JPH1157967A - Method for injection-forming metallic material and device therefor - Google Patents

Method for injection-forming metallic material and device therefor

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JPH1157967A
JPH1157967A JP22885697A JP22885697A JPH1157967A JP H1157967 A JPH1157967 A JP H1157967A JP 22885697 A JP22885697 A JP 22885697A JP 22885697 A JP22885697 A JP 22885697A JP H1157967 A JPH1157967 A JP H1157967A
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JP
Japan
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injection
molten metal
metal material
semi
cylinder
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JP22885697A
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Susumu Sakuragi
進 桜木
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high quality metal injection formed product in a low cost with a simple device by adjusting molten metal to semi-molten state while cooling, pressurizing, supplying the molten metal into a cylinder for injection from a cylinder for supplying the material and injecting the semi-molten state metallic material weighed in the cylinder for injection into a die. SOLUTION: The molten metal in a molten metal supplying hopper 1 is supplied into the cylinder 2 for supplying the material from a material supplying hole 12. This supplied molten metal is pressurized with a pressurizing plunger 3 and passed through a flowing passage 5 arranged at a cooling element 4 and successively, supplied into the cylinder 7 for injection through a connecting passage 6. The semi-molten metal material is supplied into the cylinder 7 for injection and at the same time, a plunger 8 for injection is retreated and the semi-molten metal material is stored into the cylinder 7 for injection. At the time point of supplying a prescribed quantity of the semi- molten metal material, a stop valve 11 arranged to a nozzle 10 is opened, and successively, the plunger 8 for injection is advanced at high speed and the semi-molten metal material is injected into the die arranged at the tip part of the nozzle 10 to cast the metal product.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は溶融乃至半溶融状態
の金属材料の射出成形方法及び装置に関する。さらに詳
しくは、機械撹拌や電磁撹拌を行わないで金属材料を射
出成形する方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for injection molding a metal material in a molten or semi-molten state. More specifically, the present invention relates to a method and an apparatus for injection molding a metal material without performing mechanical stirring or electromagnetic stirring.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、溶融金属を金型に加圧注入して製
造するダイキャスト法が知られていた。該ダイキャスト
法では金属を溶融状態として粘度の低い状態で金型内に
高い圧力で注入するので、成形時に空気を巻き込み、金
属成形体に気泡が混入することが避けられないこと、あ
るいは成形体にバリを生じやすく、そのための後加工を
要することやスクラップ材が増加すること、金属成形材
料を高温・高圧にする必要があること等の問題点を有し
ていた。
2. Description of the Related Art Heretofore, there has been known a die casting method in which a molten metal is injected into a mold under pressure. In the die-casting method, since the metal is melted and injected into the mold at a high pressure in a low-viscosity state, it is unavoidable that air is involved during molding and air bubbles are mixed in the metal molded body, or However, there are problems such as the need for post-processing, the increase in scrap material, and the necessity of raising the temperature and pressure of the metal forming material.

【0003】このようなダイキャスト法の問題点を解消
する金属成形技術として、ダイキャスト法よりも低温側
にて金属材料を半溶融状態で射出成形する試みがなされ
ている。すなわち、金属ペレットを射出成形装置の射出
シリンダ内に供給し、不活性雰囲気中の射出シリンダ内
の金属材料の温度を固相線温度と液相線温度の間に加熱
しながら、機械的攪拌または電磁攪拌などの手段を用い
てスクリューを回転させてせん断力を与え徐々に半凝固
スラリとして射出シリンダ前方にフィードして射出成形
する方法(例えば、特表平3−504830号公報、特
開平7−155918号公報)である。これらの方法
は、固相と液相の共存状態の金属材料にせん断力を与え
ることにより、金属の樹枝状結晶(いわゆるデンドライ
ト)を抑制し、微細な粒子と液体の共存状態、即ち、チ
キソトロピックスラリーの形態で射出成形して、均質な
金属成形体とするものである。
As a metal forming technique for solving such problems of the die casting method, an attempt has been made to injection-mold a metal material in a semi-molten state at a lower temperature than the die casting method. That is, while supplying the metal pellets into the injection cylinder of the injection molding apparatus and heating the temperature of the metal material in the injection cylinder in an inert atmosphere between the solidus temperature and the liquidus temperature, mechanical stirring or A method in which a screw is rotated by means of electromagnetic stirring or the like to apply a shearing force and gradually fed as a semi-solid slurry to the front of the injection cylinder to perform injection molding (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-504830, Japanese Patent Application Laid-Open No. 155918). These methods suppress the dendritic crystal of metal (so-called dendrite) by applying a shear force to a metal material in a coexisting state of a solid phase and a liquid phase, and coexist in a coexisting state of fine particles and a liquid, that is, thixotropic. Injection molding is performed in the form of a slurry to obtain a homogeneous metal molded body.

【0004】前記従来の金属材料を半溶融状態で射出成
形する方法では、固体状態の金属材料が射出成形装置内
のスクリューに供給されるため、固体状態の金属材料の
入ったシリンダ内でスクリューを高速回転又は前後進す
るのに、シリンダやスクリューの摩耗や破損が発生しや
すいという問題があった。金属材料の射出成形では特に
樹脂成形に比べ10倍以上の速度で(1〜10m/s)
で射出する必要があるため、この問題は深刻である。ま
た、電磁攪拌を行う場合、強力な攪拌を行うためには装
置が高価になる等の欠点があった。
In the conventional method of injection-molding a metal material in a semi-molten state, the metal material in a solid state is supplied to a screw in an injection molding apparatus. There is a problem that a cylinder or a screw is liable to be worn or damaged during high-speed rotation or forward / backward travel. In metal injection molding, especially at a speed 10 times faster than resin molding (1 to 10 m / s)
This problem is serious because it requires injection at In addition, in the case of performing electromagnetic stirring, there is a disadvantage that the apparatus is expensive to perform strong stirring.

【0005】一方、特開平5−285626号公報で
は、金属材料の高圧射出時のスクリューに対する悪影響
を避けるために、半溶融金属材料製造用の混練用射出機
にさらにプランジャ射出機を付加した構造、いわゆる樹
脂材料の射出成形機におけるプリプラ式構造としてい
る。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-285626 discloses a structure in which a plunger injection machine is added to a kneading injection machine for producing a semi-molten metal material in order to avoid an adverse effect on a screw during high-pressure injection of a metal material. It has a pre-plastic type structure in a so-called resin material injection molding machine.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平5−285626号公報の金属材料の射出成形装置
では、金属材料の半溶融化を行うのに依然としてスクリ
ュー式射出成形機を使用しており、該装置のシリンダや
スクリューの摩耗や破損を避けることは困難であった。
また、この方法では、射出成形機に投入する金属材料が
固体であるために、半溶融化を行う装置が大型化すると
いう問題があり、また、固体から半溶融状態に変換しそ
の状態を制御することは困難であった。
However, the metal material injection molding apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-285626 still uses a screw-type injection molding machine for semi-melting the metal material. It has been difficult to avoid wear and breakage of cylinders and screws of the device.
In addition, in this method, since the metal material to be injected into the injection molding machine is a solid, there is a problem that a device for performing a semi-solidification becomes large, and the state is controlled by converting the solid into a semi-molten state. It was difficult to do.

【0007】そこで、本発明は、金属材料の射出成形装
置において、金属材料を半溶融状態に容易に調整でき、
簡便な装置で低コスト、高品質の金属射出成形品を供給
することができる金属材料の射出成形方法及び装置を提
供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides a metal material injection molding apparatus which can easily adjust a metal material to a semi-molten state.
An object of the present invention is to provide a metal material injection molding method and apparatus capable of supplying a low-cost, high-quality metal injection molded product with a simple apparatus.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記した問題点を解決す
るために、本発明の金属材料の射出成形方法は、材料供
給用シリンダ内に導入された溶湯を冷却しながら半溶融
状態の金属材料に調製すると共に、加圧して該材料供給
用シリンダから射出用シリンダに供給し、射出用シリン
ダ内に計量された半溶融状態の金属材料を金型内に射出
することを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, an injection molding method for a metal material according to the present invention comprises a metal material in a semi-molten state while cooling a molten metal introduced into a material supply cylinder. It is characterized in that the material is pressurized and supplied from the material supply cylinder to the injection cylinder, and the semi-molten metal material measured in the injection cylinder is injected into the mold.

【0009】前記金属材料の射出成形方法において、材
料供給用シリンダ内で半溶融状態の金属材料を調製する
方法は、材料供給用シリンダ内に配置された冷却エレメ
ント及び材料供給用シリンダの壁面との間隙から構成さ
れた流路を設け、該流路の断面積は連続的あるいは非連
続的に変化させておき、該流路内に溶湯を通過させるこ
とにより、半溶融状態の金属材料を調製することができ
る。
In the above metal material injection molding method, the method of preparing a metal material in a semi-molten state in a material supply cylinder includes a cooling element disposed in the material supply cylinder and a wall of the material supply cylinder. A flow path composed of gaps is provided, the cross-sectional area of the flow path is changed continuously or discontinuously, and a molten metal is passed through the flow path to prepare a metal material in a semi-molten state. be able to.

【0010】前記金属材料の射出成形方法において、射
出時に成形材料の一部を供給側へ逆流させることによ
り、流路内の材料の凝固防止を行うことができる。
In the above-described method for injection molding a metal material, solidification of the material in the flow path can be prevented by causing a part of the molding material to flow back to the supply side at the time of injection.

【0011】また、本発明の金属材料の射出成形装置
は、溶融金属材料を半溶融状態に調製するための材料供
給用シリンダと、半溶融状態の金属材料を射出するため
の射出用シリンダを有し、材料供給用シリンダは、該材
料供給用シリンダ内に溶湯を導入するための溶湯供給ホ
ッパを有し、且つ冷却エレメントを内部に有し、該材料
供給用シリンダと該冷却エレメントとの間に、溶融乃至
半溶融状態の金属材料を通過させるための通路を形成
し、材料供給用シリンダ内部に供給された溶湯に対して
圧力を付加できる加圧装置を有し、且つ半溶融状態に調
整された金属材料を射出用シリンダ内に導入するための
導入ノズルを有し、前記射出用シリンダは、半溶融状態
の金属材料を射出することができるプランジャを有する
ことを特徴とする。
Further, the metal material injection molding apparatus of the present invention has a material supply cylinder for preparing a molten metal material in a semi-molten state and an injection cylinder for injecting the metal material in a semi-molten state. The material supply cylinder has a molten metal supply hopper for introducing molten metal into the material supply cylinder, and has a cooling element therein, between the material supply cylinder and the cooling element. A pressurizing device that forms a passage for allowing the metal material in a molten or semi-molten state to pass therethrough, and that can apply pressure to the molten metal supplied inside the material supply cylinder, and is adjusted to a semi-molten state. And an injection nozzle for introducing the metal material into the injection cylinder, wherein the injection cylinder has a plunger capable of injecting the metal material in a semi-molten state.

【0012】前記金属材料の射出成形装置において、溶
湯供給ホッパは、溶湯の状態を維持できる加熱装置を有
していることが望ましい。
In the above metal material injection molding apparatus, it is preferable that the molten metal supply hopper has a heating device capable of maintaining the state of the molten metal.

【0013】上記特徴を有する簡便な本発明の金属材料
の射出成形装置を用いて、次のような各プロセスの作用
で、金属材料を半溶融状態に容易に調整でき、気泡の混
入が防止された均質な金属性の射出成形品が得られる。
The metal material can be easily adjusted to a semi-molten state by the operation of each of the following processes by using the simple metal material injection molding apparatus of the present invention having the above characteristics, and the incorporation of bubbles is prevented. A homogeneous metallic injection molded product is obtained.

【0014】すなわち、材料供給用シリンダに供給され
た溶融金属材料(溶湯)はプランジャなどの適当な加圧
手段により加圧され、連通する射出用シリンダに送られ
る。この時溶湯は液相線温度以下、固相線温度以上の温
度に保たれた冷却エレメントと材料供給用シリンダとの
間にに設けられた狭い流路を通る。この時シリンダの壁
面は液相線温度以下、固相線温度以上の温度に保たれ、
溶湯から熱を奪う。冷却された溶湯中から多数の結晶核
が生成し、半溶融状態となり射出用シリンダに送られ
る。冷却エレメントに設ける流路は一定断面積のものだ
けでなく、連続的あるいは非連続的に断面積を変えるこ
とにより流速に変化を与え、あるいは対流を起こさせる
ようにする形状のものを採用することも有効である。
That is, the molten metal material (molten metal) supplied to the material supply cylinder is pressurized by a suitable pressurizing means such as a plunger and sent to a communicating injection cylinder. At this time, the molten metal passes through a narrow flow path provided between the cooling element maintained at a temperature below the liquidus temperature and above the solidus temperature and the material supply cylinder. At this time, the cylinder wall surface is maintained at a temperature below the liquidus temperature and above the solidus temperature,
Take away heat from molten metal. A large number of crystal nuclei are generated from the cooled molten metal, and are sent to an injection cylinder in a semi-molten state. The flow path provided in the cooling element should not only have a constant cross-sectional area, but also a shape that changes the cross-sectional area continuously or discontinuously to change the flow velocity or cause convection. Is also effective.

【0015】液相線温度以下、固相線温度以上の所望の
固相率が得られる温度に保たれた射出用シリンダに半溶
融状態の金属材料が送られると、その圧力により射出用
プランジャが後退し、所定量の半溶融金属材料が蓄えら
れた時点で、射出用プランジャを高速で前進させ、半溶
融金属材料を金型へ射出する。射出用プランジャは上述
のように供給された半溶融金属材料の圧力で後退させる
ことにより、空気や雰囲気ガスの巻き込みを防止でき
る。また供給材料の圧力を検知し圧力が一定となるよう
にフィードバックをかけながら強制的に後退させること
も可能である。
When the metal material in a semi-molten state is sent to an injection cylinder maintained at a temperature at which a desired solid fraction can be obtained below the liquidus temperature and above the solidus temperature, the pressure causes the injection plunger. When the retreat is performed and a predetermined amount of the semi-molten metal material is stored, the injection plunger is advanced at a high speed to inject the semi-molten metal material into the mold. By retracting the injection plunger with the pressure of the supplied semi-molten metal material as described above, entrainment of air or atmospheric gas can be prevented. It is also possible to detect the pressure of the supply material and forcibly retract it while applying feedback so that the pressure becomes constant.

【0016】尚、射出工程、保圧工程中に冷却エレメン
トの流路内で材料が完全に凝固し、流路をふさぐのを防
止するために、一定量の半溶融金属材料を溶湯供給側へ
逆流させ、常に冷却エレメント内に材料が滞留しないよ
うにすることが望ましい。また冷却エレメントの表面を
成形材料と濡れ性の悪い材料で構成しておくことも有効
である。
In order to prevent the material from completely solidifying in the flow path of the cooling element during the injection step and the pressure-holding step and to block the flow path, a certain amount of semi-molten metal material is supplied to the molten metal supply side. It is desirable to have a backflow so that no material remains in the cooling element at all times. It is also effective to form the surface of the cooling element with a material having poor wettability with the molding material.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】図1は本発明の金属材料の射出成
形装置の一例を示し、金型装置については図示が省略さ
れている。
FIG. 1 shows an example of a metal material injection molding apparatus according to the present invention, and a mold apparatus is not shown.

【0018】図1の金属材料の射出成形装置において、
1は溶湯を貯留し供給するための溶湯供給ホッパであ
り、成形用金属材料を溶解させるための加熱装置を設け
てもよい。2は、溶湯供給ホッパ1から供給される溶湯
を半溶融金属材料に調製し、射出用シリンダ7に供給す
るための材料供給用シリンダである。
In the injection molding apparatus for a metal material shown in FIG.
Reference numeral 1 denotes a molten metal supply hopper for storing and supplying molten metal, and may be provided with a heating device for melting the forming metal material. Reference numeral 2 denotes a material supply cylinder for preparing the molten metal supplied from the molten metal supply hopper 1 into a semi-molten metal material and supplying the molten metal to the injection cylinder 7.

【0019】材料供給用シリンダ2内には、供給された
溶湯の温度を、液相線温度以下乃至固相線温度以上にす
るための冷却エレメント4及び加熱装置(図示せず)が
配置され、温度制御が可能となっている。冷却エレメン
ト4には溶湯の上流側から下流側に至るまで連続した窪
みが形成されており、材料供給用シリンダ2と冷却エレ
メント4との間に、溶融乃至半溶融状態の金属材料を通
過させるための流路5を形成している。材料供給用シリ
ンダ2の先端には、射出用シリンダ7に通ずる連絡路6
が設けられている。材料供給用シリンダ2内の溶融乃至
半溶融金属材料に対して圧力を付加するための加圧プラ
ンジャ3が配置されている。
In the material supply cylinder 2, a cooling element 4 and a heating device (not shown) for setting the temperature of the supplied molten metal below the liquidus temperature to above the solidus temperature are arranged. Temperature control is possible. A continuous depression is formed in the cooling element 4 from the upstream side to the downstream side of the molten metal, and a metal material in a molten or semi-molten state is passed between the material supply cylinder 2 and the cooling element 4. Are formed. A communication path 6 leading to an injection cylinder 7 is provided at a tip of the material supply cylinder 2.
Is provided. A pressure plunger 3 for applying pressure to the molten or semi-molten metal material in the material supply cylinder 2 is arranged.

【0020】射出用シリンダ7内には、内部に計量され
た半溶融金属材料を射出するための射出用プランジャ8
が配置されている。射出用シリンダ7の前部には材料供
給用シリンダ2から供給された半溶融金属材料を受け入
れて必要量を計量するための可変空間の計量室9が形成
されており、半溶融金属材料が流入されると共に射出用
プランジャ8が後退することにより、計量室9の体積が
増大する。射出用シリンダ7の先端には、図示していな
い金型に向けて半溶融金属材料を射出するためのノズル
10が設けられている。ノズル10内には、半溶融金属
材料が射出用シリンダ7内に供給されるときに、ノズル
10から半溶融金属材料が漏れ出ないようにするための
止め弁11が設けられている。なお、止め弁11をノズ
ル10に設けずに他の適当な部材にノズル10を押しつ
けることにより漏れを防止することも可能である。
In the injection cylinder 7, an injection plunger 8 for injecting the semi-molten metal material measured therein is used.
Is arranged. At the front of the injection cylinder 7, a variable space measuring chamber 9 for receiving the semi-molten metal material supplied from the material supply cylinder 2 and measuring a required amount is formed. When the injection plunger 8 is retracted, the volume of the measuring chamber 9 increases. A nozzle 10 for injecting the semi-molten metal material toward a mold (not shown) is provided at the tip of the injection cylinder 7. A stop valve 11 is provided in the nozzle 10 to prevent the semi-molten metal material from leaking from the nozzle 10 when the semi-molten metal material is supplied into the injection cylinder 7. Note that it is also possible to prevent leakage by pressing the nozzle 10 against another appropriate member without providing the stop valve 11 on the nozzle 10.

【0021】図1の金属材料の射出成形装置により、金
属材料としてマグネシウム合金(ASTM:AZ91
D)を用いた場合の射出成形を例にして、本発明の実施
の態様を説明する。
A magnesium alloy (ASTM: AZ91) is used as a metal material by the metal material injection molding apparatus shown in FIG.
An embodiment of the present invention will be described by taking, as an example, injection molding using D).

【0022】金属材料は加熱手段を設けた溶湯供給ホッ
パ1内で溶解されるか又は別に設置された溶解炉によっ
て溶解したものを溶湯供給ホッパ1に供給する。溶湯供
給ホッパ1内の溶湯は材料供給用シリンダ2の材料供給
口12より材料供給用シリンダ2内に供給される。供給
された溶湯は加圧プランジャ3により加圧され、冷却エ
レメント4に設けられた流路5を通り、次いで連絡路6
を通じて射出用シリンダ7に供給される。この時、冷却
エレメント4には温度調節用の媒体が流され、一定温度
を保つように調整されている。また材料供給用シリンダ
2も同様に加熱手段と冷却手段を併せ持ち、一定温度に
制御される。設定温度は金属材料の液相線温度以下乃至
固相線温度以上とし、所望の固相率の得られる温度とす
る。冷却エレメント4と材料供給用シリンダ2の間の流
路5を通る間に溶湯は冷却され多数の結晶核が生成して
くる。しかし、多数の結晶核が生成してきた溶湯は高速
で流動しているため、金属の樹枝状晶、いわゆるデンド
ライトが成長するには至らず、多数の初晶と液相の混合
した均質な半溶融状態となって射出用シリンダ7へ供給
される。
The metal material is melted in a molten metal supply hopper 1 provided with a heating means, or is melted by a separately provided melting furnace and supplied to the molten metal supply hopper 1. The molten metal in the molten metal supply hopper 1 is supplied from the material supply port 12 of the material supply cylinder 2 into the material supply cylinder 2. The supplied molten metal is pressurized by the pressurizing plunger 3, passes through the flow path 5 provided in the cooling element 4, and then passes through the communication path 6.
Through the cylinder 7 for injection. At this time, a medium for temperature adjustment is passed through the cooling element 4 so as to maintain a constant temperature. Similarly, the material supply cylinder 2 also has a heating means and a cooling means and is controlled at a constant temperature. The set temperature is lower than the liquidus temperature of the metal material or higher than the solidus temperature, and is a temperature at which a desired solid phase ratio is obtained. The molten metal is cooled while passing through the flow path 5 between the cooling element 4 and the material supply cylinder 2, and a large number of crystal nuclei are generated. However, the molten metal in which many crystal nuclei have been generated is flowing at high speed, so that dendrites of metal, so-called dendrites, do not grow, and a homogeneous semi-molten mixture of many primary crystals and liquid phase The state is supplied to the injection cylinder 7.

【0023】半溶融金属材料が射出用シリンダ7に供給
されると同時に射出用プランジャ8が後退し、半溶融金
属材料が射出用シリンダ7内に蓄えられる。この時、射
出用プランジャ8はエアや雰囲気ガスを巻き込まないよ
うに、供給される半溶融金属材料の圧力を一定に保つよ
うに制御されることが好ましい。所定量の半溶融金属材
料が供給された時点でノズル10に設けられた止め弁1
1を開き、続いて射出用プランジャ8を高速で前進さ
せ、半溶融金属材料をノズル10の先に設置される金型
(図示せず)内に射出して金属製品を鋳造する。金型の
キャビティーがマグネシウム合金で充満される射出成形
工程及び冷却時の凝固収縮を防止するための保圧工程中
に、冷却エレメント4内でデンドライトが成長し材料が
固着するのを防止するため、加圧プランジャ3を徐々に
後退させ、常に半溶融金属材料が少しずつ逆流するよう
にして半溶融金属材料を材料供給用シリンダ2内へ戻
す。
At the same time that the semi-molten metal material is supplied to the injection cylinder 7, the injection plunger 8 is retracted, and the semi-molten metal material is stored in the injection cylinder 7. At this time, it is preferable that the injection plunger 8 is controlled so that the pressure of the supplied semi-molten metal material is kept constant so that air and atmospheric gas are not entrained. When a predetermined amount of the semi-molten metal material is supplied, the stop valve 1 provided on the nozzle 10
Then, the injection plunger 8 is advanced at a high speed, and the semi-molten metal material is injected into a mold (not shown) provided at the tip of the nozzle 10 to cast a metal product. In order to prevent dendrite from growing in the cooling element 4 and fixing the material during the injection molding process in which the mold cavity is filled with the magnesium alloy and the pressure holding process for preventing solidification shrinkage during cooling. Then, the pressurizing plunger 3 is gradually retracted, and the semi-molten metal material is returned into the material supply cylinder 2 so that the semi-molten metal material always flows backward little by little.

【0024】金型内の材料の凝固完了後、金型内のマグ
ネシウム合金製品はさらに冷却され十分な強度を持つ温
度まで冷却されるのを待ち、金型を開いて取り出す。ま
た金型内の材料が凝固完了後、次回の成形用の材料を準
備するため、止め弁11を閉じ、加圧プランジャ3が材
料供給口12よりも後方まで後退し、溶湯を材料供給用
シリンダ2内に供給し、上述のごとく射出用シリンダ7
へ半溶融金属材料を供給する。
After the solidification of the material in the mold is completed, the magnesium alloy product in the mold is further cooled and waited for cooling to a temperature having sufficient strength, and the mold is opened and taken out. After the material in the mold is solidified, the stop valve 11 is closed, the pressure plunger 3 is retracted to the rear of the material supply port 12 to prepare the material for the next molding, and the molten metal is supplied to the material supply cylinder. 2 into the injection cylinder 7 as described above.
To supply a semi-molten metal material.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、溶湯を材料供給用シリ
ンダに供給し、冷却しながら半溶融状態の金属材料を調
製しており、固体金属材料にせん断力を与えて半溶融状
態とするための機械的攪拌や溶湯を撹拌するための電磁
攪拌を行わないですむ。したがって、金属材料の射出成
形装置を単純化でき、装置部材の摩耗が少なく、消費電
力が少なく、金属材料ペレット等の固体金属材料を使用
せず、安価なインゴット材が使用できるので、ランニン
グコストも低く抑えることが可能となる。
According to the present invention, a molten metal is supplied to a material supply cylinder, and a semi-molten metal material is prepared while being cooled. A shear force is applied to the solid metal material to bring it into a semi-molten state. There is no need to perform mechanical stirring for stirring or electromagnetic stirring for stirring the molten metal. Therefore, the injection molding apparatus for metal materials can be simplified, the wear of the apparatus members is small, the power consumption is low, the solid metal material such as metal material pellets is not used, and inexpensive ingot material can be used, so that the running cost is also low. It can be kept low.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の金属材料の射出成形装置の一例を示
し、金型装置の図示を省略したものである。
FIG. 1 shows an example of a metal material injection molding apparatus of the present invention, in which a mold apparatus is not shown.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 溶湯供給ホッパ 2 材料供給用シリンダ 3 加圧プランジャ 4 冷却エレメント 5 流路 6 連絡路 7 射出用シリンダ 8 射出用プランジャ 9 計量室 10 ノズル 11 止め弁 12 材料供給口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Molten supply hopper 2 Material supply cylinder 3 Pressurizing plunger 4 Cooling element 5 Flow path 6 Communication path 7 Injection cylinder 8 Injection plunger 9 Measuring chamber 10 Nozzle 11 Stop valve 12 Material supply port

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (1)材料供給用シリンダ内に導入され
た溶湯を冷却しながら半溶融状態の金属材料に調製する
と共に、加圧して該材料供給用シリンダから射出用シリ
ンダに供給し、 (2)射出用シリンダ内に計量された半溶融状態の金属
材料を金型内に射出することを特徴とする金属材料の射
出成形方法。
(1) A molten metal introduced into a material supply cylinder is prepared into a semi-molten metal material while being cooled, and is supplied under pressure from the material supply cylinder to an injection cylinder. 2) A metal material injection molding method characterized by injecting a semi-molten metal material measured in an injection cylinder into a mold.
【請求項2】 前記半溶融状態の金属材料を調製する方
法は、材料供給用シリンダ内に配置された冷却エレメン
ト及び材料供給用シリンダの壁面との間の間隙で構成さ
れた流路の断面積を連続的あるいは非連続的に変化さ
せ、該流路内に溶湯を通過させることにより調製するこ
とを特徴とする請求項1記載の金属材料の射出成形方
法。
2. A method for preparing a metal material in a semi-molten state, comprising: a cross-sectional area of a flow path formed by a gap between a cooling element disposed in a material supply cylinder and a wall surface of the material supply cylinder. 2. The injection molding method of a metal material according to claim 1, wherein the temperature is adjusted continuously or discontinuously, and the molten metal is passed through the flow path.
【請求項3】 前記金属材料を金型内に射出する方法
は、射出時に成形材料の一部を供給側へ逆流させること
により、流路内の材料の凝固防止を行うことを特徴とす
る請求項1記載の金属材料の射出成形方法。
3. A method of injecting a metal material into a mold, wherein a part of the molding material is caused to flow back to a supply side at the time of injection to prevent solidification of the material in the flow path. Item 1. An injection molding method of a metal material according to Item 1.
【請求項4】 溶融金属材料を半溶融状態に維持するた
めの材料供給用シリンダと、半溶融状態の金属材料を射
出するための射出用シリンダを有する金属材料の射出成
形装置であり、 前記材料供給用シリンダは、該材料供給用シリンダ内に
溶湯を導入するための溶湯供給ホッパを有し、冷却エレ
メントを内部に有し、該材料供給用シリンダと該冷却エ
レメントとの間に、溶融乃至半溶融状態の金属材料を通
過させるための通路を有し、材料供給用シリンダ内部に
供給された溶湯に対して圧力を付加できる加圧手段を有
し、且つ半溶融状態に調整された金属材料を射出用シリ
ンダ内に導入するための導入ノズルを有し、 前記射出用シリンダは、半溶融状態の金属材料を射出す
ることができるプランジャを有することを特徴とする金
属材料の射出成形装置。
4. An injection molding apparatus for a metal material, comprising: a material supply cylinder for maintaining a molten metal material in a semi-molten state; and an injection cylinder for injecting the semi-molten metal material. The supply cylinder has a molten metal supply hopper for introducing molten metal into the material supply cylinder, has a cooling element therein, and has a molten or half molten material between the material supply cylinder and the cooling element. It has a passage for allowing the molten metal material to pass therethrough, has a pressurizing means capable of applying pressure to the molten metal supplied inside the material supply cylinder, and adjusts the metal material adjusted to a semi-molten state. Injection of a metal material, comprising an introduction nozzle for introducing the metal material into an injection cylinder, wherein the injection cylinder has a plunger capable of injecting a metal material in a semi-molten state. Form apparatus.
【請求項5】 前記溶湯供給ホッパは、溶湯の状態を維
持できる加熱装置を有する請求項4記載の金属材料の射
出成形装置。
5. The metal material injection molding apparatus according to claim 4, wherein the molten metal supply hopper has a heating device capable of maintaining a state of the molten metal.
JP22885697A 1997-08-11 1997-08-11 Method for injection-forming metallic material and device therefor Pending JPH1157967A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004082129A (en) * 2002-08-22 2004-03-18 Nissei Plastics Ind Co Compound metal product made of carbon nano material and metal with low melting point and its forming method
CN105081294A (en) * 2015-08-17 2015-11-25 共慧冶金设备科技(苏州)有限公司 Magnesium alloy valve type casting system
CN108941522A (en) * 2018-07-09 2018-12-07 杨福荣 A kind of hardware function fastener molding machine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004082129A (en) * 2002-08-22 2004-03-18 Nissei Plastics Ind Co Compound metal product made of carbon nano material and metal with low melting point and its forming method
CN105081294A (en) * 2015-08-17 2015-11-25 共慧冶金设备科技(苏州)有限公司 Magnesium alloy valve type casting system
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