔25aの中を冷却水又は他の冷媒を通すことによって、この冷却用ベース型部25から成型用のキャビティ21aを介し、溶融金属10を急激に冷却することができる。冷却用ベース型部25に成型用のキャビティ21aや押圧型30に比較して極めて大きな形態とすることが可能であり、これによって熱を吸収する容量を大きくできるため、急激な冷却が可能となる。この際、熱の伝導性を向上させるために、冷却用ベース型部25の材質としては、例えばアルミニウム材や銅、サファイア、カーボンナノチューブを利用した複合材を用いることができる。
The receiving
50はキャビティ型部の駆動機構部であり、キャビティ型部21を、冷却用ベース型部25に対して、原料の金属が溶融されて押圧型30によって前記溶融金属が押圧される際には離れた状態であって該溶融金属を冷却する際には接触させるように、押圧型30の押圧駆動機構部40による押圧方向に沿って往復移動させるように設けられている。
このように、受型20を分割して構成することで、金属ガラスの成型体の製造工程における原料の金属を溶融させる加熱工程と溶融金属を押圧するプレス工程とでは、キャビティ型部21のみを用いて所要の高温に保つことができる。そして、溶融金属の冷却工程では、キャビティ型部21と冷却用ベース型部25とが合体して急激に冷却することができ、金属ガラスの成型体11(図2(d)、図4(c)参照)を効率良く製造できる。
また、その冷却工程において、冷却用ベース型部25によって押圧型30も直接的に冷却できるように、その押圧型30が冷却用ベース型部25に接触できるように設けられている。
In this way, by forming the
Further, in the cooling step, the
また、60は高周波加熱装置部であり、キャビティ型部21が冷却用ベース型部25から離れた状態においてそのキャビティ型部21の周囲を取り巻く高周波加熱用のコイル61を備え、その高周波加熱用のコイル61によって加熱することで原料の金属を溶融するように設けられている。本形態によれば、高周波加熱用のコイル61の中で、キャビティ型部21及び押圧型30が軸線方向(押圧型30の押圧方向)に沿って移動(往復動)できるように構成されている。キャビティ型部21に置かれた原料の金属を溶融させる加熱工程では、その原料の金属が高周波加熱用のコイル61の中央部に位置するように、キャビティ型部21がキャビティ型部の駆動機構部50によって位置される。これによれば、原料の金属を適切に溶融させて溶融金属とすることができる。なお、原料の金属を溶融させる方法としては、他の高エネルギー源によることも可能であり、例えば、アーク熱源を用いたアーク放電、プラズマ、電子ビーム、レーザーなどを用いることができる。
また、本形態例によれば、キャビティ型部21の冷却用ベース型部25に接触する外側面21bが円錐面形状に設けられ、そのキャビティ型部の外側面21bを入れ子状に受けて接触する冷却用ベース型部の内側面25bが、キャビティ型部の外側面21bの形状に対応して円錐面形状に設けられている。すなわち、キャビティ型部の外側面21bが、冷却用ベース型部の内側面25bに接触状態に嵌る形態となっている。これによれば、キャビティ型部21を冷却用ベース型部25で好適に受けることができると共に、熱伝導の効率を高めることができ、溶融金属10を急激に冷却して金属ガラスの成型体11を効率良く生産できる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本形態例によれば、キャビティ型部21の冷却用ベース型部25に接触する外側面21bが表面積を増やすように凹凸状に設けられ、そのキャビティ型部の外側面21bを入れ子状に受けて接触する冷却用ベース型部の内側面25bが、キャビティ型部の外側面21bの形状に対応して凹凸形状に設けられている。これによれば、伝熱される表面積が増大するため伝熱性能が向上し、より素早く効率的に溶融金属10を冷却することができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本形態例によれば、キャビティ型部21の冷却用ベース型部25側へ延長されて形成されたキャビティ型部の延長部22が、冷却用ベース型部25の中央貫通口25cに挿通されて配され、そのキャビティ型部の延長部22を介してキャビティ型部21が駆動されるように、キャビティ型部の駆動機構部50が構成されている。
Further, according to the present embodiment, the cavity
このキャビティ型部の駆動機構部50によれば、押圧駆動機構40と連動して、キャビティ型部21の冷却用ベース型部25に対する往復移動の直線的動作を合理的に行うことができ、キャビティ型部の外側面21bを冷却用ベース型部の内側面25bに対して好適に接離させることができる。
なお、このキャビティ型部の駆動機構部50や、押圧駆動機構部40としては、油圧や空気圧、電動力を押圧力に変換する機構、或いはコイルスプリングなどの弾性部材を用いた機構など、プレス動作の仕様に応じて既知の押圧技術を適宜選択的に利用すればよい。
According to the
In addition, as the
また、本形態例によれば、押圧型30の少なくとも溶融金属10に接して押圧する押圧面部31が、その溶融金属10に係る少なくとも加熱工程(図2(a)及び図4(a)参照)において高周波加熱装置部60によって加熱されるように配されている。
これによれば、プレス工程において溶融金属10の押圧面部31に接触する部分についてのみ部分的に冷却されることを防止でき、より安定的に溶融金属10を押圧し、その成型性をより向上させて金属ガラスの成型体を精度よく効率的に生産することができる。
In addition, according to the present embodiment, at least the heating step related to the
According to this, it can prevent that only the part which contacts the
26は冷却用給水装置部であり、冷却用ベース型部25の水冷用通水孔25aに、冷媒としての水を供給する装置になっている。なお、冷媒としては水に限定されることはなく、冷却用給水装置部26と同様の装置によって他の冷媒となる流体を供給できるようにしてもよい。
また、図4(d)に示すように、27は排出ピンであり、本形態例では、キャビティ型部21の中心部から軸線に沿って突出し、成型された金属ガラスの成型体11を押し出して排出するように設けられている。この排出ピン27の形態は、これに限定されることはなく、金属ガラスの成型体11の形状に合わせて複数を配するなど、適宜に設定できるのは勿論である。
Further, as shown in FIG. 4 (d),
次に、図2に基づいて、図1の形態例による成型方法について説明する。本形態例は、縦置き状態の成型装置になっており、押圧駆動機構部40及びキャビティ型部の駆動機構部50によって、押圧型30及びキャビティ型部21が、鉛直方向に往復動するように構成されている。
Next, a molding method according to the embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. In this embodiment, the molding apparatus is in a vertically placed state so that the
図2(a)は加熱工程であり、高周波加熱用のコイル61によって、その内部に位置されたキャビティ型部21の成型用のキャビティ21aに配された金属ガラスの原料となる金属を溶融金属10となるように加熱している。このとき同時に、キャビティ型部21及び押圧型30の押圧面部31についても加熱がなされており、材料と型とが高温度となる。なお、キャビティ型部21及び押圧型30は、金属ガラスの原料となる金属よりも融点が高く溶融しない材質によって構成すればよい。
FIG. 2A shows a heating process, in which a metal serving as a raw material for the metallic glass disposed in the
図2(b)はプレス工程の初期段階であり、押圧型30が下降して溶融金属10をプレスし始めた状態を示している。図2(c)はプレス工程の押圧型による押圧が完了して、溶融金属10が成型用のキャビティ21a内に充填された状態を示している。このプレス工程では、溶融金属10と共にキャビティ型部21及び押圧型30が、高周波加熱用のコイル61によって加熱されている状態であるか、少なくとも強制的な冷却がされていない状態となっていればよい。このため、溶融金属10が、成型用のキャビティ21aの隅々まで行き渡り、成型性を向上できる。
FIG. 2B shows an initial stage of the pressing process, and shows a state where the
図2(d)は冷却工程であり、キャビティ型部21及び押圧型30が、キャビティ型部の駆動機構部50(図1参照)と押圧駆動機構部40(図1参照)とが連係されて連動されることで、押圧型30によるプレス状態が継続・維持された状態で、冷却用ベース型部25の側へ押圧され、冷却用ベース型部の内側面25bにキャビティ型部の外側面21bが接触される。これによれば、キャビティ型部21を介し、冷却用ベース型部25によって溶融金属10を急激に冷却することができる。
FIG. 2D shows a cooling process, in which the
次に、図3に基づいて、本発明に係る金属ガラスの成型装置の他の形態例を説明する。
本形態例は、横置き状態の成型装置になっており、押圧駆動機構部40及びキャビティ型部の駆動機構部50によって、押圧型30及びキャビティ型部21が、横方向に往復動するように構成されている。この形態例では、原料の金属が、溶融金属の溜まり部21cに載置されて、高周波加熱用のコイル61によって溶融される。
なお、溶融金属の溜まり部21cから溶融金属10がこぼれないように、キャビティ型部21を傾斜させるなど、押圧型30やキャビティ型部21の作動方向は、特に限定されるものではない。
Next, another embodiment of the metal glass molding apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
The present embodiment is a horizontally placed molding apparatus, and the
The operating direction of the
次に、図4に基づいて、図3の形態例による成型工程について説明する。
図4(a)は加熱工程であり、高周波加熱用のコイル61によって、その内部に位置されたキャビティ型部21の成型用のキャビティ21aであって溶融金属の溜まり部21cに配された金属ガラスの原料となる金属を溶融金属10となるように加熱している。このとき同時に、キャビティ型部21及び押圧型30の押圧面部31についても加熱がなされており、材料と型とが高温度となる。
Next, the molding process according to the embodiment shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG.
FIG. 4A shows a heating process, which is a metallic glass disposed in a
図4(b)はプレス工程であり、押圧型による押圧が完了して、溶融金属10がキャビティ21a内に充填された状態を示している。このプレス工程では、溶融金属10と共にキャビティ型部21及び押圧型30が、高周波加熱用のコイル61によって加熱されている状態であるか、少なくとも強制的な冷却がされていない状態となっていればよい。このため、溶融金属10が、成型用のキャビティ21aの隅々まで行き渡り、成型性を向上できる。
FIG. 4B shows a pressing process, in which the pressing by the pressing die is completed and the
図4(c)は冷却工程であり、キャビティ型部21及び押圧型30が、冷却用ベース型部25の側へ押圧され、冷却用ベース型部の内側面25bにキャビティ型部の外側面21bが接触される。これによれば、キャビティ型部21を介し、冷却用ベース型部25によって溶融金属10を急激に冷却することができる。
FIG. 4C shows a cooling process, in which the
図4(d)は金属ガラスの成型体11の取り出し工程(排出工程)である。この工程では、キャビティ型部21及び押圧型30が、キャビティ型部の駆動機構部50(図3参照)及び押圧駆動機構部40(図3参照)によって、冷却用ベース型部25の側から離反されるように移動され、さらに、高周波加熱用のコイル61の外側へ成型用のキャビティ21aの部分が外れるように移動されている。また、押圧型30が、押圧駆動機構部40によって、キャビティ型部21から離れるように移動されることで、型が開かれている。そしてさらに、金属ガラスの成型体11が、排出ピン27によって押し出されて離型される。この工程によれば、軸線方向の一方向について一連の動作が行われることで、金属ガラスの成型体11が好適に排出される。
FIG. 4D shows a step of taking out the metal glass molding 11 (discharge step). In this step, the
次に、図5に基づいて、本発明に係る金属ガラスの成型装置の他の形態例、及びこれによる成型工程の例を説明する。
本形態例は、図1及び図2に示した形態例と比較して、成型用のキャビティ21aが凹曲面に形成されており、押圧型30の押圧面部31が凸曲面を備えるように突起した状態に形成されている点が相違する。これによれば、図1及び図2に示した形態例と同様の成型工程によって、曲面を備える金属ガラスの成型体11を、前記形態例と同様に且つ好適に成型することができる。
Next, based on FIG. 5, another embodiment of the metal glass molding apparatus according to the present invention and an example of a molding process using the apparatus will be described.
In this embodiment, compared with the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the
次に、図6に基づいて、本発明に係る金属ガラスの成型装置の他の形態例、及びこれによる成型工程の例を説明する。
本形態例では、図1及び図2に示した形態例と比較して、成型用のキャビティ21aが断面台形状に上方へ突起したキャビティ型部21の上面に設けられ、キャビティ型部21と冷却用ベース型部25とによって入れ子状となる凹凸の嵌め合い関係が、反対となっている。つまり、キャビティ型部21の下側に下方へ向かって広がるように設けられたテーパ状内側面21dに、冷却用ベース型部25の上側に上方へ向かって狭まるように設けられたテーパ状外側面25dが嵌って接触する形態になっている。これによっても、図1及び図2に示した形態例と同様の成型工程によって、金属ガラスの成型体11を前記形態例と同様に且つ好適に成型することができる。
Next, based on FIG. 6, another embodiment of the metal glass molding apparatus according to the present invention and an example of a molding process using the apparatus will be described.
In this embodiment, compared with the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, a
以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。 As described above, the present invention has been described in various ways with preferred embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and many modifications can be made without departing from the spirit of the invention. That is.
10 溶融金属
11 金属ガラスの成型体
20 受型
21 キャビティ型部
21a 成型用のキャビティ
21b キャビティ型部の外側面
21c 溶融金属の溜まり部
21d テーパ状内側面
22 キャビティ型部の延長部
25 冷却用ベース型部
25a 水冷用通水孔
25b 冷却用ベース型部の内側面
25c 冷却用ベース型部の中央貫通口
25d テーパ状外側面
26 冷却用給水装置部
27 排出ピン
30 押圧型
31 押圧面部
32 押圧型の延長部
40 押圧駆動機構部
50 キャビティ型部の駆動機構部
60 高周波加熱装置部
61 高周波加熱用のコイル
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記受型が、前記成型用のキャビティが形成されたキャビティ型部と、該キャビティ型部が受けられて接触されることで前記溶融金属の冷却を促進する冷却用ベース型部とによって構成され、
前記キャビティ型部を、前記冷却用ベース型部に対して、原料の金属が溶融されて前記押圧型によって前記溶融金属が押圧される際には離れた状態であって該溶融金属を冷却する際には接触させるように、前記押圧型の押圧方向に沿って往復移動させるキャビティ型部の駆動機構部を具備することを特徴とする金属ガラスの成型装置。 Pressing the molten metal and cooling it faster than the critical cooling rate of crystallization to form a metallic glass molded body, and receiving mold provided with a molding cavity, and said melting into the molding cavity A metal glass molding device comprising a pressing mold that presses a metal and a pressing drive mechanism that moves the pressing mold in the pressing direction,
The receiving mold is constituted by a cavity mold part in which the molding cavity is formed, and a cooling base mold part that promotes cooling of the molten metal by receiving and contacting the cavity mold part,
When cooling the molten metal, the cavity mold part is separated from the cooling base mold part when the raw metal is melted and the molten metal is pressed by the pressing mold. A metal glass molding apparatus comprising: a cavity mold drive mechanism that is reciprocated along the pressing direction of the pressing mold so as to be in contact with each other.
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