KR100689168B1 - Method and apparatus for injection foaming molding - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 경합금의 용탕을 발포시켜 발포 성형체를 성형하기 위한 사출 발포 성형 방법 및 사출 발포 성형 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an injection foam molding method and an injection foam molding apparatus for molding a molten light alloy to mold a foamed molded article.
종래의 발포 금속의 제조 방법에 대해 이하에 도시하는 것이 있다. 방법 1로서 일본 특허 공고 평1-51528호 공보에 기재되어 있는 것이 있다. 이는 용탕 금속에 증점재 및 발포재를 더하여 교반하고, 주형 전체의 온도를 발포 금속의 융점 이상이 되는 온도로 가열하고, 교반을 종료하여 발포를 개시하고, 발포재가 열에 의해 분해되어 생기는 다수의 기포가 팽창하고, 주형 내의 공기를 외부로 방출시켜 발포 금속이 주형 내부의 전체에 가득 참으로써 형 내를 폐색하여 주형 내를 밀폐 상태로 하고, 다수의 기포에 의한 내압 상승에 의해 압력의 균형 하에 균일한 셀 구조를 형성시키고, 발포 금속을 주형 내에서 냉각하여 응고시키는 것이다. What is shown below about the conventional manufacturing method of foam metal. As
또한, 방법 2로서 미국 특허(USP) 제2983597호에 기재되어 있는 것이 있다. 이는 수소화금속을 용융 금속에 혼합하여 분해시키고 수소 가스의 발생에 의해 발포시키는 방법이다. 또한, 제1 스크류로 용융 금속에 수소화금속을 혼합한 것을 가스 분해 온도 이하에서 스크류에 의해 압출하면서 도중의 스크류로부터 제2 합금 화된 용융 금속을 공급하고, 분해 가스의 발생에 의해 연속 발포 성형하는 것이다. Also, as
또한, 방법 3으로서 일본 특허 공표2002-511526호 공보에 기재되어 있는 것이 있다. 이는 발포재와 금속 분말을 압축하고, 그 절반 완성 재료를 주형 내에서 가열하여 용융 온도 범위로 하여 발포시킨 후, 냉각하여 성형품을 얻는 방법이다. As
또한, 방법 4로서 일본 특허 공개 평9-241780호 공보에 기재되어 있는 것이 있다. 이는 용탕 금속에 발포재를 첨가하고, 수소를 발생시켜 발포시키는 방법 및 금속 분말에 발포재를 혼합하여 압축 성형한 후, 주형 내에서 가열하여 발포시키는 방법의 문제점의 해결 방법으로서, 융점이 420 ℃ 이상인 금속에 중량비 0.1 내지 5 %의 수소화티탄을 첨가하고, 교반하여 균일하게 분산시킨 후, 용탕을 주형에 주탕하고, 주형의 용탕을 630 ℃ 이상으로 재가열하여 용탕을 발포 처리한 후, 냉각 응고시켜 발포 금속을 얻는 방법이다. As Method 4, there is one described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-241780. This is a solution of the problem of adding a foaming material to the molten metal, generating hydrogen and foaming, and mixing the foaming material with metal powder and compression molding, and then heating and foaming in a mold. Titanium hydride having a weight ratio of 0.1 to 5% was added to the above metals, stirred, and uniformly dispersed. The molten metal was poured into the mold, the molten metal of the mold was reheated to 630 ° C. or higher, the molten metal was foamed, and then cooled and solidified. It is a method of obtaining a foaming metal.
그러나, 전술한 방법 1 내지 4의 발포 금속의 제조 방법에서는 이하에 나타내는 바와 같은 문제점이 있다. 방법 1에서는, 용융 금속은 주형 내에서 가열되어 교반되므로, 가열에 시간을 필요로 하는 동시에, 발포 후의 냉각도 동일한 주형이 사용되므로 생산성에 문제가 있다. 또한, 큰 성형품을 만들기 위해서는 대형의 주형을 필요로 해, 대형의 주형인 경우, 가열 및 냉각이 벽면으로부터의 열전도 전열 만큼이고, 더욱 냉각할 때에는 발포체로서 단열성이 우수한 물성을 갖는 금속으로 되어 있으므로, 불필요하게 시간이 걸리는 결과가 된다. However, the manufacturing method of the foaming metal of the above-mentioned methods 1-4 has the problem as shown below. In the
방법 2에서는 방법 1과 마찬가지로 수소 가스로 발포하여 금속체를 연속으로 성형하는 것이 가능하지만, 이 방법에서는 금형 내에 사출하는 기능이 없고 원하는 3차원적인 형상의 성형품이나 복잡한 형상의 성형품을 성형할 수 없다. 또한, 용탕 금속과 티탄 하이드라이드나 마그네슘 하이드라이드 등의 발포재의 혼합 비율을 일정하게 보유 지지하기 위해서는 스크류 회전수밖에 제어할 수 없어 불안정하므로, 발포재의 공급량도 일정하게 보유 지지할 수 없고, 발포율도 안정되지 않는다. 따라서, 제품 품질(발포 상태)의 불균일이 커지는 문제가 있다. In
방법 3에서는, 균일한 발포 형체를 얻기 위해서는 균일하게 분말을 혼합할 필요가 있고, 그러기 위해서는 시간이 걸려 고비용이 된다. 또한, 3차원 형상품을 얻는 것은 가능하지만, 가스 분해에 의한 발포와 금속 분말의 용융의 온도 및 시간적인 제어가 어렵고, 균일한 셀을 가진 발포 성형체를 얻는 것은 곤란하다는 문제가 있다. In the
방법 4에서는 3차원 형상의 성형은 가능하지만, 방법 1의 문제점과 같이 주형 내에서 용탕을 630 ℃ 이상으로 재가열하므로, 시간이 걸려 생산 효율에 문제가 있다. 또한, 주형의 온도를 630 ℃ 이상으로 올릴 필요가 있어 주형의 비용이 고가가 된다. 또한, 대형의 주형이 되면 주형 내의 용탕의 온도 제어가 어렵고, 품질의 변동이 커지는 문제가 있다. In Method 4, molding of a three-dimensional shape is possible, but since the molten metal is reheated to 630 ° C or higher in the mold as in the problem of
본 발명은 각 배치 사이에서의 발포 상태의 차이를 작게 할 수 있고, 생산성이 좋은 경합금의 사출 발포 성형 방법 및 사출 발포 성형 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of this invention is to provide the injection foam molding method and injection foam molding apparatus of the light alloy which can make the difference of foaming state between each batch small, and have high productivity.
본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 방법은 증점재 및 고온에서 분해하여 가 스 성분을 발생하는 발포재를 소정 비율씩 첨가한 경합금의 용탕을 상기 발포재의 분해 온도 미만의 온도에서 보유 지지하고, 계속해서 상기 용탕을 교반하여 상기 증점재 및 발포재를 분산시킨 후, 금형 내로 사출하기 위한 소정량을 계량하고, 상기 금형 내로 사출하여 경합금의 발포 성형체를 형성하는 경합금의 사출 발포 성형 방법이며, 상기 용탕은 적어도 상기 사출 직전에는 상기 발포재의 분해 온도 이상으로 온도 조정되어 있는 동시에, 가압 상태에서 발포가 억제되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다. The injection molding method of the light alloy of the present invention holds a molten alloy of a light alloy containing a thickener and a foaming material decomposed at a high temperature to generate a gas component at a predetermined ratio, at a temperature below the decomposition temperature of the foaming material, and subsequently After the molten metal is stirred to disperse the thickener and the foaming material, a predetermined amount for injection into the mold is measured and injected into the mold to form a foamed molded body of the light alloy. At least immediately before the injection, the temperature is adjusted above the decomposition temperature of the foamed material, and foaming is suppressed in a pressurized state.
미리 용탕에 증점재 및 발포재를 소정 비율로 첨가하고 있으므로, 각 배치 사이에서의 발포 상태의 차이가 작아진다. 또한, 사출 직전에 발포재의 분해가 생기지만, 계량부 내의 용적은 일정 상태이므로 용탕의 발포가 억제되어 용탕은 가압 상태가 된다. 그로 인해, 용탕은 사출 직후에 금형 내에서 압력을 한번에 개방시켜 발포하므로 금형의 구석구석까지 미쳐 금형의 전사성이 양호해지고, 복잡한 형상의 발포 성형체의 성형이 가능해진다. 또한, 금형 온도를 발포재의 분해 온도 이상으로 가열할 필요가 없으므로 생산성이 향상된다. Since the thickening material and foaming material are added to a molten metal in predetermined | prescribed ratio previously, the difference of foaming state between each batch becomes small. In addition, although the foaming material is decomposed immediately before injection, since the volume in the metering portion is in a constant state, foaming of the molten metal is suppressed, and the molten metal is pressed. Therefore, the molten metal is foamed by releasing pressure at once in the mold immediately after injection to reach every corner of the mold, whereby the transferability of the mold is improved, and molding of a foamed molded article having a complicated shape is possible. In addition, since the mold temperature does not need to be heated above the decomposition temperature of the foam material, productivity is improved.
또한, 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 방법은 증점재 및 고온에서 분해하여 가스 성분을 발생하는 발포재를 소정 비율씩 첨가한 경합금의 용탕을 상기 발포재의 분해 온도 미만의 온도에서 보유 지지하고, 상기 용탕을 교반 기능과 계량 기능 및 사출 기능을 갖는 사출 성형 장치에 도입하고, 상기 용탕을 교반하여 상기 증점재 및 발포재를 분산시킨 후, 금형 내로 사출하기 위한 소정량을 계량하고, 상기 금형 내로 사출하여 경합금의 발포 성형체를 형성하는 경합금의 사출 발포 성형 방법이며, 상기 용탕은, 적어도 상기 사출 직전에는 상기 발포재의 분해 온도 이상으로 온도 조정되어 있는 동시에, 가압 상태에서 발포가 억제되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the injection molding method of the light alloy of the present invention is to hold a molten material and the molten alloy of the light alloy to which the gas-decomposed decomposition material is added at a predetermined ratio by a predetermined ratio at a temperature below the decomposition temperature of the foam material The molten metal is introduced into an injection molding apparatus having a stirring function, a weighing function, and an injection function, and the molten metal is stirred to disperse the thickener and the foam material, and then a predetermined amount for injection into the mold is weighed, and then injected into the mold. Injection molding of a light alloy to form a foamed molded article of a light alloy, wherein the molten metal is temperature-controlled above the decomposition temperature of the foamed material at least immediately before the injection, and foaming is suppressed in a pressurized state. will be.
미리 용탕에 증점재 및 발포재를 소정 비율로 첨가하고, 발포재의 분해 온도 미만의 온도에서 보유 지지한 후, 사출 성형 장치에 도입하고, 사출 성형 장치 내에서 교반하므로 증점재 및 발포재가 분산되어 각 배치 사이에서의 발포 상태의 차이가 작아진다. 또한, 사출 직전에는 발포재의 분해가 생기고 있지만, 계량부 내의 용적은 일정 상태이므로 용탕의 발포가 억제되어 용탕은 가압 상태가 된다. 그로 인해, 용탕은 사출 직후에 금형 내에서 압력을 한번에 개방시켜 발포하므로 금형의 구석구석까지 미쳐 금형의 전사성이 양호해지고, 복잡한 형상의 발포 성형체의 성형이 가능해진다. 또한, 금형 온도를 발포재의 분해 온도 이상으로 가열할 필요가 없으므로 생산성이 향상된다. The thickener and the foaming material are added to the molten metal in a predetermined ratio in advance, held at a temperature below the decomposition temperature of the foaming material, and then introduced into the injection molding apparatus and stirred in the injection molding apparatus. The difference in foaming state between batches becomes small. Moreover, although the foaming material decomposes just before injection, since the volume in a metering part is a fixed state, foaming of a molten metal is suppressed and a molten metal becomes a pressurized state. Therefore, the molten metal is foamed by releasing pressure at once in the mold immediately after injection to reach every corner of the mold, whereby the transferability of the mold is improved, and molding of a foamed molded article having a complicated shape is possible. In addition, since the mold temperature does not need to be heated above the decomposition temperature of the foam material, productivity is improved.
또한, 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 방법은 상기 용탕을 교반할 때에 상기 용탕의 온도가 상기 발포재의 분해 온도 미만인 것을 특징으로 하는 것이다. In addition, the injection molding method of the light alloy of the present invention is characterized in that the temperature of the molten metal is less than the decomposition temperature of the foamed material when the molten metal is stirred.
교반할 때에 상기 용탕의 온도를 발포재의 분해 온도 미만으로 유지해 둠으로써 용탕 내에서 발포재를 분해하지 않고 균일하게 분산시키는 것이 가능해진다. By keeping the temperature of the molten metal below the decomposition temperature of the foaming material during stirring, it is possible to uniformly disperse the foaming material in the molten metal without decomposition.
또한, 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 방법은 증점재를 소정량 첨가한 경합금의 용탕을 교반하여 상기 증점재를 분산하고, 상기 용탕 내에 발포재로서의 불활성 가스를 소정 비율 공급하는 동시에 교반하여 상기 불활성 가스를 분산시킨 후, 상기 용탕을 금형 내로 사출하기 위해 소정량을 계량하고, 상기 금형 내로 사 출하여 경합금의 발포 성형체를 형성하는 경합금의 사출 발포 성형 방법이며, 상기 용탕을 적어도 상기 불활성 가스를 공급한 후 상기 사출이 행해지기 전까지 가압 상태로 함으로써, 그 발포를 억제하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다. In addition, the injection molding method of the light alloy of the present invention is dispersed by stirring the melt of the light alloy to which a predetermined amount of thickener is added, dispersing the thickener, while supplying a predetermined ratio of an inert gas as a foaming material into the molten metal and stirring the inert gas. After dispersing the gas, a predetermined amount is measured to inject the molten metal into the mold, and the injection molding method of the light alloy to form a foamed molded body of the light alloy by injecting the molten metal, supplying at least the inert gas to the molten metal After that, the foaming is suppressed by being in a pressurized state until the injection is performed.
증점재가 첨가된 용탕을 교반하여 분산시키고, 불활성 가스를 용탕 내에 소정량 공급하고, 스크류에 의해 교반하여 균등하게 분산함으로써, 대략 균일한 셀 구조의 발포 성형체를 형성할 수 있다. 또한, 사출이 행해지기 전에 계량부 내를 가압 상태로 하므로 용탕 내의 불활성 가스의 발포가 억제된다. 그로 인해, 용탕은 사출 직후에 금형 내에서 압력을 한번에 개방시켜 발포하므로 금형의 구석구석까지 미쳐 금형의 전사성이 양호해지고, 복잡한 형상의 발포 성형체의 성형이 가능해진다. 또한, 금형 온도를 발포재의 분해 온도 이상으로 가열할 필요가 없으므로 생산성이 향상된다. By melt-dispersing the molten metal to which the thickener is added, supplying a predetermined amount of inert gas into the molten metal, and stirring and dispersing it evenly with a screw, a foamed molded article having a substantially uniform cell structure can be formed. In addition, since the inside of the metering section is pressurized before injection is performed, foaming of the inert gas in the molten metal is suppressed. Therefore, the molten metal is foamed by releasing pressure at once in the mold immediately after injection to reach every corner of the mold, whereby the transferability of the mold is improved, and molding of a foamed molded article having a complicated shape is possible. In addition, since the mold temperature does not need to be heated above the decomposition temperature of the foam material, productivity is improved.
또한, 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 방법은, 상기 가압 상태는 상기 교반을 스크류로 행하여 생기는 압박력에 의해 생기게 하는 것을 특징으로 하는 것이다. Moreover, the injection foam molding method of the light alloy of this invention is characterized in that the said pressurized state is produced by the pressing force which arises by performing the said stirring with a screw.
용탕에 소정량 첨가된 증점재와 발포재를 교반하여 분산시키고, 배럴 전방으로 용탕을 송출하는 스크류에 의한 압박력에 의해 계량부 내를 가압 상태로 할 수 있다. 그로 인해, 용탕 내의 발포재의 발포를 억제할 수 있다. The thickener and the foamed material added in a predetermined amount to the molten metal are agitated and dispersed, and the inside of the weighing unit can be pressurized by a pressing force by a screw for discharging the molten metal to the front of the barrel. Therefore, foaming of the foaming material in a molten metal can be suppressed.
또한, 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 방법은 상기 용탕의 사출량을 금형 내용적에 대해 발포분만큼 적게 하여 사출하고, 상기 가압 상태를 이탈함으로써 상기 용탕을 상기 금형 내부에서 발포시켜 발포 성형체를 얻는 것을 특징으로 하는 것이다. In addition, the injection molding method of the light alloy of the present invention is that the injection amount of the molten metal is reduced by the amount of foam relative to the mold content, and the pressure is released to foam the molten metal in the mold to obtain a molded foam. It is characterized by.
용탕의 사출량을 금형 내용적에 대해 발포분만큼 적게 하여 금형 내에 사출함으로써, 발포시에 형 개방을 행할 필요가 없고, 발포 성형체의 크기, 형체를 정밀도 좋게 제어할 수 있다. By injecting the molten metal into the mold by reducing the injection amount of the molten metal by the amount of foam, it is not necessary to perform mold opening at the time of foaming, and the size and shape of the foamed molded product can be precisely controlled.
또한, 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 방법은 상기 용탕의 사출량을 금형 내용적과 동등한 양으로 하여 사출하고, 또한 상기 금형을 발포분의 용적만큼 개방하여 상기 가압 상태를 이탈함으로써 상기 용탕을 발포시켜 발포 성형체를 얻는 것을 특징으로 하는 것이다. In addition, the injection molding method of the light alloy of the present invention is injected by the injection amount of the molten metal in an amount equivalent to the mold content, and the foam is blown by releasing the pressurized state by opening the mold by the volume of the foamed powder. It is characterized by obtaining a foam molding.
사출과 대략 동시 혹은 사출 후에 금형을 개방함으로써 급격히 압력을 개방시키므로, 용탕이 금형 내부의 세부까지 충분히 골고루 퍼져 복잡한 형상의 발포 성형체를 형성할 수 있다. Since the pressure is rapidly released by opening the mold at approximately the same time as the injection or after the injection, the molten metal can spread evenly to the details inside the mold to form a foamed molded article having a complicated shape.
또한, 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 방법은 증점재 및 고온에서 분해하여 가스 성분을 발생하는 발포재를 소정 비율씩 첨가한 경합금의 용탕을 상기 발포재의 분해 온도 미만으로 온도 조정하고, 계속해서 상기 용탕을 회전 및 진퇴 가능하게 설치된 스크류를 구비한 배럴 내에 공급하고, 상기 스크류를 회전시킴으로써 상기 용탕을 교반하여 상기 증점재 및 발포재를 분산시킨 후, 상기 스크류를 회전시키면서 후퇴시킴으로써 상기 용탕을 배럴의 전방에 형성되는 계량부에서 계량하고, 적어도 사출 직전에 있어서 상기 발포재의 분해 온도 이상이 되도록 상기 용탕을 온도 조정하는 동시에, 상기 스크류의 후퇴가 정지됨으로써 용적이 일정 상태로 되어 있는 계량부 내에서 용탕을 가압 상태로 하여 그 발포를 억제하고, 상기 스크류를 전진시킴으로써 상기 용탕을 금형 내에 사출하여 발포 성형체를 얻는 것을 특징으로 하는 것이다. In addition, the injection molding method of the light alloy of the present invention is temperature-controlled to below the decomposition temperature of the foamed material molten metal of the light alloy to which the thickening material and the foamed material that decomposes at a high temperature to generate a gas component by a predetermined ratio, the temperature is adjusted below The molten metal is supplied into a barrel provided with a screw that is rotatably and retractable, and the screw is rotated to stir the molten material to disperse the thickening material and the foamed material, and then, while the screw is rotated, the molten metal is retracted. It measures in the metering part formed in front, and heat-controls the said molten metal so that it may become more than the decomposition temperature of the said foam material at least immediately before injection, and the molten metal in the metering part whose volume is in a constant state by stopping retraction of the said screw. Pressurizes to suppress its foaming and advance the screw As to the injection of the molten metal into the mold it is characterized in that to obtain a molded foam article.
배럴 내로 공급하는 경합금의 용탕은 미리 증점재와 발포재가 소정 비율로 첨가되어 있으므로, 배럴 내의 혼련부에서 균일하게 증점재와 발포재가 분산된다. 그리고, 그 용탕이 계량 후 사출되므로 각 배치 사이에서의 발포 상태의 차이가 작아진다. 또한, 사출 직전에는 발포재의 분해가 생기고 있지만, 스크류의 정지에 의해 용적이 일정 상태가 되어 용탕의 발포가 억제되고 용탕은 가압 상태가 되어 있다. 그로 인해, 용탕은 사출 직후에 금형 내에서 압력을 한번에 개방시켜 발포하므로 금형의 구석구석까지 미쳐 금형의 전사성이 양호해지고, 복잡한 형상의 발포 성형체의 성형이 가능해진다. 또한, 금형 온도를 발포재의 분해 온도 이상으로 가열할 필요가 없으므로 생산성이 향상된다. In the molten alloy of the light alloy to be supplied into the barrel, the thickener and the foaming material are previously added at a predetermined ratio, so that the thickener and the foaming material are uniformly dispersed in the kneading portion in the barrel. And since the molten metal is injected after measurement, the difference in foaming state between each batch becomes small. In addition, decomposition of the foam material occurs immediately before the injection, but the volume is brought to a fixed state by stopping the screw, and foaming of the molten metal is suppressed, and the molten metal is in a pressurized state. Therefore, the molten metal is foamed by releasing pressure at once in the mold immediately after injection to reach every corner of the mold, whereby the transferability of the mold is improved, and molding of a foamed molded article having a complicated shape is possible. In addition, since the mold temperature does not need to be heated above the decomposition temperature of the foam material, productivity is improved.
또한, 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 방법은 내부에 스크류를 구비한 배럴과, 상기 배럴 내에 연통 유로를 거쳐서 전방에서 연통하고 있고, 내부에 플런저를 구비한 실린더를 갖는 사출 발포 성형 장치에 의한 경합금의 사출 발포 성형 방법이며, (a) 증점재 및 고온에서 분해하여 가스 성분을 발생하는 발포재가 소정 비율씩 첨가되어 있고, 상기 발포재의 분해 온도 미만으로 온도 조정하여 보유 지지된 경합금의 용탕을 상기 배럴 내에 공급하는 공급 공정과, (b) 상기 배럴 내에 있어서, 상기 스크류를 회전시킴으로써 상기 용탕을 교반하여 상기 증점재 및 발포재를 분산시키는 교반 공정과, (c) 상기 플런저가 후퇴되어 실린더 내 전방에 생기는 계량부에 상기 연통 유로를 거쳐서 상기 배럴 내로부터 상기 용탕을 도입하여 계량하는 계량 공정과, (d) 상기 용탕이 적어도 사출 직전에 있어서 상기 발포재의 분해 온도 이상이 되도록 온도 조정되는 동시에, 상기 플런저의 후퇴가 정지됨으로써 용적이 일정 상태로 되어 있는 계량부 내에서 가스 성분을 발생시킴으로써, 상기 용탕을 가압 상태로 하여 그 발포를 억제하는 가압 공정과, (e) 상기 가압 공정에서 발포가 억제되어 있는 용탕을, 상기 플런저를 전진시킴으로써 상기 실린더 전방에서 실린더 내부에 연통하고 있는 금형 내에 사출하여 발포 성형하는 사출 발포 공정으로 구성되는 것이다. In addition, the injection molding method of the light alloy of the present invention is a light alloy by an injection foam molding apparatus having a barrel provided with a screw therein and a cylinder having a plunger therein, which communicates with the front through a communication flow path in the barrel. (A) a thickener and a foaming material which decomposes at a high temperature to generate a gas component are added at predetermined ratios, and the molten alloy of the light alloy held by adjusting the temperature below the decomposition temperature of the foaming material is held in the barrel; (B) a stirring step of dispersing the thickening material and the foaming material by stirring the molten metal by rotating the screw in the barrel; and (c) the plunger is retracted to move forward in the cylinder. A metering step of introducing and measuring the molten metal from the barrel through the communicating flow path to the metering unit generated; (d Pressurizing the molten metal by generating a gas component in a metered portion whose volume is constant by adjusting the temperature so that the molten metal is equal to or higher than the decomposition temperature of the foamed material at least immediately before injection, and stopping the retraction of the plunger. A pressurization step of suppressing the foaming in the state and (e) injection of the molten metal in which the foaming is suppressed in the pressurizing step is injected into the mold communicating with the inside of the cylinder from the front of the cylinder by advancing the plunger to foam molding. It consists of a foaming process.
미리 용탕에 증점재 및 발포재를 소정 비율로 첨가하고, 발포재의 분해 온도 미만의 온도에서 보유 지지한 후, 사출 성형 장치에 도입하여 사출 성형 장치 내에서 교반하므로, 증점재 및 발포재가 분산되어 각 배치 사이에서의 발포 상태의 차이가 작아진다. 또한, 사출 직전에는 발포재의 분해가 생기고 있지만, 플런저의 정지에 의해 용적이 일정 상태가 되어 용탕의 발포가 억제되고 용탕은 가압 상태로 되어 있다. 그로 인해, 용탕은 사출 직후에 금형 내에서 압력을 한번에 개방시켜 발포하므로 금형의 구석구석까지 미쳐 금형의 전사성이 양호해지고, 복잡한 형상의 발포 성형체의 성형이 가능해진다. 또한, 금형 온도를 발포재의 분해 온도 이상으로 가열할 필요가 없으므로 생산성이 향상된다. The thickener and the foaming material are added to the molten metal in a predetermined ratio in advance, held at a temperature below the decomposition temperature of the foaming material, and then introduced into the injection molding apparatus and stirred in the injection molding apparatus. The difference in foaming state between batches becomes small. In addition, decomposition of the foam material occurs immediately before the injection, but the volume is brought to a fixed state by the stop of the plunger, the foaming of the molten metal is suppressed, and the molten metal is in a pressurized state. Therefore, the molten metal is foamed by releasing pressure at once in the mold immediately after injection to reach every corner of the mold, whereby the transferability of the mold is improved, and molding of a foamed molded article having a complicated shape is possible. In addition, since the mold temperature does not need to be heated above the decomposition temperature of the foam material, productivity is improved.
또한, 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 방법은 증점재 및 고온에서 분해하여 가스 성분을 발생하는 발포재를 소정 비율씩 첨가한 경합금의 용탕을 상기 발포재의 분해 온도 미만의 온도에서 보유 지지하고, 상기 용탕을 교반하여 상기 증점재 및 발포재를 분산시키고, 그 후, 상기 용탕을 금형 내로 사출하기 위한 소정 량을 계량하고, 사출 노즐을 거쳐서 금형 내로 사출하여 경합금 발포 성형체를 형성하는 경합금의 사출 발포 성형 방법이며, 상기 용탕이 적어도 금형 내로 사출하기 직전에는 상기 발포재의 분해 온도 이상으로 승온되는 것을 특징으로 하는 것이다. In addition, the injection molding method of the light alloy of the present invention is to hold a molten material and the molten alloy of the light alloy to which the gas-decomposed decomposition material is added at a predetermined ratio by a predetermined ratio at a temperature below the decomposition temperature of the foam material Injection molding of light alloy to stir the molten metal to disperse the thickener and foam material, and then to measure a predetermined amount for injecting the molten metal into a mold, and to inject the molten metal into a mold through an injection nozzle to form a light alloy foamed molded article. The molten metal is heated at least above the decomposition temperature of the foamed material at least immediately before the molten metal is injected into the mold.
미리 용탕에 증점재와 발포재를 소정 비율로 첨가하고 있으므로, 배치 사이에서의 발포 상태의 차이가 작아진다. 또한, 사출 용탕이 적어도 금형으로 사출하기 직전에는 발포재의 분해 온도 이상으로 승온되므로 금형을 발포재의 분해 온도 이상으로 재가열할 필요가 없고, 또한 금형의 냉각 시간도 짧아져 생산성이 향상된다. Since the thickening material and foaming material are added to a molten metal in predetermined | prescribed ratio previously, the difference of foaming state between batches becomes small. In addition, since the injection molten metal is heated at least above the decomposition temperature of the foamed material at least immediately before injection into the mold, it is not necessary to reheat the mold above the decomposition temperature of the foamed material, and the cooling time of the mold is also shortened, thereby improving productivity.
또한, 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 방법은 상기 용탕이 상기 노즐을 통과할 때에 상기 발포재의 분해 온도 이상으로 승온되는 것을 특징으로 한다. In addition, the injection molding method of the light alloy of the present invention is characterized in that the molten metal is heated above the decomposition temperature of the foamed material when passing through the nozzle.
미리 용탕에 증점재와 발포재를 소정 비율로 첨가하고 있으므로, 배치 사이에서의 발포 상태의 차이가 작아진다. 또한, 사출 용탕이 노즐을 통과할 때에는 발포재의 분해 온도 이상으로 승온되므로 금형을 발포재의 분해 온도 이상으로 재가열할 필요가 없고, 또한 금형의 냉각 시간도 짧아져 생산성이 향상된다. Since the thickening material and foaming material are added to a molten metal in predetermined | prescribed ratio previously, the difference of foaming state between batches becomes small. In addition, when the injection molten metal passes through the nozzle, the temperature is raised above the decomposition temperature of the foamed material, so that the mold does not need to be reheated above the decomposition temperature of the foamed material, and the cooling time of the mold is also shortened, thereby improving productivity.
본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 장치는 그 내부에 증점재 및 고온에서 분해하여 가스 성분을 발생하는 발포재가 첨가된 경합금의 용탕이 공급되고, 그 내부에 회전 가능하게 설치된 교반 수단에 의해 상기 용탕을 교반하여 상기 증점재 및 발포재를 분산시키는 통형 부재와, 상기 통형 부재의 내부에서 진퇴 가능하게 설치되어 후퇴됨으로써 상기 통형 부재 선단부에 상기 통형 부재와 협동하여 상기 용탕을 계량하는 계량부를 형성하고, 전진함으로써 상기 계량부에 연통하는 금형 내에 가스 성분이 발생한 용탕을 사출하는 가동 부재와, 계량이 완료된 상태에 있어서 상기 용탕을 가압 상태로 보유 지지하여 그 발포를 억제할 수 있도록 상기 가스 성분이 발생하였을 때의 상기 통형 부재의 내압 증가에 대항하여 상기 가동 부재의 위치를 보유 지지하는 위치 보유 지지 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다. The injection molding apparatus for light alloy of the present invention is supplied with a molten material and a light alloy of a light alloy to which a thick material and a foam material which decomposes at a high temperature to generate a gas component are supplied thereto, and the molten metal is rotatably provided by stirring means. A tubular member which is stirred to disperse the thickener and the foam member, and a metering unit which is installed in the tubular member so as to be retracted and withdrawn so as to cooperate with the tubular member at the tip of the tubular member to measure the molten metal, When the gas component is generated so that the movable member for injecting the molten metal in which the gas component is generated in the mold communicating with the metering portion and the molten metal in the state in which the metering is completed to hold the molten metal under pressure and suppress the foaming Hold the position of the movable member against an increase in the internal pressure of the cylindrical member of the It is characterized by including the position holding means.
이와 같은 구성에 따르면, 미리 용탕에 증점재 및 발포재를 소정 비율로 첨가한 것을 통형 부재에 공급할 수 있으므로, 각 배치 사이에서의 발포 상태의 차이가 작아진다. 또한, 사출 직전에 발포재의 분해가 생기지만, 위치 보유 지지 수단에 의해 가동 부재의 위치를 보유 지지할 수 있고, 통형 부재 내의 계량부 용적을 일정 상태로 할 수 있으므로 용탕의 발포를 억제할 수 있고, 용탕을 가압 상태로 할 수 있다. 그로 인해, 용탕은 사출 직후에 금형 내에서 압력을 한번에 개방시켜 발포하므로 금형의 구석구석까지 미쳐 금형의 전사성이 양호해지고, 복잡한 형상의 발포 성형체의 성형이 가능해진다. 또한, 금형 온도를 발포재의 분해 온도 이상으로 가열할 필요가 없으므로 생산성이 향상된다. According to such a structure, since what added the thickening material and foaming material to the molten metal previously in a predetermined ratio can be supplied to a cylindrical member, the difference of the foaming state between each batch becomes small. In addition, although the foaming material is decomposed immediately before the injection, the position holding means can hold the position of the movable member, and the volume of the metering portion in the cylindrical member can be kept constant so that foaming of the molten metal can be suppressed. The molten metal can be put in a pressurized state. Therefore, the molten metal is foamed by releasing pressure at once in the mold immediately after injection to reach every corner of the mold, whereby the transferability of the mold is improved, and molding of a foamed molded article having a complicated shape is possible. In addition, since the mold temperature does not need to be heated above the decomposition temperature of the foam material, productivity is improved.
또한, 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 장치는 상기 위치 보유 지지 수단이 상기 가동 부재를 진퇴시키는 유압 실린더의 유압 회로에 설치된 유압 실린더에의 오일의 출입을 차단 가능한 전자 밸브인 것을 특징으로 하는 것이다. Further, the light alloy injection foam molding apparatus of the present invention is characterized in that the position holding means is an electromagnetic valve capable of blocking the entry and exit of oil into the hydraulic cylinder provided in the hydraulic circuit of the hydraulic cylinder for advancing and moving the movable member.
이와 같은 구성에 따르면, 가동 부재의 진퇴를 쉽게 제어할 수 있다. 이로 인해, 발포재의 발포 상태에 맞추어 가동 부재의 위치를 제어할 수 있고, 용탕을 가압 상태로 보유 지지하는 것을 쉽게 할 수 있다.According to such a structure, advancement of the movable member can be controlled easily. For this reason, the position of a movable member can be controlled according to the foaming state of a foam material, and it can make it easy to hold a molten metal in a pressurized state.
또한, 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 장치는 상기 가동 부재가 회전 가능한 교반 스크류로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다. In addition, the injection molding apparatus of the light alloy of the present invention is characterized in that the movable member is composed of a stirring screw rotatable.
이와 같은 구성에 따르면, 통형 부재 내에 공급된 용탕 내의 증점재 및 발포재를 균등하게 분산하는 것이 가능해진다. According to such a structure, it becomes possible to disperse | distribute the thickener and foam material in the molten metal supplied in the cylindrical member equally.
또한, 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 장치는 상기 통형 부재가 상기 용탕을 교반하는 배럴과, 이에 접속되어 상기 교반된 용탕을 도입하여 계량하는 실린더로 구성되어 있고, 상기 가동 부재가 상기 실린더 내에 설치된 플런저인 것을 특징으로 하는 것이다. Further, the light alloy injection foam molding apparatus of the present invention comprises a barrel in which the tubular member stirs the molten metal, a cylinder connected to the molten metal to introduce and measure the stirred molten metal, and the movable member is provided in the cylinder. It is characterized by being a plunger.
이와 같은 구성에 따르면, 용탕에 증점재 및 발포재를 소정 비율로 첨가한 것을 통형 부재에 공급할 수 있으므로, 각 배치 사이에서의 발포 상태의 차이가 작아진다. According to such a structure, since what added the thickening material and foaming material to the molten metal in a predetermined ratio can be supplied to a cylindrical member, the difference of foaming state between each batch becomes small.
또한, 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 장치는 증점재 및 고온에서 분해하여 가스 성분을 발생하는 발포재가 첨가된 경합금의 용탕이 공급되고, 그 용탕을 상기 발포재의 분해 온도 미만으로부터 분해 온도 이상까지 온도 조정 가능한 온도 조정 수단을 갖고, 상기 용탕을 상기 온도 조정 수단에 의해 상기 발포재의 분해 온도 이상으로 조정함으로써 그 내부에서 가스 성분을 발생시키는 것이 가능한 배럴과, 이 배럴 내부에 회전 및 진퇴 가능하게 설치되어 회전함으로써 상기 용탕을 교반하여 상기 증점재 및 발포재를 분산하고, 후퇴함으로써 상기 배럴 선단부에 상기 배럴과 협동하여 계량부를 형성하고, 전진함으로써 계량된 용탕을 상기 배럴 내 로부터 금형 내로 사출하도록 구성된 스크류와, 계량이 완료된 상태에 있어서 상기 용탕을 가압 상태로 보유 지지하여 그 발포를 억제할 수 있도록 상기 가스 성분이 발생하였을 때의 상기 배럴의 내압 증가에 대항하여 상기 스크류의 위치를 보유 지지하는 위치 보유 지지 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다. In addition, the injection molding apparatus for light alloy of the present invention is supplied with a thick material and a molten light alloy to which a foam material which decomposes at a high temperature to generate a gas component is supplied, and the molten metal is heated from below the decomposition temperature of the foam material to a decomposition temperature or more. A barrel having an adjustable temperature adjusting means and capable of generating a gas component therein by adjusting the molten metal to a temperature higher than the decomposition temperature of the foaming material by the temperature adjusting means; A screw configured to rotate the molten metal to disperse the thickener and the foamed material, and to retreat to cooperate with the barrel to form a metering portion at the tip of the barrel, and to advance the melt melted from the barrel into the mold by advancing; In the state of completion of weighing, To hold it, characterized in that against an increase in internal pressure of the barrel at the time when said gas component generated to suppress the foaming, which comprises a position holding means for holding the position of the screw in.
이와 같은 구성에 따르면, 증점재 및 발포재가 미리 첨가된 용탕을 배럴 내에 공급할 수 있고, 이를 확실하게 분산시킬 수 있으므로, 사출마다의 발포 상태의 차이가 작아진다. 또한, 배럴 내부의 용탕의 온도 조정을 쉽게 행할 수 있고, 용탕 내의 발포재의 상태를 제어하는 것이 가능해지고, 각 배치 사이에서의 발포 상태의 차이를 보다 작게 할 수 있다. 또한, 사출 직전에 발포재의 분해가 생기도록 온도 조정할 수 있고, 스크류의 위치 보유 지지 수단에 의해 배럴 내의 계량부 용적을 일정 상태로 할 수 있으므로, 용탕의 발포를 억제할 수 있고, 용탕을 가압 상태로 할 수 있다. 그로 인해, 용탕은 사출 직후에 금형 내에서 압력을 한번에 개방시켜 발포하므로 금형의 구석구석까지 미쳐 금형의 전사성이 양호해지고, 복잡한 형상의 발포 성형체의 성형이 가능해진다. 또한, 금형 온도를 발포재의 분해 온도 이상으로 가열할 필요가 없으므로 생산성이 향상된다. According to such a structure, the molten metal to which the thickener and foaming material were added previously can be supplied in a barrel, and it can be disperse | distributed reliably, and the difference of the foaming state for every injection becomes small. In addition, it is possible to easily adjust the temperature of the molten metal in the barrel, to control the state of the foamed material in the molten metal, and to make the difference in the foamed state between the respective batches smaller. In addition, the temperature can be adjusted so that the foam material is decomposed immediately before injection, and the volume of the metered portion in the barrel can be kept constant by means of the position holding means of the screw, so that foaming of the molten metal can be suppressed, and the molten metal is pressurized. You can do Therefore, the molten metal is foamed by releasing pressure at once in the mold immediately after injection to reach every corner of the mold, whereby the transferability of the mold is improved, and molding of a foamed molded article having a complicated shape is possible. In addition, since the mold temperature does not need to be heated above the decomposition temperature of the foam material, productivity is improved.
또한, 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 장치는 증점재 및 고온에서 분해하여 가스 성분을 발생하는 발포재가 첨가된 경합금의 용탕이 공급되고, 그 용탕을 상기 발포재의 분해 온도 미만으로 온도 조정 가능한 제1 온도 조정 수단을 포함하는 동시에 내부에 회전 가능하게 설치된 스크류에 의해 상기 용탕을 교반하여 상기 증점재 및 발포재를 분산시키는 배럴과, 이 배럴에 접속되어 상기 용탕을 상기 발 포재의 분해 온도 이상으로 온도 조정 가능한 제2 온도 조정 수단을 갖는 실린더와, 이 실린더 내부에 진퇴 가능하게 설치되어 후퇴함으로써 실린더 선단부에 상기 실린더와 협동하여 상기 용탕을 계량하는 계량부를 형성하고 또한 전진함으로써 계량된 용탕을 상기 실린더 내로부터 금형 내로 사출하는 플런저와, 계량이 완료된 상태에 있어서 상기 용탕을 가압 상태로 보유 지지하여 그 발포를 억제할 수 있도록 상기 가스 성분이 발생하였을 때의 상기 실린더의 내압 증가에 대항하여 상기 플런저의 위치를 보유 지지하는 위치 보유 지지 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the injection molding apparatus of the light alloy of the present invention is supplied with a molten metal and a light alloy of a light alloy to which a foam material which decomposes at a high temperature to generate a gas component is supplied, and the molten metal is temperature-controlled to be below the decomposition temperature of the foam material. A barrel including a temperature adjusting means and a screw rotatably provided therein to disperse the thickening material and the foamed material, and connected to the barrel to heat the melted temperature above the decomposition temperature of the foaming material. A cylinder having an adjustable second temperature adjusting means and a retractable portion installed inside the cylinder to retreat to cooperate with the cylinder at the tip of the cylinder to retreat and to advance the molten metal measured in the cylinder; The plunger to be injected into the mold from the And a position holding means for holding the position of the plunger against the increase in the internal pressure of the cylinder when the gas component is generated so as to hold the molten metal in a pressurized state and suppress the foaming. It is.
이와 같은 구성에 따르면, 증점재 및 발포재가 미리 첨가된 용탕을 배럴 내에 공급할 수 있고, 이를 확실하게 분산시킬 수 있으므로, 사출마다의 발포 상태의 차이가 작아진다. 또한, 사출 직전에 발포재의 분해가 생기지만, 위치 보유 지지 수단에 의해 가동 부재의 위치를 보유 지지할 수 있고, 통형 부재 내의 계량부 용적을 일정 상태로 할 수 있으므로 용탕의 발포를 억제할 수 있고, 용탕을 가압 상태로 할 수 있다. 그로 인해, 용탕은 사출 직후에 금형 내에서 압력을 한번에 개방시켜 발포하므로 금형의 구석구석까지 미쳐 금형의 전사성이 양호해지고, 복잡한 형상의 발포 성형체의 성형이 가능해진다. 또한, 금형 온도를 발포재의 분해 온도 이상으로 가열할 필요가 없으므로 생산성이 향상된다. 또한, 실린더에 의해 정밀도 좋게 용탕의 계량이 가능해진다. 이로 인해, 사출 성형의 각 배치 사이에서의 용탕의 사출량의 차이가 작아져 정밀도 좋게 성형품을 형성할 수 있다. According to such a structure, the molten metal to which the thickener and foaming material were added previously can be supplied in a barrel, and it can be disperse | distributed reliably, and the difference of the foaming state for every injection becomes small. In addition, although the foaming material is decomposed immediately before the injection, the position holding means can hold the position of the movable member, and the volume of the metering portion in the cylindrical member can be kept constant so that foaming of the molten metal can be suppressed. The molten metal can be put in a pressurized state. Therefore, the molten metal is foamed by releasing pressure at once in the mold immediately after injection to reach every corner of the mold, whereby the transferability of the mold is improved, and molding of a foamed molded article having a complicated shape is possible. In addition, since the mold temperature does not need to be heated above the decomposition temperature of the foam material, productivity is improved. In addition, it is possible to accurately measure the molten metal by the cylinder. For this reason, the difference of the injection amount of the molten metal between each batch of injection molding becomes small, and a molded article can be formed with high precision.
또한, 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 장치는 그 내부에 증점재 및 고온 에서 분해하여 가스 성분을 발생하는 발포재가 첨가된 경합금의 용탕이 공급되고, 그 내부에 회전 가능하게 설치된 교반 수단에 의해 상기 용탕을 교반하여 상기 증점재 및 발포재를 분산시키는 통형 부재와, 통형 부재의 내부에서 진퇴 가능하게 설치되어 후퇴함으로써 통형 부재 선단부에 상기 부재와 협동하여 상기 용탕을 계량하는 계량부를 형성하고, 전진함으로써 계량부에 연통하는 금형 내에 사출 노즐을 거쳐서 용탕을 사출시키는 가동 부재와, 상기 용탕이 상기 노즐을 통과할 때에 상기 발포재의 분해 온도 이상으로 승온 가능한 노즐 가열 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다. In addition, the injection molding apparatus for a light alloy of the present invention is supplied with a molten alloy of a light alloy to which a thickening material and a foaming material which decomposes at a high temperature to generate a gas component are supplied thereto, and the stirring means is rotatably provided therein. By advancing the tubular member for stirring the molten metal to disperse the thickener and the foamed material, and the retractable part installed in the tubular member so as to retreat, the metering part for cooperating with the member to measure the molten metal is moved forward. And a movable member for injecting molten metal through an injection nozzle in a mold communicating with the metering unit, and nozzle heating means capable of raising the temperature above the decomposition temperature of the foamed material when the molten metal passes through the nozzle.
이와 같은 구성에 따르면, 증점재 및 발포재가 미리 첨가된 용탕을 배럴 내에 공급할 수 있고, 이를 확실하게 분산시킬 수 있으므로 사출마다의 발포 상태의 차이가 작아진다. 또한, 용탕이 사출 노즐을 거쳐서 사출되므로 사출 압력을 높이는 것이 가능해진다. 또한, 용탕이 노즐을 통과할 때, 즉 금형 내로의 사출 직전에 발포재의 분해 온도 이상으로 함으로써 발포재가 분해되어 가스 성분을 발생시키기 때문에, 용탕은 사출 직후에 금형 내에서 한번에 발포하므로 금형 온도를 발포재의 분해 온도 이상으로 가열할 필요가 없어 생산성이 향상된다. According to such a structure, the molten metal and foaming material which were added previously can be supplied in a barrel, and it can disperse | distribute it reliably, and the difference of foaming state for every injection becomes small. In addition, since the molten metal is injected through the injection nozzle, the injection pressure can be increased. In addition, since the foam is decomposed to generate gas components when the molten metal passes through the nozzle, i.e., just above the decomposition temperature of the foam just before injection into the mold, the melt is foamed at once in the mold immediately after injection, thereby foaming the mold temperature. There is no need to heat above the decomposition temperature of the ash, thereby improving productivity.
도1은 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 장치에 관한 실시 형태의 일예를 나타내는 전체 설명도이다. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS Fig. 1 is an overall explanatory diagram showing an example of an embodiment of an injection foam molding apparatus for a light alloy of the present invention.
도2는 본 발명의 경합금의 사출 발포 성형 장치에 관한 실시 형태의 일예를 나타내는 전체 설명도이다. FIG. 2 is an overall explanatory diagram showing an example of an embodiment of an injection foam molding apparatus for a light alloy of the present invention. FIG.
도3은 본 발명의 경합금의 사출 성형 장치에 관한 실시 형태의 일예의 주요부를 도시하는 도면이고, 성형 공정을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 3 is a diagram showing an essential part of an example of an embodiment of the light alloy injection molding apparatus of the present invention, and for explaining the molding process.
도4는 본 발명의 경합금의 사출 성형 장치에 관한 실시 형태의 일예의 주요부를 도시하는 도면이고, 성형 공정을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 4 is a diagram showing a main part of an example of an embodiment of the light alloy injection molding apparatus of the present invention, and for explaining the molding process.
도5는 본 발명의 경합금의 사출 성형 장치에 관한 실시 형태의 일예의 주요부를 도시하는 도면이고, 성형 공정을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 5 is a diagram showing an essential part of an example of an embodiment of the light alloy injection molding apparatus according to the present invention, and illustrating the molding process.
이하, 도면을 기초로 하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 도1은 본 발명의 실시 형태의 일예를 나타내고 있다. 도1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태예에 관한 사출 발포 성형 장치(1)는 사출 성형 장치(3)와, 형체결 장치(17)로 구성되어 있다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described based on drawing. 1 shows an example of an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the injection
사출 성형 장치(3)는 증점재 및 고온에서 분해하여 가스 성분을 발생하는 발포재가 첨가된 경합금의 용탕이 공급되는 공급구(8)와, 회전 가능하게 마련된 교반 수단(4)에 의해 이 공급구(8)로부터 공급된 용탕을 교반하여 증점재 및 발포재를 분산시키는 통형 부재(A)와, 이 통형 부재(A)의 내부에서 진퇴 가능하게 설치되어 후퇴함으로써 통형 부재(A) 선단부에 통형 부재(A)와 협동하여 용탕을 계량하는 계량부(6)를 형성하고, 전진함으로써 계량부(6)에 연통하는 금형(24) 내에 가스 성분이 발생한 용탕을 사출하는 가동 부재(B)와, 계량이 완료된 상태에 있어서 용탕을 가압 상태로 보유 지지하여 그 발포를 억제할 수 있도록 가스 성분이 발생하였을 때의 통형 부재(A)의 내압 증가에 대항하여 가동 부재(B)의 위치를 보유 지지하는 위치 보유 지지 수단(C)을 구비하고 있다. 이 통형 부재(A)인 용탕을 교반하는 배럴(7)에는 공급된 경합금의 용탕(2)과 사출부(9)에 공급된 경합금의 용탕(2)을 온도 조절하는 온도 조정 수단(10)이 마련되어 있다. 또한, 배럴(7)의 선단부에는 계량부(6)에서 계량된 용탕(2)을 금형(24) 내에 사출하는 사출부(9)가 설치되어 있다. The
또한, 도1에 도시한 바와 같이 배럴(7)은 실질적으로 종형이므로, 공급된 경합금의 용탕(2)은 자중에 의해 혼련부(5) 내의 하방으로 확실하게 이동한다. In addition, as shown in Fig. 1, since the barrel 7 is substantially vertical, the
또한, 전술한 사출부(9)는 L자 유로(11)가 형성되어 있고, 경합금의 용탕(2)의 유로는 혼련 교반시에는 수직이고, 사출시에 수평이 된다. 따라서, 도1에 도시한 바와 같이 사출 성형 장치(3)와 형체결 장치(17)를 연결한 경우라도 사출 발포 성형 장치(1)의 설치 면적을 가급적 작게 하는 것이 가능해진다. Moreover, the L-shaped
이 사출 발포 성형 장치(1)는 배럴(7)의 하단부에 설치된 L자 유로(11)의 선단부에 밸브 수단(12)을 구비한 노즐부(13)가 설치되어 있다. 이 선단부가 형체결 장치(17)에 의해 수평으로 슬라이드하여 개폐되는 금형(24)과 접촉하고 있다. This injection
또한, 사출 발포 성형 장치(1)의 구성 부재 중 호퍼(14)는 도시하지 않은 용해로에서 용해된 경합금의 용탕을 받아들이고 이를 용융 상태에서 저류하는 것으로, 이 호퍼(14)의 하단부 개구부는 배럴(7)의 상부의 공급구(8)에 접속되어 있다. 또한, 호퍼(14)에는 가열 히터 등의 온도 제어 수단이 마련되어 있다. 이 온도 제어 수단에 의해, 호퍼(14) 내의 용탕(2)은, 예를 들어 액상 온도 이상이고 또한 발포재의 발포 온도 미만의 일정 온도로 제어하는 것이나, 발포재의 분해 온도 이상 으로 제어하는 것이 가능해진다. In addition, the
또한, 호퍼(14)에는 경합금의 용탕(2)에 첨가하는 증점재나 발포재를 정량 공급하기 위한 피더를 구비하고 있다. 이 피더에 의해 분말형의 증점재 및 발포재를 정량 공급하여 각 배치 사이에서의 발포 상태의 차이를 작게 할 수 있다. 또한, 증점재와 발포재를 소정량 첨가한 경합금의 용탕을 직접 호퍼(14)에 공급해도 좋다. Moreover, the
또한, 경합금의 용탕(21)에 첨가하는 증점재에는 칼슘 등 공지의 것을 사용할 수 있다. 발포재에는 수소화티탄을 비롯한 공지의 금속 수소화물을 적용할 수 있다. 수소화티탄은 640 ℃ 부근에서 가스 분해가 생긴다. 또한, 경합금이 AL 합금인 경우의 액상선 온도는 630 ℃이고, 후술하는 액상선 온도 이상이라 함은, 630 ℃ 이상을 가리키고, 배럴의 온도 조정 수단(10)으로 용탕 온도를, 예를 들어 630 ℃로 보유 지지함으로써 수소화티탄을 분해하는 일 없이, 교반하여 분산할 수 있다. In addition, a well-known thing, such as calcium, can be used for the thickener added to the
또한, 호퍼(14) 내에는 불활성 가스 공급 장치(16)에 의해 공급된 Ar 등의 불활성 가스(18)가 가득 차 있고, 경합금의 용탕(2)의 탕면(湯面)을 불활성 가스(18)로 밀봉하도록 하고 있다. 통형 부재(A)인 배럴(7)의 상단부에는 위치 보유 지지 수단(C)이 마련되어 있다. 이 위치 보유 지지 수단(C)은 구동 모터(19)와, 이 구동 모터(19)에 연결되어 있는 스크류용 유압 실린더(21)로 구성되어 있다. In addition, the
이 구동 모터(19)의 구동축에는 관통 스플라인 구멍이 마련되어 있고, 배럴(7)의 내부에 회전 가능하게 삽통된 스크류(4)의 상부에 설치되어 있는 스플라인축 이 삽통되어 있고, 회전 구동력의 전달과 스크류(4)의 축방향의 움직임을 허용하도록 되어 있다. , The drive shaft of this
구동 모터(19)의 상부에는 상하 방향으로 퇴출하는 실린더 로드(20)를 갖는 스크류용 유압 실린더(21)가 접속되어 있다. 이 스크류용 유압 실린더(21)의 실린더 로드(20)에 스크류(4)가 연결되어 있고, 그 하단부가 배럴(7) 내에서 자유단부가 되도록 외팔보형으로 배치되어 있다. 이로 인해, 스크류용 유압 실린더(21)의 실린더 로드(20)를 하방으로 돌출시킴으로써 구동 모터(19)를 거쳐서 스크류(4)의 교반 블레이드를 전진(하방으로 이동)시킴으로써 배럴(7) 내의 하단부에 고여있는 경합금의 용탕(2)을 L자 유로(11)에 통과시키고, 노즐부(13)를 거쳐서 금형(24)으로 사출할 수 있도록 되어 있다. The upper part of the
또한, 이 스크류용 유압 실린더(21)를 작동시켜 가동 부재(B)인 스크류(4)를 축방향 상방으로 이동하였을 때에 배럴(7) 내의 하부에 계량부(6)가 형성된다. 이 계량부(6)는 성형품을 얻는 데 필요한 용량이 되는 스크류용 유압 실린더(21)의 후퇴량에 의해 적절하게 설정할 수 있다. 또한, 노즐부(13)의 밸브 수단(12)은 사출시 이외에는 폐쇄 상태로 되어 있다. 또한, 이 밸브 수단(12)에는 후술하는 것과 같은 것을 적용하는 것이 가능하다. Moreover, the
배럴(7)과 사출부(9)의 외주면은 온도 조정 수단(10)으로 덮여 있다. 이 온도 조정 수단(10)은 상하 방향으로 분리된 복수의 가열 히터로 이루어진다. 그리고, 이 가열 히터에 의해 배럴(7) 내의 경합금의 용탕(2)의 온도를 적어도 2계통으로 온도 조정할 수 있도록 되어 있다. 이에 의해, 배럴(7)의 상하에서 온도 제어 를 할 수 있고, 용탕(2) 내의 발포재의 분해를 제어할 수 있다. The outer peripheral surfaces of the barrel 7 and the
형체결 장치(17)는 베이스(25)상에 세워 설치된 링크 하우징(26)과, 이 하우징(26)에 수평 방향의 타이 바(27)를 거쳐서 고정된 고정반(28)과, 이 고정반(28)에 고정된 고정 금형(24b)과, 타이 바(27)에 대해 미끄럼 이동 가능하게 관통 지지된 가동반(29)과, 고정 금형(24b)에 대해 수평 방향으로 슬라이드하여 개폐 가능해지도록 가동반(29)에 고정된 이동 금형(24a)을 구비하고 있다. 링크 하우징(26)의 외면 중앙부에는 형체결 실린더(30)가 고정되고, 이 형체결 실린더(30)의 실린더 로드(31)의 선단부는 가동반(29)의 중앙부에 연결되어 있다. 이 링크 하우징(26)과 가동반(29)끼리는 이들이 접근하였을 때에 절첩되고 또한 이반하였을 때에 수평 방향에 대략 일직선으로 늘어서는 복수의 링크(32)로 연결되어 있다. The
가동반(29)의 링크 하우징(26)측의 측면에는 압출 실린더(33)가 설치되고, 이 압출 실린더(33)의 압출 로드(34)는 가동반(29)을 관통하여 이동 금형(24a)의 제품 돌출 기구에 연결되어 있다. 따라서, 이 형체결 장치(17)에서는 형체결 실린더(30)의 실린더 로드(31)를 돌출시켜 링크(32)를 일직선 상으로 신장한 상태로 하고, 이 링크(32)를 팽팽한 상태로 함으로써, 이동 금형(24a)을 고정 금형(24b)에 대해 강력하게 압박할 수 있도록 되어 있다. 또한, 제품의 이형은 압출 실린더(33)의 압출 로드(34)를 돌출시켜 제품 돌출 기구를 작동시킴으로써 행하고 있다. An
이상과 같은 사출 발포 성형 장치(1)에 의해 경합금의 용탕(2)을 사출 후에 금형(24) 내에서 한번에 발포시키므로 금형(24)의 구석구석까지 용탕(2)이 미쳐 금형(24)에의 전사성이 양호해지고, 복잡한 형상의 발포 성형체의 성형이 가능해진 다. 또한, 금형 온도를 발포재의 분해 온도 이상으로 가열할 필요가 없으므로 생산성이 향상된다. Since the
다음에, 본 실시 형태예에 관한 사출 발포 성형 장치(1)의 동작과 그것에 의한 경합금의 사출 발포 성형 방법에 대해 설명한다. Next, the operation | movement of the injection
우선, 도시하지 않은 용해로로부터 기계식 혹은 전자 펌프 등의 수단으로 호퍼(14) 내에 투입된 경합금의 용탕(2)이 이송된다. 용해로는, 특별히 종류는 상관없고, 고주파 유도로 혹은 전자 유도 가열로 등을 사용할 수 있다. 호퍼(14) 내의 경합금의 용탕(2)은 호퍼(14)에 설치된 가열 히터 등의 온도 제어 수단에 의해 액상선 온도 이상이고 또한 발포재의 분해 온도 미만에서 온도 조정되어 균일한 온도로 유지되고 있다. 또한, 호퍼(14)에 설치되 피더(도시하지 않음)에 의해 경합금의 용탕(2)에 증점재와 발포재를 정량 공급한다. 이에 의해, 각 배치 사이에서의 발포 상태의 차이를 작게 할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 호퍼(14) 내의 경합금의 용탕(2)을 교반하는 교반 수단을 마련하여 교반 작용을 부여할 수 있다. 또한, 전술한 불활성 가스 공급 장치(16)를 호퍼(14)에 설치함으로써 용탕의 산화를 방지할 수 있다. First, the
다음에, 호퍼(14)에 투입된 경합금의 용탕(2)을 가스 밀봉된 상태에서 배럴(7)의 상부에 공급하고, 가열 히터에 의해 경합금의 용탕(2)의 액상선 온도 이상이고 또한 발포재의 분해 온도 미만에서 온도 조정하여 보유 지지하고, 배럴(7) 내의 혼련부(5)에서 스크류(4)를 회전시켜 경합금의 용탕(2)을 교반하여 증점재와 발포재를 분산시킨다. 따라서, 교반할 때에 발포재를 발포 온도 미만으로 유지해 둠으 로써 발포재는 파우더형이므로 균일하게 분산할 수 있다. Next, the
또한, 증점재만 첨가된 용탕(2)을 배럴(7) 내에 공급한 경우에는 불활성 가스 정량 공급 장치(도시하지 않음)를 혼련부(5)에 대응하는 배럴(7)에 설치함으로써 증점재가 교반하여 분산시킬 때에 용탕에 대해 발포재인 불활성 가스를 소정 비율 공급하여 용탕(2) 내에 불활성 가스를 균등하게 분산시킬 수 있다. In addition, when the
혼련부(5)에서 용탕(2)을 교반할 때, 경합금의 용탕(2)을 스크류(4)의 회전에 수반하는 압출력에 의해 배럴(7) 내의 하방으로 압출해 가면 스크류(4)의 축방향 상부에 부하가 가해진다. 한편, 위치 보유 지지 수단을 구성하는 스크류용 유압 실린더(21)에는 일정한 배압이 설정되어 있고, 이 배압에 견디는 내압이 배럴(7) 내에 발생하면 스크류(4)가 성형품 체적에 따라서 설정된 소정의 위치까지 축방향 상방으로 이동하여 후퇴한다. 그리고, 스크류(4)와 L자 유로(11) 사이의 계량부(6)에서 경합금의 용탕(2)이 계량된다. 본 실시 형태예에 있어서는, 스크류(4)는 회전하면서 그것에 의해 생기는 배럴(7) 내압의 상승에 의해 후퇴하는 것이지만, 이 스크류(4)는 회전을 멈추고 스크류용 유압 실린더(21)에 의해 후퇴시키는 것이라도, 회전하면서 스크류용 유압 실린더(21)에 의해 후퇴시키는 것 중 어느 것이라도 좋다. 또한, 스크류(4)의 선단부에는 체크 링 등의 역류 방지 수단을 마련하는 것이 바람직하고, 그것을 마련함으로써 후퇴시에는 원활하게 경합금의 용탕(2)을 하방으로 유동시키면서 성형품 체적에 따른 계량부(6)에 있어서 계량이 행해진다. 또한, 계량시, L자 유로(11)의 노즐부(13)는 밸브 수단(12)에 의해 폐지되어 있다.
When stirring the
이렇게 하여 계량이 완료된 후, 적어도 사출 직전에는 용탕(2)이 가열 히터에 의해 계량부(6) 내에서 발포재의 분해 온도까지 승온되도록 온도 조정되는 동시에, 스크류(4)의 후퇴의 정지에 의해 용적이 일정 상태로 되어 있는 계량부(6) 내에서 발포재의 분해를 촉진시킴으로써 용탕(2)을 가압 상태로 하여 그 발포를 억제한다. 또한, 스크류(4)의 회전에 의해 용탕(2)이 압출력으로 계량부(6) 내를 가압 상태로 하는 것도 가능하므로, 가열 히터에 의해 발포재의 분해 온도까지 승온된 발포재의 발포를 억제하는 것이 가능하다. After the measurement is completed in this way, at least immediately before injection, the
그리고, 노즐부(13)의 밸브 수단(12)을 개방하는 동시에 스크류(4)를 전진시킴으로써 용탕(2)을 금형(24) 내에 사출하고, 발포가 억제되어 있던 용탕(2)을 배럴(7) 내보다도 저압인 금형(24) 내에서 급속히 발포시킴으로써 성형체의 성형이 행해진다. And the
금형(24)에 사출할 때, 금형(24) 내로 사출하는 경합금의 용탕(2)의 사출량을 금형(24) 내용적과 동등한 양으로 계량 사출한 경우에는 사출 후 이동 금형(24a)을 슬라이드시켜 발포분의 용적만큼 개방함으로써 한번에 가스 성분의 압력이 개방되고, 그 슬라이드 방향으로 경합금의 용탕(2)이 발포되어 발포 셀이 균일하게 분산된 발포 성형체를 얻을 수 있다. 또한, 금형(24)에 경합금의 용탕(2)이 사출되었을 때, 용탕(2)과 금형(24)이 접촉하는 면에는 스킨층이 형성된다. When the injection amount of the
이와 같이 경합금의 용탕(2)을 금형(24) 내로 사출하고, 사출과 대략 동시 혹은 사출 후에 금형(24)을 개방함으로써 경합금의 용탕(2) 내에서 팽창이 제한되어 있는 가스 성분의 압력이 급격히 개방되므로 금형(24) 내부의 세부까지 발포된 경합금의 용탕(2)이 충분히 골고루 퍼져 복잡한 형상의 발포 성형체를 형성할 수 있다. As such, the
또한, 금형(24) 내로 사출하는 경합금의 용탕(2)의 사출량을 금형 내의 용적(여기서는 성형품 용적)에 대해 발포분만큼 적게 하여 사출한 경우에는 사출 후 금형(24) 내에서 한번에 가스 성분의 압력이 개방되고, 경합금의 용탕(2)이 발포되어 발포 셀이 균일하게 분산된 발포 성형체를 얻을 수 있다. In addition, when the injection amount of the
이와 같이 금형(24) 내에 사출하는 경합금의 용탕(2)의 사출량을 발포분만큼 적게 함으로써, 금형을 형개방할 때의 정지 정밀도나 형의 평행도 등에 영향을 받는 일 없이 발포 성형체의 크기, 형체를 정밀도 좋게 제어할 수 있다. Thus, by reducing the injection amount of the
이상과 같은 사출 발포 성형 장치(1)를 이용한 사출 발포 성형 방법에 의해 배럴(7) 내로 공급하는 경합금의 용탕(2)은 미리 증점재와 발포재가 소정 비율로 첨가되어 있으므로, 사출마다의 성형품의 변동을 작게 할 수 있다. 배럴(7) 내의 혼련부(5)에서 균일하게 증점재와 발포재가 분산되므로, 발포 셀이 균일하게 분산된 성형품을 얻을 수 있다. 이와 같이 하여 사출되므로, 각 배치 사이에서의 발포 상태의 차이가 작아진다. In the
또한, 사출 직전에는, 발포재는 분해되어 가스 성분이 발생하고 있지만, 스크류(4)의 정지에 의해 계량부(6)의 용적이 일정 상태이고, 용탕의 발포(가스 성분의 팽창)가 억제되어 있으므로, 사출 직후에 금형(24) 내에서 압력을 한번에 개방시켜 발포시킴으로써 금형(24)의 구석구석까지 경합금의 용탕(2)을 가득 차게 할 수 있다. 그로 인해, 금형(24)의 전사성이 양호해져 생산성이 향상되고, 복잡한 형상의 발포 성형체의 성형도 가능해진다. 또한, 금형 내를 진공 펌프 등의 감압 수단에 의해 감압해 둠으로써 전사성과 복잡한 형상의 발포 성형체의 성형성을 더욱 향상시킬 수 있다. In addition, immediately before injection, the foam material is decomposed to generate a gas component. However, the volume of the
다음에, 본 발명의 사출 발포 성형 장치에 관한 다른 실시 형태예를 도2를 참조하면서 설명한다. 도2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태예에 관한 사출 발포 성형 장치(40)는 전술한 사출 발포 성형 장치(1)의 사출부(9)를 수평 플런저형으로 하고, 배럴(7)을 전술한 바와 마찬가지로 종형으로 한 2개의 부재로 구성되어 있다. Next, another embodiment of the injection foam molding apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in Fig. 2, in the injection
도2는 본 실시 형태예에 관한 경합금의 사출 발포 성형 장치(40)를 도시하는 전체 설명도이다. 이 사출 발포 성형 장치(40)는, 도2에 도시한 바와 같이 전술한 사출 발포 성형 장치(1)의 사출부(9)를 수평 플런저형으로 한 것이고, 배럴(7)이나 형체결 장치(17)는 전술한 것과 대략 동일한 구성이다. 또한, 경합금의 용탕, 발포재 및 증점재 등은 전술한 것을 적용할 수 있다. FIG. 2 is an overall explanatory diagram showing an injection
이 경합금의 사출 발포 성형 장치(40)는, 상부에 증점재 및 고온에서 분해하여 가스 성분을 발생하는 발포재를 소정 비율씩 첨가한 경합금의 용탕(2)이 공급되는 공급구(58)를 갖고, 내부에 회전 및 진퇴 가능하게 설치된 스크류(44)에 의해 용탕(2)을 교반하여 증점재와 발포재를 분산시키는 혼련부(45)와, 스크류(44)가 후퇴함으로써 형성되는 저류부(46)로 구성되는 교반 기능을 갖는 배럴(47)과, 배럴(47)의 하단부에 마련된 연통 유로(41)를 거쳐서 전방에서 접속되는 실린더(42)의 내부에 실린더(42)의 축에 따라서 진퇴 가능한 플런저(48)를 갖고, 이 플런저(48) 가 후퇴함으로써 실린더(42) 내부 전방에 계량부(49)가 형성되고, 플런저(48)가 전진함으로써 경합금의 용탕(2)을 사출하는 계량 기능과 사출 기능을 갖는 플런저 사출기(50)로 구성된 사출 성형 장치(43)와, 플런저 사출기(50)로부터 사출된 용탕(2)을 발포시키는 금형(24)을 갖는 형체결 장치(17)를 구비하고 있다. 또한, 공급구(58)로부터 배럴(47) 내로 공급된 경합금의 용탕(2)과 플런저 사출기(50)에 공급되는 경합금의 용탕(2)을 온도 조절하는 온도 조정 수단(51)이 마련되어 있다. This light alloy injection
또한, 이 사출 발포 성형 장치(40)의 플런저 사출기(50)의 선단부에는 밸브 수단(12)을 구비한 노즐부(52)가 설치되어 있다. 그리고, 그 선단부는 형체결 장치(17)에 의해 수평으로 슬라이드하여 개폐되는 금형(24)과 접촉하고 있다. Moreover, the
이 사출 발포 성형 장치(40)의 구성 부재 중 호퍼(53)는 전술한 호퍼(14)와 같은 것을 사용하고 있고, 피더나 가열 히터 등의 온도 제어 수단이 마련되어 있다. The
또한, 배럴(47)의 구성도 전술한 실시 형태예에 관한 사출 발포 성형 장치(1)와 동일한 구성이고, 도2에 도시한 바와 같이 구동 모터(54)의 상부에는 상하 방향으로 진퇴하는 실린더 로드(55)를 갖는 스크류용 유압 실린더(56)가 접속되고, 이 스크류용 유압 실린더(56)의 실린더 로드(55)에 구동 모터(54)를 거쳐서 스크류(44)가 연결되어 있다. 이로 인해, 스크류용 유압 실린더(56)의 실린더 로드(55)를 하방으로 돌출시키고 구동 모터(54)를 거쳐서 스크류(44)의 교반 블레이드를 전진(하방으로 이동)시킴으로써, 배럴(47) 내의 하단부에 고여 있는 경합금의 용탕(2)을 연통 유로(41)를 거쳐서 플런저 사출기(50)의 실린더(42) 내로 공급한다.
In addition, the structure of the
또한, 이 스크류용 유압 실린더(56)는 축방향 상방으로 이동하였을 때에 배럴(47)내 하부에 저류부(46)를 형성할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 이 저류부(46)를 형성하는 위치로부터 연통 유로(41)를 폐지 가능한 위치까지 이동하는 데 충분한 스트로크를 갖고 있다. Moreover, this screw
도2에 도시한 바와 같이 배럴(47)과 플런저 사출기(50)의 실린더(42)의 외주면은 온도 조정 수단(51)으로 덮여 있다. 이 온도 조정 수단(51)은 분리된 복수의 가열 히터로 이루어진다. 그리고, 이 가열 히터를 제어함으로써 적어도 배럴(47) 내의 경합금의 용탕(2)이 이것에 첨가된 발포재의 분해 온도 미만으로 온도 조정할 수 있도록 되어 있고, 또한 적어도 실린더(42) 내의 경합금의 용탕(2)이, 이것에 첨가된 발포재가 분해되어 가스 성분을 발생하는 온도 이상으로 온도 조정할 수 있도록 되어 있다. As shown in FIG. 2, the outer circumferential surface of the
배럴(47)에는 배럴(47)의 하단부에 형성되어 있는 연통 유로(41)를 거쳐서 플런저 사출기(50)가 접속되어 있다. 이 플런저 사출기(50)는 전방에 밸브 수단(12)을 구비한 노즐부(52)를 갖는 실린더(42)와, 실린더(42) 내부에서 진퇴 이동 가능한 플런저(48)를 갖고 있다. 플런저(48)는 플런저용 유압 실린더(57)의 유압력으로 구동한다. 이 플런저(48)가 후퇴하였을 때의 실린더(42)의 전방부에는 계량부(49)가 형성된다. 이 계량부(49)의 용적은 성형품을 얻는 데 필요한 용량이 되도록 플런저(48)의 후퇴량에 의해 적절하게 설정할 수 있다. 또한, 이 플런저용 유압 실린더(57)는 계량부(49)를 형성하는 위치로부터 플런저(48)가 전진함으로써 실린더(42)의 선단부 근방에 접속된 연통 유로(41)를 폐지 가능한 위치까지 이동하 는 데 충분한 스트로크를 갖고 있다. 또한, 플런저(48)는 사출이 완료되었을 때에 연통 유로(41)를 폐지하도록 설치되어 있다. 이에 의해, 사출 직후에 다음의 사출 성형을 위한 경합금의 용탕(2)을 배럴(47) 내에 공급할 수 있도록 되어 있다. 또한, 노즐부(52)의 밸브 수단(12)은 사출시 이외에는 폐쇄된 상태로 되어 있다. 이 밸브 수단(12)에는 노즐 선단부에 설치한 기계식 또는 스프링식 셧 오프 밸브에 의해 노즐 봉쇄하는 것을 사용할 수 있다. The
이상과 같은 사출 발포 성형 장치(40)에 의해 적어도 사출 직전에는 용탕(2) 내에서 가스 성분이 발생한 상태로 하는 동시에 용탕(2)의 발포를 억제해 두고, 사출 후에 금형(24) 내에서 한번에 발포시킬 수 있으므로, 금형(24)의 구석구석까지 용탕(2)이 미침으로써 금형(24)에의 전사성이 양호해져 생산성이 향상된다. 또한, 복잡한 형상의 발포 성형체의 성형이 가능해진다. 또한, 배럴(47)과 사출부를 2개의 부재로 구성함으로써 장치의 보수 관리를 쉽게 행할 수 있다. By the injection
계속해서, 본 실시 형태예에 관한 사출 발포 성형 장치(40)의 동작과 그것에 의한 경합금의 사출 발포 성형 방법에 대해 설명한다. Subsequently, an operation of the injection
전술한 용해로로부터 마찬가지로 하여 호퍼(53)로 경합금의 용탕(2)을 투입한다. 그리고, 용탕(2)에 증점재와, 고온에서 가스 분해하여 발포성 가스를 발생하는 발포재를 소정 비율씩 첨가하고, 호퍼(53)의 온도 제어 수단에 의해 액상선 온도 이상이고 또한 발포재의 분해 온도 미만으로 온도 조정한다. 이렇게 하여, 온도 조정된 경합금의 용탕(2)을 배럴(47) 내로 공급하는 공급 행정이 행해진다. 또한, 용탕(2)에 첨가하는 증점재와 발포재를 호퍼(53)에 피더를 설치하여 투입하 거나, 증점재와 발포재를 소정량 첨가한 용탕(2)을 호퍼(53)에 투입해도 좋다. The
다음에, 용탕(2)을 배럴(47)의 상부에 공급하고, 각 온도 조정 수단(51)에 의해 용탕(2)을 액상선 온도 이상이고 또한 발포재의 분해 온도 미만에서 온도 조정하여 보유 지지하고, 배럴(47) 내의 혼련부(45)에서 스크류(44)를 회전시켜 용탕(2)을 교반하는 교반 공정에서 증점재와 발포재를 균일하게 분산시킨다. 또한, 증점재만 첨가된 용탕(2)을 배럴(47) 내에 공급한 경우에는 불활성 가스 정량 공급 장치(도시하지 않음)를 혼련부(45)에 대응하는 배럴(47)에 대해 설치함으로써, 증점재가 교반하여 분산시킬 때에 용탕(2)에 대해 발포재인 불활성 가스를 소정 비율 공급하여 용탕(2) 내에 불활성 가스를 균등하게 분산시킬 수 있다.Next, the
이 때, 플런저 사출기(50)의 플런저(48)는, 도3에 도시한 바와 같이 연통 유로(41)를 폐지하는 위치까지 전진하고 있다. 그리고, 배럴(47) 내의 스크류(44)가 회전하면서 후퇴함으로써 스크류(44)와 연통 유로(41) 사이에 전술한 계량부(6) 대신에 저류부(46)가 형성되고, 그 저류부(46)에서 1차 계량한다. 이 때, 저류부(46)는 사출되는 만큼의 용탕량보다도 큰 용적을 갖도록 스크류(44)의 후퇴량에 의해 조정된다. 또한, 이 스크류(44)는 회전을 멈추고 후퇴하는 것이라도, 회전하면서 후퇴하는 것 중 어느 것이라도 좋다. 또한, 스크류(44)의 선단부에는 전술한 역류 방지 수단을 마련하는 것이 가능하다. At this time, the
다음에, 연통 유로(41)를 개방시키고 플런저 사출기(50)의 플런저(48)가 후퇴되어 실린더(42) 내 전방에 생기는 계량부(49)에 연통 유로(41)를 거쳐서 배럴(47)로부터 용탕(2)을 도입하여 계량하는 계량 행정이 행해진다. 이 계량 행정은, 도4에 도시한 바와 같이 플런저(48)를 후퇴시키는 동시에, 배럴(47) 내의 스크류(44)를 전진(하방으로 이동)시킨다. 그리고, 플런저(48)가 성형품 체적에 따라서 설정된 소정의 위치가 될 때까지 후퇴하는 동안 스크류(44)에 의한 가압력을 작용시키면서 경합금의 용탕(2)을 실린더(42)의 전방에 형성되는 계량부(49)에 정압을 가하면서 압입함으로써 2차 계량된다. Next, the
이렇게 하여, 미리 용탕(2)에 증점재 및 발포재를 소정 비율로 첨가하여 발포재의 분해 온도 미만의 온도에서 보유 지지한 후, 사출 성형 장치(43)에 도입하여 사출 성형 장치(43) 내에서 교반하므로, 증점재 및 발포재가 균일하게 분산되어 각 사출마다의 발포 상태의 차이가 작아진다. In this way, the thickener and the foaming material are previously added to the
다음에, 압입에 의한 계량이 완료되면, 도5에 도시한 바와 같이 스크류(44)에 의해 연통 유로(41)가 폐지되어 계량부(49)로부터의 경합금의 용탕(2)의 역류가 방지된다. 또한, 계량시, 플런저 사출기(50)의 실린더(42)의 선단부의 노즐부(52)는 밸브 수단(12)에 의해 폐지되어 있다.Next, when the measurement by press-in is completed, the
이렇게 하여, 2차 계량이 완료된 후, 적어도 사출 직전에는 용탕(2)이 발포재의 분해 온도 이상이 되도록 각 온도 조정 수단(51)에 의해 온도 조정하는 동시에, 플런저(48)의 후퇴의 정지에 의해 용적이 일정 상태로 되어 있는 계량부(49) 내에서 분해를 촉진시킴으로써 용탕(2)을 가압 상태로 하여 그 발포를 억제하는 가압 공정이 행해진다. 즉, 온도 조정 수단(51)에 의해 계량부(49) 내에서 경합금의 용탕(2)을 발포재가 분해하는 온도까지 승온시키는 것에 따라서 발포재가 점차 분해를 개시하여 가스 성분을 발생하지만, 플런저(48)의 배압에 의해 용적의 증대는 억제되고 있으므로, 용탕(2)은 가압 상태에서 그 발포는 억제되게 된다. In this way, after completion of the secondary metering, the temperature is adjusted by the respective temperature adjusting means 51 so that the
다음에, 가압 공정에서 발포가 억제되어 있는 용탕(2)을, 플런저(48)를 전진시킴으로써 실린더(42) 전방에서 실린더(42) 내부에 연통하고 있는 금형(24) 내에 사출하여 발포시키는 사출 발포 공정이 행해지고, 성형체의 성형이 행해진다. Next, the injection foam which injects and foams the
또한, 금형(24)에 사출할 때, 전술한 방법과 마찬가지로 금형(24) 내로 사출하는 경합금의 용탕(2)의 사출량을 금형(24) 내용적과 동등한 양을 계량 사출하여 금형을 발포분만큼 개방하여 발포 성형체를 얻는 방법과, 금형(24) 내로 사출하는 경합금의 용탕(2)의 사출량을 발포분만큼 적게 하여 사출하여 용적 일정한 금형 내에서 발포 성형체를 얻는 방법을 적용할 수 있다.In addition, when injecting into the
이상과 같은 사출 발포 성형 장치(40)를 이용한 사출 발포 성형 방법에 의해 사출 직전에 있어서 발포재는 분해되어 가스 성분이 발생하고 있지만, 플런저(48)의 정지에 의해 용적이 일정 상태이고, 용탕(2)의 발포(가스 성분의 팽창)가 억제되어 있으므로, 사출 직후에 금형(24) 내에서 압력을 한번에 개방시켜 발포시킴으로써 금형(24)의 구석구석까지 용탕(2)이 미쳐 금형(24)의 전사성이 양호해지고, 복잡한 형상의 발포 성형체의 성형이 가능해진다. 또한, 전술한 실시 형태와 마찬가지로 금형 내를 감압 수단에 의해 감압함으로써 전사성과 복잡한 형상의 발포 성형체의 성형성을 더욱 향상시킬 수 있다. Although the foaming material decomposes | disassembles and gaseous component generate | occur | produces just before injection | pouring by the injection foam molding method using the above-mentioned injection
또한, 전술한 바와 같이 사출 발포 성형 장치(1, 40)를 이용하여 불활성 가스 정량 공급 장치(도시하지 않음)에 의해 발포재로서 불활성 가스를 용탕(2)에 대해 소정 비율 공급한 경우에 있어서도 전술한 바와 마찬가지로 배럴(7, 47)의 혼련 부(5, 45)에서 교반하여 불활성 가스를 분산시킨 후, 용탕(2)을 금형(24) 내에 사출하기 위해 소정량을 계량하여 금형(24) 내로 사출한다. 금형(24)에의 사출 전에 온도 조정 수단(10, 51)에 의해 승온시키면 가스 성분의 팽창이 촉진되지만, 사출 발포 성형 장치(1)에서는 스크류(4)의 후퇴 정지에 의해, 사출 발포 성형 장치(40)에서는 플런저(48)의 후퇴 정지에 의해 용적의 증대는 억제되고 있고, 이와 같은 가압 상태에서는 용탕(2)의 발포(가스 성분의 팽창)가 억제된다. 노즐부(13, 52)의 밸브 수단(12)을 개방하는 동시에 스크류(4), 플런저(48)를 전진시켜 경합금의 용탕(2)을 금형(24) 내에 사출함으로써, 용탕(2)에 작용하고 있는 가압력을 한번에 개방시켜 발포시킴으로써 성형체의 성형이 행해진다. In addition, in the case where a predetermined ratio of inert gas is supplied to the
이와 같이 발포재에 불활성 가스를 이용한 경우에 있어서도 불활성 가스가 용탕(2) 내에 소정 비율 공급되어 균등하게 분산되므로, 사출마다의 발포 상태의 차이가 작고 대략 균일한 셀 구조의 발포 성형체를 형성할 수 있다. In this way, even when an inert gas is used for the foaming material, the inert gas is supplied into the
전술한 불활성 가스 정량 공급 장치를 배럴에 설치한 사출 발포 성형 장치(40)를 이용하여 발포재로서 Ar 가스를 배럴로부터 공급한 경우에 대해 더욱 설명한다.The case where Ar gas is supplied from a barrel as a foam material using the injection
전술한 바와 마찬가지로 용해로로부터 호퍼(53)로 공급된 경합금의 용탕(2)에 증점재를 소정량 첨가한다. 이 때, 호퍼(53)의 온도 제어 수단에 의해 액상선 온도 이상으로 온도 조정한다. As described above, a predetermined amount of thickener is added to the
이렇게 하여, 온도 조정된 용탕(2)을 배럴(47) 내에 공급하고, 온도 조정 수단(51)에 의해 용탕(2)을 액상선 온도 이상으로 온도 조정하면서 혼련부(45)에서 교반함으로써 증점재가 분산된다. 이 때, 불활성 가스 정량 공급 장치(도시하지 않음)로부터 용탕(2)에 대해 고온의 Ar 가스를 공급함으로써 Ar 가스도 용탕(2) 내에 분산된다. 계속해서, 용탕(2)이 배럴(47)의 하부의 저류부(46)로 송출된다. The thickening material is thus supplied by supplying the temperature-controlled
이 저류부(46)로 송출된 용탕(2) 내에 첨가되는 증점재의 첨가량이 적은 경우에는 배럴(47) 내의 스크류(44)의 회전에 의해 발생하는 용탕(2)의 압력이 작기 때문에, 스크류(44)의 배압에 견디는 압력이 발생하지 않는다. 이와 같은 경우에는 혼련부(45)의 스크류(44)를 스크류용 유압 실린더(56)의 축방향으로 구동시킴으로써 후퇴시키고, 용탕(2)의 자중에 의해 저류부(46)에 용탕(2)을 송출하고, 그 후, 스크류(44)의 전진(하방으로 이동)에 의해 플런저 사출기(50)의 계량부(49)로 송출하는 압력을 발생시키고, 정압에 의해 용탕(2)을 계량부(49)로 송출한다. 물론, 증점재의 첨가량이 많고, 스크류(44)의 회전에 의해 용탕(2)에 스크류 배압에 견디는 압력이 발생하는 경우에는 용탕(2)을 저류부로 송출할 때에 실린더에 의한 구동은 반드시 필요하지 않다.When the addition amount of the thickener added in the
그리고, 계량된 용탕(2)은 사출 전의 계량부(49) 내에서 온도 조정 수단(51)에 의해 승온되어 함유하고 있는 Ar 가스의 팽창이 촉진되지만, 플런저(48)의 정지에 의해 용적이 일정 상태이고, 발포가 억제되기 때문에 사출 직후의 금형(24) 내에서 압력을 한번에 개방시켜 발포시키므로 금형(24)의 구석구석까지 용탕(2)이 미쳐 발포 셀이 균일하게 분산된 발포 성형체를 얻을 수 있다. In addition, although the measured
다음에, 본 발명의 사출 발포 성형 장치에 관한 다른 형태예에 대해 설명한다. 본 실시 형태예에 관한 사출 발포 성형 장치는 전술한 사출 발포 성형 장치 (1) 혹은 사출 발포 성형 장치(40)와 후술하는 점 이외에는 같은 장치 구성이다. 따라서, 같은 점의 설명은 생략하고 다른 점만 설명한다. Next, another embodiment of the injection foam molding apparatus of the present invention will be described. The injection foam molding apparatus which concerns on the example of this embodiment is the same apparatus structure except the point mentioned later with the injection
이 사출 발포 성형 장치는 증점재 및 고온에서 분해하여 가스 성분을 발생하는 발포재가 첨가된 경합금의 용탕이 분산되어 계량된 후에 사출 노즐로부터 금형 내로 사출되도록 구성되어 있고, 사출시의 용탕이 노즐을 통과할 때에 용탕의 온도를 발포재의 분해 온도 이상으로 승온 가능한 노즐 가열 수단을 구비하고 있다. 또한, 노즐 가열 수단에는 사출 노즐 외주에 설치한 저항 가열 히터나 유도 가열 히터 등의 공지의 가열 수단을 이용할 수 있지만, 승온 시간을 짧게 할 수 있는 유도 가열 히터가 보다 바람직하다. This injection foam molding apparatus is configured to inject a molten light alloy containing a thickener and a foaming material that decomposes at a high temperature to generate a gas component, and is injected into a mold from an injection nozzle after being weighed. The nozzle heating means which can heat up the temperature of a molten metal above the decomposition temperature of foaming material is provided. Moreover, although well-known heating means, such as a resistance heating heater and an induction heating heater installed in the outer periphery of an injection nozzle, can be used for nozzle heating means, the induction heating heater which can shorten a temperature rising time is more preferable.
또한, 이 사출 발포 성형 장치를 이용한 사출 발포 성형 방법에 따르면, 전술한 실시 형태예와 마찬가지로 증점재 및 발포재가 미리 소정 비율로 첨가된 용탕을 준비하고, 이를 교반하여 증점재 및 발포재를 균일하게 분산시키는 것이므로, 사출마다의 발포 상태의 차이가 작아진다. In addition, according to the injection foam molding method using the injection foam molding apparatus, a molten material in which a thickener and a foaming material are added in a predetermined ratio is prepared in the same manner as in the above-described embodiment, and the mixture is stirred to uniformly thicken the foaming material and the foaming material. Since it disperse | distributes, the difference of the foaming state for every injection becomes small.
또한, 용탕은, 계량시에는 그 온도가 발포재의 분해 온도 미만으로 온도 조정되어 발포가 억제되어 있고, 금형 내로의 사출 직전인 사출 노즐 통과시에 발포재의 분해 온도 이상으로 승온되고, 사출 노즐 통과시(금형 내로의 사출 직전)에 발포재가 분해하여 발생한 가스 성분에 의해 사출 후 금형 내에서 급속하게 발포하게 된다. 그로 인해, 금형을 발포재의 온도 분해 이상으로 재가열하는 것이 불필요해 생산성이 높아진다.In addition, the molten metal is temperature-controlled below the decomposition temperature of the foamed material at the time of metering, and foaming is suppressed, and the temperature is raised above the decomposition temperature of the foamed material at the time of passing through the injection nozzle immediately before injection into the mold. The gas component generated by decomposing the foaming material (immediately before injection into the mold) causes rapid foaming in the mold after injection. Therefore, it is unnecessary to reheat a mold beyond temperature decomposition of a foam material, and productivity becomes high.
이상과 같이 실시 형태를 예시하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이들 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 범위를 일탈하지 않는 범위에서 변경할 수 있는 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments as described above, the present invention is not limited to these forms and can be changed within a range not departing from the technical scope of the present invention.
예를 들어, 호퍼와 이에 연속 접촉하는 배럴의 공급구 부분에 셔터 부재를 설치하여 호퍼로부터 배럴에의 용탕의 공급을 간헐적으로 행하도록 해도 좋다. 이렇게 함으로써, 호퍼 내에 저류되어 있는 용탕에의 증점재 및 발포재의 소정 비율의 첨가를 쉽게 행할 수 있다. For example, a shutter member may be provided in the hopper and the supply port portion of the barrel in continuous contact therewith to intermittently supply the molten metal from the hopper to the barrel. By doing in this way, addition of the predetermined ratio of the thickener and foaming material to the molten metal stored in the hopper can be performed easily.
또한, 실시 형태예에 관한 사출 발포 성형 장치(40)에서의 사출 발포 성형 방법에 있어서, 스크류(44)를 후퇴시켜 배럴(47) 전방에 형성되는 저류부(46)에서 1차 계량하고, 다음에 플런저(48)를 후퇴시켜 실린더(42) 내 전방에 생기는 계량부(49)에 스크류(44)를 전진시킴으로써 연통 유로(41)를 거쳐서 배럴(47)로부터 용탕(2)을 도입하여 계량이 행해지지만, 스크류(44)에 의한 교반에 계속해서 스크류(44)를 후퇴시키는 일 없이 회전시키면서 플런저(48)를 후퇴시켜 생기는 계량부(49)에 용탕(2)을 도입하여 계량을 행하도록 해도 좋다. 이렇게 함으로써, 스크류용 유압 실린더(56)가 필요없게 되어 장치 구성을 간략화할 수 있고, 1차 계량 동작을 생략할 수 있다. In addition, in the injection foam molding method in the injection
또한, 스크류용 유압 실린더(21, 56), 플런저용 유압 실린더(57)의 유압 회로에 압력계나 압력 센서 등의 압력 검출 수단을 마련하고, 이에 의해 용탕을 발포재의 분해 온도 이상으로 승온할 때의 스크류 혹은 플런저(48)에 생기는 배압을 검출하도록 해도 좋다. 이렇게 함으로써, 용탕(2)의 승온에 수반하는 배압의 변화로부터 용탕(2)의 승온 상태 혹은 발포재의 분해 상태를 추정할 수 있다.
In addition, pressure detection means such as a pressure gauge or a pressure sensor are provided in the hydraulic circuits of the screw
또한, 배압의 변화를 검출함으로써 이 검출치를 제어 변수로 하여 유압 실린더를 압력 제어하고, 용탕(2)의 발포 상태를 제어하기 위해 이용할 수 있다. 즉, 용탕(2)을 사출 전에 일부 발포시키고, 일부 발포 상태의 용탕(2)을 가압 상태로 하여 그 이상의 발포를 억제해 두고, 그 용탕(2)을 금형(24) 내로 사출함으로써 미발포 부분을 금형(24) 내에서 급격히 발포시키는 제어를 행하는 경우에 사출 전(계량시)의 용탕(2)을 원하는 발포 상태가 되도록 제어할 수 있다. 또한, 용탕(2)을 일부 발포 상태로 하는 것을 유압 실린더의 압력 제어에 상관없이 유압 실린더의 위치 제어에 의해 행해도 좋다. In addition, by detecting a change in back pressure, the hydraulic cylinder can be pressure-controlled using this detected value as a control variable and used to control the foaming state of the
또한, 본 발명은 상기한 바람직한 실시 형태에 기재되어 있지만, 본 발명은 그것만으로 제한되지 않는다. 본 발명의 정신과 범위로부터 일탈하는 일이 없는 다양한 실시 형태가 그 외에 이루어지는 것은 이해될 것이다.In addition, although this invention is described in the above-mentioned preferable embodiment, this invention is not limited only to it. It will be understood that various other embodiments may be made without departing from the spirit and scope of the invention.
본 발명의 사출 발포 성형 방법 및 사출 발포 성형 장치는, 용탕이 적어도 사출 직전에는 발포재의 분해 온도 이상으로 온도 조정되어 있는 동시에, 가압 상태에서 발포가 억제되고 있으므로, 각 배치 사이에서의 발포 상태의 차이가 작아진다. 또한, 사출 직전에 발포재의 분해가 생기지만, 계량부 내의 용적은 일정 상태이므로 용탕의 발포가 억제되어 용탕은 가압 상태가 된다. 그로 인해, 용탕은 사출 직후에 금형 내에서 한번에 압력을 개방시켜 발포되므로 금형의 구석구석까지 미쳐 금형의 전사성이 양호해지고, 복잡한 형상의 발포 성형체의 성형이 가능해진다. 또한, 금형 온도를 발포재의 분해 온도 이상으로 가열할 필요가 없으므로, 생 산성이 향상된다. In the injection foam molding method and the injection foam molding apparatus of the present invention, since the molten metal is at least temperature-controlled above the decomposition temperature of the foam material at least immediately before injection, and foaming is suppressed in a pressurized state, the difference in the foaming state between the batches Becomes smaller. In addition, although the foaming material is decomposed immediately before injection, since the volume in the metering portion is in a constant state, foaming of the molten metal is suppressed, and the molten metal is pressed. Therefore, the molten metal is foamed by releasing pressure at once in the mold immediately after injection, so that the mold is transferred to every corner of the mold, so that the transferability of the mold is improved, and molding of a molded foam having a complicated shape is possible. In addition, since the mold temperature does not need to be heated above the decomposition temperature of the foam material, productivity is improved.
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