专利名称：注射发泡成形方法和注射发泡成形装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使轻合金金属溶液发泡并成形为发泡成形体的注射发泡成形方法和注射发泡成形装置。
背景技术：
对于以往的发泡金属的制造方法，具有如下所示的方法。作为第1种方法由日本特公平1-51528号公报所记载。该方法为，在熔融金属中加入增粘材料和发泡材料并加以搅拌，将铸模整体的温度加热到成为发泡金属的融点以上的温度，通过结束搅拌并开始发泡，发泡材料因热分解所产生的多个气泡膨胀，使铸模内的空气向外部放出，发泡金属充满于整个铸模的内部，从而模内封闭，使铸模内成为密闭状态，因多个气泡导致内压上升，在均衡压力下，形成均匀的多孔构造，并使发泡金属在铸模内冷却和凝固。
而作为第2种方法由美国专利(USP)第2983597号公报所记载。该方法为，将加氢金属混合于熔融金属中并使之发生分解，因氢气的产生而发泡的方法。此外，由第1螺杆将熔融金属和加氢金属混合物在气体分解温度下螺旋挤出的同时，通过中途的螺杆供给成为第2种合金化的熔融金属，由产生的分解气体进行连续的发泡成形。
作为第3种方法由日本特表2002-511526号公报所记载。该方法为，将发泡材料和金属粉末压缩，将该半成品材料在铸模内加热，在熔融温度范围内发泡后，冷却而获得成形品的方法。
作为第4种方法由日本特开平9-241780号公报所记载。该方法作为在熔融金属中添加发泡材料，产生氢而发泡的方法以及在金属粉末中混合发泡材料并压缩成形后，在铸模内加热而发泡的方法的问题的解决方法，在融点为420℃以上的金属中添加重量比占0.1～5％的氢化钛，搅拌均匀分散后，向铸模中浇注金属溶液，将铸模中的金属溶液再加热到630℃以上对金属溶液进行发泡处理后，冷却凝固，以获得发泡金属的方法。
但是，在前述的方法1～4的发泡金属的制造方法中，存在着以下所示的问题。在方法1中，因熔融金属在铸模内加热和搅拌，由于加热需要时间，同时，发泡后的冷却也使用同样的铸模，在生产性上存在着问题。并且，为了制作较大的成形品，需要大型的铸模，在大型铸模时，加热和冷却只是来自壁面的热传导的电热，特别是在冷却时，因作为发泡体成为具有隔热性优良的物理性能的金属，结果是需要额外的时间。
在方法2中，尽管与方法1同样，可用氢气发泡连续地成形金属体，但在该方法中，无向金属模内注射的功能，不能成形所希望的3维形状的成形品或复杂形状的成形品。并且，因将熔融金属与氢化钛或氢化镁等的发泡材料的混合比率保持为一定，只能由螺杆转数控制而不稳定，发泡材料的供给量也不能保持一定，发泡率也不稳定。因此，存在着制品品种(发泡状态)的误差较大的问题。
在方法3中，为了获得均匀的发泡成形体，需要均匀地混合粉末，为此需要时间且成本高。此外，尽管可获得3维形状制品，但在气体分解所致的发泡时，金属粉末熔融的温度以及时间的控制困难，存在着很难获得具有均匀的多孔发泡成形体的问题。
在方法4中，尽管能可靠进行3维形状的成形，但因与方法1的问题那样，在铸模内将金属溶液再加热到630℃以上，存在着需要时间和生产效率方面的问题。并且，需要将铸模的温度提升到630℃以上，使得铸模的成本变高。此外，因成为大型的铸模，铸模内的金属溶液的温度很难控制，存在着品种误差大的问题。
本发明的目的在于提供一种能够使各批料间的发泡状态的差异较小、生产性良好的轻合金的注射发泡成形方法和注射发泡成形装置。
发明内容
本发明的轻合金的注射发泡成形方法为，将每次以一定比例添加有增粘材料和在高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液保持在小于所述发泡材料的分解温度的温度下，接着，搅拌所述金属溶液并使所述增粘材料和发泡材料分散后，计量应向金属模内注射的规定量，向所述金属模内注射以形成轻合金的发泡成形体，其特征在于，所述金属溶液至少在所述注射前被温度调整为所述发泡材料的分解温度以上，同时，在加压状态下抑制发泡。
由于预先以一定比例向金属溶液中添加增粘材料和发泡材料，各批料间的发泡状态的差异变小。另外，尽管在注射前发生发泡材料的分解，但因在计量部内的容积为一定状态，抑制了金属溶液的发泡，金属溶液成为加压状态。为此，金属溶液在注射后，在金属模内因将压力一气开放并发泡，立刻遍布到金属模的边角，金属模的复制性良好，可成形复杂形状的发泡成形体。另外，因不必将金属模温度加热到发泡材料的分解温度以上，所以提高了生产性。
另外，本发明的轻合金的注射发泡成形方法为，将每次以一定比例添加有增粘材料和在高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液保持在小于所述发泡材料的分解温度的温度下，将所述金属溶液向具有搅拌功能和计量功能以及注射功能的注射成形装置导入，搅拌所述金属溶液并使所述增粘材料和发泡材料分散后，计量应向金属模内注射的规定量，向所述金属模内注射以形成轻合金的发泡成形体，其特征在于，所述金属溶液至少在所述注射前被温度调整为所述发泡材料的分解温度以上，同时，在加压状态下抑制发泡。
因预先以一定比例向金属溶液中添加增粘材料和发泡材料，并保持在小于发泡材料的分解温度的温度后，导入注射成形装置，并在注射成形装置内搅拌，使增粘材料和发泡材料分散，各批料间的发泡状态的差异变小。另外，尽管在注射前发生发泡材料的分解，但因在计量部内的容积为一定状态，抑制了金属溶液的发泡，金属溶液成为加压状态。为此，金属溶液在注射后，在金属模内因将压力一气开放并发泡，立刻遍布到金属模的边角，金属模的复制性良好，可成形复杂形状的发泡成形体。另外，因不必将金属模温度加热到发泡材料的分解温度以上，所以提高了生产性。
此外，本发明的轻合金的注射发泡成形方法的特征在于，搅拌所述金属溶液之际，所述金属溶液的温度小于所述发泡材料的分解温度。
通过在搅拌之际，将所述金属溶液的温度维持在小于发泡材料的分解温度，可在金属溶液内使发泡材料不分解地均匀分散。
另外，本发明的轻合金的注射发泡成形方法为，将添加有规定量的增粘材料的轻合金金属溶液加以搅拌，以分散所述增粘材料，在所述金属溶液内以一定比例供给作为发泡材料的惰性气体的同时进行搅拌以使所述惰性气体分散后，计量所述金属溶液应向金属模内注射的规定量，向所述金属模内注射以形成轻合金的发泡成形体，其特征在于，通过至少在从供给所述惰性气体起到进行所述注射前使所述金属溶液成为加压状态来抑制其发泡。
通过将添加有增粘材料的金属溶液搅拌并分散，向金属溶液内供给规定量的惰性气体，并由螺杆搅拌和均匀分散，能够形成大致均匀的多孔构造的发泡成形体。另外，因在进行注射前使计量部内成为加压状态，抑制了金属溶液内的惰性气体的发泡。为此，金属溶液在注射后，在金属模内因将压力一气开放并发泡，立刻遍布到金属模的边角，金属模的复制性良好，可成形复杂形状的发泡成形体。另外，因不必将金属模温度加热到发泡材料的分解温度以上，所以提高了生产性。
本发明的轻合金的注射发泡成形方法的特征在于，所述加压状态是通过用螺杆进行所述搅拌产生的推压力而成。
通过将添加有规定量的增粘材料和发泡材料的金属溶液加以搅拌和分散，在向套筒前方送出金属溶液的螺杆所致的推压力作用下，可使计量部内成为加压状态。为此，能够抑制金属溶液内的发泡材料的发泡。
另外，本发明的轻合金的注射发泡成形方法的特征在于，使所述金属溶液的注射量相对金属模内容积只减发泡量地进行注射，通过脱离所述加压状态，使所述金属溶液在所述金属模内发泡，以获得发泡成形体。
通过使金属溶液的注射量相对金属模内容积只减少发泡量地向金属模内注射，在发泡之际，不必进行开模，能够高精度地控制发泡成形体的大小、形体。
另外，本发明的轻合金的注射发泡成形方法的特征在于，使所述金属溶液的注射量与金属模内容积相同的量进行注射，并且通过使所述金属模只开启发泡量的容积来脱离所述加压状态，使所述金属溶液发泡以获得发泡成形体。
由于通过大致与注射同时或在注射后开启金属模，压力急剧地开放，金属溶液充分地遍布至金属模内部的细部，能够形成复杂形状的发泡成形体。
另外，本发明的轻合金的注射发泡成形方法的特征在于，将每次以一定比例添加有增粘材料和在高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液温度调整为小于所述发泡材料的分解温度，接着，将所述金属溶液向具有设置成可自由回转和自由进退的螺杆的套筒内供给，通过使所述螺杆回转来搅拌所述金属溶液并使所述增粘材料和发泡材料分散后，通过使螺杆边回转边后退，用形成于套筒前方的计量部计量所述金属溶液，至少在在注射前，将所述金属溶液温度调整成所述发泡材料的分解温度以上，同时，通过所述螺杆停止后退，在容积成为一定状态下的计量部内，使金属溶液成为加压状态，抑制其发泡，而通过使所述螺杆前进，所述金属溶液向金属模内注射，以获得发泡成形体。
向套筒内供给的轻合金金属溶液因预先以一定比例添加有增粘材料和发泡材料，在套筒内的混合部使增粘材料和发泡材料均匀分散。并且，该金属溶液因计量后、注射，在各批料间的发泡状态的差异变小。另外，在注射前，尽管发泡材料产生分解，但因螺杆停止动作，容积成为一定状态，抑制了金属溶液的发泡，金属溶液成为加压状态。为此，金属溶液在注射后，因在金属模内使压力一气开放并发泡，遍布到金属模的边角，金属模的复制性良好，可成形复杂形状的发泡成形体。此外，因金属模温度不必加热到发泡材料的分解温度以上，所以提高了生产性。
另外，本发明的轻合金的注射发泡成形方法为一种由注射发泡成形装置所致的轻合金的注射发泡成形方法，该注射发泡成形装置具有内部带有螺杆的套筒，和通过连通通路而在前方与所述套筒连通且内部带有柱塞的缸体，包括如下工序(a)将每次以一定比例添加有增粘材料和在高温下分解并产生气体成分的发泡材料，并且温度调整和保持在小于所述发泡材料的分解温度的轻合金金属溶液向所述套筒内供给的供给工序，(b)在所述套筒内，通过使所述螺杆回转，搅拌所述金属溶液并使所述增粘材料和发泡材料分散的搅拌工序，(c)所述柱塞后退，通过所述连通通路将所述金属溶液从所述套筒内向处于缸体内前方的计量部导入并计量的计量工序，(d)所述金属溶液至少在注射前，被温度调整为所述发泡材料的分解温度以上，同时，通过所述柱塞停止后退，在成为一定状态下的计量部内产生气体成分，从而使所述金属溶液成为加压状态以抑制其发泡的加压工序，(e)将在所述加压工序中抑制了发泡的金属溶液向通过使所述柱塞前进而在所述缸体前方与缸体内部连通的金属模内注射并发泡成形的注射发泡工序。
因预先以一定比例向金属溶液中添加增粘材料和发泡材料，并保持在小于发泡材料的分解温度的温度后，导入注射成形装置，并在注射成形装置内搅拌，使增粘材料和发泡材料分散，各批料间的发泡状态的差异变小。另外，尽管在注射前，发泡材料发生分解，但因柱塞停止动作，容积为一定状态，抑制了金属溶液的发泡，金属溶液成为加压状态。为此，金属溶液在注射后，在金属模内因将压力一气开放并发泡，立刻遍布到金属模的边角，金属模的复制性良好，可成形复杂形状的发泡成形体。另外，因不必将金属模温度加热到发泡材料的分解温度以上，所以提高了生产性。
此外，本发明的轻合金的注射发泡成形方法为，将每次以一定比例添加有增粘材料和在高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液保持在小于所述发泡材料的分解温度的温度，搅拌所述金属溶液并使所述增粘材料和发泡材料分散，之后，计量所述金属溶液应向金属模内注射的规定量，通过注射喷嘴向金属模内注射以形成轻合金的发泡成形体，其特征在于，所述金属溶液至少在向金属模内注射前被升温到所述发泡材料的分解温度以上。
因预先在金属溶液中添加一定比例的增粘材料和发泡材料，在批料间的发泡状态的差异变小。另外，因注射金属溶液至少在向金属模注射前升温到发泡材料的分解温度以上，不必将金属模再加热到发泡材料的分解温度以上，另外，金属模的冷却时间也缩短，所以提高了生产性。
另外，本发明的轻合金的注射发泡成形方法的特征在于，所述金属溶液在通过所述喷嘴之际被升温到所述发泡材料的分解温度以上。
因预先在金属溶液中添加一定比例的增粘材料和发泡材料，在批料间的发泡状态的差异变小。另外，因注射金属溶液至少在通过喷嘴之际升温到发泡材料的分解温度以上，不必将金属模再加热到发泡材料的分解温度以上，另外，金属模的冷却时间也缩短，所以提高了生产性。
本发明的轻合金的注射发泡成形装置的特征在于，具有其内部供给添加了增粘材料和高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液、由其内部可自由回转地设置的搅拌机构搅拌所述金属溶液并使所述增粘材料和发泡材料分散的筒状部件，在所述筒状部件的内部可自由进退地设置、通过后退在所述筒状部件前端与所述筒状部件协同地形成计量所述金属溶液的计量部、而通过前进将产生气体成分的金属溶液向与所述计量部连通的金属模内注射的可动部件，在计量结束的状态下、以将所述金属溶液保持在加压状态下而可抑制其发泡的方式、克服产生所述气体成分之际的所述筒状部件的内压增加以保持所述可动部件的位置的位置保持机构。
采用如此结构时，因可将预先添加一定比例的增粘材料和发泡材料的金属溶液向筒状部件供给，各批料间的发泡状态的差异变小。另外，尽管在注射前发泡材料发生分解，但因可由位置保持机构保持可动部件的位置，筒状部件内的计量部容积可成为一定状态，可抑制金属溶液的发泡，金属溶液可成为加压状态。为此，金属溶液在注射后，在金属模内因将压力一气开放并发泡，立刻遍布到金属模的边角，金属模的复制性良好，可成形复杂形状的发泡成形体。另外，因不必将金属模温度加热到发泡材料的分解温度以上，所以提高了生产性。
此外，本发明的轻合金的注射发泡成形装置的特征在于，所述位置保持机构为设置在使所述可动部件进退的液压缸的液压回路上的电磁阀，可将出入液压缸的油截断。
如此结构时，能够容易控制可动部件的进退。为此，能够与发泡材料的发泡状态相一致地控制可动部件的位置，能够将金属溶液容易地保持在加压状态。
另外，本发明的轻合金的注射发泡成形装置的特征在于，所述可动部件由可自由回转的搅拌螺杆构成。
如此结构时，可将供给到筒状部件内的金属溶液中的增粘材料和发泡材料均匀分散。
此外，本发明的轻合金的注射发泡成形装置的特征在于，所述筒状部件由搅拌所述金属溶液的套筒和与之相连以将所述搅拌的金属溶液导入和计量的缸体构成，所述可动部件为设置在所述缸体内的柱塞。
如此结构时，因可将预先添加一定比例的增粘材料和发泡材料的金属溶液向筒状部件供给，各批料间的发泡状态的差异变小。
另外，本发明的一种轻合金的注射发泡成形装置的特征在于，具有带有供给添加了增粘材料和高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液、并可将该金属溶液从小于所述发泡材料的分解温度温度调整到分解温度以上的温度调整机构，通过由所述温度调整机构将所述金属溶液调整到所述发泡材料的分解温度以上，可在其内部产生气体成分的套筒；在该套筒内部可自由回转以及进退地设置、通过回转搅拌所述金属溶液并使所述增粘材料和发泡材料，通过后退在所述套筒前端与该套筒协同地形成的计量部、而通过前进将计量的金属溶液从所述套筒内向金属模内注射结构的螺杆；在计量结束的状态下、以将所述金属溶液保持在加压状态下而可抑制其发泡的方式、克服产生所述气体成分之际的所述套筒的内压增加以保持所述螺杆的位置的位置保持机构。
如此结构时，因可将预先添加增粘材料和发泡材料的金属溶液向套筒内供给，能够将其可靠地分散，每次注射的发泡状态的差异变小。另外，容易进行套筒内部的金属溶液的温度调整，可控制金属溶液内的发泡材料的状态，各批料间的发泡状态的差异能够变小。此外，因在注射前可温度调整为发泡材料发生分解，由螺杆的位置保持机构可使套筒内的计量部容积成为一定状态，可抑制金属溶液的发泡，金属溶液可成为加压状态。为此，金属溶液在注射后，在金属模内因将压力一气开放并发泡，立刻遍布到金属模的边角，金属模的复制性良好，可成形复杂形状的发泡成形体。另外，因不必将金属模温度加热到发泡材料的分解温度以上，所以提高了生产性。
另外，本发明的轻合金的注射发泡成形装置的特征在于，具有带有供给添加了增粘材料和高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液、并可将该金属溶液温度调整到小于所述发泡材料的分解温度的第1温度调整机构，同时，由可自由回转地设置在内部的螺杆搅拌所述金属溶液以使所述增粘材料和发泡材料分散的套筒；具有与该套筒相连以可将所述金属溶液温度调整为所述发泡材料的分解温度以上的第2温度调整机构的缸体；在该缸体内部可自由进退地设置着、通过后退在缸体前端与该缸体协同地形成计量所述金属溶液的计量部、且通过前进将计量的金属溶液从所述缸体内向金属模内注射的柱塞；在计量结束的状态下、以将所述金属溶液保持在加压状态下而可抑制其发泡的方式、克服产生所述气体成分之际的所述缸体的内压增加以保持所述柱塞的位置的位置保持机构。
如此结构时，因可将预先添加增粘材料和发泡材料的金属溶液向套筒内供给，能够将其可靠地分散，每次注射的发泡状态的差异变小。另外，尽管在注射前发泡材料产生分解，但由位置保持机构可保持可动部件的位置，可使筒状部件内的计量部容积成为一定状态，可控制金属溶液的发泡，金属溶液可成为加压状态。为此，金属溶液在注射后，在金属模内因将压力一气开放并发泡，立刻遍布到金属模的边角，金属模的复制性良好，可成形复杂形状的发泡成形体。并且，因不必将金属模温度加热到发泡材料的分解温度以上，所以提高了生产性。此外，由缸体可实现高精度的金属溶液的计量。为此，注射成形的各批料间的金属溶液的注射量的差异变小，能够形成高精度的成形品。
另外，本发明的轻合金的注射发泡成形装置的特征在于，具有其内部供给添加了增粘材料和高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液、由其内部可自由回转设置着的搅拌机构搅拌所述金属溶液并使所述增粘材料和发泡材料分散的筒状部件，在所述筒状部件的内部可自由进退地设置、通过后退在所述筒状部件前端与所述筒状部件协同地形成计量所述金属溶液的计量部、而通过前进经注射喷嘴将金属溶液向与计量部连通的金属模内注射的可动部件，将所述金属溶液在通过所述喷嘴之际可升温到所述发泡材料的分解温度以上的喷嘴加热结构。
如此结构时，因可将预先添加增粘材料和发泡材料的金属溶液向套筒内供给，能够将其可靠地分散，每次注射的发泡状态的差异变小。另外，因金属溶液通过注射喷嘴注射，可提高注射压力。另外，金属溶液通过喷嘴之际，即通过向金属模内注射前，成为发泡材料的分解温度以上，使发泡材料分解，产生气体成分，从而在金属溶液注射后，不必为了在金属模内一气发泡而将金属模温度加热到发泡材料的分解温度以上，所以提高了生产性。
图1为示出本发明的轻合金的注射发泡成形装置的一实施例的整体说明图。
图2为示出本发明的轻合金的注射发泡成形装置的另一实施例的整体说明图。
图3为示出本发明的轻合金的注射发泡成形装置的又一实施例的要部图，为说明成形工序的视图。
图4为示出本发明的轻合金的注射发泡成形装置的再一实施例的要部图，为说明成形工序的视图。
图5为示出本发明的轻合金的注射发泡成形装置的又一实施例的要部图，为说明成形工序的视图。
具体实施例方式
以下，根据
本发明的实施例。图1为示出本发明的一实施例。正如图1所示，本实施例的注射发泡成形装置1由注射成形装置3和合模装置17构成。
注射成形装置3具有将添加有增粘材料和高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液加以供给的供给口8，由可自由回转地设置的搅拌机构4将该供给口8供给的金属溶液加以搅拌并使增粘材料和发泡材料分散的筒状部件A，在该筒状部件A的内部可自由进退地设置、通过后退而在筒状部件A前端与筒状部件A协同地形成计量金属溶液的计量部6、通过前进而将与计量部6连通的金属模内产生气体成分的金属溶液加以注射的可动部件B，以及在计量结束的状态下将金属溶液保持在加压状态来抑制其发泡的、克服气体成分发生之际的筒状部件A的内压增加以保持可动部件B的位置的位置保持机构C。作为该筒状部件A的、搅拌金属溶液的套筒7上，设有将供给的轻合金金属溶液2和向注射部9供给的轻合金金属溶液2加以温度调节的温度调整机构10。另外，在套筒7的前端设有将由计量部6计量的金属溶液2向金属模24内注射的注射部9。
此外，由于图1所示的套筒7实质上为纵型，因此，所供给的轻合金金属溶液2靠自重向混合部5内的下方可靠地移动。
前述的注射部9形成L字形流路11，轻合金金属溶液2的流路在混合搅拌时是垂直的，而注射时是水平的。因此，即使在连接图1所示的注射成形装置3与合模装置17时，也可使注射发泡成形装置1的设置面积尽可能地小。
该注射发泡成形装置1在位于套筒7下端的L字形流路11的前端部上设置带有阀机构12的喷嘴部13。其前端部与通过合模装置17可水平滑动地开合的金属模24接触。
另外，注射发泡成形装置1的构件中的料斗14接受由未图示的溶解炉溶解的轻合金金属溶液并将其在熔融状态下贮存，该料斗14的下端开口部与套筒7的上部的供给口8连接。并且，在料斗14上设有加热器等温度控制机构。通过该温度控制机构，可将料斗14内的金属溶液2例如控制在液相温度以上且小于发泡材料的发泡温度的一定温度，或控制在发泡材料的分解温度以上。
此外，料斗14上具有加料器以将添加于轻合金金属溶液2中的增粘材料和发泡材料定量地供给。由该加料器定量供给粉末状的增粘材料和发泡材料，可使各批料间的发泡状态的差异较小。另外，添加了规定量的增粘材料和发泡材料的轻合金金属溶液可直接向料斗14供给。
另外，添加于轻合金金属溶液2中的增粘材料可设有钙等公知的材料。发泡材料可适用以氢化钛为首的公知的金属氢化物。氢化钛在640℃左右时，气体会分解。并且，轻合金为AL合金时的液相线温度为630℃，对于后述的液相线温度以上是指630℃以上，通过使用套筒的温度调整机构10将金属溶液温度保持在例如630℃，能够不分解氢化钛地搅拌和分散。
另外，在料斗14内充满由惰性气体供给装置16供给的Ar等惰性气体18，并且轻合金金属溶液2的溶液表面由惰性气体18密封。在作为筒状部件A的套筒7的上端设有位置保持机构C。该位置保持机构C由驱动马达19和与该驱动马达19连接的螺杆用液压缸21构成。
在该驱动马达19的驱动轴上设有贯通的花键孔，可自由回转地穿过套筒7内部的螺杆4的上部设置的花键轴穿过花键孔，以容许回转驱动力的传递和螺杆4的轴向动作。
驱动马达19的上部与具有朝上下方向进退的活塞杆20的螺杆用液压缸21连接。该螺杆用液压缸21的活塞杆20与螺杆4连接，其下端以在套筒7内成为自由端的方式悬臂式设置着。为此，通过螺杆用液压缸21的活塞杆20向下方突出，借助于驱动马达19，使螺杆4的搅拌叶片前进(向下方移动)，贮存在套筒7内下端部的轻合金金属溶液2可通过L字形流路，借助于喷嘴部13向金属模24注射。
此外，使该螺杆用液压缸21动作，将作为可动部件B的螺杆4向轴向上方移动之际，在套筒7内的下部形成计量部6。该计量部6可通过成为必要容量的螺杆用液压缸21的后退量来适当地设定，来获取成形品。另外，喷嘴部13的阀机构12在注射时刻外处于关闭状态。并且，该阀机构12可适用后述的机构。
套筒7和注射部9的外周面由温度调整机构10包覆。该温度调整机构10由可在上下方向分离的多个加热器构成。并且，通过该加热器，至少在2个系统中可温度调整套筒7内的轻合金金属溶液2的温度。由此，可在套筒7的上下实现温度控制，可控制金属溶液2内的发泡材料的分解。
合模装置17具有直立方式设置在基台25上的连接套26，通过水平方向的拉杆27固定到该连接套26上的固定盘28，固定到该固定盘28上的固定模24b，相对拉杆27可自由滑动地贯通支承着的可动盘29，相对固定模24b可在水平方向滑动且可自由开合地固定到可动盘29上的移动模24a。在连接套26的外面中央部固定着合模缸30，该合模缸30的活塞杆31的前端与可动盘29的中央部连接。该连接套26和可动盘29相互通过彼此接近时重合(折叠)而相互离开时大致朝水平方向并列成一直线的多个连杆32连接。
在可动盘29的连接套26侧的侧面设有挤压缸33，该挤压缸33的挤出杆34贯穿可动盘29，并与移动模24a的制品突出机构连接。因此，通过该合模装置17，使合模缸30的活塞杆31突出，使连杆32处于在一直线上拉伸的状态，通过使连杆32成为支柱的状态，能够将移动模24a相对固定模24b强力挤压。并且，制品的脱模是通过使挤压缸33的挤出杆34突出并且使制品突出机构动作而实现的。
通过以上的注射发泡成形装置1，注射轻合金金属溶液2后，因在金属模24内一气发泡，金属溶液2立刻一直遍布到金属模24的边角，使得朝向金属模24的复制性良好，可成形复杂形状的发泡成形体。另外，因不必将金属模温度加热到发泡材料的分解温度以上，可提高生产性。
下面，对本实施例的注射发泡成形装置1的动作乃至轻合金的注射发泡成形方法进行说明。
首先，从未图示的溶解炉中，采用机械式或电磁泵等机构，输送要投入料斗14内的轻合金金属溶液2。溶解炉的种类没有特别地限定，可使用高频感应炉或电磁感应加热炉等。料斗14内的轻合金金属溶液2通过设置在料斗14上的加热器等的温度控制机构，将温度调整在液相线温度以上但小于发泡材料的分解温度上，并保持均匀的温度。之后，由设置在料斗14上的加料器(未图示)，向轻合金金属溶液2中定量供给增粘材料和发泡材料。由此，能够使各批料间的发泡状态的差异较小。另外，根据需要可设有搅拌料斗14内的轻合金金属溶液2的搅拌机构，能够给予搅拌作用。此外，通过将前述的惰性气体供给装置16设置在料斗14上，可防止金属溶液的氧化。
接下来，将投入料斗14中的轻合金金属溶液2以气密状态下向套筒7的上部供给，通过加热器，将轻合金金属溶液进行温度调整并保持在液相线温度以上但小于发泡材料的分解温度，用套筒7内的混合部5转动螺杆4，以搅拌轻合金金属溶液2，使增粘材料和发泡材料分散。因此，通过搅拌之际将发泡材料维持在小于发泡温度下，由于发泡材料为粉末状，能够均匀地分散。
此外，在将只添加增粘材料的金属溶液2向套筒7内供给时，通过将惰性气体定量供给装置(未图示)设置在与混合部5相对应的套筒7上，在增粘材料被搅拌着分散之际，作为发泡材料的惰性气体能够相对金属溶液按规定的比例供给，能够使惰性气体均匀地分散于金属溶液2内。
在混合部5搅拌金属溶液2之际，通过随螺杆4回转所致的挤出力，将轻合金金属溶液2向套筒7内下方挤出时，在螺杆4的轴向上部会施加负载。此外，在构成位置保持机构的螺杆用液压缸21上设有一定的背压，但在套筒7内产生克服该背压的内压时，螺杆4向轴向上方后退式移动到与成形品体积相应设定的规定的位置。然后，由螺杆4与L字形流路11间的计量部6计量轻合金金属溶液2。在本实施例中，螺杆4在回转的同时通过由此产生的套筒7内压的上升而后退，但该螺杆4即使在停止回转并由螺杆用液压缸21后退时，也可以是回转和由螺杆用液压缸21后退的任一方式。另外，最好在螺杆4的前端部设有检验环等的防逆流机构，通过设有该机构，在后退时，轻合金金属溶液2可顺畅地流向下方，并且，在与成形品体积相应的计量部6中，可进行计量。另外，计量之际，L字形流路11的喷嘴部13由阀机构12关闭。
如此，计量结束后，至少在注射前，金属溶液2由加热器温度调整为在计量部6内升温到发泡材料的分解温度，同时，通过螺杆4的后退停止，在容积成为一定状态下的计量部6内，促进发泡材料的分解，使金属溶液2处于加压状态，抑制其发泡。并且，因螺杆4的回转，金属溶液2在挤出力下也可使计量部6内成为加压状态，通过加热器，可抑制升温到发泡材料的分解温度下的发泡材料的发泡。
另外，通过在开启喷嘴部13的阀机构12的同时，使螺杆4前进，以将金属溶液2向金属模24内注射，抑制了发泡的金属溶液2通过在成为比套筒7内的压力还低的低压下的金属模24内的急速发泡，以进行成形体的成形。
向金属模24注射之际，向金属模24内注射的轻合金金属溶液2的注射量计量注射为与金属模24内的容积相同的量的情况下，通过在注射后，使移动模24a滑动，只开启发泡量的容积，使气体成分的压力一气开放，朝向该滑动方向的轻合金金属溶液2发泡，可获得发泡孔均匀分散的发泡成形体。另外，轻合金金属溶液2向金属模24注射时，在金属溶液2与金属模24接触的表面形成皮层。
通过如此将轻合金金属溶液2向金属模24内注射，并且在注射的大致相同时刻或在注射后开启金属模24，因在轻合金金属溶液2内限制了膨胀的气体成分的压力急剧开放，发泡的轻合金金属溶液2充分遍布到金属模24内部的细部，可形成复杂形状的发泡成形体。
另外，使向金属模24内注射的轻合金金属溶液2的注射量相对金属模内的容积(在此为成形品容积)只减少发泡量地进行注射时，注射后，在金属模24内，气体成分的压力一气开放，轻合金金属溶液2发泡，可获得发泡孔均匀分散的发泡成形体。
通过如此向金属模24内注射的轻合金金属溶液2的注射量只减少发泡量，不会影响金属模开模之际的停止精度或型模的平行度等，能够高精度地控制发泡成形体的大小、形体。
根据上述的使用注射发泡成形装置1的注射发泡成形方法，因向套筒7内供给的轻合金金属溶液2预先以一定的比例添加增粘材料和发泡材料，能够使每次注射的成形品的误差较小。因在套筒7内的混合部5中，增粘材料和发泡材料均匀地分散，能够获得发泡孔均匀分散的成形品。因如此注射，各批料间的发泡状态的差异较小。
另外，尽管是注射前发泡材料分散且产生气体成分的，但因通过螺杆4的停止，计量部6的容积成为一定状态下，抑制了金属溶液的发泡(气体成分的膨胀)，通过在注射后，在金属模24内压力一气开放而发泡，轻合金金属溶液2可充满至金属模24的角部。为此，金属模24的复制性好，提高了生产性，也可成形复杂形状的发泡成形体。另外，通过真空泵等减压机构使金属模内减压，能够进一步提高复制性和复杂形状的发泡成形体的成形性。
下面，参照图2说明本发明的注射发泡成形装置的另一实施例。如图2所示，本实施例的注射发泡成形装置40由将前述的注射发泡成形装置1的注射部9成为水平柱塞型、将套筒7与前述同样成纵型的2个部件构成。
图2为示出本实施例的轻合金的注射发泡成形装置40的整体说明图。该注射发泡成形装置40将图2所示的前述注射发泡成形装置1的注射部9成为水平柱塞型，套筒7或合模装置17与前述的结构大致相同。另外，轻合金金属溶液、发泡材料和增粘材料等可适用前述的材料。
该轻合金的注射发泡成形装置40具有具备将以一定比例添加的增粘材料和在高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液2加以供给的供给口58、由在内部可自由回转和可自由进退地设置的螺杆44搅拌金属溶液2并使增粘材料和发泡材料分散的混合部45A，和通过螺杆44后退形成的贮存部46构成的具有搅拌功能的套筒47；具有通过设置在套筒47下端的连通通路41并连接在前方的缸体42的内部，沿着缸体42的轴可自由进退的柱塞48，由具有通过该柱塞48的后退而在缸体42内部前方形成计量部49，而通过柱塞48前进注射轻合金金属溶液2的有计量功能和注射功能的柱塞注射机50构成的注射成形装置43；以及使从柱塞注射机50注射的金属溶液2发泡的金属模24的合模装置17。另外，设有温度调整机构51，以将从供给口58供给到套筒47内的轻合金金属溶液2和向柱塞注射机50供给的轻合金金属溶液2加以温度调节。
另外，在该注射发泡成形装置40的柱塞注射机50的前端部设置具有阀机构12的喷嘴部52。并且，该前端部与通过合模装置17可水平滑动式开合的金属模24接触。
该注射发泡成形装置40的构成部件中的料斗53使用与前述料斗14同样的构件，并使用加料器或加热器等温度控制机构。
另外，套筒47的结构与前述实施例的注射发泡成形装置1同样的结构，在图2所示的驱动马达54的上部，与具有朝上下方向进退的活塞杆55的柱塞用液压缸56连接，该柱塞用液压缸56的活塞杆55通过驱动马达54而与螺杆44连接。为此，通过使柱塞用液压缸56的活塞杆55向下方突出并借助于驱动马达54，使螺杆44的搅拌叶片前进(向下方移动)，将贮存在套筒47内下端部的轻合金金属溶液2通过连通通路41向柱塞注射机50的缸体42内供给。
此外，该柱塞用液压缸56的结构为，在该液压缸向轴向上方移动之际，贮存部46可形成于套筒47内的下部。此外，从形成该贮存部46的位置移动到可关闭连通通路41的位置具有充分的行程。
图2所示的套筒47和柱塞注射机50的缸体42的外周面由温度调整机构51包覆。该温度调整机构51由分离的多个加热器构成。并且，通过控制该加热器，至少套筒47内的轻合金金属溶液2可温度调整到小于添加在其中的发泡材料的分解温度，而至少缸体42内的轻合金金属溶液2可温度调整到使添加在其中的发泡材料分解并产生气体成分的温度以上。
套筒47通过形成于套筒47下端的连通通路41而与柱塞注射机50连接。该柱塞注射机50具有前方有带阀机构12的喷嘴部52的缸体42和可在缸体42内部自由进退移动分柱塞48。柱塞48由柱塞用液压缸57的液压驱动。该柱塞48后退之际，缸体42的前方部形成计量部49。该计量部49的容积可由成为获得成形品的必要容量的柱塞48的后退量来适当设定。另外，该柱塞用液压缸57具有充分的行程，以从形成计量部49的位置移动到通过柱塞48的前进而可将与缸体42的前端部附近连接的连通通路41关闭的位置。此外，柱塞48设置成在注射结束之际关闭连通通路41。由此，注射后，可将接下来的注射成形用的轻合金金属溶液2向套筒47内供给。并且，喷嘴部52的阀机构12在注射时刻外，处于关闭状态。对于该阀机构12可使用通过设置在喷嘴前端上的机械式或弹簧式截流阀来封闭喷嘴的构件。
通过上述的注射发泡成形装置40，由于至少在注射前，在金属溶液2内成为产生气体成分的状态下，可抑制金属溶液2的发泡，而在注射后，可在金属模24内一气发泡，金属溶液2可立刻遍布到金属模24的边角，对于金属模24的复制性良好，且提高了生产性。另外，可成形复杂形状的发泡成形体。此外，通过套筒47和注射部由2个部件构成，可容易地进行装置的维护和管理。
接下来，对本实施例的注射发泡成形装置40的动作以及由此所致的轻合金的注射发泡成形方法进行说明。
从前述的溶解炉同样地向料斗53投入轻合金金属溶液2。然后，在金属溶液2中以一定比例添加增粘材料和在高温下气体分解且产生发泡性气体的发泡材料，通过料斗53的温度控制机构，温度调整到液相线温度以上并且小于发泡材料的分解温度。如此，进行将温度调整后的轻合金金属溶液2向套筒47内供给的供给行程。另外，可将添加到金属溶液2中的增粘材料和发泡材料经所设置的加料器投入料斗53中，或者将添加了规定量的增粘材料和发泡材料的金属溶液2投入料斗53中。
之后，将金属溶液2向套筒47的上部供给，由各温度调整机构51，将金属溶液2温度调整和保持在液相线温度以上但小于发泡材料的分解温度，由套筒47内的混合部45转动螺杆44，并在搅拌金属溶液2的搅拌工序中，使发泡材料均匀分散。另外，只添加增粘材料的金属溶液2向套筒47内供给时，通过与混合部45相对应地相对套筒47设置惰性气体定量供给装置(未图示)，在搅拌并分散增粘材料之际，相对金属溶液2以规定比例供给作为发泡材料的惰性气体，可在金属溶液2内均匀地分散惰性气体。
此时，柱塞式注射机50的柱塞48如图3所示前进到关闭连通通路41的位置。然后，通过套筒47内的螺杆44回转的同时后退，在螺杆44与连通通路41之间形成使前述的计量部6变化的贮存部46。在该贮存部46中进行1次计量。此时，贮存部46由螺杆44的后退量加以调整至具有比注射程度的金属溶液量要大的容积。另外，该螺杆44即可以为停止回转下后退的构件也可以是边回转边后退的构件。另外，在螺杆44的前端部可设有前述的防逆流机构。
接下来，进行使连通通路41开放，柱塞注射机50的柱塞48后退，通过连通通路41从套筒47向可在缸体42内前方的计量部49中导入金属溶液2并计量的计量行程。该计量行程如图4所示，在使柱塞48后退的同时，使套筒47内的螺杆44前进(向下方移动)。然后，柱塞48一直后退到相应于成形品体积设定的规定的位置期间，作用上螺杆44所致的加压力，同时，将轻合金金属溶液2形成于缸体42前方的计量部49通过施加并压入的正压而进行2次计量。
如此，因预先以规定的比例向金属溶液2中添加增粘材料和发泡材料，保持在小于发泡材料的分解温度后，导入注射成形装置43，并在注射成形装置43内搅拌，可使增粘材料和发泡材料均匀分散，每次注射的发泡状态的差异较小。
之后，在结束压入所致的计量时，如图5所示，由螺杆44关闭连通通路41，防止来自计量部49的轻合金金属溶液2的逆流。另外，计量之际，柱塞注射机50的缸体42前端的喷嘴部52由阀机构12关闭。
如此，2次计量结束后，柱塞在注射前，进行金属溶液2由各温度调整机构51温度调整为发泡材料的分解温度以上，同时，通过柱塞48停止后退，在容积成为一定状态的计量部49内促进分解，使金属溶液2成为加压状态以抑制其发泡的加压工序。也就是，随着由温度调整机构51将在计量部49内的轻合金金属溶液2升温到发泡材料分解的温度，发泡材料立刻开始分解，以产生气体成分，但因由柱塞48的背压抑制了容积的增大，从而金属溶液2在加压状态下抑制了其发泡。
接着，进行在加压工序被抑制发泡的金属溶液2通过柱塞48前进而向在缸体42前方、与缸体42内部连通的金属模24内注射的注射发泡工序，以进行成形体的成形。
并且，在向金属模24注射之际，可使用与前述方法同样，向金属模24内注射的轻合金金属溶液2的注射量计量注射，其注射量与金属模24内容积的量相同，将金属模只开启发泡程度以获得发泡成形体的方法，以及向金属模24内注射的轻合金金属溶液2的注射量至少只是发泡程度地注射，在容积一定的金属模内获得发泡成形体的方法。
根据使用以上的注射发泡成形装置40的注射发泡成形方法，在注射前，发泡材料分解并产生气体成分，但由于因柱塞48停止，容积成为一定状态，抑制了金属溶液2的发泡(气体成分的膨胀)，通过在注射后，在金属模24内，一气开放压力来发泡，金属溶液2立刻遍布至金属模24的边角，金属模24的复制性良好，可成形复杂形状的发泡成形体。另外，与前述实施例同样，通过在金属模内由减压机构减压，能够进一步提高复杂形状的发泡成形体的成形性。
另外，即使在使用前述的注射发泡成形装置1，40，并由惰性气体定量供给装置(未图示)将作为发泡材料的惰性气体相对金属溶液2以规定比例供给时，也与前述同样，由套筒7，47的混合部5，45搅拌，使惰性气体分散后，为了将金属溶液2向金属模24内注射，计量规定量，并向金属模24内注射。向金属模24注射前，由温度调整机构10，51升温时，促进气体成分的膨胀，但用注射发泡成形装置1停止螺杆4后退，而用注射发泡成形装置40停止柱塞48的后退，抑制了容积的增大，在如此加压状态下，抑制了金属溶液2的发泡(气体成分的膨胀)。通过开放喷嘴部13，52的阀机构12的同时，使螺杆4、柱塞48前进，而将轻合金金属溶液2向金属模24内注射，使作用于金属溶液2上的加压力一气开放并发泡，来进行成形体的成形。
由于即使在发泡材料中使用惰性气体时，惰性气体也以一定比例向金属溶液2内供给，以均匀分散，从而每次注射的发泡状态的差异较小，能够形成大致均匀的多孔构造的发泡成形体。
进一步对使用在套筒上设置前述的惰性气体定量供给装置的注射发泡成形装置40，并从套筒供给作为发泡材料的Ar气体的场合加以说明。
与前述同样，从溶解炉向要供给料斗53的轻合金金属溶液2中添加增粘材料。此时，由料斗53的温度调整机构温度调整到液相线温度以上。
如此，温度调整后的金属溶液2向套筒47内供给，由温度调整机构51，将金属溶液2温度调整到液相线温度以上的同时，由混合部45搅拌，以使增粘材料分散。此时，从惰性气体定量供给装置(未图示)相对金属溶液2供给高温的Ar气体，从而Ar气体也在金属溶液2内分散。接着，金属溶液2朝套筒47下部的贮存部46送出。
向该贮存部46送出的金属溶液2内添加的增粘材料的添加量较小时，因通过套筒47内的螺杆44的回转所产生的金属溶液2的压力较小，不会发生克服螺杆44背压的压力。如此情况下，通过将混合部45的螺杆44朝螺杆用液压缸56的轴向驱动而后退，在金属溶液2的自重下，金属溶液2向贮存部46中送出。之后，由于螺杆44的前进(向下方移动)，产生向柱塞注射机50的计量部49送出的压力，因正压，将金属溶液2向计量部49送出。不用说，增粘材料的添加量较多，通过螺杆44的回转，在金属溶液2中产生克服螺杆背压的压力时，将金属溶液2向贮存部送出之际，未必需要缸体所致的驱动。
然后，计量的金属溶液2在注射前的计量部49内通过温度调整机构51升温，促进含有的Ar气体的膨胀，但因柱塞48的停止，容积成为一定状态，因抑制了发泡，在注射后的金属模24内，使压力一气开放，并发泡，从而金属溶液2立刻遍布至金属模24的边角，可获得发泡构造均匀分散的发泡成形体。
下面，对本发明的注射发泡成形装置的又一实施例加以说明。本实施例的注射发泡成形装置除了后述方面外，与前述的注射发泡成形装置1或注射发泡成形装置40为同样的装置结构。因此，省略了对相同方面的说明，只对不同方面加以说明。
该注射发泡成形装置的结构为，添加增粘材料和高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液被分散和计量后，从注射喷嘴向金属模内注射，注射时金属溶液通过喷嘴之际，具有可将金属溶液的温度升温到发泡材料的分解温度以上的喷嘴加热机构。另外，喷嘴加热机构可使用设置在注射喷嘴外周上的电阻加热器或感应加热器等公知的加热机构，但更好地是升温时间可缩短的感应加热器。
另外，根据使用该注射发泡成形装置的注射发泡成形方法，由于是与前述实施例同样，准备有预先以一定比例添加增粘材料和发泡材料的金属溶液，并将其加以搅拌和均匀地分散增粘材料和发泡材料，从而在每次注射的发泡状态的差异较小。
另外，金属溶液在计量时，将其温度通过温度调整为小于发泡材料的分解温度来抑制发泡，并且在向金属模内注射前通过注射喷嘴时，升温到发泡材料的分解温度以上，在通过注射喷嘴时(向金属模内的注射前)，通过发泡材料分解并产生的气体成分，在注射后，金属模内急速地发泡。为此，无需将金属模再次加热到发泡材料的温度分解以上，提高了生产性。
以上以例示实施例的方式说明了本发明，但本发明并不限于此，在不超出本发明的技术范围内可进行变更。
例如，可以在料斗和与之相连的套筒的供给口部分设有挡件，金属溶液从料斗向套筒中的供给可间歇进行。如此，增粘材料和发泡材料以一定比例向贮存在料斗内的金属溶液中的添加容易进行。
另外，在用本实施例的注射发泡成形装置40进行的注射发泡成形方法中，使螺杆44后退，由形成于套筒47前方的贮存部46进行1次计量，接着使柱塞48后退，由可处于缸体42内前方的计量部49，通过使螺杆44前进，借助于连通通路41而从套筒47导入金属溶液2来进行计量，但可以接着螺杆44所致的搅拌，不使螺杆44后退地回转，同时，由可使柱塞48后退的计量部49导入金属溶液2并进行计量。如此，无需螺杆用液压缸56，可简化装置结构，能够省略1次计量动作。
另外，通过在螺杆用液压缸21，56，柱塞用液压缸57的液压回路中设有压力计或压力传感器等压力检测机构，可检测出使金属溶液升温到发泡材料的分解温度以上之际的螺杆或柱塞48上产生的背压。由此，根据随着金属溶液2的升温的背压变化，能够推定金属溶液2的升温状态或发泡材料的分解状况。
另外，通过检测出背压的变化，也可用于将其检测值作为控制参数，压力控制液压缸，来控制金属溶液2的发泡状态。即，在注射前将金属溶液2的一部分发泡，使一部分发泡状态的金属溶液2成为加压状态，并抑制其以上的发泡，并通过该金属溶液2向金属模24内注射，控制未发泡部分在金属模24内急剧发泡时，能够控制注射前(计量时)的金属溶液2成为所希望的发泡状态。另外，将金属溶液2成为一部分发泡状态不取决于液压缸的压力控制的话，也可以由液压缸的位置控制进行。
此外，本发明记载了上述的优选实施例，但本发明并不限于此。应当理解到在不超出本发明的精神和范围内可采用其他的各种实施例。
产业上的可利用性本发明的注射发泡成形方法和注射发泡成形装置，因至少在注射前，金属溶液被温度调整在发泡材料的分解温度以上，同时，在加压状态下抑制了发泡，从而各批料间的发泡状态的差异变小。另外，在注射前，尽管发泡材料产生分解，但因计量部内的容积处于一定状态，抑制了金属溶液的发泡，金属溶液成为加压状态。为此，金属溶液在注射后，因在金属模内一气开放压力并发泡，立刻遍布至金属模的边角，金属模的复制性良好，可成形复杂形状的发泡成形体。此外，因金属模温度无需加热到发泡材料的分解温度以上，提高了生产性。
权利要求
1.一种轻合金的注射发泡成形方法，将每次以一定比例添加有增粘材料和在高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液保持在小于所述发泡材料的分解温度的温度下，接着，搅拌所述金属溶液并使所述增粘材料和发泡材料分散后，计量应向金属模内注射的规定量，向所述金属模内注射以形成轻合金的发泡成形体，其特征在于，所述金属溶液至少在所述注射前被温度调整为所述发泡材料的分解温度以上，同时，在加压状态下抑制发泡。
2.一种轻合金的注射发泡成形方法，将每次以一定比例添加有增粘材料和在高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液保持在小于所述发泡材料的分解温度的温度下，将所述金属溶液向具有搅拌功能和计量功能以及注射功能的注射成形装置导入，搅拌所述金属溶液并使所述增粘材料和发泡材料分散后，计量应向金属模内注射的规定量，向所述金属模内注射以形成轻合金的发泡成形体，其特征在于，所述金属溶液至少在所述注射前被温度调整为所述发泡材料的分解温度以上，同时，在加压状态下抑制发泡。
3.按照权利要求1所述的轻合金的注射发泡成形方法，其特征在于，搅拌所述金属溶液之际，所述金属溶液的温度小于所述发泡材料的分解温度。
4.按照权利要求2所述的轻合金的注射发泡成形方法，其特征在于，搅拌所述金属溶液之际，所述金属溶液的温度小于所述发泡材料的分解温度。
5.一种轻合金的注射发泡成形方法，将添加有规定量的增粘材料的轻合金金属溶液加以搅拌，以分散所述增粘材料，在所述金属溶液内以一定比例供给作为发泡材料的惰性气体的同时进行搅拌以使所述惰性气体分散后，计量所述金属溶液应向金属模内注射的规定量，向所述金属模内注射以形成轻合金的发泡成形体，其特征在于，通过至少在从供给所述惰性气体起到进行所述注射前使所述金属溶液成为加压状态来抑制其发泡。
6.按照权利要求5所述的轻合金的注射发泡成形方法，其特征在于，所述加压状态是通过用螺杆进行所述搅拌产生的推压力而成。
7.按照权利要求1所述的轻合金的注射发泡成形方法，其特征在于，使所述金属溶液的注射量相对金属模内容积只减少发泡量地进行注射，通过脱离所述加压状态，使所述金属溶液在所述金属模内发泡，以获得发泡成形体。
8.按照权利要求2所述的轻合金的注射发泡成形方法，其特征在于，使所述金属溶液的注射量相对金属模内容积只减少发泡量地进行注射，通过脱离所述加压状态，使所述金属溶液在所述金属模内发泡，以获得发泡成形体。
9.按照权利要求5所述的轻合金的注射发泡成形方法，其特征在于，使所述金属溶液的注射量相对金属模内容积只减少发泡量地进行注射，通过脱离所述加压状态，使所述金属溶液在所述金属模内发泡，以获得发泡成形体。
10.按照权利要求1所述的轻合金的注射发泡成形方法，其特征在于，使所述金属溶液的注射量为与金属模内容积相同的量进行注射，并且通过使所述金属模只开启发泡程度的容积类脱离所述加压状态，使所述金属溶液发泡以获得发泡成形体。
11.按照权利要求2所述的轻合金的注射发泡成形方法，其特征在于，使所述金属溶液的注射量为与金属模内容积相同的量进行注射，并且通过使所述金属模只开启发泡量的容积来脱离所述加压状态，使所述金属溶液发泡以获得发泡成形体。
12.按照权利要求5所述的轻合金的注射发泡成形方法，其特征在于，使所述金属溶液的注射量为与金属模内容积相同的量进行注射，并且通过使所述金属模只开启发泡量的容积来脱离所述加压状态，使所述金属溶液发泡以获得发泡成形体。
13.一种轻合金的注射发泡成形方法，其特征在于，将每次以一定比例添加有增粘材料和在高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液温度调整为小于所述发泡材料的分解温度，接着，将所述金属溶液向具有设置成可自由回转和自由进退的螺杆的套筒内供给，通过使所述螺杆回转来搅拌所述金属溶液并使所述增粘材料和发泡材料分散后，通过使螺杆边回转边后退，用形成于套筒前方的计量部计量所述金属溶液，至少在在注射前将所述金属溶液温度调整成所述发泡材料的分解温度以上，同时，通过所述螺杆停止后退，在容积成为一定状态下的计量部内，使金属溶液成为加压状态，抑制其发泡，而通过使所述螺杆前进，所述金属溶液向金属模内注射，以获得发泡成形体。
14.一种由注射发泡成形装置所致的轻合金的注射发泡成形方法，该注射发泡成形装置具有内部带有螺杆的套筒，和通过连通通路而在前方与所述套筒连通且内部带有柱塞的缸体，包括如下工序(a)将每次以一定比例添加有增粘材料和在高温下分解并产生气体成分的发泡材料，并且温度调整和保持在小于所述发泡材料的分解温度的轻合金金属溶液向所述套筒内供给的供给工序，(b)在所述套筒内，通过使所述螺杆回转，搅拌所述金属溶液并使所述增粘材料和发泡材料分散的搅拌工序，(c)所述柱塞后退，通过所述连通通路将所述金属溶液从所述套筒内向处于缸体内前方的计量部导入并计量的计量工序，(d)所述金属溶液至少在注射前被温度调整为所述发泡材料的分解温度以上，同时，通过所述柱塞停止后退，在成为一定状态下的计量部内产生气体成分，从而使所述金属溶液成为加压状态以抑制其发泡的加压工序，(e)将在所述加压工序中抑制了发泡的金属溶液向通过使所述柱塞前进而在所述缸体前方与缸体内部连通的金属模内注射并发泡成形的注射发泡工序。
15.一种轻合金的注射发泡成形方法，将每次以一定比例添加有增粘材料和在高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液保持在小于所述发泡材料的分解温度的温度，搅拌所述金属溶液并使所述增粘材料和发泡材料分散，之后，计量所述金属溶液应向金属模内注射的规定量，通过注射喷嘴向金属模内注射以形成轻合金的发泡成形体，其特征在于，所述金属溶液至少在向金属模内注射前被升温到所述发泡材料的分解温度以上。
16.按照权利要求15所述的轻合金的注射发泡成形方法，其特征在于，所述金属溶液在通过所述喷嘴之际被升温到所述发泡材料的分解温度以上。
17.一种轻合金的注射发泡成形装置，其特征在于，具有其内部供给添加了增粘材料和高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液、由其内部可自由回转地设置的搅拌机构搅拌所述金属溶液并使所述增粘材料和发泡材料分散的筒状部件，在所述筒状部件的内部可自由进退地设置、通过后退在所述筒状部件前端与所述筒状部件协同地形成计量所述金属溶液的计量部、而通过前进将产生了气体成分的金属溶液向与所述计量部连通的金属模内注射的可动部件，在计量结束的状态下、以将所述金属溶液保持在加压状态下而可抑制其发泡的方式、克服产生了所述气体成分之际的所述筒状部件的内压增加以保持所述可动部件的位置的位置保持机构。
18.按照权利要求17所述的轻合金的注射发泡成形装置，其特征在于，所述位置保持机构为设置在使所述可动部件进退的液压缸的液压回路上的电磁阀，可将出入液压缸的油截断。
19.按照权利要求17所述的轻合金的注射发泡成形装置，其特征在于，所述可动部件由可自由回转的搅拌螺杆构成。
20.按照权利要求17所述的轻合金的注射发泡成形装置，其特征在于，所述筒状部件由搅拌所述金属溶液的套筒和与之相连以将所述搅拌的金属溶液导入和计量的缸体构成，所述可动部件为设置在所述缸体内的柱塞。
21.一种轻合金的注射发泡成形装置，其特征在于，具有带有供给添加了增粘材料和高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液、并可将该金属溶液从小于所述发泡材料的分解温度温度调整到分解温度以上的温度调整机构，通过由所述温度调整机构将所述金属溶液调整到所述发泡材料的分解温度以上，可在其内部产生气体成分的套筒；在该套筒内部可自由回转以及进退地设置、通过回转搅拌所述金属溶液并使所述增粘材料和发泡材料，通过后退在所述套筒前端与该套筒协同地形成的计量部、而通过前进将计量的金属溶液从所述套筒内向金属模内注射结构的螺杆；在计量结束的状态下、以将所述金属溶液保持在加压状态下而可抑制其发泡的方式、克服产生所述气体成分之际的所述套筒的内压增加以保持所述螺杆的位置的位置保持机构。
22.一种轻合金的注射发泡成形装置，其特征在于，具有带有供给添加了增粘材料和高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液、并可将该金属溶液温度调整到小于所述发泡材料的分解温度的第1温度调整机构，同时，由可自由回转地设置在内部的螺杆搅拌所述金属溶液以使所述增粘材料和发泡材料分散的套筒；具有与该套筒相连以可将所述金属溶液温度调整为所述发泡材料的分解温度以上的第2温度调整机构的缸体；在该缸体内部可自由进退地设置、通过后退在缸体前端与该缸体协同地形成计量所述金属溶液的计量部、且通过前进将计量的金属溶液从所述缸体内向金属模内注射的柱塞；在计量结束的状态下、以将所述金属溶液保持在加压状态下而可抑制其发泡的方式、克服产生所述气体成分之际的所述缸体的内压增加以保持所述柱塞的位置的位置保持机构。
23.一种轻合金的注射发泡成形装置，其特征在于，具有其内部供给添加了增粘材料和高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液、由其内部可自由回转设置的搅拌机构搅拌所述金属溶液并使所述增粘材料和发泡材料分散的筒状部件，在所述筒状部件的内部可自由进退地设置、通过后退在所述筒状部件前端与所述筒状部件协同地形成计量所述金属溶液的计量部、而通过前进经注射喷嘴将金属溶液向与计量部连通的金属模内注射的可动部件，将所述金属溶液在通过所述喷嘴之际可升温到所述发泡材料的分解温度以上的喷嘴加热结构。
全文摘要
本发明的注射发泡成形方法和注射发泡成形装置为，在将每次以一定比例添加有增粘材料和高温下分解并产生气体成分的发泡材料的轻合金金属溶液(2)保持在所述发泡材料的小于分解温度的温度下，接着，搅拌所述金属溶液并使所述增粘材料和发泡材料分散后，计量应向金属模(24)内注射的规定量，向所述金属模(24)内注射以将形成轻合金的发泡成形体的轻合金注射发泡成形之际，所述金属溶液(2)至少在所述注射前被温度调整为所述发泡材料的分解温度以上，同时，在加压状态下抑制发泡。
文档编号B22D25/02GK1671872SQ0381811
公开日2005年9月21日 申请日期2003年7月30日 优先权日2002年7月31日
发明者田中达也, 山口和郎, 六车武, 西诚治 申请人:株式会社神户制钢所