申请/专利权人：株式会社日本制钢所

申请日：2018-04-26

公开（公告）日：2021-01-12

公开（公告）号：CN109530649B

主分类号：B22D17/20(20060101)

分类号：B22D17/20(20060101)

优先权：["20170922 JP 2017-182162"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.01.12#授权;2019.04.23#实质审查的生效;2019.03.29#公开

摘要：本发明提供一种在计量工序中能够稳定地计量适当量的熔态金属的金属注塑成型机的螺杆。在将金属材料熔融并注塑的同轴螺杆式的金属注塑成型机1中，在该螺杆6形成有氧化铝的覆膜15。覆膜15通过例如等离子喷镀形成。在螺杆6形成有螺纹16，但是在螺纹16的顶部17没有形成覆膜15，即，使金属露出，而在其他的部分形成覆膜15。如果使用形成有这样的氧化铝的覆膜15的螺杆6，则计量稳定而熔态金属量变得一定。

主权项：1.一种金属注塑成型机的螺杆，在将金属材料熔融并注塑的同轴螺杆式的金属注塑成型机中，以能够在旋转方向和轴向上进行驱动的方式设置于加热缸内，其特征在于，所述螺杆在螺纹的顶部露出金属，在其他的表面形成有氧化铝的覆膜，所述螺杆的形状从后端附近至前方发生变化，由此所述加热缸内被区分为固体输送区间、相转化区间、液体输送区间。

全文数据：金属注塑成型机的螺杆技术领域本发明涉及使用镁合金、铝合金等金属作为注塑材料的金属注塑成型机的螺杆。背景技术同轴螺杆式的注塑成型机是以往周知的，该注塑装置由加热缸和设置成在该加热缸内能够在旋转方向和轴向上进行驱动的螺杆构成。在这样的同轴螺杆式的注塑成型机中，使用镁合金、铝合金等金属作为注塑材料并将其熔融而注塑的注塑成型机被称为金属注塑成型机，如专利文献1、2等所述，本申请的申请人提出了与金属注塑成型机相关的各种技术。金属注塑成型机的螺杆由例如单螺纹形成，其螺旋槽在料斗附近即后方附近的部分处深，在中间部逐渐变浅，在注塑嘴附近即前方附近变浅。由于这样形成螺杆，因此在加热缸内，从后方至前方形成固体输送区间、相转化区间、液体输送区间。在金属注塑成型机中，利用加热器对加热缸进行加热，将金属材料从料斗等向加热缸内供给。这样的话，金属材料在固体输送区间中一边被加热一边被输送，在相转化区间中熔融而逐渐从固相转化为液相，完全成为液相的金属即熔态金属在液体输送区间中被向前方传送，在螺杆的前端被计量。当计量了规定量时使螺杆的旋转停止而完成计量。当在轴向上驱动螺杆时，熔态金属被注塑到模具内，成型出金属成型品。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特开平8-281413号公报【专利文献2】日本特开2003-94159号公报发明内容【发明要解决的问题】金属注塑成型机的螺杆的形状从后端附近至前方发生变化，由此加热缸内被区分为固体输送区间、相转化区间、液体输送区间。因此，金属材料在被向前方传送时被加热，熔融且被适当地计量。然而，金属注塑成型机有时由于各种原因而计量变得不稳定，熔态金属量不足而发生欠注等成型不良。例如若在金属材料还未被充分加热的状态下从固体输送区间向相转化区间传送，换言之若在金属材料未成为半熔融状态的情况下被向相转化区间传送，则在相转化区间中，固体金属粘附于螺杆。这样的话，无法从相转化区间向液体输送区间适当地传送熔态金属，计量的熔态金属量不足。该现象在加热缸的温度下降时会发生，但是在即使加热缸的温度适当而短时间地供给大量的金属材料时也会发生。这样，金属注塑成型机存在由于各种原因而计量变得不稳定的问题。本发明目的在于提供一种解决上述的问题点的金属注塑成型机的螺杆，具体而言，目的在于提供一种在计量工序中能够稳定地计量适当量的熔态金属的金属注塑成型机的螺杆。【用于解决问题的手段】本发明为了实现上述目的，在将金属材料熔融并注塑的同轴螺杆式的金属注塑成型机中，在该螺杆形成有氧化铝的覆膜。覆膜通过例如等离子喷镀而形成。在螺杆形成有螺纹，但是在螺纹的顶部不形成覆膜，即，使金属露出，而在其他的部分形成覆膜。如果使用形成有这样的氧化铝的覆膜的螺杆，则计量稳定而熔态金属量变得一定。这样，第一方案记载的发明为了实现上述目的，而构成为金属注塑成型机的螺杆，在将金属材料熔融并注塑的同轴螺杆式的金属注塑成型机中，以能够在旋转方向和轴向上进行驱动的方式设置于加热缸内，其特征在于，所述螺杆在其表面形成有氧化铝的覆膜。第二方案记载的发明构成为金属注塑成型机的螺杆，以第一方案记载的螺杆为基础，其特征在于，所述氧化铝通过等离子喷镀而形成。第三方案记载的发明构成作为金属注塑成型机的螺杆，以第一或第二方案记载的螺杆为基础，其特征在于，所述螺杆在螺纹的顶部露出金属，在其他的部分形成有所述覆膜。【发明效果】根据以上所述，本发明在将金属材料熔融并注塑的同轴螺杆式的金属注塑成型机中，以能够在旋转方向和轴向上进行驱动的方式设置于加热缸内，其中，螺杆在其表面形成有氧化铝的覆膜。如在“具体实施方式”中说明的实验所示，通过形成有该氧化铝的覆膜的螺杆，能得到金属材料的熔融及输送稳定，且计量的熔态金属的量变得一定这样的效果。根据其他的发明，氧化铝通过等离子喷镀而形成。等离子喷镀是将氩、氮气体等设为高温的等离子体喷射，将氧化铝的粉末向等离子体喷射供给而使其熔融，并向对象物吹附而形成覆膜的方法，在螺杆表面能够以均匀的厚度形成均匀的覆膜。根据其他的发明，螺杆在螺纹的顶部露出金属，在其他的部分形成有覆膜。即在与加热缸的缸膛接触的螺纹的顶部未设置覆膜，在其他的部分设置覆膜，因此能防止氧化铝的覆膜由于螺杆旋转时的摩擦而剥离，能得到覆膜的耐久性升高的效果。附图说明图1a、图1b是表示本发明的实施方式的金属注塑成型机的图，图1a是金属注塑成型机的主视剖视图，图1b是表示本实施方式的螺杆的一部分的主视图。图2a、图2b是表示在金属注塑成型机中反复进行了计量工序和注塑工序时的每一次注塑的熔态金属的重量的坐标图，图2a是使用本实施方式的螺杆得到的坐标图，图2b是使用以往的螺杆得到的坐标图。【附图标记说明】1金属注塑成型机2注塑装置4加热缸6螺杆7料斗8注塑嘴9固体输送区间10相转化区间11液体输送区间15覆膜16螺纹17顶部具体实施方式以下，对本发明的实施方式进行说明。本发明的实施方式的金属注塑成型机中，螺杆具备在本发明中特有的特征，其他的点与以往的金属注塑成型机同样地构成。即，本实施方式的金属注塑成型机1由图1a所示的注塑装置2、未图示的合模装置等构成。注塑装置2由加热缸4和设置成在该加热缸4内能够在旋转方向和轴向上进行驱动的本实施方式的螺杆6构成。在加热缸4的后方设置料斗7并将金属材料向加热缸4内供给。并且，在加热缸2的前端设置注塑嘴8，虽然图1未图示，但是在其外周面设置多个加热器而对加热缸2进行加热。螺杆6由规定的驱动机构12而在旋转方向和轴向上被驱动。本实施方式的螺杆6关于其形状与以往的金属注塑成型机的螺杆同样地构成。即，形成有单螺纹，在螺杆6的后方附近成为螺旋槽深的区间，在中间的规定的区间中螺旋槽逐渐变浅，在前方附近成为螺旋槽浅的区间。由此，加热缸4内与以往的金属注塑成型机同样地从后方至前方被区分为3个区间。即被区分成一边对金属材料进行加热一边以固体状态向前方输送的固体输送区间9、金属材料熔融而从固相向液相转化的相转化区间10、将成为液相的金属材料即熔态金属向前方传送的液体输送区间11。本实施方式的螺杆6在其表面具有特征。螺杆6在图1b中示出其一部分，但是在其表面形成有氧化铝的覆膜15。覆膜15通过所谓等离子喷镀而形成为几十～几百μm的厚度。但是，在表面的一部分未形成覆膜15。具体而言，在螺杆6的螺纹16的顶部17未形成覆膜15，构成螺杆6的金属在该顶部17露出。在对于螺杆6实施等离子喷镀时，对该部分进行掩蔽而不形成覆膜15。这样顶部17露出是为了避免损害覆膜15的耐久性。如果假设在顶部17形成覆膜15，则螺杆6在加热缸4内旋转时，顶部17与加热缸4的缸膛接触而覆膜15的剥离容易进展。将其防止。通过实验进行详细说明，本实施方式的金属注塑成型机1通过形成有该覆膜15的螺杆6而计量稳定，能得到熔态金属量稳定的效果。本发明者们如下推测其理由。即由氧化铝构成的覆膜15与构成螺杆6的金属相比，与金属材料的摩擦小，并且导热度小。由于摩擦小，因此金属材料由螺杆6平滑地向前方传送。并且，由于导热度小，因此金属材料从加热缸4接受的热量不易被螺杆6夺走。螺杆6的后端部的温度比较低，当金属材料的热量被螺杆6夺走时，热量向螺杆6的后端部方向传导而逃散，金属材料的加热变得不稳定。本实施方式的螺杆6不易被覆膜15夺走金属材料的热量，因此金属材料被适当地加热，能防止向螺杆6的粘附。本发明者们推测为，通过上述的作用而计量稳定，熔态金属量变得一定。【实施例1】为了确认具备本实施方式的螺杆6的金属注塑成型机1与以往的金属注塑成型机相比计量稳定且熔态金属量变得一定的情况，而进行了实验。实验内容：使用具备本实施方式的螺杆6，即在表面形成有氧化铝覆膜的螺杆6的金属注塑成型机1，以镁材料为材料而反复进行了2000次的计量工序和注塑工序。测定了每注塑工序注塑的熔态金属的重量。每注塑工序的注塑的重量如图2a所示。将本实施方式的螺杆6拆下，将以往的螺杆即未形成氧化铝覆膜的螺杆安装于金属注塑成型机1。在该注塑成型机1中反复进行了2500次的计量工序和注塑工序，测定了每注塑工序注塑的熔态金属的重量。每注塑工序的注塑的重量如图2b所示。考察：在使用本实施方式的螺杆6反复进行计量工序和注塑工序的情况下，注塑的熔态金属量的变动小，大致以230g一定。例如，低于220g的次数在2000次的反复次数中仅为7次。相对于此，在使用以往的螺杆反复进行计量工序和注塑工序的情况下，注塑的熔态金属量的变动大，欠注的频度高。低于220g的次数在2000次的反复次数中，超过了70次。能够确认到具备本实施方式的螺杆6的金属注塑成型机1与具备以往的螺杆的金属注塑成型机相比计量稳定，注塑的熔态金属量变得一定。本实施方式的金属注塑成型机1能够进行各种变形。例如，形成于螺杆6的覆膜15可以仅由氧化铝形成，但也可以将氧化铝作为主材料而含有氧化钛。而且，覆膜15以通过等离子喷镀来喷镀的方式进行了说明，但也可以通过火焰喷镀等其他的喷镀方法来实施，还可以通过其他的方法来形成覆膜。

权利要求：1.一种金属注塑成型机的螺杆，在将金属材料熔融并注塑的同轴螺杆式的金属注塑成型机中，以能够在旋转方向和轴向上进行驱动的方式设置于加热缸内，其特征在于，所述螺杆在其表面形成有氧化铝的覆膜。2.根据权利要求1所述的金属注塑成型机的螺杆，其特征在于，所述氧化铝通过等离子喷镀而形成。3.根据权利要求1或2所述的金属注塑成型机的螺杆，其特征在于，所述螺杆在螺纹的顶部露出金属，在其他的部分形成有所述覆膜。

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