JP3439434B2 - 金属材料の射出成形における材料供給及び溶解方法 - Google Patents
金属材料の射出成形における材料供給及び溶解方法Info
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- JP3439434B2 JP3439434B2 JP2000241429A JP2000241429A JP3439434B2 JP 3439434 B2 JP3439434 B2 JP 3439434B2 JP 2000241429 A JP2000241429 A JP 2000241429A JP 2000241429 A JP2000241429 A JP 2000241429A JP 3439434 B2 JP3439434 B2 JP 3439434B2
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- metal material
- metal
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/20—Accessories: Details
- B22D17/30—Accessories for supplying molten metal, e.g. in rations
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、亜鉛、マグネシ
ウム又はそれら合金等の低融点の金属成形品を射出成形
により成形する場合の材料供給及び溶解方法に関するも
のである。
ウム又はそれら合金等の低融点の金属成形品を射出成形
により成形する場合の材料供給及び溶解方法に関するも
のである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】低融点の非鉄金属の鋳
造にはダイカストが採用されるが、ダイカストでは金属
材料を完全溶解する溶解炉を必要とし、この溶解炉から
湯を汲み出したり、あるいはプランジャにより押し出し
て鋳造を行っている。 この湯の汲み出しによる成形で
は危険を伴い、またこれまでのプランジャによる押出成
形では溶融金属の計量精度に難点があることから、プラ
スチックの射出成形と同様に、計量した溶融金属をノズ
ルから金型に射出充填することによって、安全作業の下
に高品質の金属製品を成形することができる成形機を本
発明者等は先に開発した。
造にはダイカストが採用されるが、ダイカストでは金属
材料を完全溶解する溶解炉を必要とし、この溶解炉から
湯を汲み出したり、あるいはプランジャにより押し出し
て鋳造を行っている。 この湯の汲み出しによる成形で
は危険を伴い、またこれまでのプランジャによる押出成
形では溶融金属の計量精度に難点があることから、プラ
スチックの射出成形と同様に、計量した溶融金属をノズ
ルから金型に射出充填することによって、安全作業の下
に高品質の金属製品を成形することができる成形機を本
発明者等は先に開発した。
【０００３】この新たな金属材料成形機では、型締機構
の金型にノズルタッチブロック前面のノズル部材をノズ
ルタッチし、そのノズルタッチブロックに、射出機構の
主体となる溶解容器の先端のノズル部をノズルタッチし
て、外部熱により溶解した溶解容器内の金属材料を、内
部の射出プランジャの後退移動により計量したのち、そ
の射出プランジャの前進移動により、ノズルタッチブロ
ック内のホットランナを経て、上記ノズル部材から金型
に射出充填する構成からなる。
の金型にノズルタッチブロック前面のノズル部材をノズ
ルタッチし、そのノズルタッチブロックに、射出機構の
主体となる溶解容器の先端のノズル部をノズルタッチし
て、外部熱により溶解した溶解容器内の金属材料を、内
部の射出プランジャの後退移動により計量したのち、そ
の射出プランジャの前進移動により、ノズルタッチブロ
ック内のホットランナを経て、上記ノズル部材から金型
に射出充填する構成からなる。
【０００４】このような成形機で品質が安定した金属成
形品を得るには、溶融金属の蓄積量と温度とを一定に保
つ必要があり、そのためには金属材料の供給量を蓄積量
に対応した分量に制御したり、蓄積量が不足するような
ときには、成形工程の進行に制限されることなく直ちに
補って、蓄積量と温度の一定化を図り得るものでなけれ
ばならない。
形品を得るには、溶融金属の蓄積量と温度とを一定に保
つ必要があり、そのためには金属材料の供給量を蓄積量
に対応した分量に制御したり、蓄積量が不足するような
ときには、成形工程の進行に制限されることなく直ちに
補って、蓄積量と温度の一定化を図り得るものでなけれ
ばならない。
【０００５】この発明は、上記事情から考えられたもの
であって、その目的は、作業開始時には温度を基準とし
て、成形動作中は蓄積量を基準とすることによって、溶
融金属の蓄積量と温度とを常に一定に保つことができる
金属材料の射出成形における材料供給及び溶解方法を提
供することにある。
であって、その目的は、作業開始時には温度を基準とし
て、成形動作中は蓄積量を基準とすることによって、溶
融金属の蓄積量と温度とを常に一定に保つことができる
金属材料の射出成形における材料供給及び溶解方法を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的によるこの発明
は、先端部にノズル口と連通する計量室を有し、内部に
攪拌手段を回転自在に備え、その攪拌手段の中心部に先
端部を射出プランジャに形成した射出手段を進退自在に
挿通して、該射出プランジャを計量室に摺動自在に嵌装
した筒状の溶解容器に、供給装置から粒状の金属材料を
供給し、その金属材料を外部熱により溶解して蓄積及び
計量したのち、上記射出手段により金型に射出充填して
金属成形品を成形するに当たり、作業開始時の金属材料
の供給装置と攪拌手段とを、上記溶解容器の温度が設定
温度に達するまでは不作動の状態で、設定温度に達した
ときに作動開始となって、上記金属材料の供給と攪拌と
が行い得るように制御し、設定温度に達した後の金属材
料の供給及び溶解は、溶融状態で最大射出体積の少なく
とも６倍以上の金属材料が蓄積されるまで、徐々に供給
及び攪拌しつつ行う、というものである。
は、先端部にノズル口と連通する計量室を有し、内部に
攪拌手段を回転自在に備え、その攪拌手段の中心部に先
端部を射出プランジャに形成した射出手段を進退自在に
挿通して、該射出プランジャを計量室に摺動自在に嵌装
した筒状の溶解容器に、供給装置から粒状の金属材料を
供給し、その金属材料を外部熱により溶解して蓄積及び
計量したのち、上記射出手段により金型に射出充填して
金属成形品を成形するに当たり、作業開始時の金属材料
の供給装置と攪拌手段とを、上記溶解容器の温度が設定
温度に達するまでは不作動の状態で、設定温度に達した
ときに作動開始となって、上記金属材料の供給と攪拌と
が行い得るように制御し、設定温度に達した後の金属材
料の供給及び溶解は、溶融状態で最大射出体積の少なく
とも６倍以上の金属材料が蓄積されるまで、徐々に供給
及び攪拌しつつ行う、というものである。
【０００７】またこの発明は、成形動作中の上記金属材
料の供給を、溶解容器内の溶融金属の攪拌を上記攪拌手
段により継続した状態で計量完了後に開始し、次回の計
量開始前にスプル、ランナ等を含む成形品の１ショット
分の金属材料を供給して停止するように、上記供給装置
の速度及び時間を制御して行い、上記溶解容器内の溶融
金属の蓄積量と温度とを常に一定に保つ、というもので
ある。
料の供給を、溶解容器内の溶融金属の攪拌を上記攪拌手
段により継続した状態で計量完了後に開始し、次回の計
量開始前にスプル、ランナ等を含む成形品の１ショット
分の金属材料を供給して停止するように、上記供給装置
の速度及び時間を制御して行い、上記溶解容器内の溶融
金属の蓄積量と温度とを常に一定に保つ、というもので
ある。
【０００８】更にこの発明は、成形動作中の上記金属材
料の供給を、溶解容器内の蓄積された溶融金属の攪拌を
上記攪拌手段により継続した状態で、溶湯面レベルの変
動を液面レベルセンサにより監視検出して、溶湯面レベ
ルがレベル設定値の下限まで低下したときに開始し、上
限に達したときに停止するように、上記供給装置を制御
して行い、上記溶解容器内の溶融金属の蓄積量と温度と
を常に一定に保つ、というものでもある。
料の供給を、溶解容器内の蓄積された溶融金属の攪拌を
上記攪拌手段により継続した状態で、溶湯面レベルの変
動を液面レベルセンサにより監視検出して、溶湯面レベ
ルがレベル設定値の下限まで低下したときに開始し、上
限に達したときに停止するように、上記供給装置を制御
して行い、上記溶解容器内の溶融金属の蓄積量と温度と
を常に一定に保つ、というものでもある。
【０００９】
【発明の実施の形態】図は、この発明に係る材料溶解方
法が採用される金属材料成形機の１実施形態を示すもの
である。
法が採用される金属材料成形機の１実施形態を示すもの
である。
【００１０】図中１は射出機構、２は型締機構で共に機
台３の上面に設置されている。４は型締機構２に対して
進退自在に機台上面に設けた台座で、前部上にノズルタ
ッチブロック５が固設してあり、また後部上に上面が４
５°前後の角度の内向きの傾斜面に形成された架台６を
備え、その架台６の傾斜上面に上記射出機構１を進退自
在に軸承して、先端のノズル部７が型締機構に対し下向
きに位置するように機台３上に設置してある。
台３の上面に設置されている。４は型締機構２に対して
進退自在に機台上面に設けた台座で、前部上にノズルタ
ッチブロック５が固設してあり、また後部上に上面が４
５°前後の角度の内向きの傾斜面に形成された架台６を
備え、その架台６の傾斜上面に上記射出機構１を進退自
在に軸承して、先端のノズル部７が型締機構に対し下向
きに位置するように機台３上に設置してある。
【００１１】上記射出機構１は、金属材料の溶解容器と
なる円筒状の溶解筒８と、その後端部に間隔を置いてタ
イバーにより連結した射出シリンダ９と、溶解筒８の後
端下側に取付けた攪拌用の正逆回転可能な電動モータ１
０と、粒状の金属材料を溶解筒内に供給する供給装置１
１とからなり、その溶解筒８と射出シリンダ９の下側両
側に突設した支脚１２，１３の端部を、上面が４５°前
後の角度の内向きの傾斜面に形成された上記架台６の傾
斜上面の支持軸１４に摺動自在に挿通して、上記型締機
構２に対し傾斜設置してある。
なる円筒状の溶解筒８と、その後端部に間隔を置いてタ
イバーにより連結した射出シリンダ９と、溶解筒８の後
端下側に取付けた攪拌用の正逆回転可能な電動モータ１
０と、粒状の金属材料を溶解筒内に供給する供給装置１
１とからなり、その溶解筒８と射出シリンダ９の下側両
側に突設した支脚１２，１３の端部を、上面が４５°前
後の角度の内向きの傾斜面に形成された上記架台６の傾
斜上面の支持軸１４に摺動自在に挿通して、上記型締機
構２に対し傾斜設置してある。
【００１２】上記架台６は、上記台座４の後端部上に設
置した門型の受座１５に、図では省略したが旋回自在に
載置固定され、その受座１５の内部中央から上記ノズル
タッチブロック５にわたり、該ノズルタッチブロック５
の前面に部材１６をもつて水平に設けたノズル部材１７
のノズルタッチ装置１８が配設してある。
置した門型の受座１５に、図では省略したが旋回自在に
載置固定され、その受座１５の内部中央から上記ノズル
タッチブロック５にわたり、該ノズルタッチブロック５
の前面に部材１６をもつて水平に設けたノズル部材１７
のノズルタッチ装置１８が配設してある。
【００１３】このノズルタッチ装置１８は、油圧シリン
ダ１８ａとピストンロッド１８ｃに連結したロッド部材
１８ｂとからなり、この油圧シリンダ１８ａを、機台上
面に止着して上記台座４の中央の長手方向の空所（図は
省略）に据え設けた受部材１９に固着し、またロッド部
材１８ｂは、上記ノズルタッチブロック５の後面に連結
して、油圧シリンダ１８ａによる進退移動により、台座
４を架台６上の射出機構１とノズルタッチブロック５と
共に進退移動して、ノズルタッチブロック５の前面の上
記ノズル部材１７と、上記型締機構２の金型２０とのノ
ズルタッチ及び離隔が行えるようにしてある。
ダ１８ａとピストンロッド１８ｃに連結したロッド部材
１８ｂとからなり、この油圧シリンダ１８ａを、機台上
面に止着して上記台座４の中央の長手方向の空所（図は
省略）に据え設けた受部材１９に固着し、またロッド部
材１８ｂは、上記ノズルタッチブロック５の後面に連結
して、油圧シリンダ１８ａによる進退移動により、台座
４を架台６上の射出機構１とノズルタッチブロック５と
共に進退移動して、ノズルタッチブロック５の前面の上
記ノズル部材１７と、上記型締機構２の金型２０とのノ
ズルタッチ及び離隔が行えるようにしてある。
【００１４】上記ノズルタッチブロック５の内部には、
図２に示すように、上記ノズル部材１７と射出機構１の
ノズル部７とを連通するホットランナ２２が屈曲形成し
てある。また後面上部は上記射出機構１のノズル部７の
軸線に対し直角に位置する傾斜後面に形成され、その傾
斜後面にホットランナ２２の開口端がノズルタッチ用の
ゲートとして開設してある。これによりノズル部７が傾
斜していても、射出機構１の両側に並設したノズルタッ
チ装置２１により、ノズルタッチブロック５とのノズル
タッチが隙間なく行われ、ノズル部７からの溶融金属が
スムーズにノズル部材１７に流動して、ノズルタッチし
た金型２０に漏洩することなく射出充填されるようにな
る。
図２に示すように、上記ノズル部材１７と射出機構１の
ノズル部７とを連通するホットランナ２２が屈曲形成し
てある。また後面上部は上記射出機構１のノズル部７の
軸線に対し直角に位置する傾斜後面に形成され、その傾
斜後面にホットランナ２２の開口端がノズルタッチ用の
ゲートとして開設してある。これによりノズル部７が傾
斜していても、射出機構１の両側に並設したノズルタッ
チ装置２１により、ノズルタッチブロック５とのノズル
タッチが隙間なく行われ、ノズル部７からの溶融金属が
スムーズにノズル部材１７に流動して、ノズルタッチし
た金型２０に漏洩することなく射出充填されるようにな
る。
【００１５】上記ノズルタッチ装置２１は、溶解筒８の
後端と射出シリンダ９の前端とに掛け渡して、シリンダ
後端を射出シリンダ９に回動自在に止着した油圧シリン
ダ２１ａと長軸のロッド２１ｂとからなり、そのロッド
２１ｂの先端をノズルタッチブロック５の両側に上向き
に設けた軸受部材２３にピン止めして、ノズルタッチブ
ロック５に連結してある。これにより架台６上の射出機
構１は傾斜した状態でノズルタッチブロック５の傾斜後
面に対し進退移動して、ノズルタッチするようになる。
またノズルタッチ及び離隔以外にも、射出機構１の修理
やメンテナンスに際する後退装置としても使用される。
後端と射出シリンダ９の前端とに掛け渡して、シリンダ
後端を射出シリンダ９に回動自在に止着した油圧シリン
ダ２１ａと長軸のロッド２１ｂとからなり、そのロッド
２１ｂの先端をノズルタッチブロック５の両側に上向き
に設けた軸受部材２３にピン止めして、ノズルタッチブ
ロック５に連結してある。これにより架台６上の射出機
構１は傾斜した状態でノズルタッチブロック５の傾斜後
面に対し進退移動して、ノズルタッチするようになる。
またノズルタッチ及び離隔以外にも、射出機構１の修理
やメンテナンスに際する後退装置としても使用される。
【００１６】上記射出機構１の溶解筒８の先端部内は、
溶解筒内径よりも小径に縮径した所要長さの計量室２４
に形成してある。また上側には供給口２５が開設してあ
り、その供給口２５に立設した供給管２６に上記供給装
置１１が、溶解筒８に固定したホルダー８ａにより支持
して接続してある。
溶解筒内径よりも小径に縮径した所要長さの計量室２４
に形成してある。また上側には供給口２５が開設してあ
り、その供給口２５に立設した供給管２６に上記供給装
置１１が、溶解筒８に固定したホルダー８ａにより支持
して接続してある。
【００１７】この溶解筒８の内部には、先端部の外周に
複数条の攪拌翼を断続的に形成した中空の回転軸からな
る攪拌手段２７と、その攪拌手段２７に貫挿したロッド
２９ａの先端の射出プランジャ２８を上記計量室２４に
挿入し、ロッド後端を上記射出シリンダ９のピストンロ
ッド９ａに連結した進退自在な射出手段２９とが設けて
ある。また溶解筒８の開口端から突出した後端部には、
上記電動モータ１０の駆動軸とにわたるタイミングベル
ト１０ａが掛け設けてあって、その電動モータ１０によ
り回転又は揺動するようにしてある。
複数条の攪拌翼を断続的に形成した中空の回転軸からな
る攪拌手段２７と、その攪拌手段２７に貫挿したロッド
２９ａの先端の射出プランジャ２８を上記計量室２４に
挿入し、ロッド後端を上記射出シリンダ９のピストンロ
ッド９ａに連結した進退自在な射出手段２９とが設けて
ある。また溶解筒８の開口端から突出した後端部には、
上記電動モータ１０の駆動軸とにわたるタイミングベル
ト１０ａが掛け設けてあって、その電動モータ１０によ
り回転又は揺動するようにしてある。
【００１８】上記溶解筒８及びノズル部７と、ノズルタ
ッチブロック５及びノズル部材１７の外側面には、個々
に温度制御が可能なバンドヒータなどによるヒータ３
０，３１，３２、３３が設けてあり、これにより液相線
温度前後の温度（以下設定温度という）にまで加熱でき
るようにしてある。
ッチブロック５及びノズル部材１７の外側面には、個々
に温度制御が可能なバンドヒータなどによるヒータ３
０，３１，３２、３３が設けてあり、これにより液相線
温度前後の温度（以下設定温度という）にまで加熱でき
るようにしてある。
【００１９】上記供給装置１１は、図２に示すように、
水平なシリンダ１１ａ内にスクリュコンベア１１ｂを備
え、そのスクリュコンベア１１ｂをリンダ後端の電動モ
ータ１１ｃにより回転して、シリンダ後部上側の投入口
１１ｄからシリンダ前部下側の送出口１１ｅに粒状の金
属材料を移送し、その送出口１１ｅに接続した上記供給
管２６から上記溶解筒８の内部に金属材料を供給するこ
とができる構造からなる。また上記スクリュコンベア１
１ｂの回転速度は電動モータ１１ｃにより制御でき、こ
れにより供給時間を任意に変更することができるように
してある。なお図では省略したが、シリンダ１１ａの周
囲には、必要に応じて材料予熱用のヒータを取付けるこ
とができるようにしてある。
水平なシリンダ１１ａ内にスクリュコンベア１１ｂを備
え、そのスクリュコンベア１１ｂをリンダ後端の電動モ
ータ１１ｃにより回転して、シリンダ後部上側の投入口
１１ｄからシリンダ前部下側の送出口１１ｅに粒状の金
属材料を移送し、その送出口１１ｅに接続した上記供給
管２６から上記溶解筒８の内部に金属材料を供給するこ
とができる構造からなる。また上記スクリュコンベア１
１ｂの回転速度は電動モータ１１ｃにより制御でき、こ
れにより供給時間を任意に変更することができるように
してある。なお図では省略したが、シリンダ１１ａの周
囲には、必要に応じて材料予熱用のヒータを取付けるこ
とができるようにしてある。
【００２０】次に上記構成の金属材料成形機について、
金属材料をマグネシウム合金の成形を例として、この発
明の材料溶解方法を詳説する。先ず成形作業が開始され
る前で、ノズルタッチ装置１８，２１の後退によりノズ
ルタッチが行われていない状態において、熱膨張による
ノズルタッチ時の不都合を防止するために、上記溶解筒
８では設定温度（５８０℃程度）まで昇温するが、ノズ
ルタッチブロック５及びノズル部７とノズル部材１７に
ついてはノズルタッチ温度（５００℃）まで加熱する。
金属材料をマグネシウム合金の成形を例として、この発
明の材料溶解方法を詳説する。先ず成形作業が開始され
る前で、ノズルタッチ装置１８，２１の後退によりノズ
ルタッチが行われていない状態において、熱膨張による
ノズルタッチ時の不都合を防止するために、上記溶解筒
８では設定温度（５８０℃程度）まで昇温するが、ノズ
ルタッチブロック５及びノズル部７とノズル部材１７に
ついてはノズルタッチ温度（５００℃）まで加熱する。
【００２１】上記ノズルタッチブロック５及びノズル部
７とノズル部材１７の温度がノズルタッチ温度に達した
ところで、ノズルタッチ装置２１を前進作動して、ノズ
ル部７をノズルタッチブロック５にノズルタッチさせ、
温度制御をノズルタッチ温度から上記設定温度まで変更
する。
７とノズル部材１７の温度がノズルタッチ温度に達した
ところで、ノズルタッチ装置２１を前進作動して、ノズ
ル部７をノズルタッチブロック５にノズルタッチさせ、
温度制御をノズルタッチ温度から上記設定温度まで変更
する。
【００２２】このノズルタッチ状態において、溶解筒８
の温度が上記設定温度に達するまでは、不作動の状態に
制御されていた上記供給装置１１と攪拌手段２７とを、
それぞれの上記電動モータ１１ｃ，１０により回転駆動
して、溶解筒８内へ粒状金属材料の供給と、上記ヒータ
３０により溶解筒８内にて加熱溶解した金属材料の攪拌
を開始する。
の温度が上記設定温度に達するまでは、不作動の状態に
制御されていた上記供給装置１１と攪拌手段２７とを、
それぞれの上記電動モータ１１ｃ，１０により回転駆動
して、溶解筒８内へ粒状金属材料の供給と、上記ヒータ
３０により溶解筒８内にて加熱溶解した金属材料の攪拌
を開始する。
【００２３】この金属材料の加熱溶融に際しては、溶解
筒８内の酸素濃度を低減して金属酸化物の生成を防止す
るために、図では省略したが、上記供給口２５から溶解
筒８の内部にアルゴン等の不活性ガスを圧入して、溶解
筒８内を不活性ガス雰囲気となす。
筒８内の酸素濃度を低減して金属酸化物の生成を防止す
るために、図では省略したが、上記供給口２５から溶解
筒８の内部にアルゴン等の不活性ガスを圧入して、溶解
筒８内を不活性ガス雰囲気となす。
【００２４】また金属材料の供給は、溶融状態で最大射
出体積の６倍〜２０倍程度（できるだけ多いほどよい）
を設定量として金属材料が蓄積されるまで、溶解した金
属材料を攪拌しつつ徐々に行い、所定蓄積量に達したと
きに上記電動モータ１１ｃを停止して供給を止め、上記
電動モータ１０による攪拌のみを継続して溶融金属３４
の温度を均一に維持する。この攪拌は上記攪拌手段２７
を回転又は揺動するなどして行われる。
出体積の６倍〜２０倍程度（できるだけ多いほどよい）
を設定量として金属材料が蓄積されるまで、溶解した金
属材料を攪拌しつつ徐々に行い、所定蓄積量に達したと
きに上記電動モータ１１ｃを停止して供給を止め、上記
電動モータ１０による攪拌のみを継続して溶融金属３４
の温度を均一に維持する。この攪拌は上記攪拌手段２７
を回転又は揺動するなどして行われる。
【００２５】上記溶融金属３４の蓄積量の検出は、溶解
筒８内における溶湯面のレベルを液面レベルを検出する
センサを採用して行う。このセンサとしては光を溶湯面
に当て、その反射光を検知して溶湯面レベルを検出する
光電センサ、電極を溶湯の中に直接挿入し、電極と溶湯
との接触の有無を検知して導通センサなどを使用するこ
とができる。
筒８内における溶湯面のレベルを液面レベルを検出する
センサを採用して行う。このセンサとしては光を溶湯面
に当て、その反射光を検知して溶湯面レベルを検出する
光電センサ、電極を溶湯の中に直接挿入し、電極と溶湯
との接触の有無を検知して導通センサなどを使用するこ
とができる。
【００２６】上記蓄積量が設定量に達し、またノズルタ
ッチ状態にある上記各部の温度が５８０℃の設定温度に
維持されていることが確認されると、工程は自動制御に
よる成形作業に切換わり、材料供給及び溶解も１成形サ
イクルを対象とした制御に変更される。
ッチ状態にある上記各部の温度が５８０℃の設定温度に
維持されていることが確認されると、工程は自動制御に
よる成形作業に切換わり、材料供給及び溶解も１成形サ
イクルを対象とした制御に変更される。
【００２７】図３は、材料蓄積後で攪拌動作が開始され
ている状態での１成形サイクルのシーケンスを示すもの
である。先ず上記型締機構２において金型２０の型締が
行われる。次に射出機構１では上記ノズルタッチ装置１
８が前進作動して、ノズル部材１７の金型２０へのノズ
ルタッチが行われる。このノズルタッチ前に上記射出手
段２９を計量室２４の射出プランジャ２８と共に後退移
動して、溶解筒８に蓄積された溶融金属３４の一部を計
量室２４に計量しておく。
ている状態での１成形サイクルのシーケンスを示すもの
である。先ず上記型締機構２において金型２０の型締が
行われる。次に射出機構１では上記ノズルタッチ装置１
８が前進作動して、ノズル部材１７の金型２０へのノズ
ルタッチが行われる。このノズルタッチ前に上記射出手
段２９を計量室２４の射出プランジャ２８と共に後退移
動して、溶解筒８に蓄積された溶融金属３４の一部を計
量室２４に計量しておく。
【００２８】上記ノズルタッチが近接スイッチなどによ
り確認されると、工程は射出に移行して、上記射出シリ
ンダ９の作動によりピストンロッド９ａが前進し、射出
手段２９が計量室２４の射出プランジャ２８とともに前
進移動して、射出プランジャ２８により計量室２４に計
量した溶融金属を、ノズル部７から上記ノズルタッチブ
ロック５のホットランナ２２を経て、上記ノズル部材１
７から金型２０に射出充填する。充填終了後に保圧が行
われて射出タイムアップとなる。
り確認されると、工程は射出に移行して、上記射出シリ
ンダ９の作動によりピストンロッド９ａが前進し、射出
手段２９が計量室２４の射出プランジャ２８とともに前
進移動して、射出プランジャ２８により計量室２４に計
量した溶融金属を、ノズル部７から上記ノズルタッチブ
ロック５のホットランナ２２を経て、上記ノズル部材１
７から金型２０に射出充填する。充填終了後に保圧が行
われて射出タイムアップとなる。
【００２９】この射出タイムアップにより工程は計量に
切換わって、上記射出シリンダ９のピストンロッド９ａ
が後退作動し、射出手段２９が後退移動して前進位置の
射出プランジャ２８を計量室２４の後部へと後退移動す
る。この射出プランジャ２８の後退移動により計量室２
４では負圧が発生するようになる。これはノズル部材１
７のノズル口内の溶融金属が、金型２０とのノズルタッ
チにより射出後に冷却されてコールドプラグとしてノズ
ル口に残り、これが計量室２４のノズル側を機密に塞い
で、ノズル口からの空気の流入が阻止されることによ
る。
切換わって、上記射出シリンダ９のピストンロッド９ａ
が後退作動し、射出手段２９が後退移動して前進位置の
射出プランジャ２８を計量室２４の後部へと後退移動す
る。この射出プランジャ２８の後退移動により計量室２
４では負圧が発生するようになる。これはノズル部材１
７のノズル口内の溶融金属が、金型２０とのノズルタッ
チにより射出後に冷却されてコールドプラグとしてノズ
ル口に残り、これが計量室２４のノズル側を機密に塞い
で、ノズル口からの空気の流入が阻止されることによ
る。
【００３０】このような状態で、前進位置にある射出プ
ランジャ２８に後退力を加えてゆくと、負圧による吸引
作用で溶解筒８に蓄積された溶融金属３４のその一部
が、射出プランジャ２８の周囲の摺動クリアランスか
ら、計量室２４に強制的に流入されて、計量されること
になる。
ランジャ２８に後退力を加えてゆくと、負圧による吸引
作用で溶解筒８に蓄積された溶融金属３４のその一部
が、射出プランジャ２８の周囲の摺動クリアランスか
ら、計量室２４に強制的に流入されて、計量されること
になる。
【００３１】射出プランジャ２８が設定位置まで後退す
ると、上記射出シリンダ９が作動停止して計量終了とな
る。これに引き続いて上記ノズルタッチ装置１８が後退
作動して、ノズル部材１７が金型２０から離れる。これ
と殆ど同時に上記供給装置１１の電動モータ１１ａが回
転作動して、スプル、ランナ等を含む成形品の１ショッ
ト分の金属材料の供給が開始される。
ると、上記射出シリンダ９が作動停止して計量終了とな
る。これに引き続いて上記ノズルタッチ装置１８が後退
作動して、ノズル部材１７が金型２０から離れる。これ
と殆ど同時に上記供給装置１１の電動モータ１１ａが回
転作動して、スプル、ランナ等を含む成形品の１ショッ
ト分の金属材料の供給が開始される。
【００３２】この供給は、次回の射出成形のための計量
開始前に終了するように、電動モータ１１ｃの回転速度
及び時間を制御して行い、常に計量前に１ショット分の
金属材料を供給することによって、溶解筒８内の溶融金
属の蓄積量を設定量に保つとともに、温度をも攪拌の下
に一定に保つようにしている。上記型締機構２では金型
２０が冷却され、冷却タイムアップ後に型開されて金属
成形品（図は省略）の取出（エジェクタ）が行われる。
開始前に終了するように、電動モータ１１ｃの回転速度
及び時間を制御して行い、常に計量前に１ショット分の
金属材料を供給することによって、溶解筒８内の溶融金
属の蓄積量を設定量に保つとともに、温度をも攪拌の下
に一定に保つようにしている。上記型締機構２では金型
２０が冷却され、冷却タイムアップ後に型開されて金属
成形品（図は省略）の取出（エジェクタ）が行われる。
【００３３】また成形動作中に、液面レベルセンサによ
り監視している溶湯面レベルが、何らかの原因でレベル
設定値の下限まで低下変動すると、上記供給装置１１の
電動モータ１１ｃが回転作動して金属材料を供給をする
ようになり、それにより溶湯面レベルがレベル設定値の
上限に達すると停止する。これにより溶融金属３４の蓄
積量が常に一定に保たてれ温度も安定し、射出成形され
る金属成形品の品質も安定するようになる。
り監視している溶湯面レベルが、何らかの原因でレベル
設定値の下限まで低下変動すると、上記供給装置１１の
電動モータ１１ｃが回転作動して金属材料を供給をする
ようになり、それにより溶湯面レベルがレベル設定値の
上限に達すると停止する。これにより溶融金属３４の蓄
積量が常に一定に保たてれ温度も安定し、射出成形され
る金属成形品の品質も安定するようになる。
【図１】 この発明に係る材料溶解方法を採用して金属
材料の射出成形を行うことができる金属材料成形機の一
部縦断側面図である。
材料の射出成形を行うことができる金属材料成形機の一
部縦断側面図である。
【図２】 同上の縦断側面図である。
【図３】 １成形サイクルのシーケンス図である。
１ 射出機構
２ 型締機構
５ ノズルタッチブロック
７ ノズル部
８ 溶解筒
９ 射出シリンダ
１０ 攪拌用の電動モータ
１１ 供給装置
１１ｃ 供給用の電動モータ
１７ ノズル部材
１８ ノズルタッチ装置
２０ 金型
２１ ノズルタッチ装置
２２ ホットランナ
２４ 計量室
２５ 供給口
２６ 供給管
２７ 攪拌手段
２８ 射出プランジャ
２９ 射出手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 宮川 守
長野県埴科郡坂城町大字南条2110番地
日精樹脂工業株式会社内
(56)参考文献 特開2001−191162（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−108805（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−51827（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B22D 17/20,17/28
B22D 17/30,17/32
Claims (3)
- 【請求項１】 先端部にノズル口と連通する計量室を有
し、内部に攪拌手段を回転自在に備え、その攪拌手段の
中心部に先端部を射出プランジャに形成した射出手段を
進退自在に挿通して、該射出プランジャを計量室に摺動
自在に嵌装した筒状の溶解容器に、供給装置から粒状の
金属材料を供給し、その金属材料を外部熱により溶解し
て蓄積及び計量したのち、上記射出手段により金型に射
出充填して金属成形品を成形するに当たり、 作業開始時の金属材料の供給装置と攪拌手段とを、上記
溶解容器の温度が設定温度に達するまでは不作動の状態
で、設定温度に達したときに作動開始となって、上記金
属材料の供給と攪拌とが行い得るように制御し、 設定温度に達した後の金属材料の供給及び溶解は、溶融
状態で最大射出体積の少なくとも６倍以上の金属材料が
蓄積されるまで、徐々に供給及び攪拌をしつつ行うこと
を特徴とする金属材料の射出成形における材料供給及び
溶解方法。 - 【請求項２】 先端部にノズル口と連通する計量室を有
し、内部に攪拌手段を回転自在に備え、その攪拌手段の
中心部に先端部を射出プランジャに形成した射出手段を
進退自在に挿通して、該射出プランジャを計量室に摺動
自在に嵌装した筒状の溶解容器に、供給装置から粒状の
金属材料を供給し、その金属材料を外部熱により溶解し
て蓄積及び計量したのち、上記射出手段により金型に射
出充填して金属成形品を成形するに当たり、 成形動作中の上記金属材料の供給を、溶解容器内の溶融
金属の攪拌を上記攪拌手段により継続した状態で計量完
了後に開始し、次回の計量開始前にスプル、ランナ等を
含む成形品の１ショット分の金属材料を供給して停止す
るように、上記供給装置の速度及び時間を制御して行
い、上記溶解容器内の溶融金属の蓄積量と温度とを常に
一定に保つことを特徴とする金属材料の射出成形におけ
る材料供給及び溶解方法。 - 【請求項３】 成形動作中の上記金属材料の供給を、溶
解容器内の蓄積された溶融金属の攪拌を上記攪拌手段に
より継続した状態で、溶湯面レベルの変動を液面レベル
センサにより監視検出して、溶湯面レベルがレベル設定
値の下限まで低下したときに開始し、上限に達したとき
に停止するように、上記供給装置を制御して行い、上記
溶解容器内の溶融金属の蓄積量と温度とを常に一定に保
つことを特徴とする請求項２記載の金属材料の射出成形
における材料供給及び溶解方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000241429A JP3439434B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 金属材料の射出成形における材料供給及び溶解方法 |
| TW091121086A TW579310B (en) | 2000-08-09 | 2001-07-09 | Material supply and melting method in injection molding of metal material including agitation mean |
| TW090116763A TW531459B (en) | 2000-08-09 | 2001-07-09 | Material supply and melting method in injection molding of metal material |
| CNB011235926A CN1189270C (zh) | 2000-08-09 | 2001-08-02 | 在金属材料的注射模铸中的供料和熔融方法 |
| US09/924,864 US6562100B2 (en) | 2000-08-09 | 2001-08-08 | Material supply and melting method in injection molding of metal material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000241429A JP3439434B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 金属材料の射出成形における材料供給及び溶解方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002059253A JP2002059253A (ja) | 2002-02-26 |
| JP3439434B2 true JP3439434B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=18732616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000241429A Expired - Fee Related JP3439434B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 金属材料の射出成形における材料供給及び溶解方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6562100B2 (ja) |
| JP (1) | JP3439434B2 (ja) |
| CN (1) | CN1189270C (ja) |
| TW (2) | TW579310B (ja) |
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| US7686604B2 (en) * | 2004-12-20 | 2010-03-30 | Mgs Mfg. Group, Inc. | Coaxial injector screw providing improved small shot metering |
| JP4210298B2 (ja) * | 2006-12-18 | 2009-01-14 | 日精樹脂工業株式会社 | 金属成形機の材料溶解保持装置における棒状材料溶解方法 |
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| JP2018171626A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 東洋機械金属株式会社 | ダイカストマシン |
| CN111360229A (zh) * | 2020-03-15 | 2020-07-03 | 广东伊之密精密机械股份有限公司 | 一种浇注口注射装置和浇注系统 |
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|---|---|---|---|---|
| US6405784B2 (en) * | 2000-04-28 | 2002-06-18 | Nissei Plastic Industrial Co., Ltd. | Injection molding method of metal mold |
-
2000
- 2000-08-09 JP JP2000241429A patent/JP3439434B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-07-09 TW TW091121086A patent/TW579310B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-07-09 TW TW090116763A patent/TW531459B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-08-02 CN CNB011235926A patent/CN1189270C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-08-08 US US09/924,864 patent/US6562100B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| TW579310B (en) | 2004-03-11 |
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| JP2002059253A (ja) | 2002-02-26 |
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