JP4217044B2 - 軽合金射出成形機用ノズル部材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛などの軽合金を射出成形する射出成形機に用いられるシリンダの先端に設けられたノズル部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マグネシウムなどの軽合金を射出成形する射出成形機においては、シリンダ内に粒状の軽合金チップを投入し、シリンダの外周面に配設した加熱ヒータによりシリ ンダを加熱し、シリンダ内部の軽合金チップを溶融させる。溶融された軽合金は、シリンダ内を前後進するスクリュによってシリンダの前方に押し出され、シリンダの先端に設けたノズル部材のノズル孔を通って金型に射出されて、所定の製品形状に成形される。
【０００３】
マグネシウムなどの軽合金は、溶融した状態では粘度が極めて低いため流動性が高い。このため金型や金型に組み込まれたスプルーブッシュなどに形成された球面を呈するノズル受け部と、シリンダの先端に設けたノズル部材との間で芯位置がずれたままノズル部材を接触させて射出すると、溶融した軽合金が芯ずれの隙間より漏れて成形が不能となる。
【０００４】
このようなノズル部材に係わる公知例として、例えば特許文献１に示すような、固定盤の前面側にあらかじめノズル芯位置を割り出したノズル受け装置を設け、シリンダの熱膨張などによって生じるノズルと金型スプルーブッシュとの芯ずれを調整するノズル芯調整方法において、ノズル受け装置のノズル受け板をノズル進行方向に弾性支持することが開示されている。
【０００５】
また特許文献２には、金属射出成形におけるノズル先端部の断熱方法において、ノズル本体のノズル先端部、金型のノズル接合部、スプルーブッシュのいずれかを熱伝導度が２０ｋｃａｌ／ｍ．ｈｒ．℃以下の材料にすることで、ノズル先端部の溶融金属の温度低下を防止する構成が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１２００５５号公報
【特許文献２】
特開平９−１０９０７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図２は従来のノズル部材を用いた射出構造の概略断面図を示す。図２において、シリンダ（図示せず）の先端に設けたノズル部材１はＳＫＤ工具鋼などの鉄系材料からなり、その内部には溶融金属が押し出されて通る中空のノズル孔 ２が形成される。金型７は固定側金型７ａ及び可動側金型７ｂから構成され、各々鉄系材料からなり、金型７には球面状を呈したノズル受け部８、キャビティ部９、キャビティ部９への導入孔１０が形成される。
【０００８】
このような射出構造により、ノズル部材１の先端部３を、金型７のノズル受け部８に溶融金属の漏れを防止するように押付けて高精度に位置決め連結し、射出成形を行っていた。
【０００９】
しかしながら、射出成形を繰返すたびに、激しい射出衝撃により、鉄系材料からなるノズル部材１の先端部３のうち特にノズル受け部８の角部１１と接触する部分４が損傷してノズル部材１とノズル受け部８との位置決めにずれを生じて射出成形が不安定になったり、損傷が著しくなったときはノズル部材１を新品に取り替えざるを得ないという問題があった。
【００１０】
したがって、本発明は前記の課題に鑑みて、ノズル部材の先端部の金型や金型に組み込まれたスプルーブッシュなどに形成されたノズル受け部と接触する部分が損傷することを防止できる軽合金射出成形機用ノズル部材を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の軽合金を射出成形する射出成形機に用いられるノズル部材は、ノズル本体がニッケル基耐熱鋼からなり、そのノズル部材のノズル受け部と接触する先端部とノズル孔内面がノズル本体よりも硬質のコバルト基合金の被覆層で形成されている、というものである。
【００１３】
【作用】
本発明における軽合金射出成形機用ノズル部材は、金型や金型に組み込まれたスプルーブッシュなどに形成されたノズル受け部と接触する先端部とノズル孔内面を、ニッケル基耐熱鋼のノズル本体よりも硬質のコバルト基合金の被覆層で形成しているため、ノズル部材とノズル受け部を連結して射出成形を行う際、繰返し付与される激しい射出衝撃によってもノズル部材の先端が大きく損傷せず、ノズル部材とノズル受け部との位置決めにずれが発生せず射出成形を安定して行うことができる。
【００１４】
またコバルト基合金は耐熱合金の中でも耐溶損性に優れるので、ノズル部材とノズル受け部の接触する隙間から溶融軽合金が漏れた場合でも溶損しないので好適である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１に示すノズル部材の概略断面図に基づいて詳細に説明する。ノズル部材１の本体１２はニッケル基耐熱鋼６からなり、その内部に溶融軽合金が押し出されて通る中空のノズル孔２が形成されている。ノズル部材１の本体１２の外径は７０ｍｍ、ノズル孔２の内径は１２ｍｍで、ノズル孔２は内面に厚さ１ｍｍの被覆層１３を有する。
【００１６】
このノズル部材１は、本体１２のノズル孔２の内面およびノズル部材１の先端部３の所定の部分に、重量％でＣ：０．２％、Ｓｉ：１．１％、Ｍｎ：１．０％、Ｃｒ：２０．９％、Ｂ：２．８％、残部Ｃ_O 及び不可避的不純物からなるコバルト基合金粉末を配置して、ＨＩＰ法によりノズル孔２内面の被覆層１３と、ノズル部材１の先端部３の被覆層１５を同時に形成した。ノズル部材１の先端部３の被覆層１５の常温おける硬さはＨｖ６３０であり、６００℃における硬さはＨｖ４００である。
【００１７】
前記ノズル部材を軽合金射出成形機に組み込み長期間の射出成形を行ったところ、ノズル部材１の先端部３に射出衝撃による損傷は認められず、安定した成形ができた。
【００１８】
ノズル部材１の先端部３の被覆層１５及び内面の被覆層１３はかならずしも同一材質で形成する必要はなく、本発明の条件を満たしていれば両者を異材質で形成してもかまわない。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の軽合金射出成形機用ノズル部材によれば、射出時の激しい衝撃により、ノズル部材のノズル受け部と接触する部分の損傷を防止でき、ノズル部材とノズル受け部との位置決めにずれが発生せず射出成形を安定して行うことができる。
【００２０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のノズル部材の概略断面図である。
【図２】従来のノズル部材を用いた射出構造の概略断面図である。
【符号の説明】
１ ノズル部材
２ ノズル孔
３ 先端部
４ ノズル受け部の角部と接触する部分
６ ニッケル基耐熱鋼
７ 金型
７ａ 固定側金型
８ ノズル受け部
１１ ノズル受け部の角部
１２ ノズル部材の本体
１３ ノズル孔内面の被覆層
１５ ノズル部材の先端部の被覆層

Claims (1)

1. 軽合金を射出成形する射出成形機に用いられるノズル部材であって、ノズル本体がニッケル基耐熱鋼からなり、そのノズル部材のノズル受け部と接触する先端部とノズル孔内面がノズル本体よりも硬質のコバルト基合金の被覆層で形成されていることを特徴とする軽合金射出成形機用ノズル部材。

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