專利名稱：注射發(fā)泡成形方法和注射發(fā)泡成形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使輕合金金屬溶液發(fā)泡并成形為發(fā)泡成形體的注射發(fā)泡成形方法和注射發(fā)泡成形裝置。
背景技術(shù)：
對于以往的發(fā)泡金屬的制造方法，具有如下所示的方法。作為第1種方法由日本特公平1-51528號公報(bào)所記載。該方法為，在熔融金屬中加入增粘材料和發(fā)泡材料并加以攪拌，將鑄模整體的溫度加熱到成為發(fā)泡金屬的融點(diǎn)以上的溫度，通過結(jié)束攪拌并開始發(fā)泡，發(fā)泡材料因熱分解所產(chǎn)生的多個氣泡膨脹，使鑄模內(nèi)的空氣向外部放出，發(fā)泡金屬充滿于整個鑄模的內(nèi)部，從而模內(nèi)封閉，使鑄模內(nèi)成為密閉狀態(tài)，因多個氣泡導(dǎo)致內(nèi)壓上升，在均衡壓力下，形成均勻的多孔構(gòu)造，并使發(fā)泡金屬在鑄模內(nèi)冷卻和凝固。
而作為第2種方法由美國專利(USP)第2983597號公報(bào)所記載。該方法為，將加氫金屬混合于熔融金屬中并使之發(fā)生分解，因氫氣的產(chǎn)生而發(fā)泡的方法。此外，由第1螺桿將熔融金屬和加氫金屬混合物在氣體分解溫度下螺旋擠出的同時(shí)，通過中途的螺桿供給成為第2種合金化的熔融金屬，由產(chǎn)生的分解氣體進(jìn)行連續(xù)的發(fā)泡成形。
作為第3種方法由日本特表2002-511526號公報(bào)所記載。該方法為，將發(fā)泡材料和金屬粉末壓縮，將該半成品材料在鑄模內(nèi)加熱，在熔融溫度范圍內(nèi)發(fā)泡后，冷卻而獲得成形品的方法。
作為第4種方法由日本特開平9-241780號公報(bào)所記載。該方法作為在熔融金屬中添加發(fā)泡材料，產(chǎn)生氫而發(fā)泡的方法以及在金屬粉末中混合發(fā)泡材料并壓縮成形后，在鑄模內(nèi)加熱而發(fā)泡的方法的問題的解決方法，在融點(diǎn)為420℃以上的金屬中添加重量比占0.1～5％的氫化鈦，攪拌均勻分散后，向鑄模中澆注金屬溶液，將鑄模中的金屬溶液再加熱到630℃以上對金屬溶液進(jìn)行發(fā)泡處理后，冷卻凝固，以獲得發(fā)泡金屬的方法。
但是，在前述的方法1～4的發(fā)泡金屬的制造方法中，存在著以下所示的問題。在方法1中，因熔融金屬在鑄模內(nèi)加熱和攪拌，由于加熱需要時(shí)間，同時(shí)，發(fā)泡后的冷卻也使用同樣的鑄模，在生產(chǎn)性上存在著問題。并且，為了制作較大的成形品，需要大型的鑄模，在大型鑄模時(shí)，加熱和冷卻只是來自壁面的熱傳導(dǎo)的電熱，特別是在冷卻時(shí)，因作為發(fā)泡體成為具有隔熱性優(yōu)良的物理性能的金屬，結(jié)果是需要額外的時(shí)間。
在方法2中，盡管與方法1同樣，可用氫氣發(fā)泡連續(xù)地成形金屬體，但在該方法中，無向金屬模內(nèi)注射的功能，不能成形所希望的3維形狀的成形品或復(fù)雜形狀的成形品。并且，因?qū)⑷廴诮饘倥c氫化鈦或氫化鎂等的發(fā)泡材料的混合比率保持為一定，只能由螺桿轉(zhuǎn)數(shù)控制而不穩(wěn)定，發(fā)泡材料的供給量也不能保持一定，發(fā)泡率也不穩(wěn)定。因此，存在著制品品種(發(fā)泡狀態(tài))的誤差較大的問題。
在方法3中，為了獲得均勻的發(fā)泡成形體，需要均勻地混合粉末，為此需要時(shí)間且成本高。此外，盡管可獲得3維形狀制品，但在氣體分解所致的發(fā)泡時(shí)，金屬粉末熔融的溫度以及時(shí)間的控制困難，存在著很難獲得具有均勻的多孔發(fā)泡成形體的問題。
在方法4中，盡管能可靠進(jìn)行3維形狀的成形，但因與方法1的問題那樣，在鑄模內(nèi)將金屬溶液再加熱到630℃以上，存在著需要時(shí)間和生產(chǎn)效率方面的問題。并且，需要將鑄模的溫度提升到630℃以上，使得鑄模的成本變高。此外，因成為大型的鑄模，鑄模內(nèi)的金屬溶液的溫度很難控制，存在著品種誤差大的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠使各批料間的發(fā)泡狀態(tài)的差異較小、生產(chǎn)性良好的輕合金的注射發(fā)泡成形方法和注射發(fā)泡成形裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形方法為，將每次以一定比例添加有增粘材料和在高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液保持在小于所述發(fā)泡材料的分解溫度的溫度下，接著，攪拌所述金屬溶液并使所述增粘材料和發(fā)泡材料分散后，計(jì)量應(yīng)向金屬模內(nèi)注射的規(guī)定量，向所述金屬模內(nèi)注射以形成輕合金的發(fā)泡成形體，其特征在于，所述金屬溶液至少在所述注射前被溫度調(diào)整為所述發(fā)泡材料的分解溫度以上，同時(shí)，在加壓狀態(tài)下抑制發(fā)泡。
由于預(yù)先以一定比例向金屬溶液中添加增粘材料和發(fā)泡材料，各批料間的發(fā)泡狀態(tài)的差異變小。另外，盡管在注射前發(fā)生發(fā)泡材料的分解，但因在計(jì)量部內(nèi)的容積為一定狀態(tài)，抑制了金屬溶液的發(fā)泡，金屬溶液成為加壓狀態(tài)。為此，金屬溶液在注射后，在金屬模內(nèi)因?qū)毫σ粴忾_放并發(fā)泡，立刻遍布到金屬模的邊角，金屬模的復(fù)制性良好，可成形復(fù)雜形狀的發(fā)泡成形體。另外，因不必將金屬模溫度加熱到發(fā)泡材料的分解溫度以上，所以提高了生產(chǎn)性。
另外，本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形方法為，將每次以一定比例添加有增粘材料和在高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液保持在小于所述發(fā)泡材料的分解溫度的溫度下，將所述金屬溶液向具有攪拌功能和計(jì)量功能以及注射功能的注射成形裝置導(dǎo)入，攪拌所述金屬溶液并使所述增粘材料和發(fā)泡材料分散后，計(jì)量應(yīng)向金屬模內(nèi)注射的規(guī)定量，向所述金屬模內(nèi)注射以形成輕合金的發(fā)泡成形體，其特征在于，所述金屬溶液至少在所述注射前被溫度調(diào)整為所述發(fā)泡材料的分解溫度以上，同時(shí)，在加壓狀態(tài)下抑制發(fā)泡。
因預(yù)先以一定比例向金屬溶液中添加增粘材料和發(fā)泡材料，并保持在小于發(fā)泡材料的分解溫度的溫度后，導(dǎo)入注射成形裝置，并在注射成形裝置內(nèi)攪拌，使增粘材料和發(fā)泡材料分散，各批料間的發(fā)泡狀態(tài)的差異變小。另外，盡管在注射前發(fā)生發(fā)泡材料的分解，但因在計(jì)量部內(nèi)的容積為一定狀態(tài)，抑制了金屬溶液的發(fā)泡，金屬溶液成為加壓狀態(tài)。為此，金屬溶液在注射后，在金屬模內(nèi)因?qū)毫σ粴忾_放并發(fā)泡，立刻遍布到金屬模的邊角，金屬模的復(fù)制性良好，可成形復(fù)雜形狀的發(fā)泡成形體。另外，因不必將金屬模溫度加熱到發(fā)泡材料的分解溫度以上，所以提高了生產(chǎn)性。
此外，本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形方法的特征在于，攪拌所述金屬溶液之際，所述金屬溶液的溫度小于所述發(fā)泡材料的分解溫度。
通過在攪拌之際，將所述金屬溶液的溫度維持在小于發(fā)泡材料的分解溫度，可在金屬溶液內(nèi)使發(fā)泡材料不分解地均勻分散。
另外，本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形方法為，將添加有規(guī)定量的增粘材料的輕合金金屬溶液加以攪拌，以分散所述增粘材料，在所述金屬溶液內(nèi)以一定比例供給作為發(fā)泡材料的惰性氣體的同時(shí)進(jìn)行攪拌以使所述惰性氣體分散后，計(jì)量所述金屬溶液應(yīng)向金屬模內(nèi)注射的規(guī)定量，向所述金屬模內(nèi)注射以形成輕合金的發(fā)泡成形體，其特征在于，通過至少在從供給所述惰性氣體起到進(jìn)行所述注射前使所述金屬溶液成為加壓狀態(tài)來抑制其發(fā)泡。
通過將添加有增粘材料的金屬溶液攪拌并分散，向金屬溶液內(nèi)供給規(guī)定量的惰性氣體，并由螺桿攪拌和均勻分散，能夠形成大致均勻的多孔構(gòu)造的發(fā)泡成形體。另外，因在進(jìn)行注射前使計(jì)量部內(nèi)成為加壓狀態(tài)，抑制了金屬溶液內(nèi)的惰性氣體的發(fā)泡。為此，金屬溶液在注射后，在金屬模內(nèi)因?qū)毫σ粴忾_放并發(fā)泡，立刻遍布到金屬模的邊角，金屬模的復(fù)制性良好，可成形復(fù)雜形狀的發(fā)泡成形體。另外，因不必將金屬模溫度加熱到發(fā)泡材料的分解溫度以上，所以提高了生產(chǎn)性。
本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形方法的特征在于，所述加壓狀態(tài)是通過用螺桿進(jìn)行所述攪拌產(chǎn)生的推壓力而成。
通過將添加有規(guī)定量的增粘材料和發(fā)泡材料的金屬溶液加以攪拌和分散，在向套筒前方送出金屬溶液的螺桿所致的推壓力作用下，可使計(jì)量部內(nèi)成為加壓狀態(tài)。為此，能夠抑制金屬溶液內(nèi)的發(fā)泡材料的發(fā)泡。
另外，本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形方法的特征在于，使所述金屬溶液的注射量相對金屬模內(nèi)容積只減發(fā)泡量地進(jìn)行注射，通過脫離所述加壓狀態(tài)，使所述金屬溶液在所述金屬模內(nèi)發(fā)泡，以獲得發(fā)泡成形體。
通過使金屬溶液的注射量相對金屬模內(nèi)容積只減少發(fā)泡量地向金屬模內(nèi)注射，在發(fā)泡之際，不必進(jìn)行開模，能夠高精度地控制發(fā)泡成形體的大小、形體。
另外，本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形方法的特征在于，使所述金屬溶液的注射量與金屬模內(nèi)容積相同的量進(jìn)行注射，并且通過使所述金屬模只開啟發(fā)泡量的容積來脫離所述加壓狀態(tài)，使所述金屬溶液發(fā)泡以獲得發(fā)泡成形體。
由于通過大致與注射同時(shí)或在注射后開啟金屬模，壓力急劇地開放，金屬溶液充分地遍布至金屬模內(nèi)部的細(xì)部，能夠形成復(fù)雜形狀的發(fā)泡成形體。
另外，本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形方法的特征在于，將每次以一定比例添加有增粘材料和在高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液溫度調(diào)整為小于所述發(fā)泡材料的分解溫度，接著，將所述金屬溶液向具有設(shè)置成可自由回轉(zhuǎn)和自由進(jìn)退的螺桿的套筒內(nèi)供給，通過使所述螺桿回轉(zhuǎn)來攪拌所述金屬溶液并使所述增粘材料和發(fā)泡材料分散后，通過使螺桿邊回轉(zhuǎn)邊后退，用形成于套筒前方的計(jì)量部計(jì)量所述金屬溶液，至少在在注射前，將所述金屬溶液溫度調(diào)整成所述發(fā)泡材料的分解溫度以上，同時(shí)，通過所述螺桿停止后退，在容積成為一定狀態(tài)下的計(jì)量部內(nèi)，使金屬溶液成為加壓狀態(tài)，抑制其發(fā)泡，而通過使所述螺桿前進(jìn)，所述金屬溶液向金屬模內(nèi)注射，以獲得發(fā)泡成形體。
向套筒內(nèi)供給的輕合金金屬溶液因預(yù)先以一定比例添加有增粘材料和發(fā)泡材料，在套筒內(nèi)的混合部使增粘材料和發(fā)泡材料均勻分散。并且，該金屬溶液因計(jì)量后、注射，在各批料間的發(fā)泡狀態(tài)的差異變小。另外，在注射前，盡管發(fā)泡材料產(chǎn)生分解，但因螺桿停止動作，容積成為一定狀態(tài)，抑制了金屬溶液的發(fā)泡，金屬溶液成為加壓狀態(tài)。為此，金屬溶液在注射后，因在金屬模內(nèi)使壓力一氣開放并發(fā)泡，遍布到金屬模的邊角，金屬模的復(fù)制性良好，可成形復(fù)雜形狀的發(fā)泡成形體。此外，因金屬模溫度不必加熱到發(fā)泡材料的分解溫度以上，所以提高了生產(chǎn)性。
另外，本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形方法為一種由注射發(fā)泡成形裝置所致的輕合金的注射發(fā)泡成形方法，該注射發(fā)泡成形裝置具有內(nèi)部帶有螺桿的套筒，和通過連通通路而在前方與所述套筒連通且內(nèi)部帶有柱塞的缸體，包括如下工序(a)將每次以一定比例添加有增粘材料和在高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料，并且溫度調(diào)整和保持在小于所述發(fā)泡材料的分解溫度的輕合金金屬溶液向所述套筒內(nèi)供給的供給工序，(b)在所述套筒內(nèi)，通過使所述螺桿回轉(zhuǎn)，攪拌所述金屬溶液并使所述增粘材料和發(fā)泡材料分散的攪拌工序，(c)所述柱塞后退，通過所述連通通路將所述金屬溶液從所述套筒內(nèi)向處于缸體內(nèi)前方的計(jì)量部導(dǎo)入并計(jì)量的計(jì)量工序，(d)所述金屬溶液至少在注射前，被溫度調(diào)整為所述發(fā)泡材料的分解溫度以上，同時(shí)，通過所述柱塞停止后退，在成為一定狀態(tài)下的計(jì)量部內(nèi)產(chǎn)生氣體成分，從而使所述金屬溶液成為加壓狀態(tài)以抑制其發(fā)泡的加壓工序，(e)將在所述加壓工序中抑制了發(fā)泡的金屬溶液向通過使所述柱塞前進(jìn)而在所述缸體前方與缸體內(nèi)部連通的金屬模內(nèi)注射并發(fā)泡成形的注射發(fā)泡工序。
因預(yù)先以一定比例向金屬溶液中添加增粘材料和發(fā)泡材料，并保持在小于發(fā)泡材料的分解溫度的溫度后，導(dǎo)入注射成形裝置，并在注射成形裝置內(nèi)攪拌，使增粘材料和發(fā)泡材料分散，各批料間的發(fā)泡狀態(tài)的差異變小。另外，盡管在注射前，發(fā)泡材料發(fā)生分解，但因柱塞停止動作，容積為一定狀態(tài)，抑制了金屬溶液的發(fā)泡，金屬溶液成為加壓狀態(tài)。為此，金屬溶液在注射后，在金屬模內(nèi)因?qū)毫σ粴忾_放并發(fā)泡，立刻遍布到金屬模的邊角，金屬模的復(fù)制性良好，可成形復(fù)雜形狀的發(fā)泡成形體。另外，因不必將金屬模溫度加熱到發(fā)泡材料的分解溫度以上，所以提高了生產(chǎn)性。
此外，本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形方法為，將每次以一定比例添加有增粘材料和在高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液保持在小于所述發(fā)泡材料的分解溫度的溫度，攪拌所述金屬溶液并使所述增粘材料和發(fā)泡材料分散，之后，計(jì)量所述金屬溶液應(yīng)向金屬模內(nèi)注射的規(guī)定量，通過注射噴嘴向金屬模內(nèi)注射以形成輕合金的發(fā)泡成形體，其特征在于，所述金屬溶液至少在向金屬模內(nèi)注射前被升溫到所述發(fā)泡材料的分解溫度以上。
因預(yù)先在金屬溶液中添加一定比例的增粘材料和發(fā)泡材料，在批料間的發(fā)泡狀態(tài)的差異變小。另外，因注射金屬溶液至少在向金屬模注射前升溫到發(fā)泡材料的分解溫度以上，不必將金屬模再加熱到發(fā)泡材料的分解溫度以上，另外，金屬模的冷卻時(shí)間也縮短，所以提高了生產(chǎn)性。
另外，本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形方法的特征在于，所述金屬溶液在通過所述噴嘴之際被升溫到所述發(fā)泡材料的分解溫度以上。
因預(yù)先在金屬溶液中添加一定比例的增粘材料和發(fā)泡材料，在批料間的發(fā)泡狀態(tài)的差異變小。另外，因注射金屬溶液至少在通過噴嘴之際升溫到發(fā)泡材料的分解溫度以上，不必將金屬模再加熱到發(fā)泡材料的分解溫度以上，另外，金屬模的冷卻時(shí)間也縮短，所以提高了生產(chǎn)性。
本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形裝置的特征在于，具有其內(nèi)部供給添加了增粘材料和高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液、由其內(nèi)部可自由回轉(zhuǎn)地設(shè)置的攪拌機(jī)構(gòu)攪拌所述金屬溶液并使所述增粘材料和發(fā)泡材料分散的筒狀部件，在所述筒狀部件的內(nèi)部可自由進(jìn)退地設(shè)置、通過后退在所述筒狀部件前端與所述筒狀部件協(xié)同地形成計(jì)量所述金屬溶液的計(jì)量部、而通過前進(jìn)將產(chǎn)生氣體成分的金屬溶液向與所述計(jì)量部連通的金屬模內(nèi)注射的可動部件，在計(jì)量結(jié)束的狀態(tài)下、以將所述金屬溶液保持在加壓狀態(tài)下而可抑制其發(fā)泡的方式、克服產(chǎn)生所述氣體成分之際的所述筒狀部件的內(nèi)壓增加以保持所述可動部件的位置的位置保持機(jī)構(gòu)。
采用如此結(jié)構(gòu)時(shí)，因可將預(yù)先添加一定比例的增粘材料和發(fā)泡材料的金屬溶液向筒狀部件供給，各批料間的發(fā)泡狀態(tài)的差異變小。另外，盡管在注射前發(fā)泡材料發(fā)生分解，但因可由位置保持機(jī)構(gòu)保持可動部件的位置，筒狀部件內(nèi)的計(jì)量部容積可成為一定狀態(tài)，可抑制金屬溶液的發(fā)泡，金屬溶液可成為加壓狀態(tài)。為此，金屬溶液在注射后，在金屬模內(nèi)因?qū)毫σ粴忾_放并發(fā)泡，立刻遍布到金屬模的邊角，金屬模的復(fù)制性良好，可成形復(fù)雜形狀的發(fā)泡成形體。另外，因不必將金屬模溫度加熱到發(fā)泡材料的分解溫度以上，所以提高了生產(chǎn)性。
此外，本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形裝置的特征在于，所述位置保持機(jī)構(gòu)為設(shè)置在使所述可動部件進(jìn)退的液壓缸的液壓回路上的電磁閥，可將出入液壓缸的油截?cái)唷?br> 如此結(jié)構(gòu)時(shí)，能夠容易控制可動部件的進(jìn)退。為此，能夠與發(fā)泡材料的發(fā)泡狀態(tài)相一致地控制可動部件的位置，能夠?qū)⒔饘偃芤喝菀椎乇３衷诩訅籂顟B(tài)。
另外，本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形裝置的特征在于，所述可動部件由可自由回轉(zhuǎn)的攪拌螺桿構(gòu)成。
如此結(jié)構(gòu)時(shí)，可將供給到筒狀部件內(nèi)的金屬溶液中的增粘材料和發(fā)泡材料均勻分散。
此外，本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形裝置的特征在于，所述筒狀部件由攪拌所述金屬溶液的套筒和與之相連以將所述攪拌的金屬溶液導(dǎo)入和計(jì)量的缸體構(gòu)成，所述可動部件為設(shè)置在所述缸體內(nèi)的柱塞。
如此結(jié)構(gòu)時(shí)，因可將預(yù)先添加一定比例的增粘材料和發(fā)泡材料的金屬溶液向筒狀部件供給，各批料間的發(fā)泡狀態(tài)的差異變小。
另外，本發(fā)明的一種輕合金的注射發(fā)泡成形裝置的特征在于，具有帶有供給添加了增粘材料和高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液、并可將該金屬溶液從小于所述發(fā)泡材料的分解溫度溫度調(diào)整到分解溫度以上的溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)，通過由所述溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)將所述金屬溶液調(diào)整到所述發(fā)泡材料的分解溫度以上，可在其內(nèi)部產(chǎn)生氣體成分的套筒；在該套筒內(nèi)部可自由回轉(zhuǎn)以及進(jìn)退地設(shè)置、通過回轉(zhuǎn)攪拌所述金屬溶液并使所述增粘材料和發(fā)泡材料，通過后退在所述套筒前端與該套筒協(xié)同地形成的計(jì)量部、而通過前進(jìn)將計(jì)量的金屬溶液從所述套筒內(nèi)向金屬模內(nèi)注射結(jié)構(gòu)的螺桿；在計(jì)量結(jié)束的狀態(tài)下、以將所述金屬溶液保持在加壓狀態(tài)下而可抑制其發(fā)泡的方式、克服產(chǎn)生所述氣體成分之際的所述套筒的內(nèi)壓增加以保持所述螺桿的位置的位置保持機(jī)構(gòu)。
如此結(jié)構(gòu)時(shí)，因可將預(yù)先添加增粘材料和發(fā)泡材料的金屬溶液向套筒內(nèi)供給，能夠?qū)⑵淇煽康胤稚ⅲ看巫⑸涞陌l(fā)泡狀態(tài)的差異變小。另外，容易進(jìn)行套筒內(nèi)部的金屬溶液的溫度調(diào)整，可控制金屬溶液內(nèi)的發(fā)泡材料的狀態(tài)，各批料間的發(fā)泡狀態(tài)的差異能夠變小。此外，因在注射前可溫度調(diào)整為發(fā)泡材料發(fā)生分解，由螺桿的位置保持機(jī)構(gòu)可使套筒內(nèi)的計(jì)量部容積成為一定狀態(tài)，可抑制金屬溶液的發(fā)泡，金屬溶液可成為加壓狀態(tài)。為此，金屬溶液在注射后，在金屬模內(nèi)因?qū)毫σ粴忾_放并發(fā)泡，立刻遍布到金屬模的邊角，金屬模的復(fù)制性良好，可成形復(fù)雜形狀的發(fā)泡成形體。另外，因不必將金屬模溫度加熱到發(fā)泡材料的分解溫度以上，所以提高了生產(chǎn)性。
另外，本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形裝置的特征在于，具有帶有供給添加了增粘材料和高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液、并可將該金屬溶液溫度調(diào)整到小于所述發(fā)泡材料的分解溫度的第1溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)，同時(shí)，由可自由回轉(zhuǎn)地設(shè)置在內(nèi)部的螺桿攪拌所述金屬溶液以使所述增粘材料和發(fā)泡材料分散的套筒；具有與該套筒相連以可將所述金屬溶液溫度調(diào)整為所述發(fā)泡材料的分解溫度以上的第2溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)的缸體；在該缸體內(nèi)部可自由進(jìn)退地設(shè)置著、通過后退在缸體前端與該缸體協(xié)同地形成計(jì)量所述金屬溶液的計(jì)量部、且通過前進(jìn)將計(jì)量的金屬溶液從所述缸體內(nèi)向金屬模內(nèi)注射的柱塞；在計(jì)量結(jié)束的狀態(tài)下、以將所述金屬溶液保持在加壓狀態(tài)下而可抑制其發(fā)泡的方式、克服產(chǎn)生所述氣體成分之際的所述缸體的內(nèi)壓增加以保持所述柱塞的位置的位置保持機(jī)構(gòu)。
如此結(jié)構(gòu)時(shí)，因可將預(yù)先添加增粘材料和發(fā)泡材料的金屬溶液向套筒內(nèi)供給，能夠?qū)⑵淇煽康胤稚?，每次注射的發(fā)泡狀態(tài)的差異變小。另外，盡管在注射前發(fā)泡材料產(chǎn)生分解，但由位置保持機(jī)構(gòu)可保持可動部件的位置，可使筒狀部件內(nèi)的計(jì)量部容積成為一定狀態(tài)，可控制金屬溶液的發(fā)泡，金屬溶液可成為加壓狀態(tài)。為此，金屬溶液在注射后，在金屬模內(nèi)因?qū)毫σ粴忾_放并發(fā)泡，立刻遍布到金屬模的邊角，金屬模的復(fù)制性良好，可成形復(fù)雜形狀的發(fā)泡成形體。并且，因不必將金屬模溫度加熱到發(fā)泡材料的分解溫度以上，所以提高了生產(chǎn)性。此外，由缸體可實(shí)現(xiàn)高精度的金屬溶液的計(jì)量。為此，注射成形的各批料間的金屬溶液的注射量的差異變小，能夠形成高精度的成形品。
另外，本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形裝置的特征在于，具有其內(nèi)部供給添加了增粘材料和高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液、由其內(nèi)部可自由回轉(zhuǎn)設(shè)置著的攪拌機(jī)構(gòu)攪拌所述金屬溶液并使所述增粘材料和發(fā)泡材料分散的筒狀部件，在所述筒狀部件的內(nèi)部可自由進(jìn)退地設(shè)置、通過后退在所述筒狀部件前端與所述筒狀部件協(xié)同地形成計(jì)量所述金屬溶液的計(jì)量部、而通過前進(jìn)經(jīng)注射噴嘴將金屬溶液向與計(jì)量部連通的金屬模內(nèi)注射的可動部件，將所述金屬溶液在通過所述噴嘴之際可升溫到所述發(fā)泡材料的分解溫度以上的噴嘴加熱結(jié)構(gòu)。
如此結(jié)構(gòu)時(shí)，因可將預(yù)先添加增粘材料和發(fā)泡材料的金屬溶液向套筒內(nèi)供給，能夠?qū)⑵淇煽康胤稚ⅲ看巫⑸涞陌l(fā)泡狀態(tài)的差異變小。另外，因金屬溶液通過注射噴嘴注射，可提高注射壓力。另外，金屬溶液通過噴嘴之際，即通過向金屬模內(nèi)注射前，成為發(fā)泡材料的分解溫度以上，使發(fā)泡材料分解，產(chǎn)生氣體成分，從而在金屬溶液注射后，不必為了在金屬模內(nèi)一氣發(fā)泡而將金屬模溫度加熱到發(fā)泡材料的分解溫度以上，所以提高了生產(chǎn)性。


圖1為示出本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形裝置的一實(shí)施例的整體說明圖。
圖2為示出本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形裝置的另一實(shí)施例的整體說明圖。
圖3為示出本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形裝置的又一實(shí)施例的要部圖，為說明成形工序的視圖。
圖4為示出本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形裝置的再一實(shí)施例的要部圖，為說明成形工序的視圖。
圖5為示出本發(fā)明的輕合金的注射發(fā)泡成形裝置的又一實(shí)施例的要部圖，為說明成形工序的視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施例。圖1為示出本發(fā)明的一實(shí)施例。正如圖1所示，本實(shí)施例的注射發(fā)泡成形裝置1由注射成形裝置3和合模裝置17構(gòu)成。
注射成形裝置3具有將添加有增粘材料和高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液加以供給的供給口8，由可自由回轉(zhuǎn)地設(shè)置的攪拌機(jī)構(gòu)4將該供給口8供給的金屬溶液加以攪拌并使增粘材料和發(fā)泡材料分散的筒狀部件A，在該筒狀部件A的內(nèi)部可自由進(jìn)退地設(shè)置、通過后退而在筒狀部件A前端與筒狀部件A協(xié)同地形成計(jì)量金屬溶液的計(jì)量部6、通過前進(jìn)而將與計(jì)量部6連通的金屬模內(nèi)產(chǎn)生氣體成分的金屬溶液加以注射的可動部件B，以及在計(jì)量結(jié)束的狀態(tài)下將金屬溶液保持在加壓狀態(tài)來抑制其發(fā)泡的、克服氣體成分發(fā)生之際的筒狀部件A的內(nèi)壓增加以保持可動部件B的位置的位置保持機(jī)構(gòu)C。作為該筒狀部件A的、攪拌金屬溶液的套筒7上，設(shè)有將供給的輕合金金屬溶液2和向注射部9供給的輕合金金屬溶液2加以溫度調(diào)節(jié)的溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)10。另外，在套筒7的前端設(shè)有將由計(jì)量部6計(jì)量的金屬溶液2向金屬模24內(nèi)注射的注射部9。
此外，由于圖1所示的套筒7實(shí)質(zhì)上為縱型，因此，所供給的輕合金金屬溶液2靠自重向混合部5內(nèi)的下方可靠地移動。
前述的注射部9形成L字形流路11，輕合金金屬溶液2的流路在混合攪拌時(shí)是垂直的，而注射時(shí)是水平的。因此，即使在連接圖1所示的注射成形裝置3與合模裝置17時(shí)，也可使注射發(fā)泡成形裝置1的設(shè)置面積盡可能地小。
該注射發(fā)泡成形裝置1在位于套筒7下端的L字形流路11的前端部上設(shè)置帶有閥機(jī)構(gòu)12的噴嘴部13。其前端部與通過合模裝置17可水平滑動地開合的金屬模24接觸。
另外，注射發(fā)泡成形裝置1的構(gòu)件中的料斗14接受由未圖示的溶解爐溶解的輕合金金屬溶液并將其在熔融狀態(tài)下貯存，該料斗14的下端開口部與套筒7的上部的供給口8連接。并且，在料斗14上設(shè)有加熱器等溫度控制機(jī)構(gòu)。通過該溫度控制機(jī)構(gòu)，可將料斗14內(nèi)的金屬溶液2例如控制在液相溫度以上且小于發(fā)泡材料的發(fā)泡溫度的一定溫度，或控制在發(fā)泡材料的分解溫度以上。
此外，料斗14上具有加料器以將添加于輕合金金屬溶液2中的增粘材料和發(fā)泡材料定量地供給。由該加料器定量供給粉末狀的增粘材料和發(fā)泡材料，可使各批料間的發(fā)泡狀態(tài)的差異較小。另外，添加了規(guī)定量的增粘材料和發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液可直接向料斗14供給。
另外，添加于輕合金金屬溶液2中的增粘材料可設(shè)有鈣等公知的材料。發(fā)泡材料可適用以氫化鈦為首的公知的金屬氫化物。氫化鈦在640℃左右時(shí)，氣體會分解。并且，輕合金為AL合金時(shí)的液相線溫度為630℃，對于后述的液相線溫度以上是指630℃以上，通過使用套筒的溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)10將金屬溶液溫度保持在例如630℃，能夠不分解氫化鈦地?cái)嚢韬头稚ⅰ?br> 另外，在料斗14內(nèi)充滿由惰性氣體供給裝置16供給的Ar等惰性氣體18，并且輕合金金屬溶液2的溶液表面由惰性氣體18密封。在作為筒狀部件A的套筒7的上端設(shè)有位置保持機(jī)構(gòu)C。該位置保持機(jī)構(gòu)C由驅(qū)動馬達(dá)19和與該驅(qū)動馬達(dá)19連接的螺桿用液壓缸21構(gòu)成。
在該驅(qū)動馬達(dá)19的驅(qū)動軸上設(shè)有貫通的花鍵孔，可自由回轉(zhuǎn)地穿過套筒7內(nèi)部的螺桿4的上部設(shè)置的花鍵軸穿過花鍵孔，以容許回轉(zhuǎn)驅(qū)動力的傳遞和螺桿4的軸向動作。
驅(qū)動馬達(dá)19的上部與具有朝上下方向進(jìn)退的活塞桿20的螺桿用液壓缸21連接。該螺桿用液壓缸21的活塞桿20與螺桿4連接，其下端以在套筒7內(nèi)成為自由端的方式懸臂式設(shè)置著。為此，通過螺桿用液壓缸21的活塞桿20向下方突出，借助于驅(qū)動馬達(dá)19，使螺桿4的攪拌葉片前進(jìn)(向下方移動)，貯存在套筒7內(nèi)下端部的輕合金金屬溶液2可通過L字形流路，借助于噴嘴部13向金屬模24注射。
此外，使該螺桿用液壓缸21動作，將作為可動部件B的螺桿4向軸向上方移動之際，在套筒7內(nèi)的下部形成計(jì)量部6。該計(jì)量部6可通過成為必要容量的螺桿用液壓缸21的后退量來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，來獲取成形品。另外，噴嘴部13的閥機(jī)構(gòu)12在注射時(shí)刻外處于關(guān)閉狀態(tài)。并且，該閥機(jī)構(gòu)12可適用后述的機(jī)構(gòu)。
套筒7和注射部9的外周面由溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)10包覆。該溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)10由可在上下方向分離的多個加熱器構(gòu)成。并且，通過該加熱器，至少在2個系統(tǒng)中可溫度調(diào)整套筒7內(nèi)的輕合金金屬溶液2的溫度。由此，可在套筒7的上下實(shí)現(xiàn)溫度控制，可控制金屬溶液2內(nèi)的發(fā)泡材料的分解。
合模裝置17具有直立方式設(shè)置在基臺25上的連接套26，通過水平方向的拉桿27固定到該連接套26上的固定盤28，固定到該固定盤28上的固定模24b，相對拉桿27可自由滑動地貫通支承著的可動盤29，相對固定模24b可在水平方向滑動且可自由開合地固定到可動盤29上的移動模24a。在連接套26的外面中央部固定著合模缸30，該合模缸30的活塞桿31的前端與可動盤29的中央部連接。該連接套26和可動盤29相互通過彼此接近時(shí)重合(折疊)而相互離開時(shí)大致朝水平方向并列成一直線的多個連桿32連接。
在可動盤29的連接套26側(cè)的側(cè)面設(shè)有擠壓缸33，該擠壓缸33的擠出桿34貫穿可動盤29，并與移動模24a的制品突出機(jī)構(gòu)連接。因此，通過該合模裝置17，使合模缸30的活塞桿31突出，使連桿32處于在一直線上拉伸的狀態(tài)，通過使連桿32成為支柱的狀態(tài)，能夠?qū)⒁苿幽?4a相對固定模24b強(qiáng)力擠壓。并且，制品的脫模是通過使擠壓缸33的擠出桿34突出并且使制品突出機(jī)構(gòu)動作而實(shí)現(xiàn)的。
通過以上的注射發(fā)泡成形裝置1，注射輕合金金屬溶液2后，因在金屬模24內(nèi)一氣發(fā)泡，金屬溶液2立刻一直遍布到金屬模24的邊角，使得朝向金屬模24的復(fù)制性良好，可成形復(fù)雜形狀的發(fā)泡成形體。另外，因不必將金屬模溫度加熱到發(fā)泡材料的分解溫度以上，可提高生產(chǎn)性。
下面，對本實(shí)施例的注射發(fā)泡成形裝置1的動作乃至輕合金的注射發(fā)泡成形方法進(jìn)行說明。
首先，從未圖示的溶解爐中，采用機(jī)械式或電磁泵等機(jī)構(gòu)，輸送要投入料斗14內(nèi)的輕合金金屬溶液2。溶解爐的種類沒有特別地限定，可使用高頻感應(yīng)爐或電磁感應(yīng)加熱爐等。料斗14內(nèi)的輕合金金屬溶液2通過設(shè)置在料斗14上的加熱器等的溫度控制機(jī)構(gòu)，將溫度調(diào)整在液相線溫度以上但小于發(fā)泡材料的分解溫度上，并保持均勻的溫度。之后，由設(shè)置在料斗14上的加料器(未圖示)，向輕合金金屬溶液2中定量供給增粘材料和發(fā)泡材料。由此，能夠使各批料間的發(fā)泡狀態(tài)的差異較小。另外，根據(jù)需要可設(shè)有攪拌料斗14內(nèi)的輕合金金屬溶液2的攪拌機(jī)構(gòu)，能夠給予攪拌作用。此外，通過將前述的惰性氣體供給裝置16設(shè)置在料斗14上，可防止金屬溶液的氧化。
接下來，將投入料斗14中的輕合金金屬溶液2以氣密狀態(tài)下向套筒7的上部供給，通過加熱器，將輕合金金屬溶液進(jìn)行溫度調(diào)整并保持在液相線溫度以上但小于發(fā)泡材料的分解溫度，用套筒7內(nèi)的混合部5轉(zhuǎn)動螺桿4，以攪拌輕合金金屬溶液2，使增粘材料和發(fā)泡材料分散。因此，通過攪拌之際將發(fā)泡材料維持在小于發(fā)泡溫度下，由于發(fā)泡材料為粉末狀，能夠均勻地分散。
此外，在將只添加增粘材料的金屬溶液2向套筒7內(nèi)供給時(shí)，通過將惰性氣體定量供給裝置(未圖示)設(shè)置在與混合部5相對應(yīng)的套筒7上，在增粘材料被攪拌著分散之際，作為發(fā)泡材料的惰性氣體能夠相對金屬溶液按規(guī)定的比例供給，能夠使惰性氣體均勻地分散于金屬溶液2內(nèi)。
在混合部5攪拌金屬溶液2之際，通過隨螺桿4回轉(zhuǎn)所致的擠出力，將輕合金金屬溶液2向套筒7內(nèi)下方擠出時(shí)，在螺桿4的軸向上部會施加負(fù)載。此外，在構(gòu)成位置保持機(jī)構(gòu)的螺桿用液壓缸21上設(shè)有一定的背壓，但在套筒7內(nèi)產(chǎn)生克服該背壓的內(nèi)壓時(shí)，螺桿4向軸向上方后退式移動到與成形品體積相應(yīng)設(shè)定的規(guī)定的位置。然后，由螺桿4與L字形流路11間的計(jì)量部6計(jì)量輕合金金屬溶液2。在本實(shí)施例中，螺桿4在回轉(zhuǎn)的同時(shí)通過由此產(chǎn)生的套筒7內(nèi)壓的上升而后退，但該螺桿4即使在停止回轉(zhuǎn)并由螺桿用液壓缸21后退時(shí)，也可以是回轉(zhuǎn)和由螺桿用液壓缸21后退的任一方式。另外，最好在螺桿4的前端部設(shè)有檢驗(yàn)環(huán)等的防逆流機(jī)構(gòu)，通過設(shè)有該機(jī)構(gòu)，在后退時(shí)，輕合金金屬溶液2可順暢地流向下方，并且，在與成形品體積相應(yīng)的計(jì)量部6中，可進(jìn)行計(jì)量。另外，計(jì)量之際，L字形流路11的噴嘴部13由閥機(jī)構(gòu)12關(guān)閉。
如此，計(jì)量結(jié)束后，至少在注射前，金屬溶液2由加熱器溫度調(diào)整為在計(jì)量部6內(nèi)升溫到發(fā)泡材料的分解溫度，同時(shí)，通過螺桿4的后退停止，在容積成為一定狀態(tài)下的計(jì)量部6內(nèi)，促進(jìn)發(fā)泡材料的分解，使金屬溶液2處于加壓狀態(tài)，抑制其發(fā)泡。并且，因螺桿4的回轉(zhuǎn)，金屬溶液2在擠出力下也可使計(jì)量部6內(nèi)成為加壓狀態(tài)，通過加熱器，可抑制升溫到發(fā)泡材料的分解溫度下的發(fā)泡材料的發(fā)泡。
另外，通過在開啟噴嘴部13的閥機(jī)構(gòu)12的同時(shí)，使螺桿4前進(jìn)，以將金屬溶液2向金屬模24內(nèi)注射，抑制了發(fā)泡的金屬溶液2通過在成為比套筒7內(nèi)的壓力還低的低壓下的金屬模24內(nèi)的急速發(fā)泡，以進(jìn)行成形體的成形。
向金屬模24注射之際，向金屬模24內(nèi)注射的輕合金金屬溶液2的注射量計(jì)量注射為與金屬模24內(nèi)的容積相同的量的情況下，通過在注射后，使移動模24a滑動，只開啟發(fā)泡量的容積，使氣體成分的壓力一氣開放，朝向該滑動方向的輕合金金屬溶液2發(fā)泡，可獲得發(fā)泡孔均勻分散的發(fā)泡成形體。另外，輕合金金屬溶液2向金屬模24注射時(shí)，在金屬溶液2與金屬模24接觸的表面形成皮層。
通過如此將輕合金金屬溶液2向金屬模24內(nèi)注射，并且在注射的大致相同時(shí)刻或在注射后開啟金屬模24，因在輕合金金屬溶液2內(nèi)限制了膨脹的氣體成分的壓力急劇開放，發(fā)泡的輕合金金屬溶液2充分遍布到金屬模24內(nèi)部的細(xì)部，可形成復(fù)雜形狀的發(fā)泡成形體。
另外，使向金屬模24內(nèi)注射的輕合金金屬溶液2的注射量相對金屬模內(nèi)的容積(在此為成形品容積)只減少發(fā)泡量地進(jìn)行注射時(shí)，注射后，在金屬模24內(nèi)，氣體成分的壓力一氣開放，輕合金金屬溶液2發(fā)泡，可獲得發(fā)泡孔均勻分散的發(fā)泡成形體。
通過如此向金屬模24內(nèi)注射的輕合金金屬溶液2的注射量只減少發(fā)泡量，不會影響金屬模開模之際的停止精度或型模的平行度等，能夠高精度地控制發(fā)泡成形體的大小、形體。
根據(jù)上述的使用注射發(fā)泡成形裝置1的注射發(fā)泡成形方法，因向套筒7內(nèi)供給的輕合金金屬溶液2預(yù)先以一定的比例添加增粘材料和發(fā)泡材料，能夠使每次注射的成形品的誤差較小。因在套筒7內(nèi)的混合部5中，增粘材料和發(fā)泡材料均勻地分散，能夠獲得發(fā)泡孔均勻分散的成形品。因如此注射，各批料間的發(fā)泡狀態(tài)的差異較小。
另外，盡管是注射前發(fā)泡材料分散且產(chǎn)生氣體成分的，但因通過螺桿4的停止，計(jì)量部6的容積成為一定狀態(tài)下，抑制了金屬溶液的發(fā)泡(氣體成分的膨脹)，通過在注射后，在金屬模24內(nèi)壓力一氣開放而發(fā)泡，輕合金金屬溶液2可充滿至金屬模24的角部。為此，金屬模24的復(fù)制性好，提高了生產(chǎn)性，也可成形復(fù)雜形狀的發(fā)泡成形體。另外，通過真空泵等減壓機(jī)構(gòu)使金屬模內(nèi)減壓，能夠進(jìn)一步提高復(fù)制性和復(fù)雜形狀的發(fā)泡成形體的成形性。
下面，參照圖2說明本發(fā)明的注射發(fā)泡成形裝置的另一實(shí)施例。如圖2所示，本實(shí)施例的注射發(fā)泡成形裝置40由將前述的注射發(fā)泡成形裝置1的注射部9成為水平柱塞型、將套筒7與前述同樣成縱型的2個部件構(gòu)成。
圖2為示出本實(shí)施例的輕合金的注射發(fā)泡成形裝置40的整體說明圖。該注射發(fā)泡成形裝置40將圖2所示的前述注射發(fā)泡成形裝置1的注射部9成為水平柱塞型，套筒7或合模裝置17與前述的結(jié)構(gòu)大致相同。另外，輕合金金屬溶液、發(fā)泡材料和增粘材料等可適用前述的材料。
該輕合金的注射發(fā)泡成形裝置40具有具備將以一定比例添加的增粘材料和在高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液2加以供給的供給口58、由在內(nèi)部可自由回轉(zhuǎn)和可自由進(jìn)退地設(shè)置的螺桿44攪拌金屬溶液2并使增粘材料和發(fā)泡材料分散的混合部45A，和通過螺桿44后退形成的貯存部46構(gòu)成的具有攪拌功能的套筒47；具有通過設(shè)置在套筒47下端的連通通路41并連接在前方的缸體42的內(nèi)部，沿著缸體42的軸可自由進(jìn)退的柱塞48，由具有通過該柱塞48的后退而在缸體42內(nèi)部前方形成計(jì)量部49，而通過柱塞48前進(jìn)注射輕合金金屬溶液2的有計(jì)量功能和注射功能的柱塞注射機(jī)50構(gòu)成的注射成形裝置43；以及使從柱塞注射機(jī)50注射的金屬溶液2發(fā)泡的金屬模24的合模裝置17。另外，設(shè)有溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)51，以將從供給口58供給到套筒47內(nèi)的輕合金金屬溶液2和向柱塞注射機(jī)50供給的輕合金金屬溶液2加以溫度調(diào)節(jié)。
另外，在該注射發(fā)泡成形裝置40的柱塞注射機(jī)50的前端部設(shè)置具有閥機(jī)構(gòu)12的噴嘴部52。并且，該前端部與通過合模裝置17可水平滑動式開合的金屬模24接觸。
該注射發(fā)泡成形裝置40的構(gòu)成部件中的料斗53使用與前述料斗14同樣的構(gòu)件，并使用加料器或加熱器等溫度控制機(jī)構(gòu)。
另外，套筒47的結(jié)構(gòu)與前述實(shí)施例的注射發(fā)泡成形裝置1同樣的結(jié)構(gòu)，在圖2所示的驅(qū)動馬達(dá)54的上部，與具有朝上下方向進(jìn)退的活塞桿55的柱塞用液壓缸56連接，該柱塞用液壓缸56的活塞桿55通過驅(qū)動馬達(dá)54而與螺桿44連接。為此，通過使柱塞用液壓缸56的活塞桿55向下方突出并借助于驅(qū)動馬達(dá)54，使螺桿44的攪拌葉片前進(jìn)(向下方移動)，將貯存在套筒47內(nèi)下端部的輕合金金屬溶液2通過連通通路41向柱塞注射機(jī)50的缸體42內(nèi)供給。
此外，該柱塞用液壓缸56的結(jié)構(gòu)為，在該液壓缸向軸向上方移動之際，貯存部46可形成于套筒47內(nèi)的下部。此外，從形成該貯存部46的位置移動到可關(guān)閉連通通路41的位置具有充分的行程。
圖2所示的套筒47和柱塞注射機(jī)50的缸體42的外周面由溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)51包覆。該溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)51由分離的多個加熱器構(gòu)成。并且，通過控制該加熱器，至少套筒47內(nèi)的輕合金金屬溶液2可溫度調(diào)整到小于添加在其中的發(fā)泡材料的分解溫度，而至少缸體42內(nèi)的輕合金金屬溶液2可溫度調(diào)整到使添加在其中的發(fā)泡材料分解并產(chǎn)生氣體成分的溫度以上。
套筒47通過形成于套筒47下端的連通通路41而與柱塞注射機(jī)50連接。該柱塞注射機(jī)50具有前方有帶閥機(jī)構(gòu)12的噴嘴部52的缸體42和可在缸體42內(nèi)部自由進(jìn)退移動分柱塞48。柱塞48由柱塞用液壓缸57的液壓驅(qū)動。該柱塞48后退之際，缸體42的前方部形成計(jì)量部49。該計(jì)量部49的容積可由成為獲得成形品的必要容量的柱塞48的后退量來適當(dāng)設(shè)定。另外，該柱塞用液壓缸57具有充分的行程，以從形成計(jì)量部49的位置移動到通過柱塞48的前進(jìn)而可將與缸體42的前端部附近連接的連通通路41關(guān)閉的位置。此外，柱塞48設(shè)置成在注射結(jié)束之際關(guān)閉連通通路41。由此，注射后，可將接下來的注射成形用的輕合金金屬溶液2向套筒47內(nèi)供給。并且，噴嘴部52的閥機(jī)構(gòu)12在注射時(shí)刻外，處于關(guān)閉狀態(tài)。對于該閥機(jī)構(gòu)12可使用通過設(shè)置在噴嘴前端上的機(jī)械式或彈簧式截流閥來封閉噴嘴的構(gòu)件。
通過上述的注射發(fā)泡成形裝置40，由于至少在注射前，在金屬溶液2內(nèi)成為產(chǎn)生氣體成分的狀態(tài)下，可抑制金屬溶液2的發(fā)泡，而在注射后，可在金屬模24內(nèi)一氣發(fā)泡，金屬溶液2可立刻遍布到金屬模24的邊角，對于金屬模24的復(fù)制性良好，且提高了生產(chǎn)性。另外，可成形復(fù)雜形狀的發(fā)泡成形體。此外，通過套筒47和注射部由2個部件構(gòu)成，可容易地進(jìn)行裝置的維護(hù)和管理。
接下來，對本實(shí)施例的注射發(fā)泡成形裝置40的動作以及由此所致的輕合金的注射發(fā)泡成形方法進(jìn)行說明。
從前述的溶解爐同樣地向料斗53投入輕合金金屬溶液2。然后，在金屬溶液2中以一定比例添加增粘材料和在高溫下氣體分解且產(chǎn)生發(fā)泡性氣體的發(fā)泡材料，通過料斗53的溫度控制機(jī)構(gòu)，溫度調(diào)整到液相線溫度以上并且小于發(fā)泡材料的分解溫度。如此，進(jìn)行將溫度調(diào)整后的輕合金金屬溶液2向套筒47內(nèi)供給的供給行程。另外，可將添加到金屬溶液2中的增粘材料和發(fā)泡材料經(jīng)所設(shè)置的加料器投入料斗53中，或者將添加了規(guī)定量的增粘材料和發(fā)泡材料的金屬溶液2投入料斗53中。
之后，將金屬溶液2向套筒47的上部供給，由各溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)51，將金屬溶液2溫度調(diào)整和保持在液相線溫度以上但小于發(fā)泡材料的分解溫度，由套筒47內(nèi)的混合部45轉(zhuǎn)動螺桿44，并在攪拌金屬溶液2的攪拌工序中，使發(fā)泡材料均勻分散。另外，只添加增粘材料的金屬溶液2向套筒47內(nèi)供給時(shí)，通過與混合部45相對應(yīng)地相對套筒47設(shè)置惰性氣體定量供給裝置(未圖示)，在攪拌并分散增粘材料之際，相對金屬溶液2以規(guī)定比例供給作為發(fā)泡材料的惰性氣體，可在金屬溶液2內(nèi)均勻地分散惰性氣體。
此時(shí)，柱塞式注射機(jī)50的柱塞48如圖3所示前進(jìn)到關(guān)閉連通通路41的位置。然后，通過套筒47內(nèi)的螺桿44回轉(zhuǎn)的同時(shí)后退，在螺桿44與連通通路41之間形成使前述的計(jì)量部6變化的貯存部46。在該貯存部46中進(jìn)行1次計(jì)量。此時(shí)，貯存部46由螺桿44的后退量加以調(diào)整至具有比注射程度的金屬溶液量要大的容積。另外，該螺桿44即可以為停止回轉(zhuǎn)下后退的構(gòu)件也可以是邊回轉(zhuǎn)邊后退的構(gòu)件。另外，在螺桿44的前端部可設(shè)有前述的防逆流機(jī)構(gòu)。
接下來，進(jìn)行使連通通路41開放，柱塞注射機(jī)50的柱塞48后退，通過連通通路41從套筒47向可在缸體42內(nèi)前方的計(jì)量部49中導(dǎo)入金屬溶液2并計(jì)量的計(jì)量行程。該計(jì)量行程如圖4所示，在使柱塞48后退的同時(shí)，使套筒47內(nèi)的螺桿44前進(jìn)(向下方移動)。然后，柱塞48一直后退到相應(yīng)于成形品體積設(shè)定的規(guī)定的位置期間，作用上螺桿44所致的加壓力，同時(shí)，將輕合金金屬溶液2形成于缸體42前方的計(jì)量部49通過施加并壓入的正壓而進(jìn)行2次計(jì)量。
如此，因預(yù)先以規(guī)定的比例向金屬溶液2中添加增粘材料和發(fā)泡材料，保持在小于發(fā)泡材料的分解溫度后，導(dǎo)入注射成形裝置43，并在注射成形裝置43內(nèi)攪拌，可使增粘材料和發(fā)泡材料均勻分散，每次注射的發(fā)泡狀態(tài)的差異較小。
之后，在結(jié)束壓入所致的計(jì)量時(shí)，如圖5所示，由螺桿44關(guān)閉連通通路41，防止來自計(jì)量部49的輕合金金屬溶液2的逆流。另外，計(jì)量之際，柱塞注射機(jī)50的缸體42前端的噴嘴部52由閥機(jī)構(gòu)12關(guān)閉。
如此，2次計(jì)量結(jié)束后，柱塞在注射前，進(jìn)行金屬溶液2由各溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)51溫度調(diào)整為發(fā)泡材料的分解溫度以上，同時(shí)，通過柱塞48停止后退，在容積成為一定狀態(tài)的計(jì)量部49內(nèi)促進(jìn)分解，使金屬溶液2成為加壓狀態(tài)以抑制其發(fā)泡的加壓工序。也就是，隨著由溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)51將在計(jì)量部49內(nèi)的輕合金金屬溶液2升溫到發(fā)泡材料分解的溫度，發(fā)泡材料立刻開始分解，以產(chǎn)生氣體成分，但因由柱塞48的背壓抑制了容積的增大，從而金屬溶液2在加壓狀態(tài)下抑制了其發(fā)泡。
接著，進(jìn)行在加壓工序被抑制發(fā)泡的金屬溶液2通過柱塞48前進(jìn)而向在缸體42前方、與缸體42內(nèi)部連通的金屬模24內(nèi)注射的注射發(fā)泡工序，以進(jìn)行成形體的成形。
并且，在向金屬模24注射之際，可使用與前述方法同樣，向金屬模24內(nèi)注射的輕合金金屬溶液2的注射量計(jì)量注射，其注射量與金屬模24內(nèi)容積的量相同，將金屬模只開啟發(fā)泡程度以獲得發(fā)泡成形體的方法，以及向金屬模24內(nèi)注射的輕合金金屬溶液2的注射量至少只是發(fā)泡程度地注射，在容積一定的金屬模內(nèi)獲得發(fā)泡成形體的方法。
根據(jù)使用以上的注射發(fā)泡成形裝置40的注射發(fā)泡成形方法，在注射前，發(fā)泡材料分解并產(chǎn)生氣體成分，但由于因柱塞48停止，容積成為一定狀態(tài)，抑制了金屬溶液2的發(fā)泡(氣體成分的膨脹)，通過在注射后，在金屬模24內(nèi)，一氣開放壓力來發(fā)泡，金屬溶液2立刻遍布至金屬模24的邊角，金屬模24的復(fù)制性良好，可成形復(fù)雜形狀的發(fā)泡成形體。另外，與前述實(shí)施例同樣，通過在金屬模內(nèi)由減壓機(jī)構(gòu)減壓，能夠進(jìn)一步提高復(fù)雜形狀的發(fā)泡成形體的成形性。
另外，即使在使用前述的注射發(fā)泡成形裝置1，40，并由惰性氣體定量供給裝置(未圖示)將作為發(fā)泡材料的惰性氣體相對金屬溶液2以規(guī)定比例供給時(shí)，也與前述同樣，由套筒7，47的混合部5，45攪拌，使惰性氣體分散后，為了將金屬溶液2向金屬模24內(nèi)注射，計(jì)量規(guī)定量，并向金屬模24內(nèi)注射。向金屬模24注射前，由溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)10，51升溫時(shí)，促進(jìn)氣體成分的膨脹，但用注射發(fā)泡成形裝置1停止螺桿4后退，而用注射發(fā)泡成形裝置40停止柱塞48的后退，抑制了容積的增大，在如此加壓狀態(tài)下，抑制了金屬溶液2的發(fā)泡(氣體成分的膨脹)。通過開放噴嘴部13，52的閥機(jī)構(gòu)12的同時(shí)，使螺桿4、柱塞48前進(jìn)，而將輕合金金屬溶液2向金屬模24內(nèi)注射，使作用于金屬溶液2上的加壓力一氣開放并發(fā)泡，來進(jìn)行成形體的成形。
由于即使在發(fā)泡材料中使用惰性氣體時(shí)，惰性氣體也以一定比例向金屬溶液2內(nèi)供給，以均勻分散，從而每次注射的發(fā)泡狀態(tài)的差異較小，能夠形成大致均勻的多孔構(gòu)造的發(fā)泡成形體。
進(jìn)一步對使用在套筒上設(shè)置前述的惰性氣體定量供給裝置的注射發(fā)泡成形裝置40，并從套筒供給作為發(fā)泡材料的Ar氣體的場合加以說明。
與前述同樣，從溶解爐向要供給料斗53的輕合金金屬溶液2中添加增粘材料。此時(shí)，由料斗53的溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)溫度調(diào)整到液相線溫度以上。
如此，溫度調(diào)整后的金屬溶液2向套筒47內(nèi)供給，由溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)51，將金屬溶液2溫度調(diào)整到液相線溫度以上的同時(shí)，由混合部45攪拌，以使增粘材料分散。此時(shí)，從惰性氣體定量供給裝置(未圖示)相對金屬溶液2供給高溫的Ar氣體，從而Ar氣體也在金屬溶液2內(nèi)分散。接著，金屬溶液2朝套筒47下部的貯存部46送出。
向該貯存部46送出的金屬溶液2內(nèi)添加的增粘材料的添加量較小時(shí)，因通過套筒47內(nèi)的螺桿44的回轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的金屬溶液2的壓力較小，不會發(fā)生克服螺桿44背壓的壓力。如此情況下，通過將混合部45的螺桿44朝螺桿用液壓缸56的軸向驅(qū)動而后退，在金屬溶液2的自重下，金屬溶液2向貯存部46中送出。之后，由于螺桿44的前進(jìn)(向下方移動)，產(chǎn)生向柱塞注射機(jī)50的計(jì)量部49送出的壓力，因正壓，將金屬溶液2向計(jì)量部49送出。不用說，增粘材料的添加量較多，通過螺桿44的回轉(zhuǎn)，在金屬溶液2中產(chǎn)生克服螺桿背壓的壓力時(shí)，將金屬溶液2向貯存部送出之際，未必需要缸體所致的驅(qū)動。
然后，計(jì)量的金屬溶液2在注射前的計(jì)量部49內(nèi)通過溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)51升溫，促進(jìn)含有的Ar氣體的膨脹，但因柱塞48的停止，容積成為一定狀態(tài)，因抑制了發(fā)泡，在注射后的金屬模24內(nèi)，使壓力一氣開放，并發(fā)泡，從而金屬溶液2立刻遍布至金屬模24的邊角，可獲得發(fā)泡構(gòu)造均勻分散的發(fā)泡成形體。
下面，對本發(fā)明的注射發(fā)泡成形裝置的又一實(shí)施例加以說明。本實(shí)施例的注射發(fā)泡成形裝置除了后述方面外，與前述的注射發(fā)泡成形裝置1或注射發(fā)泡成形裝置40為同樣的裝置結(jié)構(gòu)。因此，省略了對相同方面的說明，只對不同方面加以說明。
該注射發(fā)泡成形裝置的結(jié)構(gòu)為，添加增粘材料和高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液被分散和計(jì)量后，從注射噴嘴向金屬模內(nèi)注射，注射時(shí)金屬溶液通過噴嘴之際，具有可將金屬溶液的溫度升溫到發(fā)泡材料的分解溫度以上的噴嘴加熱機(jī)構(gòu)。另外，噴嘴加熱機(jī)構(gòu)可使用設(shè)置在注射噴嘴外周上的電阻加熱器或感應(yīng)加熱器等公知的加熱機(jī)構(gòu)，但更好地是升溫時(shí)間可縮短的感應(yīng)加熱器。
另外，根據(jù)使用該注射發(fā)泡成形裝置的注射發(fā)泡成形方法，由于是與前述實(shí)施例同樣，準(zhǔn)備有預(yù)先以一定比例添加增粘材料和發(fā)泡材料的金屬溶液，并將其加以攪拌和均勻地分散增粘材料和發(fā)泡材料，從而在每次注射的發(fā)泡狀態(tài)的差異較小。
另外，金屬溶液在計(jì)量時(shí)，將其溫度通過溫度調(diào)整為小于發(fā)泡材料的分解溫度來抑制發(fā)泡，并且在向金屬模內(nèi)注射前通過注射噴嘴時(shí)，升溫到發(fā)泡材料的分解溫度以上，在通過注射噴嘴時(shí)(向金屬模內(nèi)的注射前)，通過發(fā)泡材料分解并產(chǎn)生的氣體成分，在注射后，金屬模內(nèi)急速地發(fā)泡。為此，無需將金屬模再次加熱到發(fā)泡材料的溫度分解以上，提高了生產(chǎn)性。
以上以例示實(shí)施例的方式說明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于此，在不超出本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)可進(jìn)行變更。
例如，可以在料斗和與之相連的套筒的供給口部分設(shè)有擋件，金屬溶液從料斗向套筒中的供給可間歇進(jìn)行。如此，增粘材料和發(fā)泡材料以一定比例向貯存在料斗內(nèi)的金屬溶液中的添加容易進(jìn)行。
另外，在用本實(shí)施例的注射發(fā)泡成形裝置40進(jìn)行的注射發(fā)泡成形方法中，使螺桿44后退，由形成于套筒47前方的貯存部46進(jìn)行1次計(jì)量，接著使柱塞48后退，由可處于缸體42內(nèi)前方的計(jì)量部49，通過使螺桿44前進(jìn)，借助于連通通路41而從套筒47導(dǎo)入金屬溶液2來進(jìn)行計(jì)量，但可以接著螺桿44所致的攪拌，不使螺桿44后退地回轉(zhuǎn)，同時(shí)，由可使柱塞48后退的計(jì)量部49導(dǎo)入金屬溶液2并進(jìn)行計(jì)量。如此，無需螺桿用液壓缸56，可簡化裝置結(jié)構(gòu)，能夠省略1次計(jì)量動作。
另外，通過在螺桿用液壓缸21，56，柱塞用液壓缸57的液壓回路中設(shè)有壓力計(jì)或壓力傳感器等壓力檢測機(jī)構(gòu)，可檢測出使金屬溶液升溫到發(fā)泡材料的分解溫度以上之際的螺桿或柱塞48上產(chǎn)生的背壓。由此，根據(jù)隨著金屬溶液2的升溫的背壓變化，能夠推定金屬溶液2的升溫狀態(tài)或發(fā)泡材料的分解狀況。
另外，通過檢測出背壓的變化，也可用于將其檢測值作為控制參數(shù)，壓力控制液壓缸，來控制金屬溶液2的發(fā)泡狀態(tài)。即，在注射前將金屬溶液2的一部分發(fā)泡，使一部分發(fā)泡狀態(tài)的金屬溶液2成為加壓狀態(tài)，并抑制其以上的發(fā)泡，并通過該金屬溶液2向金屬模24內(nèi)注射，控制未發(fā)泡部分在金屬模24內(nèi)急劇發(fā)泡時(shí)，能夠控制注射前(計(jì)量時(shí))的金屬溶液2成為所希望的發(fā)泡狀態(tài)。另外，將金屬溶液2成為一部分發(fā)泡狀態(tài)不取決于液壓缸的壓力控制的話，也可以由液壓缸的位置控制進(jìn)行。
此外，本發(fā)明記載了上述的優(yōu)選實(shí)施例，但本發(fā)明并不限于此。應(yīng)當(dāng)理解到在不超出本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可采用其他的各種實(shí)施例。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的注射發(fā)泡成形方法和注射發(fā)泡成形裝置，因至少在注射前，金屬溶液被溫度調(diào)整在發(fā)泡材料的分解溫度以上，同時(shí)，在加壓狀態(tài)下抑制了發(fā)泡，從而各批料間的發(fā)泡狀態(tài)的差異變小。另外，在注射前，盡管發(fā)泡材料產(chǎn)生分解，但因計(jì)量部內(nèi)的容積處于一定狀態(tài)，抑制了金屬溶液的發(fā)泡，金屬溶液成為加壓狀態(tài)。為此，金屬溶液在注射后，因在金屬模內(nèi)一氣開放壓力并發(fā)泡，立刻遍布至金屬模的邊角，金屬模的復(fù)制性良好，可成形復(fù)雜形狀的發(fā)泡成形體。此外，因金屬模溫度無需加熱到發(fā)泡材料的分解溫度以上，提高了生產(chǎn)性。
權(quán)利要求
1.一種輕合金的注射發(fā)泡成形方法，將每次以一定比例添加有增粘材料和在高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液保持在小于所述發(fā)泡材料的分解溫度的溫度下，接著，攪拌所述金屬溶液并使所述增粘材料和發(fā)泡材料分散后，計(jì)量應(yīng)向金屬模內(nèi)注射的規(guī)定量，向所述金屬模內(nèi)注射以形成輕合金的發(fā)泡成形體，其特征在于，所述金屬溶液至少在所述注射前被溫度調(diào)整為所述發(fā)泡材料的分解溫度以上，同時(shí)，在加壓狀態(tài)下抑制發(fā)泡。
2.一種輕合金的注射發(fā)泡成形方法，將每次以一定比例添加有增粘材料和在高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液保持在小于所述發(fā)泡材料的分解溫度的溫度下，將所述金屬溶液向具有攪拌功能和計(jì)量功能以及注射功能的注射成形裝置導(dǎo)入，攪拌所述金屬溶液并使所述增粘材料和發(fā)泡材料分散后，計(jì)量應(yīng)向金屬模內(nèi)注射的規(guī)定量，向所述金屬模內(nèi)注射以形成輕合金的發(fā)泡成形體，其特征在于，所述金屬溶液至少在所述注射前被溫度調(diào)整為所述發(fā)泡材料的分解溫度以上，同時(shí)，在加壓狀態(tài)下抑制發(fā)泡。
3.按照權(quán)利要求1所述的輕合金的注射發(fā)泡成形方法，其特征在于，攪拌所述金屬溶液之際，所述金屬溶液的溫度小于所述發(fā)泡材料的分解溫度。
4.按照權(quán)利要求2所述的輕合金的注射發(fā)泡成形方法，其特征在于，攪拌所述金屬溶液之際，所述金屬溶液的溫度小于所述發(fā)泡材料的分解溫度。
5.一種輕合金的注射發(fā)泡成形方法，將添加有規(guī)定量的增粘材料的輕合金金屬溶液加以攪拌，以分散所述增粘材料，在所述金屬溶液內(nèi)以一定比例供給作為發(fā)泡材料的惰性氣體的同時(shí)進(jìn)行攪拌以使所述惰性氣體分散后，計(jì)量所述金屬溶液應(yīng)向金屬模內(nèi)注射的規(guī)定量，向所述金屬模內(nèi)注射以形成輕合金的發(fā)泡成形體，其特征在于，通過至少在從供給所述惰性氣體起到進(jìn)行所述注射前使所述金屬溶液成為加壓狀態(tài)來抑制其發(fā)泡。
6.按照權(quán)利要求5所述的輕合金的注射發(fā)泡成形方法，其特征在于，所述加壓狀態(tài)是通過用螺桿進(jìn)行所述攪拌產(chǎn)生的推壓力而成。
7.按照權(quán)利要求1所述的輕合金的注射發(fā)泡成形方法，其特征在于，使所述金屬溶液的注射量相對金屬模內(nèi)容積只減少發(fā)泡量地進(jìn)行注射，通過脫離所述加壓狀態(tài)，使所述金屬溶液在所述金屬模內(nèi)發(fā)泡，以獲得發(fā)泡成形體。
8.按照權(quán)利要求2所述的輕合金的注射發(fā)泡成形方法，其特征在于，使所述金屬溶液的注射量相對金屬模內(nèi)容積只減少發(fā)泡量地進(jìn)行注射，通過脫離所述加壓狀態(tài)，使所述金屬溶液在所述金屬模內(nèi)發(fā)泡，以獲得發(fā)泡成形體。
9.按照權(quán)利要求5所述的輕合金的注射發(fā)泡成形方法，其特征在于，使所述金屬溶液的注射量相對金屬模內(nèi)容積只減少發(fā)泡量地進(jìn)行注射，通過脫離所述加壓狀態(tài)，使所述金屬溶液在所述金屬模內(nèi)發(fā)泡，以獲得發(fā)泡成形體。
10.按照權(quán)利要求1所述的輕合金的注射發(fā)泡成形方法，其特征在于，使所述金屬溶液的注射量為與金屬模內(nèi)容積相同的量進(jìn)行注射，并且通過使所述金屬模只開啟發(fā)泡程度的容積類脫離所述加壓狀態(tài)，使所述金屬溶液發(fā)泡以獲得發(fā)泡成形體。
11.按照權(quán)利要求2所述的輕合金的注射發(fā)泡成形方法，其特征在于，使所述金屬溶液的注射量為與金屬模內(nèi)容積相同的量進(jìn)行注射，并且通過使所述金屬模只開啟發(fā)泡量的容積來脫離所述加壓狀態(tài)，使所述金屬溶液發(fā)泡以獲得發(fā)泡成形體。
12.按照權(quán)利要求5所述的輕合金的注射發(fā)泡成形方法，其特征在于，使所述金屬溶液的注射量為與金屬模內(nèi)容積相同的量進(jìn)行注射，并且通過使所述金屬模只開啟發(fā)泡量的容積來脫離所述加壓狀態(tài)，使所述金屬溶液發(fā)泡以獲得發(fā)泡成形體。
13.一種輕合金的注射發(fā)泡成形方法，其特征在于，將每次以一定比例添加有增粘材料和在高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液溫度調(diào)整為小于所述發(fā)泡材料的分解溫度，接著，將所述金屬溶液向具有設(shè)置成可自由回轉(zhuǎn)和自由進(jìn)退的螺桿的套筒內(nèi)供給，通過使所述螺桿回轉(zhuǎn)來攪拌所述金屬溶液并使所述增粘材料和發(fā)泡材料分散后，通過使螺桿邊回轉(zhuǎn)邊后退，用形成于套筒前方的計(jì)量部計(jì)量所述金屬溶液，至少在在注射前將所述金屬溶液溫度調(diào)整成所述發(fā)泡材料的分解溫度以上，同時(shí)，通過所述螺桿停止后退，在容積成為一定狀態(tài)下的計(jì)量部內(nèi)，使金屬溶液成為加壓狀態(tài)，抑制其發(fā)泡，而通過使所述螺桿前進(jìn)，所述金屬溶液向金屬模內(nèi)注射，以獲得發(fā)泡成形體。
14.一種由注射發(fā)泡成形裝置所致的輕合金的注射發(fā)泡成形方法，該注射發(fā)泡成形裝置具有內(nèi)部帶有螺桿的套筒，和通過連通通路而在前方與所述套筒連通且內(nèi)部帶有柱塞的缸體，包括如下工序(a)將每次以一定比例添加有增粘材料和在高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料，并且溫度調(diào)整和保持在小于所述發(fā)泡材料的分解溫度的輕合金金屬溶液向所述套筒內(nèi)供給的供給工序，(b)在所述套筒內(nèi)，通過使所述螺桿回轉(zhuǎn)，攪拌所述金屬溶液并使所述增粘材料和發(fā)泡材料分散的攪拌工序，(c)所述柱塞后退，通過所述連通通路將所述金屬溶液從所述套筒內(nèi)向處于缸體內(nèi)前方的計(jì)量部導(dǎo)入并計(jì)量的計(jì)量工序，(d)所述金屬溶液至少在注射前被溫度調(diào)整為所述發(fā)泡材料的分解溫度以上，同時(shí)，通過所述柱塞停止后退，在成為一定狀態(tài)下的計(jì)量部內(nèi)產(chǎn)生氣體成分，從而使所述金屬溶液成為加壓狀態(tài)以抑制其發(fā)泡的加壓工序，(e)將在所述加壓工序中抑制了發(fā)泡的金屬溶液向通過使所述柱塞前進(jìn)而在所述缸體前方與缸體內(nèi)部連通的金屬模內(nèi)注射并發(fā)泡成形的注射發(fā)泡工序。
15.一種輕合金的注射發(fā)泡成形方法，將每次以一定比例添加有增粘材料和在高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液保持在小于所述發(fā)泡材料的分解溫度的溫度，攪拌所述金屬溶液并使所述增粘材料和發(fā)泡材料分散，之后，計(jì)量所述金屬溶液應(yīng)向金屬模內(nèi)注射的規(guī)定量，通過注射噴嘴向金屬模內(nèi)注射以形成輕合金的發(fā)泡成形體，其特征在于，所述金屬溶液至少在向金屬模內(nèi)注射前被升溫到所述發(fā)泡材料的分解溫度以上。
16.按照權(quán)利要求15所述的輕合金的注射發(fā)泡成形方法，其特征在于，所述金屬溶液在通過所述噴嘴之際被升溫到所述發(fā)泡材料的分解溫度以上。
17.一種輕合金的注射發(fā)泡成形裝置，其特征在于，具有其內(nèi)部供給添加了增粘材料和高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液、由其內(nèi)部可自由回轉(zhuǎn)地設(shè)置的攪拌機(jī)構(gòu)攪拌所述金屬溶液并使所述增粘材料和發(fā)泡材料分散的筒狀部件，在所述筒狀部件的內(nèi)部可自由進(jìn)退地設(shè)置、通過后退在所述筒狀部件前端與所述筒狀部件協(xié)同地形成計(jì)量所述金屬溶液的計(jì)量部、而通過前進(jìn)將產(chǎn)生了氣體成分的金屬溶液向與所述計(jì)量部連通的金屬模內(nèi)注射的可動部件，在計(jì)量結(jié)束的狀態(tài)下、以將所述金屬溶液保持在加壓狀態(tài)下而可抑制其發(fā)泡的方式、克服產(chǎn)生了所述氣體成分之際的所述筒狀部件的內(nèi)壓增加以保持所述可動部件的位置的位置保持機(jī)構(gòu)。
18.按照權(quán)利要求17所述的輕合金的注射發(fā)泡成形裝置，其特征在于，所述位置保持機(jī)構(gòu)為設(shè)置在使所述可動部件進(jìn)退的液壓缸的液壓回路上的電磁閥，可將出入液壓缸的油截?cái)唷?br> 19.按照權(quán)利要求17所述的輕合金的注射發(fā)泡成形裝置，其特征在于，所述可動部件由可自由回轉(zhuǎn)的攪拌螺桿構(gòu)成。
20.按照權(quán)利要求17所述的輕合金的注射發(fā)泡成形裝置，其特征在于，所述筒狀部件由攪拌所述金屬溶液的套筒和與之相連以將所述攪拌的金屬溶液導(dǎo)入和計(jì)量的缸體構(gòu)成，所述可動部件為設(shè)置在所述缸體內(nèi)的柱塞。
21.一種輕合金的注射發(fā)泡成形裝置，其特征在于，具有帶有供給添加了增粘材料和高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液、并可將該金屬溶液從小于所述發(fā)泡材料的分解溫度溫度調(diào)整到分解溫度以上的溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)，通過由所述溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)將所述金屬溶液調(diào)整到所述發(fā)泡材料的分解溫度以上，可在其內(nèi)部產(chǎn)生氣體成分的套筒；在該套筒內(nèi)部可自由回轉(zhuǎn)以及進(jìn)退地設(shè)置、通過回轉(zhuǎn)攪拌所述金屬溶液并使所述增粘材料和發(fā)泡材料，通過后退在所述套筒前端與該套筒協(xié)同地形成的計(jì)量部、而通過前進(jìn)將計(jì)量的金屬溶液從所述套筒內(nèi)向金屬模內(nèi)注射結(jié)構(gòu)的螺桿；在計(jì)量結(jié)束的狀態(tài)下、以將所述金屬溶液保持在加壓狀態(tài)下而可抑制其發(fā)泡的方式、克服產(chǎn)生所述氣體成分之際的所述套筒的內(nèi)壓增加以保持所述螺桿的位置的位置保持機(jī)構(gòu)。
22.一種輕合金的注射發(fā)泡成形裝置，其特征在于，具有帶有供給添加了增粘材料和高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液、并可將該金屬溶液溫度調(diào)整到小于所述發(fā)泡材料的分解溫度的第1溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)，同時(shí)，由可自由回轉(zhuǎn)地設(shè)置在內(nèi)部的螺桿攪拌所述金屬溶液以使所述增粘材料和發(fā)泡材料分散的套筒；具有與該套筒相連以可將所述金屬溶液溫度調(diào)整為所述發(fā)泡材料的分解溫度以上的第2溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)的缸體；在該缸體內(nèi)部可自由進(jìn)退地設(shè)置、通過后退在缸體前端與該缸體協(xié)同地形成計(jì)量所述金屬溶液的計(jì)量部、且通過前進(jìn)將計(jì)量的金屬溶液從所述缸體內(nèi)向金屬模內(nèi)注射的柱塞；在計(jì)量結(jié)束的狀態(tài)下、以將所述金屬溶液保持在加壓狀態(tài)下而可抑制其發(fā)泡的方式、克服產(chǎn)生所述氣體成分之際的所述缸體的內(nèi)壓增加以保持所述柱塞的位置的位置保持機(jī)構(gòu)。
23.一種輕合金的注射發(fā)泡成形裝置，其特征在于，具有其內(nèi)部供給添加了增粘材料和高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液、由其內(nèi)部可自由回轉(zhuǎn)設(shè)置的攪拌機(jī)構(gòu)攪拌所述金屬溶液并使所述增粘材料和發(fā)泡材料分散的筒狀部件，在所述筒狀部件的內(nèi)部可自由進(jìn)退地設(shè)置、通過后退在所述筒狀部件前端與所述筒狀部件協(xié)同地形成計(jì)量所述金屬溶液的計(jì)量部、而通過前進(jìn)經(jīng)注射噴嘴將金屬溶液向與計(jì)量部連通的金屬模內(nèi)注射的可動部件，將所述金屬溶液在通過所述噴嘴之際可升溫到所述發(fā)泡材料的分解溫度以上的噴嘴加熱結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明的注射發(fā)泡成形方法和注射發(fā)泡成形裝置為，在將每次以一定比例添加有增粘材料和高溫下分解并產(chǎn)生氣體成分的發(fā)泡材料的輕合金金屬溶液(2)保持在所述發(fā)泡材料的小于分解溫度的溫度下，接著，攪拌所述金屬溶液并使所述增粘材料和發(fā)泡材料分散后，計(jì)量應(yīng)向金屬模(24)內(nèi)注射的規(guī)定量，向所述金屬模(24)內(nèi)注射以將形成輕合金的發(fā)泡成形體的輕合金注射發(fā)泡成形之際，所述金屬溶液(2)至少在所述注射前被溫度調(diào)整為所述發(fā)泡材料的分解溫度以上，同時(shí)，在加壓狀態(tài)下抑制發(fā)泡。
文檔編號B22D25/02GK1671872SQ0381811
公開日2005年9月21日 申請日期2003年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月31日
發(fā)明者田中達(dá)也, 山口和郎, 六車武, 西誠治 申請人:株式會社神戶制鋼所