压铸套筒的翻新方法和翻新的压铸套筒的制作方法_2

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筒11的外周面之内与前端部Ila邻接的位置形成有环状凸缘部11c,前端环构件2被螺钉51,51固定在环状凸缘部Ilc上,防止从外筒11的前端部Ila的偏移。
[0042]外筒11在后端面Ilb附近具有开口部lld,内筒12在与外筒11的开口部Ild匹配的位置具有开口部12a。连通的两个开口部lld、12a构成熔液的供给口 7。外筒11的尺寸,例如可设为内径90?180mm、夕卜径150?300mm、轴向的全长600?1300mmo
[0043]在外筒11的外周面之内环状凸缘部Ilc与开口部Ild之间设有2个圆环状保持面lle、llf。圆环状保持面lle、llf,因为每逢翻新就会被加工成圆筒状外形,所以优选为比外筒11的外周面的其他部分更大的外径。具体来说,优选使圆环状保持面IleUlf比外筒11的外周面的其他的部分高0.5?6_左右。在该例中,圆环状保持面IleUlf的数量为2个,但当然是非限定性的,无论是I个还是3个以上都可以。但是,由2个圆环状保持面lie、Ilf将套筒I固定在压铸机上最为稳定,因此优选。圆环状保持面lie、Ilf加工成圆筒状外形的加工能够通过切削、磨削或研磨进行。
[0044](b)扩径层
[0045]在翻新的套筒I中,在外筒11的圆环状保持面IleUlf形成有扩径层8、8。扩径层8、8是为了吸收因旧的内筒12的热拆除和新的内筒12的热套造成在外筒11的外周面发生的变形,而在圆环状保持面IleUlf上形成的。扩径层8、8从成膜速度的观点出发,优选为镀层、喷镀层或堆焊层,但当然不是限定性的。所形成的扩径层8、8被磨削成圆筒状外形。
[0046]扩径层8无论是镀层、喷镀层或堆焊层的哪一种情况,在比需要的厚度形成得厚之后,均优选磨削至预期的厚度。通常,因内筒11的更换而产生的外筒11的圆环状保持面IleUlf的变形为10?100 μ m左右,因此,若还考虑反复翻新的情况,则优选使扩径层8为比其厚得多的50?1000 μ m左右。还有,圆环状保持面IleUlf的变形,意思是外筒11的外表面在圆环状保持面IleUlf中偏离正圆,根据在圆环状保持面IleUlf的轴向的多处测量到的正圆度进行评价。
[0047](I)镀层的情况
[0048]镀层优选由硬质金属构成,具体来说,优选为Cr镀层或Ni镀层。从耐腐蚀性、耐热性及硬度的观点出发,最优选Cr镀层。Cr镀层是Cr层、Cr-Ni等。Cr层的组成,例如含有0.2?0.5质量%的氧和0.03?1.0质量%的氢,余量是Cr。当然,也可以利用来自镀浴组成、添加剂或不可避免的杂质的元素来置换Cr的一部分。Ni镀层是Ni层、N1-P层等。Ni镀层以化学镀和电镀的哪一种都能够形成,但从成膜速度的观点出发,优选电镀的方法。
[0049]若在热套新内筒12之前形成Cr镀层,则镀层由于热套时的加热而被氧化,或可能有微细的裂纹侵入。这种情况下,从容易通过目视确认表面状态这一观点出发,优选在新内筒12热套之后形成镀层。具体来说,优选Cr镀层的形成在新内筒12的热套后,Ni镀层的形成无论在新内筒12的热套之前或之后都可以。不过,如果对应设计尺寸,且能够以保持构件牢固地固定,则即使存在裂纹也没有问题。
[0050](2)喷镀层的情况
[0051]由于喷镀,外筒11自身也被加热,因此优选在热套新内筒12之前形成喷镀层。喷镀例如能够使用铬或铬合金,但也可以使用与外筒相同的材料。喷镀法中,有使用线状的喷镀材料的线材火焰喷镀法,使用棒状的喷镀材料的棒材火焰喷镀法,使用喷镀材料的粉末的粉末火焰喷镀法,利用2条金属丝之间的电弧放电的电弧喷镀法等。
[0052](3)堆焊层的情况
[0053]堆焊的情况也是外筒11被加热,因此优选在热套新内筒12之前形成焊接层。堆焊能够使用铁系的焊条等,也可以使用与外筒相同的材料。堆焊的金属与外筒11牢固地密接。作为焊接法,能够使用TIG焊接或MIG焊接。
[0054](c)外筒和内筒
[0055]形成外筒11的金属,优选为从20°C至300°C的平均热膨胀系数为IXlO6?5X10 6/°C,从20°C至600°C的平均热膨胀系数为5X 10 6/°C以上的高强度低热膨胀性金属。这样的高强度低热膨胀性金属的一例,是在Fe-N1-Co系合金添加有一种以上的析出强化元素的物质,作为析出强化元素,可列举Al、T1、Nb等。这样的高强度低热膨胀性金属的优选的组成例,是N1:30?35质量%、Co:12?17质量%、Al:0.5?1.5质量%、Ti:1.5?3质量%、余量Fe。Al和Ti作为析出强化元素起作用。
[0056]作为形成内筒12的陶瓷,优选耐熔损性、耐磨耗性、耐热性、熔液保温性及抗咬合性优异的氮化硅或塞隆陶瓷等的氮化硅质烧结体。所述氮化硅质烧结体的组织,由氮化硅粒子或塞隆陶瓷粒子,和含有稀土类元素的晶界相构成。例如氮化硅的热膨胀系数,如图4中由A所示的从20°C至600°C约为3X 10 6/°C。
[0057]上述组成的高强度低热膨胀性金属的热膨胀系数在图4中由B表示。在550?600°C的热套温度下,由高强度低热膨胀性金属构成的外筒11和由氮化硅构成的内筒12的热膨胀系数的差大,因此,若外筒11使用高强度低热膨胀性金属,则与陶瓷制内筒的热套作业容易进行。另外,在压铸用套筒I内注入铝熔液时,外筒11通常被加热至大约300°C,但在此温度范围内,因为高强度低热膨胀性金属和氮化硅的热膨胀系数的差小,所以在外筒11与内筒12之间不会发生周向和径向的偏移。
[0058]用于外筒11的优选的高强度低热膨胀性金属的20°C?500°C的温度下的抗拉强度为590MPa以上,优选为690MPa以上。由此,能够针对于注射注入到套筒I内的熔液时的内部应力而充分地保护陶瓷制的内筒12。另外,优选外筒11在室温下,具有15%以上(特别是20%以上)的延伸率,20W/m.K以下的导热率及130GPa以上的杨氏模量。
[0059]热套于外筒11的前端部Ila的前端环构件2,优选由与外筒11有着相同热膨胀系数的金属构成。另外,前端环构件2在以耐热性或耐磨耗性为优先时,优选与内筒12具有同程度的耐热性或耐磨耗性。
[0060]在外筒11的内面,也可以设置具有半圆形、三角形、四角形等的截面形状的多个凹槽状孔隙部。孔隙部可以跨越外筒11的内面全长而设,也可以只在温度上升大的部分设置。
[0061](B)第二例
[0062]图5表示应用于本发明的翻新方法的压铸用套筒的第二例。在该套筒I中,在外筒11的前端部Ila也形成有扩径层9。扩径层9可以与形成于圆环状保持面lie、Ilf上的扩径层8、8相同。利用扩径层9,能够减小热套前端环构件2的外筒11的前端部Ila的正圆度。
[0063](C)第三例
[0064]图6表示应用了本发明的翻新方法的压铸用套筒的第三例。在该套筒I中,前端环构件2由螺钉52固定在外筒11上。
[0065](D)第四例
[0066]图7表示应用了本发明的翻新方法的压铸用套筒的第四例。在该套筒I中,在外筒11的前端部Ila也形成扩径层9,并且前端环构件2被螺钉52固定在外筒11上。根据这一构造,热套前端环构件2的外筒11的前端部Ila的正圆度变小。
[0067](E)第五例
[0068]图8表示应用了本发明的翻新方法的压铸用套筒的第五例。在该套筒I中,在外筒11的外周面未设置2个圆环状保持面lie、llf,扩径层8、8在外筒11的外周面直接形成。由这一构造,也能够成为适合于翻新的压铸用套筒。
[0069](F)第六的例
[0070]图9表示应用了本发明的翻新方法的压铸用套筒的第六例。在该套筒I中,在外筒11的外周面整体形成I个扩径层8。2个扩径层8、8的方法,虽然能够确实且容易地进行对保持构件的无间隙的固定,但用I个完整的扩径层8也不是不可能。
[0071][2]压铸用套筒的翻新方法
[0072]就压铸用套筒的第一例,以说详细地说明本发明的翻新方法,但本发明当然不限定于此,而是也能够同样地翻新其他例的压铸用套筒。
[0073](A)第一翻新方法的工序
[0074]图10表示本发明的压铸用套筒的第一翻新方法的工序。第一翻新方法适合扩径层8使用镀层的情况,但使用喷镀层或堆焊层时当然也可以进行。以形成镀层的情况为例,以下详细地说明第一翻新方法。首先,从内筒12到达更换期的套筒I的外筒11热拆除旧的内筒12 (工序SI),在外筒11内热套新内筒12(工序S2),在外筒11的外周面(2个圆环状保持面lle、llf)形成镀层8 (工序S3),将外筒11的镀层8加工(磨削)成圆筒状外形(工序S4)。如上述,也可以经由图10的工序将扩径层替换为喷镀层或堆焊层。
[0075](B)第二的翻新方法的工序
[0076]图11表示本发明的压铸用套筒的第二翻新方法的工序。第二翻新方法适合扩径层8使用喷镀层或堆焊层的情况,但使用镀层时当然也可以进行。以形成喷镀层或堆焊层的情况为例,以下详细地说明第二翻新方法。首先,从内筒12到达更换期的套筒I的外筒
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