專利名稱：往復(fù)式擠壓成型方法及其加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有合金材料直接成型的方法及其加工裝置，特別是有關(guān)于可以同時改善合金材料的性質(zhì)同時又可以直接成型的方法。本發(fā)明亦有關(guān)于方法所使用的加工裝置。
自從1970年代以來，許多研究致力于提升材料的性質(zhì)，包括(1)傳統(tǒng)冶金制程的改善，(2)快速凝固制程的開發(fā)，(3)機(jī)械合金制成的開發(fā)。然而這些研究卻遭遇到許多技術(shù)上瓶頸。
在傳統(tǒng)冶金制程方面，由于對材料性質(zhì)的提升以趨近極限，因此?；ㄙM(fèi)大量成本，卻只能對性質(zhì)作小幅改善，例如，提升合金純度或是施予熱機(jī)處理等方式。
在快速凝固制程方面，由于經(jīng)快速凝固產(chǎn)生的粉未或薄帶，無法直接運(yùn)用，必須結(jié)合粉未冶金制程，制成塊狀材料，使其具有結(jié)構(gòu)上的用途。然而在粉未冶金制程中，伴隨許多繁復(fù)步驟，以及粉未表面氧化、污染等問題而降低材料的性質(zhì)。因此在粉未冶金的缺點(diǎn)，成為發(fā)展快速凝固材料的瓶頸。
在機(jī)械合金制程方面，同樣也必須結(jié)合粉未冶金的制程，才能制成塊狀材料，因此在粉未冶金制程中的缺點(diǎn)，亦成為發(fā)展機(jī)械合金材料的瓶頸。
為了免除粉未冶金的制程，于是有三種直接制造快速凝固材料的方法被開發(fā)，包括(1)噴霧沉積法，(2)氣相蒸鍍法，(3)片狀層積法。所謂噴霧沉積法即是利用高壓氣體將金屬熔湯霧化沉積而成塊狀材料，氣相蒸鍍法是利用電子槍將金屬熔湯加熱氣化，層層蒸鍍而成塊狀材料，片狀層積法是引用槌鈷法技術(shù)，將金屬熔湯液滴淬冷成薄片，而層層疊積成塊狀材料。以上三種方法雖可直接制造快速凝固塊狀材料，但必須精確控制制程因素，否則極易生成孔洞，至整個制程失敗。
本案發(fā)明人為解決前述問題，曾經(jīng)提出中國臺灣專利申請案號第82100065號“改善合金材料性質(zhì)的方法及裝置與其產(chǎn)品”，并經(jīng)核準(zhǔn)發(fā)明專利權(quán)第71320號。該發(fā)明專利權(quán)第71320號所公開的技術(shù)，這幾年來經(jīng)實(shí)際應(yīng)用，證實(shí)可以大幅的改善了合金材料性質(zhì)。
本案發(fā)明人并不以此為滿足，本于精益求精的精神，更不斷研究改進(jìn)，希望除了改善合金材料的性質(zhì)外，能夠進(jìn)一步的改善操作步驟，例如直接成型。經(jīng)過不斷試驗(yàn)，終于又完成本發(fā)明。
本發(fā)明的目的，在于提供一種往復(fù)式擠壓成型方法，其是可改善合金材料的性質(zhì)同時又可以直接成型的方法。
本發(fā)明的另一目的，在于提供一種往復(fù)式擠壓成型加工裝置，其可以提供改善合金材料的性質(zhì)且可以直接成型，整個加工步驟連貫作業(yè)，快速方便，又可以降低成本。
本發(fā)明的往復(fù)式擠壓成型方法，主要分為兩大部分，第一個部分為“改善合金材料的性質(zhì)”的加工步驟，第二個部分為“直接成型”的加工步驟。
本發(fā)明一種往復(fù)式擠壓成型方法，其是將欲加工的合金素材置于一加工裝置內(nèi)，將該合金素材加熱至軟化溫度，于該加工裝置中交互施以不同方向壓力于該合金素材，并使該合金素材通過至少一相對狹小的通道，以搓揉該合金素材，直至形成微細(xì)結(jié)構(gòu)細(xì)化且均勻分布的合金，其特征在于該加工裝置結(jié)合有一成型機(jī)構(gòu)，該經(jīng)微細(xì)結(jié)構(gòu)細(xì)化且均勻分布的合金可以經(jīng)由該成型機(jī)構(gòu)而直接成型。
其中該欲加工的合金素材是為合金鑄碇。
其中該欲加工的合金素材是為以合金局主的薄片粉未或纖維堆疊而成。
其中該合金是由快速凝固、機(jī)械合金或化學(xué)制程所制備。
本發(fā)明一種往復(fù)式擠壓成型加工裝置，其特征在于，其包括一擠壓容器，可供容置欲加工的合金素材，其具有一第一端、一容置室與一第二端；一擠壓裝置，可供對于欲加工的合金素材施予不同方向的壓力，該擠壓裝置具有一第一擠制推桿與一第二擠制推桿；以及一成型機(jī)構(gòu)，可供用于合金素材的成型，其是結(jié)合于該擠壓容器的第一端與第二端之間。
其中該擠壓容器是由一左擠筒與一右擠筒所構(gòu)成。
其中該左擠筒與右擠筒之間夾設(shè)有一雙向擠模，該雙向擠模具有至少一相對狹小的窄道。
其中該成型機(jī)構(gòu)是為一具有一第一開口的成型模具。
其中該成型模具是由一第一模具與一第二模具所構(gòu)成，該第一開口是位于該第一模具，該第一模具的第一開口可以與該擠壓容器的容置室相通。
其中該成型機(jī)構(gòu)是為一具有一第一開口、一通道與一第二開口的成型模具。
其中該成型模具的第一開口可以與該擠壓容器的容置室相通，該成型模具的通道是為彎曲狀。
關(guān)于合金的加熱裝置是為習(xí)知的技藝，為熟悉此項技藝的人士所了解，于此不再贅述。
茲舉實(shí)施例配合圖式將本發(fā)明上述的目的、特征及其他功效與優(yōu)點(diǎn)具體介紹，相信定能從中了解本發(fā)明的精神，其中

圖1是發(fā)明專利權(quán)第71320號的往復(fù)式擠壓裝置的剖面示意圖。
圖2是本發(fā)明的往復(fù)式擠壓成型加工裝置的第一較佳實(shí)施例示意圖。
圖3是本發(fā)明的往復(fù)式擠壓成型加工裝置的第二較佳實(shí)施例示意圖。
圖4是本發(fā)明的往復(fù)式擠壓成型加工裝置的第三較佳實(shí)施例示意圖。
圖5是本發(fā)明的往復(fù)式擠壓成型加工裝置的第四較佳實(shí)施例示意圖。
本發(fā)明的往復(fù)式擠壓成型加工裝置，請參閱圖2，主要包括一擠壓容器10、一擠壓裝置20與一成型機(jī)構(gòu)30。
擠壓容器10是由一左擠筒11與一右擠筒12所構(gòu)成。擠壓容器10的第一端13與第二端14之間形成有一容置室15。欲加工的合金素材40可以放置在擠壓容器10的容置室15。
擠壓裝置20具有一第一擠制推桿21與一第二擠制推桿22。請配合參閱圖1及圖2，擠壓容器10的左擠筒11與右擠筒12之間夾設(shè)有一雙向擠模50，該雙向擠模50具有一相對狹小的窄道51，擠壓裝置20的第一擠制推桿21與第二擠制推桿22，可以對于欲加工的合金素材40反方向施予不同的壓力，合金素材40通過雙向擠模50的狹小窄道51，相當(dāng)于被搓揉，如此不斷重復(fù)，直至形成微細(xì)結(jié)構(gòu)細(xì)化且均勻分布的合金。
成型機(jī)構(gòu)30結(jié)合于該擠壓容器10的第一端13與第二端14之間，其是提供對于合金素材40的成型。成型機(jī)構(gòu)30的安裝，是將圖1所示的雙向擠模50取下，而將成型機(jī)構(gòu)30換裝上去如圖2所示，亦即以成型機(jī)構(gòu)30取代雙向擠模50。請參閱圖2，該成型機(jī)構(gòu)30是由一第一模具31與一第二模具32所構(gòu)成的成型模具，第一模具31具有一第一開口33可以與該擠壓容器10的容置室15相通，軟化后的合金素材40可以被擠入成型機(jī)構(gòu)30之中，順利的完成成型。
請參閱圖3，是本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例，合金素材40被搓揉直至形成微細(xì)結(jié)構(gòu)細(xì)化且均勻分布的合金后，將成型機(jī)構(gòu)30直接附加在雙向擠模50的一側(cè)，同樣的，軟化后的合金素材40可以被擠入成型機(jī)構(gòu)30之中，順利的完成成型。
請參閱圖4，是本發(fā)明的第三較佳實(shí)施例，合金素材40被搓揉直至形成微細(xì)結(jié)構(gòu)細(xì)化且均勻分布的合金后，將雙向擠模50取下，將成型機(jī)構(gòu)安裝上去。該成型機(jī)構(gòu)30是為一具有一第一開口33、一通道34與一第二開口35的成型模具。成型機(jī)構(gòu)30的第一開口33可以與該擠壓容器10的容置室15相通，為方便合金被擠出成型，該通道可以安排為彎曲狀，如此，合金可以由擠壓容器10的一側(cè)被擠出成型?？啄?6可以更換，以利改變成型的形狀，導(dǎo)輪60具引導(dǎo)輸送及加工整型擠出件的功能。
請參閱圖5，是本發(fā)明的第四較佳實(shí)施例，合金素材40被搓揉直至形成微細(xì)結(jié)構(gòu)細(xì)化且均勻分布的合金后，將成型機(jī)構(gòu)30直接附加在雙向擠模50的一側(cè)，同樣的，軟化后的合金素材40可以被擠入成型機(jī)構(gòu)30之中，順利的完成成型。成型機(jī)構(gòu)30與前述圖4的內(nèi)容大致相同，可參考之。
本發(fā)明的往復(fù)式擠壓成型方法，請再參閱圖1及圖2，將欲加工的合金素材40置于擠壓容器10內(nèi)，將該合金素材40加熱至軟化溫度，于該擠壓容器10中交互以不同施壓力于該合金素材40，并使該合金素材40通過雙向擠模50的相對狹小的通道51，以搓揉該合金素材，直至形成微細(xì)結(jié)構(gòu)細(xì)化且均勻分布的合金，將該雙向擠模50換上成型機(jī)構(gòu)30，該經(jīng)微細(xì)結(jié)構(gòu)細(xì)化且均勻分布的合金可以經(jīng)由該成型機(jī)構(gòu)30而直接成型。
關(guān)于“直接成型”的加工步驟，是直接將該經(jīng)微細(xì)結(jié)構(gòu)細(xì)化且均勻分布的合金，以成型機(jī)構(gòu)直接成型。由于合金素材被加熱至軟化溫度，經(jīng)搓揉改善材質(zhì)后，趁合金尚熱柔軟時，直接成型，如此可以省時、省工、并省能源。
本發(fā)明所謂的合金素材，其可以為快速凝固、機(jī)械合金或化學(xué)制程所制備?？梢允且院辖馂橹鞯谋∑?、粉未或纖維堆疊而成。該合金可以為合金鑄錠、合金薄片、交互堆疊的兩種或多種的純元素片材、或粉未壓密的擠錠。
本發(fā)明的加工方法，可以視需要而在適當(dāng)?shù)臍怏w氛圍下進(jìn)行，例如在氮?dú)?、氬氣、一氧化碳或其他氣體等等下進(jìn)行。
本發(fā)明的加工方法，可以視需要而在適當(dāng)?shù)臍怏w氛圍下進(jìn)行，例如在氮?dú)狻鍤?、一氧化碳或其他氣體等等下進(jìn)行。
綜上所述，本發(fā)明的“往復(fù)式擠壓成型方法及其加工裝置”確能藉所揭露的技術(shù)內(nèi)容，達(dá)到發(fā)明目的，具新穎性、進(jìn)步性、與產(chǎn)業(yè)利用性，為一典型發(fā)明專利。惟，以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，大凡依據(jù)本發(fā)明的各種修飾與變化，仍應(yīng)包涵于本申請專利的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種往復(fù)式擠壓成型方法，其特征在于其是將欲加工的合金素材置于一加工裝置內(nèi)，將該合金素材加熱至軟化溫度，于該加工裝置中交互施以不同方向壓力于該合金素材，并使該合金素材通過至少一相對狹小的通道，以搓揉該合金素材，直至形成微細(xì)結(jié)構(gòu)細(xì)化且均勻分布的合金，該加工裝置結(jié)合有一成型機(jī)構(gòu)，該經(jīng)微細(xì)結(jié)構(gòu)細(xì)化且均勻分布的合金可以經(jīng)由該成型機(jī)構(gòu)而直接成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的往復(fù)式擠壓成型方法，其特征在于，其中該欲加工的合金素材是為合金鑄碇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的往復(fù)式擠壓成型方法，其特征在于，其中該欲加工的合金素材是為以合金局主的薄片粉未或纖維堆疊而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的往復(fù)式擠壓成型方法，其特征在于，其中該合金是由快速凝固、機(jī)械合金或化學(xué)制程所制備。
5.一種往復(fù)式擠壓成型加工裝置，其特征在于，其包括一擠壓容器，可供容置欲加工的合金素材，其具有一第一端、一容置室與一第二端；一擠壓裝置，可供對于欲加工的合金素材施予不同方向的壓力，該擠壓裝置具有一第一擠制推桿與一第二擠制推桿；以及一成型機(jī)構(gòu)，可供用于合金素材的成型，其是結(jié)合于該擠壓容器的第一端與第二端之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的往復(fù)式擠壓成型加工裝置，其特征在于，其中該擠壓容器是由一左擠筒與一右擠筒所構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的往復(fù)式擠壓成型加工裝置，其特征在于，其中該左擠筒與右擠筒之間夾設(shè)有一雙向擠模，該雙向擠模具有至少一相對狹小的窄道。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的往復(fù)式擠壓成型加工裝置，其特征在于，其中該成型機(jī)構(gòu)是為一具有一第一開口的成型模具。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的往復(fù)式擠壓成型加工裝置，其特征在于，其中該成型模具是由一第一模具與一第二模具所構(gòu)成，該第一開口是位于該第一模具，該第一模具的第一開口可以與該擠壓容器的容置室相通。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的往復(fù)式擠壓成型加工裝置，其特征在于，其中該成型機(jī)構(gòu)是為一具有一第一開口、一通道與一第二開口的成型模具。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的往復(fù)式擠壓成型加工裝置，其特征在于，其中該成型模具的第一開口可以與該擠壓容器的容置室相通，該成型模具的通道是為彎曲狀。
全文摘要
一種往復(fù)式擠壓成型以改善合金材料的方法,其是將欲加工的合金素材加熱至軟化溫度,于加工裝置中交互施以不同方向壓力,以搓揉合金素材,使形成微細(xì)結(jié)構(gòu)細(xì)化且均勻分布的合金后,于一成型機(jī)構(gòu)中直接成型。本案有關(guān)往復(fù)式擠壓成型加工裝置,其大致包括一擠壓容器、一擠壓裝置與一成型機(jī)構(gòu),擠壓容器可供容置欲加工的合金素材,擠壓裝置可供對于欲加工的合金素材施予不同方向的壓力,成型機(jī)構(gòu)可使經(jīng)搓揉改善材質(zhì)后的合金素材直接成型。
文檔編號B22F3/20GK1370646SQ01104059
公開日2002年9月25日 申請日期2001年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月20日
發(fā)明者葉均蔚 申請人:葉均蔚