JP3176121B2 - Metal injection molding equipment - Google Patents

Metal injection molding equipment

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JP3176121B2
JP3176121B2 JP11855492A JP11855492A JP3176121B2 JP 3176121 B2 JP3176121 B2 JP 3176121B2 JP 11855492 A JP11855492 A JP 11855492A JP 11855492 A JP11855492 A JP 11855492A JP 3176121 B2 JP3176121 B2 JP 3176121B2
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injection machine
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metal
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一也 坂本
篤 鈴木
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばスクリュ式射出
成形装置において、高圧射出時の悪影響を避けるように
した成形装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molding apparatus, for example, in a screw-type injection molding apparatus, which avoids adverse effects during high-pressure injection.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、スクリュ式射出成形装置にあっ
て、インゴット状の金属材料から半凝固のスラリを形成
し、これを金型内に射出して成形するような装置が知ら
れている。例えば本出願人が既に開示している特開平3
―258452号はかかる装置として提案されたもので
あり、材料供給手段に供給されたインゴット状の金属材
料を半溶融状態まで加熱し、この半溶融状態のインゴッ
トを粉砕機で粉砕して射出機の加熱シリンダ内のスクリ
ュ基端側に送り込むとともに、この加熱シリンダ内のス
クリュウの回転攪拌作用によって半凝固スラリを形成す
るようにしている。そしてスクリュの回転攪拌によって
形成され前方に送られた半凝固スラリが所定量に達する
と、スクリュを高速で押出し、金型内に射出するように
している。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a screw-type injection molding apparatus which forms a semi-solid slurry from an ingot-like metal material and injects the slurry into a mold to form the slurry. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 258452 has been proposed as such an apparatus, in which an ingot-shaped metal material supplied to a material supply means is heated to a semi-molten state, and the semi-molten ingot is pulverized by a pulverizer to form an injection machine. The screw is fed to the screw base end side in the heating cylinder, and a semi-solid slurry is formed by the rotational stirring action of the screw in the heating cylinder. When the amount of the semi-solidified slurry formed by the rotational stirring of the screw and sent forward reaches a predetermined amount, the screw is extruded at a high speed and injected into a mold.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記装置の場
合、同一のスクリュで材料の混練と射出の両方を行うよ
うにしているため、成形機内部に無理な負荷がかかると
いう問題があった。すなわち、スクリュ先端側の金属材
料は半凝固スラリが形成されているものの、スクリュ基
端側の金属材料は粉砕された直後で混練が不十分であ
り、かかる状態でスクリュを高速で押出していることか
ら、混練不十分な箇所の加熱シリンダとスクリュに悪影
響を与えるというものである。しかも、1つのスクリュ
で混練と射出を行うため、スクリュの質量が大きくな
り、更に高速で移動、停止させる必要があるため装置が
大型になるという問題もあった。
However, in the case of the above-mentioned apparatus, since the same screw is used for both kneading and injection of the material, there is a problem that an excessive load is applied inside the molding machine. In other words, although the metal material on the screw tip side has a semi-solid slurry, the metal material on the screw base end side is not kneaded immediately after being pulverized, and the screw is extruded at high speed in such a state. For this reason, the heating cylinder and the screw at a location where kneading is insufficient are adversely affected. In addition, since kneading and injection are performed by one screw, the mass of the screw increases, and it is necessary to move and stop the screw at a higher speed.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明は、請求項1では、金型と、この金型の製品
形状部に成形材料を射出する射出機と、この射出機に金
属材料を供給する材料供給手段を備えた金属射出成形装
置において、射出機は前記金型の製品形状部に密封構造
で連通する縦向きのプランジャ射出機と、該プランジャ
射出機内に密封構造で連通する横向きの混練スクリュ射
出機とからなり、横向きの混練スクリュ射出機を前記材
料供給手段に連通せしめ、該混練スクリュ射出機のスラ
リ供給口から半凝固の金属スラリを前記プランジャ射出
機のプランジャスリーブ内に供給するように構成したこ
とを特徴とする。 請求項2では、請求項1において、前
記スラリ混練スクリュ射出機のスラリ供給口をストップ
バルブで閉じた後、前記プランジャ射出機のプランジャ
チップで金型の製品形状部に半凝固の金属スラリを射出
するように構成したことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a mold and a product of the mold .
In a metal injection molding apparatus provided with an injection machine for injecting a molding material into a shape part and material supply means for supplying a metal material to the injection machine, the injection machine has a sealing structure on a product shape part of the mold.
Plunger injection machine communicating with the plunger and the plunger
Horizontal mixing screw injection that communicates with the injection machine in a sealed structure
It consists of a extruder, allowed communicates lateral kneading screw injection machine to said material supply means, Sula kneading screw injection machine
Inject semi-solid metal slurry from plunger through plunger
Machine to be supplied in the plunger sleeve of the machine.
And features. In claim 2, in claim 1,
Stop the slurry supply port of the slurry kneading screw injection machine
After closing with the valve, the plunger of the plunger injection machine
Inject semi-solid metal slurry into the product shape of the mold with the tip
It is characterized by having been constituted so that.

【0005】[0005]

【作用】横向きの混練スクリュ射出機によって主に金属
材料の混練を行い、金型への射出は縦向きのプランジャ
射出機によって行わしめることで、射出時にスクリュ射
出機内部に無理がかからず、しかもそれぞれの負荷を分
散させることが出来る。又、混練と射出の条件を分離し
て独自に設定出来るため、それぞれの最適条件の設定、
保持が容易となって品質の高い金属成形体を成形出来
る。
[Function] The metal material is mainly kneaded by the horizontal kneading screw injection machine, and the injection into the mold is performed by the vertical plunger injection machine. Moreover, each load can be distributed. Also, since the kneading and injection conditions can be set independently by setting them separately,
It is easy to hold and a high quality metal molded body can be formed.

【0006】[0006]

【実施例】本発明の金属射出成形装置の実施例について
添付した図面に基づき説明する。図1は本発明の射出成
形装置の全体図、図2は一部拡大図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a metal injection molding apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an overall view of an injection molding apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged view.

【0007】先ず、図1に基づき射出成形装置全般の概
要から説明する。
First, the general outline of the injection molding apparatus will be described with reference to FIG.

【0008】本発明の射出成形機は、射出機1の一端側
に接続する金型2と、射出機1の他端側に接続する材料
供給手段としての材料供給室3を備え、材料供給室3か
ら供給したインゴット状の金属材料Wを処理して半凝固
スラリを形成し、金型2に射出するようにしている。
The injection molding machine of the present invention includes a mold 2 connected to one end of the injection machine 1 and a material supply chamber 3 connected to the other end of the injection machine 1 as material supply means. The metal material W in the form of an ingot supplied from 3 is processed to form a semi-solid slurry, and is injected into the mold 2.

【0009】そして射出機1は、図1に示すように支持
台4上に設けられた横向きの混練スクリュ射出機1a
と、金型2に隣接して設けられ、金型2内の製品形状部
47と連通する縦向きのプランジャ射出機1bからな
り、両者1a,1bは密封構造で金型2の製品形状部4
7に連通している。
The injection machine 1 is a horizontal kneading screw injection machine 1a provided on a support 4 as shown in FIG.
And a product shape part provided in the mold 2 adjacent to the mold 2
47 and consists of vertical plunger injection machine 1b communicating, both 1a, 1b is the product shape portion 4 of the mold 2 in a sealed structure
It communicates with 7 .

【0010】混練スクリュ射出機1aは、シリンダホル
ダ5に支持される加熱シリンダ6と、この加熱シリンダ
6内に設けられた混練スクリュ7を備え、前記加熱シリ
ンダ6の周囲には誘導加熱ヒータ16と断熱材17が設
けられるとともに、その先端側には、周囲をセラミック
或いは耐熱合金製アタッチメント18に囲われるアタッ
チメント19が設けられて先端先細りのスラリ供給口2
0を形成している。そしてこのスラリ供給口20が後述
するプランジャ射出機1bのプランジャスリーブ10内
に開口している。そしてこの加熱シリンダ6には、複数
の温調用熱電対を設けている。
The kneading screw injector 1a includes a heating cylinder 6 supported by a cylinder holder 5, and a kneading screw 7 provided in the heating cylinder 6. An induction heater 16 is provided around the heating cylinder 6. A heat insulating material 17 is provided, and an attachment 19 which is surrounded by a ceramic or heat-resistant alloy attachment 18 is provided on the tip side thereof, and the slurry supply port 2 having a tapered tip is provided.
0 is formed. The slurry supply port 20 opens into a plunger sleeve 10 of a plunger injection machine 1b described later. The heating cylinder 6 is provided with a plurality of thermocouples for temperature control.

【0011】ところで、混練スクリュ7の先端にはスト
ップバルブ23が設けられている。このストップバルブ
23は、前記スラリ供給口20の先端最小径部より大き
な径とし、スクリュ7が前進した際にスラリ供給口20
を塞ぐことが出来るようにされるとともに、後端部側は
スクリュ回転用モータ24に連結されて回転自在とされ
ている。
A stop valve 23 is provided at the tip of the kneading screw 7. The stop valve 23 has a diameter larger than the minimum diameter portion of the tip of the slurry supply port 20, and when the screw 7 advances, the slurry supply port 20
And a rear end portion thereof is connected to a screw rotation motor 24 so as to be rotatable.

【0012】そして、このスクリュ回転用モータ24
は、前記支持台4上にスライドガイド25を介して取り
付けられており、前後(図中左右)にスライド自在とさ
れている。
The screw rotating motor 24
Is mounted on the support base 4 via a slide guide 25, and is slidable back and forth (left and right in the figure).

【0013】又、混練スクリュ7の螺旋溝は少なくとも
前記材料供給室3より前方側に設けられ、この螺旋溝の
後端部上部に材料供給室3が連通している。
The spiral groove of the kneading screw 7 is provided at least on the front side of the material supply chamber 3, and the material supply chamber 3 communicates with the upper part of the rear end of the spiral groove.

【0014】ところで、前記混練スクリュ7の後端側
は、カップリングを介してスクリュ回転用モータ24よ
り更に後方に延出しスクリュ前後動用シリンダユニット
26に接続している。このため、このスクリュ前後動用
シリンダユニット26の作動によって、混練スクリュ7
とスクリュ回転用モータ24は前後動する。
The rear end side of the kneading screw 7 extends further rearward than the screw rotation motor 24 via a coupling and is connected to a screw longitudinal movement cylinder unit 26. For this reason, the kneading screw 7 is operated by the operation of the
The screw rotation motor 24 moves back and forth.

【0015】尚、前記加熱シリンダ6と混練スクリュ7
との摺動部には、適所にメタルパッキン、メタルシール
等のシール部を設けて、加熱シリンダ6内を外部との接
触を避けた密封構造としている。
The heating cylinder 6 and the kneading screw 7
The sliding part of the heating cylinder 6 is provided with a sealing part such as a metal packing or a metal seal in an appropriate place to have a sealed structure in which the inside of the heating cylinder 6 is prevented from contacting the outside.

【0016】又、支持台4とシリンダホルダ5との接合
部にはセラミック板28を設けるとともに、支持台4側
の適所及び加熱シリンダ6後部の適所を冷却コイル等に
よって冷却するようにしている。これは通常の射出成形
機以上にシリンダホルダ5が加熱されるため、他の機器
等への悪影響を避けるためである。
A ceramic plate 28 is provided at the joint between the support table 4 and the cylinder holder 5, and an appropriate place on the support table 4 side and an appropriate place on the rear part of the heating cylinder 6 are cooled by a cooling coil or the like. This is because the cylinder holder 5 is heated more than a normal injection molding machine, so that adverse effects on other devices and the like are avoided.

【0017】一方、プランジャ射出機1bは、図2に示
すように、内側にセラミックスリーブ11を有するプラ
ンジャスリーブ10と、このプランジャスリーブ10内
を摺動自在に移動可能なプランジャチップ12を備え、
前記プランジャスリーブ10の周囲は保温用ヒータ13
で覆われている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the plunger injection machine 1b includes a plunger sleeve 10 having a ceramic sleeve 11 inside, and a plunger tip 12 slidably movable in the plunger sleeve 10.
Heating heater 13 is provided around plunger sleeve 10.
Covered with.

【0018】そしてこの保温用ヒータ13の周囲には断
熱材14が設けられており、又、プランジャスリーブ1
2の所定箇所に複数の温調用の熱電対を設けている。
又、このプランジャスリーブ10は、いわゆるコールド
チャンバースリーブのような外界に開放された注湯口は
なく、セミクローズドスリーブとされている。尚、保
温、耐久性向上のため、内面にセラミックスリーブ11
を嵌装しているが、セラミックでコーティングするよう
にしてもよい。
A heat insulating material 14 is provided around the heater 13 and the plunger sleeve 1 is provided.
A plurality of thermocouples for temperature control are provided at two predetermined locations.
Further, the plunger sleeve 10 does not have a pouring port open to the outside like a so-called cold chamber sleeve, and is a semi-closed sleeve. In addition, in order to keep heat and improve durability, a ceramic sleeve 11 is provided on the inner surface.
, But may be coated with ceramic.

【0019】そしてかかるプランジャスリーブ10は
述のように縦向きとされ、プランジャチップ12が上下
に摺動するよう構成されるとともに、前述の横向きの
練スクリュ射出機1aのスラリ供給口20は、プランジ
ャスリーブ10の下部側の側部に開口して連通し、プラ
ンジャスリーブ10の下部は金型2の製品形状部47に
密封構造で連通している
The plunger sleeve 10 is located at the front.
As described above , the plunger tip 12 is configured to slide up and down, and the above-described slurry supply port 20 of the horizontal kneading screw injection machine 1 a is provided at the lower part of the plunger sleeve 10. Side to open and communicate with
The lower part of the jar sleeve 10 is in the product shape part 47 of the mold 2.
It is communicated in a sealed structure.

【0020】プランジャスリーブ10の端部は、金型2
に接続されている。すなわち、金型2は一対の型支持枠
41、42と、この型支持枠41、42によって保持さ
れる固定型43と可動型44と分流子45を備えてお
り、前記プランジャスリーブ10はこの分流子45に接
続されるとともに、この分流子45に設けられたランナ
46を介して両型43、44間の製品形状部47に連通
している。尚、ランナ46と製品形状部47間には、ゲ
ート48が設けられている。
The end of the plunger sleeve 10 is
It is connected to the. That is, the mold 2 includes a pair of mold supporting frames 41, 42, a fixed mold 43, a movable mold 44, and a shunt 45 held by the mold supporting frames 41, 42, and the plunger sleeve 10 The shunt 45 is connected to a product shape portion 47 between the dies 43 and 44 via a runner 46 provided on the diverter 45. Note that a gate 48 is provided between the runner 46 and the product shape part 47.

【0021】次に、前記混練スクリュ射出機1aに接続
する材料供給室3の概要について、図1に基づき説明す
る。
Next, the outline of the material supply chamber 3 connected to the kneading screw injector 1a will be described with reference to FIG.

【0022】材料供給室3は、上方からインゴットの導
入室31、加熱室32、保温室33、チョップ室34に
区画され、導入室31と加熱室32の間には第1シャッ
タ35が設けられて遮断可能とされるとともに、加熱室
32と保温室33の間には、第2シャッタ36が設けら
れて遮断自在とされている。又、各室31、32、3
3、34とも適所にメタルパッキン、メタルシールが使
用され、密封構造とされている。
The material supply chamber 3 is divided from above into an ingot introduction chamber 31, a heating chamber 32, a heat insulation chamber 33, and a chop chamber 34, and a first shutter 35 is provided between the introduction chamber 31 and the heating chamber 32. And a second shutter 36 is provided between the heating chamber 32 and the heat retaining chamber 33 so as to be able to shut off. In addition, each room 31, 32, 3
Both the metal seals 3 and 34 have metal seals and metal seals at appropriate locations, and have a sealed structure.

【0023】そして、前記第1、第2シャッタ35、3
6は夫々の開閉用シリンダユニット37、38によって
水平に進退動可能となり、縦方向に形成される材料供給
経路に対して直交方向に開閉するようにしている。
The first and second shutters 35, 3
The opening / closing cylinder units 37 and 38 can move forward and backward horizontally so as to open and close in a direction perpendicular to a material supply path formed in a vertical direction.

【0024】導入室31はインゴットWを供給する室で
あり、周囲に設けたヒータによって室内の温度を一定に
保持し得るよう構成されるとともに、加熱室32に向け
て降下出来るインゴットホルダを備えている。
The introduction chamber 31 is a chamber for supplying the ingot W. The introduction chamber 31 is configured so that the temperature inside the chamber can be kept constant by a heater provided therearound, and has an ingot holder which can be lowered toward the heating chamber 32. I have.

【0025】加熱室32はインゴットWを加熱する室で
あり、インゴットWが載置される第2シャッタ36上
に、加熱コイルを巻装せしめたセラミックスリーブを備
えている。
The heating chamber 32 is a chamber for heating the ingot W, and has a ceramic sleeve on which a heating coil is wound on a second shutter 36 on which the ingot W is placed.

【0026】又、この加熱室32と前記導入室31に
は、不活性雰囲気化機構50が接続されている。この不
活性雰囲気化機構50は室内の空気を真空引きする真空
ポンプ51と、室内に例えばアルゴン、窒素、二酸化炭
素等の不活性ガスを供給するガスボンベ52を備えてお
り、酸化しやすいインゴットWの品質を良好に保持すべ
く設けられている。
An inert atmosphere conversion mechanism 50 is connected to the heating chamber 32 and the introduction chamber 31. The inert atmosphere conversion mechanism 50 includes a vacuum pump 51 for evacuating the air in the room and a gas cylinder 52 for supplying an inert gas such as argon, nitrogen, carbon dioxide or the like into the room. It is provided to maintain good quality.

【0027】保温室33は、加熱したインゴットWをチ
ョップするまでの間、温度が低下するのを防ぐための室
であり、ヒータによって所定温度に保温されるととも
に、室の高さが他の2室より長く、材料の一時ストック
室、或いは供給量の調整室としての役目も果たすように
考慮されている。
The heat insulation room 33 is a room for preventing the temperature from dropping until the heated ingot W is chopped. The heat insulation room 33 is kept at a predetermined temperature by a heater, and the height of the room is kept at another level. The chamber is longer than the chamber, and is also considered to serve as a temporary stock room for the material or a chamber for regulating the supply amount.

【0028】その下方のチョップ室34は、変形抵抗の
低下したインゴットWを裁断、押し潰して下方の加熱シ
リンダ6内の混練スクリュ7に供給するための室であ
り、このチョップ室34の上部には、混練器式2軸チョ
ッパ53が設けられている。
The lower chop chamber 34 is a chamber for cutting and crushing the ingot W having reduced deformation resistance and supplying it to the kneading screw 7 in the lower heating cylinder 6. Is provided with a kneader-type biaxial chopper 53.

【0029】この2軸チョッパ53は、相互に反対向き
螺旋ブレードを有する一対の回転体を有し、この回転体
を逆方向に回転させて螺旋ブレードを未接触状態で噛み
合わせ、インゴットWを下方に引き込むように粉砕して
ゆくものである。そして、この2軸チョッパ53は混練
スクリュ7と同期して回転し、停止時にはインゴットW
のストッパの役目も果たすものである。
The two-axis chopper 53 has a pair of rotating bodies having spiral blades facing in opposite directions. The rotating bodies are rotated in opposite directions to engage the spiral blades in a non-contact state, and the ingot W is moved downward. It is crushed so as to draw in. The two-axis chopper 53 rotates in synchronization with the kneading screw 7, and when stopped, the ingot W
Also serves as a stopper.

【0030】そしてかかるチョップ室34も温度低下を
防ぐためヒータによって加熱保持され、又、チョッパ5
3駆動用の油圧或いは電動モータは装置から遠く離し
て、熱の悪影響を避けるようにしている。
The chop chamber 34 is also heated and held by a heater to prevent the temperature from dropping.
The three-drive hydraulic or electric motor is located far away from the device to avoid adverse effects of heat.

【0031】以上のような金属射出成形装置の作用につ
いて述べる。
The operation of the above metal injection molding apparatus will be described.

【0032】不活性雰囲気化機構50によって導入室3
1と加熱室32を介して各室等が真空引きされ不活性化
されると、導入室31内に例えばマグネシウム合金等の
インゴットWが供給され、約100℃から300℃の範
囲で加熱される。そして、インゴットW表面に付着して
いる水分を蒸発させて排除する。
Introducing chamber 3 by inert atmosphere generating mechanism 50
When each chamber or the like is evacuated and inactivated via the heating chamber 1 and the heating chamber 32, an ingot W of, for example, a magnesium alloy is supplied into the introduction chamber 31 and is heated in a range of about 100 ° C. to 300 ° C. . Then, moisture adhering to the surface of the ingot W is removed by evaporation.

【0033】続いてインゴットWは下方の加熱室32に
送られ、例えば予めテストによって設定されたパワー、
周波数、時間等によって、材料の固相線以上、液相線以
下の半凝固領域に達するまで誘導加熱される。
Subsequently, the ingot W is sent to the lower heating chamber 32, and for example, the power set in advance by a test,
Depending on the frequency, time, etc., the material is induction-heated until it reaches a semi-solid region above the solidus and below the liquidus.

【0034】加熱が終えると、インゴットWは下方の保
温室33に落下させられ、2軸チョッパ53によってチ
ョップされる。すなわち、加熱されたインゴットWは、
変形抵抗が常温の約数百分の一から数千分の一に低下し
ており、逆回転する2つの回転体の螺旋ブレードによっ
て引きちぎられ且つ押し潰されて裁断される。
When the heating is completed, the ingot W is dropped into the lower heat retaining chamber 33 and chopped by the biaxial chopper 53. That is, the heated ingot W
The deformation resistance is reduced to about several hundredths to several thousandths of room temperature, and is torn and crushed and cut by the helical blades of the two rotating bodies rotating in opposite directions.

【0035】そして裁断された金属材料は加熱シリンダ
6内の混練スクリュ7に供給され、このスクリュ7の強
い攪拌作用と、加熱シリンダ6からの加熱によって固相
デンドライトが分断、粒状化されながら半凝固スラリと
なって前方に運ばれる。
The cut metal material is supplied to a kneading screw 7 in a heating cylinder 6, and solid dendrites are separated and semi-solidified by the strong stirring action of the screw 7 and the heating from the heating cylinder 6 while being granulated. Slurry is carried forward.

【0036】すなわち、かかる加熱シリンダ6内の金属
材料は、混練スクリュ7の前方にいくほどスラリ化が進
行し、基端側ほど混練が不十分であるが、従来の場合
は、このような状態でスクリュ7の前方に半凝固スラリ
が一定量溜まったところでスクリュ7自体を高速、高圧
で押出していたものである。
In other words, the metal material in the heating cylinder 6 is slurried toward the front of the kneading screw 7 and is insufficiently kneaded toward the base end. The screw 7 itself is extruded at a high speed and a high pressure when a certain amount of the semi-solidified slurry is accumulated in front of the screw 7.

【0037】従って、特に混練の不十分な基端側部分の
スクリュ7、加熱シリンダ6等の摩耗性、疲労性等の耐
久性に問題があったものである。
Therefore, there is a problem in durability such as abrasion and fatigue of the screw 7 and the heating cylinder 6 at the base end portion where kneading is insufficient.

【0038】そこで、本発明の場合は、前方に運ばれた
スラリをスラリ供給口20からプランジャスリーブ10
内に溜め込み、その後スクリュ7が前進して、ストップ
バルブ23がスラリ供給口20を塞いだ後に、プランジ
ャ射出機1bによって射出するようにしている。尚、こ
のプランジャスリーブ10は前述のように外界と接触の
ないセミクローズドスリーブであるため、射出するまで
の間有効に酸化防止が図れる。
Therefore, in the case of the present invention, the slurry conveyed forward is supplied from the slurry supply port 20 to the plunger sleeve 10.
After that, the screw 7 moves forward and the stop valve 23 closes the slurry supply port 20, and then the injection is performed by the plunger injection machine 1b. Since the plunger sleeve 10 is a semi-closed sleeve that does not come into contact with the outside as described above, oxidation can be effectively prevented until injection.

【0039】そして、ストップバルブ23でスラリ供給
口20を塞いだ後は、通常の要領でプランジャチップ1
2によって高圧、高速で射出するが、このプランジャチ
ップ12と混練スクリュ7の一連の作動について更に詳
細に説明する。
After the slurry supply port 20 is closed by the stop valve 23, the plunger tip 1
2, a series of operations of the plunger tip 12 and the kneading screw 7 will be described in more detail.

【0040】射出を終了した段階のプランジャチップ1
2はスラリ供給口20を閉じる位置にある。そして製品
形状部47内の材料が凝固する間プランジャチップ12
はその位置を保ち、その間に混練スクリュ7は回転を初
めて半凝固スラリを形成し、後退しながらスクリュ7の
前方に送り出し、所定量のスラリがストップバルブ23
の前面に溜まる。
Plunger chip 1 at the stage when injection is completed
Reference numeral 2 denotes a position at which the slurry supply port 20 is closed. Then, while the material in the product shape portion 47 is solidified, the plunger tip 12
Keeps its position, during which the kneading screw 7 rotates for the first time to form a semi-solidified slurry, which is fed back in front of the screw 7, and a predetermined amount of the slurry is stopped by the stop valve 23.
Accumulate on the front of the.

【0041】成形品の凝固が完了して離型後、プランジ
ャチップ12が後退(上昇)してスラリ供給口20を開
放すると、混練スクリュ7が前進して溜まったスラリを
短時間にプランジャスリーブ10内に押し込む。又、そ
れと同時にストップバルブ23でスラリ供給口20を閉
じる。そして再びプランジャチップ12によって射出す
る。そして以上のような操作を繰り返す。
After the solidification of the molded product is completed and the mold is released, when the plunger tip 12 retreats (rises) to open the slurry supply port 20, the kneading screw 7 moves forward to remove the accumulated slurry in a short time. Push in. At the same time, the slurry supply port 20 is closed by the stop valve 23. The injection is performed again by the plunger tip 12. Then, the above operation is repeated.

【0042】尚、以上のような操作を繰り返すため、加
熱シリンダ6、混練スクリュ7はプランジャスリーブ1
0の容量に対応した径を有し、又、前記のように混練ス
クリュ7を軸方向にスライド自在としている。
In order to repeat the above operation, the heating cylinder 6 and the kneading screw 7 are connected to the plunger sleeve 1.
It has a diameter corresponding to the capacity of 0, and the kneading screw 7 is slidable in the axial direction as described above.

【0043】又、混練スクリュ射出機1aは射出機能を
有さないため、加熱シリンダ6、混練スクリュ7、スラ
リ供給口20等に高圧がかからず、構造材料として厳し
い性能を要求されない。又、質量の大きいスクリュ7を
回転モータで高速移動、停止させるような必要がないこ
とから、省エネタイプのコンパクトな装置の提供が可能
である。しかも、混練と射出の動作を別個の装置で行う
ため、例えば、混練時と射出時の温度管理、時間管理等
をそれぞれ最適条件に設定すること等が極めて容易とな
り、成形品質の向上に寄与し得るものである。
Since the kneading screw injector 1a does not have an injection function, no high pressure is applied to the heating cylinder 6, the kneading screw 7, the slurry supply port 20, and the like, and strict performance is not required as a structural material. Further, since there is no need to move and stop the screw 7 having a large mass at a high speed by the rotary motor, it is possible to provide an energy-saving compact device. In addition, since the kneading and injection operations are performed by separate devices, it is extremely easy to set, for example, temperature control and time management during kneading and injection to optimal conditions, respectively, which contributes to improvement in molding quality. What you get.

【0044】尚、以上のような装置によって例えば近年
製造頻度が高くなったMMC成形等をインラインで行う
ことも出来る。
It should be noted that, with the above-described apparatus, for example, MMC molding or the like, which has been frequently manufactured in recent years, can be performed in-line.

【0045】すなわち、かかるMMC(金属基複合材)
の製造方法には、半凝固スラリにセラミック粒子等を入
れ、これを攪拌しながら分散させるコンポキャスティン
グのような方法があるが、チョップ室34直下のスクリ
ュ7部等にセラミックス粉末の供給口を設ければ、加熱
シリンダ6内で容易にMMCスラリを製造出来るからで
ある。
That is, such MMC (metal-based composite material)
There is a method such as component casting in which ceramic particles and the like are put into a semi-solidified slurry and dispersed while stirring. However, a supply port for ceramic powder is provided in a screw 7 or the like directly below the chop chamber 34. This is because the MMC slurry can be easily manufactured in the heating cylinder 6.

【0046】又、セラミック粒子等を分散させたMMC
インゴットを使用することも可能である。この際、MM
Cインゴットは機械加工が難しくペレットに加工しよう
とすると加工コストが極めて高くつくという問題がある
が、半凝固状態にすれば常温に較べて変形抵抗が充分小
さくなり、合金インゴットと同様に加熱、供給出来るた
め、コスト上昇を伴わないで成形出来る。
Further, MMC in which ceramic particles and the like are dispersed
It is also possible to use ingots. At this time, MM
C ingots have the problem that machining is difficult and processing costs are extremely high when they are processed into pellets. However, if they are in a semi-solid state, the deformation resistance becomes sufficiently smaller than at room temperature, and heating and supply are performed in the same manner as alloy ingots. Because it can be formed, it can be molded without increasing costs.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上のように、本発明の金属射出成形装
置は、射出機を金型内の製品形状部と密封構造で連通す
る横向きの混練スクリュ射出成形機と縦向きのプランジ
ャ射出機によって構成し、混練スクリュ射出成形機に
は、比較的負荷の小さい半凝固の金属スラリの混練を主
に行わせ、半凝固の金属スラリの金型の製品形状部への
射出はプランジャ射出機で行うようにしたので、それぞ
れの負荷が分散され、射出成形装置の耐久性を向上させ
ることが出来る。又、混練と射出のそれぞれの条件を最
適条件に設定することが容易となって、品質の高い金属
成形体を成形出来る。
As described above, in the metal injection molding apparatus of the present invention, the injection machine communicates with the product shape portion in the mold in a sealed structure.
It consists of a horizontal kneading screw injection molding machine and a vertical plunger injection machine.The kneading screw injection molding machine mainly performs kneading of a semi-solid metal slurry with a relatively small load, Since the injection of the semi-solid metal slurry into the product shape portion of the mold is performed by the plunger injection machine, each load is dispersed, and the durability of the injection molding apparatus can be improved. In addition, it becomes easy to set the respective conditions of kneading and injection to optimal conditions, and a high quality metal molded body can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の射出成形装置の全体図FIG. 1 is an overall view of an injection molding apparatus according to the present invention.

【図2】図1の一部拡大図FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 射出機 1a 混練スクリュ射出機 1b プランジャ射出機 2 金型 3 材料供給手段10 プランジャスリーブ 12 プランジャチップ 20 供給口 23 ストップバルブ 47 製品形状部 W インゴットDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection machine 1a Kneading screw injection machine 1b Plunger injection machine 2 Die 3 Material supply means 10 Plunger sleeve 12 Plunger tip 20 Supply port 23 Stop valve 47 Product shape part W Ingot

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−89821(JP,A) 特開 平3−258452(JP,A) 特開 平1−170565(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 17/30 B22D 17/00 B22D 17/20 B29C 45/54 Continuation of the front page (56) References JP-A-61-89821 (JP, A) JP-A-3-258452 (JP, A) JP-A-1-170565 (JP, A) (58) Fields investigated (Int) .Cl. 7 , DB name) B22D 17/30 B22D 17/00 B22D 17/20 B29C 45/54

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 金型と、この金型の製品形状部に成形材
料を射出する射出機と、この射出機に金属材料を供給す
る材料供給手段を備えた金属射出成形装置において、 前記射出機は前記金型の製品形状部に密封構造で連通す
る縦向きのプランジャ射出機と、該プランジャ射出機内
に密封構造で連通する横向きの混練スクリュ射出機とか
らなり 横向きの混練スクリュ射出機を前記材料供給手段に
連通せしめ、該混練スクリュ射出機のスラリ供給口から
半凝固の金属スラリを前記プランジャ射出機のプランジ
ャスリーブ内に供給するように構成した、 とを特徴とする金属射出成形装置。
1. A metal injection molding apparatus comprising a mold, an injection machine for injecting a molding material into a product shape portion of the mold, and material supply means for supplying a metal material to the injection machine. Communicates with the product shape part of the mold in a sealed structure
Vertical plunger injection machine and the inside of the plunger injection machine
Consists of a lateral kneading screw injection machine that communicates with a sealed structure, the prior SL lateral kneading screw injection machine allowed communicates with the material supply means, from the slurry supply port kneading screw injection machine
Plunge the semi-solid metal slurry into the plunger injection machine
Configured to supply into the Yasuribu, metal injection molding apparatus according to claim and this.
【請求項2】 前記スラリ混練スクリュ射出機のスラリ
供給口をストップバルブで閉じた後、前記プランジャ射
出機のプランジャチップで金型の製品形状部に半凝固の
金属スラリを射出するように構成したことを特徴とする
請求項1に記載の金属射出成形装置。
2. A slurry for the slurry kneading screw injection machine.
After closing the supply port with a stop valve, the plunger
With the plunger tip of the machine, semi-solid
It is configured to inject metal slurry
The metal injection molding apparatus according to claim 1.
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