在金属模塑设备中熔化金属原材料的方法技术

为了将圆柱形金属原材料插入安装在金属模塑设备的加热贮料筒内的熔化圆筒中，并且高效地半熔化或完全熔化圆柱形金属原材料，根据金属原材料的线性膨胀系数和用作熔化圆筒的金属材料的线性膨胀系数，限制熔化圆筒内周表面和圆柱形金属原材料外围表面之间的空隙，以使得在热膨胀期间就所述熔化圆筒的内径和所述圆柱形金属原材料的直径而言，所述空隙不超过１．０毫米，并且可以将非热膨胀状态的圆柱形金属原材料插入热膨胀的熔化圆筒中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种在模塑金属的设备中熔化金属原材料的方法，其中熔化通过浇铸或挤出形成圆柱形状的金属原材料并且将其注入模具中，从而注模所需物品。
技术介绍
作为镁合金等的模塑装置，公知以下装置其包括具有端部开口喷嘴的圆筒外围加热装置，并且向通过降低与喷嘴口连接的计量室的直径而在末端部分形成的装熔融金属的圆筒((heating holding cylinder)加热贮料筒)中供应颗粒金属原材料，从而熔化并积累金属材料，或者向装熔融金属的圆筒中供应通过熔化炉熔化的熔融金属并积累，从而计量熔融金属，并借助装熔融金属的圆筒内提供的注射柱塞的前后运动注入模具中(参阅日本特许公开(Laid-Open)专利申请第2003-200249号)。此外，公知以下浇铸金属物品的方法其在将通过冷却金属浆料浇铸而成的圆柱形金属原材料水平供入预热的注入装置中后，加热积累在加热室中的预热材料至半熔化状态并且通过吸入棒将累积的材料注入模具中(参阅日本特许公开专利申请第2001-252759号)。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题颗粒状金属原材料容易氧化并且是重量轻的。因此，即使材料滴入装熔融金属的圆筒中，所述材料轻微陷入熔融金属中，立即熔化，而大部分材料漂浮并且堆积在熔融金属的表面上，并且长时间暴露于热空气中。因此，容易产生碎渣。通过浇铸或者将颗粒状金属原材料挤出成比颗粒形态具有更低氧化程度的圆柱体形态(也称作圆棒)。但是，不能直接向装熔融金属的圆筒中施用圆柱形金属原材料，并且在经熔化炉完全熔化后施用，或者通过预热筒预热，然后加热成半熔化状态，积累在加热室中。因此，金属模塑设备需要大的尺寸并且维护是个问题。通过如下方法可以解决上述问题采用圆柱体作为圆柱形金属原材料的熔化装置；在集成有注入装置的加热贮料筒中垂直安装熔化圆筒；并向处于半熔化的金属状态或完全熔化的金属状态的加热贮料筒中供应圆柱形金属原材料，同时从其外围加热并熔化插在熔化圆筒内的圆柱形金属原材料。因为这种金属模塑设备由加热贮料筒和熔化圆筒组成，所以其尺寸不大并且维护容易。但是，由于借助熔化圆筒周围的加热装置的辐射热间接实施圆柱形金属原材料的熔化，加热效率比通过将材料滴入熔融金属中，与熔融金属接触而直接加热圆柱形金属原材料的熔化炉的情况要低，并且熔化花费更多的时间。熔化圆筒和圆柱形金属原材料之间的空隙成为所述熔化圆筒加热效率变差的原因。考虑到容易插入圆柱形金属原材料而设定所述空隙，并且通过在加热前(在无热膨胀的情况下)根据圆柱形金属原材料的直径确定熔化圆筒的内径来设定所述空隙。因为在设定所述熔化圆筒的内径时，圆柱形金属原材料的直径和熔化圆筒的内径有允许公差，并且由于粘附氧化物，熔化圆筒在内径中具有部分狭窄的部分等，因此已经考虑上述条件来设定所述空隙。结果，所述空隙往往不可避免地较大。在借助来自熔化圆筒的辐射来加热时，不可能从其底表面和顶表面加热圆柱形金属原材料。因此，加热局限于圆柱形金属原材料的外围。因此，将圆柱形金属原材料的中央部分加热至熔化温度需要花很长时间，这也是圆柱形金属原材料加热效率差的一个主要原因。熔化圆筒辐射热的加热效率随着所述空隙(热阻)的增加而降低。当为了提高加热效率而设定空隙为较小的值时，圆柱形金属原材料的外表面越接近熔化圆筒的内表面，必须使圆柱形金属原材料插入熔化圆筒中越垂直，这样以来借助其自身重量向下插到熔化圆筒的底表面是有问题的。由于这种插入操作的麻烦而延迟金属原材料的供应有时会引起加热贮料筒中金属原材料的积累量减少并且妨碍模塑操作。本专利技术的目的是提供一种在金属模塑设备中熔化金属原材料的新方法，其通过根据金属原材料和熔化圆筒材料每种的线性膨胀系数设定热膨胀时的空隙，解决了上述难于将圆柱形金属原材料插入垂直安装的熔化圆筒和加热效率的问题。此外，本专利技术的另一个目的是提供一种在金属模塑设备中熔化金属原材料的新方法，其通过同时实施由辐射热加热熔化圆筒的筒体部分和从其底表面部分接触加热圆柱形金属原材料，解决了加热效率差的问题，并且还通过抛光金属原材料抑制了碎渣的产生。解决所述问题的措施通过如下在金属模塑设备中熔化金属原材料的方法实现了本专利技术的目的，所述方法包括下列步骤通过浇铸或挤出使金属原材料成型为圆柱形状；将作为模塑材料的所述圆柱形金属原材料从上面插入垂直安装在所述金属模塑设备的加热贮料筒内的熔化圆筒中；以及通过设在所述熔化圆筒周围的加热装置半熔化或完全熔化所述圆柱形金属原材料，其中根据金属原材料的线性膨胀系数和用作熔化圆筒的金属材料的线性膨胀系数，事先设定所述熔化圆筒内周表面和所述圆柱形金属原材料外围表面之间的空隙，以使得在热膨胀期间就所述熔化圆筒的内径和所述圆柱形金属原材料的直径而言，所述空隙不超过1.0毫米，并且在所述加热装置的温度下，可以将非热膨胀状态的所述圆柱形金属原材料插入所述热膨胀的熔化圆筒中。此外，熔化圆筒由线性膨胀系数比金属原材料的线性膨胀系数小的金属材料组成。此外，在本专利技术中，熔化圆筒包括与熔化圆筒筒体部分连接的漏斗型底部；在该底部中央处的直径小于筒体部分的流出管；横向安装在与熔化圆筒的底部相邻的筒体部分下部的辅助加热部件，所述辅助加热部件的两端固定到筒壁上；以及安装在筒体部分上和流出管外围上的加热装置；并且通过同时借助筒体外围的辐射热的加热和金属原材料底表面的接触加热，并用所述辅助加热部件部分支撑圆柱形金属原材料的底表面来实施金属原材料的熔化。另外，可以在与所述熔化圆筒底部相邻的筒体部分下部中央处横向交叉安装多个辅助加热部件，以部分支撑所述圆柱形金属原材料的底表面。此外，在所述辅助加热部件内提供加热装置，并且通过所述辅助加热部件与所述圆柱形金属原材料底表面的接触，从其底表面直接加热所述圆柱形金属原材料的中央部分。本专利技术的金属原材料由低熔点的金属合金，例如镁合金、铝合金等制成，并且所述镁合金在固-液共存温区的温度下表现出触变性质。除此之外，在切去和除去圆柱形金属原材料的表面层中产生的空穴(cavities)和粘附到材料表面上的杂质后，实施金属原材料的熔化。本专利技术的效果在本专利技术中，即使熔化圆筒和圆柱形金属原材料在热膨胀期间的空隙c设定在不超过1毫米的范围内，因为圆柱形金属原材料直至其加热时处于非热膨胀状态，所以在圆柱形金属原材料插入时在其非热膨胀部分形成比热膨胀期间空隙大的空隙。因此，即使基于热膨胀期间空隙设定的熔化圆筒和圆柱形金属原材料在非热膨胀期间的空隙一定程度上接近圆柱形金属原材料的插入极限，也可毫无问题地实施圆柱形金属原材料的插入。此外，因为通过插入的金属原材料的热膨胀所述空隙自发变窄，所以提高了加热效率并且缩短了熔化时间，从而可以根据模塑周期实施圆柱形金属原材料的熔化，并且有效地实施向加热贮料筒中施用并积累熔融金属原材料。此外，甚至在改变熔化圆筒的材料时，可以根据所使用材料的线性热膨胀系数设定适当的空隙。此外，根据上述结构，因为圆柱形金属原材料的底表面部分由辅助加热部件支撑并且位于漏斗型底部上，所以当通过从材料的筒体部分外围加热软化圆柱形金属原材料时，辅助加热部件由于圆柱形金属原材料的负荷从圆柱形金属原材料的底表面进入圆柱形金属原材料中。因为辅助加热部件通过来自筒体部分的热传递或者通过包埋的加热装置来加热，圆柱形金属原材料接收来自底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在金属模塑设备中熔化金属原材料的方法，其包括下列步骤：通过浇铸或挤出使金属原材料成型为圆柱形状；将作为模塑材料的所述圆柱形金属原材料从上面插入垂直安装在所述金属模塑设备的加热贮料筒内的熔化圆筒中；以及通过设在所述熔化圆筒周围的加热装置半熔化或完全熔化所述圆柱形金属原材料，其中根据金属原材料的线性膨胀系数和用作熔化圆筒的金属材料的线性膨胀系数，事先设定所述熔化圆筒内周表面和所述圆柱形金属原材料外围表面之间的空隙，以使得就热膨胀期间所述熔化圆筒的内径和所述圆柱形金属原 材料的直径而言，所述空隙不超过１．０毫米，并且在所述加热装置的温度下，可以将非热膨胀状态的所述圆柱形金属原材料插入所述热膨胀的熔化圆筒中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-2-25 049975/2004;JP 2004-6-17 179697/20041.一种在金属模塑设备中熔化金属原材料的方法，其包括下列步骤通过浇铸或挤出使金属原材料成型为圆柱形状；将作为模塑材料的所述圆柱形金属原材料从上面插入垂直安装在所述金属模塑设备的加热贮料筒内的熔化圆筒中；以及通过设在所述熔化圆筒周围的加热装置半熔化或完全熔化所述圆柱形金属原材料，其中根据金属原材料的线性膨胀系数和用作熔化圆筒的金属材料的线性膨胀系数，事先设定所述熔化圆筒内周表面和所述圆柱形金属原材料外围表面之间的空隙，以使得就热膨胀期间所述熔化圆筒的内径和所述圆柱形金属原材料的直径而言，所述空隙不超过1.0毫米，并且在所述加热装置的温度下，可以将非热膨胀状态的所述圆柱形金属原材料插入所述热膨胀的熔化圆筒中。2.根据权利要求1的在金属模塑设备中熔化金属原材料的方法，其中所述熔化圆筒包括与熔化圆筒筒体部分连接的漏斗型底部；在该底部中央处的直径小于筒体部分的流出管；横向安装在与熔化圆筒的底部相邻的筒体部分下部的辅助加热部件，所述辅助加热部件的两端固定到筒壁上；以及安装在筒体部分上和流出管外围上的加热装置；并且通过同时借助筒体外围的辐射热的加热和金属原材料底表面的接触加热，并用所述辅助加热部件部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：滝泽清登，甲田纪泰，宫川守，安在和夫，武居晃司，上平郁雄，山崎孝，
申请(专利权)人：日精树脂工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]