TWI422443B - 鎂扣件製造方法及其鎂扣件元件 - Google Patents

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Description

鎂扣件製造方法及其鎂扣件元件
本發明係關於一種鎂扣件製造方法及其鎂扣件元件；特別是關於一種以冷鍛[cold forging]、溫鍛[warm forging]或熱鍛[hot forging]方式處理鎂線材或鎂棒之鎂扣件製造方法及其鎂扣件元件。
習用鎂扣件製造方法，如美國專利第6,328,657號之「具螺紋扣件及其製造方法[Threaded fastener and a method of making the same]」發明專利，其揭示一種製造鎂金屬及其合金的扣件方法，其利用一溫鍛製程[moderate temperature-forging process]以適當溫度將純鎂金屬[pure magnesium]或其合金[magnesium alloy]之原料[raw material]直接鍛造成一扣件形狀或類似形狀。
然而，該第6,328,657號直接將純鎂金屬或其合金之原料以適當溫度鍛造成其所需的預定扣件形狀，卻未考慮鎂金屬或其合金原料之形狀是否適合進行直接鍛造製程，即其缺乏預先調整純鎂金屬或其合金之原料之加工步驟。因此，該第6,328,657號之直接鍛造純鎂金屬或其合金原料之加工方法具有無法簡化整個鍛造製程的缺點。
簡言之，該第6,328,657號之直接將純鎂金屬或其合金之原料進行鍛造方式有必要進一步改良其製造方法，以改善前述鍛造製程複雜的缺點。換言之，習用鎂扣件製造方法必然存在需要提供更適合量產的鍛造製程方法之潛在需求。
有鑑於此，本發明為了滿足上述需求，其提供一種鎂扣件製造方法及其鎂扣件元件，其將一鎂金屬或一鎂合金預先製成一預定鎂線材或一預定鎂棒，再以冷鍛、溫鍛或熱鍛方式鍛造處理該預定鎂線材或預定鎂棒，以成一鎂扣件成品，以達成簡化鍛造製程之目的。
本發明之主要目的係提供一種鎂扣件製造方法及其鎂扣件元件，其將一鎂金屬或一鎂合金預先製成一預定鎂線材或一預定鎂棒，再以冷鍛、溫鍛或熱鍛方式鍛造處理該預定鎂線材或預定鎂棒，以成一鎂扣件成品，以達成簡化鍛造製程之目的。
為了達成上述目的，本發明較佳實施例之鎂扣件製造方法包含：將一鎂金屬或一鎂合金製成一鎂線材或一鎂棒，且該鎂線材或鎂棒具有一預定鍛造直徑；將該鎂線材或鎂棒進行直接冷鍛處理至一預定扣件形狀，以製成一鎂扣件成品。
本發明另一較佳實施例之鎂扣件製造方法包含：將一鎂金屬或一鎂合金製成一鎂線材或一鎂棒，且該鎂線材或鎂棒具有一預定鍛造直徑；將該鎂線材或鎂棒進行直接加熱處理至一預定溫度；及將該鎂線材或鎂棒進行溫鍛或熱鍛處理至一預定扣件形狀，以製成一鎂扣件成品。
本發明另一較佳實施例之鎂扣件製造方法包含：將一鎂金屬或一鎂合金製成一鎂線材或一鎂棒，且該鎂線材或鎂棒具有一預定鍛造直徑；將該鎂線材或鎂棒進行保溫及直接加熱處理至一預定溫度；及將該鎂線材或鎂棒進行溫鍛或熱鍛處理至一預定扣件形狀，以製成一鎂扣件成品。
本發明另一較佳實施例之鎂扣件製造方法包含：將一鎂金屬或一鎂合金製成一鎂線材或一鎂棒，且該鎂線材或鎂棒具有一預定鍛造直徑；將該鎂線材或鎂棒進行直接加熱及保溫處理至一預定溫度；及將該鎂線材或鎂棒進行溫鍛或熱鍛處理至一預定扣件形狀，以製成一鎂扣件成品。
本發明較佳實施例之鎂扣件元件先由一鎂金屬或一鎂合金製成一鎂線材或一鎂棒，且該鎂線材或鎂棒具有一預定鍛造直徑，利用冷鍛方式處理該鎂線材或鎂棒，以製成一鎂扣件成品。
本發明較佳實施例之鎂扣件元件先由一鎂金屬或一鎂合金製成一鎂線材或一鎂棒，且該鎂線材或鎂棒具有一預定鍛造直徑，利用直接加熱方式進行溫鍛或熱鍛方式處理該鎂線材或鎂棒，以製成一鎂扣件成品。
本發明較佳實施例之鎂扣件元件先由一鎂金屬或一鎂合金製成一鎂線材或一鎂棒，且該鎂線材或鎂棒具有一預定鍛造直徑，利用保溫及直接加熱方式進行溫鍛或熱鍛處理該鎂線材或鎂棒，以製成一鎂扣件成品。
本發明較佳實施例之鎂扣件元件先由一鎂金屬或一鎂合金製成一鎂線材或一鎂棒，且該鎂線材或鎂棒具有一預定鍛造直徑，利用直接加熱及保溫方式進行溫鍛或熱鍛處理該鎂線材或鎂棒，以製成一鎂扣件成品。
本發明較佳實施例之該預定溫度介於100℃至300℃之間。
本發明較佳實施例之該保溫處理係利用一保溫材料塗覆於該鎂線材或鎂棒上。
本發明較佳實施例之該保溫材料係選自一無機材料或一有機材料。
本發明較佳實施例之該無機材料係選自石墨或氮化硼。
為了充分瞭解本發明，於下文將例舉較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。
本發明較佳實施例之鎂扣件製造方法及其鎂扣件元件適用於生產各種扣件，例如，其包含：鉚釘[rivet]、插栓[pin]、柱螺栓[stud]、雙頭螺栓[double-headed stud]、墊圈[washer]或其它特殊扣件[other special fasteners]，但其並非用以限定本發明之範圍。
本發明較佳實施例之鎂扣件元件係屬鎂金屬或鎂合金材料[magnesium-based alloy]其與其它一般扣件材料不同，且本發明較佳實施例之鎂扣件元件係具有鎂材質特性。舉例而言，一般扣件材料包含低碳鋼、中碳鋼、合金鋼、銅或不銹鋼等。
第1圖揭示本發明第一較佳實施例之鎂扣件製造方法之流程圖。請參照第1圖所示，本發明第一較佳實施例之鎂扣件製造方法係首先在第1執行步驟S1A中，以適當方式提供一鎂金屬或一鎂合金。該鎂金屬或鎂合金之材料適用於鍛造製成鎂扣件，且其仍保有鎂金屬特性[例如：質量輕]。
請再參照第1圖所示，本發明第一較佳實施例之鎂扣件製造方法係接著在第2執行步驟S2A中，將該鎂金屬或鎂合金適當製成一鎂線材或一鎂棒。本發明可選擇適當技術手段將該鎂金屬或鎂合金製成該鎂線材或鎂棒[例如：鑄造[casting]]，但其並非用以限定本發明之範圍。該鎂線材或鎂棒具有一預定鍛造直徑，即該鎂線材或鎂棒之預定鍛造直徑適合利用直接冷鍛、溫鍛或熱鍛方式成型，而並不需要複雜的鍛造製程[complicated forging process]。
本發明較佳實施例之該預定鍛造直徑係對應或近似於該鎂扣件之最小直徑或最小平均直徑，且該鎂線材或鎂棒之長度對應於該鎂扣件之總長度。
請再參照第1圖所示，本發明第一較佳實施例之鎂扣件製造方法係接著在第3執行步驟S3A中，將該鎂線材或鎂棒送入通過一鍛造成型機[forging machine]或其它加工成型機，以便將該鎂線材或鎂棒進行直接冷鍛處理。本發明較佳實施例之該冷鍛處理可選擇單次鍛造成型或多次鍛造成型方式處理該鎂線材或鎂棒，但其並非用以限定本發明之範圍。經適當冷鍛後，該鎂線材或鎂棒成型至一預定扣件形狀，以製成一鎂扣件成品。
請再參照第1圖所示，本發明第一較佳實施例之鎂扣件製造方法係最後將該鎂扣件成品適當加工處理，例如：表面加工處理[surface treatment]或電鍍處理[plating treatment]。
第2圖揭示本發明第二較佳實施例之鎂扣件製造方法之流程圖。請參照第2圖所示，第二較佳實施例之鎂扣件製造方法之執行步驟S1B、S2B完全相同於元件第一較佳實施例之鎂扣件製造方法之執行步驟S1A、S2A，第二較佳實施例之執行步驟S1B、S2B可併入參考第一較佳實施例，於此不予贅述。
請再參照第2圖所示，本發明第二較佳實施例之鎂扣件製造方法係接著在第3執行步驟S3B中，將該鎂線材或鎂棒送入通過一加熱器[heater]，以便將該鎂線材或鎂棒進行直接加熱處理至一預定溫度。本發明較佳實施例之該預定溫度介於100℃至300℃之間，但其並非用以限定本發明之範圍。
請再參照第2圖所示，本發明第二較佳實施例之鎂扣件製造方法係接著在第4執行步驟S4B中，將該鎂線材或鎂棒送入通過一鍛造成型機[forging machine]或其它加工成型機，以便將該鎂線材或鎂棒進行溫鍛或熱鍛處理。本發明較佳實施例之該溫鍛或熱鍛處理可選擇單次鍛造成型或多次鍛造成型方式處理該鎂線材或鎂棒，但其並非用以限定本發明之範圍。經適當溫鍛或熱鍛後，該鎂線材或鎂棒成型至一預定扣件形狀，以製成一鎂扣件成品。
第3圖揭示本發明第三較佳實施例之鎂扣件製造方法之流程圖。請參照第3圖所示，第三較佳實施例之鎂扣件製造方法之執行步驟S1C、S2C、S4C完全相同於元件第二較佳實施例之鎂扣件製造方法之執行步驟S1B、S2B、S4B，第三較佳實施例之執行步驟S1C、S2C、S4C可併入參考第二較佳實施例，於此不予贅述。
請再參照第3圖所示，本發明第三較佳實施例之鎂扣件製造方法係在第3執行步驟S3C中，將該鎂線材或鎂棒進行保溫及直接加熱處理，以便將該鎂線材或鎂棒進行直接加熱處理至一預定溫度。將該鎂線材或鎂棒送入通過一加熱器前，先利用一保溫材料[thermal isolating material]塗覆於該鎂線材或鎂棒上，以防止該鎂線材或鎂棒在加熱後發生熱量流失[heat loss]至外界。
本發明較佳實施例之該保溫材料係選自一無機材料或一有機材料。舉例而言，本發明較佳實施例之該無機材料係選自石墨[graphite]或氮化硼[BN]，但其並非用以限定本發明之範圍。
第4圖揭示本發明第四較佳實施例之鎂扣件製造方法之流程圖。請參照第4圖所示，第四較佳實施例之鎂扣件製造方法之執行步驟S1D、S2D、S4D完全相同於元件第二較佳實施例之鎂扣件製造方法之執行步驟S1B、S2B、S4B，第四較佳實施例之執行步驟S1D、S2D、S4D可併入參考第二較佳實施例，於此不予贅述。
請再參照第4圖所示，相對於本發明第三較佳實施例，本發明第四較佳實施例之鎂扣件製造方法係在第3執行步驟S3D中，將該鎂線材或鎂棒進行直接加熱及保溫處理。將該鎂線材或鎂棒送入通過一加熱器後，再利用一保溫材料塗覆於該鎂線材或鎂棒上，以防止該鎂線材或鎂棒在加熱後發生熱量流失至外界。
前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。
S1A、S2A、S3A．．．執行步驟
S1B、S2B、S3B、S4B．．．執行步驟
S1C、S2C、S3C、S4C．．．執行步驟
S1D、S2D、S3D、S4D．．．執行步驟
第1圖：本發明第一較佳實施例之鎂扣件製造方法之流程圖。
第2圖：本發明第二較佳實施例之鎂扣件製造方法之流程圖。
第3圖：本發明第三較佳實施例之鎂扣件製造方法之流程圖。
第4圖：本發明第四較佳實施例之鎂扣件製造方法之流程圖。
S1A．．．執行步驟
S2A．．．執行步驟
S3A．．．執行步驟

Claims (8)

  1. 一種鎂扣件製造方法，其包含：將一鎂金屬或一鎂合金製成一鎂線材或一鎂棒，且該鎂線材或鎂棒具有一預定鍛造直徑，該預定鍛造直徑對應於該鎂扣件之最小直徑；將該鎂線材或鎂棒先進行直接加熱處理後再進行保溫處理；及將該鎂線材或鎂棒進行直接溫鍛或熱鍛處理至一預定扣件形狀，以製成一鎂扣件成品，其中該保溫處理係利用一保溫材料塗覆於該鎂線材或鎂棒上，且該保溫材料係選自一無機材料或一有機材料。
  2. 一種鎂扣件製造方法，其包含：將一鎂金屬或一鎂合金製成一鎂線材或一鎂棒，且該鎂線材或鎂棒具有一預定鍛造直徑，該預定鍛造直徑對應於該鎂扣件之最小直徑；將該鎂線材或鎂棒先進行保溫處理後再進行直接加熱處理；及將該鎂線材或鎂棒進行溫鍛或熱鍛處理至一預定扣件形狀，以製成一鎂扣件成品，其中該保溫處理係利用一保溫材料塗覆於該鎂線材或鎂棒上，且該保溫材料係選自一無機材料或一有機材料。
  3. 依申請專利範圍第1或2項所述之鎂扣件製造方法，其中該鎂線材或鎂棒係由鎂合金製成，且該鎂線材或鎂棒之加熱處理溫度介於100℃至300℃之間。
  4. 依申請專利範圍第1項所述之鎂扣件製造方法，其中該無機材料係選自石墨或氮化硼。
  5. 一種鎂扣件元件，先由一鎂金屬或一鎂合金製成一鎂線材或一鎂棒，且該鎂線材或鎂棒具有一預定鍛造直徑，該預定鍛造直徑對應於該鎂扣件之最小直徑，再利用先直接加熱處理後再進行保溫處理，再進行溫鍛或熱鍛方式處理該鎂線材或鎂棒，以製成一鎂扣件成品，其中該保溫處理係利用一保溫材料 塗覆於該鎂線材或鎂棒上，以便在該鎂扣件成品上形成一保溫材料層，且該保溫材料係選自一無機材料或一有機材料。
  6. 一種鎂扣件元件，先由一鎂金屬或一鎂合金製成一鎂線材或一鎂棒，且該鎂線材或鎂棒具有一預定鍛造直徑，該預定鍛造直徑對應於該鎂扣件之最小直徑，再利用先保溫處理後再進行直接加熱處理，再進行溫鍛或熱鍛方式處理該鎂線材或鎂棒，以製成一鎂扣件成品，其中該保溫處理係利用一保溫材料塗覆於該鎂線材或鎂棒上，以便在該鎂扣件成品上形成一保溫材料層，且該保溫材料係選自一無機材料或一有機材料。
  7. 依申請專利範圍第6或7項所述之鎂扣件元件，其中該鎂線材或鎂棒係由鎂合金製成，且該鎂線材或鎂棒之加熱處理溫度介於100℃至300℃之間。
  8. 依申請專利範圍第6或7項所述之鎂扣件元件，其中該無機材料係選自石墨或氮化硼。
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