Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Gerät zum Schaumspritzgießen zum Aufschäumen einer Schmelze aus einer Leichtmetall-Legierung, um ein aufgeschäumtes geformtes Produkt zu bilden.

Für die herkömmliche Herstellung eines aufgeschäumten Metalls sind die folgenden Verfahren bekannt: In einem Verfahren, das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 1-51528 offenbart ist (Technik 1), werden ein Eindickmittel und ein Treibmittel zu einem geschmolzenen Metall zugegeben, gefolgt von heftigem Rühren. Die gesamte Form wird auf den Schmelzpunkt des geschäumten Metalls oder höher erhitzt, das heftige Rühren wird beendet, um einen Aufschäumvorgang zu beginnen, in welchem die Luft in der Form durch Ausdehnen einer Anzahl von Blasen abgelassen wird, die durch thermische Zersetzung des Treibmittels erzeugt werden, um einem geschäumten Metall zu ermöglichen, den inneren Abschnitt der Form vollständig zu füllen, wodurch die Form in einem verschlossenen Zustand ausgefüllt wird, so dass eine einheitliche Zellenstruktur unter dem Gleichgewicht des Drucks durch den Anstieg des Innendrucks durch die Blasen gebildet wird. Das sich ergebende aufgeschäumte Metall wird gekühlt und in der Form koaguliert.

In einem Verfahren, das in dem US Patent Nr. 2,983,597 offenbart ist (Technik 2), wird ein hydriertes Metall mit einem geschmolzenen Metall gemischt und zersetzt und das Metall durch die Erzeugung von Wasserstoffgas aufgeschäumt. Ferner wird ein zweites legiertes geschmolzenes Metall von einer Halbwegschnecke zugeführt, während eine Mischung eines geschmolzenen Metalls und eines hydrierten Metalls durch eine erste Schnecke bei einer Gaszersetzungstemperatur oder niedriger extrudiert werden, um eine kontinuierliches Schaumformgebung durch die Erzeugung von zersetztem Gas auszuführen.

In einem Verfahren, das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2002-511526 offenbart ist (Technik 3), wird ein geformtes Produkt durch Verdichten eines Treibmittels und eines Metallpulvers, Erhitzen des sich ergebenen halbfertigen Materials in einer Form auf einen Schmelztemperaturbereich, um dem Material das Aufschäumen zu ermöglichen, gefolgt von Kühlen, erhalten.

In einem Verfahren, das in dem offen gelegten japanischen Patent Nr. Hei 9-421780 offenbart wird (Technik 4), wird als eine Lösung der Probleme eines Verfahrens zum Zugeben eines Treibmittels zu einem geschmolzenen Metall, um Wasserstoff zu erzeugen, wodurch das Metall aufgeschäumt wird, und eines Verfahrens zum Mischen eines Treibmittels zu einem Metallpulver gefolgt von Verdichtungsformgebung und dann Aufschäumen des Metalls in einer Form durch Aufheizen, ein aufgeschäumtes Metall erhalten durch Zugeben von 0,1 % bis 5 % (beruhend auf dem Gewicht) Titanhydroxid zu einem Metall mit einem Schmelzpunkt von 420 °C oder höher, gleichmäßiges Dispergieren desselben durch heftiges Rühren und dann Einspritzen der Schmelze in eine Form, erneutes Aufheizen der Schmelze in der Form auf 630 °C oder höher, um der Schmelze das Aufschäumen zu ermöglichen, gefolgt von Kühlen und Koagulation.

Diese Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Metalls der Techniken 1 bis 4 haben jedoch die folgenden Probleme. Technik 1 benötigt viel Zeit zum Aufheizen, da das geschmolzene Metall aufgeheizt und in der Form heftig gerührt wird, und weist ein Problem mit der Produktivität auf, da die gleiche Form ebenso für das Kühlen nach dem Aufschäumen verwendet wird. Ferner wird eine große Form benötigt, um ein großes geformtes Produkt zu bilden. Im Fall einer großen Form ist, da das Aufheizen und das Kühlen nur von dem wärmeleitfähigen elektrischen Heizen von der Wandfläche abhängt und ein Metall mit einer physikalischen Eigenschaft der exzellenten Wärmeisolationseigenschaft als geschäumter Körper zum Zeitpunkt des Kühlens gebildet wird, weiterhin viel Zeit im Ergebnis notwendig.

In Technik 2 (zum Beispiel in DE 1164102)] können, obwohl ein Metallkörper kontinuierlich durch Aufschäumen mit Wasserstoffgas ähnlich zu Technik 1 gebildet werden kann, ein geformtes Produkt einer gewünschten dreidimensionalen Form oder ein geformtes Produkt mit einer komplizierten Form nicht gebildet werden, da eine Funktion des Einspritzens in eine Form nicht vorgesehen ist. Da die Steuerung zum Konstanthalten des Mischungsverhältnisses des geschmolzenen Metalls zu dem Treibmittel wie Titanhydrid oder Magnesiumhydrid nur durch die Drehgeschwindigkeit der Schnecke mit einer Instabilität ausgeführt werden kann, kann weder die Zufuhrrate des Treibmittels konstant gehalten werden, noch wird das Aufschäumverhältnis stabilisiert. Demzufolge wird die Streuung der Produktqualität (Aufschäumzustand) erhöht.

In Technik 3 (zum Beispiel in US 5,865,237) wird es notwending, das Pulver zum Erhalten eines gleichmäßigen geformten Körpers gleichmäßig zu mischen, und dies erfordert viel Zeit und steigende Kosten. Obwohl ein dreidimensional geformtes Produkt erhalten werden kann, ist die Steuerung der Temperatur und der Zeit beim Aufschäumen durch die Gaszersetzung und beim Schmelzen des Metallpulvers schwierig. Folglich ist es schwierig, ein aufgeschäumtes geformtes Produkt mit gleichmäßigen Zellen zu erhalten.

In Technik 4, obwohl eine dreidimensionale Form geformt werden kann, wird viel Zeit benötigt, um die Schmelze auf 630 °C oder höher in der Form erneut zu erhitzen, ähnlich zu dem Problem von Technik 1, und es gibt ein Problem mit der Produktionseffizienz. Da es eine Notwendigkeit zum Erhöhen einer Temperatur der Form auf 630 °C oder höher gibt, sind die Kosten für die Form hoch. Im Fall einer großen Form ist die Temperatursteuerung der Schmelze in der Form schwierig, so dass die Streuung der Qualität ansteigt.

Die vorliegende Erfindung weist folglich ein Ziel auf, ein Verfahren und ein Gerät zum Schaumspritzgießen einer Leichtmetall-Legierung zur Verfügung zu stellen, welches den Unterschied im Aufschäumzustand zwischen den Chargen mit guter Produktivität minimieren kann.

Die vorliegende Erfindung bezieht ein Verfahren zum Schaumspritzgießen einer Leichtmetall-Legierung ein, welches die Schritte umfasst; Halten einer Schmelze einer Leichtmetall-Legierung, die ein Eindickmittel und ein Treibmittel, das sich bei einer hohen Temperatur zersetzt, um eine gasförmige Komponente zu erzeugen, in entsprechend spezifizierten Prozentsätzen enthält bei einer niedrigeren Temperatur als die Zersetzungstemperatur des Treibmittels; Rühren der Schmelze, um das Eindickmittel und das Treibmittel zu dispergieren; Abmessen einer vorbestimmten Menge der Schmelze für das Einspritzen in eine Form; und Einspritzen der Schmelze in die Form, um einen aufgeschäumten geformten Gegenstand der Leichtmetall-Legierung herzustellen, in welchem die Schmelze in ihrer Temperatur auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder eine höhere Temperatur eingestellt ist, und ebenso durch unter Druck Setzen zumindest unmittelbar vor dem Einspritzen verhindert wird, dass dieser aufschäumt.

Da das Eindickmittel und das Treibmittel vorher zu der Schmelze in spezifizierten Prozentsätzen zugegeben werden, wird der Unterschied im Aufschäumzustand zwischen den Chargen minimiert. Obwohl die Zersetzung des Treibmittels unmittelbar vor dem Einspritzen hervorgerufen wird, wird das Aufschäumen der Schmelze unterbunden, da die innere Kapazität eines Messabschnitts konstant gehalten und die Schmelze in den unter Druck gesetzten Zustand gelegt wird. Da folglich die Schmelze den Druck auf einmal in der Form unmittelbar nach dem Einspritzen entspannt und aufschäumt, so dass sie sich in jede Ecke der Form verteilt, wird die Übertragungseigenschaft der Form verbessert, so dass die Bildung eines geschäumten geformten Gegenstands einer komplizierten Form ermöglicht wird. Da das Aufheizen der Form auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher unterlassen wird, wird die Produktivität verbessert.

Die vorliegende Erfindung bezieht ferner ein Verfahren zum Schaumspritzgießen einer Leichtmetall-Legierung ein, welches die Schritte umfasst; Halten einer Schmelze einer Leichtmetall-Legierung, die ein Eindickmittel und ein Treibmittel, das sich bei einer hohen Temperatur zersetzt, um eine gasförmige Komponente zu erzeugen, in entsprechenden spezifizierten Prozentsätzen enthält, bei einer niedrigeren Temperatur als die Zersetzungstemperatur des Treibmittels; Einführen der Schmelze in eine Spritzgussvorrichtung mit einer Rührfunktion, einer Messfunktion und einer Einspritzfunktion; Rühren der Schmelze, um das Eindickmittel und das Treibmittel zu dispergieren; Abmessen einer vorbestimmten Menge der Schmelze für das Einspritzen in eine Form; und Einspritzen der Schmelze in die Form, um einen aufgeschäumten geformten Gegenstand der Leichtmetall-Legierung herzustellen, wobei die Schmelze in ihrer Temperatur auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder eine höhere Temperatur eingestellt ist, und durch unter Druck Setzen zumindest direkt vor dem Einspritzen verhindert wird, dass diese aufschäumt.

Da die Schmelze, welche das Eindickmittel und das Treibmittel in spezifiziertem Prozentsätzen enthält, bei einer niedrigeren Temperatur als die Zersetzungstemperatur des Treibmittels gehalten, dann in die Einspritzvorrichtung eingeführt und in der Einspritzvorrichtung gerührt wird, werden das Eindickmittel und das Treibmittel dispergiert, so dass der Unterschied im aufgeschäumtem Zustand zwischen den Chargen minimiert wird. Obwohl die Zersetzung des Treibmittels unmittelbar vor dem Einspritzen hervorgerufen wird, wird das Rufschäumen der Schmelze unterbunden, da die innere Kapazität eines Messabschnitts konstant gehalten und die Schmelze in dem unter Druck gesetzten Zustand gelegt wird. Da folglich die Schmelze den Druck auf einmal in der Form unmittelbar nach dem Einspritzen entspannt und aufschäumt, so dass sie sich in jede Ecke der Form ausdehnt, ist die Übertragungseigenschaft der Form verbessert, so dass die Bildung eines aufgeschäumten geformten Gegenstandes mit einer komplizierten Form ermöglicht wird. Da ferner das Aufheizen der Form auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher unterlassen wird, wird die Produktivität verbessert.

Das Verfahren zum Schaumspritzgießen der Leichtmetall-Legierung der vorliegenden Erfindung wird dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Schmelze niedriger als die Zersetzungstemperatur des Treibmittels zum Zeitpunkt des Rührens der Schmelze ist.

Das Treibmittel kann gleichmäßig dispergiert werden, ohne in der Schmelze zersetzt zu werden, durch Halten der Temperatur der Schmelze bei einer niedrigeren Temperatur als die Zersetzungstemperatur des Treibmittels zum Zeitpunkt des Rührens der Schmelze.

Die vorliegende Erfindung bezieht ein Verfahren zum Schaumspritzgießen einer Leichtmetall-Legierung ein, welches die Schritte umfasst; Rühren einer Schmelze einer Leichtmetall-Legierung, die eine vorbestimmte Menge eines Eindickmittels enthält, um das Eindickmittel zu dispergieren; Zuführen eines Inertgases als Treibmittel in die Schmelze in einem spezifizierten Prozentsatz während des Rührens, so dass das Inertgas dispergiert wird; Abmessen einer vorbestimmten Menge der Schmelze für das Einspritzen in eine Form; und Einspritzen der Schmelze in die Form, um einen aufgeschäumten geformten Gegenstand der Leichtmetall-Legierung herzustellen, wobei durch unter Druck Setzen der Schmelze zumindest bis das Einspritzen durchgeführt wird und nach der Zufuhr des Inertgases verhindert wird, dass die Schmelze aufschäumt.

Die Schmelze, welche das Eindickmittel enthält, wird gerührt, um das Eindickmittel zu dispergieren, und eine vorbestimmte Menge des Inertgases wird in die Schmelze zugeführt und sofort durch Rühren mit einer Schnecke dispergiert, wodurch ein aufgeschäumter geformter Gegenstand mit einer im Wesentlichen gleichmäßigen Zellenstruktur gebildet werden kann.

Da der Messabschnitt vor dem Einspritzen in den unter Druck gesetzten Zustand gelegt wird, wird das Aufschäumen des Inertgases in der Schmelze unterbunden. Da folglich die Schmelze den Druck auf einmal in der Form unmittelbar nach dem Einspritzen entspannt und aufschäumt, so dass sie sich in jede Ecke der Form ausdehnt, ist die Übertragungseigenschaft der Form verbessert, so dass die Bildung eines aufgeschäumten geformten Gegenstandes mit einer komplizierten Form ermöglicht wird. Da das Aufheizen der Form auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher unterlassen wird, wird die Produktivität verbessert.

Das Verfahren zum Schaumspritzgießen der Leichtmetall-Legierung der vorliegenden Erfindung wird dadurch gekennzeichnet, dass das unter Druck Setzen durch eine Druckkraft ausgeführt wird, die durch das Rühren mit einer Schnecke hervorgerufen wird.

Die vorbestimmten Mengen des Eindickmittels und des Treibmittels, die zu der Schmelze zugegeben werden, können durch Rühren dispergiert werden. Und der Messabschnitt kann in den unter Druck gesetzten Zustand durch die Druckkraft durch die Schnecke zum Zuführen der Schmelze in den vorderen Abschnitt eines Gefäßes gelegt werden. Folglich kann das Aufschäumen des Treibmittels in der Schmelze verhindert werden.

Das Verfahren zum Spritzgießen der Leichtmetall-Legierung der vorliegenden Erfindung ist ebenso dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze in einer Einspritzmenge eingespritzt wird, die durch einen Aufschäumabschnitt relativ zu der inneren Kapazität der Form verringert ist, um das unter Druck Setzen abzubrechen, wodurch der Schmelze das Rufschäumen in der Form ermöglicht wird, so dass ein aufgeschäumter geformter Gegenstand erhalten wird.

Die Schmelze wird in die Form in einer Einspritzmenge eingespritzt, welche durch den Aufschäumabschnitt relativ zu der inneren Kapazität der Form verringert wird, wodurch das Öffnen der Form beim Aufschäumen unterlassen wird und die Größe und die Form des aufgeschäumten geformten Gegenstandes präzise gesteuert werden können.

Das Verfahren zum Schaumspritzgießen der Leichtmetall-Legierung der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze in einer Einspritzmenge eingespritzt wird, die gleich der inneren Kapazität der Form ist, und wobei die Form durch die Kapazität eines aufschäumenden Anteils geöffnet wird, um das unter Druck Setzen abzubrechen, wodurch der Schmelze das Aufschäumen ermöglicht wird, so dass der aufgeschäumte geformte Gegenstand erhalten wird.

Da der Druck plötzlich durch Öffnen der Form im Wesentlichen zeitgleich mit dem Einspritzen oder nach dem Einspritzen entspannt wird, verteilt sich die Schmelze ausreichend in kleine Teile in der Form und ein aufgeschäumter geformter Gegenstand mit einer komplizierten Form kann gebildet werden.

Die vorliegende Erfindung bezieht ferner ein Verfahren zum Schaumspritzgießen einer Leichtmetall-Legierung ein, welches die Schritte umfasst; Einstellen der Temperatur einer Schmelze einer Leichtmetall-Legierung, die ein Eindickmittel und ein Treibmittel, das sich bei einer hohen Temperatur zersetzt, um eine gasförmige Komponente zu erzeugen, in entsprechenden spezifizierten Prozentsätzen enthält, auf eine niedrigere Temperatur als die Zersetzungstemperatur des Treibmittels; Zuführen der Schmelze in einen Spritzzylinder mit einer Schnecke, die drehbar, vorstoßend und zurückziehend gelagert ist, welche die Schmelze durch die Drehung der Schnecke rührt, um das Eindickmittel und das Treibmitte zu dispergieren; Abmessen der Schmelze in einem Messabschnitt, der in einem vorderen Abschnitt des Spritzzylinders durch Zurückziehen der Schnecke mit der Drehung gebildet wird; Einstellen der Temperatur der Schmelze auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder eine höhere Temperatur, während das Aufschäumen der Schmelze durch unter Druck Setzen der Schmelze in dem Messabschnitt verhindert wird, von dem die Kapazität durch Anhalten des Zurückziehens der Schnecke zumindest unmittelbar vor dem Einspritzen konstant eingestellt wird; und Einspritzen der Schmelze in die Form durch Vorstoßen der Schnecke, um einen aufgeschäumten geformten Gegenstand zu erhalten.

Da die Schmelze der Leichtmetall-Legierung, die in den Spritzzylinder zuzuführen ist, das Eindickmittel und das Treibmittel in spezifizierten Prozentsätzen enthält, werden das Eindickmittel und das Treibmittel gleichmäßig in einem Knetteil in dem Spritzzylinder dispergiert. Da die Schmelze nach dem Abmessen eingespritzt wird, wird der Unterschied im aufgeschäumten Zustand zwischen den Chargen minimiert. Obwohl die Zersetzung des Treibmittels unmittelbar vor dem Einspritzen hervorgerufen wird, wird die Kapazität konstant eingestellt durch Anhalten der Schnecke, und das Aufschäumen der Schmelze wird unterbunden, während die Schmelze in den unter Druck gesetzten Zustand gelegt wird. Da folglich die Schmelze den Druck auf einmal in der Form unmittelbar nach dem Einspritzen entspannt und aufschäumt, so dass sie sich in jede Ecke der Form ausdehnt, wird die Übertragungseigenschaft der Form verbessert, so dass die Bildung eines aufgeschäumten geformten Gegenstandes mit einer komplizierten Form ermöglicht wird. Da das Aufheizen der Form auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher unterlassen wird, wird die Produktivität verbessert.

Die vorliegende Erfindung bezieht ebenso ein Verfahren zum Schaumspritzgießen einer Leichtmetall-Legierung ein, unter Verwendung eines Geräts für das Schaumspritzgießen, welches einen Spritzzylinder, der eine Schnecke enthält, und einen Zylinder, der einen Kolben enthält, umfasst, wobei ein vorderer Abschnitt des Spritzzylinders mit dem vorderen Abschnitt des Zylinders durch einen Verbindungsdurchgang in Verbindung steht, wobei das Verfahren die Schritte umfasst; (a) einen Zufuhrvorgang zum Zuführen der Schmelze der Leichtmetall-Legierung in den Spritzzylinder, wobei die Schmelze ein Eindickmittel und ein Treibmittel, das sich bei einer hohen Temperatur zersetzt, um eine gasförmige Komponente zu erzeugen, in entsprechende spezifizierten Prozentsätzen enthält, und wobei die Schmelze in ihrer Temperatur eingestellt ist, und bei einer niedrigeren Temperatur als die Zersetzungstemperatur des Treibmittels gehalten wird; (b) einen Rührvorgang zum heftigen Rühren der Schmelze in dem Spritzzylinder durch die Drehung der Schnecke in dem Spritzzylinder, um das Eindickmittel und das Treibmittel zu dispergieren; (c) einen Abmessvorgang zum Einführen und Abmessen der Schmelze aus dem Spritzzylinder durch den Verbindungsdurchgang in einen Messabschnitt der in dem vorderen Abschnitt des Zylinders durch Zurückziehen des Kolbens gebildet wurde; (d) einen Vorgang des unter Druck Setzens zum Einstellen der Temperatur der Schmelze auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder eine höhere Temperatur, und unter Druck Setzen der Schmelze, um das Aufschäumen des Schmelz zu verhindern, durch Erzeugen der gasförmigen Komponente in dem Messabschnitt, von dem die Kapazität durch Anhalten des Zurückziehens des Kolbens zumindest unmittelbar vor dem Einspritzen konstant eingestellt wird; und (e) einen Schaumeinspritz-Vorgang zum Einspritzen der Schmelze, die in dem Verfahren des unter Druck Setzens in einer Form am Schäumen gehindert wurde, die mit dem inneren Abschnitt des Zylinders, in dem vorderen Abschnitt des Zylinders durch Vorstoßen des Kolbens in Verbindung steht.

Da die Schmelze, welche das Eindickmittel und das Treibmittel in spezifizierten Prozentsätzen enthält, bei einer niedrigeren Temperatur als die Zersetzungstemperatur des Treibmittels gehalten, dann in die Einspritzvorrichtung eingeführt und in der Einspritzvorrichtung gerührt wird, werden das Eindickmittel und das Treibmittel dispergiert, so dass der Unterschied im aufgeschäumten Zustand zwischen den Chargen minimiert wird. Obwohl die Zersetzung des Treibmittels unmittelbar vor dem Einspritzen hervorgerufen wird, wird die Kapazität durch Anhalten des Kolbens konstant eingestellt, so dass das Aufschäumen der Schmelze verhindert wird, während die Schmelze in einen unter Druck gesetzten Zustand gelegt wird. Da folglich die Schmelze den Druck auf einmal in der Form unmittelbar nach dem Einspritzen entspannt und aufschäumt, so dass sie sich in jede Ecke der Form verteilt, ist die Übertragungseigenschaft der Form verbessert, so dass die Bildung eines aufgeschäumten geformten Gegenstandes mit einer komplizierten Form ermöglicht wird. Da das Aufheizen der Form auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher unterlassen wird, wird die Produktivität verbessert.

Die vorliegende Erfindung bezieht ein Verfahren zum Schaumspritzgießen einer Leichtmetall-Legierung ein, welches die Schritte umfasst; Halten einer Schmelze einer Leichtmetall-Legierung, die ein Eindickmittel und ein Treibmittel, das sich bei einer hohen Temperatur zersetzt, um eine gasförmige Komponente zu bilden, in den entsprechenden spezifizierten Prozentsätzen enthält, bei einer niedrigeren Temperatur als die Zersetzungstemperatur des Treibmittels; Rühren der Schmelze, um das Eindickmittel und das Treibmittel zu dispergieren; Abmessen einer vorbestimmten Menge der Schmelze für das Einspritzen in eine Form; und Einspritzen der Schmelze in die Form durch eine Einspritzdüse, um einen aufgeschäumten geformten Gegenstand der Leichtmetall-Legierung herzustellen, wobei die Schmelze auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder eine höhere Temperatur zumindest unmittelbar vor dem Einspritzen in die Form aufgeheizt wird.

Da das Eindickmittel und das Treibmittel vorher zu der Schmelze in spezifizierten Prozentsätzen zugegeben werden, wird der Unterschied im aufschäumen Zustand zwischen den Chargen minimiert. Da die Temperatur der einzuspritzenden Schmelze auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher zumindest unmittelbar vor dem Einspritzen in die Form angehoben wird, wird das erneute Erhitzen der Form auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher unterlassen, die Abkühlzeit der Form wird ebenso verkürzt, und die Produktivität wird auf diese Weise verbessert.

Das Verfahren zum Schaumspritzgießen der Leichtmetall-Legierung der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Schmelze auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher zum Zeitpunkt des Durchlaufens durch die Spritzdüse angehoben wird.

Da das Eindickmittel und das Treibmittel vorher zu der Schmelze in spezifizierten Prozentsätzen zugegeben werden, wird der Unterschied im aufgeschäumten Zustand zwischen den Chargen minimiert. Da die Temperatur der einzuspritzenden Schmelze auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher zum Zeitpunkt des Durchlaufens durch die Spritzdüse angehoben wird, wird das erneute Erhitzen der Form auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher unterlassen, die Abkühlzeit der Form wird ebenso verkürzt, und die Produktivität wird auf diese Weise verbessert.

Die vorliegende Erfindung bezieht ein Gerät zum Schaumspritzgießen einer Leichtmetall-Legierung ein, welches umfasst; ein zylindrisches Element zum Aufnehmen einer Schmelze einer Leichtmetall-Legierung, die ein Eindickmittel und ein Treibmittel enthält, das sich bei einer hohen Temperatur zersetzt, um eine gasförmige Komponente zu bilden, wobei die Schmelze durch eine Rühreinrichtung gerührt wird, die drehbar in dem inneren Abschnitt bereit gestellt ist, um das Eindickmittel und das Treibmittel zu dispergieren; ein bewegliches Element, das so bereit gestellt ist, dass es in einem zylindrischen Element vorstoßen und zurückziehen kann, wobei das bewegliche Element einen Messabschnitt zum Abmessen der Schmelze in Zusammenarbeit mit dem zylindrischen Element an der Spitze des zylindrischen Elements durch Zurückziehen bildet, und wobei das bewegliche Element die Schmelze mit der gasförmigen Komponente, die darin erzeugt wurde, in eine Form, die mit dem Messabschnitt in Verbindung steht, durch Vorstoßen einspritzt; eine Einrichtung zum Erhalten der Position des beweglichen Elements gegen ein Anstieg des inneren Drucks des zylindrischen Elements bei der Erzeugung der gasförmigen Komponente, so dass die Schmelze nach dem Abschluss der Messung in dem unter Druck gesetzten Zustand erhalten werden kann, um ihr Aufschäumen zu verhindern.

Gemäß einer solchen Struktur wird, da die Schmelze, welche das Eindickmittel und das Aufschäummittel einschließt, die zuvor in spezifizierten Prozentsätzen zugegeben wurden, zu dem zylindrischen Element zugeführt werden kann, der Unterschied im aufgeschäumten Zustand zwischen den Chargen minimiert. Da die Position des beweglichen Elementes durch eine Einrichtung zum Erhalten der Position aufrecht erhalten werden kann, so dass die Kapazität des Messabschnitts in den zylindrischen Element aufrecht erhalten werden kann, obwohl die Zersetzung des Treibmittels unmittelbar vor dem Einspritzen hervorgerufen wird, kann die Schmelze in den unter Druck gesetzten Zustand gelegt werden, während das Rufschäumen des Schmelzes verhindert wird. Da folglich die Schmelze den Druck auf einmal in der Form unmittelbar nach dem Einspritzen entspannt und aufschäumt, so dass sie sich in jede Ecke der Form verteilt, wird die Übertragungseigenschaft der Form verbessert, so dass die Bildung eines aufgeschäumten geformten Gegenstandes mit einer komplizierten Form ermöglicht wird. Da das Erhitzen der Form auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher unterlassen wird, wird die Produktivität verbessert.

Das Gerät zum Schaumspritzgießen der Leichtmetall-Legierung der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Erhalten der Position ein Magnetventil ist, das mit einem hydraulischen Kreislauf eines hydraulischen Zylinders versehen ist, um das bewegliche Element vorzustoßen und zurückzuziehen, so dass es dazu fähig ist, den Eingang und den Ausgang von Öl in den hydraulischen Zylinder auszusetzen.

Gemäß einer solchen Struktur kann das Vorstoßen und das Zurückziehen des beweglichen Elements leicht gesteuert werden. Folglich kann die Position des beweglichen Elements gemäß des aufgeschäumten Zustandes des Treibmittels gesteuert und die Schmelze leicht in dem unter Druck gesetzten Zustand gehalten werden.

Das Gerät zum Schaumspritzgießen der Leichtmetall-Legierung der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Element aus einer drehbar rührenden Schnecke zusammengesetzt ist.

Gemäß einer solchen Struktur können das Eindickmittel und das Treibmittel in der Schmelze, die in das zylindrische Element zugeführt wurde, gleichmäßig dispergiert werden.

Das Gerät zum Schaumspritzgießen der Leichtmetall-Legierung der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Element einen Spritzzylinder zum Rühren der Schmelze und einen damit verbundenen Zylinder zum Einführen und Abmessen der gerührten Schmelze enthält, und das bewegliche Element ein Kolben ist, der in dem Zylinder bereit gestellt ist.

Gemäß einer solchen Struktur wird, da die Schmelze, welche das Eindickmittel und das Treibmittel in spezifizierten Prozentsätzen enthält, zu dem zylindrischen Element zugeführt werden kann, der Unterschied im aufgeschäumten Zustand zwischen den Chargen minimiert.

Die vorliegende Erfindung bezieht ferner ein Gerät zum Schaumspritzgießen einer Leichtmetall-Legierung ein, welches umfasst; einen Spritzzylinder zum Aufnehmen einer Schmelze der Leichtmetall-Legierung, die ein Eindickmittel und ein Treibmittel enthält, das sich bei einer hohen Temperatur zersetzt, um eine gasförmige Komponente zu erzeugen, wobei der Spritzzylinder eine Einrichtung zum Einstellen der Temperatur umfasst, die dazu fähig ist, die Temperatur der Schmelze von einer niedrigen Temperatur als die Zersetzungstemperatur des Treibmittels auf die Zersetzungstemperatur oder eine höhere Temperatur einzustellen, bei welcher die gasförmige Komponente erzeugt werden kann, durch Einstellen der Temperatur der Schmelze auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder eine höhere Temperatur durch die Einrichtung zum Einstellen der Temperatur; eine Schnecke, die in dem Spritzzylinder drehbar, vorstoßend und zurückziehend bereit gestellt und so eingestellt ist, dass sie die Schmelze durch die Drehung rührt, so dass das Eindickmittel und das Treibmittel dispergiert werden, um einen Messabschnitt in Zusammenarbeit mit dem Spritzzylinder an der Spitze des Spritzzylinders durch Zurückziehen zu bilden, und um die abgemessene Schmelze durch Vorstoßen aus den Spritzzylinder in eine Form einzuspritzen; einer Einrichtung zum Erhalten der Position der Schnecke gegen einen Anstieg des inneren Drucks des Spritzzylinders bei der Erzeugung der gasförmigen Komponente, so dass die Schmelze nach dem Abschluss der Messung in dem unter Druck gesetzten Zustand gehalten werden kann, um ihr Aufschäumen zu verhindern.

Gemäß einer solchen Struktur wird, da die Schmelze, welche das Eindickmittel und das Treibmittel enthält, die vorher dazugegeben wurden, in den Spritzzylinder zugeführt und sicher dispergiert werden kann, der Unterschied im aufgeschäumten Zustand vor jeder Einspritzung minimiert.

Die Temperatur der Schmelze in dem Spritzzylinder kann leicht eingestellt werden, um den Zustand des Treibmittels in der Schmelze zu steuern, und der Unterschied im aufgeschäumten Zustand zwischen den Chargen kann ferner minimiert werden. Da ferner die Temperatur so eingestellt werden kann, dass die Zersetzung des Treibmittels unmittelbar vor dem Einspritzen hervorgerufen wird, und die Kapazität des Messabschnitts in dem Spritzzylinder konstant gehalten werden kann durch die Einrichtung zum Erhalten der Position für die Schnecke, kann das Aufschäumen der Schmelze verhindert werden, so dass die Schmelze in den unter Druck gesetzten Zustand gelegt wird. Da folglich die Schmelze den Druck auf einmal in der Form unmittelbar nach dem Einspritzen entspannt und aufschäumt, so dass sie sich in jede Ecke der Form ausdehnt, wird die Übertragungseigenschaft der Form verbessert, so dass die Bildung eines aufgeschäumten geformten Gegenstandes mit einer komplizierten Form ermöglicht wird. Da das Aufheizen der Form auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher unterlassen wird, wird die Produktivität verbessert.

Die vorliegende Erfindung bezieht ein Gerät zum Schaumspritzgießen einer Leichtmetall-Legierung ein, welches umfasst; einen Spritzzylinder zum Aufnehmen einer Schmelze einer Leichtmetall-Legierung, die ein Eindickmittel und ein Treibmittel enthält, das sich bei einer hohen Temperatur zersetzt, um eine gasförmige Komponente zu erzeugen, wobei der Spritzzylinder eine erste Einrichtung zum Einstellen der Temperatur umfasst, die dazu fähig ist, die Temperatur der Schmelze auf eine niedrigere Temperatur als die Zersetzungstemperatur des Treibmittels einzustellen, bei welcher die Schmelze durch eine Schnecke gerührt wird, die drehbar in dem inneren Abschnitt vorgesehen ist, um das Eindickmittel und das Treibmittel zu dispergieren; ein Zylinder, der mit dem Spritzzylinder verbunden ist und eine zweite Einrichtung zum Einstellen der Temperatur aufweist, die dazu fähig ist, die Temperatur der Schmelze auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder eine höhere Temperatur einzustellen; einen Kolben, der in dem Zylinder vorstoßend und zurückziehend bereit gestellt ist, wobei der Kolben einen Messabschnitt zum Abmessen der Schmelze in Zusammenarbeit mit dem Zylinder an der Spitze des Zylinders durch Zurückziehen bildet, und wobei der Kolben die abgemessene Schmelze aus dem Zylinder durch Vorstoßen in eine Form einspritzt; und eine Einrichtung zum Erhalten der Position des Kolbens gegen ein Anstieg des inneren Drucks des Zylinders bei der Erzeugung der gasförmigen Komponente, so dass die Schmelze nach dem Abschluss der Messung in dem unter Druck gesetzten Zustand erhalten werden kann, um ihr Aufschäumen zu verhindern.

Gemäß einer solchen Struktur, da die Schmelze, welche das Eindickmittel und das Treibmittel enthält, die vorher dazu gegeben wurden, in den Spritzzylinder zugeführt und sicher dispergiert werden kann; wird der Unterschied im aufgeschäumten Zustand bei jedem Einspritzen minimiert. Da die Position des beweglichen Elements durch die Einrichtung zum Erhalten der Position aufrecht erhalten werden kann, um die Kapazität des Messabschnitts in dem zylindrischen Element aufrecht zu erhalten, obwohl die Zersetzung des Treibmittels unmittelbar vor dem Einspritzen hervorgerufen wird, kann das Aufschäumen der Schmelze verhindert werden, während die Schmelze in den unter Druck gesetzten Zustand gelegt wird. Da folglich die Schmelze den Druck auf einmal in der Form unmittelbar nach dem Einspritzen entspannt und aufschäumt, so dass sie sich in jede Ecke der Form verteilt, wird die Übertragungseigenschaft der Form verbessert, so dass die Bildung eines aufgeschäumten geformten Gegenstandes mit komplizierter Form ermöglicht wird. Da das Aufheizen der Form auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher unterlassen wird, wird die Produktivität verbessert. Der Zylinder ermöglicht eine präzise Abmessung der Schmelze. Da folglich der Unterschied der Mengen der Schmelzeinspritzung zwischen den Chargen zum Spritzgießen minimiert wird, wird ein geformtes Produkt präzise hergestellt.

Die vorliegende Erfindung bezieht ein Gerät zum Schaumspritzgießen einer Leichtmetall-Legierung ein, welches umfasst; ein zylindrisches Element zum Aufnehmen einer Schmelze der Leichtmetall-Legierung, die ein Eindickmittel und ein Treibmittel enthält, das sich bei einer hohen Temperatur zersetzt, um eine gasförmige Komponente zu erzeugen, in welchem die Schmelze durch eine Rühreinrichtung gerührt wird, die drehbar mit einem inneren Abschnitt bereit gestellt ist, um das Eindickmittel und das Treibmittel zu dispergieren; ein bewegliches Element, das in dem zylindrischen Element vorstoßend und zurückziehend bereit gestellt ist, wobei das Element einen Messabschnitt zum Abmessen der Schmelze in Zusammenarbeit mit dem zylindrischen Element an der Spitze des zylindrischen Elements durch Vorstoßen und Zurückziehen bildet, und wobei das bewegliche Element die Schmelze in eine Form, die mit einem Messabschnitt in Verbindung steht, durch Vorstoßen durch eine Einspritzdüse einspritzt; und eine Heizeinrichtung für die Düse, welche dazu fähig ist, die Schmelze auf die Zerseazungstemperatur des Treibmittels oder eine höhere Temperatur zum Zeitpunkt des Durchlaufens der Schmelze durch die Düse aufzuheizen.

Gemäß einer solchen Struktur wird, da die Schmelze, welche das Eindickmittel und das Treibmittel enthält, die vorher zugegeben wurden, in den Spritzzylinder zugeführt und sicher dispergiert werden kann, der Unterschied im aufgeschäumten Zustand in jedem Einspritzen minimiert. Da die Schmelze durch die Einspritzdüse erhöht wird, kann der Einspritzdruck vergrößert werden. Die Temperatur der Schmelze wird auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher angehoben, wenn die Schmelze durch die Spritzdüse läuft, oder unmittelbar vor dem Einspritzen in die Form, wodurch das Treibmittel zersetzt wird, so dass es die gasförmige Komponente erzeugt. Da demzufolge die Schmelze auf einmal in der Form unmittelbar nach dem Einspritzen aufschäumt, wird das Aufheizen der Form auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher unterlassen und die Produktivität verbessert.

1 ist eine allgemeine Darstellung der Ansicht, welche eine Ausführungsform gemäß eines Geräts zum Schaumspritzgießen der Leichtmetall-Legierung der vorliegenden Erfindung zeigt.

2 ist eine allgemeine darstellende Ansicht, welche eine andere Ausführungsform des Geräts zum Schaumspritzgießen einer Leichtmetall-Legierung der vorliegenden Erfindung zeigt.

3 ist eine Ansicht, welche ein wesentliches Teil der Ausführungsform des Gerätes zum Schaumspritzgießen der Leichtmetall-Legierung der vorliegenden Erfindung zeigt, das ein Formgebungsverfahren darstellt.

4 ist eine Ansicht, welche ein wesentliches Teil der Ausführungsform des Gerätes zum Schaumspritzgießen der Leichtmetall-Legierung der vorliegenden Erfindung zeigt, das das Schaumspritzverfahren darstellt.

5 ist eine Ansicht, welches ein wesentliches Teil einer anderen Ausführungsform des Geräts zum Schaumspritzgießen einer Leichtmetall-Legierung der vorliegenden Erfindung zeigt, das das Formgebungsverfahren darstellt.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden beruhend auf den Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Gerät zum Schaumspritzgießen 1 gemäß dieser Ausführungsform ist aus einer Einspritzvorrichtung 3 und einer die Form einspannenden Vorrichtung 7 zusammengesetzt, wie in 1 gezeigt wird.

Die Einspritzvorrichtung 3 umfasst einen Zufuhranschluss 8 zum Zuführen einer Schmelze einer Leichtmetall-Legierung, die ein Eindickmittel und ein Treibmittel enthält, das sich bei einer hohen Temperatur zersetzt, so dass eine gasförmige Komponente gebildet wird; ein zylindrisches Element A zum Rühren der Schmelze, die von dem Zufuhranschluss 8 zugeführt würde, durch eine Rühreinrichtung 4, die drehbar vorgesehen ist, um das Eindickmittel und das Treibmittel zu dispergieren; ein bewegliches Element B, das vorstoßend und zurückziehend in den zylindrischen Element A vorgesehen ist, welches einen Messabschnitt 6 zum Abmessen der Schmelze in Zusammenarbeit mit dem zylindrischen Element A an der Spitze des zylindrischen Elements A durch Zurückziehen bildet, und die Schmelze mit der gasförmigen Komponente, die darin erzeugt wurde, in die Form 24 durch Vorstoßen einspritzt, welche mit dem Messabschnitt 6 in Verbindung steht; und eine Einrichtung zum Halten der Position C zum Erhalten des beweglichen Elementes B gegen einen Anstieg des inneren Drucks des zylindrischen Elements A bei der Erzeugung der gasförmigen Komponente, so dass die Schmelze nach dem Abschluss des Abmessens in dem unter Druck gesetzten Zustand gehalten werden kann, so dass ihr Aufschäumen verhindert wird. Ein Spritzzylinder 7, welcher das zylindrische Element A zum Rühren der Schmelze ist, umfasst eine Einrichtung zum Einstellen der Temperatur 10 zum Einstellen der Temperatur der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung, die zugeführt wird, und der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung, die zu einem Einspritzteil 9 zugeführt wird. Das Einspritzteil 9 zum Einspritzen der Schmelze 2, welche durch den Messabschnitt 6 abgemessen wurde, in die Form 24 wird an der Spitze der des Spritzzylinders 7 bereit gestellt.

Da der Spritzzylinder 7 im Wesentlichen vertikal ist, wie in 1 gezeigt wird, bewegt sich die Schmelze 2 der zugeführten Leichtmetall-Legierung durch ihr eigenes Gewicht zu dem unteren Abschnitt in einem Knetabschnitt 5.

Das Einspritzteil 9 weist einen L-förmigen Durchgang 11 auf, wobei der Durchgang der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung beim Kneten und Rühren vertikal und beim Einspritzen horizontal ist. Demzufolge kann selbst in dem Fall wie in 1 gezeigt wird, in dem die Einspritzvorrichtung mit der die Form einspannenden Vorrichtung 17 verbunden ist, die Festsetzungsfläche des Gerätes für das Schaumspritzgießen 1 so stark wie möglich minimiert werden. In diesem Gerät zum Schaumspritzgießen 1 ist ein Düsenabschnitt 13 mit einer Ventileinrichtung 12 an der Spitze des L-förmigen Durchganges 11 bereit gestellt, der am unteren Ende des Spritzzylinders 7 vorgesehen ist. Dieser Spitzenabschnitt liegt an der Form 24 an, welche horizontal gleitet, so dass sie durch die die Form anspannende Vorrichtung 17 geöffnet und geschlossen werden kann.

Von diesen Komponenten des Geräts zum Schaumspritzgießen 1 ist das untere Ende des offenen Teils eines Fülltrichters 14 zum Aufnehmen der Schmelze der Leichtmetall-Legierung, die in einem Schmelzofen (nicht gezeigt) geschmolzen wurde, und zu ihrem Aufbewahren in dem geschmolzenen Zustand mit dem Zufuhranschluss 8 im oberen Abschnitt des Spritzzylinders 7 verbunden. Der Fülltrichter 14 umfasst eine Temperatursteuereinrichtung wie ein Heizelement. Durch diese Temperatursteuereinrichtung kann die Schmelze 2 in dem Fülltrichter 14 gesteuert werden, zum Beispiel auf eine konstante Temperatur gleich oder höher als eine Flüssigphasentemperatur und niedriger als die Aufschäumtemperatur des Treibmittels oder gleich oder höher als die Zersetzungstemperatur des Treibmittels.

Der Fülltrichter 14 umfasst ferner einen Beschicker zum quantitativen Zuführen des Eindickmittels und des Treibmittels, die zu der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung zuzugeben sind. Das pulverige Eindickmittel und das Treibmittel können quantitativ durch diesen Beschicker zugeführt werden, um den Unterschied im aufgeschäumten Zustand zwischen den Chargen zu minimieren. Die Schmelze der Leichtmetall-Legierung, welche die vorbestimmten Mengen des Eindickmittels und des Treibmittels enthält, kann direkt in den Fülltrichter 14 eingeführt werden.

Als zuzugebendes Eindickmittel zu der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung kann ein bekanntes Eindickmittel wie Kalzium verwendet werden. Als Treibmittel kann ein bekanntes Metallhydroxid einschließlich Titanhydroxid angewendet werden. Titanhydroxid ruft eine Gaszersetzung bei etwa 640 °C hervor. Bei der Verwendung einer Al-Legierung als Leichtmetall-Legierung ist die Flüssigphasen-Linientemperatur 630 °C, und die Flüssigphasen-Linientemperatur oder höher, die später beschrieben wird, bedeutet eine Temperatur von 630 °C oder höher, und das Titanhydroxid kann durch Rühren ohne Hervorrufen jeglicher Zersetzung durch Halten der Schmelztemperatur dispergiert werden, zum Beispiel bei 630 °C durch die Temperatureinstellvorrichtung 10 des Spritzzylinders.

Der Fülltrichter 14 wird mit einem Inertgas 18 wie Argon befüllt, das durch eine Inertgaszufuhreinheit 16 zugeführt wird, um das Niveau der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung mit dem Inertgas 18 zu verschließen. Die Einrichtung zum Erhalten der Position C ist am oberen Ende des Spritzzylinders 7 bereit gestellt, welches das zylindrische Element A ist. Die Einrichtung zum Erhalten der Position C umfasst einen Antriebsmotor 19 und einen hydraulischen Schneckenzylinder 21, der mit dem Antriebsmotor 19 verbunden ist.

Ein durchgehendes Splintloch ist in der Antriebswelle des Antriebsmotors 19 bereit gestellt, und eine Keilwelle, die am oberen Abschnitt der Schnecke 4 bereit gestellt ist, die drehbar in den Spritzzylinder 7 eingesetzt wurde, wird dadurch eingesetzt, um die Übertragung einer Drehantriebskraft und die axiale Bewegung der Schnecke 4 zu ermöglichen.

Der hydraulische Schneckenzylinder 21 mit einem vertikal vorstoßenden und zurückziehenden Zylinderstab 2 ist mit dem oberen Abschnitt des Antriebsmotors 19 verbunden. Die Schnecke 4 ist mit dem Zylinderstab 20 des hydraulischen Schneckenzylinders 21 verbunden und in einer Auslegerform angeordnet, so dass das untere Ende in dem Spritzzylinder 7 frei ist. Folglich ragt eine Rührklinge der Schnecke 4 hervor (hinunter beweglich) durch den Antriebsmotor 19 durch abwärtiges Vorstoßen des Zylinderstabes 20 des hydraulischen Schneckenzylinders 21, wodurch die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung, die in dem unteren Endabschnitt in dem Spritzzylinder 7 gesammelt wurde, durch den L-förmigen Durchgang 11 geführt und in die Form 24 durch den Düsenabschnitt 13 eingespritzt werden kann.

Wenn der hydraulische Schneckenzylinder 21 betrieben wird, so dass die Schnecke 4 bewegt wird, das heißt, das bewegliche Element B in der axialen Richtung aufwärts bewegt wird, wird der Messabschnitt 6 in einem unteren Abschnitt in dem Spritzzylinder 7 gebildet. Der Messabschnitt 6 kann geeignet durch den Betrag des Zurückziehens des hydraulischen Schneckenzylinders 21 festgesetzt werden, so dass eine Kapazität bereit gestellt wird, die zum Erhalten eines geformten Produktes notwendig ist. Eine Ventileinrichtung 12 des Düsenabschnitts 13 wird mit Ausnahme der Zeit des Einspritzens verschlossen. Als Ventileinrichtung 12 können ähnliche wie jene verwendet werden, die später beschrieben werden.

Die Umfangsoberfläche des Spritzzylinders 7 und das Einspritzteil 9 sind mit der Temperatureinstellvorrichtung 10 bedeckt. Die Temperatureinstellvorrichtung 10 ist aus einer Vielzahl von vertikal getrennten Heizelementen aufgebaut. Die Temperatur der Schmelze der Leichtmetall-Legierung in dem Spritzzylinder 7 kann mindestens in zwei Systemen durch diese Heizelemente eingestellt werden. Demzufolge kann die Temperatursteuerung getrennt im oberen Abschnitt und im unteren Abschnitt des Spritzzylinders 7 ausgeführt werden, um die Zersetzung des Treibmittels in der Schmelze 2 zu steuern.

Die die Form einspannende Vorrichtung 17 umfasst ein Verbindungsgehäuse 26, das sich auf einer Grundlage 25 erhebt, eine feste Tafel 28, die in dem Gehäuse 26 durch einen horizontalen Riegel befestigt ist, eine feste Form 24b, die auf der festen Tafel 28 befestigt ist, eine bewegliche Tafel 29, die gleitend eingesetzt ist und relativ zu dem Riegel 27 getragen wird, und eine bewegliche Form 24a, die an der beweglichen Tafel 29 befestigt ist, so dass sie durch das horizontale Gleiten relativ zu der befestigten Form 24b zu öffnen und zu verschließen angeordnet ist. Ein die Form einspannender Zylinder 30 wird an der äußeren Oberflächenmitte des Verbindungsgehäuses 26 befestigt, und die Spitze des Zylinderstabes 31 des die Form einspannenden Zylinders 30 ist mit dem Mittelteil der beweglichen Tafel 29 verbunden. Das Verbindungsgehäuse 26 ist mit der beweglichen Tafel 29 durch eine Vielzahl von Verbindungen 32 verbunden, welche gefaltet werden, wenn beide einander angenährt werden, und welche im Wesentlichen in der horizontalen Richtung gerade angeordnet sind, wenn beide getrennt sind.

Ein Extrusionszylinder 33 ist an der Seitenfläche der beweglichen Tafel 29 auf dem Verbindungsgehäuse 26 Seite bereit gestellt, und ein Extrusionsstab 34 des Extrusionszylinders 33 ist mit einem das Produkt auswerfenden Mechanismus der beweglichen Form 24a durch die bewegliche Tafel 29 verbunden. Demzufolge wird in dieser die Form einspannenden Vorrichtung 17 der Zylinderstab 31 des die Form einspannenden Zylinders 30 vorgestoßen, so dass die Verbindungen 32 sich linear in einem gestreckten Zustand erstrecken, wodurch die bewegliche Form 24a stark an die feste Form 24b gepresst werden kann. Das Abgeben eines Produktes wird durch Vorspringen des Extrusionsstabes 34 des Extrusionszylinders 33 ausgeführt, um den das Produkt auswerfenden Mechanismus zu betreiben.

Da die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung auf einmal in der Form 24 nach dem Einspritzen durch das Gerät zum Schaumspritzgießen 1, das vorstehend beschrieben wurde, aufschäumt, verteilt sich die Schmelze 2 in jede Ecke der Form 24. Demzufolge ist die Übertragungseigenschaft der Form 24 verbessert, so dass das Bilden eines aufgeschäumten geformten Gegenstandes mit einer komplizierten Form ermöglicht wird. Da ferner das Aufheizen der Form auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher unterlassen wird, wird die Produktivität verbessert.

Der Betrieb des Gerätes zum Schaumspritzgießen 1 dieser Ausführungsform und ein Verfahren zum Schaumspritzgießen einer Leichtmetall-Legierung durch dieses Gerät werden beschrieben.

Die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung wird mechanisch oder mit Hilfe einer elektromagnetischen Pumpe von einem Schmelzofen (nicht gezeigt) in den Fülltrichter 14 zugeführt. Als Schmelzofen können ein Hochfrequenz-Induktionsofen, ein elektromagnetischer Induktionsheizofen oder dergleichen ungeachtet ihrer Art verwendet werden. Die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung in dem Fülltrichter 14 wird in ihrer Temperatur auf eine Temperatur der Flüssigphasen-Linientemperatur oder höher und niedriger als die Zersetzungstemperatur des Treibmittels eingestellt und bei einer gleichmäßigen Temperatur durch eine Temperatureinstellvorrichtung wie ein Heizelement oder dergleichen, das auf dem Fülltrichter 14 bereit gestellt ist, gehalten. Das Eindickmittel und das Treibmittel werden quantitativ zu der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung durch den Beschicker (nicht gezeigt) zugeführt, welcher auf dem Fülltrichter 14 bereit gestellt ist. Gemäß dieses Vorgangs kann der Unterschied im aufgeschäumten Zustand zwischen den Chargen minimiert werden. Wie erforderlich kann eine Rührvorrichtung zum Rühren der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung in dem Fülltrichter 14 bereit gestellt sein, um einen rührenden Effekt aufzubringen. Durch Vorsehen der zuvor genannten Inertgas-Zuführeinrichtung 16 auf dem Fülltrichter 14 kann die Oxidation der Schmelze verhindert werden.

Die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung, die in den Fülltrichter 14 gegeben wurde, wird zum oberen Abschnitt des Spritzzylinders 7 zugeführt, während es mit Gas abgeschlossen ist. Die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung wird in ihrer Temperatur auf die Temperatur der Flüssigphasen-Linientemperatur oder höher und niedriger als die Zersetzungstemperatur des Treibmittels eingestellt und bei dieser Temperatur durch das Heizelement gehalten. Und die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung wird durch Drehen der Schnecke 4 in den Knetabschnitt 5 in dem Spritzzylinder 7 gerührt, um das Eindickmittel und das Treibmittel zu dispergieren. Demzufolge wird das Treibmittels bei einer niedrigeren Temperatur als die Aufschäumtemperatur zum Zeitpunkt des Rührens gehalten, wodurch das Treibmittel gleichmäßig dispergiert werden kann, weil es in pulvriger Form vorliegt.

Wenn die Schmelze 2, die nur das Eindickmittel enthält, in den Spritzzylinder 7 zugegeben wird, wird eine quantitative Inertgas-Zufuhreinheit (nicht gezeigt) auf dem Spritzzylinder 7 in Verbindung mit dem Knetabschnitt 5 bereit gestellt, wodurch das Inertgas, welches das Treibmittel ist, zu der Schmelze in einem spezifizierten Prozentsatz zugeführt werden kann, wenn das Eindickmittel durch Rühren dispergiert wird, und das Inertgas wird gleichmäßig in der Schmelze 7 dispergiert.

Wenn die Schmelze 7 in dem Knetabschnitt 5 gerührt wird, wird die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung nach unten in den Spritzzylinder 7 durch eine schiebende Kraft, die durch die Drehung der Schnecke 4 begleitet wird, geschoben; eine Last wird auf den axialen oberen Abschnitt der Schnecke 4 aufgebracht. Andererseits wird ein festgesetzter Gegendruck auf den hydraulischen Schneckenzylinder 21 aufgebracht, welcher die Einrichtung zum Erhalten der Position aufbaut, und wenn ein innerer Druck, der den Gegendruck überkommt, in dem Spritzzylinder 7 erzeugt wird, wird die Schnecke 4 axial aufwärts bewegt und auf eine vorbestimmte Position zurückgezogen, welche gemäß des Volumen des geformten Produktes festgesetzt wird. Die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung wird in dem Messabschnitt 6 zwischen der Schnecke 4 und dem L-förmigen Durchgang 11 abgemessen. In dieser Ausführungsform kann, obwohl die Schnecke 4 mit der Drehung durch das Anheben des inneren Drucks des Spritzzylinders 7 zurückgezogen wird, was durch die Drehung hervorgerufen wird, die Schnecke 4 ohne Drehung durch den hydraulischen Schneckenzylinder 21 oder mit der Drehung durch den hydraulischen Schneckenzylinder 21 zurückgezogen werden. Eine Einrichtung zum Verhindern des Rückflusses wie ein Kontrollring wird bevorzugt an der Spitze der Schnecke 4 bereit gestellt. Durch sein Bereitstellen kann die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung zum Zeitpunkt des Zurückziehens und des Abmessens in dem Messabschnitt 6 gemäß des Volumens des geformten Produktes glatt nach unten befördert werden. Bei der Messung wird der Düsenabschnitt 13 des L-förmigen Durchganges 11 durch die Ventileinrichtung 12 geschlossen.

Nachdem die Messung abgeschlossen ist, wird die Schmelze 2 in den unter Druck gesetzten Zustand zumindestens unmittelbar vor dem Einspritzen gelegt, um das Aufschäumen zu verhindern, durch Einstellen der Temperatur, so dass sie auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels in dem Messabschnitt 6 durch die Heizelemente aufgeheizt wird, und Vorantreiben der Zersetzung des Treibmittels in dem Messabschnitt 6, dessen Kapazität durch Anhalten des Zurückziehens der Schnecke 4 konstant eingestellt wurde. Da der Messabschnitt 6 in den unter Druck gesetzten Zustand ebenso durch die schiebende Kraft der Schmelze 2 durch die Drehung der Schnecke 4 gebracht werden kann, kann das Aufschäumen des Treibmittels, das in der Temperatur auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels angehoben wurde, verhindert werden.

Die Schmelze 2 wird dann in die Form 24 durch Öffnen der Ventileinrichtung 12 des Düsenabschnitts 13 und Vorstoßen der Schnecke 4 eingespritzt, und der Schmelze 2, die am Aufschäumen gehindert wurde, wird ein schnelles Aufschäumen in der Form 24 ermöglicht, die einen niedrigeren Druck als der Spritzzylinder 7 aufweist, wodurch die Bildung eines geformten Gegenstandes ausgeführt wird.

Beim Einspritzen in die Form 24, wenn die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung in die Form 24 eingespritzt wird in einer Einspritzmenge gleich der inneren Kapazität der Form 24, wird der Druck der gasförmigen Komponente auf einmal entspannt durch Gleiten und Öffnen der beweglichen Form 24a durch das Volumen des aufschäumenden Abschnitts nach dem Einspritzen, so dass es der Schmelze der Leichtmetall-Legierung ermöglicht wird, in der gleitenden Richtung aufzuschäumen, wodurch ein aufgeschäumter geformter Gegenstand, in welchem geschäumte Zellen gleichmäßig dispergiert sind, erhalten werden kann. Wenn die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung in die Form 24 eingespritzt wird, wird eine Hautschicht auf der Oberfläche gebildet, bei der die Schmelze 2 in Kontakt mit der Form 24 kommt.

Da der Druck der gasförmigen Komponente, der am Ausdehnen begrenzt ist, in der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung plötzlich durch Einspritzen der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung in die Form 24 und Öffnen der Form 24 im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Einspritzen oder nach dem Einspritzen entspannt wird, verteilt sich die aufgeschäumte Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung ausreichend in kleinste Teile in der Form 24, und ein aufgeschäumter geformter Gegenstand mit einer komplizierten Form kann gebildet werden.

Wenn die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung in die Form 24 in einer Einspritzmenge eingespritzt wird, welche durch den aufgeschäumten Abschnitt relativ zu der inneren Kapazität der Form verringert ist (die Kapazität des geformten Produktes), wird der Druck der gasförmigen Komponente auf einmal in der Form 24 nach dem Einspritzen entspannt, so dass der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung das Aufschäumen ermöglicht wird, und ein aufgeschäumter geformter Gegenstand, in welchem aufgeschäumte Zellen gleichmäßig dispergiert sind, kann erhalten werden.

Durch Verringern des Einspritzbetrages der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung, welche in die Form 24 einzuspritzen ist, durch den aufschäumenden Abschnitt auf diesem Weg, kann die Größe und die Form eines aufgeschäumten abeformten Gegenstandes präzise gesteuert werden, ohne durch die Anhaltegenauigkeit beim Öffnen der Form, dem parallelen Grad der Form oder dergleichen beeinflusst zu werden.

Gemäß des Verfahrens zum Schaumspritzgießen unter Verwendung des Gerätes zum Schaumspritzgießen 1, wie vorstehend beschrieben wurde, kann, da das Eindickmittel und das Treibmittel vorher zu der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung zugegeben wurden, die in den Spritzzylinder 7 in entsprechenden spezifizierten Prozentsätzen zuzuführen ist, die Variation des sich ergebenden geformten Produktes zwischen den Einspritzungen minimiert werden. Da das Eindickmittel und das Treibmittel gleichmäßig in dem Knetabschnitt 5 in dem Spritzzylinder 7 dispergiert werden, kann ein geformtes Produkt mit gleichmäßig dispergierten aufgeschäumten Zellen erhalten werden. Ferner wird gemäß einer solchen Einspritzung der Unterschied im aufgeschäumten Zustand zwischen den Chargen minimiert.

Obwohl die gasförmige Komponente durch Zersetzung des Treibmittels unmittelbar vor dem Einspritzen erzeugt wird, wird die Kapazität des Messabschnitts 6 konstant eingestellt durch Anhalten der Schnecke 4, so dass das Aufschäumen der Schmelze (die Ausdehnung der gasförmigen Komponente) verhindert wird. Folglich wird die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung den Druck auf einmal in der Form 24 unmittelbar nach dem Einspritzen entspannen, so dass sie aufschäumt, wodurch die Schmelze in jede Ecke der Form 24 gefüllt werden kann. Demzufolge ist die Übertragungseigenschaft der Form 24 verbessert, die Produktivität wird verbessert und die Bildung eines aufgeschäumten geformten Gegenstandes mit einer komplizierten Form kann ausgeführt werden. Die Form wird durch eine Druckverringerungseinrichtung wie eine Vakuumpumpe im Druck entspannt, wodurch die Übertragungseigenschaft und die Formgebungsfähigkeit des aufgeschäumten geformten Gegenstandes mit einer komplizierten Form weiter verbessert werden können.

Eine andere Ausführungsform gemäß des Gerätes zum Schaumspritzgießen der vorliegenden Erfindung wird ferner unter Bezug auf 2 beschrieben. Wie in 2 gezeigt wird, umfasst ein Gerät zum Schaumspritzgießen 40 dieser Ausführungsform zwei Elemente eines Einspritzteils 9 mit horizontalem Kolben, welches von dem des Gerätes zum Schaumspritzgießen 1 verschieden ist, und den gleichen vertikalen Spritzzylinder 7 wie der des Gerätes 1.

2 ist eine allgemeine darstellende Ansicht, welche das Gerät zum Schaumspritzgießen 40 einer Leichtmetall-Legierung dieser Ausführungsform zeigt. Das Gerät zum Schaumspritzgießen 40 weist im Wesentlichen die gleiche Struktur für den Spritzzylinder 7 und die die Form einspannende Vorrichtung 17 wie das Gerät zum Schaumspritzgießen 1 mit Ausnahme des Einspritzteils mit horizontalem Kolben auf. Als Schmelze einer Leichtmetall-Legierung, als Eindickmittel und als Treibmittel sind jene vorstehend beschriebenen anwendbar.

Dieses Gerät zum Schaumspritzgießen 40 einer Leichtmetall-Legierung umfasst eine Spritzgussvorrichtung 43 und eine die Form einspannende Vorrichtung 17. Die Spritzgussvorrichtung 43 umfasst einen Spritzzylinder 47 mit einer rührenden Funktion, wobei der Spritzzylinder aus einem Knetabschnitt 45 mit einem Zufuhranschluss 58zum Zuführen einer Schmelze 2 in einem oberen Abschnitt zusammengesetzt ist, welche ein Eindickmittel und ein Treibmittel enthält, das sich bei einer hohen Temperatur zersetzt, um eine gasförmige Komponente zu erzeugen, in den entsprechend spezifizierten Prozentsätzen, und eine Schnecke 44, die im inneren Abschnitt drehbar vorstoßend und zurückziehend bereit gestellt ist, in welchem die Schmelze 2 durch die Schnecke 44 gerührt wird, so dass das Eindickmittel und das Treibmittel dispergiert werden, und einen Vorratsabschnitt 46, der durch Zurückziehen der Schnecke 44 gebildet wird. Ferner umfasst die Spritzgussvorrichtung 43 ein Kolbeneinspritzgerät 50 mit einer Messfunktion und einer Spritzfunktion, wobei das Gerät umfasst einen Zylinder 42, dessen vorderer Abschnitt mit dem unteren Ende des Spritzzylinders 47 durch einen Verbindungsdurchgang 41 verbunden ist, der am unteren Ende des Zylinders 42 bereit gestellt ist, und ein Kolben 48, der vorstoßend und zurückziehend entlang der Achse des Zylinders 42 in dem Zylinder 42 bereit gestellt ist, in welchem ein Messabschnitt 49 am inneren vorderen Abschnitt des Zylinders 42 durch Zurückziehen des Kolbens 48 gebildet wird. Die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung wird durch Vorstoßen des Stempels 48 eingespritzt. Die die Form einspannende Vorrichtung 17 umfasst eine Form 24 zum Einspritzen der Schmelze 2 von dem Kolbeneinspritzgerät 50, so dass dieser aufschäumt. Das Gerät umfasst ebenso eine Temperatureinstellvorrichtung 51 zum Einstellen der Temperatur der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung, die von dem Zufuhranschluss 58 zu dem Spritzzylinder 47 zugeführt wird, und der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung, die zu der Kolbeneinspritzmaschine 50 zugeführt wird.

Ein Düsenabschnitt 52 mit einer Ventilvorrichtung 12 ist an der Spitze des Kolbeneinspritzgerätes 50 des Gerätes zum Schaumspritzgießen 40 bereit gestellt. Das Spitzenteil liegt an der Form 24 an, welche horizontal geschlitzt ist, um durch die die Form einspannende Vorrichtung 17 geöffnet und geschlossen zu werden. Von diesen Komponenten des Geräts zum Schaumspritzgießen 40 weist ein Fülltrichter 53 die gleiche Struktur wie der zuvor beschriebene Fülltrichter 14 auf, und umfasst einen Beschicker und eine Temperatursteuervorrichtung wie ein Heizelement.

Der Spritzzylinder 47 weist ebenso die gleiche Struktur wie in dem Gerät zum Schaumspritzgießen 1 in der zuvor genannten Ausführungsform auf. Wie in 2 gezeigt wird, ist ein hydraulischer Schneckenzylinder 56 mit einem vertikal vorstoßenden und zurückziehenden Zylinderstab 55 mit dem oberen Abschnitt eines Antriebsmotors 54 verbunden, und die Schnecke 44 ist mit dem Zylinderstab 55 des hydraulischen Schneckenzylinders 56 durch den Antriebsmotor 54 verbunden. Folglich wird der Zylinderstab 55 des hydraulischen Schneckenzylinders 56 nach unten vorgestoßen, um die Rührklinge der Schnecke 44 durch den Antriebsmotor 54 nach unten vorzustoßen (nach unten zu bewegen), wodurch die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung, die am oberen Ende in dem Spritzzylinder 47 gesammelt wurde, in den Zylinder 42 der Kolbeneinspritzmaschine 50 durch den Verbindungsdurchgang zugeführt wird.

Der hydraulische Schneckenzylinder ist so angepasst, dass ein Vorratsabschnitt 46 am unteren Abschnitt in dem Spritzzylinder 47 gebildet werden kann, wenn dieser axial aufwärts bewegt wird. Ferner hat dieser Zylinder einen ausreichenden Hub, um den Kolben von der Position zum Bilden des Vorratsabschnitts 46 zu der Position zu bewegen, die zum Schließen des Verbindungsdurchgangs 41 fähig ist.

Wie in 2 gezeigt wird, ist die Umfangsoberfläche des Spritzzylinders 47 und des Zylinders 42 des Kolbeneinspritzgeräts 50 mit der Temperatureinstellvorrichtung 51 bedeckt. Die Temperatureinstellvorrichtung 51 ist aus einer Vielzahl von getrennten Heizelementen zusammengesetzt. Durch Steuern der Heizelemente kann zumindest die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung in dem Spritzzylinder 47 auf eine niedrigere Temperatur als die Zersetzungstemperatur des zugegebenen Treibmittels eingestellt werden, und zumindest die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung in dem Zylinder 42 kann auf eine Temperatur oder höher eingestellt werden, die dem zugegebenen Treibmittel die Zersetzung ermöglicht, so dass die gasförmige Komponente erzeugt wird.

Das Kolbeneinspritzgerät 50 ist mit dem Spritzzylinder 47 durch den Verbindungsdurchgang 41 verbunden, der am unteren Ende des Spritzzylinders 47 gebildet ist. Das Kolbeneinspritzgerät 50 umfasst den Zylinder 42 mit dem Düsenabschnitt 52 mit der Ventilvorrichtung 12 im vorderen Abschnitt und den vorstoßenden und zurückziehenden Kolben 48 in dem Zylinder 42. Der Kolben 48 wird durch den hydraulischen Druck des hydraulischen Kolbenzylinders 57 angetrieben. Wenn der Kolben 48 zurückgezogen wird, wird ein Messabschnitt 49 im vorderen Abschnitt des Zylinders 42 gebildet. Die Kapazität des Messabschnittes 49 kann geeignet durch den Betrag des Zurückziehens des Kolbens 48 eingestellt werden, um eine notwendige Kapazität zum Bereitstellen eines geformten Produktes zu erreichen. Der hydraulische Kolbenzylinder 57 weist einen ausreichenden Hub auf, um den Kolben 48 von der Position zum Bilden des Messabschnittes 49 zu der Position zu bewegen, die dazu fähig ist, durch Vorstoßen den Verbindungsdurchgang 41 zu schließen, der mit der Umgebung der Spitze des Zylinders 42 verbunden ist. Der Kolben 48 ist so bereit gestellt, dass er den Verbindungsdurchgang 41 verschließt, wenn das Einspritzen abgeschlossen ist. Demzufolge kann die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung für das nächste Spritzgießen in den Spritzzylinder 47 sofort nach dem Einspritzen zugeführt werden. Die Ventilvorrichtung 12 des Düsenabschnittes 52 wird in einen geschlossenen Zustand mit Ausnahme des Zeitpunktes des Einspritzens gelegt. Als Ventilvorrichtung 12 kann eine verwendet werden, die so eingestellt ist, dass sie die Düse durch ein mechanisches Absperrventil oder ein Federabsperrventil blockiert, das an der Spitze der Düse bereit gestellt ist.

Gemäß des Geräts zum Schaumspritzgießen 40, wie es vorstehend beschrieben wurde, kann die Schmelze 2 daran gehindert werden, in dem Zustand aufzuschäumen, in dem die gasförmige Komponente in der Schmelze 2 erzeugt wird, zumindest unmittelbar vor dem Einspritzen, und kann auf einmal in die Form 24 nach dem Einspritzen aufgeschäumt werden. Folglich verteilt sich die Schmelze 2 in jede Ecke der Form 24, wodurch die Übertragungseigenschaft der Form 24 und die Produktivität verbessert werden. Ferner kann die Bildung eines aufgeschäumten geformten Gegenstandes mit einer komplizierten Form ausgeführt werden. Die Wartung und die Handhabung des Gerätes können durch Aufbauen des Spritzzylinders 47 und des Einspritzabschnittes als zwei getrennte Elemente erleichtert werden.

Der Betrieb des Gerätes zum Schaumspritzgießen 40 dieser Ausführungsform und ein Verfahren zum Schaumspritzgießen unter Verwendung dieses Gerätes werden beschrieben.

Die Schmelze 2 einer Leichtmetall-Legierung wird in einen Einfülltrichter 53 von dem vorher beschriebenen Schmelzofen in der gleichen Art und Weise eingegeben. Ein Eindickmittel und ein Treibmittel, welches sich bei einer hohen Temperatur zersetzt, um ein aufschäumendes Gas zu erzeugen, werden zu der Schmelze 2 in entsprechend spezifizierten Prozentsätzen zugegeben, und die sich ergebende Schmelze wird in ihrer Temperatur auf die Flüssigphasen-Linientemperatur oder höher und eine niedrigere Temperatur als die Zersetzungstemperatur des Treibmittels durch eine Temperatursteuereinrichtung des Einfülltrichters 53 eingestellt. Auf diesem Weg wird ein Zufuhrvorgang zum Zuführen der in ihrer Temperatur eingestellten Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung in den Spritzzylinder 47 ausgeführt. Das Eindickmittel und das Treibmittel, welche zu der Schmelze 2 zuzugeben sind, können in den Fülltrichter 53 durch Vorsehen eines Beschickers auf dem Fülltrichter 53 zugegeben werden, oder die Schmelze 2, welche vorbestimmte Menge des Eindickmittels und des Treibmittels enthält, kann in den Fülltrichter 53 eingegeben werden.

Die Schmelze 2 wird dann zum oberen Abschnitt des Spritzzylinders 47 zugeführt, so eingestellt und bei der Flüssigphasen-Linientemperatur oder höher und einer niedrigen Temperatur als der Zersetzungstemperatur des Treibmittels und das Eindickmittel gehalten, und das Treibmittel werden gleichmäßig in einem Rührvorgang zum Rühren der Schmelze 2 durch Drehen der Schnecke 44 in den Knetabschnitt 55 in dem Spritzzylinder 47 dispergiert. Wenn die Schmelze 2, welche nur das Eindickmittel enthält, in den Spritzzylinder 47 zugeführt wird, wird eine quantitative Inertgas-Zufuhreinheit (nicht gezeigt) an dem Spritzzylinder 47 bereit gestellt, welcher mit dem Knetabschnitt 45 in Verbindung steht, wobei Inertgas, welches das Treibmittel ist, zu der Schmelze 2 in einem spezifizierten Prozentsatz zum Zeitpunkt des Dispergierens des Eindickmittels durch Rühren zugeführt und gleichmäßig in die Schmelze 2 dispergiert werden kann.

Zu diesem Zeitpunkt wird der Kolben 48 des Kolbeneinspritzgerätes 50 zu der Position zum Schließen des Verbindungsdurchganges 41 vorgestoßen, wie in 3 gezeigt wird. Die Schnecke 44 in dem Spritzzylinder 47 wird durch Drehung zurückgezogen, wodurch der Vorratsabschnitt 46 zwischen der Schnecke 44 und dem Verbindungsdurchgang 41 anstatt des zuvor genannten Messabschnittes 6 gebildet wird, und eine erste Messung wird in diesem Vorratsabschnitt 46 ausgeführt. Der Vorratsabschnitt 46 wird durch den Betrag des Zurückziehens der Schnecke 44 so eingestellt, dass er eine größere Kapazität als die Menge der einzuspritzenden Schmelze aufweist. Die Schnecke 44 kann ohne Drehung oder mit Drehung zurückgezogen werden. Eine Einrichtung zur Verhinderung des Rückflusses, wie vorstehend beschrieben wird, kann an der Spitze der Schnecke 44 vorgesehen sein.

Dann wird ein Messvorgang zum Einführen der Schmelze 3 von dem Spritzzylinder 47 zu dem Messabschnitt 49, der am vorderen Abschnitt in dem Zylinder 42 gebildet wurde, durch den Verbindungsdurchgang 41 durch Öffnen des Verbindungsdurchgangs 41 zum Zurückziehen des Kolbens 48 des Kolbeneinspritzgerätes 50 ausgeführt. In diesem Messvorgang wird die Schnecke 44 in dem Spritzzylinder 42 gleichmäßig mit dem Zurückziehen des Kolbens 48 vorgestoßen (nach unten bewegt), wie in 4 gezeigt wird. Eine Druckkraft durch die Schnecke 44 arbeitet so, dass sie auf die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung drückt in den Messabschnitt 49 hinein, der am vorderen Abschnitt des Zylinders 42 gebildet ist, mit einem positiven Druck, während der Kolben 48 sich auf eine vorbestimmte Position zurückzieht, die gemäß des Volumens des geformten Produktes festgesetzt ist, wobei die Schmelze ein zweites Mal abgemessen wird.

Da die Schmelze 2, welche das Eindickmittel und das Treibmittel enthält, die vorher in spezifizierten Prozentsätzen zugegeben wurden, bei einer niedrigeren Temperatur als die Zersetzungstemperatur des Treibmittels gehalten und dann zu der Spritzgussvorrichtung 43 zugeführt und darin gerührt wird, werden das Eindickmittel und das Treibmittel gleichmäßig dispergiert, um den Unterschied im aufgeschäumten Zustand bei jedem Einspritzen zu minimieren.

Wenn das Abmessen durch Pressen abgeschlossen ist, wird der Verbindungsdurchgang 41 durch die Schnecke 44 verschlossen, wie in 5 gezeigt wird, um das Zurückfließen der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung von dem Messabschnitt 49 zu verhindern. Zum Zeitpunkt des Abmessens wird der Düsenabschnitt 42 an der Spitze des Zylinders 542 des Kolbeneinspritzgerätes 50 durch die Ventilvorrichtung 12 geschlossen.

Nachdem das zweite Abmessen auf diese Art und Weise abgeschlossen ist, wird die Schmelze 2 in ihrer Temperatur auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher zumindest unmittelbar vor dem Einspritzen durch jede der Temperatureinstellvorrichtung 51 eingestellt und die Zersetzung in dem Messabschnitt 49 der Kapazität, welche durch Anhalten des Zurückziehens des Kolbens 48 konstant eingestellt wurde, wird vorangetrieben, wodurch ein Verfahren des unter Drucksetzens zum Legen der Schmelze in einem unter Druck gesetzten Zustand ausgeführt wird, um ihr Aufschäumen zu verhindern. Obwohl nämlich das Treibmittel graduell mit der Zersetzung beginnt, so dass die gasförmige Komponente erzeugt wird, wenn die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels in dem Messabschnitt 49 durch die Temperatureinstellvorrichtungen 51 aufgeheizt wird, wird das Aufschäumen der Schmelze 2 durch unter Druck Setzen verhindert, da der Anstieg in der Kapazität durch den Gegendruck des Kolbens 48 unterdrückt wird.

Dann wird ein Schaumspritzgussvorgang zum Einspritzen der Schmelze 2, die in dem Vorgang des unter Druck Setzens am Aufschäumen gehindert wurde, in die Form 24, welche mit dem vorderen Abschnitt in dem Zylinder 42 in Verbindung steht, gefolgt von Aufschäumen durch Vorstoßen des Kolbens 48 ausgeführt, um einen geformten Gegenstand zu bilden.

Beim Einspritzen in die Form 24 können ein Verfahren zum Einspritzen der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung in einem Einspritzbetrag gleich der inneren Kapazität der Form 24 in die Form 24 und Öffnen der Form durch einen aufgeschäumten Abschnitt, um den aufgeschäumten geformten Gegenstand in ähnlicher Weise zu dem zuvor genannten Verfahren zu erhalten, und ein Verfahren zum Einspritzen der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung in die Form 24 in einem Betrag, der durch den aufschäumenden Abschnitt verringert ist, um den aufgeschäumten geformten Gegenstand in der Form mit einer konstanten Kapazität zu erhalten, angewendet werden.

Gemäß des Verfahrens zum Schaumspritzgießen unter Verwendung des Gerätes zum Schaumspritzgießen 40, da das Aufschäumen der Schmelze 2 (die Ausdehnung der gasförmigen Komponente) in einem Zustand verhindert wird, in dem die Kapazität durch Anhalten des Kolbens 48 konstant eingestellt wurde, obwohl das Treibmittel sich zersetzt, um die gasförmige Komponente unmittelbar vor dem Einspritzen zu bilden, wird der Druck auf einmal in der Form 24 unmittelbar nach dem Einspritzen entspannt, um der Schmelze das Aufschäumen zu ermöglichen, wodurch die Schmelze 2 sich in jede Ecke der Form 24 ausdehnen kann. Demzufolge wird die Übertragungseigenschaft der Form 24 verbessert, so dass die Bildung eines aufgeschäumten geformten Gegenstandes mit einer komplizierten Form ermöglicht wird. Die Übertragungseigenschaft und die Formgebungsfähigkeit eines aufgeschäumten geformten Gegenstandes mit einer komplizierten Form kann ferner durch Entspannen des Drucks der Form durch eine Druckverringerungseinrichtung ähnlich zu der zuvor genannten Ausführungsform verbessert werden.

Wenn Inertgas zu der Schmelze 2 in einen spezifizierten Prozentsatz als Treibmittel durch eine quantitative Inertgas-Zufuhrreinheit (nicht gezeigt) unter Verwendung des Gerätes zum Schaumspritzgießen 1 und 40 wie vorstehend beschrieben wurde zugeführt wird, wird das Inertgas ebenso durch Rühren in den Knetabschnitten 5 und 45 der Spritzzylinder 7 und 47 dispergiert und eine vorbestimmte Menge der Schmelze 2 wird zum Einspritzen in die Form 24 abgemessen und dann die Schmelze in die Form 24 eingespritzt. Wenn die Temperatur durch die Temperatureinstellvorrichtung 10 und 51 vor dem Einspritzen in die Form 24 angehoben wird, wird die Ausdehnung der gasförmigen Komponente vorangetrieben. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Anstieg der Kapazität durch Anhalten des Zurückziehens der Schnecke 4 in dem Gerät zum Schaumspritzgießen 1 und durch Anhalten des Zurückziehens des Kolbens 48 in dem Gerät zum Schaumspritzgießen 40 unterdrückt, und in einem solchen unter Druck gesetzten Zustand wird das Aufschäumen der Schmelze 2 (das Ausdehnen der gasförmigen Komponente) verhindert. Die Schnecke 4 und der Kolben 48 werden während des Öffnens der Ventilvorrichtung 12 des Düsenabschnittes 13 und 52 vorgestoßen, um die Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung in die Form 24 einzuspritzen, wodurch eine Druckkraft auf die Schmelze 2 wirkt, die auf einmal entspannt wird, um der Schmelze das Aufschäumen zu ermöglichen, wodurch die Bildung eines geformten Gegenstandes ausgeführt wird.

Da das Inertgas in dem spezifizierten Prozentsatz zugeführt und gleichmäßig in der Schmelze 2 selbst bei der Verwendung von Inertgas als Treibmittel zugeführt wird, kann ein aufgeschäumter geformter Gegenstand mit einer im Wesentlichen gleichmäßigen Zellenstruktur gebildet werden, während der Unterschied im aufgeschäumten Zustand zwischen den Einspritzungen minimiert wird.

Die Zufuhr von Ar-Gas als Treibmittel von dem Spritzzylinder in dem Gerät zum Schaumspritzgießen 40 mit der vorstehenden quantitativen Inertgas-Zufuhreinheit, die auf dem Spritzzylinder bereit gestellt ist, wird ferner beschrieben.

Eine vorbestimmte Menge des Eindickmittels wird zu der Schmelze 2 der Leichtmetall-Legierung zugegeben, die von dem Schmelzofen zu dem Fülltrichter 43 ähnlich wie vorstehend beschrieben zugeführt wurde. Zu diesem Zeitpunkt wird die Temperatur auf die Flüssigphasen-Linientemperatur oder höher durch die Temperatursteuereinrichtung des Fülltrichters 53 eingestellt.

Die in der Temperatur eingestellte Schmelze 2 wird zu dem Spritzzylinder 47 zugeführt und in dem Knetabschnitt 54 gerührt, während die Temperatur auf die Flüssigphasen-Linientemperatur oder höher eingestellt wird, um dadurch das Eindickmittel zu dispergieren. Zu diesem Zeitpunkt wird Ar-Gas mit hoher Temperatur von der quantitativen Inertgas-Zufuhreinheit (nicht gezeigt) zu der Schmelze 2 zugeführt, wodurch das Ar-Gas ebenso in der Schmelze 2 dispergiert wird. Die Schmelze 2 wird dann zu dem Vorratsabschnitt 46 in dem unteren Abschnitt des Spritzzylinders 47 zugeführt.

Wenn die Zugabemenge des zu der Schmelze 2 zuzugebenden Eindickmittels, das zu dem Vorratsabschnitt 46 zugeführt wurde, klein ist, wird kein Druck erzeugt, der den Gegendruck der Schnecke 44 übertrifft, weil der Druck der Schmelze 2, der durch die Drehung der Schnecke 44 in dem Spritzzylinder 47 erzeugt wird, klein ist. In einem solchen Fall wird die Schnecke 44 des Knetabschnittes 45 durch Betreiben des hydraulischen Schneckenzylinders 46 in der axialen Richtung zum Zuführen der Schmelze 2 zu dem Vorratsabschnitt 46 durch ihr eigenes Gewicht der Schmelze 2 zurückgezogen, ein Druck zum Zuführen der Schmelze 2 zu dem Messabschnitt 49 des Kolbeneinspritzgerätes 50 wird durch Vorstoßen (Bewegen nach unten) der Schnecke 44 zum Zuführen der Schmelze 2 zu dem Messabschnitt 49 durch einen positiven Druck erzeugt. Auf alle Fälle, wenn die Zugabemenge des Eindickmittels groß ist und der Druck, der den Gegendruck der Schnecke überwindet, in der Schmelze 2 durch Drehen der Schnecke 44 erzeugt wird, ist der Antrieb durch den Zylinder nicht notwendiger Weise zum Zuführen der Schmelze 2 zu dem Vorratsabschnitt notwendig.

Die abgemessene Schmelze 2 wird in der Temperatur durch die Temperatureinstellvorrichtung 51 in dem Messabschnitt 49 vor dem Einspritzen angehoben, um die Ausdehnung des darin enthaltenen Ar-Gases voranzutreiben. Da jedoch die Kapazität durch Anhalten des Kolbens 48 konstant eingestellt wurde, um das Aufschäumen zu verhindern, und der Druck auf einmal in der Form 24 unmittelbar nach dem Einspritzen entspannt wird, um der Schmelze das Aufschäumen zu ermöglichen, verteilt sich die Schmelze in jede Ecke der Form 24 und ein aufgeschäumter geformter Gegenstand mit aufgeschäumten Zellen, die gleichmäßig darin dispergiert sind, kann auf diese Weise erhalten werden.

Eine andere Ausführungsform gemäß des Gerätes zum Schaumspritzgießen der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. Ein Gerät zum Schaumspritzgießen dieser Ausführungsform weist die gleiche Vorrichtungsstruktur wie das zuvor genannte Gerät zum Schaumspritzgießen 1 oder das Gerät zum Schaumspritzgießen 40 mit Ausnahme der unten beschriebenen Punkte auf. Demzufolge werden nur die abweichenden Punkte beschrieben, und die Beschreibung der gleichen Punkte wird unterlassen.

Dieses Gerät zum Schaumspritzgießen ist so eingestellt, um eine Schmelze einer Leichtmetall-Legierung, die ein Eindickmittel und ein Treibmittel enthält, das sich bei einer hohen Temperatur zersetzt, um eine gasförmige Komponente zu erzeugen, zu dispergieren, abzumessen und dann einzuspritzen in eine Form durch eine Einspritzdüse, und umfasst eine Düsenaufheizvorrichtung, welche zum Anheben der Temperatur der Schmelze auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher fähig ist, wenn die Schmelze durch die Düse beim Einspritzen durchgeleitet wird. Als Düsenaufheizeinrichtung kann eine bekannte Aufheizeinrichtung wie ein Widerstands-Heizelement oder ein Induktions-Heizelement verwendet werden, der auf dem Umfang der Spritzdüse bereit gestellt ist, und ein Induktions-Heizelement, welcher zum Verkürzen der Zeit zum Temperaturanheben fähig ist, wird insbesondere bevorzugt verwendet.

Gemäß eines Verfahrens zum Schaumspritzgießen unter Verwendung des Gerätes zum Schaumspritzgießen, da die Schmelze, welche das Eindickmittel und das Treibmittel enthält, die vorher dazu in entsprechenden spezifizierten Prozentsätzen zugegeben wurden, in ähnlicher Weise zu den vorstehenden Ausführungsformen hergestellt und gerührt wird, um das Eindickmittel und das Treibmittel gleichmäßig zu dispergieren, wird der Unterschied im aufgeschäumten Zustand bei jedem Einspritzen minimiert.

Die Temperatur der Schmelze wird auf eine niedrigere Temperatur als die Zersetzungstemperatur des Treibmittels eingestellt, um das Aufschäumen zum Zeitpunkt des Abmessens zu verhindern, und auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher zum Zeitpunkt des Durchgangs durch die Spritzdüse oder unmittelbar bevor dem Einspritzen in die Form angehoben, um es der Schmelze zu ermöglichen, sehr schnell in der Form nach dem Einspritzen durch die gasförmige Komponente aufzuschäumen, welche durch die Zersetzung des Treibmittels zum Zeitpunkt des Durchganges durch die Spritzdüse (unmittelbar vor dem Einspritzen in die Form) erzeugt wurde. Folglich kann das erneute Aufheizen der Form auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher unterlassen werden, und die Produktivität wird verbessert.

Obwohl die vorliegende Erfindung mit dem bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen begrenzt, und verschiedene Änderungen sind in dem technischen Bereich der vorliegenden Erfindung möglich.

Zum Beispiel kann ein Schließelement in dem Fülltrichter und in dem Zufuhranschlussabschnitt des Spritzzylinders bereit gestellt sein, welches damit verbunden ist, um in unterbrochener Art und Weise die Schmelze von dem Fülltrichter zu dem Spritzzylinder zuzuführen. Gemäß dieser Änderung kann die Zugabe des Eindickmittels und des Treibmittels in den spezifizierten Prozentsätzen zu der Schmelze, die in dem Fülltrichter bevorratet ist, erleichtert werden.

In dem Verfahren zum Schaumspritzgießen unter Verwendung des Gerätes zum Schaumspritzgießen 40 gemäß der Ausführungsform wird die erste Abmessung in den Vorratsabschnitt 46 durchgeführt, der im vorderen Abschnitt des Spritzzylinders 47 durch Zurückziehen der Schnecke 44 gebildet wurde, und die Schmelze 2 wird in den Messabschnitt 49 eingeführt und darin abgemessen, welche in dem vorderen Abschnitt in dem Zylinder 42 durch Zurückziehen des Kolbens 48 gebildet wurde, von dem Spritzzylinder 47 durch den Verbindungsdurchgang 51 durch Vorstoßen der Schnecke 44. Die Schmelze 2 kann jedoch in den Messabschnitt 49 eingeführt und darin abgemessen werden, welcher durch Zurückziehen des Kolbens 48 unter Drehen der Schnecke 44 ohne sukzessives Zurückziehen gebildet wurde, um mit der Schnecke 44 zu rühren. Gemäß dieser Änderung kann der hydraulische Schneckenzylinder 46 weggelassen werden, um die Vorrichtungsstruktur zu vereinfachen, und der primäre Messvorgang kann unterlassen werden.

Eine Druckerfassungseinrichtung wie ein Druckelement oder ein Drucksensor können in den hydraulischen Kreislauf in den hydraulischen Schneckenzylinder 21 und 56 und in dem hydraulischen Kolbenzylinder 57 bereit gestellt sein, um den Gegendruck zu erfassen, der in der Schnecke oder dem Kolben 48 zum Zeitpunkt des Anhebens der Temperatur der Schmelze auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher erzeugt wird. Gemäß dieser Änderung kann der Zustand des Temperaturanhebens der Schmelze 2 oder der Zersetzungsgrad des Treibmittels von der Änderung des Gegendrucks abgeschätzt werden, welcher durch das Anheben der Temperatur der Schmelze 2 begleitet wird.

Durch Erfassen der Änderung des Gegendrucks kann der Druck des hydraulischen Zylinders unter Verwendung des Erfassungswertes als Steuerparameter gesteuert werden, um den aufgeschäumten Zustand der Schmelze 2 zu steuern. Wenn nämlich die Schmelze 2 in einer solchen Art und Weise gesteuert wird, dass die Schmelze 2 teilweise vor dem Einspritzen aufgeschäumt wird, wird die teilweise aufgeschäumte Schmelze 2 unter Druck gesetzt, um das weitere Aufschäumen zu verhindern, und die sich ergebende Schmelze 2 wird in die Form 24 eingespritzt, wodurch der nicht aufgeschäumte Abschnitt plötzlich aufgeschäumt wird in der Form 24. Die Schmelze 2 vor dem Einspritzen (zum Zeitpunkt der Messung) kann auf einen gewünschten Aufschäumzustand eingestellt werden. Das teilweise Aufschäumen der Schmelze 2 kann nicht durch die Drucksteuerung des hydraulischen Zylinders sondern durch die Positionssteuerung des hydraulischen Zylinders ausgeführt werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung in den vorstehenden bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform begrenzt. Die vorliegende Erfindung wird so verstanden werden, dass sie verschiedene andere Ausführungsformen einschließt, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er in den Patentansprüchen angegeben ist.

Gemäß des Verfahrens zum Schaumspritzgießen und des Gerätes zum Schaumspritzgießen der vorliegenden Erfindung, da die Schmelze auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher eingestellt wird und am Aufschäumen durch unter Druck Setzen zumindest unmittelbar vor dem Einspritzen gehindert wird, wird der Unterschied im aufgeschäumten Zustand zwischen den Chargen minimiert. Da die Kapazität des Messabschnitts konstant eingestellt wird, obwohl die Zersetzung des Treibmittels unmittelbar vor dem Einspritzen hervorgerufen wird, wird die Schmelze am Aufschäumen in dem unter Druck gesetzten Zustand gehindert. Da folglich die Schmelze den Druck auf einmal in der Form unmittelbar nach dem Einspritzen entspannt, so dass diese aufschäumt, verteilt sich die Schmelze in jede Ecke der Form. Demzufolge wird die Übertragungseigenschaft der Form verbessert, um die Bildung eines aufgeschäumten geformten Gegenstandes mit einer komplizierten Form zu ermöglichen. Da das Aufheizen der Form auf die Zersetzungstemperatur des Treibmittels oder höher unterlassen wird, wird die Produktivität verbessert.