JP2001259821A - 非晶質合金成型品の製造装置、製造用金型及び製法 - Google Patents
非晶質合金成型品の製造装置、製造用金型及び製法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄肉で大きな面積を有するバルク状の非晶質
合金成型品を得ることができる製造装置を提供すること
にある。 【解決手段】 金型３が、キャビティ部18とこのキャビ
ティ部18の周囲に複数個配設された凹窪状の金属材料溶
解部19…とを有する下型２と、下型２と共働きして各金
属材料溶解部19…上の溶融金属22…を押圧しキャビティ
部18に流し込んで一体化させて成型するための上型１
と、を備える。
合金成型品を得ることができる製造装置を提供すること
にある。 【解決手段】 金型３が、キャビティ部18とこのキャビ
ティ部18の周囲に複数個配設された凹窪状の金属材料溶
解部19…とを有する下型２と、下型２と共働きして各金
属材料溶解部19…上の溶融金属22…を押圧しキャビティ
部18に流し込んで一体化させて成型するための上型１
と、を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非晶質合金成型品
の製造装置、製造用金型、及び製法に関する。
の製造装置、製造用金型、及び製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】非晶質合金は、ある組成の溶融金属（合
金）を、臨界冷却速度以上の非常に高い速度で急冷する
ことにより得ることができる。この非晶質合金は、近年
種々の方法により製造されつつあるが、バルク状（大
型）の非晶質合金を製造する方法としては、例えば、特
開平11−1729号公報に記載されているように、銅等の水
冷金型（下型の金属材料溶解部）上に設置した金属材料
をアーク溶解し、得られた溶融金属を鍛造する方法があ
る。
金）を、臨界冷却速度以上の非常に高い速度で急冷する
ことにより得ることができる。この非晶質合金は、近年
種々の方法により製造されつつあるが、バルク状（大
型）の非晶質合金を製造する方法としては、例えば、特
開平11−1729号公報に記載されているように、銅等の水
冷金型（下型の金属材料溶解部）上に設置した金属材料
をアーク溶解し、得られた溶融金属を鍛造する方法があ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶融金
属は臨界冷却速度以上の高い速度で冷却される過程に於
て、急激に増粘して流動性を失ってしまうため、所定の
バルク形状に変形・成型することは非常に難しく、加え
て、薄肉で大きな面積を有するような（例えば板状の）
バルク状の非晶質合金成型品を得ることは、高い冷却速
度と溶融金属の流動性を考慮するとさらに困難であるこ
とは明白である。
属は臨界冷却速度以上の高い速度で冷却される過程に於
て、急激に増粘して流動性を失ってしまうため、所定の
バルク形状に変形・成型することは非常に難しく、加え
て、薄肉で大きな面積を有するような（例えば板状の）
バルク状の非晶質合金成型品を得ることは、高い冷却速
度と溶融金属の流動性を考慮するとさらに困難であるこ
とは明白である。
【０００４】また、（上述したように）金属材料をアー
ク溶解する場合、金属材料に対する加熱は局所的である
ため、水冷金型（下型）上の多量の金属材料を融点以上
に十分に溶解するには限界があった。この点を改良する
方法として、下型の１つの金属材料溶解部に対して複数
個のアーク電極を使用することが考えられるが、この場
合、多量の金属材料の溶解温度を十分に上げることはで
きるが、１つの溶解部から溶融金属が流動・変形・成型
できる量（長さ・面積）は大きく変わらないため、薄肉
で大きな面積を有するバルク状の非晶質合金成型品を得
ることは困難である。
ク溶解する場合、金属材料に対する加熱は局所的である
ため、水冷金型（下型）上の多量の金属材料を融点以上
に十分に溶解するには限界があった。この点を改良する
方法として、下型の１つの金属材料溶解部に対して複数
個のアーク電極を使用することが考えられるが、この場
合、多量の金属材料の溶解温度を十分に上げることはで
きるが、１つの溶解部から溶融金属が流動・変形・成型
できる量（長さ・面積）は大きく変わらないため、薄肉
で大きな面積を有するバルク状の非晶質合金成型品を得
ることは困難である。
【０００５】そこで、本発明は、これら上述の問題を解
決し、薄肉で大きな面積を有するバルク状の非晶質合金
成型品を得ることができる製造装置、製造用金型及び製
法を提供することを目的とする。
決し、薄肉で大きな面積を有するバルク状の非晶質合金
成型品を得ることができる製造装置、製造用金型及び製
法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る非晶質合金成型品の製造装置は、キ
ャビティ部及び金属材料溶解部を有する下型と上型から
成る金型と、金属材料を溶解可能な溶解手段とを備え、
上記下型の上記金属材料溶解部に設置した金属材料を上
記溶解手段にて溶解して形成した溶融金属を、所定形状
に変形し、かつ、変形と同時にもしくは変形後に上記溶
融金属を臨界冷却速度以上で冷却して成型する非晶質合
金成型品の製造装置であって、下型の上記キャビティ部
の周囲に複数個の上記金属材料溶解部を配設し、複数個
の金属材料溶解部上で夫々形成された複数箇所の溶融金
属を上型と下型とで押圧しキャビティ部に流し込んで一
体化させて上記所定形状に成型するように構成したもの
である。
めに、本発明に係る非晶質合金成型品の製造装置は、キ
ャビティ部及び金属材料溶解部を有する下型と上型から
成る金型と、金属材料を溶解可能な溶解手段とを備え、
上記下型の上記金属材料溶解部に設置した金属材料を上
記溶解手段にて溶解して形成した溶融金属を、所定形状
に変形し、かつ、変形と同時にもしくは変形後に上記溶
融金属を臨界冷却速度以上で冷却して成型する非晶質合
金成型品の製造装置であって、下型の上記キャビティ部
の周囲に複数個の上記金属材料溶解部を配設し、複数個
の金属材料溶解部上で夫々形成された複数箇所の溶融金
属を上型と下型とで押圧しキャビティ部に流し込んで一
体化させて上記所定形状に成型するように構成したもの
である。
【０００７】また、複数の溶解手段を設け、各溶解手段
が下型の各金属材料溶解部に夫々対応するようにしたも
のである。
が下型の各金属材料溶解部に夫々対応するようにしたも
のである。
【０００８】また、本発明に係る非晶質合金成型品の製
造用金型は、下型上に設置された金属材料を溶解手段を
用いて溶解した溶融金属を、上型と上記下型とで押圧し
て所定形状に変形し、かつ、変形と同時にもしくは変形
後に上記溶融金属を臨界冷却速度以上で冷却して、所定
形状に成型する非晶質合金成型品の製造用金型であっ
て、上記下型が、キャビティ部と、該キャビティ部の周
囲に複数個配設された凹窪状の金属材料溶解部とを有
し、複数個の金属材料溶解部上で夫々形成された複数箇
所の溶融金属を上型と下型とで押圧し上記キャビティ部
に流し込んで一体化させて上記所定形状に成型するよう
に構成したものである。
造用金型は、下型上に設置された金属材料を溶解手段を
用いて溶解した溶融金属を、上型と上記下型とで押圧し
て所定形状に変形し、かつ、変形と同時にもしくは変形
後に上記溶融金属を臨界冷却速度以上で冷却して、所定
形状に成型する非晶質合金成型品の製造用金型であっ
て、上記下型が、キャビティ部と、該キャビティ部の周
囲に複数個配設された凹窪状の金属材料溶解部とを有
し、複数個の金属材料溶解部上で夫々形成された複数箇
所の溶融金属を上型と下型とで押圧し上記キャビティ部
に流し込んで一体化させて上記所定形状に成型するよう
に構成したものである。
【０００９】また、２個の金属材料溶解部から１個のキ
ャビティ部に溶融金属が充填されるように構成したもの
である。また、２個の金属材料溶解部を１個のキャビテ
ィ部に対して 180°対称に配置したものである。また、
２個の金属材料溶解部の面重心間距離が40mm〜 150mmに
設定されたものである。
ャビティ部に溶融金属が充填されるように構成したもの
である。また、２個の金属材料溶解部を１個のキャビテ
ィ部に対して 180°対称に配置したものである。また、
２個の金属材料溶解部の面重心間距離が40mm〜 150mmに
設定されたものである。
【００１０】また、本発明に係る非晶質合金成型品の製
法は、上型と、キャビティ部及び該キャビティ部の周囲
に複数個配設された金属材料溶解部を有する下型と、か
ら成る金型の複数個の上記金属材料溶解部に夫々金属材
料を設置し、この金属材料を溶解手段を用いて複数箇所
の該金属材料を溶解し、得られた融点以上の複数箇所の
溶融金属を上記上型・下型にて押圧し上記キャビティ部
にて合流させて所定形状に変形し、変形と同時にもしく
は変形後に上記溶融金属を臨界冷却速度以上で冷却し
て、上記所定形状に成型するものである。
法は、上型と、キャビティ部及び該キャビティ部の周囲
に複数個配設された金属材料溶解部を有する下型と、か
ら成る金型の複数個の上記金属材料溶解部に夫々金属材
料を設置し、この金属材料を溶解手段を用いて複数箇所
の該金属材料を溶解し、得られた融点以上の複数箇所の
溶融金属を上記上型・下型にて押圧し上記キャビティ部
にて合流させて所定形状に変形し、変形と同時にもしく
は変形後に上記溶融金属を臨界冷却速度以上で冷却し
て、上記所定形状に成型するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態を示す図面に基
づき、本発明を詳説する。
づき、本発明を詳説する。
【００１２】図１は、本発明の非晶質合金成型品の製造
装置の実施の一形態を示し、この製造装置Ｆは、上型１
と下型２から成るプレス金型３と、高エネルギー熱源で
あるアーク電極６及びアーク電源13を有する溶解手段５
とを備え、下型２上に設置された金属材料４を溶解手段
５にて溶解して形成した溶融金属を、上型１と下型２と
で押圧して所定形状に変形し、かつ、変形と同時にもし
くは変形後に溶融金属を臨界冷却速度以上で冷却して、
所定形状に成型するものである。
装置の実施の一形態を示し、この製造装置Ｆは、上型１
と下型２から成るプレス金型３と、高エネルギー熱源で
あるアーク電極６及びアーク電源13を有する溶解手段５
とを備え、下型２上に設置された金属材料４を溶解手段
５にて溶解して形成した溶融金属を、上型１と下型２と
で押圧して所定形状に変形し、かつ、変形と同時にもし
くは変形後に溶融金属を臨界冷却速度以上で冷却して、
所定形状に成型するものである。
【００１３】さらに、製造装置Ｆは、上型１・下型２及
びアーク電極６に冷水を循環供給する冷却水供給装置７
と、金型３及びアーク電極６等を収納する真空チャンバ
ー８と、モータ９にて駆動されると共に下型２を水平方
向へ移動させる下型移動機構10と、モータ11にて駆動さ
れると共に上型１を上下方向に移動させる上型移動機構
12と、を備えている。
びアーク電極６に冷水を循環供給する冷却水供給装置７
と、金型３及びアーク電極６等を収納する真空チャンバ
ー８と、モータ９にて駆動されると共に下型２を水平方
向へ移動させる下型移動機構10と、モータ11にて駆動さ
れると共に上型１を上下方向に移動させる上型移動機構
12と、を備えている。
【００１４】真空チャンバー８は、ＳＵＳ水冷ジャケッ
ト構造で、真空引きするために真空排気口によって油拡
散真空ポンプ（ディフュージョンポンプ）14及び油回転
真空ポンプ（ロータリポンプ）15が連結され、真空引き
後、不活性ガスによる置換が可能なようにアルゴンガス
導入口によってガス供給源（ガスボンベ）16と連結され
る。また、冷却水供給装置７は、循環戻り冷却水をクー
ラントにより冷却した後に、再び冷却水として上型１・
下型２及びアーク電極６に供給する。
ト構造で、真空引きするために真空排気口によって油拡
散真空ポンプ（ディフュージョンポンプ）14及び油回転
真空ポンプ（ロータリポンプ）15が連結され、真空引き
後、不活性ガスによる置換が可能なようにアルゴンガス
導入口によってガス供給源（ガスボンベ）16と連結され
る。また、冷却水供給装置７は、循環戻り冷却水をクー
ラントにより冷却した後に、再び冷却水として上型１・
下型２及びアーク電極６に供給する。
【００１５】また、図１〜図３に示すように、金型３
は、上型１と下型２とが相互に嵌合する嵌合部を有さな
い形状である。具体的に説明すると、上型１は、その下
面17全面が連続した平面に形成されている。また、下型
２はその上面に矩形状の浅い凹部20が形成され、その凹
部20の中央に矩形状のキャビティ部18が設けられると共
に、キャビティ部18の周囲に楕円形凹窪状の金属材料溶
解部19が複数個配設されている。換言すると、複数個の
金属材料溶解部19…の間にキャビティ部18が設けられて
いる。そして、下型２の凹部20の外周に形成された突条
部上面が、上型１の下面17と当接するパーティング面21
とされている。なお、キャビティ部18及び溶解部19の底
面は、平面状とされている。
は、上型１と下型２とが相互に嵌合する嵌合部を有さな
い形状である。具体的に説明すると、上型１は、その下
面17全面が連続した平面に形成されている。また、下型
２はその上面に矩形状の浅い凹部20が形成され、その凹
部20の中央に矩形状のキャビティ部18が設けられると共
に、キャビティ部18の周囲に楕円形凹窪状の金属材料溶
解部19が複数個配設されている。換言すると、複数個の
金属材料溶解部19…の間にキャビティ部18が設けられて
いる。そして、下型２の凹部20の外周に形成された突条
部上面が、上型１の下面17と当接するパーティング面21
とされている。なお、キャビティ部18及び溶解部19の底
面は、平面状とされている。
【００１６】しかして、本実施の形態では、下型２に１
個のキャビティ部18が設けられ、このキャビティ部18に
対して 180°対称に左右２個の金属材料溶解部19，19が
設けられた場合を例示しており、２個の金属材料溶解部
19，19から１個のキャビティ部18に溶融金属が充填され
るように構成している。このとき、２個の金属材料溶解
部19，19の面重心間距離Ｌは40mm〜 150mmに設定されて
いる。また、キャビティ部18の左右幅寸法Ｗは、上記面
重心間距離Ｌ以内に設定されるが、溶解部19の左右幅を
考慮すると、20mm〜 130mm程度とされる。
個のキャビティ部18が設けられ、このキャビティ部18に
対して 180°対称に左右２個の金属材料溶解部19，19が
設けられた場合を例示しており、２個の金属材料溶解部
19，19から１個のキャビティ部18に溶融金属が充填され
るように構成している。このとき、２個の金属材料溶解
部19，19の面重心間距離Ｌは40mm〜 150mmに設定されて
いる。また、キャビティ部18の左右幅寸法Ｗは、上記面
重心間距離Ｌ以内に設定されるが、溶解部19の左右幅を
考慮すると、20mm〜 130mm程度とされる。
【００１７】しかして、図１と図４に示すように、上述
した溶解手段５は複数設けられており、各溶解手段５，
５は下型２の各金属材料溶解部19，19に夫々対応するよ
う配置されている。即ち、下型２が上型１の下方位置か
ら水平方向に移動した溶融金属形成位置に於て、下型２
の各溶解部19，19の上方位置に２本のアーク電極６，６
が配設されている。つまり、２個の溶解部19…上で夫々
形成された２箇所の溶融金属22…を上型１と下型２とで
押圧してキャビティ部18に流し込んで一体化させて所定
形状に成型するように構成している。
した溶解手段５は複数設けられており、各溶解手段５，
５は下型２の各金属材料溶解部19，19に夫々対応するよ
う配置されている。即ち、下型２が上型１の下方位置か
ら水平方向に移動した溶融金属形成位置に於て、下型２
の各溶解部19，19の上方位置に２本のアーク電極６，６
が配設されている。つまり、２個の溶解部19…上で夫々
形成された２箇所の溶融金属22…を上型１と下型２とで
押圧してキャビティ部18に流し込んで一体化させて所定
形状に成型するように構成している。
【００１８】次に、この製造装置Ｆを用いて行う非晶質
合金成型品の製法を説明すると、図１に示すように、先
ず、溶融金属形成位置に移動させた下型２の各金属材料
溶解部19，19に金属材料４，４を設置する。その後、油
拡散真空ポンプ14及び油回転真空ポンプ15を用いてチャ
ンバー８内を高真空にし、ガス供給源16からＡｒガスを
供給してチャンバー８内をＡｒガスにて置換する。ま
た、上型１・下型２及び各アーク電極６，６を冷却水供
給装置７から供給する冷却水によって冷却する。
合金成型品の製法を説明すると、図１に示すように、先
ず、溶融金属形成位置に移動させた下型２の各金属材料
溶解部19，19に金属材料４，４を設置する。その後、油
拡散真空ポンプ14及び油回転真空ポンプ15を用いてチャ
ンバー８内を高真空にし、ガス供給源16からＡｒガスを
供給してチャンバー８内をＡｒガスにて置換する。ま
た、上型１・下型２及び各アーク電極６，６を冷却水供
給装置７から供給する冷却水によって冷却する。
【００１９】以上の準備が終了した後、各アーク電源1
3，13をＯＮにして、図４に示す如く、各アーク電極
６，６と各金属材料４，４との間にプラズマアーク23，
23を発生させ、金属材料４，４を完全に溶解して溶融金
属22，22を形成させる。このとき、各金属材料溶解部1
9，19上で形成された各溶融金属22，22は、凹窪状の溶
解部19，19にて流止めされており、溶融金属22，22同士
は相互に接しない。
3，13をＯＮにして、図４に示す如く、各アーク電極
６，６と各金属材料４，４との間にプラズマアーク23，
23を発生させ、金属材料４，４を完全に溶解して溶融金
属22，22を形成させる。このとき、各金属材料溶解部1
9，19上で形成された各溶融金属22，22は、凹窪状の溶
解部19，19にて流止めされており、溶融金属22，22同士
は相互に接しない。
【００２０】溶融金属22，22の形成後、図１と図５に示
すように、アーク電源13，13をＯＦＦしてプラズマアー
クを消し、モータ９及び下型移動機構10にて速やかに下
型２を上型１の下方位置に移動させると共に、モータ11
及び上型移動機構12にて上型１を下降させる。そして、
図６と図７に示す如く、得られた融点以上の２箇所の溶
融金属22，22を上型１・下型２にて押圧しキャビティ部
18にて合流させて所定形状に変形し、変形と同時もしく
は変形後に一体化された溶融金属22を臨界冷却速度以上
で冷却して、所定形状に成型する。これによって、図８
に示す如く、キャビティ部18に溶融金属が隙間無く完全
に充填されて成型された非晶質合金成型品Ｃが得られ
る。
すように、アーク電源13，13をＯＦＦしてプラズマアー
クを消し、モータ９及び下型移動機構10にて速やかに下
型２を上型１の下方位置に移動させると共に、モータ11
及び上型移動機構12にて上型１を下降させる。そして、
図６と図７に示す如く、得られた融点以上の２箇所の溶
融金属22，22を上型１・下型２にて押圧しキャビティ部
18にて合流させて所定形状に変形し、変形と同時もしく
は変形後に一体化された溶融金属22を臨界冷却速度以上
で冷却して、所定形状に成型する。これによって、図８
に示す如く、キャビティ部18に溶融金属が隙間無く完全
に充填されて成型された非晶質合金成型品Ｃが得られ
る。
【００２１】さらに詳しく説明すると、鍛造プレス時に
下型２上の２箇所の溶湯（溶融金属22，22）が押しつぶ
されると、各溶湯は夫々の金属材料溶解部19，19の周囲
に流れ広がるが、鍛造プレスの初期から鍛造プレス後の
間で、溶湯同士がキャビティ部18内に流れ込んで接合・
一体化し、急冷されてキャビティ部18内にて所定形状に
成型される。この溶湯の接合時に、溶湯界面同士が溶融
状態又は過冷却液体状態で接合・一体化し、かつ臨界冷
却速度以上で急冷して成型することにより、キャビティ
部18内に形成された溶湯の接合部分でも湯境（孔状欠陥
───いわゆる巣───や帯状の結晶粒の集まり等）が
無く、かつ、薄肉で大きな面積を有する所定形状部分24
の非晶質合金成型品を得ることができる。
下型２上の２箇所の溶湯（溶融金属22，22）が押しつぶ
されると、各溶湯は夫々の金属材料溶解部19，19の周囲
に流れ広がるが、鍛造プレスの初期から鍛造プレス後の
間で、溶湯同士がキャビティ部18内に流れ込んで接合・
一体化し、急冷されてキャビティ部18内にて所定形状に
成型される。この溶湯の接合時に、溶湯界面同士が溶融
状態又は過冷却液体状態で接合・一体化し、かつ臨界冷
却速度以上で急冷して成型することにより、キャビティ
部18内に形成された溶湯の接合部分でも湯境（孔状欠陥
───いわゆる巣───や帯状の結晶粒の集まり等）が
無く、かつ、薄肉で大きな面積を有する所定形状部分24
の非晶質合金成型品を得ることができる。
【００２２】また、図３に示すように、本発明によれ
ば、１個のキャビティ部18に対して 180°対称に２個の
金属材料溶解部19，19を配設し、かつ、各溶解部19，19
の面重心間距離Ｌを40mm〜 150mmに設定したことによ
り、効果的に溶湯同士をキャビティ部18に合流すること
ができるが、溶湯が流動できる量（流動性）は、溶湯の
温度や上型１と下型２との押圧速度（プレス速度）や冷
却速度や溶湯の合金組成や、溶解量（金属材料溶解部19
上で形成された溶融金属22の量）によって異なるため、
面重心間距離Ｌ及びキャビティ部18の左右幅寸法Ｗの最
適値を考慮する必要がある。例えば、溶湯の合金組成を
Ｚｒ55Ａｌ10Ｎｉ5 Ｃｕ30とした場合、面重心間距離Ｌ
を95mm、キャビティ部18の左右幅寸法Ｗを65mmに設定す
る。
ば、１個のキャビティ部18に対して 180°対称に２個の
金属材料溶解部19，19を配設し、かつ、各溶解部19，19
の面重心間距離Ｌを40mm〜 150mmに設定したことによ
り、効果的に溶湯同士をキャビティ部18に合流すること
ができるが、溶湯が流動できる量（流動性）は、溶湯の
温度や上型１と下型２との押圧速度（プレス速度）や冷
却速度や溶湯の合金組成や、溶解量（金属材料溶解部19
上で形成された溶融金属22の量）によって異なるため、
面重心間距離Ｌ及びキャビティ部18の左右幅寸法Ｗの最
適値を考慮する必要がある。例えば、溶湯の合金組成を
Ｚｒ55Ａｌ10Ｎｉ5 Ｃｕ30とした場合、面重心間距離Ｌ
を95mm、キャビティ部18の左右幅寸法Ｗを65mmに設定す
る。
【００２３】なお、図10に示すように、キャビティ部18
の周囲に３箇所金属材料溶解部19…を設け、３箇所の溶
湯を押圧してキャビティ部18に合流させることもでき
る。ただし、そのキャビティ部18内に於て、溶湯同士の
接合部位に空隙（空気溜まり）が生じて、所定形状の成
型品がやや得にくくなる。一方、各溶解部19，19の面重
心間距離Ｌが40mm未満であると、キャビティ部18の左右
幅寸法Ｗが小さくなってしまい、左右幅の広い所定形状
の成型品が得られ難くなり、また、面重心間距離Ｌが 1
50mmを越えると、溶湯同士の接合に達する時間が長くな
り、それによって溶湯の流動性が低下してキャビティ部
18での所定形状の成型品が得られなかったり、溶湯同士
の接合部分に湯境を生じ易くなる等の問題を生ずる。
の周囲に３箇所金属材料溶解部19…を設け、３箇所の溶
湯を押圧してキャビティ部18に合流させることもでき
る。ただし、そのキャビティ部18内に於て、溶湯同士の
接合部位に空隙（空気溜まり）が生じて、所定形状の成
型品がやや得にくくなる。一方、各溶解部19，19の面重
心間距離Ｌが40mm未満であると、キャビティ部18の左右
幅寸法Ｗが小さくなってしまい、左右幅の広い所定形状
の成型品が得られ難くなり、また、面重心間距離Ｌが 1
50mmを越えると、溶湯同士の接合に達する時間が長くな
り、それによって溶湯の流動性が低下してキャビティ部
18での所定形状の成型品が得られなかったり、溶湯同士
の接合部分に湯境を生じ易くなる等の問題を生ずる。
【００２４】しかして、成型後は、成型した非晶質合金
成型品Ｃを下型２から取出し、キャビティ部18にて形成
された所定形状部分24以外の部分を、切断や切削等の加
工により除去すれば、矩形状の所定形状部分24を得るこ
とができる。
成型品Ｃを下型２から取出し、キャビティ部18にて形成
された所定形状部分24以外の部分を、切断や切削等の加
工により除去すれば、矩形状の所定形状部分24を得るこ
とができる。
【００２５】ところで、キャビティ部18の形状は、この
ような矩形状に限定されるものではなく、左右非対称な
形状であっても良く、さらに、キャビティ部18の底面は
平面に限らず凹曲面や凸曲面であっても良い。例えば、
図９に示すように、キャビティ部18を、ゴルフクラブヘ
ッドの打球面を形成するフェース部の形状とすることに
より、上述した非晶質合金成型品の製法にてフェース部
形状の非晶質合金成型品（所定形状部分24）を得ること
ができる。そして、得られたフェース部形状の非晶質合
金成型品を使用することにより、強度特性や反発性に優
れたゴルフクラブを得ることができる。
ような矩形状に限定されるものではなく、左右非対称な
形状であっても良く、さらに、キャビティ部18の底面は
平面に限らず凹曲面や凸曲面であっても良い。例えば、
図９に示すように、キャビティ部18を、ゴルフクラブヘ
ッドの打球面を形成するフェース部の形状とすることに
より、上述した非晶質合金成型品の製法にてフェース部
形状の非晶質合金成型品（所定形状部分24）を得ること
ができる。そして、得られたフェース部形状の非晶質合
金成型品を使用することにより、強度特性や反発性に優
れたゴルフクラブを得ることができる。
【００２６】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れず、例えば、金型３の下型２に複数個のキャビティ部
18を設けると共に、各キャビティ部18に夫々対応する複
数対の金属材料溶解部を設けるようにしても良い。ま
た、下型２の凹部20を凹曲面状に形成したり、あるいは
上型１の下面17を凹曲面状に形成しかつ下型２のパーテ
ィング面21を凸曲面に形成して、左右の金属材料溶解部
19, 19からの溶湯がキャビティ部18に流れ込み易くする
ように構成するも良い。
れず、例えば、金型３の下型２に複数個のキャビティ部
18を設けると共に、各キャビティ部18に夫々対応する複
数対の金属材料溶解部を設けるようにしても良い。ま
た、下型２の凹部20を凹曲面状に形成したり、あるいは
上型１の下面17を凹曲面状に形成しかつ下型２のパーテ
ィング面21を凸曲面に形成して、左右の金属材料溶解部
19, 19からの溶湯がキャビティ部18に流れ込み易くする
ように構成するも良い。
【００２７】
【発明の効果】本発明は上述の如く構成されるので、次
に記載する効果を奏する。
に記載する効果を奏する。
【００２８】（請求項１によれば）下型２のキャビティ
部18の周囲に複数個の金属材料溶解部19…を設けたこと
により、プレス成型時に上型１と下型２とで複数箇所の
溶融金属22…を押圧し、キャビティ部18の周囲から多量
の溶融金属22…を一気に充填し、かつ、急冷して成型す
ることができる。従って、キャビティ部18内に充填され
た溶融金属22…同士の接合界面において湯境（巣や帯状
の結晶粒の集まり等）が無く、強度特性に優れた薄肉で
大きな面積を有するバルク状の非晶質合金成型品を得る
ことができる。
部18の周囲に複数個の金属材料溶解部19…を設けたこと
により、プレス成型時に上型１と下型２とで複数箇所の
溶融金属22…を押圧し、キャビティ部18の周囲から多量
の溶融金属22…を一気に充填し、かつ、急冷して成型す
ることができる。従って、キャビティ部18内に充填され
た溶融金属22…同士の接合界面において湯境（巣や帯状
の結晶粒の集まり等）が無く、強度特性に優れた薄肉で
大きな面積を有するバルク状の非晶質合金成型品を得る
ことができる。
【００２９】（請求項２によれば）下型２の各金属材料
溶解部19…上に設置された複数箇所の金属材料４…を同
時に溶解して溶融金属22…を形成することができる。
溶解部19…上に設置された複数箇所の金属材料４…を同
時に溶解して溶融金属22…を形成することができる。
【００３０】（請求項３によれば）下型２のキャビティ
部18の周囲に複数個の金属材料溶解部19…を設けたこと
により、プレス成型時に上型１と下型２とで複数箇所の
溶融金属22…を押圧し、キャビティ部18の周囲から多量
の溶融金属22…を一気に充填し、かつ、急冷して成型す
ることができる。従って、キャビティ部18内に充填され
た溶融金属22…同士の接合界面において湯境（巣や帯状
の結晶粒の集まり等）が無く、強度特性に優れた薄肉で
大きな面積を有するバルク状の非晶質合金成型品を得る
ことができる。
部18の周囲に複数個の金属材料溶解部19…を設けたこと
により、プレス成型時に上型１と下型２とで複数箇所の
溶融金属22…を押圧し、キャビティ部18の周囲から多量
の溶融金属22…を一気に充填し、かつ、急冷して成型す
ることができる。従って、キャビティ部18内に充填され
た溶融金属22…同士の接合界面において湯境（巣や帯状
の結晶粒の集まり等）が無く、強度特性に優れた薄肉で
大きな面積を有するバルク状の非晶質合金成型品を得る
ことができる。
【００３１】（請求項４によれば）各金属材料溶解部1
9，19からキャビティ部18内に充填された溶融金属22，2
2の接合部位に、空隙（空気溜まり）が生じず、確実に
所定形状の非晶質合金成型品を得ることができる。
9，19からキャビティ部18内に充填された溶融金属22，2
2の接合部位に、空隙（空気溜まり）が生じず、確実に
所定形状の非晶質合金成型品を得ることができる。
【００３２】（請求項５によれば）２箇所の溶融金属2
2，22を効率良く（迅速かつ無駄なく）キャビティ部18
内に充填することができる。（請求項６によれば）複数
箇所の溶融金属22…を良好な流動性をもってキャビティ
18内に充填することができ、確実に所定形状の非晶質合
金成型品を得ることができる。
2，22を効率良く（迅速かつ無駄なく）キャビティ部18
内に充填することができる。（請求項６によれば）複数
箇所の溶融金属22…を良好な流動性をもってキャビティ
18内に充填することができ、確実に所定形状の非晶質合
金成型品を得ることができる。
【００３３】（請求項７によれば）溶解直後の融点以上
の溶融金属22をキャビティ部18の周囲から多量かつ一気
に充填して所定形状に変形し、かつ急速に冷却固化して
非晶質合金成型品を作製することができるので、均一に
冷却凝固され、不均一凝固や不均一核生成による結晶相
が混在せず、しかも湯境などの欠陥のない強度特性に優
れた薄肉で大きな面積を有するバルク状の非晶質合金成
型品を得ることができる。また、一気に簡単な工程で再
現性よく非晶質合金成型品を作製することができる。
の溶融金属22をキャビティ部18の周囲から多量かつ一気
に充填して所定形状に変形し、かつ急速に冷却固化して
非晶質合金成型品を作製することができるので、均一に
冷却凝固され、不均一凝固や不均一核生成による結晶相
が混在せず、しかも湯境などの欠陥のない強度特性に優
れた薄肉で大きな面積を有するバルク状の非晶質合金成
型品を得ることができる。また、一気に簡単な工程で再
現性よく非晶質合金成型品を作製することができる。
【図１】本発明の実施の一形態を示す簡略構成説明図で
ある。
ある。
【図２】上型と下型を示す断面正面図である。
【図３】下型を示す平面図である。
【図４】溶融金属の形成状態を示す説明図である。
【図５】上型の下降状態を示す説明図である。
【図６】成型時に溶融金属がキャビティ部に流れ込んだ
状態を示す要部断面正面図である。
状態を示す要部断面正面図である。
【図７】左右の溶融金属が一体化した状態を示す要部断
面正面図である。
面正面図である。
【図８】下型のキャビティ部における溶融金属の充填度
合いを示す平面図である。
合いを示す平面図である。
【図９】他の下型を示す平面図である。
【図10】下型の変形例を示す平面図である。
１ 上型 ２ 下型 ３ 金型 ４ 金属材料 ５ 溶解手段 18 キャビティ部 19 金属材料溶解部 22 溶融金属 Ｌ 面重心間距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 明久 宮城県仙台市青葉区川内元支倉35番地 川 内住宅11−806 (72)発明者 真壁 英一 宮城県仙台市宮城野区苦竹３丁目１番25号 (72)発明者 垣内 久嗣 兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号 住友ゴム工業株式会社内 (72)発明者 高ノ 由重 兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号 住友ゴム工業株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 キャビティ部18及び金属材料溶解部19を
有する下型２と上型１から成る金型３と、金属材料４を
溶解可能な溶解手段５とを備え、上記下型２の上記金属
材料溶解部19に設置した金属材料４を上記溶解手段５に
て溶解して形成した溶融金属22を、所定形状に変形し、
かつ、変形と同時にもしくは変形後に上記溶融金属22を
臨界冷却速度以上で冷却して成型する非晶質合金成型品
の製造装置であって、下型２の上記キャビティ部18の周
囲に複数個の上記金属材料溶解部19…を配設し、複数個
の金属材料溶解部19…上で夫々形成された複数箇所の溶
融金属22…を上型１と下型２とで押圧しキャビティ部18
に流し込んで一体化させて上記所定形状に成型するよう
に構成したことを特徴とする非晶質合金成型品の製造装
置。 - 【請求項２】 複数の溶解手段５…を設け、各溶解手段
５…が下型２の各金属材料溶解部19…に夫々対応するよ
うにした請求項１記載の非晶質合金成型品の製造装置。 - 【請求項３】 下型２上に設置された金属材料４を溶解
手段５を用いて溶解した溶融金属22を、上型１と上記下
型２とで押圧して所定形状に変形し、かつ、変形と同時
にもしくは変形後に上記溶融金属22を臨界冷却速度以上
で冷却して、所定形状に成型する非晶質合金成型品の製
造用金型であって、上記下型２が、キャビティ部18と、
該キャビティ部18の周囲に複数個配設された凹窪状の金
属材料溶解部19…とを有し、複数個の金属材料溶解部19
…上で夫々形成された複数箇所の溶融金属22…を上型１
と下型２とで押圧し上記キャビティ部18に流し込んで一
体化させて上記所定形状に成型するように構成したこと
を特徴とする非晶質合金成型品の製造用金型。 - 【請求項４】 ２個の金属材料溶解部19，19から１個の
キャビティ部18に溶融金属が充填されるように構成した
請求項３記載の非晶質合金成型品の製造用金型。 - 【請求項５】 ２個の金属材料溶解部19，19を１個のキ
ャビティ部18に対して180°対称に配置した請求項４記
載の非晶質合金成型品の製造用金型。 - 【請求項６】 ２個の金属材料溶解部19，19の面重心間
距離Ｌが40mm〜 150mmに設定された請求項５記載の非晶
質合金成型品の製造用金型。 - 【請求項７】 上型１と、キャビティ部18及び該キャビ
ティ部18の周囲に複数個配設された金属材料溶解部19…
を有する下型２と、から成る金型３の複数個の上記金属
材料溶解部19…に夫々金属材料４…を設置し、この金属
材料４を溶解手段５を用いて複数箇所の該金属材料４…
を溶解し、得られた融点以上の複数箇所の溶融金属22…
を上記上型１・下型２にて押圧し上記キャビティ部18に
て合流させて所定形状に変形し、変形と同時にもしくは
変形後に上記溶融金属22…を臨界冷却速度以上で冷却し
て、上記所定形状に成型することを特徴とする非晶質合
金成型品の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000083598A JP2001259821A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 非晶質合金成型品の製造装置、製造用金型及び製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000083598A JP2001259821A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 非晶質合金成型品の製造装置、製造用金型及び製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001259821A true JP2001259821A (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=18600203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000083598A Pending JP2001259821A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 非晶質合金成型品の製造装置、製造用金型及び製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001259821A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101229064B1 (ko) | 2011-04-27 | 2013-02-04 | 포항공과대학교 산학협력단 | 비정질 합금의 시편 재료용 성형체 제조장치 및 비정질 합금의 시편 재료용 성형체 제조방법 |
| US8701742B2 (en) | 2012-09-27 | 2014-04-22 | Apple Inc. | Counter-gravity casting of hollow shapes |
| US8813813B2 (en) | 2012-09-28 | 2014-08-26 | Apple Inc. | Continuous amorphous feedstock skull melting |
| US8826968B2 (en) | 2012-09-27 | 2014-09-09 | Apple Inc. | Cold chamber die casting with melt crucible under vacuum environment |
| US8858868B2 (en) | 2011-08-12 | 2014-10-14 | Crucible Intellectual Property, Llc | Temperature regulated vessel |
| US9004151B2 (en) | 2012-09-27 | 2015-04-14 | Apple Inc. | Temperature regulated melt crucible for cold chamber die casting |
| WO2016028229A1 (en) * | 2014-08-20 | 2016-02-25 | Agency For Science, Technology And Research | Metal article forming apparatus and methods for forming metal article |
| US9314839B2 (en) | 2012-07-05 | 2016-04-19 | Apple Inc. | Cast core insert out of etchable material |
| US9346099B2 (en) | 2012-10-15 | 2016-05-24 | Crucible Intellectual Property, Llc | Unevenly spaced induction coil for molten alloy containment |
| US9445459B2 (en) | 2013-07-11 | 2016-09-13 | Crucible Intellectual Property, Llc | Slotted shot sleeve for induction melting of material |
| US9873151B2 (en) | 2014-09-26 | 2018-01-23 | Crucible Intellectual Property, Llc | Horizontal skull melt shot sleeve |
| US9925583B2 (en) | 2013-07-11 | 2018-03-27 | Crucible Intellectual Property, Llc | Manifold collar for distributing fluid through a cold crucible |
-
2000
- 2000-03-24 JP JP2000083598A patent/JP2001259821A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101229064B1 (ko) | 2011-04-27 | 2013-02-04 | 포항공과대학교 산학협력단 | 비정질 합금의 시편 재료용 성형체 제조장치 및 비정질 합금의 시편 재료용 성형체 제조방법 |
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| US8826968B2 (en) | 2012-09-27 | 2014-09-09 | Apple Inc. | Cold chamber die casting with melt crucible under vacuum environment |
| US9004149B2 (en) | 2012-09-27 | 2015-04-14 | Apple Inc. | Counter-gravity casting of hollow shapes |
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| US9238266B2 (en) | 2012-09-27 | 2016-01-19 | Apple Inc. | Cold chamber die casting with melt crucible under vacuum environment |
| US8813813B2 (en) | 2012-09-28 | 2014-08-26 | Apple Inc. | Continuous amorphous feedstock skull melting |
| US9810482B2 (en) | 2012-10-15 | 2017-11-07 | Apple Inc. | Inline melt control via RF power |
| US9346099B2 (en) | 2012-10-15 | 2016-05-24 | Crucible Intellectual Property, Llc | Unevenly spaced induction coil for molten alloy containment |
| US9841237B2 (en) | 2012-10-15 | 2017-12-12 | Crucible Intellectual Property, Llc | Unevenly spaced induction coil for molten alloy containment |
| US10197335B2 (en) | 2012-10-15 | 2019-02-05 | Apple Inc. | Inline melt control via RF power |
| US9445459B2 (en) | 2013-07-11 | 2016-09-13 | Crucible Intellectual Property, Llc | Slotted shot sleeve for induction melting of material |
| US9925583B2 (en) | 2013-07-11 | 2018-03-27 | Crucible Intellectual Property, Llc | Manifold collar for distributing fluid through a cold crucible |
| US10857592B2 (en) | 2013-07-11 | 2020-12-08 | Crucible Intellectual Property, LLC. | Manifold collar for distributing fluid through a cold crucible |
| WO2016028229A1 (en) * | 2014-08-20 | 2016-02-25 | Agency For Science, Technology And Research | Metal article forming apparatus and methods for forming metal article |
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