[发明专利]非晶合金手表外壳制造技术与设备

说明书

1、技术领域

非晶合金手表外壳制造技术与设备是采用立式压铸技术设计的非真空非晶合金材料加工设备，其技术是金属铸造领域。

2、背景技术

非晶合金是指金属内部原子呈无序状态排列的不存在有序晶格的金属合金材料，又被称为液体金属合金或玻璃金属。与金属内部原子有序排列的具有金属晶体的普通金属合金材料相比，非晶合金没有固定的熔点及凝固点。类似玻璃和塑料材料，非晶合金在一定温度区间内呈粘稠状态，具有良好的流动性和填充性，适宜利用模具一次成型制造产品。由于非晶合金熔融时温度较高、金属原子会与空气发生化学反应，因此不能使用普通的金属压铸设备制造非晶合金产品。真空压铸设备制造成本太高，不适合用于手表外壳这类附加值不高的产品。利用惰性气体隔绝空气，可以在非真空环境下，解决非晶合金熔融时温度较高，金属原子会与空气发生化学反应的问题。普通的金属压铸设备通常为卧式结构，由于金属液体进入模具路径较长，容易使铸件内部产生气泡，影响质量。利用立式结构的压铸设备可以使金属液体垂直进入模具型腔，解决了因铸件内部产生气泡而影响质量问题。

3、发明内容

非晶合金手表外壳制造技术与设备由原料熔融系统、模具系统、压铸系统、非真空系统构成。原料熔融系统解决了非晶合金快速液化问题，模具系统解决了手表外壳快速凝固一次成型问题，直立式压铸系统解决了将非晶合金液体快速垂直压入手表外壳模具型腔、避免因铸件内部产生气泡而影响质量问题，非真空系统解决了熔融、压铸过程中隔绝空气问题。

原料熔融系统由位于压铸机(10)侧面的柜式高频电源(1)，底部有非晶合金液体注入模具的细长形通道(21)的圆筒形陶瓷坩埚(3)，固定在陶瓷坩埚(3)顶端的凸出环体(23)，缠绕在圆柱形陶瓷坩埚(3)外壁的高频线圈(2)，连接高频电源(1)和高频线圈(2)的柔性电缆(17)，位于密封罩(16)顶部的装载含有锆、铝、铜、镍、锌成分的颗粒状非晶合金原料的定量供料仓(4)，及将颗粒状非晶合金原料输送到圆筒形陶瓷坩埚(3)内的柔性导料管(5)构成。高频线圈(2)电磁加热解决快速熔化非晶合金原料问题，陶瓷坩埚(3)不受高频电磁影响并且耐高温。高频线圈(2)加热时，通道(25)内的非晶合金熔化，通道(25)开通，陶瓷坩埚(3)内非晶合金液体通过通道(25)进入模具(6)。在高频线圈(2)停止加热时，陶瓷坩埚(3)底部非晶合金液体注入模具(6)的通道(25)被凝固的非晶合金堵塞，所以通道(25)具有控制陶瓷坩埚(3)内非晶合金液体流出的闸门作用。

模具系统由内部设置有热油通道(18)和非晶合金液体注入通道(19)的材质为金属铜的方形上模具(6)，内部设置有热油通道(20)和非晶合金液体分流通道(21)的材质为金属铜的方形下模具(7)，由上模具(6)与下模具(7)吻合所构成的手表外壳型腔(22)，位于压铸机(10)侧面为热油通道(18)、热油通道(20)供给循环热油的柜式恒温热油装置(8)，及柜式恒温热油装置(8)与上模具(6)、下模具(7)连接的柔性热油导管(9)构成。铜制上模具(6)与下模具(7)导热性能好，可以使非晶合金液体迅速降温，并且在上模具(6)与下模具(7)构成的手表外壳型腔(22)中快速凝固成型。模具内部的的循环热油可以保持上模具(6)与下模具(7)处于恒温状态。