RU2496604C2 - Инжекционное формование металлов с многокомпонентным составом - Google Patents

Инжекционное формование металлов с многокомпонентным составом Download PDF

Info

Publication number
RU2496604C2
RU2496604C2 RU2011109379/02A RU2011109379A RU2496604C2 RU 2496604 C2 RU2496604 C2 RU 2496604C2 RU 2011109379/02 A RU2011109379/02 A RU 2011109379/02A RU 2011109379 A RU2011109379 A RU 2011109379A RU 2496604 C2 RU2496604 C2 RU 2496604C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
component
weight
item
melting point
aluminum
Prior art date
Application number
RU2011109379/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011109379A (ru
Inventor
Кевин А. МККУЛЛОУГХ
Джамес Д. МИЛЛЕР
Original Assignee
Кул Полимерз, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кул Полимерз, Инк. filed Critical Кул Полимерз, Инк.
Publication of RU2011109379A publication Critical patent/RU2011109379A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2496604C2 publication Critical patent/RU2496604C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/02Hot chamber machines, i.e. with heated press chamber in which metal is melted
    • B22D17/04Plunger machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/02Hot chamber machines, i.e. with heated press chamber in which metal is melted
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C18/00Alloys based on zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C18/00Alloys based on zinc
    • C22C18/04Alloys based on zinc with aluminium as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/02Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу инжекционного формования металлов. Формование осуществляют в машине для инжекционного формования, содержащей нагретый цилиндр с градиентом температуры по его длине. Для инжекционного формования используют многокомпонентную металлическую смесь, содержащую первый компонент и второй компонент. Температура плавления второго компонента превышает температуру плавления первого компонента. Первая температура плавления и вторая температура плавления выбраны в соответствии с градиентом температур по длине цилиндра таким образом, что при подаче в машину для инжекционного формования первый компонент плавится раньше второго компонента, обеспечивается последующее растворение второго компонента в первом. При плавлении многокомпонентной металлической смеси поддерживают процентное отношение твердой фазы к жидкой в диапазоне 5-30%. Обеспечивается возможность обработки при поддержании температуры металлической смеси в узком интервале и повышение качества изделия. 3 н. и 30 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 пр.

Description

Предпосылки создания изобретения
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится в целом к металлам для инжекционного формования, более точно, к составам металлов, применимым для обработки в машинах для инжекционного формования пластмасс.
Уровень техники
Обычные машины для инжекционного формования с возвратно-поступательным ходом шнека способны обрабатывать/формовать большинство серийных полимеров и наполненных или армированных полимеров.
Хотя это и желательно, эти машины не способны формовать изделия из металлических сплавов. Стандартным способом изготовления объемных деталей близкой к окончательной формы из металлических сплавов является кокильное литье или другие варианты процесса литья.
Одним из способов, в котором некоторые из характеристик оборудования для инжекционного формования пластмасс применяются для формования изделий из магниевых сплавов, является тиксотропное литье. Машина для тиксотропного литья существенно отличается по своей конструкции и размеру от обычной машины для инжекционного формования пластмасс.
Желательно обрабатывать и формовать изделия из металлических сплавов (в особенности легких сплавов, такие как сплавы алюминия, цинка и магния) на обычном оборудовании для инжекционного формования пластмасс. По всему миру существует огромная база установленного оборудования для инжекционного формования, при этом затраты на его эксплуатацию являются значительно меньшими, чем требуемые затраты на литейное производство.
Обычно металлические сплавы имеют относительно узкий интервал температур перехода между твердой и жидкой фазами. Узкий интервал температур обычно имеет даже полутвердая фаза.
Металлические сплавы в твердой или полутвердой фазе с содержанием твердых частиц выше определенного уровня не могут обрабатываться на стандартном оборудовании для инжекционного формования, поскольку оно не является настолько прочным, чтобы преодолевать сопротивление твердой или полутвердой фазы (с высоким содержанием твердых частиц). Аналогичным образом, стандартное оборудование для инжекционного формования неприменимо для обработки любого материала с очень низкой вязкостью (например, как у воды). Материалы со слишком низкой вязкостью обладают низкой силой сопротивления (необходимой в конструкции стандартной машины для инжекционного формования) и имеют структуру потока, не являющуюся идеальной для заполнения полости литейной формы (в результате чего образуются пустоты, возникают сложности при расклинивании и ухудшаются механические свойства). Соответственно, остается лишь небольшой интервал полутвердой фазы (например, с содержанием твердых частиц 5-30% по весу), обычно применимый для формования металлов на оборудовании для инжекционного формования, для которого необходим поток термопластичного типа. Этот узкий интервал полутвердой фазы также соответствует приемлемому интервалу вязкости, в котором возможно инжекционное формование.
В обычной машине для инжекционного формования гранулы пластмассы поступают на шнековый транспортер при комнатной или почти комнатной температуре. Обычно их нагревают по длине цилиндра до температуры 450-700°F (~232-372°C) в зависимости от типа пластмассы или желаемой вязкости. Цилиндр нагревают снаружи, чтобы способствовать нагреву пластмассы. Нагрев пластмассы также в значительной степени происходит за счет вносимого сдвига, создаваемого шнеком и вязкой жидкостью. Обычно температуру в цилиндре регулируют в трех зонах (передней, средней и задней), а также в зоне подачи. Разность между температурой, установленной в передней и задней зонах, обычно составляет лишь 100°F (~37°C). Тем не менее материал нагревают по длине цилиндра от почти комнатной температуры до температуры 500-700°F (~260-372°C). Температуру в зоне подачи устанавливают выше комнатной температуры, но ниже температуры, необходимой для того, чтобы вызвать плавление, в результате чего гранулы в этой зоне остаются твердыми при поступлении в зоны с более высокими температурами. Материал непрерывно нагревается за счет сдвига и времени пребывания в нагретом цилиндре. Соответственно, поддерживается постоянный градиент температуры материала по длине цилиндра в пределах от комнатной температуры до температуры впрыскивания (разность температур составляет 400-700°F (~204-372°C)). Тепло, подводимое извне к цилиндру, помогает повышать температуру материала, но не регулирует температуру материала.
Помимо градиента температуры материала по длине цилиндра существуют другие характеристики машины для инжекционного формования, которые препятствует точному регулированию температуры. Поскольку шнек перемещается возвратно-поступательно, также возможно изменение температуры материала вследствие его быстрого перемещения вверх или вниз по длине цилиндра. Поскольку постоянно подается и выгружается новый материал, процесс нагрева всегда является переходным. Процесс формования не является процессом непрерывного действия. Температурный профиль материала также изменяется из-за перерывов для осуществления регулировок или устранения неполадок, поскольку материал обычно не перемещается в эти периоды. Все эти факторы делают невозможным поддержание температуры в узком интервале.
Температуру материала при обработке невозможно точно регулировать в силу нескольких факторов:
а) материал постоянно подается и выгружается,
б) формование всегда является переходным процессом (пуск-останов),
в) материал нагревают от почти комнатной температуры до температуры впрыскивания (например, 700°F/372°C), в результате чего образуется градиент температуры материала по длине цилиндра,
г) интервал установленных в цилиндре температур составляет лишь около 100°F/37°C от его передней стороны до задней стороны, но материал должен быть, нагрет от 70°F/21°C, например, до 700°F/372°C (соответственно, установленные в цилиндре температуры могут влиять на температуру материала, но не регулировать ее),
д) происходит существенный нагрев материала за счет усилий сдвига, которые сосредоточены на стенках, а не равномерно распределены среди материала,
е) при прекращении работы машины по какой-либо причине (и прекращении подачи/выгрузки материала) изменяется температурное равновесие.
Все эти характеристики затрудняют поддержание температуры металлического сплава в применимом для обработки (узком) интервале температур. Они не имеют такого значения при обработке пластмасс, поскольку обрабатываемый расплав имеет значительно больший интервал температур, а сопротивление/прочность охлаждаемой пластмассы является значительно меньшей, чем у металла, и часто может легче преодолеваться усилием, которое создает машина/шнек.
Краткое изложение сущности изобретения
В настоящем изобретении преодолены недостатки предшествующего уровня техники за счет многокомпонентного состава, который содержит по меньшей мере первый компонент с низкой температурой плавления и второй компонент с более высокой температурой плавления, выбранной в соответствии с градиентом температуры в цилиндре машины для инжекционного формования пластмасс. Могут использоваться более двух компонентов. За счет более низкой температуры плавления первый компонент раньше переходит в жидкое состояние, способствуя переходу второго компонента в жидкую смесь и уменьшению заедания в машине для инжекционного формования. В частности, первый компонент становится жидким, и его температура повышается по мере того, как шнек машины для инжекционного формования поступательно перемещает его по длине цилиндра. Второй компонент становится растворимым в жидком первом компоненте. При использовании дополнительных компонентов они также становятся растворимыми в первом компоненте. Дополнительные компоненты выбирают таким образом, чтобы они имели более высокую температуру плавления, чем температура плавления первого компонента, но более низкую, чем температура плавления второго компонента. Затем повышают температуру процесса до температуры перехода в жидкое состояние второго компонента. На протяжении всего этого времени состав жидкости изменяется, поскольку она имеет зависящую от температуры равновесную растворимость. С изменением состава жидкости также повышается температура ее перехода в жидкое состояние. Соответственно, состав является отчасти саморегулирующимся. При дальнейшем повышении температуры все больше второго компонента (с высокой температурой плавления) становится растворимым. В результате растворения второго компонента изменяется состав жидкости, повышается ее температура перехода в жидкое состояние, и для включения в нее еще больше второго компонента требуется еще более высокая температура. Таким же образом, аналогичное равновесие достигается при использовании более двух компонентов. Это означает, что по мере повышения температуры (или перемещения по длине цилиндра машины для инжекционного формования) почти жидкий состав достигает почти равновесной линии ликвидуса. Соответственно, в настоящем изобретении предложен многокомпонентный состав металла, применимый в машинах для инжекционного формования для облегчения формования металлических деталей.
Краткое описание чертежей
Эти и другие признаки, особенности и преимущества настоящего изобретения будут лучше поняты из следующего далее описания, прилагаемой формулы изобретения и сопровождающих чертежей, на которых:
на фиг.1 показана фазовая диаграмма двухкомпонентного цинкоалюминиевого сплава, полученного способом согласно настоящему изобретению,
на фиг.2 показан вид вблизи врезки А на фиг.1,
на фиг.3 показан вид вблизи врезки А на фиг.1 с исходной точкой В, отображающей эвтектический сплав, содержащий 95% по весу цинка/5% по весу алюминия,
на фиг.4 показан вид вблизи врезки А на фиг.1 с вертикальной линией и отметкой С, отображающей однокомпонентный состав, в который входит компонент, содержащий сплав, содержащий 85% по весу цинка/15% по весу алюминия, и
на фиг.5 показан вид вблизи врезки А на фиг.1 со ступенчатой линией D, отображающей многокомпонентный состав, в который входит компонент, содержащий 85% по весу цинка/15% по весу алюминия, и компонент, содержащий 95% по весу цинка/5% по весу алюминия.
Описание предпочтительного варианта осуществления
Согласно одной из особенностей изобретения выбирают сплавы в широком интервале температур между температурой перехода в жидкое состояние и температурой перехода в твердое состояние. Однако этот интервал является более широким, чем интервал легко обрабатываемых сплавов. Как правило, полутвердые сплавы с содержанием твердых частиц более приблизительно 30-35% не поддаются обработке на обычном оборудовании для инжекционного формования. Полутвердые металлы с однородным составом пригодны для обработки при содержании твердых веществ около 5-30%. Это содержание твердых веществ может поддерживаться в узком интервале температур. Узкий интервал температур имеют даже сплавы с широкой дельта-областью температур перехода из твердого состояния в жидкое состояние.
В качестве одного из примеров настоящего изобретения приемлемым кандидатом для инжекционного формования является сплав с интервалом между солидусом и ликвидусом приблизительно 130°F (85% по весу цинка/15% по весу алюминия) за счет относительно большой разности температур. Температурный интервал, в котором содержание твердых частиц составляет 5-30%, является значительно более узким (приблизительно 70-80°F). Этот материал пригоден для обработки на стандартном оборудовании для инжекционного формования, но интервал температур является недостаточно широким для приемлемой стандартной обработки. Время от времени происходит заедание материала.
В крайнем случая этого примера эвтектический сплав Al/Zn содержит около 95% по весу Zn/5% по весу Al. Как показано на фиг.3, этот состав быстро переходит из твердого состояния в жидкое состояние, минуя полутвердую фазу. Этот материал предположительно неприменим для инжекционного формования. Жидкая фаза имеет слишком низкую вязкость для обработки (т.е. не обладает сопротивлением потоку и нежелательному турбулентному потоку во время заполнения формы). С другой стороны, твердая фаза не обладает текучестью и создает слишком высокое сопротивление формовочной машине. На фиг.2 показана фазовая диаграмма двухкомпонентного цинкоалюминиевого сплава с содержанием 80-100% по весу цинка и интервалом температур приблизительно 600-900°F.
В изобретении предложены многокомпонентные материалы, такие как материалы, содержащие два или более компонентов, которые обеспечивают градиент состава по длине цилиндра, параллельный градиенту температуры.
В качестве иллюстрации изобретения рассмотрим фазовую диаграмму цинкоалюминиевого сплава, которая показана на фиг.3, 4 и 5.
На фиг.4 показана фазовая диаграмма однокомпонентного состава согласно настоящему изобретению, содержащего 85% по весу цинка/15% по весу алюминия, который пригоден для обработки, но не имеет достаточного интервала температур для стандартной обработки. Из фазовой диаграммы этого состава ясно, что характеристики могут лишь изменяться вверх и вниз по вертикальной линии. Интервал, в котором состав является обрабатываемым, находится в окне, содержащем лишь часть этой линии. Кроме того, любое изменение температуры вызовет изменение процентного содержания твердых частиц и, соответственно, значительное изменение реологических свойств.
Рассмотрим фиг.5, на которой показана фазовая диаграмма многокомпонентного состава, образованного компонентом, содержащим 85% по весу цинка/15% по весу алюминия, и компонентом, содержащим 95% по весу цинка/5% по весу алюминия. Как показано на фиг.5, при использовании смеси растворимых компонентов образуется градиент состава, параллельный градиенту температуры в цилиндре. За счет этого состав почти всегда имеет температуру, достаточно близкую к температуре перехода в жидкое состояние (низкой содержание твердых частиц), и сохраняет достаточно постоянную реологию по длине цилиндра машины для инжекционного формования.
В одном из примеров изобретения используют смесь двух алюминиевоцинковых компонентов (смешанных гранул с различными составами). В этом случае оба компонента содержат алюминий и цинк, но доля каждого элемента отличается. В одном из конкретных примеров первый компонент содержит 95% по весу цинка/5% по весу алюминия, а второй компонент содержит 85% по весу цинка/15% по весу алюминия. Компонент с низкой температурой плавления раньше переходит в жидкое состояние. По мере превращения первого компонента в жидкость и повышения его температуры при поступательном движении по длине цилиндра, второй компонент становится растворимым в жидкости. Затем повышают температуру процесса до температуры перехода в жидкое состояние второго компонента. На протяжении всего этого времени состав жидкости изменяется, поскольку она имеет зависящую от температуры равновесную растворимость. С изменением состава также повышается температура его перехода в жидкое состояние. Соответственно, состав является отчасти саморегулирующимся. При дальнейшем повышении температуры становится растворимым все больше второго компонента (с высокой температурой плавления). В результате растворения второго компонента изменяется состав жидкости, повышается ее температура перехода в жидкое состояние, и для включения в нее еще больше второго компонента требуется еще более высокая температура. Это означает, что по мере повышения температуры (или перемещения по длине цилиндра машины для инжекционного формования) почти жидкий состав достигает почти равновесной линии ликвидуса.
Поскольку этот процесс является необратимым, в результате охлаждения любого заданного состава не происходит разделение компонентов. Вместе с тем с учетом существующего градиента состава по длине цилиндра любые последствия охлаждения (например, в результате перемещения шнека) являются незначительными по сравнению с критической температурой, при которой конкретный состав имел бы слишком высокое содержание твердых частиц для механического перемещения или сдвига в машине.
Этот вариант состава обеспечивает необходимый интервал или допуск у металлических сплавов для обработки на обычном оборудовании для инжекционного формования.
В настоящем изобретении предложено изготовление качественных литых изделий на обычном оборудовании для инжекционного формования (за счет модификации шнека, т.е. нулевого сжатия, рельефа нарезок в области перехода из твердого состояния в расплавленное состояние). В приведенных далее примерах для простоты используются два компонента. Тем не менее могут использоваться более двух компонентов. Вместе с тем дополнительные компоненты должны выбираться таким образом, чтобы их температура плавления находилась на диаграмме фазового превращения сплава между температурами плавления первого компонента и второго компонента.
Далее описаны три конкретных примера.
Пример 1
Было установлено, что оптимальным является состав, в который входит: 10% по весу (+/-5% по весу) компонента, содержащего (95% по весу цинка/5% по весу алюминия),
90% по весу (+/-5% по весу) компонента, содержащего (85% по весу цинка/15% по весу алюминия),
более точно, 15% по весу компонента, содержащего (95% по весу цинка/5% по весу алюминия), и 85% по весу компонента, содержащего (85% по весу цинка/15% по весу алюминия).
Пример 2
Было установлено, что оптимальным является состав, в который входит: 85% по весу (+/-5% по весу) компонента, содержащего (85% по весу цинка/15% по весу алюминия),
15% по весу (+/-5% по весу) компонента, содержащего (86% по весу алюминия/10% по весу кремния/4% по весу меди),
более точно, 88% по весу компонента, содержащего (85% по весу цинка/15% по весу алюминия), и 12% по весу компонента, содержащего (86% по весу алюминия/10% по весу кремния/4% по весу меди).
Пример 3
Состав, в который входит:
50% по весу компонента, содержащего (85% по весу цинка/15% по весу алюминия),
50% по весу компонента, содержащего (86% по весу алюминия/10% по весу кремния/4% по весу меди).
Согласно примерам первый компонент однокомпонентного состава, содержащего 85% по весу цинка/15% по весу алюминия или 95% по весу цинка/5% по весу алюминия, не пригоден для стандартной обработки без второго компонента.
Однокомпонентный состав, содержащий 86% по весу алюминия/10% по весу кремния/4% по весу меди, не пригоден для стандартной обработки без первого компонента.
Тем не менее в результате смешивания двух составов получают составы, пригодные для стандартной обработки.
Несмотря на всего три описанных примера, идея изобретения применима ко всем металлам. Разумеется, что существуют ограничения, касающиеся максимальной температуры, достижимой в обычных машинах для инжекционного формования, и стабильности деталей машин в присутствии горячих металлических сплавов. Кроме того, в исходное сырье могут добавляться нелегирующие армирующие материалы, такие как стекло, полые микросферы, летучая зола, углеродное волокно, слюда, глина, карбид кремния, окись алюминия, волокна или частицы окиси алюминия, алмаз, нитрид бора или графит или другие известные из уровня техники армирующие материалы. Помимо этого может осуществляться сухое смешивание армирующих материалы с сырьем при его загрузке в машину для инжекционного формования литых изделий и композиционных материалов с металлической матрицей.
Соответственно, ясно, что в настоящем изобретении предложено уникальное решение задачи применения машины для инжекционного формования пластмасс для формования металлических деталей за счет использования многокомпонентного состава, содержащего два или более компонентов металлического сырья с различными составами.
Специалисты в данной области техники поймут, что в проиллюстрированные варианты осуществления могут быть внесены различны изменения и усовершенствования, не выходящие за пределы существа настоящего изобретения. Все такие усовершенствования и изменения считаются входящими в объем настоящего изобретения.

Claims (33)

1. Многокомпонентная металлическая смесь для инжекционного формования металлов в машине для инжекционного формования, имеющей нагретый цилиндр с градиентом температуры по его длине, в состав которой входит:
первый компонент, имеющий первую температуру плавления,
второй компонент, имеющий вторую температуру плавления, более высокую, чем температура плавления первого компонента,
при этом первая температура плавления и вторая температура плавления выбраны в соответствии с градиентом температур по длине цилиндра таким образом, что при подаче в машину для инжекционного формования первый компонент плавится раньше, чем второй компонент, с обеспечением последующего растворения второго компонента в первом.
2. Смесь по п.1, в которой на первый компонент приходится от 5% по весу до 15% по весу состава, а на второй компонент приходится от 85% до 95% состава.
3. Смесь по п.1, в которой на первый компонент приходится от 80% по весу до 90% по весу состава.
4. Смесь по п.1, в которой на первый компонент и на второй компонент соответственно приходится 50% по весу исходного сырья металлических сплавов.
5. Смесь по п.1, в которой первым компонентом является металлический сплав, содержащий 95% цинка и 5% алюминия.
6. Смесь по п.1, в которой первым компонентом является металлический сплав, содержащий 85% цинка и 15% алюминия.
7. Смесь по п.1, в которой первым компонентом является металлический сплав, образованный элементами, выбранными из группы, включающей алюминий, медь, кремний и цинк.
8. Смесь по п.1, в которой вторым компонентом является металлический сплав, образованный элементами, выбранными из группы, включающей алюминий, медь, кремний и цинк.
9. Смесь по п.1, в котором вторым компонентом является металлический сплав, содержащий 86% по весу алюминия, 10% по весу кремния и 4% по весу меди.
10. Смесь по п.1, которая дополнительно содержит по меньшей мере один компонент, имеющий температуру плавления выше первой температуры плавления, но ниже второй температуры плавления.
11. Смесь по п.1, которая дополнительно содержит нелегирующий армирующий материал.
12. Способ инжекционного формования металлов в машине для инжекционного формования, имеющей нагретый цилиндр с повышающимся градиентом температуры по его длине, в котором:
используют многокомпонентную металлическую смесь, в состав которой входит первый компонент, имеющий первую температуру плавления, второй компонент, имеющий вторую температуру плавления, более высокую, чем первая температура плавления первого компонента, при этом первую температуру плавления и вторую температуру плавления выбирают в соответствии с градиентом температуры нагретого цилиндра машины для инжекционного формования,
подают исходное сырье металлических сплавов в машину для инжекционного формования,
плавят исходное сырье металлических сплавов в нагретом цилиндре машины для инжекционного формования и
поддерживают процентное соотношение твердой фазы к жидкой фазе в указанной смеси первого компонента и второго компонента в диапазоне от 5% до 30%.
13. Способ по п.12, в котором на первый компонент приходится от 5% по весу до 15% по весу состава, а на второй компонент приходится от 85% до 95% первого компонента и второго компонента, смешанных друг с другом.
14. Способ по п.12, в котором на первый компонент приходится от 80% по весу до 90% по весу первого компонента второго компонента, смешанных друг с другом.
15. Способ по п.12, в котором на первый компонент и второй компонент приходится около 50% по весу первого компонента и второго компонента, смешанных друг с другом.
16. Способ по п.12, в котором первым компонентом является металлический сплав, содержащий 95% цинка и 5% алюминия.
17. Способ по п.12, в котором первым компонентом является металлический сплав, содержащий 85% цинка и 15% алюминия.
18. Способ по п.12, в котором первым компонентом является металлический сплав, образованный элементами, выбранными из группы, включающей алюминий, медь, кремний и цинк.
19. Способ по п.12, в котором вторым компонентом является металлический сплав образованный элементами, выбранными из группы, включающей алюминий, медь, кремний и цинк.
20. Способ по п.12, в котором вторым компонентом является металлический сплав, содержащий 86% по весу алюминия, 10% по весу кремния и 4% по весу меди.
21. Способ по п.12, в котором дополнительно выбирают по меньшей мере один компонент, имеющий температуру плавления выше первой температуры плавления, но ниже второй температуры плавления.
22. Способ по п.12, в котором дополнительно подают в машину для инжекционного формования нелегирующий армирующий материал.
23. Способ приготовления многокомпонентной металлической смеси для инжекционного формования металлов, в котором смешивают первый компонент, имеющий первую температуру плавления, и второй компонент, имеющий вторую температуру плавления, более высокую, чем первая температура плавления первого компонента, выбранные в соответствии с градиентом температуры по длине цилиндра машины для инжекционного формования таким образом, что при подаче в машину для инжекционного формования первый компонент плавится раньше, чем второй компонент, с обеспечением последующего растворения второго компонента в первом.
24. Способ по п.23, в котором на первый компонент приходится от 5% по весу до 15% по весу состава, а на второй компонент приходится от 85% до 95% первого компонента и второго компонента, смешанных друг с другом.
25. Способ по п.23, в котором на первый компонент приходится от 80% по весу до 90% по весу первого компонента и второго компонента, смешанных друг с другом.
26. Способ по п.23, в котором на первый компонент и второй компонент приходится 50% по весу первого компонента и второго компонента, смешанных друг с другом.
27. Способ по п.23, в котором первым компонентом является металлический сплав, содержащий 95% цинка и 5% алюминия.
28. Способ по п.23, в котором первым компонентом является металлический сплав, содержащий 85% цинка и 15% алюминия.
29. Способ по п.23, в котором первым компонентом является металлический сплав, образованный элементами, выбранными из группы, включающей алюминий, медь, кремний и цинк.
30. Способ по п.23, в котором вторым компонентом является металлический сплав, образованный элементами, выбранными из группы, включающей алюминий, медь, кремний и цинк.
31. Способ по п.23, в котором вторым компонентом является металлический сплав, содержащий 86% по весу алюминия, 10% по весу кремния и 4% по весу меди.
32. Способ по п.23, в котором дополнительно выбирают по меньшей мере один компонент, имеющий температуру плавления выше первой температуры плавления, но ниже второй температуры плавления.
33. Способ по п.23, в котором дополнительно выбирают по меньшей мере один нелегирующий армирующий материал для добавления к первому компоненту и второму компоненту.
RU2011109379/02A 2008-09-17 2009-09-17 Инжекционное формование металлов с многокомпонентным составом RU2496604C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9757008P 2008-09-17 2008-09-17
US61/097,570 2008-09-17
PCT/US2009/057230 WO2010033650A1 (en) 2008-09-17 2009-09-17 Multi-component metal injection molding

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011109379A RU2011109379A (ru) 2012-10-27
RU2496604C2 true RU2496604C2 (ru) 2013-10-27

Family

ID=42007411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011109379/02A RU2496604C2 (ru) 2008-09-17 2009-09-17 Инжекционное формование металлов с многокомпонентным составом

Country Status (12)

Country Link
US (3) US8147585B2 (ru)
EP (1) EP2326442A4 (ru)
JP (1) JP5632377B2 (ru)
KR (1) KR20110073454A (ru)
CN (1) CN102159346A (ru)
AU (1) AU2009293243B2 (ru)
BR (1) BRPI0918454A2 (ru)
CA (1) CA2736508A1 (ru)
MX (1) MX2011002871A (ru)
RU (1) RU2496604C2 (ru)
TW (1) TWI465303B (ru)
WO (1) WO2010033650A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100092790A1 (en) * 2008-10-14 2010-04-15 Gm Global Technology Operations, Inc. Molded or extruded combinations of light metal alloys and high-temperature polymers
US9302319B2 (en) * 2012-05-16 2016-04-05 Apple Inc. Bulk metallic glass feedstock with a dissimilar sheath
KR102016144B1 (ko) * 2017-11-06 2019-09-09 (주) 장원테크 고방열 마그네슘 합금 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5879478A (en) * 1996-03-20 1999-03-09 Aluminium Pechiney Process for semi-solid forming of thixotropic aluminum-silicon-copper alloy
RU98101319A (ru) * 1997-01-07 1999-10-10 Басф Аг Состав для литья под давлением, содержащий оксиды металлов, для производства металлических формованных изделий и способ получения металлических формованных изделий
RU2259420C2 (ru) * 1999-05-26 2005-08-27 Басф Акциенгезельшафт Порошковая масса для литья под давлением и изделие для надземного или подземного строительства
US7028746B2 (en) * 2001-05-18 2006-04-18 Thixomat, Inc. Apparatus for molding metals

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US587978A (en) * 1897-08-10 Chimney-top
JPS6272461A (ja) * 1985-09-27 1987-04-03 Yamaha Motor Co Ltd 部分的分散強化型合金の製造方法
US5040589A (en) * 1989-02-10 1991-08-20 The Dow Chemical Company Method and apparatus for the injection molding of metal alloys
EP0508858B1 (en) * 1991-04-01 1997-01-15 Falmex S.A. De C.V. Improvements on an extrusion process of zinc-based alloys
US5577546A (en) * 1992-09-11 1996-11-26 Comalco Aluminium Limited Particulate feedstock for metal injection molding
DE19505628A1 (de) * 1995-02-18 1996-08-22 Hans Prof Dr Ing Berns Verfahren zur Herstellung eines verschleißbeständigen zähen Werkstoffes
AUPN273695A0 (en) * 1995-05-02 1995-05-25 University Of Queensland, The Aluminium alloy powder blends and sintered aluminium alloys
US6624225B1 (en) * 1996-06-03 2003-09-23 Liburdi Engineering Limited Wide-gap filler material
JP3212927B2 (ja) * 1996-12-14 2001-09-25 三菱アルミニウム株式会社 アルミニウム合金粉末ろう材および該粉末ろう材を用いたろう付方法
US6003585A (en) * 1997-01-29 1999-12-21 Williams International Co., L.L.C. Multiproperty metal forming process
US5832982A (en) * 1997-01-29 1998-11-10 Williams International Co., L.L.C. Metal forming process
JPH11104800A (ja) * 1997-09-29 1999-04-20 Mazda Motor Corp 軽金属合金塑性加工用素材および塑性加工材の製造方法
US6296044B1 (en) * 1998-06-24 2001-10-02 Schlumberger Technology Corporation Injection molding
JP3494020B2 (ja) * 1998-07-03 2004-02-03 マツダ株式会社 金属の半溶融射出成形方法及びその装置
JP2000071252A (ja) * 1998-08-28 2000-03-07 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd スクリュ押出機
US6321824B1 (en) * 1998-12-01 2001-11-27 Moen Incorporated Fabrication of zinc objects by dual phase casting
FR2788788B1 (fr) * 1999-01-21 2002-02-15 Pechiney Aluminium Produit en alliage aluminium-silicium hypereutectique pour mise en forme a l'etat semi-solide
DE19907118C1 (de) * 1999-02-19 2000-05-25 Krauss Maffei Kunststofftech Spritzgießvorrichtung für metallische Werkstoffe
US6299665B1 (en) * 1999-07-06 2001-10-09 Thixomat, Inc. Activated feedstock
US6428636B2 (en) * 1999-07-26 2002-08-06 Alcan International, Ltd. Semi-solid concentration processing of metallic alloys
JP2001321910A (ja) * 1999-12-22 2001-11-20 Honda Motor Co Ltd チクソモールディング法による射出成形方法
JP2001287017A (ja) * 2000-04-07 2001-10-16 Mitsubishi Electric Corp 金属複合品の製造方法
WO2001089757A1 (en) * 2000-05-24 2001-11-29 Corbin Stephen F Variable melting point solders and brazes
US20030012677A1 (en) * 2001-07-11 2003-01-16 Senini Robert J. Bi-metallic metal injection molded hand tool and manufacturing method
US6892790B2 (en) * 2002-06-13 2005-05-17 Husky Injection Molding Systems Ltd. Process for injection molding semi-solid alloys
DE10301363A1 (de) * 2003-01-14 2004-07-22 Neue Materialien Fürth GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gussstücken aus einer Legierung durch Spritzgießen
JP2004249311A (ja) * 2003-02-19 2004-09-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 金属射出成形方法
US6994147B2 (en) * 2003-07-15 2006-02-07 Spx Corporation Semi-solid metal casting process of hypereutectic aluminum alloys
US20050103461A1 (en) * 2003-11-19 2005-05-19 Tht Presses, Inc. Process for generating a semi-solid slurry
JP2007105782A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Toyota Motor Corp 鋳造方法および鋳造装置
KR100750964B1 (ko) * 2006-02-04 2007-08-22 아주대학교산학협력단 알루미늄-동-아연계 혼합분말, 그것을 이용하여 소결합금 제품을 제조하는 방법 및 그것을 이용하여 제조된 소결합금 제품
US20080237403A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 General Electric Company Metal injection molding process for bimetallic applications and airfoil
US20080295989A1 (en) * 2007-05-30 2008-12-04 Husky Injection Molding Systems Ltd. Near-Liquidus Rheomolding of Injectable Alloy
WO2009029993A1 (en) 2007-09-07 2009-03-12 The University Of Queensland Metal injection moulding method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5879478A (en) * 1996-03-20 1999-03-09 Aluminium Pechiney Process for semi-solid forming of thixotropic aluminum-silicon-copper alloy
RU98101319A (ru) * 1997-01-07 1999-10-10 Басф Аг Состав для литья под давлением, содержащий оксиды металлов, для производства металлических формованных изделий и способ получения металлических формованных изделий
RU2259420C2 (ru) * 1999-05-26 2005-08-27 Басф Акциенгезельшафт Порошковая масса для литья под давлением и изделие для надземного или подземного строительства
US7028746B2 (en) * 2001-05-18 2006-04-18 Thixomat, Inc. Apparatus for molding metals

Also Published As

Publication number Publication date
AU2009293243A1 (en) 2010-03-25
US8591804B2 (en) 2013-11-26
US20140053999A1 (en) 2014-02-27
EP2326442A1 (en) 2011-06-01
JP2012502804A (ja) 2012-02-02
KR20110073454A (ko) 2011-06-29
EP2326442A4 (en) 2014-06-04
US20110226439A1 (en) 2011-09-22
TW201016348A (en) 2010-05-01
US20100068091A1 (en) 2010-03-18
WO2010033650A1 (en) 2010-03-25
JP5632377B2 (ja) 2014-11-26
US8147585B2 (en) 2012-04-03
CN102159346A (zh) 2011-08-17
AU2009293243B2 (en) 2012-12-13
US9044806B2 (en) 2015-06-02
MX2011002871A (es) 2012-07-04
AU2009293243A8 (en) 2011-11-17
WO2010033650A8 (en) 2011-05-19
RU2011109379A (ru) 2012-10-27
CA2736508A1 (en) 2010-03-25
TWI465303B (zh) 2014-12-21
BRPI0918454A2 (pt) 2015-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7837811B2 (en) Method for manufacturing a composite of carbon nanomaterial and metallic material
US6860314B1 (en) Method for producing a composite metal product
NZ202615A (en) Producing liquid-solid metal alloy
KR20090127301A (ko) 금속 사출 성형을 위한 스크류 디자인 및 방법
RU2496604C2 (ru) Инжекционное формование металлов с многокомпонентным составом
RU2081725C1 (ru) Способ изготовления отливок литьем под давлением из легких сплавов и способ литья под давлением алюминиевого сплава
US20110193273A1 (en) Process and apparatus for producing semi-solidified slurry of iron alloy
CA2374943C (en) Activated feedstock
US7343959B2 (en) Pressure casting method of magnesium alloy and metal products thereof
US20040055724A1 (en) Semi-solid metal casting process and product
KR100690058B1 (ko) 전자교반장치를 이용한 수평식 레오로지 소재 제조 자동화장치
JP2004249311A (ja) 金属射出成形方法
JP2004230462A (ja) 金属成形方法及び金属成形品
PL240743B1 (pl) Sposób i urządzenie do wytwarzania struktury tiksotropowej z fazy ciekłej oraz stałej i do wyciskania oraz odlewania tiksotropowego stopów metali lekkich
JPH06210422A (ja) 半凝固金属の均一組織化成形方法
US20120055284A1 (en) Process for producing semi-solidified slurry of iron alloy

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150918