TWI411690B - 發泡金屬之製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種發泡金屬製造方法，特別係有關於一種可快速發泡之發泡金屬製造方法。
習知發泡金屬之製造方法大致分二大類，一類是將鋁材熔化成液態，然後加入發泡劑攪拌，使其均勻分佈發泡，稱為鑄造法。另一類是將鋁粉與發泡劑粉末均勻混合，經熱加工成型為一粗胚，該粗胚靜置於一加熱爐中加熱至金屬熔點以上才會開始發泡，其所需加熱時間至少30分鐘以上。若是利用鑄造法製造發泡金屬所需花費之時間更多，且習知發泡金屬之製造方法係使用大型加熱爐發泡，所需投入之設備（生產）成本較高。
本發明之主要目的係在於提供一種發泡金屬之製造方法，其包含有提供一具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚，該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚係具有一加熱表面，該加熱表面係區分為複數個區段；提供一加熱單元；以及該加熱單元係與該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚相對移動，以對各該區段之該加熱表面加熱至一發泡溫度，使該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚形成有複數個孔洞。
由於本發明之發泡金屬之製造方法係利用該加熱單元針對該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚局部加熱以達成金屬發泡之目的，因此具有縮短製程時間及節省生產（機台）成本之功效。
由於本發明之發泡金屬之製造方法係利用該加熱單元針對該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚局部加熱以達成金屬發泡之目的，因此具有縮短製程時間及節省生產（機台）成本之功效。
請參閱第1圖，其係本發明之一較佳實施例之發泡金屬之製造方法，係包含下列步驟：首先，請參閱第1圖之步驟11，提供複數個金屬碎屑；接著，請參閱第1圖之步驟12，添加一發泡劑粉末於該些金屬碎屑中；之後，請參閱第1圖之步驟13，混合該發泡劑粉末及該些金屬碎屑，以使該發泡劑粉末及該些金屬碎屑形成為一前驅混合物；接著，請參閱第1圖之步驟14，將該前驅混合物置於一模具（圖未繪出）內，以製成錠狀；之後，請參閱第1圖之步驟15及第2圖，對該形成錠狀之前驅混合物進行一摩擦攪拌製程，以形成一具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110。在本實施例中，該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110所添加之發泡劑係可選自於碳酸鹽類、鈦化氫及鋯化氫所構成的群組的其中之一，該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110內金屬碎屑之材質係可選自於鋁合金、鎂合金、鋅合金、鈦合金、銅合金等金屬材料所構成的群組的其中之一或上述金屬材料之混合物。
在本實施例中，該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110係具有一加熱表面112，該加熱表面112區分為複數個區段111，該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110係由摩擦攪拌法製成，請再參閱第2圖，其係將壓製成錠狀之該前驅混合物放置於一固定模具（圖未繪出）內，再將該固定模具放置於一攪拌機(圖未繪出，如銑床等)上並利用一攪拌工具頭A進行摩擦攪拌製程，該摩擦攪拌製程中作用於該前驅混合物之走速係介於1-100cm/min，旋轉速度係介於100-3000rpm之間。
或者，在另一較佳實施例中，該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110係由粉末冶金法製成。詳言之，混合該發泡劑粉末及該些金屬碎屑，以使該發泡劑粉末及該些金屬碎屑形成為該前驅混合物；將該前驅混合物置於模具內，以製成錠狀；對該形成錠狀之前驅混合物進行熱加工（如鍛壓）成形製程，以形成一具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110。
接著，請參閱第1圖之步驟16及第3圖，提供一加熱單元210；最後，請參閱第1圖之步驟17及第3圖，該加熱單元210係與該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110相對移動，以依序對該加熱表面112之各該區段111瞬間加熱至一發泡溫度，使該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110的各該區段111依序形成有複數個孔洞P。在本實施例中，較佳地，就大體積的該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110而言，於每一區段111瞬間加熱至該發泡溫度之時間可介於0.1-60秒鐘之間；較佳地，就小體積的該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110而言，於每一區段111瞬間加熱至該發泡溫度之時間係介於0.1秒鐘與15秒鐘之間。該發泡溫度係不小於該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110中金屬碎屑的金屬熔點。此外，瞬間加熱之方法係可選自於電弧加熱法、乙炔火焰加熱法、感應加熱法或電漿加熱法的其中之一。在本實施例中，瞬間加熱之方法係可為感應加熱法，該加熱單元210係為一線圈，其係將該加熱單元210通設有電流，且將該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110置於該加熱單元210內並移動該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110；或是移動該加熱單元210以分別對該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110之該些區段111依序加熱。
或者，請參閱第4圖，在另一較佳實施例中，瞬間加熱之方法係可為電弧加熱法，該加熱單元310係為一電弧噴嘴，其係由該加熱單元310製造出複數個電弧E以分別對該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110之該些區段111瞬間加熱至一發泡溫度，使該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110的各該區段111依序形成有複數個孔洞P，且該些電弧E周圍係設置有一保護氣體B。另外，加熱時，可同時以一金屬填料114，覆蓋該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110之表層，該金屬填料114之材質可與該些金屬碎屑之材料相同，其係可防止該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110之表層因發泡劑所產生的分解氣體頂破而造成漏氣，進而提升發泡品質。
由於本發明之發泡金屬之製造方法係利用該加熱單元210、310針對該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110局部瞬間加熱以達成金屬發泡之目的，因此具有縮短製程時間及節省生產（機台）成本之功效。
本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。
在本實施例中，該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110係具有一加熱表面112，該加熱表面112區分為複數個區段111，該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110係由摩擦攪拌法製成，請再參閱第2圖，其係將壓製成錠狀之該前驅混合物放置於一固定模具（圖未繪出）內，再將該固定模具放置於一攪拌機(圖未繪出，如銑床等)上並利用一攪拌工具頭A進行摩擦攪拌製程，該摩擦攪拌製程中作用於該前驅混合物之走速係介於1-100cm/min，旋轉速度係介於100-3000rpm之間。
或者，在另一較佳實施例中，該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110係由粉末冶金法製成。詳言之，混合該發泡劑粉末及該些金屬碎屑，以使該發泡劑粉末及該些金屬碎屑形成為該前驅混合物；將該前驅混合物置於模具內，以製成錠狀；對該形成錠狀之前驅混合物進行熱加工（如鍛壓）成形製程，以形成一具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110。
接著，請參閱第1圖之步驟16及第3圖，提供一加熱單元210；最後，請參閱第1圖之步驟17及第3圖，該加熱單元210係與該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110相對移動，以依序對該加熱表面112之各該區段111瞬間加熱至一發泡溫度，使該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110的各該區段111依序形成有複數個孔洞P。在本實施例中，較佳地，就大體積的該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110而言，於每一區段111瞬間加熱至該發泡溫度之時間可介於0.1-60秒鐘之間；較佳地，就小體積的該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110而言，於每一區段111瞬間加熱至該發泡溫度之時間係介於0.1秒鐘與15秒鐘之間。該發泡溫度係不小於該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110中金屬碎屑的金屬熔點。此外，瞬間加熱之方法係可選自於電弧加熱法、乙炔火焰加熱法、感應加熱法或電漿加熱法的其中之一。在本實施例中，瞬間加熱之方法係可為感應加熱法，該加熱單元210係為一線圈，其係將該加熱單元210通設有電流，且將該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110置於該加熱單元210內並移動該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110；或是移動該加熱單元210以分別對該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110之該些區段111依序加熱。
或者，請參閱第4圖，在另一較佳實施例中，瞬間加熱之方法係可為電弧加熱法，該加熱單元310係為一電弧噴嘴，其係由該加熱單元310製造出複數個電弧E以分別對該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110之該些區段111瞬間加熱至一發泡溫度，使該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110的各該區段111依序形成有複數個孔洞P，且該些電弧E周圍係設置有一保護氣體B。另外，加熱時，可同時以一金屬填料114，覆蓋該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110之表層，該金屬填料114之材質可與該些金屬碎屑之材料相同，其係可防止該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110之表層因發泡劑所產生的分解氣體頂破而造成漏氣，進而提升發泡品質。
由於本發明之發泡金屬之製造方法係利用該加熱單元210、310針對該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚110局部瞬間加熱以達成金屬發泡之目的，因此具有縮短製程時間及節省生產（機台）成本之功效。
本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。
11‧‧‧提供複數個金屬碎屑
12‧‧‧添加一發泡劑粉末於該些金屬碎屑中
13‧‧‧混合該發泡劑粉末及該些金屬碎屑以使該發泡劑粉末及該些金屬碎屑形成為一前驅混合物
14‧‧‧將該前驅混合物置於一模具內以製成錠狀
15‧‧‧對該前驅混合物進行一摩擦攪拌製程以形成一具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚
16‧‧‧提供一加熱單元
17‧‧‧該加熱單元係與該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚相對移動，使該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚形成有複數個孔洞
110‧‧‧具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚
111‧‧‧區段
112‧‧‧加熱表面
114‧‧‧金屬填料
210‧‧‧加熱單元
310‧‧‧加熱單元
A‧‧‧攪拌工具頭
B‧‧‧保護氣體
E‧‧‧電弧
P‧‧‧孔洞
第1圖：依據本發明之一較佳實施例，一種發泡金屬之製造方法流程圖。
第2圖：依據本發明之一較佳實施例，利用一攪拌工具頭進行摩擦攪拌製程之示意圖。
第3圖：依據本發明之一較佳實施例，一具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚進行感應加熱之示意圖。
第4圖：依據本發明之另一較佳實施例，一具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚進行電弧加熱之示意圖。
第2圖：依據本發明之一較佳實施例，利用一攪拌工具頭進行摩擦攪拌製程之示意圖。
第3圖：依據本發明之一較佳實施例，一具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚進行感應加熱之示意圖。
第4圖：依據本發明之另一較佳實施例，一具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚進行電弧加熱之示意圖。
11‧‧‧提供複數個金屬碎屑
12‧‧‧添加一發泡劑粉末於該些金屬碎屑中
13‧‧‧混合該發泡劑粉末及該些金屬碎屑以使該發泡劑粉末及該些金屬碎屑形成為一前驅混合物
14‧‧‧將該前驅混合物置於一模具內以製成錠狀
15‧‧‧對該前驅混合物進行一摩擦攪拌製程以形成一具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚
16‧‧‧提供一加熱單元
17‧‧‧該加熱單元係與該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚相對移動，使該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚形成有複數個孔洞
Claims (10)
- 一種發泡金屬之製造方法，包含下列步驟：
提供一具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚，該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚係具有一加熱表面，該加熱表面係區分為複數個區段；
提供一加熱單元；以及
該加熱單元係與該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚相對移動，以依序對該加熱表面之各該區段加熱至一發泡溫度，使該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚的各該區段依序形成有複數個孔洞。 - 如申請專利範圍第1項所述之發泡金屬之製造方法，其中加熱至該發泡溫度之時間係介於0.1-60秒鐘之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之發泡金屬之製造方法，其中加熱至該發泡溫度之時間係介於0.1-15秒鐘之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之發泡金屬之製造方法，其中該發泡溫度係不小於該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚中金屬碎屑的金屬熔點。
- 如申請專利範圍第1項所述之發泡金屬之製造方法，其中加熱之方法係可選自於電弧加熱法、乙炔火焰加熱法、感應加熱法或電漿加熱法的其中之一。
- 如申請專利範圍第1項所述之發泡金屬之製造方法，其中提供該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚的步驟包含下列步驟：
提供複數個金屬碎屑；
添加一發泡劑粉末於該些金屬碎屑中；
混合該發泡劑粉末及該些金屬碎屑以使該發泡劑粉末及該些金屬碎屑形成為一前驅混合物；及
將該前驅混合物製成該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚。 - 如申請專利範圍第1或6項所述之發泡金屬之製造方法，另包含下列步驟：該加熱單元對該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚加熱時，可同時以一金屬填料覆蓋該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚之表層。
- 如申請專利範圍第1項所述之發泡金屬之製造方法，其中該加熱單元係為一線圈或一電弧噴嘴。
- 一種發泡金屬之製造方法，包含下列步驟：
提供一具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚，該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚係具有一加熱表面，該加熱表面係區分為複數個區段；
提供一加熱單元；以及
該加熱單元係依序對各該區段加熱至一發泡溫度，使該具有金屬碎屑及發泡劑之粗胚形成有複數個孔洞，其中加熱至該發泡溫度之時間係介於0.1-60秒鐘之間。 - 如申請專利範圍第9項所述之發泡金屬之製造方法，其中加熱之方法係可選自於電弧加熱法、乙炔火焰加熱法、感應加熱法或電漿加熱法的其中之一。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW100148799A TWI411690B (zh) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | 發泡金屬之製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW100148799A TWI411690B (zh) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | 發泡金屬之製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201325863A TW201325863A (zh) | 2013-07-01 |
| TWI411690B true TWI411690B (zh) | 2013-10-11 |
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ID=49224676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW100148799A TWI411690B (zh) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | 發泡金屬之製造方法 |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW593705B (en) * | 2002-02-22 | 2004-06-21 | Hideo Nakajima | Process for the production of a porous metal body |
| TW200843881A (en) * | 2007-05-02 | 2008-11-16 | Univ Nat Kaohsiung 1St Univ Sc | Manufacturing method of quasi-hollow impact resistance anti-collision of steel tube |
| WO2010029864A1 (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-18 | 国立大学法人群馬大学 | 発泡金属用前駆体および発泡金属の製造方法、並びに前記製造方法で製造された発泡金属用前駆体および発泡金属 |
| WO2010106883A1 (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-23 | 国立大学法人群馬大学 | 発泡金属前駆体の製造方法及び発泡金属の製造方法 |
| CN101463434B (zh) * | 2009-01-14 | 2010-12-08 | 河北工业大学 | 泡沫镁合金的制备方法 |
-
2011
- 2011-12-27 TW TW100148799A patent/TWI411690B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW593705B (en) * | 2002-02-22 | 2004-06-21 | Hideo Nakajima | Process for the production of a porous metal body |
| TW200843881A (en) * | 2007-05-02 | 2008-11-16 | Univ Nat Kaohsiung 1St Univ Sc | Manufacturing method of quasi-hollow impact resistance anti-collision of steel tube |
| WO2010029864A1 (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-18 | 国立大学法人群馬大学 | 発泡金属用前駆体および発泡金属の製造方法、並びに前記製造方法で製造された発泡金属用前駆体および発泡金属 |
| CN101463434B (zh) * | 2009-01-14 | 2010-12-08 | 河北工业大学 | 泡沫镁合金的制备方法 |
| WO2010106883A1 (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-23 | 国立大学法人群馬大学 | 発泡金属前駆体の製造方法及び発泡金属の製造方法 |
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| TW201325863A (zh) | 2013-07-01 |
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