JP5963809B2 - 容器、装置および方法 - Google Patents

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Description

本開示は全体として、材料を溶融するために使用する容器に関する。具体的には、誘導源からの磁場を利用して材料を溶融するよう構成されたスロット付きショットスリーブ又は容器に関する。
いくつかの射出成形装置では、誘導コイルを使用してボート内で材料を溶融してから、材料を金型に射出する。水平配置された射出成形装置において、材料は、水平射出用に配置されているボート内で溶融させることができる。いくつかの装置は、実質的にＵ字形のボートを利用している。すなわち、底部と、底から部分的に上向きに延在するが中間点又は赤道付近で終わっている側壁とを備えた本体を含むボートである。この構成は、材料を内部で溶融するために、誘導コイルからの磁場に露出させるよう設計された、開放上面部分を備えた部分的な（例えば下半分の）管（すなわち、完全に閉じた丸い管ではなく）に似た、低い壁を備えた容器設計をもたらす。この低い壁を備えたボート設計により、ボートとプランジャ先端の両方の寿命が短縮され得る。また、Ｕ字形設計は、金属の溶融中又は押し出し中に、溶融した金属が側面から溢れ出ることがある。更に、プランジャ先端がごくわずか、上面に捕捉されているため、穴に対して垂直方向にある程度の遊びがあり、これにより、壁の縁又は切り欠き領域に食い込む可能性があり、摩耗を引き起こし得る。ボート壁の隙間に対するプランジャ先端の制御性が良くないため、射出中に、先端の底又は側面上の大きすぎる隙間内に、鋳ばりが入り込む可能性がある。また、そのようなＵ字形ボートの切り欠き領域の縁に、金属の鋳ばりが蓄積する可能性がある。ボートは不安定であり、より屈曲しやすい傾向を有し得る。更に、Ｕ字形ボート内の加熱は、誘導コイルによる一次場及び二次場を利用するが、そのようなボート設計は、上面の縁で過剰な加熱を被る可能性があり、冷却が不十分な場合はこれによりボートが膨張して屈曲する。
一部のスカル溶融装置においては、材料を溶融させるのに、誘導コイルに取り囲まれた、垂直に配置されたコンセントレータ型のケージ溶融機が使用される。スカル溶融機は例えば、垂直方向に取り囲まれた管状形状を有し得、あるいは例えば、実質的に円形又は管形状に配置され、複数のスロット又は開口部を間に有し、中実の底部に接続された、たくさんのセグメント又はフィンガーを有し得る。
射出成形システムにおいて材料を溶融させる際、高品質の成形部品を製造するためには、その溶融可能材料に適切な、均一な温度範囲を実施及び維持しなければならない。溶融中に効果的な容器を利用することで、そのような品質を改善することができる。
容器内で材料（例えば金属又は金属合金）を溶融するために、本明細書の実施形態による解決策が提案され、この容器は、材料を溶融するため少なくとも１本のスロットを介して磁場（例えば誘導コイルからの）を許容し、受容し、受容を支援し、利用し、及び／又は導くよう構成される。
さまざまな実施形態により、温度調節された容器が提供される。この容器は、長手方向に沿って第１端及び第２端を備えた、実質的に管状の本体と、長手方向においてその実質的に管状の本体の第１端と第２端との間に延在し、その実質的に管状の本体の完全な厚さを貫通する、長手方向スロットと、実質的に管状の本体内に流体を流すよう構成された、１本以上の温度調節チャネルと、を含み得る。容器は、容器内で溶融可能材料を溶融するよう構成された、水平に配置された誘導コイルと共に使用するよう構成される。長手方向スロットは、容器内に渦電流を、誘導コイルによる誘導場の印加中に受容するよう構成される。実質的に管状の本体は、溶融可能材料を溶融するために、誘導場からの渦電流により生じた第２磁場をその印加中に実質的に含むよう構成される。また、１本以上の温度調節チャネルは、誘導場の印加中に容器の温度を調節するよう構成される。
様々な実施形態により、一装置が提供される。この装置は、溶融するための溶融可能材料を内部に受容するよう構成された内腔を有する容器と、容器に隣接して配置された、容器内の溶融可能材料を溶融するよう構成された、誘導コイルと、容器に対して動くよう構成された先端を備えたプランジャロッドと、を含み得る。この容器は、容器の完全な厚さを貫通して延在する長手方向スロットを有する。長手方向スロットは、誘導コイルによる誘導場の印加中に、内腔内に渦電流を誘導し、印加中に溶融可能材料を溶融するのを支援するよう構成される。プランジャロッドの先端は、容器の内腔内に移動して、誘導場の印加中に溶融可能材料を容器内に閉じ込めるよう構成される。
様々な実施形態により、一方法が提供される。この方法には、溶融可能材料を容器内に供給する工程と、溶融した材料を形成するために容器に隣接して設置される熱源を作動させる工程と、熱源を作動させる工程中に容器の温度を調節する工程と、を含む。容器は、本体と、その本体の完全な厚さを貫通して延在するスロットと、を有する。本体は、スロットを通って容器本体内に渦電流を許容することにより、この作動させる工程中に容器内の溶融可能材料に対して、熱源からの磁場を利用するよう構成される。容器は、内部に１本以上の温度調節チャネルも含み、本方法の温度を調節する工程は、１本以上の温度調節チャネルにおいて流体を流す工程を含む。
様々な実施形態により、一容器が提供される。この容器は、溶融するための溶融可能材料を内部に受容するよう構成された内腔と、外側表面と、を有する本体を含み得る。内腔は、本体の第１端と第２端の間に延在する内側表面によって形成され得る。容器は、本体の第１端と第２端との間に延在し、かつ、外側表面から内腔を形成する表面の一部まで本体を貫通して延在する、少なくとも１本のスロットと、内腔の内側表面と外側表面との間で本体内に設置され、かつ本体の第１端と第２端との間に延在する、１本以上の温度調節チャネルと、を更に含む。１本以上の温度調節チャネルは、本体内に流体を流すよう構成される。内腔の内側表面の一部は、容器内で溶融させるための溶融可能材料を受容するよう構成される。内側表面は、射出成形装置からのプランジャロッドの先端を実質的に取り巻く又は取り囲むよう構成される。また、少なくとも１本のスロットは、本体内で溶融可能材料を溶融させるために誘導場を印加している間、容器内に渦電流を受容するよう構成される。１本以上の温度調節チャネルは、誘導場の印加中に、内部に流体を流すことにより、容器の温度を調節するよう構成される。
また、実施形態により、溶融するための材料は、ＢＭＧ原料を含み、ＢＭＧ部品が形成され得る。
例示的なバルク凝固アモルファス合金の温度−粘度図である。
例示的なバルク凝固アモルファス合金に関する、時間−温度−変態（ＴＴＴ）図の概略図である。
本教示の様々な実施形態に係る、例示的な射出成形システム／装置の概略図である。
本開示の一実施形態に係る容器の第１端の端面図である。
図４の容器の第２端部の端面図である。
図４の容器の上面図である。
図４の容器の底面図である。
図４の容器の斜視図である。
図４〜図８に示す容器と共に使用されるエンドキャップの側面図である。 図４〜図８に示す容器と共に使用されるエンドキャップの側面図である。
本開示の一実施形態に係る、取り囲む誘導コイルを備えた射出成形装置内の、図４の容器の詳細俯瞰図である。
図１１の容器及び取り囲む誘導コイルの端から見た斜視図である。
本開示の一実施形態に係る容器の平面図である。
本開示の一実施形態に係る、取り囲む誘導コイルを備えた射出成形装置内の、図１３の容器の詳細俯瞰図である。
本明細書に引用される全ての刊行物、特許、及び特許出願は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。
冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、本明細書では、１つ又は２つ以上（すなわち、少なくとも１つ）の、その冠詞の文法的対象語を指すために使用される。例として、「ポリマー樹脂（a polymer resin）」は、１つのポリマー樹脂又は２つ以上のポリマー樹脂を意味する。本明細書に記載されるいずれの範囲も、包括的である。本明細書の全体を通して使用される用語「実質的に」及び「約」は、小規模な変動を記述及び説明するために使用される。例えば、それらの用語は、±２％以下など、±１％以下など、±０．５％以下など、±０．２％以下など、±０．１％以下など、±０．０５％以下などの、±５％以下を指すことができる。
バルク凝固アモルファス合金、すなわちバルク金属ガラス（「ＢＭＧ」）は、最近開発された部類の金属材料である。これらの合金は、比較的穏やかな速度で、凝固及び冷却させることができ、それらはアモルファスの、非晶質（すなわち、ガラス質）状態を室温で保持する。アモルファス合金は、それらの結晶性の対応物よりも、多くの優れた特性を有する。しかしながら、冷却速度が十分に高速ではない場合には、冷却の間にその合金の内部で結晶が形成される恐れがあり、そのため、アモルファス状態の利益が失われる恐れがある。例えば、バルクアモルファス合金部品の製造に伴う１つの重要な課題は、徐冷又は合金原料中の不純物のいずれかによる、それらの部品の部分的な結晶化である。ＢＭＧ部品内では、高い程度のアモルファス化度（また反対に、低い程度の結晶化度）が望ましいため、制御された量のアモルファス化度を有するＢＭＧ部品を鋳造するための方法を開発する必要性がある。
図１（米国特許第７，５７５，０４０号より入手）は、Ｌｉｑｕｉｄｍｅｔａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙにより製造された、Ｚｒ−−Ｔｉ−−Ｎｉ−−Ｃｕ−−Ｂｅの種類のＶＩＴ−００１シリーズからの、例示的なバルク凝固アモルファス合金の粘度−温度グラフを示す。アモルファス固体の形成の間、バルク凝固アモルファス金属に関しては、明確な液体／固体変態が存在しないことに留意するべきである。この溶融合金は、ガラス転移温度近傍で固体形態に近づくまで、過冷却の増大と共に、ますます粘稠になる。したがって、バルク凝固アモルファス合金に関する凝固前面の温度は、ガラス転移温度近傍であり得、その温度近傍で、この合金は、急冷アモルファスシート製品を取り出すために、実際に固体として作用する。
図２（米国特許第７，５７５，０４０号より入手）は、例示的なバルク凝固アモルファス合金の、時間−温度−変態（ＴＴＴ）冷却曲線、すなわちＴＴＴ図を示す。バルク凝固アモルファス金属は、従来の金属と同様に、冷却の際の液体／固体の結晶化変態を起こさない。その代わりに、高温で（「融解温度」Ｔｍ近傍で）見出される、流動性の高い非晶質形態の金属は、温度が低下するにつれて（ガラス転移温度Ｔｇ近傍まで）より粘稠になり、最終的に従来の固体の外面的な物理的特性を呈する。
バルク凝固アモルファス金属に関しては、液体／結晶化変態は存在しないにも関わらず、対応する結晶相の熱力学的液相温度として、「融解温度」Ｔｍを定義することができる。この体系の下では、バルク凝固アモルファス合金の融解温度での粘度は、約０．１ポアズ〜約１０，０００ポアズの範囲に、更に場合によっては、０．０１ポアズ未満にあることが可能である。この「融解温度」でのより低い粘度は、ＢＭＧ部品を成形するためのバルク凝固アモルファス金属による、シェル／金型の複雑な部分のより速く完全な充填をもたらす。更には、ＢＭＧ部品を成形するための溶融金属の冷却速度は、冷却の間の時間−温度プロファイルが、図２のＴＴＴ図内の結晶化領域を境界付けるノーズ形状領域を横断しないようなものでなければならない。図２では、Ｔノーズは、結晶化が最も急速であり、最短の時間スケールで生じる、臨界結晶化温度Ｔｘである。
過冷却液体領域、すなわちＴｇ〜Ｔｘの温度領域は、バルク凝固合金の結晶化に対する極度の安定性を明示するものである。この温度領域内では、バルク凝固合金は、高粘度の液体として存在し得る。この過冷却液体領域内でのバルク凝固合金の粘度は、ガラス転移温度での１０12Ｐａ・ｓから、結晶化温度である過冷却液体領域の高温限界での１０5Ｐａ・ｓに至るまでの間で変化し得る。そのような粘度を有する液体は、加圧力の下で、実質的な塑性歪みを経験し得る。本明細書の実施形態は、成形及び分離方法として、この過冷却液体領域内での大きい塑性成形性を利用する。
Ｔｘについて明確にする必要がある。技術的には、ＴＴＴ図に示されるノーズ形状の曲線は、Ｔｘを温度及び時間の関数として説明する。それゆえ、金属合金を加熱又は冷却する間に辿る軌跡とは関係なく、このＴＴＴ曲線に当る場合に、Ｔｘに到達している。図２では、Ｔｘは破線として示されるが、これは、Ｔｍの近位からＴｇの近位まで、Ｔｘが変化し得るためである。
図２の概略的なＴＴＴ図は、時間−温度の軌跡（例示的軌跡として、（１）として示す）がＴＴＴ曲線に当ることがない、Ｔｍ以上〜Ｔｇ未満のダイカストの加工処理方法を示す。ダイカストの間、この成形は、軌跡がＴＴＴ曲線に当ることを回避するために、実質的に急速冷却と同時に行われる。時間−温度の軌跡（例示的軌跡として、（２）、（３）及び（４）として示す）がＴＴＴ曲線に当ることがない、Ｔｇ以下からＴｍ未満までの超塑性成形（ＳＰＦ）に関する加工処理方法。ＳＰＦでは、アモルファスＢＭＧは、過冷却液体領域内へと再加熱され、利用可能な加工処理ウインドウは、ダイカストよりも遙かに大きく、より良好なプロセスの可制御性をもたらすことが可能である。ＳＰＦプロセスは、冷却の間の結晶化を回避するための急速冷却を必要としない。また、例示的軌跡（２）、（３）、及び（４）によって示されるように、ＳＰＦの間の最高温度が、Ｔノーズ超又はＴノーズ未満、最大約Ｔｍとなる状態で、ＳＰＦを実施することができる。アモルファス合金の断片を昇温させつつ、ＴＴＴ曲線に当ることを回避させた場合には、「Ｔｇ〜Ｔｍ」に加熱しても、Ｔｘには到達していない。
２０℃／分の加熱速度で得られる、バルク凝固アモルファス合金の典型的な示差走査熱量計（ＤＳＣ）加熱曲線は、大部分は、ＴＴＴデータを横切る具体的な軌跡を説明するものであり、特定温度のＴｇと、ＤＳＣ加熱傾斜がＴＴＴ結晶化開始と交差する場合のＴｘと、最終的に、同じ軌跡が融解に関する温度範囲と交差する場合の融解ピークとが認められるであろう。図２の軌跡（２）、（３）、及び（４）の上り傾斜部分によって示されるような急速な加熱速度で、バルク凝固アモルファス合金を加熱する場合には、ＴＴＴ曲線を完全に回避することが可能であり、ＤＳＣデータは、加熱の際、ガラス転移を示すが、Ｔｘは示さない。このことについての別の考察方法は、軌跡（２）、（３）、及び（４）は、結晶化曲線に当らない限り、ＴＴＴ曲線のノーズ（及び更にその上方）〜Ｔｇ線の温度内の、いずれの場所にも収まることができる点である。そのことは、加工処理温度が上昇するにつれて、軌跡内の水平な平坦部が遙かに短くなり得ることを単に意味する。
相
本明細書での用語「相」は、熱力学状態図内で見出すことができるものを指すことができる。相は、その全体にわたって、材料の全ての物理的特性が本質的に均一である、空間の領域（例えば、熱力学系）である。物理的特性の例としては、密度、屈折率、化学組成、及び格子周期性が挙げられる。相の単純な説明は、化学的に均一で、物理的に異なっており、及び／又は機械的に分離可能な材料の領域である。例えば、ガラスジャー内の、氷及び水からなる系では、その角氷が１つの相であり、水が第２の相であり、その水の上の湿り空気が第３の相である。ジャーのガラスは、別の分離相である。相は、２成分、３成分、４成分以上の溶体などの固溶体、又は金属間化合物などの化合物を指すこともある。別の例としては、アモルファス相は、結晶相とは区別ができる。
金属、遷移金属、及び非金属
用語「金属」は、電気陽性の化学元素を指す。本明細書での用語「元素」は、全般的には、周期表に見出すことができる元素を指す。物理的には、基底状態の金属原子は、占有状態に近い、空状態を有する部分的充満帯を含む。用語「遷移金属」とは、不完全な内部電子殻を有し、一連の元素内の、最も電気陽性のものと最も電気陽性ではないものとの間の遷移リンクとして役立つ、周期表の第３族〜第１２族の範囲内の金属元素のうちのいずれかである。遷移金属は、複数の原子価、着色化合物、及び安定な錯イオンを形成する能力によって特徴付けられる。用語「非金属」は、電子を失って陽イオンを形成する能力を有さない化学元素を指す。
用途に応じて、任意の好適な非金属元素、又はそれらの組み合わせを使用することができる。合金（又は「合金組成物」）は、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ以上の非金属元素などの複数の非金属元素を含み得る。非金属元素は、周期表内の第１３族〜第１７族内に見出される、いずれかの元素とすることができる。例えば、非金属元素は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ａｔ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｐｏ、Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、及びＢのうちの、いずれか１つとすることができる。場合により、非金属元素はまた、第１３族〜第１７族内の特定の半金属（例えば、Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｔｅ、及びＰｏ）を指すこともある。一実施形態では、非金属元素としては、Ｂ、Ｓｉ、Ｃ、Ｐ、又はこれらの組み合わせを挙げることができる。したがって、例えば、その合金は、ホウ化物若しくは炭化物、又は双方を含む。
遷移金属元素は、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、テクネチウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、カドミウム、ハフニウム、タンタル、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金、水銀、ラザホージウム、ドブニウム、シーボーギウム、ボーリウム、ハッシウム、マイトネリウム、ウンウンニリウム、ウンウンウニウム、及びウンウンビウムのうちのいずれかとすることができる。一実施形態では、遷移金属元素含有ＢＭＧは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ａｃ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、及びＨｇのうちの少なくとも１つを有し得る。用途に応じて、任意の好適な遷移金属元素、又はそれらの組み合わせを使用することができる。合金組成物は、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ以上の遷移金属元素などの、複数の遷移金属元素を含み得る。
本明細書で説明される、合金又は合金「サンプル」又は「試料」合金は、任意の形状又はサイズを有し得る。例えば、合金は、球形、楕円、ワイヤ状、ロッド状、シート状、フレーク状、又は不規則形状などの形状を有し得る、微粒子の形状を有し得る。この微粒子は、任意のサイズを有し得る。例えば、その微粒子は、約５マイクロメートル〜約８０マイクロメートルなど、約１０マイクロメートル〜約６０マイクロメートルなど、約１５マイクロメートル〜約５０マイクロメートルなど、約１５マイクロメートル〜約４５マイクロメートルなど、約２０マイクロメートル〜約４０マイクロメートルなど、約２５マイクロメートル〜約３５マイクロメートルなどの、約１マイクロメートル〜約１００マイクロメートルの平均直径を有し得る。例えば、一実施形態では、微粒子の平均直径は、約２５マイクロメートル〜約４４マイクロメートルである。一部の実施形態では、ナノメートルの範囲のものなどの、より小さい微粒子、又は１００マイクロメートルよりも大きいものなどの、より大型の微粒子を使用することができる。
合金のサンプル又は試料はまた、遙かに大きい寸法のものにすることもできる。例えば、インゴットなどのバルク構造構成要素、電子デバイスの筺体／ケーシング、又は更にミリメートル、センチメートル、又はメートルの範囲の寸法を有する構造的構成要素の一部分とすることができる。
固溶体
用語「固溶体」は、溶体の固体形態を指す。用語「溶体」は、固体、液体、気体、又はこれらの組み合わせとすることができる、２種以上の物質の混合物を指す。この混合物は、均質又は不均質とすることができる。用語「混合物」とは、互いに組み合わされ、一般的には分離することが可能である、２種以上の物質の組成物である。一般的には、それらの２種以上の物質は、互いに化合されない。
合金
一部の実施形態では、本明細書で説明される合金組成物は、完全に合金化することができる。一実施形態では、「合金」とは、一方の原子が他方の原子に置き換わるか、又は原子間の格子間位置を占有する、２種以上の金属の均質な混合物又は固溶体を指すものであり、例えば、黄銅は、亜鉛及び銅の合金である。合金とは、複合材料とは対照的に、金属マトリックス中の１種以上の化合物などの、金属マトリックス中の１種以上の元素の部分的又は完全な固溶体を指すことができる。本明細書での合金という用語は、単一の固相の微細構造を呈し得る全率固溶合金、及び２つ以上の相を呈し得る部分的溶体の双方を指すことができる。本明細書で説明される合金組成物は、合金を含むもの、又は合金含有複合材料を含むものを指すことができる。
それゆえ、完全に合金化した合金は、固溶体相であれ、化合物相であれ、又は双方であれ、その構成成分の均質な分布を有し得る。本明細書で使用される用語「完全に合金化された」は、許容誤差範囲内の僅かな変異を説明することができる。例えば、その用語は、少なくとも９５％の合金化など、少なくとも９９％の合金化など、少なくとも９９．５％の合金化など、少なくとも９９．９％の合金化などの、少なくとも９０％の合金化を指すことができる。本明細書での百分率は、文脈に応じて、体積百分率又は重量百分率のいずれかを指すことができる。これらの百分率は、合金の部分ではない組成又は相の観点によるものとすることができる不純物によって均衡させることができる。
アモルファスすなわち非晶質固体
「アモルファス」すなわち「非晶質固体」は、結晶に特徴的な格子周期性を欠く固体である。本明細書で使用するとき、「アモルファス固体」は、ガラス転移を通じて、加熱されると液体状の状態へと軟化及び変態するアモルファス固体である、「ガラス」を含む。一般的には、アモルファス材料は、結晶に特徴的な長距離秩序を欠くが、それらのアモルファス材料は、化学結合の性質による、原子の長さスケールでの何らかの短距離秩序を保有し得る。アモルファス固体と結晶性固体との区別は、Ｘ線回折及び透過型電子顕微鏡検査などの構造特性評価技術によって判定される、格子周期性に基づいて行なうことができる。
用語「秩序」及び「無秩序」とは、多粒子系内での何らかの対称性又は相関性の有無を指示する。用語「長距離秩序」及び「短距離秩序」は、長さスケールに基づいて、材料内の秩序を区別する。
固体における秩序の最も厳密な形態は格子周期性であり、特定のパターン（単位格子内の原子配列）が何度も繰り返され、空間の並進的な一様の空間充填を形成する。この格子周期性は、結晶の定義特性である。可能な対称性は、１４種のブラベー格子及び２３０種の空間群に分類されている。
格子周期性は、長距離秩序を示唆するものである。１つの単位格子のみが知られる場合には、その並進対称性によって、任意の距離での、全ての原子配置を正確に予測することが可能である。一般に逆も真であるが、ただし、例えば、完全に確定的な充填を有するが、格子周期性を保有しない、準結晶の場合は例外である。
長距離秩序は、同じサンプルの遠隔の部分が、相関する挙動を呈する、物理系を特徴付ける。この長距離秩序は、相関関数、すなわち次のスピン−スピン相関関数として表現することができる。
Figure 0005963809
上記の関数では、ｓはスピン量子数であり、ｘは特定の系内の距離関数である。この関数は、ｘ＝ｘ’である場合、単位元に等しく、距離｜ｘ−ｘ’｜が増大するにつれて減少する。典型的には、この関数は、長距離で、指数関数的にゼロまで減衰し、その系は無秩序であると見なされる。しかしながら、この相関関数が大きい｜ｘ−ｘ’｜で一定値へと減衰する場合には、その系は長距離秩序を保有すると述べることができる。この関数が、距離の累乗でゼロまで減衰する場合には、準長距離秩序と呼ぶことができる。大きい値の｜ｘ−ｘ’｜を構成するものは、相対的であることに留意されたい。
系は、その挙動を定義する一部のパラメータが、経時的に進展しないランダム変数である（すなわち、それらが急冷又は凍結される）場合、急冷無秩序、例えば、スピングラスを呈すると延べることができる。この急冷無秩序は、ランダム変数自体が進展することが可能な、焼鈍無秩序とは反対である。本明細書の実施形態は、急冷無秩序を含む系を包含する。
本明細書で説明される合金は、結晶性、部分結晶性、アモルファス、又は実質的にアモルファスとすることができる。例えば、合金サンプル／試料は、少なくともある程度の結晶化度を含み得るものであり、結晶粒／結晶は、ナノメートル及び／又はマイクロメートルの範囲のサイズを有する。あるいは、合金は、完全にアモルファスであるなどの、実質的アモルファスとすることができる。一実施形態では、合金組成物は、完全に結晶性であるなど、実質的に結晶性であり、少なくとも実質的にアモルファスではない。
一実施形態では、他のアモルファス合金中の１種の結晶又は複数種の結晶の存在は、その合金中の「結晶相」として解釈することができる。合金の結晶化度の程度（又は一部の実施形態では、略して「結晶化度」）とは、その合金中に存在する結晶相の量を指すことができる。その程度とは、例えば、合金中に存在する結晶の分率を指すことができる。この分率は、文脈に応じて、体積分率又は重量分率を指すことができる。アモルファス合金がどの程度「アモルファス」であるかの尺度を、アモルファス化度とすることができる。アモルファス化度は、結晶化度の程度の観点により測定することができる。例えば、一実施形態では、低い程度の結晶化度を有する合金は、高い程度のアモルファス化度を有すると述べることができる。一実施形態では、例えば、６０体積％の結晶相を有する合金は、４０体積％のアモルファス相を有し得る。
アモルファス合金又はアモルファス金属
「アモルファス合金」とは、５０体積％超のアモルファス含有量、好ましくは９０体積％超のアモルファス含有量、より好ましくは９５体積％超のアモルファス含有量、最も好ましくは９９体積％超〜ほぼ１００体積％のアモルファス含有量を有する合金である。上述のように、アモルファス化度が高い合金は、結晶化度の程度が同等に低いことに留意されたい。「アモルファス金属」とは、無秩序な原子スケール構造を有するアモルファス金属材料である。結晶性であり、したがって高度に秩序化された原子配置を有する、殆どの金属とは対照的に、アモルファス合金は非晶質である。そのような無秩序構造が、冷却の間に液体状態から直接作り出される材料は、「ガラス」と称される場合がある。したがって、アモルファス金属は、一般に「金属ガラス」又は「ガラス金属」と称される。一実施形態では、バルク金属ガラス（「ＢＭＧ」）とは、その微細構造が少なくとも部分的にアモルファスである合金を指すことができる。しかしながら、アモルファス金属を作り出すためには、極度な急速冷却の他にも、物理蒸着、固相反応、イオン照射、メルトスピニング、及び機械的合金化を含めた、幾つかの方法が存在する。アモルファス合金は、それらが調製される方法とは関係なく、単一の部類の材料とすることができる。
アモルファス金属は、様々な急冷法を通じて作り出すことができる。例えば、アモルファス金属は、回転する金属ディスク上に溶融金属をスパッタリングすることによって、作り出すことができる。１秒当り約数百万度の急冷は、結晶が形成するには過度に高速である得るため、その金属は、ガラス状態で「固定」される。また、アモルファス金属／合金は、厚い層のアモルファス構造、例えば、バルク金属ガラスの形成を可能にするための、十分に低速な臨界冷却速度で作り出すこともできる。
用語「バルク金属ガラス」（「ＢＭＧ」）、バルクアモルファス合金（「ＢＡＡ」）、及びバルク凝固アモルファス合金は、本明細書で互換的に使用される。それらの用語は、少なくともミリメートルの範囲の最小寸法を有する、アモルファス合金を指す。例えば、その寸法は、少なくとも約１ｍｍなど、少なくとも約２ｍｍなど、少なくとも約４ｍｍなど、少なくとも約５ｍｍなど、少なくとも約６ｍｍなど、少なくとも約８ｍｍなど、少なくとも約１０ｍｍなど、少なくとも約１２ｍｍなどの、少なくとも約０．５ｍｍとすることができる。幾何学形状に応じて、その寸法は、直径、半径、厚さ、幅、長さなどを指すことができる。ＢＭＧはまた、少なくとも約１．０ｃｍなど、少なくとも約２．０ｃｍなど、少なくとも約５．０ｃｍなど、少なくとも約１０．０ｃｍなどの、センチメートルの範囲の少なくとも１つの寸法を有する、金属ガラスとすることもできる。一部の実施形態では、ＢＭＧは、少なくともメートルの範囲の、少なくとも１つの寸法を有し得る。ＢＭＧは、金属ガラスに関連する、上述の形状又は形態のうちの、いずれかを呈することができる。したがって、本明細書で説明されるＢＭＧは、一部の実施形態では、重要な一態様での従来の堆積技術によって作製される薄膜とは異なるものとすることができ、前者のＢＭＧは、後者の薄膜よりも遙かに大きい寸法のものとすることができる。
アモルファス金属は、純金属ではなく、合金とすることができる。この合金は、著しく異なるサイズの原子を含有し得ることにより、溶融状態で、低い自由体積がもたらされる（またそれゆえ、他の金属及び合金よりも、桁違いとなるまでの高い粘度を有する）。この粘度は、原子が、規則格子を形成するために十分に移動することを防ぐ。この材料構造は、冷却の間の低収縮性、及び塑性変形に対する抵抗性をもたらし得る。一部の場合には結晶性材料の弱点である、この結晶粒界の不在は、例えば、磨耗及び腐食に対する、より良好な抵抗性をもたらし得る。一実施形態では、技術的にはガラスであるが、アモルファス金属はまた、酸化物ガラス及びセラミックよりも遙かに強靭であり、脆性ではないものにすることもできる。
アモルファス材料の熱伝導率は、それらの結晶性対応物の熱伝導率よりも低いものにすることができる。より緩徐な冷却の間でも、アモルファス構造の形成を達成するために、３種以上の構成成分で合金を作製して、より高いポテンシャルエネルギー、及びより低い形成の確率を有する、複合結晶単位をもたらすことができる。アモルファス合金の形成は、以下の幾つかの因子：合金の構成成分の組成、構成成分の原子半径（好ましくは、高い押し詰め密度及び低い自由体積を達成するために、１２％超の有意差を有する）、並びに結晶核生成を阻止し、溶融金属が過冷却状態に留まる時間を延長する、構成成分の組み合わせの負の混合熱によって決まり得る。しかしながら、アモルファス合金の形成は、多種多様な変数に基づくものであるため、合金組成物がアモルファス合金を形成するか否かを事前に判定することは、困難な場合がある。
例えば、ホウ素、ケイ素、リン、及び他のガラス形成剤と、磁性金属（鉄、コバルト、ニッケル）とのアモルファス合金は、低い保磁力及び高い電気抵抗を有する、磁性のものとすることができる。この高い抵抗は、例えば、トランス用磁心として有用な特性である、交番磁界に晒された場合の渦電流による低損失をもたらす。
アモルファス合金は、潜在的に有用な様々な特性を有し得る。具体的には、アモルファス合金は、同様の化学組成の結晶性合金よりも強固である傾向にあり、それらは結晶性合金よりも大きい可逆性（「弾性」）変形に耐え得る。アモルファス金属は、それらの強度を、それらの非晶質構造から直接導き出すものであり、この非晶質構造は、結晶性合金の強度を制限する欠陥（転位などの）を全く有し得ない。例えば、Ｖｉｔｒｅｌｏｙ（商標）として知られる、１つの最新のアモルファス金属は、高級チタンのほぼ２倍の引張り強さを有する。一部の実施形態では、室温での金属ガラスは延性ではなく、張力が負荷されると突然破損するが、このことは、差し迫った破壊が明白ではないため、信頼性が重要な用途での、その材料の適用性を制限する。それゆえ、この課題を克服するために、延性の結晶性金属の樹枝状の粒子又は繊維を含有する金属ガラスマトリックスを有する、金属マトリックス複合材料を使用することができる。あるいは、障害を生じる傾向がある元素（例えば、Ｎｉ）が少ないＢＭＧを、使用することができる。例えば、Ｎｉを含まないＢＭＧを使用することにより、そのＢＭＧの延性を改善することができる。
バルクアモルファス合金の別の有用な特性は、これらが真性のガラスであり、換言すれば、加熱により軟化及び流動し得ることである。これは、ポリマーと同様に射出成形などの容易な加工処理を可能にする。結果として、アモルファス合金は、スポーツ用品、医療用デバイス、電子部品及び電子装備、並びに薄膜を作製するために使用することができる。アモルファス金属の薄膜は、高速酸素燃料技術を介して、保護コーティングとして堆積させることができる。
材料は、アモルファス相、結晶相、又は双方を有し得る。これらのアモルファス相及び結晶相は、同じ化学組成を有し、微細構造のみが異なる（すなわち、一方はアモルファスであり、他方は結晶質である）ものとすることができる。一実施形態での微細構造は、２５×以上の倍率の顕微鏡によって明らかとなるような材料の構造を指す。あるいは、これらの２つの相は、異なる化学組成及び微細構造を有し得る。例えば、組成物は、部分的アモルファス、実質的アモルファス、又は完全アモルファスとすることができる。
上述のように、アモルファス化度の程度（また反対に結晶化度の程度）は、合金中に存在する結晶の分率によって測定することができる。その程度とは、合金中に存在する結晶相の体積分率又は重量分率を指すことができる。部分的アモルファス組成物とは、少なくとも約１０体積％など、少なくとも約２０体積％など、少なくとも約４０体積％など、少なくとも約６０体積％など、少なくとも約８０体積％など、少なくとも約９０体積％などの、少なくともその約５体積％がアモルファス相である組成物を指すことができる。用語「実質的に」及び「約」は、本明細書中の他の場所で定義されている。したがって、少なくとも実質的にアモルファスである組成物とは、少なくとも約９５体積％など、少なくとも約９８体積％など、少なくとも約９９体積％など、少なくとも約９９．５体積％など、少なくとも約９９．８体積％など、少なくとも約９９．９体積％などの、少なくともその約９０体積％がアモルファスであるものを指すことができる。一実施形態では、実質的アモルファス組成物は、内部に存在する、何らかの付随的な少量の結晶相を有し得る。
一実施形態では、アモルファス合金組成物は、アモルファス相に関して均質とすることができる。組成が均一である物質は、均質である。このことは、不均質である物質とは対照的である。用語「組成」とは、物質中の化学組成及び／又は微細構造を指す。物質は、その物質の体積を半分に分割して、両半分が実質的に同じ組成を有する場合に均質である。例えば、微粒子懸濁液は、その微粒子懸濁液の体積を半分に分割して、両半分が実質的に同じ体積の粒子を有する場合に均質である。しかしながら、顕微鏡下で個々の粒子を視認することが可能な場合もある。均質な物質の別の例は、空気であり、その空気中の種々の成分は等しく浮遊するが、空気中の粒子、気体、及び液体は、個別に分析することができ、又は空気から分離することもできる。
アモルファス合金に関して均質である組成とは、その微細構造の全体にわたって実質的に均一に分布するアモルファス相を有するものを指すことができる。換言すれば、その組成物は、組成物の全体にわたって実質的に均一に分布するアモルファス合金を巨視的に含む。代替の実施形態では、この組成は、非アモルファス相を内部に有する、アモルファス相を有する複合材料のものとすることができる。この非アモルファス相は、１つの結晶又は複数の結晶とすることができる。それらの結晶は、球形、楕円、ワイヤ状、ロッド状、シート状、フレーク状、又は不規則形状などの、任意の形状の微粒子の形態とすることができる。一実施形態では、結晶は、樹枝状形態を有し得る。例えば、少なくとも部分的にアモルファスの複合組成物は、アモルファス相マトリックス中に分散する樹枝状結晶の形状の結晶相を有し得るものであり、この分散は、均一又は不均一なものとすることができ、アモルファス相と結晶相とは、同じ化学組成又は異なる化学組成を有し得る一実施形態では、それらの相は実質的に同じ化学組成を有し得る。別の実施形態では、結晶相は、ＢＭＧ相よりも延性とすることができる。
本明細書で説明される方法は、任意のタイプのアモルファス合金に適用可能とすることができる。同様に、組成物又は物品の成分として、本明細書で説明されるアモルファス合金は、任意のタイプのものとすることができる。このアモルファス合金は、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ａｕ、Ｌａ、Ａｇ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｂｅの元素、又はこれらの組み合わせを含み得る。すなわち、この合金は、その化学式又は化学組成中に、これらの元素のいずれかの組み合わせを含み得る。それらの元素は、種々の重量百分率又は体積百分率で存在し得る。例えば、鉄「ベース」合金とは、内部に存在する有意な重量百分率の鉄を有する、合金を指すことができ、その重量百分率は、例えば、少なくとも約４０重量％など、少なくとも約５０重量％など、少なくとも約６０重量％など、少なくとも約８０重量％などの、少なくとも約２０重量％などとすることができる。あるいは、一実施形態では、上述の百分率は、重量百分率の代わりに、体積百分率とすることができる。したがって、アモルファス合金は、ジルコニウムベース、チタンベース、白金ベース、パラジウムベース、金ベース、銀ベース、銅ベース、鉄ベース、ニッケルベース、アルミニウムベース、モリブデンベースなどとすることができる。この合金はまた、特定の目的に適合するように、上述の元素のうちのいずれかを含まない場合もある。例えば、一部の実施形態では、この合金、又はこの合金を含む組成物は、ニッケル、アルミニウム、チタン、ベリリウム、又はこれらの組み合わせを実質的に含まないものであり得る。一実施形態では、この合金又は複合材料は、ニッケル、アルミニウム、チタン、ベリリウム、又はこれらの組み合わせを全く含まない。
例えば、このアモルファス合金は、式（Ｚｒ，Ｔｉ）a（Ｎｉ，Ｃｕ，Ｆｅ）b（Ｂｅ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｂ）cを有し得るものであり、式中、ａ、ｂ、及びｃはそれぞれ、重量百分率又は原子百分率を表す。一実施形態では、原子百分率で、ａは３０〜７５の範囲であり、ｂは５〜６０の範囲であり、ｃは０〜５０の範囲である。あるいは、このアモルファス合金は、式（Ｚｒ，Ｔｉ）a（Ｎｉ，Ｃｕ）b（Ｂｅ）cを有し得るものであり、式中、ａ、ｂ、及びｃはそれぞれ、重量百分率又は原子百分率を表す。一実施形態では、原子百分率で、ａは４０〜７５の範囲であり、ｂは５〜５０の範囲であり、ｃは５〜５０の範囲である。この合金はまた、式（Ｚｒ，Ｔｉ）a（Ｎｉ，Ｃｕ）b（Ｂｅ）cを有し得るものでもあり、式中、ａ、ｂ、及びｃはそれぞれ、重量百分率又は原子百分率を表す。一実施形態では、原子百分率で、ａは４５〜６５の範囲であり、ｂは７．５〜３５の範囲であり、ｃは１０〜３７．５の範囲である。あるいは、この合金は式（Ｚｒ）a（Ｎｂ，Ｔｉ）b（Ｎｉ，Ｃｕ）c（Ａｌ）dを有し得るものであり、式中、ａ、ｂ、ｃ、及びｄはそれぞれ、重量百分率又は原子百分率を表す。一実施形態では、原子百分率で、ａは４５〜６５の範囲であり、ｂは０〜１０の範囲であり、ｃは２０〜４０の範囲であり、ｄは７．５〜１５の範囲である。上述の合金系の例示的一実施形態は、Ｌｉｑｕｉｄｍｅｔａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ＣＡ，ＵＳＡ）によって製作されるような、Ｖｉｔｒｅｌｏｙ−１及びＶｉｔｒｅｌｏｙ−１０１などの、商品名Ｖｉｔｒｅｌｏｙ（商標）の、Ｚｒ−Ｔｉ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｂｅベースのアモルファス合金である。種々の系のアモルファス合金の一部の実施例が、表１及び表２に記載される。
Figure 0005963809
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その他の例示的な鉄系合金には、例えば米国特許出願公開第２００７／００７９９０７号及び同第２００８／０３０５３８７号に開示されている組成物が挙げられる。これらの組成物には、Ｆｅ（Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ）（Ｃ，Ｓｉ，Ｂ，Ｐ，Ａｌ）系が含まれ、ここにおいてＦｅ含有量は６０〜７５原子パーセント、（Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ）の合計は５〜２５原子パーセントの範囲内、及び（Ｃ，Ｓｉ，Ｂ，Ｐ，Ａｌ）の合計は８〜２０原子パーセントの範囲内であり、例示的な組成はＦｅ４８Ｃｒ１５Ｍｏ１４Ｙ２Ｃ１５Ｂ６である。また、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｏ−（Ｙ，Ｌｎ）−Ｃ−Ｂ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｌｎ−Ｃ−Ｂ、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｍｏ−（Ｙ，Ｌｎ）−Ｃ−Ｂ、（Ｆｅ，Ｃｒ，Ｃｏ）−（Ｍｏ，Ｍｎ）−（Ｃ，Ｂ）−Ｙ、Ｆｅ−（Ｃｏ，Ｎｉ）−（Ｚｒ，Ｎｂ，Ｔａ）−（Ｍｏ，Ｗ）−Ｂ，Ｆｅ−（Ａｌ，Ｇａ）−（Ｐ，Ｃ，Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ）、Ｆｅ−（Ｃｏ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｇａ，Ｓｂ）−Ｐ−Ｂ−Ｃ、（Ｆｅ，Ｃｏ）−Ｂ−Ｓｉ−Ｎｂ合金、及びＦｅ−（Ｃｒ−Ｍｏ）−（Ｃ，Ｂ）−Ｔｍにより記述される合金系が挙げられ、ここにおいてＬｎはランタニド元素、Ｔｍは遷移金属元素を示す。更に、このアモルファス合金は、米国特許出願公開第２０１０／０３００１４８号に記述される例示的組成物Ｆｅ８０Ｐ１２．５Ｃ５Ｂ２．５，Ｆｅ８０Ｐ１１Ｃ５Ｂ２．５Ｓｉ１．５，Ｆｅ７４．５Ｍｏ５．５Ｐ１２．５Ｃ５Ｂ２．５、Ｆｅ７４．５Ｍｏ５．５Ｐ１１Ｃ５Ｂ２．５Ｓｉ１．５、Ｆｅ７０Ｍｏ５Ｎｉ５Ｐ１２．５Ｃ５Ｂ２．５、Ｆｅ７０Ｍｏ５Ｎｉ５Ｐ１１Ｃ５Ｂ２．５Ｓｉ１．５、Ｆｅ６８Ｍｏ５Ｎｉ５Ｃｒ２Ｐ１２．５Ｃ５Ｂ２．５、及びＦｅ６８Ｍｏ５Ｎｉ５Ｃｒ２Ｐ１１Ｃ５Ｂ２．５Ｓｉ１．５のうちの１つであり得る。
これらのアモルファス合金はまた、（Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ）ベース合金などの、鉄合金とすることもできる。かかる組成物の例は、米国特許第６，３２５，８６８号、同第５，２８８，３４４号、同第５，３６８，６５９号、同第５，６１８，３５９号、及び同第５，７３５，９７５号、ＩｎｏｕｅらのＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌｕｍｅ ７１，ｐ ４６４（１９９７）、ＳｈｅｎらのＭａｔｅｒ．Ｔｒａｎｓ．，ＪＩＭ，Ｖｏｌｕｍｅ ４２，ｐ ２１３６（２００１）、並びに日本特許出願第２００１２６２７７号（公開番号２００１３０３２１８（Ａ））で開示されている。１つの例示的な組成物は、Ｆｅ72Ａｌ5Ｇａ2Ｐ11Ｃ6Ｂ4である。別の実施例は、Ｆｅ72Ａｌ7Ｚｒ10Ｍｏ5Ｗ2Ｂ15である。本明細書でのコーティングに使用することができる、別の鉄ベース合金系が、米国特許出願公開第２０１０／００８４０５２号で開示されており、そのアモルファス金属は、例えば、括弧内に記される組成の範囲で、マンガン（１〜３原子％）、イットリウム（０．１〜１０原子％）、及びケイ素（０．３〜３．１原子％）を含有し、また括弧内に記される組成の指定範囲で以下の元素：クロム（１５〜２０原子％）、モリブデン（２〜１５原子％）タングステン（１〜３原子％）、ホウ素（５〜１６原子％）、炭素（３〜１６原子％）、及び残部の鉄を含有する。
このアモルファス合金は、米国特許出願公開第２００８／０１３５１３６号、同第２００９／０１６２６２９号、及び同第２０１０／０２３００１２号に記述されているＰｔ又はＰｄ系合金のうちの１つであり得る。例示的な組成物には、Ｐｄ４４．４８Ｃｕ３２．３５Ｃｏ４．０５Ｐ１９．１１、Ｐｄ７７．５Ａｇ６Ｓｉ９Ｐ７．５、及びＰｔ７４．７Ｃｕ１．５Ａｇ０．３Ｐ１８Ｂ４Ｓｉ１．５が挙げられる。
上述のアモルファス合金系は、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｖ、及びＣｏを含めた添加遷移金属元素などの、添加元素を更に含み得る。これらの添加元素は、約２０重量％以下など、約１０重量％以下など、約５重量％など、約３０重量％以下で存在し得る。一実施形態では、この任意選択の添加元素は、コバルト、マンガン、ジルコニウム、タンタル、ニオブ、タングステン、イットリウム、チタン、バナジウム、及びハフニウムのうちの少なくとも１つであり、炭化物を形成して、耐摩耗性及び耐食性を更に改善する。更なる任意選択の元素としては、融点を低下させるための、合計で最大約２％の、好ましくは１％未満のリン、ゲルマニウム、及びヒ素を挙げることができる。他の少量の不純物は、約２％未満、好ましくは０．５％未満とするべきである。
一部の実施形態では、アモルファス合金を有する組成物は少量の不純物を含み得る。不純物元素を意図的に添加することにより、機械的特性（例えば、硬度、強度、破壊機構など）の改善、及び／又は耐食性の改善などの、その組成物の特性を修正することができる。あるいは、それらの不純物は、加工処理及び製造の副生成物として得られるもののような、不可避の付随的な不純物として存在し得る。これらの不純物は、約５重量％など、約２重量％など、約１重量％など、約０．５重量％など、約０．１重量％などの、約１０重量％以下とすることができる。一部の実施形態では、これらの百分率は、重量百分率の代わりに、体積百分率とすることができる。一実施形態では、この合金サンプル／組成物は、アモルファス合金から本質的になる（少量の付随的な不純物のみを有する）。別の実施形態では、この組成物はアモルファス合金を含む（観察可能な微量の不純物を全く有さない）。
一実施形態では、最終部品は、バルク凝固アモルファス合金の臨界鋳造厚さを超過するものであった。
本明細書の実施形態では、バルク凝固アモルファス合金が高粘度の液体として存在することができる過冷却液体領域の存在により、超塑性成形が可能となる。大きい塑性変形を得ることができる。過冷却液体領域内で大きく塑性変形する能力は、成形プロセス及び／又は切断プロセスに使用される。固体とは対照的に、この液体のバルク凝固合金は、局所的に変形し、このことが、切断及び成形のために必要とされるエネルギーを大幅に低下させる。切断及び成形の容易性は、合金、金型、及び切断工具の温度に応じて変化する。温度が高くなるにつれて、粘度が低下し、その結果として、切断及び成形が容易になる。
本明細書の実施形態は、例えば、Ｔｇ〜Ｔｘで実施される、アモルファス合金を使用する熱可塑性成形プロセスを、利用することができる。本明細書では、Ｔｘ及びＴｇは、結晶化の開始の温度、及びガラス転移の開始の温度として、典型的な加熱速度（例えば、２０℃／分）での標準的なＤＳＣ測定から決定される。
アモルファス合金構成要素は、臨界鋳造厚さを有し得るものであり、最終部品は、その臨界鋳造厚さよりも厚い厚さを有し得る。更には、加熱及び整形操作の時間並びに温度は、アモルファス合金の弾性歪み限界が、１．０％以上、好ましくは１．５％以上であることを実質的に維持し得るように選択される。本明細書の実施形態との関連では、ガラス転移近傍の温度とは、成形温度がガラス転移未満、ガラス転移温度若しくはガラス転位温度近傍、及びガラス転移温度超とすることができることを意味するが、結晶化温度Ｔxより低い温度であることが好ましい。冷却工程は、加熱工程での加熱速度と同様の速度で、好ましくは、加熱工程での加熱速度を超える速度で実施される。冷却工程はまた、好ましくは、形成荷重及び成形荷重が依然として維持されている間にも達成される。
電子デバイス
本明細書の実施形態は、ＢＭＧを使用する電子デバイスの製作で有用であり得る。本明細書での電子デバイスとは、当該技術分野において既知の任意の電子デバイスを指すことができる。例えば、この電子デバイスは、携帯電話及び固定電話などの電話、あるいは、例えばｉＰｈｏｎｅ（商標）を含めたスマートフォン、及び電子ｅメール送信／受信デバイスなどの、いずれかの通信デバイスとすることができる。この電子デバイスは、デジタルディスプレイ、ＴＶモニタ、電子ブックリーダ、携帯ウェブブラウザ（例えば、ｉＰａｄ（商標））、及びコンピュータモニタなどの、ディスプレイの一部とすることができる。この電子デバイスはまた、携帯ＤＶＤプレーヤ、従来型ＤＶＤプレーヤ、ブルーレイディスクプレーヤ、ビデオゲームコンソール、携帯音楽プレーヤ（例えば、ｉＰｏｄ（商標））などの音楽プレーヤなどを含めた、娯楽デバイスとすることもできる。この電子デバイスはまた、画像、ビデオ、音声のストリーミングを制御することなどの、制御を提供するデバイス（例えば、Ａｐｐｌｅ ＴＶ（商標））の一部とすることもでき、又は電子デバイス用の遠隔制御装置とすることができる。この電子デバイスは、コンピュータ、あるいはハードドライブタワーの筺体若しくはケーシング、ラップトップ筺体、ラップトップキーボード、ラップトップトラックパッド、デスクトップキーボード、マウス、及びスピーカーなどの、コンピュータ付属品の一部とすることができる。この物品はまた、腕時計又は時計などのデバイスにも適用することができる。
本明細書の実施形態により、材料（例えば金属又は金属合金）を溶融するための容器は、スロットを介して、材料を溶融するために、磁場（例えば誘導コイルからの）を受容し、誘導し、受容を可能にし、及び／又は利用するよう構成されて提供される。更に、本明細書の実施形態は、二次場コンセントレータ容器を備えた射出成形装置又は機械と、本明細書の代表的な実施形態に開示されるような容器の使用方法とを開示する。
さまざまな実施形態により、温度調節された容器が提供される。この容器は、長手方向に沿って第１端及び第２端を備えた、実質的に管状の本体と、長手方向においてその実質的に管状の本体の第１端と第２端との間に延在し、その実質的に管状の本体の完全な厚さを貫通する、長手方向スロットと、実質的に管状の本体内に流体を流すよう構成された、１本以上の温度調節チャネルと、を含み得る。容器は、容器内で溶融可能材料を溶融するよう構成された、水平に配置された誘導コイルと共に使用するよう構成される。長手方向スロットは、容器内に渦電流を、誘導コイルによる誘導場の印加中に受容するよう構成される。実質的に管状の本体は、溶融可能材料を溶融するために、誘導場からの渦電流により生じた第２磁場をその印加中に実質的に含むよう構成される。また、１本以上の温度調節チャネルは、誘導場の印加中に容器の温度を調節するよう構成される。
様々な実施形態により、一装置が提供される。この装置は、溶融するための溶融可能材料を内部に受容するよう構成された内腔を有する容器と、容器に隣接して配置された、容器内の溶融可能材料を溶融するよう構成された、誘導コイルと、容器に対して動くよう構成された先端を備えたプランジャロッドと、を含み得る。この容器は、容器の完全な厚さを貫通して延在する長手方向スロットを有する。長手方向スロットは、誘導コイルによる誘導場の印加中に、内腔内に渦電流を誘導し、印加中に溶融可能材料を溶融するのを支援するよう構成される。プランジャロッドの先端は、容器の内腔内に移動して、誘導場の印加中に溶融可能材料を容器内に閉じ込めるよう構成される。
様々な実施形態により、一方法が提供される。この方法には、溶融可能材料を容器内に供給する工程と、溶融した材料を形成するために容器に隣接して設置される熱源を作動させる工程と、熱源を作動させる工程中に容器の温度を調節する工程と、を含む。容器は、本体と、その本体の完全な厚さを貫通して延在するスロットと、を有する。本体は、スロットを通って容器本体内に渦電流を許容することにより、この作動させる工程中に容器内の溶融可能材料に対して、熱源からの磁場を利用するよう構成される。容器は、内部に１本以上の温度調節チャネルも含み、本方法の温度を調節する工程は、１本以上の温度調節チャネルにおいて流体を流す工程を含む。
様々な実施形態により、一容器が提供される。この容器は、溶融するための溶融可能材料を内部に受容するよう構成された内腔と、外側表面と、を有する本体を含み得る。内腔は、本体の第１端と第２端の間に延在する内側表面によって形成され得る。容器は、本体の第１端と第２端との間に延在し、かつ、外側表面から内腔を形成する表面の一部まで本体を貫通して延在する、少なくとも１本のスロットと、内腔の内側表面と外側表面との間で本体内に設置され、かつ本体の第１端と第２端との間に延在する、１本以上の温度調節チャネルと、を更に含む。１本以上の温度調節チャネルは、本体内に流体を流すよう構成される。内腔の内側表面の一部は、容器内で溶融させるための溶融可能材料を受容するよう構成される。内側表面は、射出成形装置からのプランジャロッドの先端を実質的に取り巻く又は取り囲むよう構成される。また、少なくとも１本のスロットは、本体内で溶融可能材料を溶融させるために誘導場を印加している間、容器内に渦電流を受容するよう構成される。１本以上の温度調節チャネルは、誘導場の印加中に、内部に流体を流すことにより、容器の温度を調節するよう構成される。
また、実施形態により、溶融するための材料は、ＢＭＧ原料を含み、ＢＭＧ部品が形成され得る。
本明細書に記述される方法、技法、及び装置は、記述されている実施形態を限定することを意図したものではない。本明細書に開示されるように、装置又はシステム（あるいはデバイス又は機械）は、材料（例えばアモルファス合金）の溶融及び射出成形を行うように構成され得る。この装置は、高融解温度で溶融してから、その溶融材料を金型に注入して成形を行うことにより、そのような材料又は合金を加工するよう構成される。下記で詳しく述べられるように、この装置の部品は互いに一線上に配置される。いくつかの実施形態により、この装置の部品（又はこのシステムへのアクセス）は、水平軸に揃えられる。下記の実施形態は単に例示目的のためのものであり、限定することを意図するものではない。
図３は、そのような例示的装置の概略図を示す。より具体的には、図３は射出成形装置３００を示す。一実施形態により、射出成形システム３００は、内部に受容した溶融可能材料３０５を溶融するよう構成された誘導コイル３２０を備えた溶融ゾーンと、その溶融した材料３０５を溶融ゾーンから金型３４０へと射出するよう構成された少なくとも１本のプランジャロッド３３０と、を含み得る。一実施形態において、少なくともプランジャロッド３３０と溶融ゾーンは一線上でかつ水平軸（例えばＸ軸）上に設けられ、これによりプランジャロッド３３０は溶融ゾーンを実質的に通過して水平方向に（例えばＸ軸に沿って）動き、溶融した材料３０５を金型３４０へと移動させる。この金型は、溶融ゾーンに隣接して配置され得る。
溶融ゾーン３１０は、溶融可能材料を受容し、その材料が溶融状態に加熱された際にそれを保持するように構成された溶融機構を有する。溶融機構は、容器３１２の形態であってよく、これは例えば、溶融可能材料を受容し、かつ、中にある材料を溶融するように構成された本体を有する。容器３１２は、本体の受容部分又は溶融部分３１４内に材料（例えば原材料）を入れるための入口も有し得る。容器の本体は、ある長さを有し、図３に示すように長手方向及び水平方向に延在していてよく、これにより溶融した材料がプランジャ３３０を用いてここから水平方向に移送される。加熱又は溶融のための材料は、容器３１２の溶融部分３１４に受容され得る。溶融部分３１４は、装置の溶融部分内で溶融された溶融可能材料を受容するよう構成される。例えば、溶融部分３１４は材料を受容するための表面を有する。
本開示全体にわたって使用されている容器又は本体は、物質を高温に加熱するために採用された材料で製造された容器である。この容器は更に、溶融した材料を金型に向けて移動させるためのショットスリーブとしての役割も果たす。用語「ショットスリーブ」及び「容器」は、本開示を通じて、溶融可能材料（例えばＢＭＧ）を受容し、かつ、その溶融可能材料を溶融するため熱源又は磁場を印加してそのような材料を溶融している時に閉じ込めるための装置を参照して、互換可能に使用され得ることが理解されよう。この装置は、溶融プロセス後に溶融した材料を金型に移動させることができる。加えて、容器３１２は誘導場コンセントレータであり得る。すなわち、容器３１２は、磁場（例えば、誘導源３２０に由来する二次場）を局所的に集中させて、容器３１２内に設置されている材料の反応を促進し、これにより材料の溶融を促進するよう設計及び構成される。
一実施形態において、容器３１２は、減圧下（例えば真空ポート３３２の真空装置又はポンプによって適用される）で溶融可能材料用に利用できるよう構成された低温炉床溶融装置である。
一実施形態において、容器３１２は、「より」導電性の高い材料（例えば、それ自体の導電性材料に比べて）でコーティングして、容器内の渦電流伝搬（電流密度）を改善し、これによって溶融領域内／誘導コイル３２０に隣接する磁場の密度を増加させることができ、これによって溶融した合金の温度を上昇させ、おそらくは熱均一性を高めることができる。
一実施形態において、容器３１２は、特定のＲＦ周波数で電磁気的に共鳴するよう「調整」することができ、これによりＲＦエネルギーの損失が最小限に抑えられ、これによって容器及びシステムの効率が改善される。
一実施形態において、容器の本体及び／又は溶融部分３１４は、実質的に丸くなった及び／又は滑らかな表面を含み得る。例えば、溶融部分３１４の表面は、弓状、円形、又は環状形状に形成することができる。ただし、本体の形状及び／又は表面は、限定することを意図したものではない。本体は、一体型構造であってよく、又は、一緒に接合若しくは機械加工された別個の部品から形成されていてもよい。
容器３１２の本体は、その中にプランジャロッド３３０を受容し、その内部を通じて溶融した材料を水平方向に移動するよう構成される。すなわち、一実施形態において、溶融メカニズムはプランジャロッドと同じ軸上にあり、本体はこのプランジャロッドの少なくとも一部分（例えばプランジャ先端）を受容するような構成及び／又は寸法にすることができ、これによりプランジャロッド３３０が本体内に入りこの中を通って（いずれの方向でも）動く際に、プランジャロッド（少なくともこの先端）を実質的に覆うか又は取り囲むことができる。よって、プランジャロッド３３０は、容器３１２内を実質的に貫通して動き、溶融した材料を金型３４０へと押すか又は力をかけることにより、溶融した材料（加熱／溶融後）を容器から移動させるよう構成することができる。図３に図示されている装置３００の実施形態を参照し、例えば、プランジャロッド３３０は、容器３１２を通じて、右から左に向かって水平方向に動き、溶融した材料を金型３４０に向かって、かつその内部へ移動させて押し出す。
プランジャの少なくとも先端を容器内に実質的に取り囲むことによって、プランジャ先端を使って容器の端（例えばプランジャ先端の前）の誘導場をブロックすることができる。これにより、その前での溶融効率を低減させることができ、これは、誘導コイルの配置に応じて（例えば不均一に配置された誘導コイルを使用している場合）、溶融材料の閉じ込めに関していくつかの利益を有し得る。これは、溶融材料が強い場の領域からより弱い場の領域へと移動するためである。溶融した材料は、プランジャ先端に向かって移動し、くっつく傾向があり、この場所の誘導場は一般により低いことがある。更に、プランジャ先端はほぼ全体が、ほぼすべての側面において容器内に取り囲まれ又は捕捉されているため、プランジャ先端とボートの摩耗は大幅に低減され得る。加えて、容器がプランジャ先端を（内腔を使って）捕捉していることにより、多くても、最小限の先端遊びだけが可能になる又は許される。これにより、先端と内腔／ショットスリーブとの間に、より均一なかつ制御された隙間が可能になる。そのような制御された隙間では、鋳ばりが隙間内に入り込むことができず、射出中に先端により吹き飛ばされる（blow）。本明細書に開示される容器による鋳ばりの減少は、プランジャ先端と容器の摩耗を低減する。この摩耗は両構成要素の主な摩耗メカニズムであり、最終的に機能不全を起こすものである。
容器は、遮蔽として作用するのではなく、本明細書で提供される１本以上のスロットを介して、磁場を中継するものとして作用する。電流が誘導コイル／誘導源を通過すると、磁場が生成され、コイル内に放射される。このコイル内の磁場は容器内に電流（渦電流）を生成し、これは、容器本体にある１本以上のスロットにより、容器の内腔（内側表面）内を循環することができる。内腔内の渦電流は、内腔内に別の（二次）磁場を生成し、この（二次）磁場が、内腔内にある任意の溶融可能材料（例えばインゴット）内に電流を生成する。したがって、溶融可能材料内の電流がこれを加熱し、ジュール加熱により溶融させる。下記に詳しく説明されるように、本明細書に開示される容器３１２（例えば、図４〜図８及び図１３〜図１４に示されている例示的な容器）の壁により、本体内の溶融可能材料を溶融させるために誘導場を印加している間、スロットを介して、容器の内腔内で渦電流を利用及び／又は受容することにより、依然として材料を溶融させることができる。誘導コイルからのＲＦ電流は、加熱及び溶融中に容器内で増加し、溶融可能材料を溶融させるためのより効率的な連結がもたらされる。加えて、容器の（高い）壁の中で、溶融した材料は、溶融中又は射出中に、容器の壁を越えてはね出ること又はあふれ出ることができない。溶融した材料の唯一の出口は、内腔（ショットスリーブ）の下流（これは、通電しているコイル又はその他のゲート機構によって阻止されている）、あるいは、上面のスロット（これは起こる可能性が低い）である。更に、容器３１２の開示されている設計は非常に強く、屈曲せず、また屈曲できない。
溶融ゾーン３１０を加熱して、容器３１２内に受容した溶融可能材料を溶融させるために、射出装置３００には、その溶融可能材料を加熱して溶融させるのに使用する熱源も含まれる。本体自体の実質的に全体ではなくとも、少なくとも容器の溶融部分３１４は、内部に受容した材料を溶融するべく、加熱されるように構成される。加熱は、例えば、溶融可能材料を溶融させるように構成された、溶融ゾーン３２０内に配置された誘導源３１０を使用して達成される。一実施形態において、誘導源３２０は容器３１２に隣接して配置される。例えば、誘導源３２０は、実質的に、容器本体の一定の長さにわたってその周囲に、螺旋状に配置されたコイルの形状であり得る。しかしながら、容器３１２内の材料を溶融させるよう構成された他の構成又はパターンも使用することができる。このように、容器３１２は、電力供給又は電源３２５を使用して、誘導源／コイル３２０に電力を印加することによって、溶融可能材料に磁場を供給することにより、溶融部分３１４内で溶融可能材料（例えば挿入されたインゴット３０５）を誘導により溶融させるよう構成することができる。よって、溶融ゾーンには誘導ゾーンが含まれ得る。誘導コイル３２０は、容器３１２を溶融させて濡らすことなしに、容器３１２に収容されている任意の材料を加熱し溶融させるように構成される。誘導コイル３２０は容器３１２に向けて無線周波数（ＲＦ）波を放射し、これが、内部の材料を溶融させるための磁場を生成する。図示されているように、本体と、容器３１２を取り巻くコイル３２０は、水平軸（例えばＸ軸）に沿って水平方向に配置されるよう構成される。一実施形態において、誘導コイル３２０は水平構成に配置され、これにより、このコイルの巻きは、容器３１２の周りに隣接して配置される。
一実施形態において、誘導コイル３２０は容器３１２の長さに隣接し、かつこれに沿った、不均一な間隔のコイル巻きを有する。図１１〜図１２及び図１４は、射出成形装置に使用するよう構成された不均一な間隔の誘導コイルの例を示す。誘導コイル３２０は、互いに間隔をあけて配置された、搭載誘導コイル及び閉じ込め誘導コイルを含み得る。コイルの間隔をあけた巻き又は部分は、全体が同じ周波数で動作する単一のコイルの部分であってよく、又は、例えば異なる周波数で動作するよう構成された別のコイルであってもよい。そのようなコイルは、容器内の材料を溶融させるため、プランジャと協働して使用することができる。
一実施形態において、下記に詳しく述べられるように、この容器３１２は温度調節された容器である。誘導場の印加中に、渦電流（二次磁場）が容器の内腔／内側表面内を循環しているため、容器の本体自体が溶融の対象になる。よって、容器３１２の調整又は冷却により、本体を損傷することなく、溶融可能材料の溶融前、溶融中、及び溶融後に利用することができる。そのような容器３１２は、１本以上の温度調節チャネル３１６又は冷却管を含み得、これは、例えば容器内の材料の溶融中に、容器３１２の本体の温度を調節する（例えば容器を強制的に冷やす）ために、その中に気体、流体、又は液体（例えば水、油、又はその他の液）が流れるよう構成される。そのような強制冷却容器も、プランジャロッド３３０と同じ軸上に設置することができる。チャネル３１６は、誘導場の印加中（例えば誘導コイル３２０から）の容器３１２の本体自体の過剰な加熱及び溶融を防ぐのを支援する。調節チャネル３１６は、容器内の気体又は液体の流れを誘導するよう構成された冷却システム３６０に接続することができる。この調節チャネル３１６は、流体が中を貫通して流れる１つ以上の入口及び出口を含み得る。入口及び出口が、温度調節チャネルの１本以上に接続され、本体内に流体を流し、通過させ、本体から流出させる。このチャネル３１６の入口及び出口は、任意の数の方法で構成することができ、限定することを意図したものではない。例えば、チャネル管３１６は、中の材料が溶融して容器温度が調節されるように（すなわち、熱が吸収され、かつ容器が冷却されるように）、溶融部分３１４に対して配置され得る。調節チャネルは、内腔の内側表面と外側表面の間の、容器本体内に設置することができ、及び／又は本体の第１端と第２端との間に延在し得る。調節チャネルの数、配置、形状及び／又は方向は限定されるべきではない。チャネルを通過する冷却液の稼働又は適用法も、限定されない。冷却液又は流体は、溶融可能材料の溶融中、溶融可能材料の溶融後、誘導源３２０が通電しているとき、電源が誘導源に供給されている時間、誘導場の印加中、誘導源３２０がオフのとき、又は容器の温度を望ましい（例えば、より低い）調整温度に調節するのに望ましい若しくは必要な任意の間隔で、調節チャネル内を通って流れるよう構成され得る。チャネルは流入チャネル及び流出チャネルと見なすことができる。容器の流入チャネルの数は、流出チャネルの数と同じであり得るが、必ずしも同じである必要はない。
射出成形装置３００と共に使用できる上記の特徴を備えた容器３１２の実施形態を、図４〜図１４に示す。すなわち、下記の記述では必ずしも繰り返さないが、容器３１２に関連する特徴に関して上記に提示された記述は、後述の実施形態それぞれに適用することができ、逆もまた同様であることが理解されよう。
図４〜図７は、本明細書で溶融される溶融可能材料のための、実質的に管状の本体４００（又は本明細書で言及される「本体４００」）を有する容器の一実施形態を示す。一実施形態において、容器３１２の本体４００は、長手方向に沿って、第１端４０２（図４参照）（例えば前側又はプランジャ挿入側）と、第２端４０４（図５参照）（例えば後側又は射出側）とを備えた、実質的に管状構造を有する。本体４００は、内側表面４０８及び外側表面４１０を有する。この本体４００は、水平に配置された誘導コイル３２０と共に射出装置内で使用するために、水平軸に沿って配置するよう構成することができる。
一般に、本体４００は、容器に隣接して設置される、誘導コイル（例えば誘導コイル３２０）からの磁場により溶融するための溶融可能材料を受容するよう構成された、溶融部分３１４を内部に有する。本体４００は、溶融部分として機能し、その中で溶融するための溶融可能材料を受容するよう構成された、内腔を有し得る。内腔は、本体の第１端４０２と第２端４０４との間に延在する内側表面によって形成され得る。この容器は更に、第１端４０２と第２端４０４との間に延在し、外側表面から、内腔を形成する表面の一部まで本体を貫通するスロットを含み得る。誘導コイルは、スロットを介して導かれ、実質的な管状構造（容積にわたってほぼ一定）の内側に入り、コイルの軸に沿って（例えば内向きかつ水平に）導かれる磁場を生成する。また、例えば図４〜図８に示されているもののような容器３１２は、材料を溶融するための単なるるつぼではなく、溶融した材料を金型へと射出するためのショットスリーブとして使用される。一実施形態により、本体４００の実質的な管状構造は、プランジャ先端を実質的に封入するための壁（複数可）を含み得る。図１３〜図１４は、プランジャ先端を取り囲むための同様の壁内にある、別の本体５００（後で詳述される）を示す。
本体４００の上部分は、図６及び図８に示すように、実質的に平らな表面を（所望により）有し得る。本体４００の下部分４１２は、図７に示すように、追加で又は代替として、実質的に平らな表面を有し得る。この平らな表面は例えば、製造中又は使用中に装置を固定できるようにするために、機械加工され得る。しかしながら、壁を平らにする加工又はミリング加工は単なる例示であり、必ずしも必要ではない。本体４００の壁は、実質的に円形であり得る。本体４００の壁は、内側表面４０８と外側表面４１０により画定される。この壁は、図５に示すように、内側表面４０８と外側表面４１０とを本質的に分離する厚さＴを有し得る。一実施形態において、この壁は、中を貫通する温度調節チャネルを除き、長さ及び／又は厚さＴにわたって実質的に中実である。一実施形態において、溶融部分３１４は少なくとも内側表面４０８の一部である（例えばその下側部分及び／又は側面部分）。内側表面４０８は、実質的に管状の本体４００を貫通する受容開口部又は内腔を形成する。溶融のための溶融可能材料を受容することに加え、この内側表面４０８は、前述のように、溶融した材料を移動させるため、中に通るプランジャ（例えばプランジャ３３０）を受容するよう構成される。
一実施形態において、本体４００は実質的に円形及び／又は滑らかな表面を有し得る。例えば、溶融部分３１４の内腔の内側表面４０８は、実質的に円形、弓状、又は丸い形状（例えば図４に概略が示されている）で形成され得る。外側表面４１０は、例えば、内壁４０８として類似の形状又は異なる形状で形成することができ、また本体４００は、その上及び／又は下に平らな表面を有していてもいなくてもよい。一実施形態において、内腔の内側表面４０８は、プランジャ３３０及びその先端に対応する形状で、対応する寸法又はサイズで形成することができ、これにより本体４００は、プランジャ先端３３０が中を通って動く際にこれを実質的に取り囲むよう構成される。ただし、本体４００の形状及び／又は表面は、限定することを意図したものではない。
図４〜図７に示される容器は更に、本体４００内に１本以上の温度調節管３１６（又は冷却チャネル）を有し、これは、コイル３２０を使用して誘導場を印加している最中、及び、溶融部分３１４内に受容した溶融可能材料の溶融プロセス中に、容器の温度調節を支援するために、内部に液体（例えば水又はその他の流体）を流すことができるよう構成される。調節管３１６は、溶融部分３１４に対して本体４００内に配置されるよう構成され得る。例えば、この図示されている実施形態において、容器がある長さを有して長手方向に延在し、その溶融部分３１４も長手方向に延在し得る。一実施形態により、チャネル３１６は、溶融部分３１４に対して長手方向に配置され得る。例えば、チャネル３１６は本体の底部（例えば、溶融可能材料を受容する表面の下）に配置され得る。別の一実施形態において、チャネル３１６は、水平方向又は横方向に配置され得る。一実施形態において、１本以上の温度調節管３１６が内壁４０８（又は内腔の表面）と外壁４１０との間に設置される。この１本以上の温度調節チャネルは、本体４００の両端の間に延在し得る。１本以上の温度調節管３１６は、本体の第１端４０２と第２端４０４との間に、水平軸に対して平行に、長手方向に延在し得る。図４〜図８に示すように、本体４００は、内側表面４０８と外側表面４１０との間に、壁の一部、領域、又は厚さを貫通するチャネル３１６を含み得る。
この調節チャネル３１６は、液体又は流体を容器内に流入させ、中を通し、流出させるための、１つ以上の入口及び出口を含み得る。調節チャネルの入口及び出口は、任意の数の方法で構成することができ、限定することを意図したものではない。更に、チャネル内の流体又は液体の流れの方向は、限定されない。例えば、一実施形態において、流体が各チャネルに入り及び出るよう構成され、これにより液体が一方向に流れるようにすることができる。他の一実施形態において、液体は互い違いの方向に流れるように構成することができ、例えば、隣接する各ラインには、交互に入口と出口が含まれ得る。この流体又は液体は、１つ以上の入口へと流入し、次に例えば、本体４００の第１側に沿って長手方向に流れ、次にチャネル３１６のそれぞれにおいて、本体４００の第２側に沿って反対の方向に、長手方向に流れ、そして１つ以上の出口から流出するよう構成することができる。各チャネル内の流れの方向は同じである必要はない。加えて、調節チャネルは、チャネル間に液体を流すよう構成された１つ以上の入口／出口を有するよう構成することができる。例えば、容器が長手方向に延在する調節チャネルを含む一実施形態において、１本以上のチャネルには、別のチャネル又はラインに向かって延在する１本以上の横方向又は延在するラインが含まれ得、これによって互いに流体連通し得る。すなわち、液体は、本体に沿って長手方向に流れるだけでなく、接続されたチャネルを通ってこれらの間も流れるよう、構成することができる。
図４〜図１２及び図１３〜図１４（後述）に示されている容器の調節チャネル３１６の数、形状、配置、中の流れ、及び／又は方向は、限定されるべきものではない。また、調節チャネルの寸法（例えば直径又は幅）は、限定的ではない。チャネルの寸法は、例えば本体に含まれる調節チャネルの数に依存し、あるいは、チャネルが提供されるセグメント又は材料の寸法（例えば、本体の厚さなど、表面の厚さに基づく）に依存し得る。調節チャネルの寸法は更に、望ましい冷却の量にも基づき得る。
図８に示すように、本体４００は長手方向スロット４０６、又は本明細書で言及される「スロット４０６」を含む。スロット４０６は例えば、第１端４０２と第２端４０４との間に延在し、実質的に管状の本体４００の上部分で完全な厚さＴを貫通して延在する。スロット４０６は、外側表面４１０から、内腔を形成する内側表面４０８の一部まで、貫通して延在し得る。スロット４０６は、容器の壁内の隙間又は開口部を提供する。誘導源からのＲＦエネルギー印加中に容器の壁が完全に閉じている場合では、形成される渦電流が望ましくない方向（例えば、溶融可能材料に向かう方向ではない方向）に伝搬し得る。渦電流は、容器内の溶融可能材料／インゴットを溶融する場を生成するため、印加中に最も必要な場所にこの場及び電流を向けるよう、渦電流に対する制御を獲得することが望ましい。よって、本明細書に開示されるスロット４０６は、その中／その上に配置された溶融可能材料を溶融するために二次場を利用するため、そのような場（渦）電流を容器の内腔に受容し、許可し、利用し、及び／又は導くよう構成される。容器が完全に閉じている場合（例えばスロット４０６がない場合）、渦電流は一般に、容器の外側表面上又は外側表面に沿ってのみ移動し、磁場を生成する容器の内腔（例えば溶融部分３１４）（ここにインゴット／溶融可能材料がある）には入らない。しかしながら、スロット４０６自体が細すぎる、又は幅が狭すぎる場合、渦電流はスロットを渡るアークを生じることがある。したがって、スロット４０６は、アークを実質的に低減又は防止し、同時に、依然としてその容器の壁が、プランジャを実質的に取り囲み、かつその中の材料を溶融することができるような寸法にすることができる。
一実施形態において、この容器は、溶融部分／その内腔内で材料の温度測定を可能にする。例えば、一実施形態において、スロットの幅は、溶融可能材料の温度測定値を読み取るためのセンサ又はその他の検出装置の挿入を可能にするような寸法にすることができる。スロットの幅はまた、例えば、溶融した材料が閉じ込められている（溶融中に）ことを確認するため、容器内の溶融可能材料を観察することを可能にし得る。
一実施形態において、スロット４０６は、図４に示すように、容器の上中央部分に沿って、又は本体４００の最も上の部分に沿って、設置され得る。また図４に示すように、スロット４０６の側面は平行なエッジ４１８及び４２０又は壁によって画定されてよく、このそれぞれは、水平軸に対して垂直な方向で横方向に延在する平行な面の上に設置される。
図６に示すように、スロット４０６は、本体４００の第１端４０２と第２端４０４との間に長手方向に延在する長さＬを有する。スロット４０６の端は、本体４００の端４０２及び４０４の端表面まで完全に延在しているか、及び／又はこれを貫通しているか、又は限定的であってよい（例えば図１３〜図１４を参照）。スロット４０６の長さＬは、容器本体の全体長さに依存し得る。一実施形態において、図４に示すように、例えば、容器は「Ｃ」形状を有する。あるいは、図１３に示す一実施形態において、例えば、スロット５０６は第１端５０２と第２端５０２との間に延在する長さＬ２を有するが、スロット５０６の両端は、その端表面まで貫通することなく、端５０２と５０４の手前又はこれらに隣接して停止している。スロットは、図６にも示されているように、平行なエッジ４１８及び４２０の間のスペースによって画定される幅Ｗを有する。スロット４０６は図５に示すように更に高さＨを有し、これは内側表面４０８と外側表面４１０との間の壁の厚さによって画定され得る。
一実施形態において、スロットの長さＬは、約１５０ミリメートル〜約２２５ミリメートルである。一実施形態において、スロットは、約１７５ミリメートルの長さを有する。一実施形態において、スロットは、約２１２ミリメートルの長さＬを有する。一実施形態において、スロットの幅Ｗは、約３．０ミリメートル〜約１５ミリメートルである。一実施形態において、スロットは約３．１７５ミリメートル（１／８インチ）の幅Ｗを有する。一実施形態において、壁の厚さＴは約３．０ミリメートル〜約１５ミリメートルである。したがって、スロットの高さＨは、壁の厚さＴとほぼ同様又は等しくてよい。ただし、上記のスロットの寸法範囲は単に例示目的であり、限定されるべきではなく、またここにおいて必須ではない。一実施形態において、スロットの寸法は、容器の寸法に基づいて構成することができる。一実施形態において、スロットは、誘導場の印加中に表面４１８と４２０との間のアーク形成（渦電流の結果生じる）が実質的に防止され、同時に、溶融可能材料に対して容器本体内に方向付けられた印加を可能にするような、寸法に構成される。
一実施形態において、容器の長さに沿って平行に走る複数のスロットがある。例えば、２本以上のスロットを、容器壁を貫通して機械加工又は形成し、これにより容器内に隙間又は開口部を提供することができる。スロットに関連する寸法は、同じ又は実質的に同様である必要はない。一実施形態において、第１スロットは、容器の端から端まで貫通するよう構成され、容器の全体長さと同様の長さを有し得るが、同時に、１本以上の隣接するスロット（例えば第１スロットの一方の側又はいずれかの側にある）は、容器よりも短い長さを有する。もちろん、このような例は限定的ではない。容器内に２本以上のスロットを容器本体全体に配置することができ、これにより、内部の材料を溶融するため、容器の内腔及び溶融部分に向けて、渦電流及び場を更に誘導する助けとすることができる。
本体４００内に温度調節チャネルを設置するため、一実施形態において、チャネルは内部に形成又は機械加工される。本体４００内を流体が通過するとき、このチャネルは真空圧により密封され得る。図４及び図５に示されている本体４００の端面図に戻り、一実施形態において、端部４０２及び４０４はそれぞれ、受容部分４２２、４２４を更に含み、これらはそれぞれ、溶融プロセス中に調節チャネル３１６の端を真空密封できるようにするためのキャップを受容するよう構成される。キャップは、本体４００の第１端４０２及び第２端４０４それぞれに固定され得る。一実施形態において、各受容部分４２２及び／又は４２４は、端部４０２及び４０４の端表面まで延在する陥凹したポケットの形状で提供される。この陥凹したポケットは、例えば、図４及び図５に示すように、「Ｃ」形状を有し得る。一実施形態において、図９及び図１０に示すように、キャップ４１４及び４１６は、揃えて挿入するための受容部分４２２、４２４又は陥凹ポケットとして実質的に同様の形状に成形される。キャップ４１４及び４１６は、陥凹ポケットと実質的に同様の「Ｃ」形状を有し得る。キャップ４１４は、受容部分４２２に挿入することができ、またキャップ４１６は受容部分４２４に挿入することができる。図１０に示すように、キャップ４１６は、温度調節のために本体４００の調節チャネル３１６内に流体を送達するためのチューブを挿入できるように、貫通穴を有し得る。
調節チャネル３１６が本体４００の壁内に機械加工及び形成されたら、容器を使用のために組み立てることができる。使用のために容器を組み立てるには、キャップ４１４及び４１６を端部に挿入するか、及び／又は、陥凹ポケット又は受容部分４２２，４２４内に挿入し、本体４００の端部４０２及び４０４で機械加工する（例えばろう付け又は溶接する）あるいはキャップ４１４、４１６は、本体４００の端に形成された対応するスレッド（例えば受容部分又はポケットの対応するスレッド、又は更には調節チャネル３１６自体の端に形成された対応するスレッド）にねじ込むためのスレッドを備えて形成することができ、これにより、キャップがここに接続され取り付けられる。
図１１及び図１２は、一実施形態による螺旋状に取り巻く誘導コイル３２０を備えた射出成形装置における、図４〜図８に示す容器の図を示す。非限定的な一実施形態において、誘導コイル３２０は、不均一な間隔で配置されたチューブを有する。チューブ３２６は例えば、冷却システム３６０から誘導され、キャップ４１６を介して容器３１２に取り付けられている。使用時、容器３１２は真空源による真空下に置かれた周囲を取り巻くチューブ（例えば石英チューブ）（図示なし）を介して真空密閉され、流体が本体４００の調節チャネル３１６を通って流れ、同時に溶融可能材料が内側スリーブ４０８内で溶融される。本体４００は真空密閉されており、空気には露出していない。溶融プロセスの後、プランジャ３３０が本体４００を通って動くことにより溶融した材料が成形のために射出され得る。
図１３は、本明細書で溶融される溶融可能材料のための、実質的に管状の本体５００（又は本明細書で言及される「本体５００」）を有する容器３１２の一実施形態を示す。一実施形態において、容器の本体５００は、長手方向に沿って、第１端５０２（例えば前側又はプランジャ挿入側）と、第２端５０４（例えば後側又は射出側）とを備えた、実質的に管状構造を有する。本体４００は、内側表面５０８及び外側表面５１０を有する。この本体５００は、水平に配置された誘導コイル３２０と共に射出装置内で使用するために、水平軸に沿って配置するよう構成することができる。
一般に、本体５００は、容器に隣接して設置される、誘導コイル（例えば誘導コイル３２０）からの磁場により溶融するための溶融可能材料を受容するよう構成された、溶融部分（図示なし）を内部に有する。本体５００は、溶融部分として機能し、その中で溶融するための溶融可能材料を受容するよう構成された、内腔を有し得る。内腔は、本体の第１端５０２と第２端５０４との間に延在する内側表面によって形成され得る。この容器は更に、第１端５０２と第２端５０４との間に延在し、外側表面から、内腔を形成する表面の一部まで本体を貫通するスロットを含む。誘導コイルは、スロットを介して導かれ、実質的な管状構造（容積にわたってほぼ一定）の内側に入り、コイルの軸に沿って（例えば内向きかつ水平に）導かれる磁場を生成する。また、例えば図１３に示されているもののような容器３１２は、材料を溶融するための単なるるつぼではなく、溶融した材料を金型へと射出するためのショットスリーブとして使用される。一実施形態により、本体５０の実質的な管状構造は、プランジャ先端を実質的に封入するための壁を含み得る。プランジャを実質的に取り囲むことにより、加熱及び溶融中に誘導コイルからのＲＦ電流が本体５００内で上昇し、溶融可能材料を溶融するためのより効率的な連結がもたらされる。容器は、遮蔽として作用するのではなく、磁場を中継するものとして作用する。同様に、図１３に示す容器の壁によって、誘導コイルを介して駆動された電流から、ボート内に二次磁場を生成することにより、材料は依然として溶融することができる。更に、プランジャ先端はほぼ全体が、ほぼすべての側面において容器内に取り囲み又は捕捉されているため、プランジャ先端とボートの摩耗は大幅に低減され得る。
本体の表面及び壁は任意の形状であり得る。本体５００の壁は、実質的に円形であり得る。本体５００の壁は、内側表面５０８及び外側表面５１０を有する。この壁は、内側表面５０８と外側表面５１０とを本質的に分離する厚さＴ２を有し得る。一実施形態において、この壁は、中を貫通する温度調節チャネルを除き、長さ及び／又は厚さＴ２にわたって実質的に中実である。一実施形態において、溶融部分は少なくとも内側表面５０８の一部である（例えばその下側部分及び／又は側面部分）。内側表面５０８は、実質的に管状の本体５００を貫通する受容開口部又は内腔を形成する。溶融のための溶融可能材料を受容することに加え、この内側表面５０８は、前述のように、溶融した材料を移動させるため、中に通るプランジャ（例えばプランジャ３３０）を受容するよう構成される。
一実施形態において、本体５００は実質的に円形及び／又は滑らかな表面を有し得る。例えば、内腔の内側表面５０８は、実質的に円形、弓状、又は丸い形状（例えば図１３に概略が示されている）で形成され得る。外側表面５１０は、例えば、内壁５０８と同様の形状又は異なる形状で形成することができる。一実施形態において、内腔の内側表面５０８は、プランジャ３３０及びその先端に対応する形状で、対応する寸法又はサイズで形成することができ、これにより本体５００は、プランジャ先端３３０が中を通って動く際にこれを実質的に取り囲むよう構成される。ただし、本体５００の形状及び／又は表面は、限定することを意図したものではない。
図１３に示す容器は、更に、本体５００内に１本以上の温度調節管（又は冷却チャネル）（図示なし）を有し、これは、誘導場／溶融プロセス中に、容器本体の温度調節を支援するために、その中に液体（例えば水又はその他の流体）を流すことができるよう構成される。調節管は、溶融部分又は内側表面５０８に対して本体５００内に配置され得る。例えば、一実施形態において、図４〜図７を参照して前述されているように、チャネルが本体５００に対して長手方向に配置され得る。他の実施形態において、チャネル３１６は、水平方向又は横方向に配置され得る。一実施形態において、１本以上の温度調節管が内壁５０８（又は内腔の表面）と外壁５１０との間に設置される。この１本以上の温度調節チャネルは、本体５００の両端の間に延在し得る。１本以上の温度調節管は、本体５００の第１端５０２と第２端５０４との間に、水平軸に対して平行に、長手方向に延在し得る。本体５００は、内側表面５０８と外側表面５１０との間に、壁の一部、領域、又は厚さを貫通するチャネルを含み得る。
この調節チャネルは、液体又は流体を容器内に流入させ、中を通し、流出させるための、１つ以上の入口及び出口を含み得る（この両方が図１３の本体５００の５１６として一般的に表わされている）。図１３に示すように、入口及び出口５１６は、本体５００の第２端５０４に隣接して設置することができる。入口及び出口５１６は、本体５００の外周に沿って設置されるスロット又は開口部であり得る。入口及び出口５１６は、冷却流体又は液を流入又は流出させるため、冷却システムと流体連通するよう構成される。一実施形態において、入口及び出口５１６は互いに対して、オフセット又はずれた位置にある。例えば、入口は第１領域に設置され得、出口は第２領域に設置され得る。調節チャネルの入口及び出口５１６は、任意の数の方法で構成することができ、限定することを意図したものではない。更に、チャネル内の流体又は液体の流れの方向は、限定されない。例えば、一実施形態において、流体が各チャネルに入り及び出るよう構成され、これにより液体が一方向に流れるようにすることができる。他の一実施形態において、液体は互い違いの方向に流れるように構成することができ、例えば、隣接する各ラインには、交互に入口と出口が含まれ得る。この流体又は液体は、１つ以上の流入口又は入口へと流入し、次に例えば、本体５００の第１側に沿って長手方向に流れ、次にチャネルのそれぞれにおいて、本体５００の第２側に沿って反対の方向に、長手方向に流れ、そして１つ以上の流出口又は出口から流出するよう構成することができる。各チャネル内の流れの方向は同じである必要はない。加えて、調節チャネルは、チャネル間に液体を流すよう構成された１つ以上の入口／出口を有するよう構成することができる。例えば、容器が長手方向に延在する調節チャネルを有する一実施形態において、１本以上のチャネルには、別のチャネル又はラインに向かって延在する１本以上の横方向又は延在するラインが含まれ得、これによって互いに流体連通し得る。すなわち、液体は、本体に沿って長手方向に流れるだけでなく、接続されたチャネルを通ってこれらの間も流れるよう、構成することができる。
一実施形態において、壁５０８と５１０の間に間隔を空けた配置でチャネルが設置される。一実施形態において、チャネルは本体５００の周囲に、互いに対して等間隔で配置される。一実施形態において、チャネル内の流体又は液の流れの方向は、隣接チャネルで交互になっている。一実施形態において、入口チャネルと出口チャネルは本体周囲で交互になっている。一実施形態において、容器本体の少なくとも底部分には、相対的間隔に関して比較的密にチャネルが含まれている。チャネルは、一実施形態により、容器の中間部分又は赤道より上に設置され得る。
図１３〜図１４に示される容器における調節チャネルの数、形状、配置、中の流れ、及び／又は方向、並びに本体５００又は本体４００のいずれかにおけるチャネルの入口及び出口の配置は、限定されるべきものではない。また、調節チャネルの寸法（例えば直径又は幅）は、限定的ではない。チャネルの寸法は、例えば本体に含まれる調節チャネルの数に依存し、あるいは、チャネルが提供されるセグメント又は材料の寸法（例えば、本体の厚さなど、表面の厚さに基づく）に依存し得る。調節チャネルの寸法は更に、望ましい冷却の量にも基づき得る。
図に示すように、本体５００は長手方向スロット５０６、又は本明細書で言及される「スロット５０６」を含む。スロット５０６は例えば、第１端５０２と第２端５０４との間に延在し、実質的に管状の本体５００の上部分で完全な厚さＴ２を貫通して延在する。スロット５０６は、外側表面５１０から、内腔を形成する内側表面５０８の一部まで、本体を貫通して延在し得る。スロット５０６は、容器の壁内の隙間又は開口部を提供する。スロット５０６は、スロット４０６に関して前述したように、ＲＦ誘導場の印加中に容器の本体５００内の渦電流を利用及び／又は受容するよう構成され、よってこの詳細はここでは繰り返さない。容器内の渦電流は、第２誘導コイルのように作用し、第２の電流場を生成し、これが溶融可能材料に浸透してこれを溶融する。したがって、スロット５０６は、アークを実質的に低減又は防止し、同時に、依然としてその容器の壁が、プランジャを実質的に取り囲み、かつその中の材料を溶融することができるような寸法にすることができる。
この容器は、溶融部分／その内腔内で材料の温度測定を可能にする。一実施形態において、スロットの幅は、溶融可能材料の温度測定値を読み取るためのセンサ又はその他の検出装置の挿入を可能にするような寸法にすることができる。スロットの幅はまた、例えば、溶融した材料が閉じ込められている（溶融中に）ことを確認するため、容器内の溶融可能材料を観察することを可能にし得る。
スロット５０６は、例えば図１３に示すように、容器の上中央部分に沿って、又は最も上の部分に沿って、設置され得る。スロット５０６の側面は平行なエッジ５１８又は壁によって画定されてよく、このそれぞれは、水平軸に対して垂直な方向で横方向に延在する平行な面の上に設置される。
図１３に示すように、スロット５０６は、本体５００の第１端５０２と第２端５０４との間に長手方向に延在する長さＬ２を有する。スロット５０６の長さＬ２は、容器本体の全体長さに依存し得る。スロット５０６の両端は、一実施形態において、その端表面まで貫通することなく、端５０２と５０４の手前又はこれらに隣接して停止している。例えば、このスロットは、いずれかの端で剛性を提供し、本体の屈曲を低減又は実質的に防ぐために、容器の端より短く形成することができる。そのような端は、マニホールド位置、並びに、溶融した材料に対してプランジャにより圧力がかけられ金型に押し出される（射出される）位置に、対応することができる。スロットは、平行なエッジの間のスペースによって画定される幅Ｗ２を有する。スロット５０６は更に高さＨを有し（図示なし）、これは内側表面５０８と外側表面５１０との間の壁の厚さによって画定され得る。
本体４００に関して上述した寸法は、本体５００に同様に適用することができる。すなわち、一実施形態において、スロットの長さＬは、約１５０ミリメートル〜約２２５ミリメートルである。一実施形態において、スロットは、約１７５ミリメートルの長さを有する。一実施形態において、スロットは、約２１２ミリメートルの長さＬを有する。一実施形態において、スロットの幅Ｗは、約３．０ミリメートル〜約１５ミリメートルである。一実施形態において、スロットは約３．１７５ミリメートル（１／８インチ）の幅Ｗを有する。一実施形態において、壁の厚さＴは約３．０ミリメートル〜約１５ミリメートルである。ただし、上記のスロットの寸法範囲は単に例示目的であり、限定されるべきではなく、またここにおいて必須ではない。一実施形態において、スロットの寸法は、容器の寸法に基づいて構成することができる。一実施形態において、スロットは、誘導場の印加中に表面５１８と５２０との間のアーク形成（渦電流の結果生じる）が実質的に防止され、同時に、溶融可能材料に対して容器本体内に方向付けられた印加を可能にするような、寸法に構成される。
図１３は更に、本体５００がその少なくとも一方の端にフランジ５１２を有することを示している。フランジ５１２は、射出成形装置内に本体５００の端を固定し、かつ、射出成形装置に対して本体５００が動くのを防ぐよう構成される。フランジ５１２は、射出中に本体５００が引っ張り出されるのを防ぐことができる。例えば、プランジャ３３０が溶融した材料を本体５００から移動させ、金型へと射出する際、この本体５００には、射出プロセスが起こる際に力がかかる。プランジャ３３０からの前向き圧力により金型のキャビティが充填されると、ある程度の背圧が容器にかかり得る。フランジ５１２は、装置内に容器を安定化し保持するのに役立つ。
フランジ５１２は、突出した縁、エッジ、畝、又はガスケットの形状であり得る。これは、本体５００をまっすぐにし、定位置に保持し、及び／又は射出成形装置の他の物品に取り付けるために使用される。
フランジ５１２は、第１端５０２又は第２端５０４のいずれか一方に隣接して設置され得る。一実施形態において、図１３に示すように、フランジ５１２は第２端に隣接して設置される。一実施形態において、フランジ５１２は装置の金型側（プランジャ側の反対側）に挿入するよう構成される。フランジは、例えば金型３４０と移送スリーブ３５０との間の配置及び固定を行うよう構成される。
図１３に示すように、一実施形態において、入口及び出口５１６は、本体５００の第２端５０４に隣接して、かつフランジ５１２に対して、配置され得る。例えば、入口及び出口５１６は、少なくとも容器に流体を送達するのに使用される流体マニホールドの決定に基づいて製造することができる。
一実施形態において、容器の本体５００は、フランジ５１２の代わりに、溝を含み得る。例えば、溝は、第２端５０４に隣接して、あるいは装置に取り付けるよう構成された本体５００の端に隣接して、設置され得る。この溝に収まるように環が設置され得る。環と溝の組み合わせを使用して、上述のフランジと同様にして容器を固定することができる。
本体５００内を流体が通過するとき、このチャネルは真空圧により密封され得る。一実施形態において、フランジ５１２とは反対側の端を固定するため（すなわち、この場合は第１端５０２）、溶融プロセス中に調節チャネルの端の真空密封を可能にするための、キャップ５１４を受容するよう構成された受容部分がその中に設置され得る。キャップは、図４〜図１０を参照して前述されたように、本体５００の端５０２に固定することができる。この受容部分は、端５０２の端表面内に延在する陥凹ポケットの形態であり得る。この陥凹ポケットは、円形、環状、又は「Ｏ」形状を有し得る。キャップ５１４は、図１３に示すように、受容部分と実質的に同様の形状で形成され、その中に揃えられ挿入され得る。組立は前述と同様であり、キャップ５１４は（電子ビーム）溶接又はその他の機械加工を行って、端５０２に取り付けることができる（例えばスレッドを使用してねじ込む）。
図１４は、一実施形態により、螺旋状に取り巻く誘導コイル３２０を備えた射出成形装置における、図１３に示すような容器の俯瞰図を示す。非限定的な一実施形態において、誘導コイル３２０は、不均一な間隔で配置されたチューブを有する。容器は、フランジ５１２を介して装置に固定されている。図に示されているように、本体は装置内に延在する（例えば左側を参照）。冷却システム３６０からのチューブは、容器の固定された第２端５０４に隣接して、装置内に取り付けることができる。これで流体は、本体を調節するための入口及び出口５１６に導くことができる。第１端５０２は、キャップ５１４を介して固定することができる。使用時、容器３１２は真空源による真空下に置かれた周囲を取り巻くチューブ（例えば石英チューブ）（図示なし）を介して真空密閉され、流体が本体５００の調節チャネルを通って流れることで容器の温度が調節され、同時に溶融可能材料が内側スリーブ５０８内で溶融される。本体５００は真空密閉されており、空気には露出していない。溶融プロセスの後、プランジャ３３０が本体５００を通って動くことにより溶融した材料が成形のために射出され得る。
前述のように、一実施形態において、容器の長さに沿って平行に走る複数のスロットがある。例えば、２本以上のスロットを、容器壁を貫通して機械加工又は形成し、これにより容器内に隙間又は開口部を提供することができる。２本以上のスロットに関連する寸法は、同じ又は実質的に同様である必要はない。
明示的には記述されていないが、図４〜図１０の本体４００を参照して記述されている特徴は、図１３〜図１４の本体５００に適用することができ、逆もまた同様であり、よって限定されるべきものではないことが理解されよう。更に、図３の容器３１２を参照して記述されている特徴及び機能は、図４〜図１０及び図１３〜図１４の本体４００及び５００の代表的な実施形態両方に適用される。
温度調節チャネルを内部に又は伴って備え、プランジャ先端を実質的に取り囲むための壁を有する容器の、図に示されている実施形態以外の他の実施形態も、また包含される。
ここでも、容器の本体４００又は５００によって、プランジャ先端が内側表面４０８又は５０８内を通って動く際に、完全に取り囲まれたチューブ内を通過するかのように、位置を揃え安定化することが可能になり、同時に、好ましくない又は望ましくない遮蔽（これは鋳造又は成形に適切な温度に材料が達するのを妨げる可能性がある）を生じることなく、材料を溶融するために誘導コイルからの磁場を利用することができる。しかしながら、スロット４０６又は５０６は、誘導場（電流）が溶融のために印加されたときに、材料の溶融を少なくとも支援するために、温度調節された容器の本体内で及び／又は内部へと、渦電流を受容できるようにする。
したがって、上述の実施形態は、少なくとも１本のスロットを使用して溶融可能材料を溶融するため、内腔内に誘導場（渦電流）を許容することができ、プランジャ先端を実質的に取り囲むことができ、かつ、溶融した材料を金型に射出するためのショットスリーブとして（内腔を介して）作用することができる容器と、その使用方法とを示す。上述の特徴（例えば図３の容器３１２を参照して記述されたもの）及び機能に加え、本明細書に開示される容器は合金を含み、溶融されている間に、その合金を混入物のない状態に維持し、またその合金が装置を濡らさないようにする。本明細書に開示される容器は更に、機械的チャネルとして作用し（内腔及び溶融部分を介して）、このチャネルを通って、溶融した材料を金型へと押し出すことができ、またプランジャ先端が経路にわたって移動するための滑り面としてはたらく。熱的には、本開示の容器は、液体／冷媒と溶融した材料との間に熱伝導を提供する。電磁気的には、本開示の容器は電場（渦電流の形態で）と磁場の伝導体を提供する。本開示の容器はまた非常にクリーンであり、溶融した合金に異物を導入することがない。
本明細書の実施形態は、容器によって吸収されるエネルギー量を低減するのに役立ち、これにより、溶融される材料に対してより大きなエネルギーが供給される。より大きなエネルギーを供給できるため、システムがより高い溶融温度を達成できる。しかしながら、これは、誘導コイル３２０により大きなエネルギーを印加する必要があることを必ずしも意味するものではないことに留意されたい。むしろ、本明細書に記述されるもののような容器を利用した場合、より高い溶融温度が達成できるため、より小さなエネルギー印加が可能になることによって溶融プロセスが改善される。したがって、均一に鋳造されたより高品質の成形部品が得られる可能性は、プロセス中に使用される射出成形システム及び部品において材料に対して実施されるプロセスに依存する。溶融可能材料を均一に加熱し、このような射出成形装置の中にある溶融した材料の温度を維持することが、均一に成形された部品を形成するのに役立つ。本明細書のいずれかの代表的実施形態における容器３１６の構成及び設計は、そのような特徴を改善し提供することができる。
溶融可能材料は、任意の数の形態で溶融ゾーンに受容され得る。例えば、溶融可能材料は、インゴット（固体状態）、半固体状態、予熱されたスラリー、粉末、ペレットなどの形態で溶融ゾーンに供給され得る。いくつかの実施形態において、搭載ポート（例えば図３のインゴット搭載ポート３１８の図示例）が、射出成形装置３００の一部として設置され得る。搭載ポート３１８は、任意の数の場所で装置内に提供される別々の開口部又は領域であってもよい。一実施形態において、搭載ポート３１８は、装置の１つ以上の部分を通過する経路であり得る。例えば、材料（例えばインゴット）は、プランジャ３３０によって容器３１２内に水平方向に挿入することができ、あるいは、射出装置３００の金型側から水平方向に挿入することができる（例えば、金型３４０を通って、及び／又は任意の移送スリーブ３５０を通って、容器３１２内へ）。他の実施形態において、溶融可能材料は、他の方法及び／又は他の装置を用いて（例えば射出装置の反対側を通して）溶融ゾーン内に供給することができる。
材料を溶融する方法は、例えば図４〜図８の本体４００及び図１３の本体５００を参照して開示されたような特徴を有する容器３１２を、図３に示す装置３００のような射出成形装置と組み合わせて使用し、実施することができる。したがって、容器３１２に対する参照及び本開示に記述されているその特徴は、図４〜図８又は図１３〜図１４に示されている代表的な構造、並びに本明細書に開示されている容器に関するその他の実施形態の、いずれか又は両方に適用することができることが理解されよう。
溶融した材料を成形する方法を実施するために、装置３００は、例えば、長手方向及び／又は水平方向にプランジャ３３０を動かすことにより、材料を実質的に水平方向に金型３４０へと射出するよう構成することができる。よって、プランジャ３１８は、溶融のための材料を本体内に押し入れ、所望により、溶融プロセス中に容器及び溶融ゾーン内に材料を保持し、及び／又は溶融した材料を、実質的に水平方向に、容器３１２を通って移動させることにより（例えば右から左へ、金型３４０へ向かって）、溶融部分３１４から移動させるよう、構成することができる。上述のように、容器３１２の内壁４０８は、プランジャ３３０が移動して中を貫通する際に、その先端及び本体の移動に対応するよう構成される。
一実施形態により、材料が容器３１２内で溶融された後、プランジャ３３０を使用して、その溶融した材料を、容器３１２から、物体、部品又は構成片を成形するための金型３４０へと押し出すことができる。溶融可能材料が合金（例えばアモルファス合金）である場合において、金型３４０は、成形されたバルクアモルファス合金の物体、部品又は構成片を形成するように構成される。金型３４０は、溶融した材料を中に通して受容するための入口を有する。容器３１２の出口（例えば射出に使用される第２の端又は後端）と、金型３４０の入口は、一直線でかつ水平軸上に提供されてよく、これによりプランジャロッド３３０が、容器３１２の本体を通って水平方向に移動し、溶融した材料を、入口を通して金型３４０内へと射出する。
前述のように、金属又は合金などの材料を成形するのに使用される射出成形システム３００のようなシステムは、金型又はダイキャビティ内に溶融した材料を押し出す際、真空を利用することができる。射出成形システム３００は更に、図３に示すように、真空ポート３３３を介して少なくとも溶融ゾーンの容器３１２及び金型３４０に真空圧を印加するよう構成された、機能するよう接続された少なくとも１つの減圧源又はポンプ（図示なし）を含み得る。この真空圧は、中の材料を溶融し、移動又は移送し、成形するのに使用される射出成形システム３００の少なくとも部分に適用され得る。例えば、容器３１２及びプランジャロッド３３０は、溶融及び成形プロセス中に、その全体が減圧下にあってよく、及び／又は減圧槽内に封入されていてもよい。
一実施形態において、金型３４０は、材料を成形する際に内部の真空圧を調節するように構成された封入構造である真空金型である。例えば、一実施形態において、減圧金型３４０は、互いに対して隣接して（それぞれ）配置された、第１プレート（「Ａ」金型又は「Ａ」プレートとも呼ばれる）、第２プレート（「Ｂ」金型又は「Ｂ」プレートとも呼ばれる）を含む。第１プレートと第２プレートは一般にそれぞれ、それらの間で溶融した材料を成形するために、それぞれに伴う金型キャビティを有する。金型キャビティには、例えばＢＭＧ部品などの部品をその中で形成及び成形するための部品キャビティが含まれ得る。
一実施形態において、金型３４０のキャビティは、溶融ゾーンから任意の射出スリーブ又は移送スリーブ３５０を介して、それらの間に受容した溶融した材料を成形するよう構成される。一般に、金型３４０の第１プレートが移送スリーブ３５０に接続され得る。移送スリーブ３５０（時に、当該技術分野及び本明細書においてショットスリーブ、コールドスリーブ又は注入スリーブと呼ばれる）は、溶融ゾーン３１０と金型３４０との間に設置され得る。移送スリーブ３５０は、溶融した材料を受容し、その中を通して金型３４０へと（プランジャ３３０を使用して）移送することを可能にするよう構成された開口部を有する。この開口部は、水平軸（例えばＸ軸）に沿って水平方向に設置され得る。移送スリーブは、コールドチャンバである必要はない。一実施形態において、少なくともプランジャロッド３３０、容器３１２（例えばその受容部分又は溶融部分の内側壁）、及び移送スリーブ３５０の開口部は、一線上かつ水平軸上に設けられ、これによりプランジャロッド３３０は、溶融した材料を容器３１２から移送スリーブ３５０の開口部内へ、そして金型３４０へと移動させる（及び、その後通過させる）ために、容器３１２の本体を通って水平方向に移動できる。移送スリーブ３５０は更に、溶融及び成形プロセス中に、減圧下にあってよく、及び／又は減圧槽内に封入されていてもよい。
溶融した材料は、移送スリーブ３５０を通って水平方向に押され、入口（例えば第１プレート内）を介し、第１プレートと第２プレートとの間を通って金型キャビティ内に入る。材料の成形中、少なくとも第１プレート及び第２プレートは、その間にある材料（例えばアモルファス合金）が例えば酸素及び窒素に露出するのを実質的に排除するよう構成される。具体的には、プレート並びにそれらのキャビティから、大気空気が実質的に排除されるよう、真空が適用される。減圧は、減圧ライン及びポート３３３を介して接続された少なくとも１つの減圧源を使用して、減圧金型３４０の内部に印加される。例えば、システムの減圧又は減圧レベルは、溶融及びその後の成形サイクル中において、１×１０-1〜１×１０-4Ｔｏｒｒに保持され得る。別の一実施形態において、この減圧レベルは、溶融及び成形サイクル中において、１×１０-2〜約１×１０-4Ｔｏｒｒに保持される。もちろん、他の圧力レベル又は範囲、例えば、１×１０-9Ｔｏｒｒ〜約１×１０-3Ｔｏｒｒ、及び／又は１×１０-3Ｔｏｒｒ〜約０．１Ｔｏｒｒも使用することができる。真空イジェクタボックス（図示なし）は、金型３４０の第１プレートと第２プレートとの間の金型キャビティから、成形された（アモルファス合金）材料（又は成形された部品）を取り出すよう構成される。この取り出し機構は、成形された材料又は部品を外すために、作動するように構成された作動機構（図示なし）に関連付けられ又は接続される（例えば、少なくともプレート間の真空圧が解放された後、第１部品及び第２部品が互いからに離れるよう水平方向に動いた後に）。
装置３００には、任意の数又はタイプの金型を採用することができる。例えば、任意の数のプレートを、第１プレートと第２プレートとの間及び／又はこれらに隣接するように設けて、金型を形成することができる。例えば「Ａ」シリーズ、「Ｂ」シリーズ、及び／又は「Ｘ」シリーズの金型として当該技術分野で知られる金型を、射出成形システム／装置３００に取り付けることができる。
溶融される材料を均一に加熱し、このような射出成形装置３００の中にある溶融した材料の温度を維持することが、均一に成形された部品を形成するのに役立つ。単に例示目的のため、本開示全体で、溶融される材料は、固体状態の原材料であるインゴット３０５の形態であるものとして説明及び図示される。ただし、溶融される材料は、固体状態、半固体状態、予熱されたスラリー、粉末、ペレットなどの形態で、射出成形システム又は装置３００内に受容されてもよく、材料の形態は限定されないことに注意されたい。
容器の本体を形成するのに使用される材料及び製造プロセスは限定されない。一般に、本開示の容器の設計は、比較的容易に製造される。実質的に管状の設計により、例えば、金属の丸材から容器を製造するのに必要な機械加工が低減される。内側コアの内径を研磨又は研削するのは、小さなスロットのみを有するため、ずっと容易になる（例えば、壁に延在する大きな切り欠きに比べて）。これにより例えば、クロムを使用してメッキをより簡単に行うことができ、ここにおいてメッキ後に容器を研磨できる。
本明細書で開示される任意の実施形態において、容器３１２の本体は、任意の数の材料（例えば銅、銀）で形成することができ、これには、任意の表面若しくは部品の上の１つ以上のコーティング若しくは層、及び／又は構成又は設計が含まれることに留意されたい。例えば、１つ以上の表面は、内部に凹部又は溝を有してもよい。容器本体を形成するのに使用される材料、溶融される材料、及び材料の層は、限定することを意図したものではない。
容器３１２の本体は、材料又は合金の組み合わせを含む、１つ以上の材料から形成され得、又は１つ以上の材料を含み得る。例えば、容器３１２は、ステンレススチール（ＳＳ）、銅、銅ベリリウム、銅クロム、ａｍｃｏｌｌｏｙ、サイアロンセラミック、イットリア、ジルコニア、クロム、チタン、及び安定化セラミックコーティングからなる群から選択されるものなど、単金属又は金属の組み合わせを含み得る。一実施形態において、容器３１２は銅合金から形成される。一実施形態において、この容器３１２は、ＲＦ集約性の１つ以上の材料で形成され、又はその上にコーティングを有する。
一実施形態において、容器３１２の１つ以上の表面又は部品の上における、１つ以上のコーティング若しくは層は、断熱材熱バリヤ、又は導電体である。例えば、コーティングは、メッキ技法を用いて、容器３１２の内側スリーブに適用することができる。表面又は部品上のコーティング又は層は、必ずしも一貫している必要はない。すなわち、コーティング又は層化材料の適用領域は、全表面の被覆に限定されるわけではなく、また特定の厚さ又はパターンに限定されるわけでもない。任意の数及び／又はタイプの方法を使用して、容器３１２にコーティング材料を適用することができ、この方法は限定的であるべきではない。一実施形態において、コーティング又は層化材料は、セラミック、石英、ステンレススチール、チタン、クロム、銅、銀、金、ダイヤモンド状炭素、イットリア、酸化イットリウム、及びジルコニアからなる群の少なくとも１つを含み得る。これらのタイプの材料の付着により、表面硬さと耐摩耗性を提供することができ、同時に効率的な熱伝導のための伝導性が維持される。本開示の容器に対して、強化された導電性を備えたコーティングを適用することで、ボート内の渦電流密度を増加させることができ、これによりボート内の場の強さを高めることができる。
したがって、本開示は、システムの溶融及びプロセス温度を改善し、また電力消費を改善するよう設計された、温度調節された容器の実施形態について記述する。本明細書の実施形態は、プランジャ先端の側面を実質的に取り囲みながら、材料を溶融部分内で溶融するための渦電流の（二次）磁場を受容し利用することができる誘導場キャプチャーとして作用する容器を示す。加えて、本開示は、例えばバルクアモルファス合金などの材料を溶融するための、水平方向に利用されるそのような容器を提供する。更に、ダイ鋳造又は射出成形のための、溶融ゾーンとショットスリーブの組み合わせを提供する。したがって、装置及びシステムの操作は、この容器のコストを低減し、溶融物及び射出経路全体における構成要素の寸法制御を改善することにより、改善することができる。
詳しくは記述されていないが、本開示の射出システムは、１つ以上のセンサ（例えば温度センサ３６２）、流量計など（例えば温度、冷却水流量などをモニターするため）、及び／又は１つ以上のコントローラ３６４を含むがこれらに限定されない追加部品を含み得る。本明細書に開示される射出システムの任意の実施形態を用いて成形される（及び／又は溶融される）材料には、任意の数の材料が含まれ得、限定されるべきものではない。一実施形態において、鋳造成形される材料は、上記のように、アモルファス合金である。
実施形態の用途
本明細書に記述される装置及び方法は、様々な部品又は物品を形成するのに使用することができ、これは、例えば、ヤンキードライヤロール、自動車及びディーゼルエンジンのピストンリング、ポンプ構成部品（例えばシャフト、スリーブ、シート、インペラ、ケーシング部分、プランジャ）、ヴァンケルエンジン構成部品（例えば筐体、エンドプレート）、及び機械構成要素（例えばシリンダライナー、ピストン、バルブステム、液圧ラム）に使用することができる。実施形態において、装置及び方法は、電子デバイスの筐体又はその他の部品（例えば、デバイス又はその電気コネクタの筐体又はケーシングの一部）を形成するのに使用することができる。装置及び方法は、任意の消費者向け電子デバイス（例えば携帯電話、デスクトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、及び／又は携帯型音楽プレーヤ）の部分を製造するのにも使用することができる。本明細書で使用されるとき、「電子デバイス」とは、消費者向け電子デバイスなどの任意の電子デバイスを指し得る。例えば、この電子デバイスは、携帯電話及び固定電話などの電話、及び／又は、例えばｉＰｈｏｎｅ（商標）を含めたスマートフォン、及び電子ｅメール送信／受信デバイスなどの、任意の通信デバイスであり得る。この電子デバイスは、デジタルディスプレイ、ＴＶモニタ、電子ブックリーダ、携帯ウェブブラウザ（例えば、ｉＰａｄ（商標））、及びコンピュータモニタなどの、ディスプレイの一部とすることができる。この電子デバイスはまた、携帯ＤＶＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、ブルーレイディスクプレーヤ、ビデオゲームコンソール、携帯音楽プレーヤ（例えば、ｉＰｏｄ（商標））などの音楽プレーヤなどを含めた、娯楽デバイスとすることもできる。この電子デバイスはまた、画像、ビデオ、音声のストリーミングを制御することなどの、制御を提供するデバイス（例えば、Ａｐｐｌｅ ＴＶ（商標））の一部とすることもでき、又は電子デバイス用の遠隔制御装置とすることができる。この電子デバイスは、コンピュータ、あるいはハードドライバタワーの筺体若しくはケーシング、ノートブック筺体、ノートブックキーボード、ノートブックトラックパッド、デスクトップキーボード、マウス、及びスピーカーなどの、コンピュータ付属品の一部とすることができる。このコーティングはまた、腕時計又は時計などのデバイスにも適用することができる。
本発明は、限られた数の実施形態との関連で、本明細書で説明及び例示されるが、本発明は、本発明の趣旨及び本質的特性から逸脱することなく、多くの形態で具体化することができる。それゆえ、本開示の要約書で説明されるものを含めた、例示及び説明される実施形態は、全ての点で、制限するものではなく、例示として見なされるべきである。本発明の範囲は、上述の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって指示されるものであり、この特許請求の範囲の均等物の意味及び範囲内に含まれる全ての変更は、その特許請求の範囲内に包含されることが意図される。

Claims (20)

  1. 温度調節された容器であって、
    前記容器は、円柱軸を有する実質的に円筒状の本体を備え、
    前記本体は、第１端と、第２端と、前記本体の前記第１端と前記第２端との間に延びる実質的に円筒状の内壁と、を有し、
    前記内壁は、アモルファス合金を、溶融中、前記円柱軸に垂直な方向に支持する連続した第１部分と、前記本体の前記第１端から前記本体の前記第２端に向けて前記本体の全厚さに亙って延びるスロットを画定する一対の端部を含む第２部分と、を含み、前記スロットは、前記連続した第１部分に亙って配置され、
    前記容器は、前記本体内に液体を流すよう構成された、１本以上の温度調節チャネルを備える、容器。
  2. 前記本体は、外壁を更に画定し、前記１本以上の温度調節チャネルは、前記内壁と前記外壁との間にある、請求項１に記載の容器。
  3. 前記一対の端部は、前記内壁と前記外壁との間に延び、前記一対の端部は、互いに平行である、請求項２に記載の容器。
  4. 前記１本以上の温度調節チャネルの端を密封するために前記本体の前記第１端に配置されたキャップを更に備える、請求項１に記載の容器。
  5. 前記本体の前記第１端において、陥凹ポケットを更に備え、前記キャップは、前記陥凹ポケット内に少なくとも部分的に配置されている、請求項４に記載の容器。
  6. 前記本体は、前記本体を射出成形装置に固定して前記射出成形装置に対する前記本体の動きを妨げるためのフランジを更に含む、請求項１に記載の容器。
  7. 装置であって、
    前記装置は、水平方向に向けられた実質的に円筒状の容器を備え、
    前記容器は、アモルファス合金を、溶融中、鉛直方向に支持する連続した底部と、前記の容器の第１端から前記容器の第２端に向けて延びるスロットによって分割され、前記底部の上に水平方向に延びる上部と、を含み、
    前記装置は、前記容器内の前記アモルファス合金を溶融するよう構成された、前記容器を少なくとも部分的に取り囲む誘導コイルを備え、
    前記装置は、前記容器内を水平方向に動くよう構成された先端を備えたプランジャロッドを備える、装置。
  8. 前記容器は、内部に流体を流すことにより前記アモルファス合金の溶融中に前記容器の温度を調節するよう構成された１本以上の温度調節チャネルを更に含む、請求項７に記載の装置。
  9. 前記容器は、内壁と外壁とを更に含み、前記１本以上の温度調節チャネルは、前記内壁と前記外壁との間に設置される、請求項８に記載の装置。
  10. 前記アモルファス合金の溶融後に前記容器から溶融した材料を受容するよう構成された金型を更に備える、請求項７に記載の装置。
  11. 前記容器は、前記容器を前記装置に固定して前記装置に対する前記容器の動きを妨げるためのフランジを更に含む、請求項７に記載の装置。
  12. アモルファス材料を容器の連続した表面上に置く工程と、
    前記容器を少なくとも部分的に取り囲む誘導コイルを作動して、前記容器の厚さに亙って延びる単一のスロットを通って前記容器に入る磁場に起因する渦電流を前記容器の内表面上に生成し、それにより溶融した材料を形成する工程と、
    前記誘導コイルの作動中に前記容器の温度を調節する工程と、を含む、方法。
  13. 前記誘導コイルの作動を停止する工程と、
    前記容器内のプランジャを使用して前記容器から前記溶融した材料を射出する工程と、を更に含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記容器は、水平軸に沿って配置され、前記プランジャを使用して前記容器から前記溶融した材料を射出する前記工程は、金型に向かって水平方向に前記プランジャを動かすこと
    を含む、請求項１３に記載の方法。
  15. 容器であって、
    前記容器は、本体を備え、
    前記本体は、
    前記本体の第１端と前記本体の第２端の間に延び、その上に溶融可能材料を受容するように構成された内側表面と、
    外側表面と、
    前記本体の前記第１端から前記本体の前記第２端に向けて前記外側表面から前記内側表面まで前記本体を通って延びる、少なくとも１本のスロットと、
    前記内側表面と前記外側表面との間で前記本体の前記第１端と前記第２端の間に延びる温度制御チャネルと、
    前記温度制御チャネルを通って流体を流すように前記温度制御チャネルと流体結合している入口および出口と、を画定し、
    前記容器は、前記本体に結合され、前記温度制御チャネルの端を密封するように構成されたキャップを備える、容器。
  16. 前記容器を少なくとも部分的に取り囲み前記容器内で溶融可能材料を溶融するよう構成された誘導コイルと共に、前記本体は、水平方向で使用するよう構成されている、請求項１５に記載の容器。
  17. 前記容器を射出成形装置に固定して前記射出成形装置に対する前記本体の動きを妨げるためのフランジを更に備える、請求項１５に記載の容器。
  18. 前記スロットは、前記第２部分内に画定されたスロットのみである、請求項１に記載の容器。
  19. 前記スロットは、前記本体の全長さに沿って延びている、請求項１に記載の容器。
  20. 前記スロットは、前記容器の本体の全長さに沿って延びている、請求項７に記載の装置。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HUE061859T2 (hu) * 2012-06-25 2023-08-28 Huawei Tech Co Ltd Graduális ideiglenes réteghozzáférésû képek videó tömörítésben
US9873151B2 (en) * 2014-09-26 2018-01-23 Crucible Intellectual Property, Llc Horizontal skull melt shot sleeve
AT517241B1 (de) 2015-06-08 2017-12-15 Engel Austria Gmbh Formgebungsmaschine und Verfahren zum induktiven Erhitzen
EP3632366B1 (en) * 2016-09-11 2021-06-02 Tulsa Dental Products LLC System for providing endodontic material using induction heating
CN110225932B (zh) * 2017-01-25 2021-11-19 Dic株式会社 活性能量射线固化型水性树脂组合物及无机材料薄膜用底涂剂
CN113245925B (zh) * 2021-05-13 2022-01-28 哈尔滨学院 一种遥感无人机固定件加工系统
CN117583578B (zh) * 2023-12-07 2024-06-11 东营市特种设备检验研究院 一种石油压裂容器生产装置及生产方法

Family Cites Families (96)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB392764A (en) 1931-07-01 1933-05-25 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to electric furnaces
GB574914A (en) 1943-02-25 1946-01-25 Standard Telephones Cables Ltd Improvements relating to high frequency electric induction heating
GB784363A (en) 1954-09-27 1957-10-09 Asea Ab Improvements in electric furnaces for the production of silicon and other materials having similar conditions of reaction
SE329883B (ja) 1969-06-24 1970-10-26 Asea Ab
JPS518097B1 (ja) 1970-12-29 1976-03-13
US4049384A (en) * 1975-04-14 1977-09-20 Arthur D. Little, Inc. Cold crucible system
US4040845A (en) 1976-03-04 1977-08-09 The Garrett Corporation Ceramic composition and crucibles and molds formed therefrom
US4135568A (en) 1977-11-15 1979-01-23 Reynolds Metals Company Shield for electromagnetic continuous casting system
JPS5536033A (en) 1978-09-05 1980-03-13 Honda Motor Co Ltd Temperature control device for pressure casting machine
US4265294A (en) 1979-05-30 1981-05-05 Olin Corporation Duflex impedance shield for shape control in electromagnetic casting
US4550412A (en) 1984-01-06 1985-10-29 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Carbon-free induction furnace
US4612973A (en) 1984-08-31 1986-09-23 Northeastern University Cold-hearth melt-spinning apparatus for providing continuous casting of refractory and reactive alloys
US4799532A (en) 1986-02-28 1989-01-24 Gte Products Corporation Method of making a crucible and melting reactive metal alloys
US4693299A (en) 1986-06-05 1987-09-15 Westinghouse Electric Corp. Continuous metal casting apparatus
US4678024A (en) 1986-06-10 1987-07-07 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Horizontal electromagnetic casting of thin metal sheets
US4738713A (en) 1986-12-04 1988-04-19 The Duriron Company, Inc. Method for induction melting reactive metals and alloys
DE3722795A1 (de) 1987-07-10 1989-01-19 Amepa Vorrichtung zum detektieren von in einem fluss einer metallschmelze mitfliessender schlacke
DE3811112A1 (de) 1988-03-31 1989-10-12 Fritz Mueller Spritzgussverfahren fuer kunststoffe und spritzgussform
CA2010961C (en) 1990-02-27 1997-03-11 Harald Schmidt Injection molding manifold having a pair of cooling bores on opposite sides of the melt passage
US5003551A (en) 1990-05-22 1991-03-26 Inductotherm Corp. Induction melting of metals without a crucible
JPH0472929A (ja) 1990-07-13 1992-03-06 Toshiba Corp 路側放送システム
FR2665654B1 (fr) 1990-08-09 1994-06-24 Armines Machine de coulee sous pression d'un alliage metallique a l'etat thixotropique.
US5087804A (en) 1990-12-28 1992-02-11 Metcal, Inc. Self-regulating heater with integral induction coil and method of manufacture thereof
JPH06212205A (ja) 1993-01-11 1994-08-02 Toyo Mach & Metal Co Ltd アモルファス金属製品の製造法及びアモルファス金属製品製造用成形物
US5368659A (en) 1993-04-07 1994-11-29 California Institute Of Technology Method of forming berryllium bearing metallic glass
US5288344A (en) 1993-04-07 1994-02-22 California Institute Of Technology Berylllium bearing amorphous metallic alloys formed by low cooling rates
JP2647799B2 (ja) 1994-02-04 1997-08-27 日本碍子株式会社 セラミックスヒーター及びその製造方法
US5487421A (en) 1994-06-22 1996-01-30 Inland Steel Company Strip casting apparatus with electromagnetic confining dam
JPH0813111A (ja) 1994-06-29 1996-01-16 Fuji Kogyo Kk 溶融亜鉛めっき装置
US5618359A (en) 1995-02-08 1997-04-08 California Institute Of Technology Metallic glass alloys of Zr, Ti, Cu and Ni
US5976247A (en) 1995-06-14 1999-11-02 Memc Electronic Materials, Inc. Surface-treated crucibles for improved zero dislocation performance
US5711363A (en) 1996-02-16 1998-01-27 Amorphous Technologies International Die casting of bulk-solidifying amorphous alloys
US5735975A (en) 1996-02-21 1998-04-07 California Institute Of Technology Quinary metallic glass alloys
JPH109769A (ja) * 1996-06-24 1998-01-16 Fuji Electric Co Ltd 誘導加熱装置
US5896642A (en) 1996-07-17 1999-04-27 Amorphous Technologies International Die-formed amorphous metallic articles and their fabrication
US5787959A (en) 1996-12-02 1998-08-04 General Motors Corporation Gas-assisted molding of thixotropic semi-solid metal alloy
JP3808167B2 (ja) 1997-05-01 2006-08-09 Ｙｋｋ株式会社 金型で加圧鋳造成形された非晶質合金成形品の製造方法及び装置
JPH10208860A (ja) * 1997-01-21 1998-08-07 Daido Steel Co Ltd 金属溶解装置
JP3011904B2 (ja) 1997-06-10 2000-02-21 明久 井上 金属ガラスの製造方法および装置
DE69808708T2 (de) 1997-08-08 2003-06-12 Sumitomo Rubber Ind Verfahren zur Herstellung eines geformten Produktes aus amorphem Metall
JP3616512B2 (ja) 1997-12-10 2005-02-02 住友ゴム工業株式会社 非晶質合金製造用の金型
US6021840A (en) 1998-01-23 2000-02-08 Howmet Research Corporation Vacuum die casting of amorphous alloys
US5983976A (en) 1998-03-31 1999-11-16 Takata Corporation Method and apparatus for manufacturing metallic parts by fine die casting
JP3017498B2 (ja) 1998-06-11 2000-03-06 住友ゴム工業株式会社 非晶質合金製造装置及び非晶質合金の製法
JP3882013B2 (ja) 1998-07-14 2007-02-14 池田孝史 鋳造装置の給湯装置
US20020005233A1 (en) 1998-12-23 2002-01-17 John J. Schirra Die cast nickel base superalloy articles
EP1152851B1 (en) 1998-12-23 2007-08-01 United Technologies Corporation Die casting of high temperature material
EP1013363B1 (en) 1998-12-23 2005-03-02 United Technologies Corporation Apparatus for die casting material having a high melting temperature
DE19902002A1 (de) 1999-01-21 2000-07-27 Arno Schmidt Induktionstiegelrinnenofen
JP2000292071A (ja) * 1999-04-08 2000-10-20 Daido Steel Co Ltd 実質的に無重力環境における金属材料の溶解凝固装置
JP3784578B2 (ja) 1999-05-19 2006-06-14 Ｙｋｋ株式会社 金型で加圧鋳造成形された非晶質合金成形品の製造方法及び装置
US6210478B1 (en) * 1999-07-09 2001-04-03 General Electric Company Refining and analysis of material using horizontal cold-crucible induction levitation melting
JP2001071113A (ja) 1999-09-07 2001-03-21 Akihisa Inoue 非晶質合金成形品の製造装置
JP2001259821A (ja) 2000-03-24 2001-09-25 Akihisa Inoue 非晶質合金成型品の製造装置、製造用金型及び製法
US6325868B1 (en) 2000-04-19 2001-12-04 Yonsei University Nickel-based amorphous alloy compositions
JP3805601B2 (ja) 2000-04-20 2006-08-02 独立行政法人科学技術振興機構 高耐蝕性・高強度Ｆｅ−Ｃｒ基バルクアモルファス合金
JP4638002B2 (ja) 2000-07-21 2011-02-23 高周波熱錬株式会社 太陽電池用シリコンの製造方法および装置
WO2002095077A2 (en) 2000-11-14 2002-11-28 California Institute Of Technology Methods and apparatus for using large inertial body forces to identify, process and manufacture multicomponent bulk metallic glass forming alloys, and components fabricated therefrom
CN1295371C (zh) 2001-09-07 2007-01-17 液态金属技术公司 形成具有高弹性极限的非晶态合金模制品的方法
DE60329094D1 (de) 2002-02-01 2009-10-15 Liquidmetal Technologies Thermoplastisches giessen von amorphen legierungen
JP4012442B2 (ja) 2002-07-23 2007-11-21 株式会社ソディックプラステック 軽金属射出成形機の射出装置
JP3993813B2 (ja) 2002-10-31 2007-10-17 有限会社リムテック 溶融金属材料の射出装置
WO2004092428A2 (en) 2003-04-14 2004-10-28 Liquidmetal Technologies, Inc. Continuous casting of bulk solidifying amorphous alloys
US7235910B2 (en) 2003-04-25 2007-06-26 Metglas, Inc. Selective etching process for cutting amorphous metal shapes and components made thereof
JP4098151B2 (ja) 2003-05-09 2008-06-11 東芝機械株式会社 射出装置および鋳造方法
KR100578257B1 (ko) 2003-06-03 2006-05-15 고동근 다이케스팅기
WO2005004559A2 (en) 2003-06-26 2005-01-13 Inductotherm Corp. Electromagnetic shield for an induction heating coil
WO2005033350A1 (en) 2003-10-01 2005-04-14 Liquidmetal Technologies, Inc. Fe-base in-situ composite alloys comprising amorphous phase
EP1524048B1 (de) 2003-10-15 2007-02-28 Fondarex S.A. Druck- oder Spritzgiessmaschine
JP4339135B2 (ja) 2004-01-15 2009-10-07 Ｙｋｋ株式会社 非晶質合金成形用の射出鋳造装置
KR101247410B1 (ko) 2004-03-25 2013-03-25 가부시키가이샤 토호쿠 테크노 아치 금속유리 적층체, 그 제조방법 및 그 이용
WO2005097450A1 (ja) 2004-03-31 2005-10-20 Konica Minolta Opto, Inc. 光学素子成形用金型の製造方法
US7488170B2 (en) 2004-04-09 2009-02-10 Konica Minolta Opto, Inc. Metallic mold for optical element and optical element
CN100473472C (zh) 2004-05-28 2009-04-01 日本碍子株式会社 金属玻璃的成形方法
MX2007009599A (es) * 2005-02-10 2008-01-29 Cyco Systems Corp Pty Ltd Aparato y metodo para mezclar, agitar y transportar materiales compuestos metalicos o de matriz de metal fundido o semisolido.
JP2006289466A (ja) 2005-04-13 2006-10-26 Toyo Mach & Metal Co Ltd 射出成形装置およびその成形制御方法
US20060291529A1 (en) 2005-05-26 2006-12-28 Haun Robert E Cold wall induction nozzle
JP4512542B2 (ja) * 2005-09-22 2010-07-28 田中貴金属工業株式会社 浮揚溶解鋳造法及び該鋳造法で使用される水冷坩堝
DE112006002822B4 (de) 2005-10-19 2013-07-25 Tokyo Institute Of Technology Korrosions- und wärmebeständige Metalllegierung für eine Formmatrize und daraus hergestellte Matrize
US8480864B2 (en) 2005-11-14 2013-07-09 Joseph C. Farmer Compositions of corrosion-resistant Fe-based amorphous metals suitable for producing thermal spray coatings
CN100355519C (zh) * 2006-07-07 2007-12-19 瑞玛泰（北京）科技有限公司 镁合金液态金属控制装置
WO2008030502A2 (en) 2006-09-05 2008-03-13 California Institute Of Technology Amorphous fe and co based metallic foams and methods of producing the same
WO2008046219A1 (en) 2006-10-19 2008-04-24 G-Mag International Inc. Process control method and system for molding semi-solid materials
CN101675174A (zh) 2007-02-13 2010-03-17 耶鲁大学 压印和擦除非晶态金属合金的方法
JP2009068101A (ja) 2007-09-18 2009-04-02 Tohoku Univ 大型バルク金属ガラスおよび大型バルク金属ガラスの製造方法
WO2009067512A1 (en) 2007-11-20 2009-05-28 Buhlerprince, Inc. Vacuum die casting machine and process
JP2009173964A (ja) 2008-01-22 2009-08-06 Seiko Epson Corp 金属ガラス合金複合体、及び金属ガラス合金複合体の製造方法
JP2009172627A (ja) 2008-01-23 2009-08-06 Seiko Epson Corp 金属ガラス合金成形体の製造方法
US20090321037A1 (en) 2008-06-27 2009-12-31 Ultradent Products, Inc. Mold assembly apparatus and method for molding metal articles
JP4679614B2 (ja) * 2008-08-05 2011-04-27 美和ロック株式会社 ダイカストマシン
IT1394098B1 (it) 2009-03-24 2012-05-25 Brembo Ceramic Brake Systems Spa Forno ad induzione e processo di infiltrazione
US20120125071A1 (en) 2009-03-27 2012-05-24 Jan Schroers Carbon molds for use in the fabrication of bulk metallic glass parts and molds
KR101718562B1 (ko) 2009-05-19 2017-03-22 캘리포니아 인스티튜트 오브 테크놀로지 강철-기반 벌크 금속성 유리 합금
EP2446702B1 (en) 2009-06-21 2016-01-27 Inductotherm Corp. Electric induction heating and stirring of an electrically conductive material in a containment vessel
US8327914B2 (en) 2009-11-06 2012-12-11 National Research Council Of Canada Feeding system for semi-solid metal injection
JP2014530762A (ja) * 2011-10-14 2014-11-20 クルーシブルインテレクチュアル プロパティ エルエルシーＣｒｕｃｉｂｌｅ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｌｌｃ インライン温度制御溶融のための閉じ込めゲート

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