JPH10216920A - 非晶質合金の成形装置及び成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブロック状等の肉厚の非晶質合金を、内部が
結晶化することなく、成形する。 【解決手段】 上型４９、下型５２及びスリーブ５１に
よって非晶質合金を保持し、ヒータ４４内で過冷却液体
域の温度に加熱し、ヒータ４４内で加圧し、成形する。
成形後、上下型４９，５２、スリーブ５１をヒータ４４
から下降させ、冷却アーム４６ａ，４６ｂでチャック
し、冷却アーム４６ａ，４６ｂに供給される冷却媒体に
より急速に冷却する。熱伝導で急冷でき、非晶質合金５
０ａの内部の結晶化を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非晶質合金、特に
バルク材となっている非晶質合金を成形する成形装置及
び成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】非晶質合金の成形は、そのガラス遷移温
度Ｔｇと結晶化温度Ｔｘとの間の過冷却液体域で行われ
る。過冷却液体域では、非晶質合金が良好な粘性流動を
示すためである。この過冷却液体域での従来の成形とし
ては、特開平５−３０９４２７号公報に記載された方法
が知られている。

【０００３】図１０は、この従来の成形方法を示し、成
形を行う成形金型１００及び一対のクランプ金型１１０
が成形室１２０内に配置されている。成形は、一対のク
ランプ金型１１０によって板状バルク材１３０となって
いる非晶質合金を成形金型１００上で保持し、板状バル
ク材１３０の上方に配置された加熱流体供給管１４０か
ら、高温加圧ガスを供給することによって行われる。こ
のガスの供給によって、バルク材１３０がガラス遷移温
度Ｔｇと結晶化温度Ｔｘとの間の温度に加熱される。そ
して、この温度を保持した状態で、バルク材１３０の両
面に圧力差を生じさせることにより、バルク材１３０を
成形金型１００にガス圧で押し付け、この押し付けによ
って成形するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】肉厚が薄い板状の非晶
質合金材の成形加工では、強制空冷による冷却が可能で
あるが、板状以外の肉厚形状のバルク材、例えば円柱状
のバルク材等は均一な冷却は困難である。冷却では、表
面から徐々に冷却されるため、冷却能力が小さいと、肉
厚のバルク材では、内部の冷却が遅くなるため、内部は
冷却される前に結晶化するためである。従って、上述し
た従来の成形では、薄肉板状の非晶質合金材の成形加工
は可能であるが、肉厚形状の非晶質合金のバルク材の成
形加工ができないという問題点がある。

【０００５】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みなされたもので、内部が結晶化する前に過冷却液体
域よりも低い温度に冷却することにより、肉厚の非晶質
合金の成形を可能とした成形装置および成形方法を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の成形装置は、 密閉可能な真空チ
ャンバーと、この真空チャンバー内に配置され、非晶質
合金を押圧して成形する一対の金型と、この金型による
成形を行うため、少なくとも一方の金型を他方の金型に
押圧するプレス軸と、前記非晶質合金を前記金型と共に
非晶質合金の過冷却液体域の温度まで加熱する加熱装置
と、前記金型が加熱装置の内部及び外部に位置するよう
に金型と加熱装置とを相対的に移動させる移動手段と、
前記加熱装置の外部に位置した金型に対し冷却を行っ
て、前記非晶質合金の内部が結晶化する前に前記過冷却
液体域よりも低い温度に冷却する冷却装置と、を備えて
いることを特徴とする。

【０００７】この構造において、加熱装置によって過冷
却液体域の温度に加熱された非晶質合金は、プレス軸の
作動によって金型内で押圧されて成形される。冷却装置
は、成形後の非晶質合金を金型と共に、加熱装置の外部
で冷却する。この冷却は、非晶質合金の内部が結晶化す
る前の過冷却液体域よりも低い温度となるように行うた
め、非晶質合金の内部が結晶化することなく、成形する
ことができる。従って、肉薄の場合はもちろん、肉厚の
バルク材であっても、良好に成形することができる。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明であっ
て、前記冷却装置は、前記プレス軸の押圧方向と交差す
る方向から前記金型を包囲する少なくとも一対の冷却部
材と、この冷却部材の冷却媒体を供給する供給管と、冷
却部材を前記金型に対して進退させる進退部材と、を備
えていることを特徴とする。

【０００９】冷却部材が金型を包囲して冷却するため、
金型との接触面積が大きく、効率の良い冷却が可能とな
る。進退部材は、この冷却部材を金型に対して進退させ
るため、冷却部材が金型の駆動の邪魔となることがな
い。

【００１０】請求項３の発明の成形方法は、一対の金型
間に非晶質合金を配置した状態で真空チャンバー内を減
圧し、前記非晶質合金を金型と共に非晶質合金の過冷却
液体域の温度まで加熱する加熱工程と、加熱された非晶
質合金を金型で押圧して成形する成形工程と、非晶質合
金の内部が結晶化する前に、前記過冷却液体域よりも低
い温度となるように非晶質合金を金型と共に冷却する冷
却工程と、を備えていることを特徴とする。

【００１１】加熱工程では非晶質合金を成形容易な温度
とし、成形工程では非晶質合金を成形する。その後の冷
却工程では、結晶化以前に非晶質合金の内部を過冷却液
体域より低い温度に冷却するため、肉厚肉薄に限らず、
非晶質合金の成形が可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）図１において、ロア架台２に上に真空
チャンバー１が載置されている。真空チャンバー１は直
方体形状となっており、その正面には、ヒンジ６によっ
てワーク取り出し用の扉３５が開閉自在に取り付けられ
ており、扉３５を閉じることにより、内部が密閉状態と
なる。この真空チャンバー１は右側面に排気管５が接続
されており、この排気管５がロータリーポンプ４とディ
フュージョンポンプ３と接続されている。これにより真
空チャンバー１の内部は、１０^-3Ｐａの圧力まで減圧す
ることができる。なお、真空チャンバー１の開閉は取手
２５によって可能となっており、又、真空チャンバー１
は扉３５に取り付けられた窓部３２を介して内部を見る
ことができる。また、真空チャンバー１内の１０^-1Ｐａ
未満の低真空を測定するため、ブルドン管真空計８がフ
ランジ２４を介してチャンバー１の上面に取り付けら
れ、１０^-3Ｐａ程度の高真空を測定するための電離真空
計３８が図示せぬフランジを介して後述の如く真空チャ
ンバー１の右側面（図２参照）に取り付けられている。

【００１３】ロア架台２上には、真空チャンバー１の周
囲に立設した４本の支柱９ａ及び支柱９ａ上端に掛け渡
された上板材９ｂからなるアッパー架台９が取り付けら
れており、このアッパー架台９上にアッパーベース２２
が設けられている。アッパーベース２２は後述するプレ
ス軸１０を上下動させるプレス軸駆動手段を取り付ける
ためのものである。又、アッパーベース２２には、２本
で一対となったスライドシャフト３０及びこのスライド
シャフト３０の前後両側に配置された４本の支柱３１が
取り付けられている（なお、図１においては、支柱３１
は後側の２本のみを示している）。これらのスライドシ
ャフト３０及び支柱３１の上端には、ボールネジベース
２０が取り付けられ、このボールネジベース２０上に４
本の支柱５８が立設され、支柱５８上にモータベース１
９が取り付けられている。

【００１４】このモータベース１９には、サーボモータ
１８が取り付けられている。サーボモータ１８はプレス
加工のためのモータであり、その出力軸にジョイント１
７、サポートユニット１６を介してボールネジ１５が取
り付けられている。このボールネジ１５には、スライド
ユニット１３が連結されている。スライドユニット１３
はスライドブシュ１４を介して上述したスライドシャフ
ト３０に摺動可能となっている。これにより、スライド
ユニット１３は、サーボモータ１８が駆動し、ボールネ
ジ１５が回転することにより、上下方向に移動する。

【００１５】スライドユニット１３の下部には、プレス
荷重測定を行うロードセル１２と、プレス軸ベース１１
とがショルダボルト２１によって取り付けられている。
プレス軸ベース１１はプレス軸１０に取り付けられ、プ
レス軸１０は後述するように、上型４９（図３参照）を
押圧するようになっている。２６はロア架台２に取り付
けられた電源パネルである。又、以上の構造からなる装
置は、制御状況をモニタする制御パネル２９及び信号処
理を行うコントロールボックス２８を介してパソコン等
の制御装置２７に接続されている。

【００１６】真空チャンバー１の右側面には、図２
（ａ）で示すように、メインバルブ７を有した排気管５
が右側に、真空チャンバー１内の圧力を測定するための
電離真空計３８が専用フランジ（図示省略）を介して中
央上部に、電流導入用フランジ３６が左上部に、冷却媒
体導入用フランジ３７が左中央部に、ガス導入用フラン
ジ３９が中央部に、荒引き排気管３４が左下部にそれぞ
れ配置されている。電流導入用フランジ３６は、真空チ
ャンバー１内部の中央部分に配置された加熱手段として
のヒータ４３（図３参照）に通電するためのものであ
り、そのためのヒータ用コード（図示省略）が内部に挿
通されている。冷却媒体導入用のフランジ３７は、温度
調整された冷却媒体を真空チャンバー１に供給するもの
であり、このため図３に示すように、冷却媒体を導入す
るための供給管５４が挿通する。この供給管５４は、フ
ランジ３７を介して真空チャンバー１の外側に設けられ
た冷却媒体循環装置（図示省略）に接続されている。
又、供給管５４は図３に示すように、真空チャンバー１
内に設けられた冷却部材としての冷却アーム４６ａ，４
６ｂに冷却媒体を供給するものである。なお、冷却媒体
としては、エチレングリコールなどの熱容量の大きなク
ーラントが使用される。ガス導入用フランジ３９は、不
活性ガスを真空チャンバー１内に導入するためのもので
ある。荒引き排気管３４はロータリーポンプ４に接続さ
れる。

【００１７】真空チャンバー１の左側面には、図２
（ｂ）で示すように、熱電対導入用フランジ４０が中央
部分に取り付けられている。熱電対導入用フランジ４０
は、図３に示すように、熱電対４５を真空チャンバー１
に導入するためのものである。この熱電対４５は、図３
に示すように、下型５２及び上型４９をガイドする円筒
状のスリーブ５１に接続されている。なお、円筒状のス
リーブ５１はこれらの型５２，４９のそれぞれの成形面
外周部分を、その内周面でガイドするものであり、金型
のいずれか一方をプレス軸１０の押圧方向に案内するス
リーブ部として機能する。

【００１８】図３は真空チャンバー１の内部構造を示
し、下部には上述した冷却アーム４６ａ，４６ｂが配置
されている。これらの冷却アーム４６ａ，４６ｂは真空
チャンバー１の左右側壁の外面に取り付けられた水平直
動機３３ａ，３３ｂの出力軸に装着されている。水平直
動機３３ａ，３３ｂは、その駆動によって冷却アーム４
６ａ，４６ｂを水平方向に進退させる進退部材として機
能する。冷却アーム４６ａ，４６ｂの先端面は、円筒状
スリーブ５１の全周に密着状に囲む半円形となってお
り、冷却アーム４６ａ，４６ｂがスリーブ５１に当接す
ることにより、スリーブ５１の全周を包むことができ
る。

【００１９】真空チャンバー１の下部中央には、下型５
２及び上型４９が対向状態で配置されると共に、これら
が挿入される円筒状のスリーブ５１が配置されている。
この場合、下型５２及びスリーブ５１は台座５３上に載
置されている。台座５３は、下型５２及び上型４９をプ
レス軸１０と平行に位置出しするものであり、真空チャ
ンバー１の底壁の外面に取り付けられた上下直動機３３
ｃの出力軸に取り付けられている。上下直動機３３ｃ
は、その駆動によって、下型５２、上型４９及びスリー
ブ５１を上下動させ、その上動によって、これらを円筒
状のヒータ４３内に挿入し、下動によってヒータ４３の
外部に取り出す移動手段として機能する。

【００２０】ヒータ４３は、真空チャンバー１の内部を
上下に分割するように水平状に掛け渡されたヒータベー
ス４４に取り付けている。このヒータ４３は、台座５３
が下方から進入可能となっていると共に、プレス軸１０
が上方から進入可能となっている。

【００２１】プレス軸１０は、真空チャンバー１の上面
に立設したプレス軸受２３に上下動可能に挿入されてい
る。このプレス軸受２３の内面及び底面には、内部のグ
リースの流出を防止するＯリング４２が取り付けられて
いると共に、プレス軸１０挿通部分には、ボールブシュ
４１が取り付けられている。なお、Ｏリング４２はＯリ
ング用溝４８に嵌め込まれている。４７はプレス軸受２
３の内部にグリースを注入するためのグリス注入口であ
る。

【００２２】下型５２及び上型４９との間には、非晶質
合金５０がセットされる。非晶質合金としては、Ｚｒ系
であるＺｒ₅₅Ｃｕ₃₀Ａｌ₁₀Ｎｉ₅ （数字は原子％）が使
用され、この合金はガラス遷移温度（Ｔｇ）が４２０
℃、結晶化温度（Ｔｘ）が５００℃である。

【００２３】次に、この実施の形態の作動を、図３〜図
５によって説明する。まず、図３に示すように円筒状ス
リーブ５１の内部に下型５２、成形前の非晶質合金５
０、上型４９を挿入して組み合わせ、この組み合わせ状
態で扉３５を開き、真空チャンバー１内の台座５３に設
置する。この状態で真空チャンバー１の扉３５を閉じ、
ロータリーポンプ４を作動させると共に、ディフュージ
ョンポンプ３を作動して真空チャンバー１内を排気す
る。真空チャンバー１内の圧力が１０^-2Ｐａ程度に達し
た時点で、図４に示すように、上下直動機３３ｃを駆動
し、台座５３を上昇させる。ここでヒータ４３のスイッ
チが入り、円筒状スリーブ５１、下型５２、非晶質合金
５０、および上型４９が非晶質合金５０の過冷却液体域
であるＴｇ点（４２０℃）とＴｘ（５００℃）の間の設
定温度である４５０℃になるまで急速に加熱する。

【００２４】設定温度に達した時点で、その温度を保持
し、サーボモータ１８を駆動させ、プレス軸１０を下降
させる。そして、上型４９、下型５２に圧力を加え、上
型４９と下型５２により非結晶合金５０を加圧して成形
する。加圧時の圧力は６０ＭＰａに設定し、加圧時間は
２００秒とする。

【００２５】この場合、プレス軸１０の制御はサーボモ
ータ１８のトルク制御で行う。又、スライドユニット１
３の変位をフィードバックする位置制御、ロードセル１
０の荷重をフィードバックする位置制御を併用する。こ
れらのトルク制御や位置制御はパソコン２７の設定値に
対し、サーボモータ１８やロードセル１０からの信号を
コントロールボックス２８で処理し、その結果をサーボ
モータ１８にフィードバックすることにより行うもので
あり、制御データは制御パネル２９に表示される。

【００２６】成形終了後、図５に示すように、上下直動
機３３ｃを駆動させ、台座５３を下降させる。この下降
により、台座５３は円筒状スリーブ５１と共に、ヒータ
４３内から引き出される。この引き出しの後、水平直動
機３３ａ、３３ｂを駆動させることにより、冷却アーム
４６ａ、４６ｂで円筒状スリーブ５１をチャックする。
冷却アーム４６ａ，４６ｂは熱容量の大きな冷却媒体が
供給管５４から供給されることにより、予め、冷却され
ており、チャックを行うと、冷却アーム４６ａ、４６ｂ
により、円筒状スリーブ５１を介し、熱伝導により、上
型４９、成形された非晶質合金５０ａおよび下型５２が
急速に冷却される。また、チャック状態では冷却媒体を
供給管５４から連続的に供給して冷却を行う。この冷却
は好ましくは、５０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で行い、
このため熱電対４５で円筒状スリーブ５１の温度を検出
しつつ、冷却媒体の供給を調整する。

【００２７】円筒状スリーブ５１、下型５２、成形され
た非晶質合金材料５０ａ、上型４９が十分冷却され、非
晶質合金５０ａの内部を含む全体が過冷却液体域よりも
低い温度に達した後、水平直動機３３ａ、３３ｂを駆動
させ、冷却アーム４６ａ、４６ｂを円筒状スリーブ５１
から離し、成形を終了する。

【００２８】なお、本実施の形態では非晶質合金の加
熱、成形及び制御を真空雰囲気中で行ったが、成形後に
おいては、真空雰囲気の真空チャンバー１の内部に対し
て、ガス導入用フランジ３９よりアルゴンガス等の不活
性ガスを導入して成形された非晶質合金の冷却速度を速
くしても良い。

【００２９】また、非晶質合金が小さい場合は、内部を
含めた全体の冷却を速やかに行うことができるため、上
述した不活性ガスだけでの冷却でも良い。従って、不活
性ガスと冷却媒体との併用は非晶質合金が大きい場合
に、冷却速度を大きくする点で、特に有効なものであ
る。

【００３０】このような実施の形態では、非晶質合金５
０をヒータ４３内で加熱し、押圧成形した後、ヒータ４
３の外部に取り出し、冷却アーム４６ａ，４６ｂを当接
させて冷却するため、非晶質合金の内部をも含めた全体
を過冷却液体域よりも低い温度に急速に冷却することが
できる。このため、内部が結晶化していない非結晶合金
の成形体を得ることができる。

【００３１】（実施の形態２）図６〜図８は、実施の形
態２を示し、実施の形態１と同一の部材は同一の符号を
付して対応させてある。この実施の形態では、ヒータ５
９を上下に移動可能としたものである。すなわち、図６
に示すように、プレス軸１０が挿通可能な挿通孔が形成
された円盤状の係合板５６がヒータ５９の上端に取り付
けられると共に、プレス軸１０の下側には、係合板５６
に係合するフランジ板５５が取り付けられている。よっ
て係合板５６およびヒータ５９はプレス軸１０の軸方向
に移動自在であり、プレス軸１０の下側に取り付けられ
たフランジ板５５により係止された状態となる。また、
ヒータ５９はスリーブ５１よりも長尺な円筒状となって
いる。

【００３２】また、円筒状スリーブ５１の下端面が嵌合
して、スリーブ５１を着脱自在に位置決めする台座５７
がプレス軸１０直下の真空チャンバー１の底面上に固定
されている。また、内面が円筒状スリーブ５１の外径に
嵌合する形状に加工され、円筒状スリーブ５１を囲むよ
うにチャックした状態で冷却を行う冷却アーム４６ａ、
４６ｂが、真空チャンバー１の中心方向に水平に駆動可
能な水平直動機３３ａ、３３ｂに取り付けられている。
冷却アーム４６ａ，４６ｂは円筒状スリーブ５１、上下
型４９，５２を介して非晶質合金５０を冷却するもので
あり、供給管５４から冷却媒体が供給される。真空チヤ
ンバー１の底部に固定した台座５７は上型４９、下型５
２、円筒状スリーブ５１をプレス軸１と同軸に位置出し
するものである。この実施の形態では、ヒータ４３が上
下動するものであり、従って、ヒータ４３を固定するた
めのヒータベース４４は取り付けられていない。又、こ
の実施の形態によって成形される非晶質合金５０の組成
は、実施の形態１と同様のＺｒ₅₅Ｃｕ₃₀Ａｌ₁₀Ｎｉ
₅ （数字は原子％）である。

【００３３】次に、本実施の形態における動作及び成形
方法を説明する。まず、図６に示すように、円筒状スリ
ーブ５１に下型５２、非晶質合金５０、上型４９を挿入
して組み立て、この組み立て状態で扉３５から真空チャ
ンバー１内に導入し、台座５７に設置する。真空チャン
バー１の扉３５を閉じ、真空チャンバー１内を排気す
る。真空チャンバー１内の圧力が１０^-2Ｐａ程度に達し
た時点でプレス軸１０の下面が台座５７上面に当接する
までヒータ５９を下降させる。このときプレス軸１０の
下端は上型４９と接触することがない。

【００３４】ここでヒータ５９のスイッチが入り、円筒
状スリーブ５１、下型５２、非晶質合金５０、および上
型４９を非晶質合金５０の過冷却液体域であるＴｇとＴ
ｘの間の設定温度である４５０℃になるまで加熱する。
設定温度に達した時点で、図７に示すように、ヒータ５
９が台座５７に当接した状態で温度制御を行うことによ
り、その温度を保持する。そして、サーボモータ１８を
駆動させ、プレス軸１０をさらに下降させて、その下面
から上型４９、下型５２に圧力を加え、上型４９と下型
５２により非結晶合金５０を加圧して成形する。加圧の
圧力は実施の形態１と同じく６０ＭＰａであり、加圧時
間も同じく２００秒である。このプレス軸１０の制御は
サーボモータ１８のトルク制御で行うと共に、スライド
ユニット１３の変位をフィードバックする位置制御、ロ
ードセル１２の荷重をフィードバックする位置制御で行
う。

【００３５】成形終了後、プレス軸１０を上昇させる。
この上昇によってヒータ５９上部に取り付けた係合板５
６にプレス軸１０の下部のフランジ板５５が引っ掛かる
ため、ヒータ５９がプレス軸１０とともに上昇する。こ
れにより、円筒状スリーブ５１，上下型４９，５２及び
非晶質合金５０ａがヒータ５９の外部に位置する。

【００３６】次に水平直動機３３ａ、３３ｂを駆動させ
て図８に示すように冷却アーム４６ａ、４６ｂにより円
筒状スリーブ５１の外周面全体をチャックする。

【００３７】このチャックによって、円筒状スリーブ５
１、上下型４９，５１及び成形された非晶質合金５０ａ
を急冷する。この冷却においては、非晶質合金５０ａの
内部を含む全体が過冷却液体域よりも低い温度に達した
時点で、水平直動機３３ａ，３３ｂを駆動し、冷却アー
ム４６ａ、４６ｂを円筒状スリーブ５１から離し、成形
が完了する。なお、冷却速度は実施の形態１と同じく５
０℃／ｍｉｎ以上である。

【００３８】このように、非晶質合金を加熱した後、ヒ
ータ５９を上昇させて、ヒータ５９の外部に位置させ、
その後、アーム４６ａ，４６ｂを当接して過冷却液体域
よりも低い温度まで急速冷却するため、内部が結晶化し
てない非晶質合金の成形品を得ることができる。なお、
この実施の形態では、ヒータ５９の上下動をプレス軸の
上下動によって行うため、直動機が１台少なくなり、安
価に装置が製作できる利点がある。

【００３９】以上の各実施の形態では、Ｚｒ系非晶質合
金を用いたが、これ以外の非晶質合金、例えば、Ｐｄ₄₀
Ｎｉ₁₀Ｃｕ₃₀Ｐ₂₀等も同様の成形装置により同様の方法
により成形することができる。

【００４０】図９は金型の別の構造を示す。この金型７
０は上型７１及び下型７２とを有している。下型７２は
筒状に立ち上がるスリーブ筒７３が一体的に形成されて
おり、このスリーブ筒７３により上型７１の上下動が案
内される。非晶質合金５０はこの下型７２と上型７１と
の間に充填されて、押圧、成形される。この金型７０で
は、円筒状スリーブ５１が不要となるため、部品点数が
少なくなる。

【００４１】又、以上の実施の形態では、円筒状スリー
ブ５１を載置する台座５３，５７の載置面を、円筒状ス
リーブ５１の下端側と嵌合して位置決め可能な円形の凹
部とし、さらに、これらの台座の凹部の中心すなわち凹
部に載置される円筒状スリーブの中心軸線と、円筒状ス
リーブ内の上型を押圧するプレス軸の軸線とを同軸上に
配置したが、これに限らず、円筒状スリーブ５１内に、
下型５２、非晶質合金５０および上型４９を挿入した組
立体の多数個を真空チャンバー１内に並列に並べた状態
で、同時に加熱し、同時に１つのプレス軸１０のプレス
面で押圧成形し、所定の冷却速度で冷却して、非晶質合
金の合体を非晶質化することもできる。

【００４２】この場合には、プレス軸と円筒状スリーブ
等の組立体との各軸線は同軸ではなくて平行な状態であ
り、従って、組立体は、組立体の位置出し部としての台
座上において、プレス軸に対して平行な状態で少なくと
も位置出しする機能を有するものであればよい。

【００４３】また、各実施の形態では、円筒状スリーブ
５１を用いたが、円筒状に限らず、４角筒状等の多角形
など、成形される非晶質合金材料の形状や台座の形状に
適宜に合わせて変更できるものである。

【００４４】さらに、上下の型をガイドするスリーブ部
としてのスリーブ内に、上型４９、下型５２、非晶質合
金を配置したが、これに限らず、例えば下型５２に非晶
質合金５０を載せ、この上に上型４９を載せて、下型、
非晶質合金および上型を重ねた状態が維持されるようで
あれば、スリーブを用いることなく、上下の型間で非晶
質合金を押圧成形することができる。

【００４５】以上の説明から、本発明は以下の発明を包
含している。 （１） 密閉可能な真空チャンバーとこの真空チャンバ
ー内に配置され、非晶質合金を押圧して成形する一対の
金型と、この金型による成形を行うため、少なくとも一
方の金型を他方の金型に押圧するプレス軸と、金型と一
体又は別体となっており、金型の少なくとも一方を前記
押圧方向に案内するスリーブ部と、前記金型を前記プレ
ス軸と平行に位置出しする台座と、前記非晶質合金を前
記金型と共に非晶質合金の過冷却液体域の温度まで加熱
する加熱装置と、前記非晶質合金の内部が結晶化する前
に、前記過冷却液体域よりも低い温度に前記非晶質合金
を金型と共に冷却する冷却装置と、を備えていることを
特徴とする非晶質合金の成形装置。

【００４６】（２） 前記冷却装置は、冷却媒体が供給
される供給管と、前記スリーブ部をチャックし、前記供
給管から供給される冷却媒体により、前記非晶質合金を
金型と共に、非晶質合金が結晶化する前に、過冷却液体
域よりも低い温度の冷却する冷却部材と、この冷却部材
を前記スリーブ部と交差する方向に進退させる進退部材
と、を備えていることを特徴とする上記（１）項記載の
非晶質合金の形成装置。

【００４７】（３） 密閉可能な真空チャンバーと、こ
の真空チャンバー内に配置され、非晶質合金を押圧して
成形する一対の金型と、前記非晶質合金を金型と共に非
晶質合金の過冷却液体域の温度まで加熱する加熱装置
と、前記金型が加熱装置の内部に挿入されると共に、外
部に引き出されるように移動させる移動手段と、前記加
熱装置の外部に位置した金型に対し冷却を行って、前記
非晶質合金の内部が結晶化する前に前記過冷却液体域よ
りも低い温度に冷却する冷却装置と、を備えていること
を特徴とする非晶質合金の成形装置。

【００４８】（４） 密閉可能な真空チャンバーと、こ
の真空チャンバー内に配置され、非晶質合金を押圧して
成形する一対の金型と、前記非晶質合金を金型と共に非
晶質合金の過冷却液体域の温度まで加熱する加熱装置
と、前記金型が加熱装置の内部及び外部に位置するよう
に加熱装置を移動させる移動手段と、前記加熱装置の外
部に位置した金型に対し冷却を行って、前記非晶質合金
の内部が結晶化する前に前記過冷却液体域よりも低い温
度に冷却する冷却装置と、を備えていることを特徴とす
る非晶質合金の成形装置。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、加熱、成形された非晶質合金を冷却装置によっ
て、金型と共に、過冷却液体域の温度よりも低い温度に
急冷するため、非晶質合金の内部が結晶化することがな
くなる。このため、肉厚の非晶質合金であっても、良好
に成形することができる。

【００５０】請求項２の発明によれば、冷却部材が金型
を包囲して冷却するため、金型との接触面積が大きく、
効率の良い冷却ができ、進退部材が冷却部材を金型に対
して進退させるため、金型の駆動の邪魔となることがな
い。

【００５１】請求項３の発明によれば、加熱工程で非晶
質合金を成形容易な温度とし、成形工程で非晶質合金を
成形し、その後の冷却工程で、結晶化以前に非晶質合金
の内部を過冷却液体域の温度に冷却するため、肉厚肉薄
に限らず、非晶質合金の成形が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を示す成形装置の全体の
正面図である。

【図２】（ａ）は真空チャンバーの右側面図、（ｂ）は
左側面図である。

【図３】実施の形態１の真空チャンバーの断面図であ
る。

【図４】実施の形態１の成形時の断面図である。

【図５】実施の形態１の冷却時の断面図である。

【図６】実施の形態２の真空チャンバーの断面図であ
る。

【図７】実施の形態２の成形時の断面図である。

【図８】実施の形態２の冷却時の断面図である。

【図９】金型の別の形態の断面図である。

【図１０】従来の成形方法の断面図である。

【符号の説明】

１ 真空チャンバー １０ プレス軸 １８ サーボモータ ３３ａ，３３ｂ 水平直動機 ３３ 上下直動機 ４３ ヒータ ４６ａ，４６ｂ 冷却アーム ４９ 上型 ５０ 非晶質合金 ５０ａ 成形後の非晶質合金 ５１ 円筒状スリーブ ５２ 下型 ５３ 台座 ５４ 供給管 ５９ ヒータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉可能な真空チャンバーと、 この真空チャンバー内に配置され、非晶質合金を押圧し
   て成形する一対の金型と、 この金型による成形を行うため、少なくとも一方の金型
   を他方の金型に押圧するプレス軸と、 前記非晶質合金を前記金型と共に非晶質合金の過冷却液
   体域の温度まで加熱する加熱装置と、 前記金型が加熱装置の内部及び外部に位置するように金
   型と加熱装置とを相対的に移動させる移動手段と、 前記加熱装置の外部に位置した金型に対し冷却を行っ
   て、前記非晶質合金の内部が結晶化する前に前記過冷却
   液体域よりも低い温度に冷却する冷却装置と、を備えて
   いることを特徴とする非晶質合金の成形装置。
2. 【請求項２】 前記冷却装置は、前記プレス軸の押圧方
   向と交差する方向から前記金型を包囲する少なくとも一
   対の冷却部材と、 この冷却部材の冷却媒体を供給する供給管と、 冷却部材を前記金型に対して進退させる進退部材と、を
   備えていることを特徴とする請求項１記載の非晶質合金
   の成形装置。
3. 【請求項３】 一対の金型間に非晶質合金を配置した状
   態で真空チャンバー内を減圧し、前記非晶質合金を金型
   と共に非晶質合金の過冷却液体域の温度まで加熱する加
   熱工程と、 加熱された非晶質合金を金型で押圧して成形する成形工
   程と、 非晶質合金の内部が結晶化する前に、前記過冷却液体域
   よりも低い温度となるように非晶質合金を金型と共に冷
   却する冷却工程と、を備えていることを特徴とする非晶
   質合金の成形方法。