专利名称：镁金属制品补强结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种镁金属制品补强结构，尤指其镁金属制品以镁合金经锻造加工所制 成，在其局部上设有复层的补强金属，藉此，而能有效增加结构强度，以对抗外部应力防止 断裂。
技术背景
由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后可获得极佳外观，故近五十年来铝已成为世界上 最为广泛应用的金属之一。其应用范围广泛，除了在建筑基材、航空工业、货柜运输、机械 设备、家用电器等中，甚至日常用品中凡是要使产品结构外表坚固美观，但仍能享有质轻、 易于携带的便利性，也都会使用到铝合金材料来制成，例如，婴儿推车把手、登山拐杖、登 山背架、登山扣环等。
事实上，铝金属为一种有害元素，若摄入过量，对健康不利，日常生活中自来水净化器 有铝的化合物，酸雨现象也能将铝元素间接地被吸收入水果、蔬菜及粮食内，铝质的炊具、 餐具可析出铝离子，甚至铝装易拉罐含铝量较玻璃瓶高出20倍。70年代末，专家发现，若大 量摄入铝，铝会在人体的神经细胞中积聚，损害神经细胞的功能。老人痴呆症病人脑内的铝 含量较正常人高出10至30倍。过量的铝还会妨碍人体正常钙、磷代谢，降低胃蛋白的活性，
引发骨质疏松、消化功能紊乱和提早衰老等问题。相反的，同属轻金属的镁元素则是构成骨 骼的主要成分，是人体不可缺少的矿物质之一。它能辅助钙和钾的吸收，具有预防心脏病、 糖尿病、夜尿症、降低胆固醇的作用。
镁是一种高性能轻型结构性材料，与其它材料相比具有多方面的优点。镁合金的比重为
1.7，是铝合金比重2.7的2/3，钢铁比重7.9的21%，其轻量化的优点十分明显。此外，镁合 金材料亦具有强度/重量比佳、刚性佳、耐冲击、耐磨，同时镁制品又可全部回收无污染， 符合环保、可吸收电磁波以及吸振性佳的特性，因而大受3C产业青睐。
在目前全球性轻量化、重环保的潮流下，镁合金已成为新时代结构用材料的宠儿，镁合 金发展极赋潜力，许多业界都尝试用镁合金来取代塑料或铝合金制品，但由于镁合金产品的 缺点原料成本比铝高；制造技术大多仍以压铸及半熔固态射出成型，因镁的流动性较差， 使得压铸制程对于厚度越薄的工件成型难度越高，产品不良率相对提升；会有热裂、氧化、 流纹、强度不足以及顶出变形的问题发生，且因其成品厚薄很难控制得当，故后段处理还得去毛边、补土、涂装、烤漆等，不但加工制造步骤相当繁琐，而且会使材料混渗毒性物质， 造成回收分类处理上的困扰，导致相关制品无法通过欧美先进国家的环保要求，为其缺点。为此，本发明人积极投入研发，在经不断实验后，终于将冲锻加工成功运用在镁合金工 件制造上使用，其材料经由锻造压縮后质地不但变致密且更为坚固，产品成型效果好可以制 成复杂结构，且生产快速能有效提升良品率，经冲锻后镁合金的表面光滑更有利后续加工， 并可有效免除原先压铸制程还需要去毛边、补土、涂装等烦琐的步骤。但，目前虽然可掌握用较先进铸造技术来对镁合金进行加工，但对于一些长条型的镁柱 或镁管来说，其在应用上当面对外部应力较大的部位，例如伸縮管相接之处，或手把转弯处 等，若使用单一镁合金材料来制成，在实用上结构强度仍嫌不足，恐有不耐受力容易断裂的 潜在问题。因此，如何将上述缺点摒除，提供一种结构精简以局部复层金属作为补强，而能大幅提 升镁合金结构强度，使有效对抗外部应力防止断裂，即是本实用新型所欲解决的技术重点所 在。实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种镁金属制品补 强结构，以镁合金经锻造加工制成，其局部上设有复层的补强金属，能有效增加结构强度， 以对抗外部应力防止断裂。为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是 一种镁金属制品补强结构， 其主要包括一镁金属制品，其特点是所述镁金属制品为镁合金锻造而成，其局部上设有复 层的补强金属。如此，藉由复层补强金属的增设，可有效增加结构强度，对抗外部应力防止断裂；特别 是在套环状钢材环围上设有镂空部或洼部，使结合时镁金属可填满进到镂空部或洼部， 一体 形成互咬以增加结合强度，而且当设于外部时，利用其镂空部填满后亦可自然产生线条图样 作为装饰，或当作止滑突点，甚至形成产品的标志，而可同时达到作为补强及装饰的双重实 用效果。
图l是本实用新型的组合剖面图。 图2是本实用新型制成扣环的示意图。 图3是本实用新型制成直管的示意图。 图4是本实用新型补强金属设于管口内部的示意图。图5是本实用新型补强金属设于管口外部的示意图。
图6是本实用新型制成伸縮管的剖示图。
图7是本实用新型制成弯管的示意图。
图8是本实用新型弯管制造的运作示意图。
图9是本实用新型制成具有止滑突点的把手示意图。
图10是本实用新型套环状钢材上设有镂空部的示意图。
图11是本实用新型制成具有止滑突点的把手示意图。
标号说明
1镁金属制品15止滑突点
16标志2补强金属
20短截钢材21套环状钢材
22镂空部3扣环
4直管41口端
45伸縮管5弯管
55把手
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的构成内容及其它特点，兹举本实用新型的较佳实施例，并 配合附图详细说明如下
如图l至图ll所示，本实用新型为一种镁合金制品补强结构，其主要包括
一镁金属制品l，其是以镁合金经锻造加工所制成，其局部上设有复层的补强金属2;
其中该镁金属制品l可具有一长条形外观，或设成板状体或块状体，而该补强金属2可为 一短截钢材20，或具有同等钢韧度的金属材料。
藉此，使其结构组成时，可用螺接、锻接、黏接等方式，在镁金属制品l受力的重要局 部上设有复层的补强金属2，故能有效增加结构强度，用复层的补强金属2来对抗外部应力， 以防止镁金属制品l从中断裂。
尤其，以锻接方式结合时，在镁金属及复层金属软化，置于模具内受压结合成型，其温 度较高的补强金属2在压入温度较低的镁合金中后，该补强金属2还会再对镁金属进行热交换
间接加温，促使镁合金温度更为提升，令两者更为相溶呈共晶状态紧接一体，故组合结构所 产生结合强度更佳。
而且，因为该镁金属制品l是利用锻造加工技术，不但成型效果好，可以制成各种复杂
6结构，生产快速能有效提升良品率，经冲锻后镁金属制品l的表面也可更为光滑，有利后续 容易加工。另外，在实用上，本实用新型具有相当广泛的用途，例如图2所示，可将长条型镁金属 制品1制成实心多折的登山扣环3等相关制品，使登山者配带时可明显减重，且在其结构上， 因扣环3转弯处内部，埋置有弧形的短截钢材20，故使其结构可承受更大的载重不易断裂。或是，如图3至图5所示，该镁金属制品1亦可为直管4或前后不等径的锥管(图未示)， 而该补强金属2则可设为套环状钢材21，以埋设在镁制直管口端41的内部，或套设有管口端 41的外部。如图6所示，利用这种不同大小的套环状钢材21，分别置在不同口径的直管4或锥管口端 41的内、夕卜，即可进一步应用互套组接成一伸縮管45，用来作为登山伸縮拐杖或伸縮警棍等 相关制品，并藉其伸縮关节部位内外具有互套的套环状钢材21作为补强，使产品更为耐用可 承受外力而不易爆口裂开。请参见图7所示，其中该镁金属制品1也可设为弯管5，而该补强金属2可为弧形套环状钢 材21，以埋设弯管5转弯处的内部，或套设在弯管5的转弯处的外部。制造时，因为镁金属制 品l是采锻造加工，故组合时可如图8所示，用口径对差较大的不同管材先行互套，再置入模 内冲锻挤縮成型，利用这种方式可方便制成具有弯折的把手55，如图9所示的双折的自行车 把手55或单折的婴儿车把手(图未示)等相关制品。除此，如图9至图11所示，若为了增进结合强度，其套环状钢材21的环围上亦设有镂空 部22或洼部(图中未示)，使结合时镁金属可填满进到镂空部22或洼部， 一体形成互咬以增 加结合强度，而且结合时该套环状钢材21若是设在镁制直管4或弯管5的外部，当镁金属填满 镂空部22或洼部后，亦可自然产生线条图样以作为装饰，或当作止滑突点15，甚至形成产品 的标志16，如此即可同时达到作为补强及装饰的双重实用效果。综上所述，本实用新型作为镁合金的冶金性质及物理特性最佳应用，其不但可使镁金属 制造成型上更为容易，而且质地坚硬、良品率大幅提高，并在局部位置上又可以复层金属来 作为补强，而能有效增加结构强度，用以对抗外部应力防止断裂。
权利要求1.一种镁金属制品补强结构，其主要包括一镁金属制品，其特征在于所述镁金属制品为镁合金锻造而成，其局部上设有复层的补强金属。
12.如权利要求l所述的镁金属制品补强结构，其特征在于所述镁 金属制品与补强金属螺接、锻接、或黏接。
13.如权利要求l所述的镁金属制品补强结构，其特征在于所述镁金属制 品为板状或块状。
专利摘要本实用新型涉及一种镁金属制品补强结构，其主要包括一镁金属制品，所述镁金属制品为镁合金锻造而成，其局部上设有覆层的补强金属。如此，藉由覆层补强金属的增设，可有效增加结构强度，对抗外部应力防止断裂。
文档编号F16S3/00GK201170433SQ20072020169
公开日2008年12月24日 申请日期2007年12月19日 优先权日2007年12月19日
发明者萧锦雪, 高英宏 申请人:锦通科技金属有限公司