TW531459B - Material supply and melting method in injection molding of metal material - Google Patents

Description

531459 五、發明說明（l) 本發明係關於在射出成型辞、鎂或其合金或具十 生颅似物的低熔點金屬模子之鑄造中的材料供給及尤 模鑄被彳木用以鑄造低熔點的非鐵金屬，模鑄需$ 1 Μ以凡全溶化金屬材料，且該鑄造由自此熔爐拉弓 的或由柱^擠壓而進行。熔化金屬的浸潰以成型肩 击二且由先前技藝的柱塞之擠壓成型存在熔化金屬# 刑1* ? e問題；故，發明者已發展-種在安全操作下 同品質金屬產物的成型機器，其由射出填充一個具 熔化金屬的模子，類似於塑膠材料射出成型。 此新穎金屬材料成型機器被組成以喷嘴接觸在模 =裝置的模前的噴嘴接觸區段的一個喷嘴組件，以喷 f熔化容器末端的一個喷嘴部份，此熔化容器包括 區段的射出機械裝置的本體，卩秤重在該熔化 、;、材料，金屬材料由外部熱源熔化，由内部射出 的後退，及由自該喷嘴組件以射出方式來填充模子， ΐΐ出柱塞的前進運動，注入在喷嘴接觸區段的埶模 而進行。 …、、 必須維持熔化金屬的該累積量及該溫度固定以 種成型機器得到穩定品質的金屬模子；故，必 t屬材料的供給量至相對應累積量的4，且若累積‘ :及S:補充而不受限於成型方法的進行以維持該 里及該溫度固定。 考慮上述情形所設計的本發明具提供熔化金屬射 、熔點 “匕方 L 一個 熔化 ‘危險 低秤 能成 已秤 壓機 嘴接 此噴 容器 柱塞 此由 具槽 由此 控制 不足 累積 出成 531459 五、發明說明（2) 料供給及熔化方法的㈣’由當操作開始以 以-直= 型操作期間以累積量做為參考，使可 1持熔化金屬的該累積量及該溫度固定。 极肤ί ΐ到此目的，本發明為一種自—個供給裝置供仏顆 旋轉措牲世Ϊ 其與一個噴嘴組件及其内的一個可 可伸入射出'柱J通且㊁：：射出裝置，在其末端部份形成 中並縮回進入該攪拌裝置的

包括步驟：由外部熱量熔化該金屬材料重；：接砰 由射出裝置射出及送至一模子以成型Άυ =始時金屬材料的該供給裝置及該攪拌裝：被；U 器的溫度達到-個預定值 漸：：：=後，金屬材料的該供給裝置及該授拌由逐 及授掉進行，直到至少6倍或更多 的金屬材料以熔化狀態被累積。 -、 、而且本發明為一種方法，其中該供給 間被控制以使當在該熔化 ^進扞=卜 金屬的授拌操作期間的秤重完成後 期間金屬材料的供給且在開始二§八 - 仕岡始卜夂杆重前停止而進行一 -人模子射出1的該金屬材料供給， 其他物品，以一直维拉户# p儿—纪匕括軸及杈流道及 及炼化金屬的該溫度固^™溶化金屬的該累積量 第7頁 531459 五、發明說明（3) 而且本發明為一種方法，其中該供給裝置被控制以當 溶化金屬表面液位降低至該預定液位值的較低限制值 I開始在成型操作期間金屬材料的供給，此可於在該 to ^合器累積的溶化金屬的由擾拌裝置所進行的擾拌操作 :曰:以液體液位感知器監測及測量熔化金屬表面位準的變 ^知’且當達到較高限制值時停止，以一直維 :匕谷器溶化金屬的該累積量及溶化金屬的該溫度固定。 圖示間略說明 ,,^圖為知用根據本發明材料熔化方法的可進行金屬 /银出成型的金屬材料成型機器的部份縱向區段視圖； ^二圖為該機器的縱向區段視圖；及 第三圖為單一成型循環的順序圖。 較佳具體實施例詳細說明 点/ί ΐ示顯示採用根據本發明材料溶化方法的金屬材料 成型機1§的一具體實施例。 去比。為射出機械裝置，及2為擠壓機械裝置，二 者白裳置在一個基礎3的頂部面上。 及/ΛτΔ板，其裝設為可相對於該擠壓機械裝置2向前 复後具一個固定在前端的喷嘴接觸區段5及在 二ί45:二 6，檯架具一個頂部表面，頂部表面 傾斜的表面而形成，且該射出機械裝置1被 $ 由*此擾架6的此傾斜頂部*面上的轴承而可 壓= ί::下：：在其末端的噴嘴部份7相對於該擠

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該射出機械裝置1包括一個構成該金 的熔化圓筒8、一個射出圓筒9及一個壯署Ί溶化容器 ㈣-繫緊棒連接至熔化圓筒8的後端部份 ：工 間隔的、JL向的及反向的可旋轉馬達1〇以進行攪： 馬達裝設於該熔化圓筒8的後端，供給裝置⑴系用來二轉 顆粒狀金屬材料進入熔化圓筒，及支撐支架丨2、工3向…^ 出於此熔化圓筒8及該射出圓筒9的二侧’且可為可移 插入在該檯架6的該傾斜的頂部表面的支撐軸14，其頂部 表面形成為以約45〇角向内傾斜的表面，以裝設在與該擠 壓機械裝置2傾斜的斜面上。 雖未說明，該檯架6被放置並固定於裝設在該基板4的 該後端部份的閘型式座1 5，及一噴嘴組件丨7的喷嘴接觸裝 置18被自此座15的中間内部至該噴嘴接觸區段5放置，噴 嘴組件1 7由在喷嘴接觸區段前的組件1 6被水平提供。、 此噴嘴接觸裝置18包括一個水壓力缸18a及一個連接 於一個活塞棒1 8 c的棒條組件1 8 b，此水壓力缸1 8 a固定於 接收組件1 9，接收組件1 9由固定於基礎頂部面而裝設於在 該基板4中間的縱向中空空間（未示出），且該棒條組件 1 8b連接於該喷嘴接觸區段5的後端表面，且隨該射出機械 裝置1向前或向後移動該基板4，且經由該水壓力缸18a的 該向前或向後移動，該喷嘴接觸區段5可使該喷嘴接觸區 段5前端表面的該喷嘴組件17及該擠壓機械裝置2的該塑模 2 0間的噴嘴接觸及分開發生。 如第二圖所示，與該喷嘴組件1 7及該射出機械裝置1

531459 五、發明說明（5) 的該噴嘴部份7相通的一 嘴接觸區段5的内部形成。：；^具槽22以幫曲情形在該喷 該射出機械裝置丨的該J嘴=表面較上方部份以於與 表面+ p ^ 赁鳴邛伤7的軸線垂直的傾斜的後端 ^ ^ s “熱模具槽22的該開口端為在此傾斜的後 ϊί=,:做為主噴嘴接觸的間門。此使得即使在該喷 列的:噔槌雄的的f月況下，在該射出機械裝置1的兩端並 嘴接觸裝置21，可與該噴嘴接觸區段5進行緊密的 =接觸’使炼化金屬可自該喷嘴部份7平順地流動至該 、組件17並經由射出填充該喷嘴接觸塑模2〇而無洩露。 。々該噴嘴接觸裝置21包括一水壓力缸21a，其在該熔化 圓筒8的該後端及該射出圓筒9的該前端間架橋，及包括一 在後端旋轉地固定於該射出圓筒9的水壓力缸21a及一延伸 的軸條棒21b，且由栓固定此條棒2 lb的末端於軸承組件23 以連結於該喷嘴接觸區段5，軸承組件23於該噴嘴接觸區 段5的兩侧向上裝設。經由相對於該喷嘴接觸區段5的傾斜 後表面’以傾斜狀態向前或向後移動，可使在該檯架6上 的該射出機械裝置1可噴嘴接觸。在該射出機械裝置1的修 理或維修期間，此亦可用做縮回裝置。 > 該射出機械裝置1的該熔化圓筒8的該末端之内部被形 成進入一必需長度的秤重室，其直徑小於該熔化圓筒内側 的内徑。一供給入口向上開孔，且該供給裝置11由固定於 該熔化圓筒8的固持器8a固持並連接至裝在此供給入口 25 的供給管2 7。 在此熔化圓筒8的内部提供一個攪拌裝置27及一個可

531459 五、發明說明（6) 向前與可縮回射出裝置29，攪拌裝置27由具許多排擾摔縫 片的中空旋轉轴組成，攪拌鰭片沿末端部份外部周圍不^ 續地形成，可向前與可縮回射出裝置29在穿過此授掉裝置 27的條棒29a末端將射出柱塞28伸入秤重室24，並喻接該 條棒後端至該射出圓筒9的活塞條棒9a。 μ 一计時皮帶1 0 a橫過自該熔化圓筒8的開孔端突出的該 後端部份及一馬達1 〇的驅動軸懸浮，計時皮帶1 〇 a由此焉 達1 〇旋轉及轉動。 。 加熱器30、3 1、32、33，例如可個別溫度控制的帶狀 加熱器，被置於該熔化圓筒8及該喷嘴部份7、該噴嘴接觸 區段5及該噴嘴組件丨7的該外部表面，以使可加熱至約該 液體溫度（此後稱為預先決定溫度）的溫度。 如第二圖所示，該供給裝置丨丨包括一個在一水平 Ha的螺旋運輸器llb，該供給裝置u具一結構以經由旋轉 圓筒後端的馬達llc驅動的此螺旋運輸器m自在該 方的該入口蜂lld輸送顆粒狀金屬材料至在該 的該，及以自連接於此傳送埠Ue 、口 e 6 i、π金屬材料至該熔化圓筒8的内部。 而可輸器llb的旋轉速度可由該馬達u:控制，因 而了 Ik思地改變供給時間。 lla連雖接未說明，如需要時材料預熱的加熱器可沿該圓筒

第11頁 531459 五、發明說明（7) 例被詳細敘述。 首先，開始成型操作前，其中在喷嘴接觸尚未由縮回 該噴嘴接觸裝置1 8、2 1而執行前的狀態，在該熔化圓筒8 的溫度被提升至預先決定的溫度（在58 0 °C的等級）以避 免在該喷嘴接觸期間因熱膨脹引起的不方便，但該喷嘴接 觸區段5、該噴嘴7及該喷嘴組件17被加熱至喷嘴接觸溫度 (5 0 (TC )。 當該噴嘴接觸區段5、噴嘴部份7及喷嘴組件17的溫度 達到該喷嘴接觸溫度，該喷嘴接觸裝置2 1被操作向前行 進，以該噴嘴部份7及該喷嘴接觸區段5喷嘴接觸且溫度控 制由噴嘴接觸溫度改變至預先決定的溫度。 在此喷嘴接觸狀態，該供給裝置11及該攪拌裝置2 7被 控制在一個不作用狀態直到該熔化圓筒8的溫度達到預先 決定的溫度，該供給裝置n及該攪拌裝置27由該馬達 11'\1〇的繞轉而驅動，以開始顆粒狀材料的供給至該熔 化圓筒8内及由加熱器3〇進行的在該溶化圓筒8内的加執溶 化金屬材料的攪拌。 ’ 小，ϊΐϋ:在此金屬材料加熱熔化期p[為預防因減 二生；白=筒8的氧濃度而產生的金屬氧化物，如氬的 ; 供給入口25被壓力注入該熔化圓筒8的内 ^，在该熔化圓筒8形成不作用的氣壓。 而且，在逐 供給被執行，直 量的6倍至2 0倍 漸攪拌溶化的金屬# Μ β ,,,, J 1屬材枓期間，金屬材料的 到該金屬材料f+ w ,^ ^ 寸系積至在熔化狀態最大射出 C愈大愈好）做為机令曰 1又馬a又疋1，當達到預先決

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定的累積量該馬達1 lc停止以暫停該供給，且僅由 1()進行的攪拌被㈣*行以#持該以匕金屬34的溫度均 勻，此攪拌由該攪拌裝置27的旋轉或偏轉進行。 該熔化金屬34的累積量由採用一個感知器以偵測在該 熔化圓筒8内的該熔化金屬表面的液位而測量至於此感 知器，-個光電感知器以由照射光至該熔化金屬表面而測 量該熔化金屬表面的液位及偵測其反射光，一個傳導感知 器以士接在該熔化金屬#彳一個電極及偵測該電極與該熔 化金屬間㈣的存在/不存纟或可 <吏用其他感知器。 當確認該累積量已達到該設定值且噴嘴接觸狀態的每 -部份之溫度維持在58(rc^該設定溫度，該方法在自動 控巧下改變為成型操作，且該材料供給及該熔化亦改變為 以单一成型循環的控制。 .ί ΐ圖顯示當該攪拌操作在該材料累積後開始時的狀 悲，该早一成型循環的順序。 首先，該塑模20由該擠壓機械裝置2繫緊，接 射出機械裝置1，該喷嘴接觸裝置18前進 = =2。間的該喷嘴接觸。在此喷嘴接觸前喷二射 出裝置29^該秤重室24的該射出柱塞28縮回且 份在 該熔化圓筒8累積的熔化金屬34在該秤重室24秤重。 當噴嘴接觸由一個近接開關或類似物證實，該方法轉 η:山該活塞條棒9a由該射出圓筒9的操作而向前 出裝置29隨該秤重室24的該射出柱塞以向前移 將在該秤重室24抨重的熔化金屬自該噴嘴組件17射出 531459 五'發明說明（9) 填充該塑模20，此射出係自該噴嘴部份7經過該喷嘴接觸 區段5的熱模具槽2 2。填充完成後，維持壓力以進行射 出。 在射出後，該方法改變為該秤重，該射出圓筒9的該 活塞條棒9a操作該回歸，該射出裝置向後移動及使該射出 柱塞28向後移動至在該秤重室24的該後段之前進位置。 該射出柱塞28的向後移動在該秤重室24產生一個負 壓’此因為在由與該塑模20的該喷嘴接觸之射出後，於該 喷嘴組件1 7的該喷嘴部份的該熔化金屬被冷卻以在該喷嘴 口維持為冷塞子及鋼盎似地關閉該秤重室2 4的該喷嘴侧， 以預防空氣進入該喷嘴口。 在此狀態，若一個向後力在向前位置施於該射出柱塞 28 ’ 一部份因該負壓的吸引作用而累積在該熔化圓筒8的 溶化金屬34會因此力而自沿該射出柱塞的該滑動間歇流入 該秤重室24，並秤重。 當該射出柱塞2 8向後移動至一設定位置，該射出圓筒 9停止操作且該秤重終止。接著，該喷嘴接觸裝置18向後 移動且該噴嘴組件17自該塑模2〇脫離。 幾乎同時，該供給裝置1 1的該馬達1 1 a旋轉，開始供 給包括軸、橫流道或其他物品的模子之一次射出所需之金 屬材料。 此供給由控制該馬達丨丨c的旋轉速度及開始為下一次 射出塑模進行秤重前停止該馬達11c的時間而執行，且在 該溶化圓筒8内的該熔化金屬累積量由總是在秤重前供給

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一次射出所需的金屬材料而維 ^ 授拌期間維持溫产廟〜 一、δ又疋量，且亦希望在 被冷卻，以在；^# 戈裝置2，該塑模2 0 個金屬塑模（未示出）。 I取出（噴射器）一 熔化：U ί型期間’若由該液體液位感知器監測的該 f因某種原因向下變化至該液位設定值的 較低極限值，該供給裝置U的該馬達llc旋轉，開始供給 金屬’及當該熔化金屬表面因此操作而到達該液位設定值 的車父同極限值時，該馬達11 c停止疑轉。此允許維持熔化 金屬3 4的该累積量總是固疋的’及穩定化該射出成'型金屬 塑模的品質。

531459 圖式簡單說明 1 :射出機械裝置 2 :擠壓機械裝置 3 :基礎 4 :基板 5 :喷嘴接觸區段 6 :檯架 7 :喷嘴部份 8 :熔化圓筒 8a ： 固持器 9 ： 射出圓筒 9a ： 活塞條棒 10 > 11 c :馬達 10a :計時皮帶 11 ： 供給裝置 11a :水平圓筒 lib :螺旋運輸器 lid ••入口埠 lie :傳送埠 12、 13 :支撐支架 14 ·· 支撐軸 15 : 閘型式座 16 : 組件 17 : 喷嘴組件

18、21 :喷嘴接觸裝置

第16頁 531459 圖式簡單說明 18a、21a ··水壓力缸 1 8 b :棒條組件 18c :活塞棒 1 9 :接收組件 2 0 :塑模 2 1 b :軸條棒 2 2 :熱模具槽 2 3 :軸承組件 24 :秤重室 2 5 :供給入口 2 6 :供給管 2 7 :攪拌裝置 2 8 :射出柱塞 2 9 :可縮回射出裝置 2 9a :條棒 30、31、32'33:加熱器 3 4 :熔化金屬

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Claims (1)

1. 5314SQ ---—虎 901167fi3 六、申請專利範圍 年月 曰 Jf正 m ί ί屬材料射出成型的材料供給及熔化方法，以^ 一 ☆二、、=衣置供給顆粒狀金屬材料至筒狀熔化容器，此熔化 厂秤重室，其與在其末端的一個喷嘴組件相通，及 ^出破置，其在其末端具一個射出柱塞，其可向前插入 砧ΐ =進入該攪拌裝置的中央部份，該射出柱塞為可滑動 地與該秤重室啣接， 包括步驟··由外部熱源熔化該金屬材料、累積、秤 後由該射出裝置射出並注入一個模具以成型一個金 屬模具； X你ί中在操作開始時，金屬材料的該供給裝置被控制為 :$、、W 迈該熔化容器的該溫度達到一個預定值並當該預 度達到時開始操作，以供給該金屬材料；及 ―廿預定溫度達到後，金屬材料的該供給及溶化被進 = L及攪拌，直到至少6倍或更多的該最大射出 j體積的金屬材料以熔化狀態被累積。 匕金屬射出成型的材料供給及熔化方法，以自-5二置供ί顆粒狀金屬材料至筒狀溶化容器，此、熔化 t二ΐ壯：重至’其與在其末端的一個噴嘴組件相通’及 :並纩：f，其在其末端具-個射出柱塞，其可向前插入 接4 °中央部份，該射出柱塞為可滑動地與該秤重室啣 包括步驟：由外部熱源熔化該金屬材料、 重、而後由該射出裝置射出並注入—個模具以金

   531459 ^S9〇U6763 六、申請專利範圍 屬模具； 其中該供 炼化金屬秤重 的該供給且在 道及其他的模 熔化容器内熔 3 · —種熔化金 該供給裝 定液位值的較 屬材料的供給 熔化金屬之表 停止，以一直 度固定。 給裝置的操 完成後，可 下一次秤重 子所需射出 化金屬的該 屬射出成型 置被控制以 低限制值時 ，此可由一 面液位的變 維持在該溶 作速度 開始在 前停止 量的金 累積量 的材料 當該炫 ，可開 個液體 4匕句知 化容器 及時間 成型操 而進行 屬材料 及溫度 供給及 化金屬 始在該 液位感 ，且當 熔化金 修正 被控制， 作期間該 一次包括 ，以一直 固定。 熔化方法 表面液位 成型操作 知器監測 達到較高 屬的該累 以使當該 金屬材料 軸、横流 維持在該 ;其中 降低至預 期間該金 及測量該 限制值時 積量及溫