JP2003126951A - Metal injection molding device for low-melting point metallic material - Google Patents
Metal injection molding device for low-melting point metallic materialInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マグネシウム合
金、アルミニウム合金、ニッケル合金等の低融点金属材
料から金属成形品を得る金属射出成形装置に関し、さら
に詳しくは固体状の低融点金属材料を溶融する溶融部
と、この溶融部で溶融された溶融金属材料を計量する計
量部と、この計量部で計量される溶融金属材料を金型の
キャビテイに射出する射出部とからなる金属射出成形装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal injection molding apparatus for obtaining a metal molded product from a low melting point metal material such as a magnesium alloy, an aluminum alloy or a nickel alloy, and more specifically to melting a solid low melting point metal material. A metal injection molding device comprising a melting part, a measuring part for measuring the molten metal material melted in the melting part, and an injection part for injecting the molten metal material measured by the measuring part into the cavity of a mold. Is.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、マグネシウム合金、アルミニウ
ム合金等の低融点合金材料から金属成形品を得る射出成
形機は、一般に図５に示されているように構成されてい
る。すなわち、図５は従来の低融点金属材料の金属射出
成形機の一部を示す正面断面図であるが、同図に示され
ているように、金属射出成形機は、加熱筒７０、この加
熱筒７０の内部に回転方向と軸方向とに駆動可能に設け
られているスクリュ７２、スクリュ７２の後端部に設け
られている駆動装置８０等から構成されている。加熱筒
７０の、図５において左方の前方端には、射出ノズル７
３が、そして後方部寄りには粒状、破砕片、切削片等の
形状をした低融点金属材料の供給用のホッパ７４が設け
られている。このような加熱筒７０と射出ノズル７３の
外周部には個々に発熱温度が制御される複数個の加熱ヒ
ータ７１、７１、…が設けられている。2. Description of the Related Art An injection molding machine for obtaining a metal molded product from a low melting point alloy material such as a magnesium alloy or an aluminum alloy is generally constructed as shown in FIG. That is, FIG. 5 is a front cross-sectional view showing a part of a conventional metal injection molding machine for a low melting point metal material. As shown in FIG. 5, the metal injection molding machine includes a heating cylinder 70 and a heating cylinder 70. The cylinder 70 includes a screw 72 that is drivable in the rotational direction and the axial direction, a drive device 80 that is provided at the rear end of the screw 72, and the like. At the front end of the heating cylinder 70 on the left side in FIG.
3, and a hopper 74 for supplying a low melting point metal material in the shape of particles, crushed pieces, cut pieces, etc. is provided near the rear part. A plurality of heaters 71, 71, ... Each of which has its heat generation temperature controlled, are provided on the outer periphery of the heating cylinder 70 and the injection nozzle 73.
【０００３】駆動装置８０は、回転モータ８１と油圧ピ
ストン・シリンダユニット８２とを備えている。そし
て、これらの出力軸８３は、図５には正確には示されて
いないが、従来周知のようにスプライン機構等によりス
クリュ軸８４に結合されている。したがって、スクリュ
軸８４は、回転方向と軸方向とに駆動可能であり、ま
た、サックバックもできるようになっている。金型は、
固定盤９１に取り付けられている固定金型９２と、可動
盤に取り付けられている可動金型９３とからなってい
る。そして、これらの金型９２、９３のパーテイングラ
イン側にキャビテイ９４が形成されている。The drive unit 80 comprises a rotary motor 81 and a hydraulic piston / cylinder unit 82. Although not shown accurately in FIG. 5, these output shafts 83 are connected to the screw shaft 84 by a spline mechanism or the like as conventionally known. Therefore, the screw shaft 84 can be driven in the rotation direction and the axial direction, and can be sucked back. The mold is
It is composed of a fixed die 92 attached to a fixed board 91 and a movable die 93 attached to a movable board. Then, a cavity 94 is formed on the parting line side of these molds 92, 93.
【０００４】したがって、次のようにして金属成形品を
得ることができる。回転モータ８１を起動する。そうす
ると、スプライン結合されているスクリュ軸８４が回転
駆動される。ホッパ７４から低融点金属材料を加熱筒７
０に供給すると、低融点金属材料はスクリュ７２により
前方へ送られるが、このとき加熱ヒータ７１、７１、…
から加えられる熱と、スクリュ７２の回転による摩擦作
用、剪断作用等により生じる熱とにより溶融され、そし
て加熱筒７０の前方の計量室に蓄積される。スクリュ７
２は、蓄積される溶融金属材料の圧力、あるいは駆動軸
８３から引かれるサックバック力により後退する。所定
量蓄積したら計量を終わり、油圧ピストン・シリンダユ
ニット８２により、駆動軸８３を軸方向すなわち射出方
向に駆動する。そうすると、駆動軸８３の先端部がスク
リュ軸８４の後端部を押す。したがって、計量された溶
融金属材料がスプル９６およびランナ９５から金型９
２、９３のキャビテイ９４に射出充填される。冷却固化
を待って可動金型９３を開くと、金属成形品が得られ
る。Therefore, a metal molded product can be obtained as follows. The rotary motor 81 is started. Then, the screw shaft 84, which is spline-coupled, is rotationally driven. A low melting point metal material is heated from the hopper 74 to the heating cylinder 7.
When it is supplied to 0, the low melting point metal material is sent forward by the screw 72, but at this time, the heaters 71, 71, ...
Is melted by the heat applied by the heat and the heat generated by the frictional action, the shearing action, etc. due to the rotation of the screw 72, and is accumulated in the measuring chamber in front of the heating cylinder 70. Screw 7
2 is retracted by the pressure of the accumulated molten metal material or the suck back force pulled from the drive shaft 83. When the predetermined amount is accumulated, the metering is finished, and the hydraulic piston / cylinder unit 82 drives the drive shaft 83 in the axial direction, that is, the injection direction. Then, the front end of the drive shaft 83 pushes the rear end of the screw shaft 84. Therefore, the metered molten metal material is transferred from the sprue 96 and runner 95 to the mold 9
2, 93 cavities 94 are injected and filled. When the movable mold 93 is opened after cooling and solidification, a metal molded product is obtained.
【０００５】また、固体状の低融点金属材料を溶融する
溶解炉、この溶解炉で溶融される溶融金属材料が供給さ
れるチャンバ、チャンバ内の溶融金属材料を金型のキャ
ビテイに射出充填するプランジャ等からなる金属成形品
の製造装置も知られている。この製造装置の具体例とし
て特開２００１−１１２２に記載されている金属射出成
形装置を挙げることができる。この金属射出成形装置
は、図には示されていないが、固体状の金属材料を溶解
する溶解炉、この溶解炉で溶解された溶融金属材料を貯
留する貯留ホッパ、貯留ホッパ中の溶融金属材料が供給
される縦型のチャンバ、このチャンバ内に回転方向に駆
動可能に設けられているスクリュ、チャンバの下方に水
平方向に配置されている計量シリンダ、この計量シリン
ダ内に射出方向に駆動可能に設けられている射出プラン
ジャ等から構成されている。したがって、スクリュを回
転駆動し、貯留ホッパ中の溶融金属材料をチャンバに供
給すると、溶融金属材料は温度が制御されているチャン
バ内で樹脂状晶に成長する。樹脂状晶はスクリュの回転
による剪断作用により破砕され、そして半凝固状のスラ
リーとなって計量シリンダに計量される。そこで、射出
プランジャを軸方向に駆動すると、計量された半凝固状
のスラリーが金型のキャビテイに射出充填される。冷却
固化を待って金型を開くと、金属成形品が得られる。Further, a melting furnace for melting a solid low melting point metal material, a chamber to which the molten metal material melted in the melting furnace is supplied, and a plunger for injecting and filling the molten metal material in the chamber into a cavity of a mold. An apparatus for manufacturing a metal molded product including the above is also known. As a specific example of this manufacturing apparatus, a metal injection molding apparatus described in JP 2001-1122 A can be cited. Although this metal injection molding apparatus is not shown in the figure, a melting furnace for melting a solid metal material, a storage hopper for storing the molten metal material melted in this melting furnace, and a molten metal material in the storage hopper. A vertical chamber to which is supplied, a screw rotatably driven in the chamber, a measuring cylinder horizontally arranged below the chamber, and a driving direction in the measuring cylinder in the injection direction. It is composed of an injection plunger and the like provided. Therefore, when the screw is driven to rotate and the molten metal material in the storage hopper is supplied to the chamber, the molten metal material grows into a resinous crystal in the chamber whose temperature is controlled. The resinous crystals are crushed by the shearing action due to the rotation of the screw, and become a semi-solidified slurry, which is weighed in a weighing cylinder. Then, when the injection plunger is driven in the axial direction, the weighed semi-solidified slurry is injected and filled into the cavity of the mold. When the mold is opened after waiting for cooling and solidification, a metal molded product is obtained.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
いずれの金属射出成形装置によっても金属成形品を得る
ことはできるし、色々な利点も有する。しかしながら、
欠点あるいは改良すべき問題点もある。例えば、前者の
金属射出成形装置によると、固体状の金属材料は、スク
リュ７２を回転駆動するときに金属材料同志が接触する
摩擦作用、金属材料に作用する剪断作用等により発生す
る熱によっても溶融されるが、加熱筒７０の外周部に設
けられている加熱ヒータ７１、７１、…から加えられる
熱が加熱筒７０の内周面に伝わり、この内周面からの伝
導熱により、主として溶融される。したがって、加熱筒
７０の内周面から離れている例えばスクリュ７２の谷付
近の金属材料は溶融し難いという欠点がある。特に、図
５にも示されているように、スクリュ７２にはスクリュ
径が大きくなっている圧縮部７５があるが、この圧縮部
７５において圧縮された固体状のチップを安定的に且つ
連続的に溶融することは困難で、溶融が充分でないとき
はスクリュ７２の回転負荷圧の上昇、スクリュ７２の回
転速度の変化等が生じる。そうすると、加熱筒７０の先
端部に所定量の溶融金属材料が計量されなくなり、次の
ショットの射出工程時にショートショットとなる。ま
た、マグネシウム合金のような粘性の小さい金属材料を
計量するときは、サックバックして計量されることが多
いが、サックバック量に応じて計量されないと空間部が
生じ、計量された溶融金属材料中にガスが混入するよう
になる。そうすると、気泡を含んだ不良成形品となる。
また、圧縮部７５において圧縮された固体状のチップを
早期に溶融することが難しいので、成形サイクルが長く
なるという欠点もある。さらには、従来の加熱筒７０に
よる加熱、溶融は、上記したように一般に困難であるの
で、一度に多量の金属材料を溶融することはできない。
したがって、容量の大きい大型金属成形品は成形できな
い。また、スクリュ７２を軸方向に駆動して射出すると
き、計量された溶融金属の一部が加熱筒７０の方へ逆流
する欠点もある。スクリュヘッドに逆流防止リングを設
けると、逆流は防止できるが、金属射出成形装置のコス
トアップになる。As described above, a metal molded product can be obtained by any of the conventional metal injection molding apparatuses and has various advantages. However,
There are drawbacks or problems that need to be improved. For example, according to the former metal injection molding apparatus, the solid metal material is melted by the heat generated by the frictional action that the metal materials contact each other when the screw 72 is rotationally driven, the shearing action that acts on the metal material, and the like. However, the heat applied from the heaters 71, 71, ... Provided on the outer peripheral portion of the heating cylinder 70 is transmitted to the inner peripheral surface of the heating cylinder 70, and is mainly melted by the conduction heat from the inner peripheral surface. It Therefore, there is a drawback that the metal material near the valley of the screw 72, which is far from the inner peripheral surface of the heating cylinder 70, is difficult to melt. In particular, as shown in FIG. 5, the screw 72 has a compression portion 75 having a large screw diameter. The solid tip compressed by the compression portion 75 is stably and continuously formed. When the melting is not sufficient, the rotation load pressure of the screw 72 increases, the rotation speed of the screw 72 changes, and the like. Then, a predetermined amount of molten metal material is no longer measured at the tip of the heating cylinder 70, which causes a short shot in the injection process of the next shot. In addition, when measuring a metal material with low viscosity such as a magnesium alloy, it is often measured by sucking back, but if it is not measured according to the suck back amount, a space will be created and the measured molten metal material Gas becomes mixed in. Then, a defective molded product containing bubbles is obtained.
Further, since it is difficult to quickly melt the solid chips compressed in the compression section 75, there is a drawback that the molding cycle becomes long. Furthermore, since heating and melting by the conventional heating cylinder 70 is generally difficult as described above, a large amount of metal material cannot be melted at one time.
Therefore, a large metal molded product having a large capacity cannot be molded. Further, when the screw 72 is driven in the axial direction and injected, part of the measured molten metal flows backward toward the heating cylinder 70. If a backflow prevention ring is provided on the screw head, backflow can be prevented, but the cost of the metal injection molding apparatus increases.
【０００７】また、後者の特開２００１−１１２２に記
載されている金属射出成形装置によると、固体状の金属
材料は溶解炉で溶融されるので、チャンバ内における金
属材料は、溶融状態であり、前述したような状態変化に
伴う問題がない利点は認められる。しかしながら、溶解
炉で溶融した高温の溶融金属材料をチャンバに供給しな
ければならなず、安全上必ずしも好ましくない。また、
溶解炉周辺で発生する燃焼ガス、熱風等が作業環境を悪
化させるという問題もある。さらには、射出プランジャ
内で計量されるようになっているので、射出時に計量さ
れた溶融金属材料の一部がチャンバの方へ逆流し、所定
重量の金属成形品が得られないこともあり得る。もっと
も、この金属射出成形装置の流路には、逆止弁が設けら
れるので、逆流は阻止できるにしても、その構造は複雑
になりコストアップになることが予想される。Further, according to the latter metal injection molding apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-1122, since the solid metal material is melted in the melting furnace, the metal material in the chamber is in a molten state, The advantage that there is no problem with the above-mentioned state change is recognized. However, the high temperature molten metal material melted in the melting furnace must be supplied to the chamber, which is not always preferable for safety. Also,
There is also a problem that combustion gas, hot air, etc. generated around the melting furnace deteriorate the working environment. In addition, since it is designed to be measured in the injection plunger, it is possible that a part of the molten metal material measured at the time of injection flows back toward the chamber and a metal molded product having a predetermined weight cannot be obtained. . However, since a check valve is provided in the flow path of this metal injection molding apparatus, even if the backflow can be prevented, it is expected that the structure will be complicated and the cost will increase.
【０００８】本発明は、上記したような従来の金属射出
成形装置の欠点あるいは問題点を解消した低融点金属材
料用の金属射出成形装置を提供することを目的とし、具
体的には大量の低融点金属材料を安全に、しかも短時間
に溶融することができると共に、気泡等を含まない高品
質の金属成形品を得ることができる低融点金属材料用の
金属射出成形装置を提供することを目的としている。ま
た、構造が簡単で安価な金属射出成形装置を提供するこ
とも目的としている。An object of the present invention is to provide a metal injection molding apparatus for a low melting point metal material which solves the above-mentioned drawbacks or problems of the conventional metal injection molding apparatus, and specifically, a large amount of low-temperature metal injection molding apparatus. An object of the present invention is to provide a metal injection molding device for a low melting point metal material, which is capable of safely melting a melting point metal material in a short time, and capable of obtaining a high quality metal molded product containing no bubbles or the like. I am trying. Another object is to provide a metal injection molding apparatus having a simple structure and inexpensive.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の、低融点金属材
料を安全に溶融する目的を達成するために、加熱筒が適
用される。しかしながら、上記したように、従来の構造
の加熱筒では大量の低融点金属材料を短時間に溶融する
ことはできない。そこで、本発明は加熱筒を比較的小径
の第１の領域部と、この第１の領域部に連なり、前記第
１の領域部よりも大径の第２の領域部とから構成し、前
記第１の領域部を固体状の低融点金属材料を加熱する加
熱部とし、第２の領域部を溶融金属材料で満たし、加熱
された低融点金属材料を満たされている溶融金属材料で
溶融するように構成される。また、気泡を含まない溶融
金属材料を確実に計量するために、加熱筒と共に計量室
も縦型に構成される。さらには、射出用のプランジャ・
シリンダは、実質的に水平に配置され、そして計量室と
射出室とは独立した別室として構成される。すなわち、
請求項１に記載の発明は、上記した目的を達成するため
に、固体状の低融点金属材料を溶融する溶融部と、この
溶融部で溶融された溶融金属材料を計量する計量部と、
この計量部で計量される溶融金属材料を金型のキャビテ
イに射出する射出部とからなる金属射出成形装置であっ
て、前記溶融部は、その外周部に加熱ヒータが取り付け
られている縦型の加熱筒と、この加熱筒内に回転方向と
軸方向とに駆動可能に設けられているスクリュとからな
り、前記加熱筒は、比較的小径の第１の領域部と、この
第１の領域部の下方に連なって配置され、前記第１の領
域部よりも大径の第２の領域部とからなり、前記第２の
領域部の下方の、計量部に連なる湯路にはスクリュのヘ
ッドが着座する座が設けられ、前記スクリュは、実質的
に前記加熱筒の第１の領域部内に位置する第１の部分
と、前記加熱筒の第２の領域部内に位置する第２の部分
とからなり、前記第１の部分のスクリュ外経は、前記加
熱筒の第１の領域部の内径に略等しく、それによって低
融点金属材料は前記加熱筒の第１の領域部内で加熱さ
れ、前記スクリュの第２の部分の外周部と前記加熱筒の
第２の領域部の内周面部との間には所定の間隔があり、
この間隔により溶融金属材料が一時的に貯留される貯留
室が構成されていると共に、前記スクリュの先端部には
前記加熱筒の第２の領域部の下方に形成されている座に
着座するヘッドが設けられ、前記計量部は、その上部が
前記加熱筒の第２の領域部の下方の湯路に、そして下部
が射出部のプランジャ・シリンダに連なっている縦型の
計量室からなり、前記射出部は、その一方が前記計量部
の計量室に、そして他方が金型に連なっている横型のプ
ランジャ・シリンダと、このプランジャ・シリンダ内に
往復動自在に設けられている射出プランジャとからな
り、前記射出プランジャは所定位置では前記計量部の計
量室の下端部を閉鎖できる大きさに選定されているよう
に構成される。請求項２に記載の発明は、請求項１に記
載の貯留室の容積が、計量室の容積の３〜１０倍である
ように、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に
記載の貯留室には、溶融金属材料の貯湯量を検知するレ
ベルセンサが設けられ、このレベルセンサで検知される
信号に基づいて前記貯留室の溶融金属材料が一定レベル
に保たれるように、請求項４に記載の発明は、請求項１
〜３のいずれかの項に記載のスクリュの先端部には、計
量室内へ臨んで、計量室内の容積を調節する調節部材が
取り付けられるように、そして請求項５に記載の発明
は、請求項１〜４のいずれかの項に記載の加熱筒の第１
の領域部には、低融点金属材料の供給孔と関連して不活
性ガス供給手段が設けられるように構成される。In order to achieve the object of the present invention to safely melt a low melting point metal material, a heating cylinder is applied. However, as described above, a large amount of low-melting-point metal material cannot be melted in a short time with the conventional heating cylinder. Therefore, in the present invention, the heating cylinder includes a first area portion having a relatively small diameter and a second area portion continuous with the first area portion and having a diameter larger than the first area portion, The first region is used as a heating unit for heating the solid low melting point metal material, the second region is filled with the molten metal material, and the heated low melting point metal material is melted with the filled molten metal material. Is configured as follows. Further, in order to reliably measure the molten metal material that does not contain bubbles, the heating chamber and the measuring chamber are configured vertically. Furthermore, a plunger for injection
The cylinders are arranged substantially horizontally and are configured as separate chambers independent of the metering chamber and the injection chamber. That is,
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is a melting section for melting a solid low melting point metal material, and a measuring section for measuring the molten metal material melted in the melting section.
A metal injection molding apparatus comprising: an injection unit for injecting a molten metal material measured by the measuring unit into a cavity of a mold, wherein the melting unit is a vertical type in which a heater is attached to an outer peripheral portion thereof. The heating cylinder includes a heating cylinder and a screw that is drivable in the rotation direction and the axial direction inside the heating cylinder. The heating cylinder includes a first area portion having a relatively small diameter and the first area portion. And a second region part having a diameter larger than that of the first region part. The screw head is provided in the runway below the second region part and connected to the measuring part. A seat is provided for seating, the screw comprising a first portion substantially located within a first region of the heating barrel and a second portion located within a second region of the heating barrel. And the screw outer diameter of the first portion is the first area portion of the heating cylinder. The low melting point metal material is substantially equal to the inner diameter, whereby the low melting point metal material is heated in the first region portion of the heating cylinder, and the outer peripheral portion of the second portion of the screw and the inner peripheral surface portion of the second region portion of the heating cylinder. There is a predetermined interval between
This interval constitutes a storage chamber for temporarily storing the molten metal material, and a head that sits on a seat formed below the second region of the heating cylinder at the tip of the screw. And the upper part of the measuring part is a vertical measuring chamber, the upper part of which is connected to the runner below the second region of the heating cylinder, and the lower part of which is connected to the plunger cylinder of the injection part. The injection part is composed of a horizontal plunger cylinder, one of which is connected to the measuring chamber of the measuring part and the other of which is connected to a mold, and an injection plunger which is reciprocally provided in the plunger cylinder. The injection plunger is configured to have a size capable of closing the lower end of the measuring chamber of the measuring unit at a predetermined position. The invention according to claim 2 is such that the volume of the storage chamber according to claim 1 is 3 to 10 times as large as the volume of the measuring chamber. The storage chamber described is provided with a level sensor for detecting the amount of hot water stored in the molten metal material, so that the molten metal material in the storage chamber is kept at a constant level based on a signal detected by the level sensor, The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1.
The adjusting member for adjusting the volume in the measuring chamber facing the measuring chamber is attached to the tip of the screw according to any one of claims 1 to 3, and 1st of the heating cylinder as described in any one of 1 to 4
In the region (1), an inert gas supply means is provided in association with the supply hole of the low melting point metal material.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本実施の形態に係わる金属射出成形装置は、図１
に示されているように、固体状の低融点金属材料を溶融
する溶融部１と、この溶融部１で溶融された溶融金属材
料を計量する計量部３０と、この計量部３０で計量され
る溶融金属材料を金型のキャビテイに射出する射出部４
０とからなっている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. The metal injection molding apparatus according to this embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, a melting section 1 for melting a solid low melting point metal material, a measuring section 30 for measuring the molten metal material melted in the melting section 1, and a measuring section 30 for measuring the molten metal material. Injection unit 4 for injecting molten metal material into the cavity of the mold
It consists of 0.
【００１１】溶融部１は、縦型の加熱筒２を備えてい
る。そして、この加熱筒２の内部に回転方向と軸方向に
移動可能にスクリュ１０が設けられている。加熱筒２
は、比較的小径の第１の領域部２ａと、この第１の領域
部２ａの下方に連なっている第２の領域部２ｂとからな
っている。第２の領域部２ｂの径は、第１の領域部２ａ
の径よりも大きい。これにより、第２の領域部２ｂの内
部に、詳しくは後述するように、貯留室３が構成されて
いる。第２の領域部２ｂの下方は、テーパ状に縮経さ
れ、その下端部は、後述するスクリュ１０のヘッド１２
が着座する座５となっている。座の符号「５」は、図２
の（イ）に記入されている。そして、この座５の下方が
垂直湯路６となっている。この垂直湯路６は、後述する
ように計量室３３の一部を構成している。なお、垂直湯
路の符号「６」も図２の（イ）に示されている。また、
第２の領域部２ｂの上方すなわち貯留室３の上方には、
レベルセンサ７が取り付けられ、このレベルセンサ７で
検出される溶融金属材料の貯湯量は、信号ラインａによ
り制御装置ＣＴに入力され、そして、スクリュ１０を駆
動する回転モータ２１が制御されるようになっている。
このように構成されている加熱筒２の外周部には、個々
に発熱温度が制御される複数個の加熱ヒータ８，８，…
が設けられている。一方、加熱筒２の第１の領域部２ａ
の上方部分には、低融点金属材料を供給するための材料
供給孔９が開けられ、この材料供給孔９には窒素ガス、
アルゴンガス等の不活性ガスがガスボンベＧから供給さ
れるようになっている。The melting section 1 is provided with a vertical heating cylinder 2. The screw 10 is provided inside the heating cylinder 2 so as to be movable in the rotation direction and the axial direction. Heating cylinder 2
Is composed of a first area portion 2a having a relatively small diameter and a second area portion 2b connected below the first area portion 2a. The diameter of the second region portion 2b is equal to the diameter of the first region portion 2a.
Larger than the diameter of. As a result, a storage chamber 3 is formed inside the second region 2b, as will be described later in detail. The lower portion of the second region portion 2b is tapered and the lower end portion thereof has a head 12 of the screw 10 described later.
Is the seat 5 on which is seated. The sign "5" of the seat is shown in FIG.
It is written in (a) of. Below this seat 5 is a vertical runner 6. The vertical runner 6 constitutes a part of the weighing chamber 33 as described later. The vertical runner symbol "6" is also shown in FIG. Also,
Above the second region 2b, that is, above the storage chamber 3,
A level sensor 7 is attached, and the amount of molten metal material stored detected by the level sensor 7 is input to a control device CT by a signal line a, and a rotary motor 21 that drives the screw 10 is controlled. Has become.
On the outer peripheral portion of the heating cylinder 2 configured as described above, a plurality of heating heaters 8, 8, ...
Is provided. On the other hand, the first region portion 2a of the heating cylinder 2
A material supply hole 9 for supplying a low melting point metal material is formed in the upper part of the
An inert gas such as argon gas is supplied from the gas cylinder G.
【００１２】スクリュ１０は、軸方向に駆動されるが、
この駆動は溶融金属材料を射出するためではないので、
そのストロークは短く、実質的に加熱筒２の第１の領域
部２ａに位置する第１の部分１０ａと、第２の領域部２
ｂに位置する第２の部分１０ｂとからなっている。第１
の部分１０ａのスクリュの軸径は小さく、第２の部分１
０ｂのスクリュの軸径は大きくなっている。そして、小
径の第１の部分１０ａから大径の第２の部分１０ｂに移
行するテーパ部が圧縮部１１となっている。この圧縮部
１１は、スクリュの軸方向の移動量が小さいので、加熱
筒２の第１、２の領域部２ａ、２ｂの境界近辺に位置す
ることになる。このように、スクリュ１０の軸径は異な
るが、フライトの外経は軸方向に略等しく、第１の部分
１０ａのフライトの外周面は、加熱筒２の第１の領域部
２ａの内周面に近接している。これにより、固体状の低
融点金属材料は第１の領域部２ａ内で、加熱され、部分
的ある程度溶融される。これに対し、第２の部分１０ｂ
のフライトの外周面あるいはスクリュ軸と、加熱筒２の
第２の領域部２ｂの内周面との間には所定の間隔があ
る。この間隔により、第２の領域部２ｂの内部に、後述
する計量室の３〜１０倍の貯留室３が確保される。この
ように構成されているスクリュ１０の先端部あるいは下
端部に、第２の領域部２ｂすなわち貯留室３の座５に着
座して、シール作用を奏するヘッド１２が取り付けられ
ている。The screw 10 is driven in the axial direction,
Since this drive is not for injecting molten metal material,
The stroke is short, and the first portion 10a substantially located in the first region 2a of the heating cylinder 2 and the second region 2
and a second portion 10b located at b. First
The shaft diameter of the screw of the portion 10a of the
The shaft diameter of the 0b screw is large. The tapered portion that transitions from the small-diameter first portion 10a to the large-diameter second portion 10b is the compression portion 11. Since the compression portion 11 has a small amount of movement of the screw in the axial direction, it is located near the boundary between the first and second region portions 2a and 2b of the heating cylinder 2. Thus, although the screw 10 has different axial diameters, the outer diameter of the flight is substantially the same in the axial direction, and the outer peripheral surface of the flight of the first portion 10a is the inner peripheral surface of the first region portion 2a of the heating cylinder 2. Is close to. As a result, the solid low-melting-point metal material is heated and partially melted in the first region 2a. On the other hand, the second portion 10b
There is a predetermined distance between the outer peripheral surface of the flight or the screw shaft and the inner peripheral surface of the second region 2b of the heating cylinder 2. Due to this interval, a storage chamber 3 which is 3 to 10 times as large as a weighing chamber described below is secured inside the second region 2b. A head 12 that is seated on the second region 2b, that is, the seat 5 of the storage chamber 3 and exerts a sealing action is attached to the front end or the lower end of the screw 10 configured as described above.
【００１３】加熱筒２の上部にスクリュ駆動装置２０が
設けられている。スクリュ駆動装置２０は、回転モータ
２１と油圧ピストン・シリンダユニット２２、２２とか
らなっている。図１には正確に示されていないが、回転
モータ２１の出力軸とスクリュ軸２３は機械的に結合さ
れ、油圧ピストン・シリンダユニット２２、２２のシリ
ンダは、回転モータ２１の架台２４に、そしてそのピス
トンロッドは加熱筒２のフランジにそれぞれ取り付けら
れている。したがって、回転モータ２１が起動すると、
スクリュ１０は回転駆動され、油圧ピストン・シリンダ
ユニット２２、２２のシリンダに作動油が給排される
と、回転モータ２１の架台２４が加熱筒２に対して上下
動し、回転モータ２１の出力軸に結合されているスクリ
ュ１０が上下動あるいは進退することになる。A screw drive device 20 is provided above the heating cylinder 2. The screw drive device 20 includes a rotary motor 21 and hydraulic piston / cylinder units 22, 22. Although not shown exactly in FIG. 1, the output shaft of the rotary motor 21 and the screw shaft 23 are mechanically coupled, and the cylinders of the hydraulic piston-cylinder units 22, 22 are mounted on the mount 24 of the rotary motor 21, and The piston rods are attached to the flanges of the heating cylinder 2, respectively. Therefore, when the rotary motor 21 starts up,
When the screw 10 is driven to rotate and hydraulic oil is supplied to and discharged from the cylinders of the hydraulic piston / cylinder units 22, 22, the pedestal 24 of the rotary motor 21 moves up and down with respect to the heating cylinder 2, and the output shaft of the rotary motor 21. The screw 10 that is connected to the up and down moves up and down or moves back and forth.
【００１４】計量部３０は、加熱筒２の第２の領域部２
ｂの下方の垂直湯路６からのみ構成することもできる
が、図１に示されている実施の形態では、図２の（イ）
に拡大して示されているように垂直湯路６と、この垂直
湯路６に液密的に接続されている垂直管３１とからなっ
ている。すなわち、垂直湯路６と垂直管３１とから所定
容積の縦型の計量室３３が構成されている。このように
計量室３３が縦型になっているので、また加熱筒２も縦
方向に配置されているので、貯留室３にガスが侵入して
いても、あるいは発生していても、ガスは上方に浮き計
量室３３に混入するようなことはない。なお、垂直管３
１の外周部にも加熱ヒータ３２が設けられている。The weighing unit 30 is the second region 2 of the heating cylinder 2.
Although it may be configured only from the vertical runner 6 below b, in the embodiment shown in FIG. 1, (a) in FIG.
As shown in the enlarged view, the vertical runner 6 and the vertical pipe 31 liquid-tightly connected to the vertical runner 6 are provided. That is, the vertical runner 6 and the vertical pipe 31 constitute a vertical measuring chamber 33 having a predetermined volume. Since the measuring chamber 33 is vertical in this way and the heating cylinder 2 is also arranged in the vertical direction, even if gas enters the storage chamber 3 or is generated, the gas is not generated. It does not float upward and enter the measuring chamber 33. Vertical tube 3
A heater 32 is also provided on the outer peripheral portion of 1.
【００１５】射出部４０は、実質的に水平方向に配置さ
れているプランジャ・シリンダ４１と、このプランジャ
・シリンダ４１内に往復動自在に設けられている射出プ
ランジャ４２と、この射出プランジャ４２を駆動する油
圧ピストン・シリンダユニット４３とからなっている。
プランジャ・シリンダ４１の一方の端部には垂直管３１
が接続されている。プランジャ・シリンダ４１の射出室
４８の先端部は、後述する金型に連通している。油圧ピ
ストン・シリンダユニット４３は、従来周知のように、
シリンダ４４と、このシリンダ４４内に往復動自在に設
けられているピストン４５とからなり、そのピストンロ
ッド４６がプランジャ・ロッド４７を介して射出プラン
ジャ４２に接続されている。射出プランジャ４２は、軸
方向に所定長さに形成され、計量時には垂直管３１をカ
バーする長さになっている。すなわち、閉鎖できる大き
さに選定されている。The injection section 40 drives a plunger cylinder 41 arranged substantially horizontally, an injection plunger 42 reciprocally provided in the plunger cylinder 41, and the injection plunger 42. And a hydraulic piston / cylinder unit 43.
A vertical pipe 31 is provided at one end of the plunger cylinder 41.
Are connected. The tip of the injection chamber 48 of the plunger cylinder 41 communicates with a mold described later. The hydraulic piston / cylinder unit 43 is, as conventionally known,
It comprises a cylinder 44 and a piston 45 reciprocally provided in the cylinder 44, and its piston rod 46 is connected to the injection plunger 42 via a plunger rod 47. The injection plunger 42 is formed to have a predetermined length in the axial direction and has a length that covers the vertical pipe 31 at the time of weighing. That is, the size is selected so that it can be closed.
【００１６】金型５０は、従来周知のように、固定盤５
１に取り付けられている固定金型５２と、可動盤５３に
取り付けられている可動金型５４とからなり、これらの
金型５２、５４のパーテイングライン側に金属成形品に
形を与えるキャビテイ５５が形成されている。そして、
前記したプランジャ・シリンダ４１の射出室５８がラン
ナ５６およびゲート５７を介してキャビテイ５５に連通
している。As is well known in the art, the die 50 is a stationary platen 5.
1. A fixed mold 52 attached to 1 and a movable mold 54 attached to a movable platen 53. A cavity 55 for giving a shape to a metal molded product on the parting line side of these molds 52, 54. Are formed. And
The injection chamber 58 of the plunger cylinder 41 described above communicates with the cavity 55 via the runner 56 and the gate 57.
【００１７】次に、上記金属射出成形装置を使用した成
形例について説明する。本実施の形態に係わる金属射出
成形装置も、制御装置ＣＴを備えているので、自動成形
もできるが、以下手動運転と、自動運転とが混在したよ
うな形で説明する。図１には示されていないが、温度調
節装置を駆動して、加熱筒２および垂直管３１内の各所
の温度が設定温度になるように加熱ヒータ８，８，３
２、…で加熱する。また、油圧ピストン・シリンダユニ
ット４３を駆動して、射出プランジャ４２により垂直管
３１の下端部を閉鎖する。さらには、スクリュ１０を上
方へ駆動してそのヘッド１２を貯留室３の座５から離間
する。離間することにより、スクリュ１０を回転駆動で
きる状態になる。回転モータ２１によりスクリュ１０を
回転駆動する。別途用意した粒状、破砕片、切削片等の
形状をした低融点金属材料を材料供給孔９から加熱筒２
内に供給する。このとき、低融点金属材料が化学的に活
性なときはガスボンベＧから不活性ガスも供給し、酸化
を防止する。Next, a molding example using the above metal injection molding apparatus will be described. Since the metal injection molding apparatus according to the present embodiment also includes the control device CT, automatic molding can be performed. However, in the following description, manual operation and automatic operation are mixed. Although not shown in FIG. 1, the heaters 8, 8, 3 are driven so as to drive the temperature adjusting device so that the temperature of each place in the heating cylinder 2 and the vertical tube 31 becomes the set temperature.
Heat with 2, ... Further, the hydraulic piston / cylinder unit 43 is driven, and the lower end of the vertical pipe 31 is closed by the injection plunger 42. Further, the screw 10 is driven upward to separate the head 12 thereof from the seat 5 of the storage chamber 3. The separation allows the screw 10 to be rotationally driven. The screw 10 is rotationally driven by the rotary motor 21. Separately prepared low melting point metal material in the shape of granules, crushed pieces, cut pieces, etc. is supplied from the material supply hole 9 to the heating cylinder 2
Supply in. At this time, when the low melting point metal material is chemically active, an inert gas is also supplied from the gas cylinder G to prevent oxidation.
【００１８】供給された低融点金属材料は、加熱筒２の
第１の領域部２ａ内で、加熱ヒータ８，８，…から加え
る熱と、スクリュ１０の回転による摩擦作用、剪断作用
等により生じる熱とにより加熱される。そして、スクリ
ュ１０の圧縮部１１において固相線温度以下で圧縮さ
れ、貯留室３へ供給される。供給された低融点金属材料
は、貯留室３に貯えられている溶融金属材料Ｋにより加
熱され、溶融金属材料Ｋとなる。このとき、スクリュ１
０の第２の部分１０ｂが貯留室３内で回転しているので
溶融金属材料Ｋは攪拌され、均一に溶融される。また、
溶融金属材料Ｋ中のガスは分離され上方に浮く。このよ
うにして、貯留室３内の溶融金属材料Ｋにより溶融され
るとき、貯留室３の容積は計量室３３の３〜１０倍のよ
うに大きいので、貯えられている熱量も多く、供給され
る低融点金属材料を溶融しても温度低下は大きくはな
い。レベルセンサ７が所定量の溶湯を検知すると、制御
装置ＣＴからの信号によりスクリュ１０は停止し、一旦
溶融を終わる。The supplied low-melting-point metal material is generated in the first region 2a of the heating cylinder 2 by the heat applied from the heaters 8, 8, ... And the frictional action and shearing action due to the rotation of the screw 10. It is heated by heat. Then, it is compressed below the solidus temperature in the compression section 11 of the screw 10 and supplied to the storage chamber 3. The supplied low-melting-point metal material is heated by the molten metal material K stored in the storage chamber 3 to become the molten metal material K. At this time, screw 1
Since the second portion 0b of 0 rotates in the storage chamber 3, the molten metal material K is stirred and uniformly melted. Also,
The gas in the molten metal material K is separated and floats upward. In this way, when the molten metal material K in the storage chamber 3 is melted, the volume of the storage chamber 3 is as large as 3 to 10 times that of the measuring chamber 33, so that the amount of stored heat is large and supplied. Even if the low melting point metal material is melted, the temperature drop is not so large. When the level sensor 7 detects a predetermined amount of molten metal, the screw 10 is stopped by the signal from the control device CT, and the melting is once finished.
【００１９】図２の（イ）は、射出工程が終わり、プラ
ンジャ・シリンダ４１の射出室４８内も、計量室３３内
にも溶融金属材料がない状態を示している。次の計量工
程を実施するために、射出プランジャ４２により垂直管
３１の下端部すなわち計量室３３の下端部を閉鎖する。
そうして、図２の（ロ）に示されているように、油圧ピ
ストン・シリダユニット２２によりスクリュ１０を上方
へ駆動する。そうすると、スクリュ１０のヘッド１２が
貯留室３の座５から離間する。貯留室３中の溶融金属材
料Ｋが重力により計量室３３に供給される。このとき、
溶融金属材料Ｋは、貯留室３の下方部分から供給される
ので、計量室３３にガスが混入するようなことはない。
油圧ピストン・シリダユニット２２、２２によりスクリ
ュ１０を下方へ駆動し、スクリュ１０のヘッド１２を貯
留室３の座５にある程度の力で着座させ、シールする。
これにより、溶融金属材料Ｋが計量室３３に計量され
る。この状態が図２の（ハ）に示されている。FIG. 2A shows a state in which there is no molten metal material in the injection chamber 48 of the plunger cylinder 41 and the measuring chamber 33 after the injection process is completed. The lower end of the vertical pipe 31, that is, the lower end of the measuring chamber 33 is closed by the injection plunger 42 in order to carry out the next measuring process.
Then, as shown in FIG. 2B, the screw 10 is driven upward by the hydraulic piston / sillider unit 22. Then, the head 12 of the screw 10 separates from the seat 5 of the storage chamber 3. The molten metal material K in the storage chamber 3 is supplied to the measuring chamber 33 by gravity. At this time,
Since the molten metal material K is supplied from the lower portion of the storage chamber 3, the measuring chamber 33 is not mixed with gas.
The screw 10 is driven downward by the hydraulic piston and cylinder units 22 and 22, and the head 12 of the screw 10 is seated on the seat 5 of the storage chamber 3 with a certain amount of force to seal the head.
As a result, the molten metal material K is measured in the measuring chamber 33. This state is shown in FIG.
【００２０】射出プランジャ４２を後退させる。そうす
ると、図２の（ニ）に示されているように、計量室３３
の下端部が開放され、計量室３３中の溶融金属材料Ｋが
プランジャ・シリンダ４１の射出室４８内に供給され
る。供給されたら、油圧ピストン・シリダユニット４３
により、図３に示されているように、射出プランジャ４
２を高速で射出方向に駆動する。そうすると、射出室４
８に供給された溶融金属材料Ｋは、ランナ５６およびゲ
ート５７を介して型締めされているキャビテイ５５に射
出充填される。冷却固化を待って、可動金型５４を開く
と、従来周知のようにして金属成形品が取り出される。
以下同様にして、金属成形品を得る。The injection plunger 42 is retracted. Then, as shown in (d) of FIG.
The lower end portion of is opened, and the molten metal material K in the measuring chamber 33 is supplied into the injection chamber 48 of the plunger cylinder 41. Once supplied, hydraulic piston / sillida unit 43
The injection plunger 4 as shown in FIG.
2 is driven at high speed in the injection direction. Then, the injection chamber 4
The molten metal material K supplied to 8 is injected and filled into the cavity 55 that is clamped through the runner 56 and the gate 57. When the movable mold 54 is opened after waiting for cooling and solidification, the metal molded product is taken out in a conventional manner.
In the same manner, a metal molded product is obtained.
【００２１】上記のようにして、金属成形品を得ている
と、貯留室３内の溶融金属材料Ｋの貯湯量が減る。そう
すると、レベルセンサ７がこれを検知し、制御装置ＣＴ
からの信号により回転モータ２１が起動しスクリュ１０
が回転駆動する。低融点金属材料も供給され、前述した
ようにして溶融されて貯留室３内に貯えられる。なお、
このときも、図２の（ロ）に示されているように、スク
リュ１０のヘッド１２が貯留室３の座５から離間した状
態で溶融する。When the metal molded product is obtained as described above, the amount of molten metal K stored in the storage chamber 3 is reduced. Then, the level sensor 7 detects this and the controller CT
The rotation motor 21 is activated by a signal from the screw 10
Is driven to rotate. The low melting point metal material is also supplied, melted as described above, and stored in the storage chamber 3. In addition,
Also at this time, as shown in FIG. 2B, the head 12 of the screw 10 melts in a state of being separated from the seat 5 of the storage chamber 3.
【００２２】本発明は、上記実施の形態に限定されるこ
となく、色々な形で実施できる。例えば、図１に示され
ている実施の形態によると、スクリュ１０の第２の部分
１０ｂのスクリュ軸径は、スクリュ１０に圧縮部１１を
形成するために大径になっているが、圧縮部１１より先
端部を小径にすることもできる。また、スクリュ１０の
第２の部分１０ｂのフライトは、単なる攪拌用であるの
で、図示の形態に限定されないことは明らかである。The present invention is not limited to the above embodiment and can be implemented in various forms. For example, according to the embodiment shown in FIG. 1, the screw shaft diameter of the second portion 10b of the screw 10 is large in order to form the compression portion 11 on the screw 10, but It is also possible to make the tip portion smaller than 11. Further, it is clear that the flight of the second portion 10b of the screw 10 is not limited to the illustrated form, because it is for stirring only.
【００２３】さらには、上記実施の形態では、スクリュ
１０の先端部にヘッド１２が取り付けられているので、
ヘッド１２が貯留室３の座５に着座しているときは、ス
クリュ１０は回転駆動できないので、あるいは回転駆動
することは望ましくないので、スクリュ１０とヘッド１
２とを別体に構成することもできる。例えば、スクリュ
１０を内部が空洞の筒状体から構成し、この空洞に操作
棒を挿入してヘッド１２を外部から操作するように実施
することもできる。そうすると、ヘッド１２が貯留室３
の座５に着座しているときも溶融することができるよう
になる。また、スクリュ１０を、定位置で回転駆動する
ように実施できる利点も得られる。さらには、ヘッド１
２を計量室３３内へ進退するピストンから構成すると、
ピストンの挿入量を外部から制御して、計量室３３の容
積を調節することもできる。Furthermore, in the above-mentioned embodiment, since the head 12 is attached to the tip of the screw 10,
When the head 12 is seated on the seat 5 of the storage chamber 3, the screw 10 cannot be rotationally driven or is not desirable to be rotationally driven.
It is also possible to form 2 separately. For example, the screw 10 may be formed of a tubular body having a hollow inside, and an operating rod may be inserted into the hollow to operate the head 12 from the outside. Then, the head 12 moves to the storage chamber 3
It becomes possible to melt when it is seated on the seat 5. There is also an advantage that the screw 10 can be implemented so as to be rotationally driven at a fixed position. Furthermore, the head 1
If 2 is composed of a piston that moves back and forth into the measuring chamber 33,
The volume of the measuring chamber 33 can be adjusted by controlling the insertion amount of the piston from the outside.
【００２４】図１に示されている実施の形態では、計量
室３３の容積は変えられないが、変えられるようにした
実施の形態が図４に示されている。本実施の形態による
と、ヘッド１２の先端部に、計量室３３内へ侵入可能な
コマ１４が取り付けられるようになっている。したがっ
て、コマ１４を取り付けると、コマ１４の容積分だけ、
計量室３３の容積は小さくなる。このようなコマ１４を
ネジ機構によりスクリュ１０の軸内へ進退可能に設ける
と、進退させる量により計量室３３の容積を連続的に変
更できることは明らかである。In the embodiment shown in FIG. 1, the volume of the measuring chamber 33 cannot be changed, but an embodiment in which it can be changed is shown in FIG. According to this embodiment, the top 14 that can enter the measuring chamber 33 is attached to the tip of the head 12. Therefore, when the top 14 is attached, only the volume of the top 14,
The volume of the measuring chamber 33 becomes smaller. Obviously, if such a top 14 is provided in the shaft of the screw 10 by a screw mechanism so as to be able to advance and retreat, the volume of the measuring chamber 33 can be continuously changed by the amount of advance and retreat.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上のように、本発明によると、固体状
の低融点金属材料を溶融する溶融部と、この溶融部で溶
融された溶融金属材料を計量する計量部と、この計量部
で計量される溶融金属材料を金型のキャビテイに射出す
る射出部とから構成され、前記溶融部は、縦型の加熱筒
と、この加熱筒内に回転方向と軸方向とに駆動可能に設
けられているスクリュとからなり、前記加熱筒は比較的
小径の第１の領域部と、この第１の領域部の下方に連な
って配置され、前記第１の領域部よりも大径の第２の領
域部とからなり、そして前記第１の領域部は加熱部とな
り、前記第２の領域部は溶融部となっているので、比較
的大量の固体状の低融点金属材料を短時間に溶融するこ
とができる。したがって、本発明によると、大型の金属
成形品を短いサイクルで成形できる、という効果が得ら
れる。また、固体状の低融点金属材料を加熱筒内で溶融
されるので安全でもある。さらには、燃焼ガス、熱風等
により作業環境を悪化させるようなこともない。また、
計量部はその上部が加熱筒の第２の領域部の下方の湯路
に、そして下部が射出部のプランジャ・シリンダに連な
っている縦型の計量室からなっているので、溶融金属材
料は重力により計量室に供給され、ガスは上方へ逃げ
る。したがって、気泡を含まない溶融金属材料を精度良
く計量することができる。また、射出部は、その一方が
前記計量部の計量室に、そして他方が金型に連なってい
る横型のプランジャ・シリンダと、このプランジャ・シ
リンダ内に往復動自在に設けられている射出プランジャ
とからなっているので、すなわち計量室と射出プランジ
ャとが別体として構成されているので、金型へ射出する
とき、計量された溶融金属材料は、従来のように加熱筒
の方へ逆流することなく、全量が射出される。したがっ
て、重量精度の高い金属成形品を得ることができる。ま
た、従来の金属射出成形装置のように逆止リング等を設
ける必要がないので、構造が簡単で安価でもある。請求
項２に記載の発明によると、貯留室の容積が計量室の容
積の３〜１０倍であるので、貯留室に貯えられている溶
湯金属材料の熱容量は充分に大きく、加熱された低融点
金属材料が供給されても、溶融に支障をきたすような温
度低下を招くことはない、という効果がさらに得られ
る。請求項３に記載の発明によると、貯留室には、溶融
金属材料の貯湯量を検知するレベルセンサが設けられ、
このレベルセンサで検知される信号に基づいて前記貯留
室の溶融金属材料が一定レベルに保たれるように構成さ
れているので、安定して連続的に計量し、そして金属成
形品を得ることができる。請求項４に記載の発明による
と、スクリュの先端部には、計量室内へ臨んで、計量室
内の容積を調節する調節部材が取り付けられるように構
成されているので、重量あるいは容積の異なる金属成形
品に対応できる効果がさらに得られる。そして、請求項
５に記載の発明によると、加熱筒の第１の領域部には、
低融点金属材料の供給孔と関連して不活性ガス供給手段
が設けられているので、化学的に活性な低融点金属材料
からも安全に、しかも品質を劣化させることなく、高品
質の金属成形品を得ることができる。As described above, according to the present invention, the melting section for melting the solid low melting point metal material, the measuring section for measuring the molten metal material melted in the melting section, and the measuring section It comprises an injection part for injecting the measured molten metal material into the cavity of the mold, and the melting part is provided in the vertical heating cylinder and drivable in the rotation direction and the axial direction in the heating cylinder. The heating cylinder comprises a first area portion having a relatively small diameter and a second area having a diameter larger than that of the first area portion. Since the first region part is a heating part and the second region part is a melting part, a relatively large amount of solid low melting point metal material is melted in a short time. be able to. Therefore, according to the present invention, there is an effect that a large-sized metal molded product can be molded in a short cycle. Further, it is safe because the solid low melting point metal material is melted in the heating cylinder. Furthermore, the working environment is not deteriorated by combustion gas, hot air, or the like. Also,
The upper part of the metering unit is a runner below the second region of the heating cylinder, and the lower part is a vertical metering chamber connected to the plunger / cylinder of the injection unit. Is supplied to the measuring chamber by the gas and escapes upward. Therefore, the molten metal material containing no bubbles can be accurately measured. The injection part includes a horizontal plunger cylinder, one of which is connected to the measuring chamber of the measuring part and the other of which is connected to a mold, and an injection plunger which is reciprocally provided in the plunger cylinder. Since the measuring chamber and the injection plunger are configured as separate parts, the measured molten metal material flows back to the heating cylinder as in the conventional case when injecting into the mold. Instead, the entire quantity is injected. Therefore, a metal molded product with high weight accuracy can be obtained. Further, since it is not necessary to provide a check ring or the like as in the conventional metal injection molding device, the structure is simple and inexpensive. According to the second aspect of the invention, since the volume of the storage chamber is 3 to 10 times the volume of the measuring chamber, the heat capacity of the molten metal material stored in the storage chamber is sufficiently large, and the heated low melting point. Even if the metal material is supplied, the effect of not lowering the temperature which may hinder the melting can be further obtained. According to the invention as set forth in claim 3, the storage chamber is provided with a level sensor for detecting the amount of molten metal material stored therein.
Since the molten metal material in the storage chamber is kept at a constant level based on the signal detected by the level sensor, it is possible to stably and continuously measure and obtain a metal molded product. it can. According to the invention described in claim 4, since the adjusting member for adjusting the volume in the measuring chamber facing the measuring chamber is attached to the tip of the screw, the metal forming having different weights or volumes is performed. The effect that can correspond to the product is further obtained. Further, according to the invention of claim 5, in the first region portion of the heating cylinder,
Since the inert gas supply means is provided in association with the supply hole of the low melting point metal material, it is possible to safely form a chemically active low melting point metal material and to form a high quality metal without degrading the quality. You can get the goods.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の実施の形態に係わる金属射出成形装置
を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing a metal injection molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態に係わる金属射出成形装置
の要部の作動状態を拡大して示す図で、その（イ）は計
量前を、その（ロ）は計量中を、その（ハ）は計量終了
後を、その（ニ）は射出前をそれぞれ示す断面図であ
る。FIG. 2 is an enlarged view showing an operating state of a main part of the metal injection molding apparatus according to the embodiment of the present invention, in which (a) is before measurement, (b) is during measurement, and (C) is a cross-sectional view showing after the end of weighing, and (d) is before the injection.
【図３】本発明の実施の形態に係わる金属射出成形装置
の要部の作動状態を拡大して射出中を示す断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view showing an operating state of an essential part of the metal injection molding apparatus according to the embodiment of the present invention in an enlarged manner during injection.
【図４】本発明の他の実施の形態に係わる金属射出成形
装置の要部を、計量終了後の状態で示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a main part of a metal injection molding apparatus according to another embodiment of the present invention in a state after completion of weighing.
【図５】従来の金属射出成形装置の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional metal injection molding device.
１ 溶融部 ２ 加熱筒
２ａ 第１の領域部 ２ｂ 第２の領
域部
３ 貯留室 ５ 座
７ レベルセンサ １０ スクリュ
１０ａ 第１の部分 １０ｂ 第２の
部分
３０ 計量部 ３１ 垂直管
３３ 計量室 ４０ 射出部
４１ プランジャ・シリンダ ４２ 射出プラ
ンジャDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Melting part 2 Heating cylinder 2a 1st area | region 2b 2nd area | region 3 Storage chamber 5 Seat 7 Level sensor 10 Screw 10a 1st part 10b 2nd part 30 Measuring part 31 Vertical pipe 33 Measuring chamber 40 Injection part 41 Plunger / Cylinder 42 Injection Plunger
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１３年１０月２４日（２００１．１０．
２４）[Submission date] October 24, 2001 (2001.10.
24)
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図１[Name of item to be corrected] Figure 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図１】 [Figure 1]
Claims (5)
と、この溶融部で溶融された溶融金属材料を計量する計
量部と、この計量部で計量される溶融金属材料を金型の
キャビテイに射出する射出部とからなる金属射出成形装
置であって、 前記溶融部は、その外周部に加熱ヒータが取り付けられ
ている縦型の加熱筒と、この加熱筒内に回転方向と軸方
向とに駆動可能に設けられているスクリュとからなり、 前記加熱筒は、比較的小径の第１の領域部と、この第１
の領域部の下方に連なって配置され、前記第１の領域部
よりも大径の第２の領域部とからなり、前記第２の領域
部の下方の、計量部に連なる湯路にはスクリュのヘッド
が着座する座が設けられ、前記スクリュは、実質的に前
記加熱筒の第１の領域部内に位置する第１の部分と、前
記加熱筒の第２の領域部内に位置する第２の部分とから
なり、前記第１の部分のスクリュ外経は、前記加熱筒の
第１の領域部の内径に略等しく、それによって低融点金
属材料は前記加熱筒の第１の領域部内で加熱され、前記
スクリュの第２の部分の外周部と前記加熱筒の第２の領
域部の内周面部との間には所定の間隔があり、この間隔
により溶融金属材料が一時的に貯留される貯留室が構成
されていると共に、前記スクリュの先端部には前記加熱
筒の第２の領域部の下方に形成されている座に着座する
ヘッドが設けられ、 前記計量部は、その上部が前記加熱筒の第２の領域部の
下方の湯路に、そして下部が射出部のプランジャ・シリ
ンダに連なっている縦型の計量室からなり、 前記射出部は、その一方が前記計量部の計量室に、そし
て他方が金型に連なっている横型のプランジャ・シリン
ダと、このプランジャ・シリンダ内に往復動自在に設け
られている射出プランジャとからなり、前記射出プラン
ジャは所定位置では前記計量部の計量室の下端部を閉鎖
できる大きさに選定されている、ことを特徴とする低融
点金属材料用の金属射出成形装置。1. A melting part for melting a solid low melting point metal material, a measuring part for measuring the molten metal material melted in this melting part, and a molten metal material measured by this measuring part A metal injection molding apparatus comprising an injection section for injecting into a cavity, wherein the melting section includes a vertical heating cylinder having a heater attached to an outer peripheral portion thereof, and a rotation direction and an axial direction in the heating cylinder. And a screw provided so as to be capable of being driven, and the heating cylinder includes a first region portion having a relatively small diameter and the first region portion.
And a second region part having a diameter larger than that of the first region part. The screw is provided in the runway below the second region part and connected to the measuring part. A seat for seating the head of the heating cylinder is provided, and the screw includes a first portion substantially located in the first region portion of the heating cylinder and a second portion located in the second region portion of the heating cylinder. And a screw outer diameter of the first portion is substantially equal to an inner diameter of the first region portion of the heating cylinder, whereby the low melting point metal material is heated in the first region portion of the heating cylinder. There is a predetermined interval between the outer peripheral portion of the second portion of the screw and the inner peripheral surface portion of the second region portion of the heating cylinder, and the molten metal material is temporarily stored by this distance. A chamber is formed, and a second region portion of the heating cylinder is provided at the tip of the screw. A head for seating on a seat formed below is provided, and the metering unit has an upper part connected to the runner below the second region of the heating cylinder and a lower part connected to the plunger cylinder of the injection unit. And a horizontal plunger cylinder, one of which is connected to the measuring chamber of the measuring unit and the other of which is connected to the mold, and the reciprocating motion in the plunger cylinder. A low-melting-point metal material, characterized in that the injection plunger is freely sized, and the injection plunger is selected to have a size capable of closing the lower end of the measuring chamber of the measuring section at a predetermined position. Metal injection molding equipment.
の容積の３〜１０倍である低融点金属材料用の金属射出
成形装置。2. A metal injection molding device for a low melting point metal material, wherein the volume of the storage chamber according to claim 1 is 3 to 10 times the volume of the measuring chamber.
融金属材料の貯湯量を検知するレベルセンサが設けら
れ、このレベルセンサで検知される信号に基づいて前記
貯留室の溶融金属材料が一定レベルに保たれる、低融点
金属材料用の金属射出成形装置。3. The storage chamber according to claim 1 or 2 is provided with a level sensor for detecting the amount of molten metal material stored, and the molten metal in the storage chamber is based on a signal detected by the level sensor. Metal injection molding equipment for low melting metal materials, which keeps the material at a certain level.
リュの先端部には、計量室内へ臨んで、計量室内の容積
を調節する調節部材が取り付けられている、低融点金属
材料用の金属射出成形装置。4. A low-melting-point metal material, wherein an adjusting member for adjusting the volume in the measuring chamber is attached to the tip of the screw according to any one of claims 1 to 3 so as to face the measuring chamber. Metal injection molding equipment for.
筒の第１の領域部には、低融点金属材料の供給孔と関連
して不活性ガス供給手段が設けられている、低融点金属
材料用の金属射出成形装置。5. An inert gas supply means is provided in the first region of the heating cylinder according to any one of claims 1 to 4 in association with the supply hole of the low melting point metal material. , Metal injection molding equipment for low melting metal materials.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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- 2001-10-24 JP JP2001326628A patent/JP3565437B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
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| JP6308695B1 (en) * | 2016-12-07 | 2018-04-11 | 株式会社ソディック | Injection molding machine |
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| KR102022406B1 (en) | 2016-12-07 | 2019-09-18 | 가부시키가이샤 소딕 | Injection molding apparatus |
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