利用熔融金属的凝固点降低的金属物体成型方法技术

金属物体成型方法包括预备步骤和金属注入步骤。在预备步骤中，将流动性改善材料放入压模中。然后在金属注入步骤中将熔融金属倒入模具中制备铸件。由于熔融金属的高温，流动性改善材料熔化进入熔融金属中，使得熔融金属的凝固点降低。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【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金属物体成型方法，该方法便于制备诸如笔记本电脑和移动电话的便携式电子设备的金属外壳。本专利技术还涉及用该方法制备的金属外壳。发现普通压铸技术有以下几方面的不足。通常注入模腔的熔融金属会因为熔融金属向模具的传热而冷却。当空腔包括较大部分和较狭窄部分时，熔融金属在狭窄部分的冷却速度往往比宽阔部分快。不利的是熔融金属的流动性随着金属温度降低而变差。因此，在狭窄部分的熔融金属会在其到达空腔端部前硬化。采用普通压铸技术，当模腔的狭窄部分不大于1.5mm时往往产生这种缺陷。在普通技术的另一方面，常用脱模剂来进行压铸，使所得铸件容易与模具的模腔表面分离。例如JP-A-5(1993)-92232描述了含有粉末状氮化硼、氮化硅或云母的脱模剂。根据该JP文献的描述，将脱模剂涂抹在模具的模腔表面，然后将熔融金属注入封闭模具中。在该方法中，注入的金属通过脱模剂中含有的颗粒与模具的模腔表面分开。这样所得铸件就容易从模具中脱开。然而，应该注意到这种普通的脱模剂虽能有利于铸件从模具中脱离，但不能改善熔融金属的流动性。专利技术概述在上述技术背景下提出了本专利技术。因此本专利技术一个目的是提供金属物体成型方法，用该方法能适当制备具有薄壁的金属物体，而不会产生由于熔融金属的流动性差导致的缺陷。本专利技术另一个目的是提供用该方法制备的电子设备外壳。根据本专利技术第一方面，提供了金属物体成型方法。在预备步骤中，提供带有流动性改善材料的模具，将该材料熔化进入熔融金属中，使熔融金属的凝固点降低。在随后的注入步骤中，将熔融金属注入模具中以制备铸件。优选的流动性改善材料可包括润滑剂中含有的金属颗粒。在预备步骤中将该润滑剂涂布在模具的模腔表面上。在注入步骤中，使用温度高到足以融化至少一部分金属颗粒的熔融金属。优选的金属颗粒涂覆了诸如烯烃树脂、丙烯酸树脂或苯乙烯树脂的热塑性树脂。优选的颗粒直径为1～100μm。优选的润滑剂含有5～30wt％的金属颗粒。优选的流动性改善材料可包括金属板。在预备步骤中，将金属板置于模具的模腔表面上。在注入步骤中，使用温度高到足以融化至少一部分金属板的熔融金属。优选的流动性改善材料可包括锌或锌基合金，而熔融金属可包括镁或镁基合金。优选的锌基合金可含有60～95wt％的锌和5～40wt％的锡。根据本专利技术的第二方面，提供了通过上述方法制备的电子设备外壳。本专利技术的其他特征和优点将参照附图从以下详细描述中得知。附图说明图1表示根据本专利技术的方法涂布流动性改善材料的模具；图2表示注入熔融金属的封闭模具；图3表示充满熔融金属的模腔；图4表示从分离的压模中取出的铸件；图5是根据本专利技术第二实施方案采用的流动性改善金属板的透视图；图6表示图5的流动性改善金属板如何在模腔中定位；图7表示充满注入的熔融金属的模腔；图8是表示通过本专利技术第二实施方案得到的铸件的平面图；和图9表示用于压铸试样板的金属物体成型装置的基本特征。优选实施方案详述以下将参照附图描述本专利技术的优选实施方案。图1到4表示根据本专利技术第一实施方案的金属物体成型方法的某些步骤。如图1所示，模具1具有喷涂了润滑剂L的模腔表面1c。润滑剂L可由润滑液和分散在润滑液中的润滑颗粒组成。润滑液可以是硅油或水性乳液脱模剂。也可以向硅油中加入表面活性剂、抗发泡剂或增稠剂。润滑颗粒可由纯锌或锌基合金制成。为了在注入模具1中的熔融金属中适当融化，锌基合金需具有特定的组分。如该合金可含有40wt％的锡，使其在约350℃(液相线温度)下融化，而在约200℃(固相线温度)下凝固。优选的锌或锌基颗粒可涂覆热塑性树脂。这样就能避免锌或锌基颗粒(下文中的“核心颗粒”)不会由于长时间暴露在空气或润滑剂L中而变成氧化物或氢氧化物。如果没有涂覆，该颗粒就会受到空气或润滑剂L影响，这可能会破坏润滑剂L的润滑性或分散能力。所用热塑性树脂的实例是烯烃树脂(如聚丙烯或聚乙烯)、苯乙烯树脂(如聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯共聚物)，或丙烯酸树脂，它们可以是水溶性或非水溶性的。这些树脂材料可以单独使用或混合使用。它们的熔点为约150～300℃。这样，通过使用这些树脂，可将模具1的模腔表面1c加热到该范围内适当的温度。核心颗粒的树脂涂覆可以下列方式进行。首先，将选自上述种类的合适树脂材料加热到融化。然后将核心颗粒加到熔融树脂中。搅拌该混合物，使核心颗粒均匀分散在树脂中。最后，将树脂颗粒混合物冷却到硬化，使核心颗粒嵌在树脂材料中。在分散到润滑液中前将这样得到的树脂块打碎成碎片。或者可这样向颗粒涂覆树脂将树脂材料溶解在适当的溶剂中、向溶剂中加入核心颗粒、搅拌加入了颗粒的溶剂然后蒸发溶剂。润滑剂L含有5～30wt％润滑颗粒。这种颗粒含量范围使得润滑剂L适当流动，而且当将润滑剂L涂覆到模腔表面1c时，也能使颗粒均匀分布在该表面上。在所示实施方案中，锌或锌基合金的粒径优选的为1～100μm。如果粒径小于1μm，喷嘴在喷涂润滑剂L时会堵塞。如果大于100μm，颗粒就不能均匀分散在润滑液中，从而很难将颗粒均匀涂覆到模腔表面1c上。润滑颗粒的加入和混合在将润滑剂L涂覆到模腔表面1c之前进行。当进行涂覆时，理想的是一直搅拌所用润滑剂L，使润滑颗粒不沉淀。根据润滑剂L的粘度不同，搅拌速率可为10～1000rpm。通过采用比重小的树脂如聚丙烯来涂覆颗粒可减少颗粒的沉淀。当润滑剂L涂覆到热的模腔表面1c(约150～300℃)上时，水分(如果有的话)就会从润滑剂L中蒸发掉。然后，当采用涂覆了树脂的颗粒时，热塑性膜融化，以暴露出核心颗粒。由于熔融的树脂材料，使核心颗粒良好地黏附在模腔表面1c上。然后将模具1闭合，如图2所示，以形成要求的模腔20。模具1由固定模具1a和可移动模具1b组成。模腔20包括入口空间21和溢流空间22。入口空间21用于将熔融金属30引入模腔20中。熔融金属从铸造套2注入模腔20中。金属30优选的是密度不大于5g/cm3的轻金属(如铝或镁)或轻金属合金。通过采用这种轻质材料，可制备适用于笔记本电脑或移动电话的轻外壳。然后如图3所示，设置在铸造套2中的活塞3前移，将熔融金属30推入模腔20中。在该步骤中，金属30的温度为600～700℃，而模具1的温度根据金属30的种类不同为150～300℃。注入金属30从入口空间21流入并充满溢流空间22。当熔融金属30进入模腔20时，涂覆在模腔表面1c上的部分润滑剂L就进入在模腔中流动的金属30中。然后，通过熔融金属30加热，润滑剂L中含有的润滑颗粒(由熔点约为420℃的锌或锌基合金制成)就会融化并与热金属30混合。结果，融化的颗粒与紧临模腔表面1c流动的金属30结合形成合金。由于与锌材料混合，使金属30的最外层合金化区域的凝固点降低。这就意味着即使金属30的部分热量传导给了模具1，金属30也能在模腔20中保持适当的流动性。因此金属30在模腔中流动良好，能充满模腔的任何狭窄部分。当金属30由铝或铝基合金(如Si基ADC3或Mg基ADC5)构成并含有50wt％锌时，熔融金属30的凝固点约为450℃。当金属30由镁或镁基合金(如Al基AM60或Al-Zn基AZ91)构成并含有50wt％锌时，熔融金属30的凝固点约为340℃。当部分润滑颗粒进入在模腔20中流动的金属30中时，其他部分仍保留在模腔表面1c上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属物体成型方法，包括： 提供带有流动性改善材料的模具的预备步骤，该材料能融化在熔融金属中，并使熔融金属的凝固点降低；和 将熔融金属注入模具中以制备铸件的注入步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：石贤伸，安曾德康，西井耕太，木村浩一，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]