[发明专利]用于凝壳捕集的方法、系统与柱塞

说明书

技术领域

本公开整体涉及熔融和模塑无定形合金材料以及最大限度减少存在于模塑产品中的凝壳材料。

背景技术

在加热并熔融无定形合金之后，如果材料未被均匀加热到高温(以完全熔融)，其中可能会形成晶体或凝壳材料，导致熔融池具有在介于熔融材料和熔融其的容器之间的任何接口处(例如在底部)形成的凝壳或晶体。无定形合金中有凝壳材料的模塑可能在部件形成并模塑之后降低其最终质量并劣化其机械性能。

因此，减少模塑部件中凝壳或结晶材料的量将会提高其质量，包括但不限于：强度相关的特性、美观性、耐腐蚀性和无定形均匀度。

发明内容

一种根据本文实施例的用于改善模塑物件或部件的所提议的解决方案为使用块体凝固型无定形合金。

一个方面包括一种柱塞，其被配置为在注塑系统中使用并被配置为将熔融的无定形合金材料移动到模具中。该柱塞包括柱塞头，柱塞头中具有腔体，腔体被配置为在注入期间从熔融的无定形合金捕集凝壳材料并捕集到柱塞头之内。

另一方面包括一种注塑系统，其包括：被配置为熔融在其中接收的可熔性无定形合金材料的熔融区，用于对熔融的无定形合金材料进行模塑的模具，以及配置为从熔融区并向模具中移动熔融的无定形合金材料的柱塞杆。该注塑系统还包括腔体，其被配置为从熔融的无定形合金捕集凝壳材料，以便大幅减少成品模塑部件中凝壳材料的量。

另一方面包括一种制备块体无定形合金部件的方法，包括：提供具有熔融区、柱塞和模具的注塑装置；提供要在熔融区中熔融的无定形合金材料；向该装置施加真空；在熔融区中熔融无定形合金材料；在熔融之后利用柱塞将熔融的无定形合金材料移动到模具中；在注塑装置的腔体中捕集熔融的无定形合金材料的至少一部分；以及将该材料模塑成块体无定形合金部件。腔体中捕集的熔融无定形合金材料包括来自熔融的无定形合金的凝壳材料，使得块体无定形合金部件具有更少量的硬化凝壳材料。

另一方面包括一种柱塞，其被配置为在注塑系统中使用并被配置为将熔融的无定形合金材料移动到模具中。该柱塞被配置为在熔融的无定形合金材料进入模具之前引起对其混合。

另一方面包括一种制备模塑部件的方法，包括：提供具有熔融区、柱塞和模具的注塑装置；提供要在熔融区中熔融的无定形合金材料；向该装置施加真空；在熔融区中熔融无定形合金材料；在熔融之后利用柱塞将熔融的无定形合金材料移动到模具中；以及将材料模塑成模塑部件。利用柱塞移动熔融的无定形合金材料引起在熔融的无定形合金材料进入模具之前对其混合，使得模塑部件具有减少的凝壳材料量。

附图说明

图1提供了一种示例性块体凝固型无定形合金的温度-粘度图。

图2提供了用于一种示例性块体凝固型无定形合金的时间-温度-转变(TTT)图的示意图。

图3示出了根据一个实施例用于实施本文所公开的一种或多种凝壳捕集系统与方法的注塑系统。

图4示出了根据一个实施例，与图3中所示的注塑系统相关联的模具、传送套筒和熔融区的详细横截面图。

图5和图6示出了根据另一个实施例，与图3中所示的注塑系统相关联的柱塞的柱塞头和模具分别沿图5的线6-6截取的详细截面图和横截面图。

图7示出了根据另一个实施例，可用于注塑系统中的图5中所示的柱塞的柱塞头沿图5的线6-6截取的另选设计的横截面图。

图8和图9示出了根据另一个实施例，与图3中所示的注塑系统相关联的柱塞的柱塞头和模具分别沿图5的线9-9截取的详细截面图和横截面图。

图10-图12示出了根据一个实施例在将熔融的材料从熔融区移动到模具时使用柱塞引起并提供熔融材料混合的详细视图。

图13示出了根据另一个实施例可用于注塑系统中以混合熔融材料的柱塞的柱塞头的另选设计的截面图。

图14和图15示出了根据另一个实施例，图3中所示的注塑系统之内通道的详细截面图和横截面图。

图16和图17示出了根据另一个实施例用于从注塑系统中的通路清除刮削或捕集的凝壳材料的示例性设备与方法。

图18示出了根据一个实施例具有要清除的利用横截面如图7所示的柱塞头从捕集凝壳材料形成的模塑部分的顶出模塑部件的透视图。

图19-图21示出了根据另一个实施例可用于注塑系统中的不同柱塞头的另选设计。

具体实施方式

在本说明书中引用的所有出版物、专利和专利申请均据此全文以引用方式并入。