專利名稱：鎂金屬制品補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鎂金屬制品補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，尤指其鎂金屬制品以鎂合金經(jīng)鍛造加工所制 成，在其局部上設(shè)有復(fù)層的補(bǔ)強(qiáng)金屬，藉此，而能有效增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以對抗外部應(yīng)力防止 斷裂。
技術(shù)背景
由于鋁在空氣中的穩(wěn)定性和陽極處理后可獲得極佳外觀，故近五十年來鋁已成為世界上 最為廣泛應(yīng)用的金屬之一。其應(yīng)用范圍廣泛，除了在建筑基材、航空工業(yè)、貨柜運(yùn)輸、機(jī)械 設(shè)備、家用電器等中，甚至日常用品中凡是要使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)外表堅(jiān)固美觀，但仍能享有質(zhì)輕、 易于攜帶的便利性，也都會使用到鋁合金材料來制成，例如，嬰兒推車把手、登山拐杖、登 山背架、登山扣環(huán)等。
事實(shí)上，鋁金屬為一種有害元素，若攝入過量，對健康不利，日常生活中自來水凈化器 有鋁的化合物，酸雨現(xiàn)象也能將鋁元素間接地被吸收入水果、蔬菜及糧食內(nèi)，鋁質(zhì)的炊具、 餐具可析出鋁離子，甚至鋁裝易拉罐含鋁量較玻璃瓶高出20倍。70年代末，專家發(fā)現(xiàn)，若大 量攝入鋁，鋁會在人體的神經(jīng)細(xì)胞中積聚，損害神經(jīng)細(xì)胞的功能。老人癡呆癥病人腦內(nèi)的鋁 含量較正常人高出10至30倍。過量的鋁還會妨礙人體正常鈣、磷代謝，降低胃蛋白的活性，
引發(fā)骨質(zhì)疏松、消化功能紊亂和提早衰老等問題。相反的，同屬輕金屬的鎂元素則是構(gòu)成骨 骼的主要成分，是人體不可缺少的礦物質(zhì)之一。它能輔助鈣和鉀的吸收，具有預(yù)防心臟病、 糖尿病、夜尿癥、降低膽固醇的作用。
鎂是一種高性能輕型結(jié)構(gòu)性材料，與其它材料相比具有多方面的優(yōu)點(diǎn)。鎂合金的比重為
1.7，是鋁合金比重2.7的2/3，鋼鐵比重7.9的21%，其輕量化的優(yōu)點(diǎn)十分明顯。此外，鎂合 金材料亦具有強(qiáng)度/重量比佳、剛性佳、耐沖擊、耐磨，同時(shí)鎂制品又可全部回收無污染， 符合環(huán)保、可吸收電磁波以及吸振性佳的特性，因而大受3C產(chǎn)業(yè)青睞。
在目前全球性輕量化、重環(huán)保的潮流下，鎂合金已成為新時(shí)代結(jié)構(gòu)用材料的寵兒，鎂合 金發(fā)展極賦潛力，許多業(yè)界都嘗試用鎂合金來取代塑料或鋁合金制品，但由于鎂合金產(chǎn)品的 缺點(diǎn)原料成本比鋁高；制造技術(shù)大多仍以壓鑄及半熔固態(tài)射出成型，因鎂的流動性較差， 使得壓鑄制程對于厚度越薄的工件成型難度越高，產(chǎn)品不良率相對提升；會有熱裂、氧化、 流紋、強(qiáng)度不足以及頂出變形的問題發(fā)生，且因其成品厚薄很難控制得當(dāng)，故后段處理還得去毛邊、補(bǔ)土、涂裝、烤漆等，不但加工制造步驟相當(dāng)繁瑣，而且會使材料混滲毒性物質(zhì)， 造成回收分類處理上的困擾，導(dǎo)致相關(guān)制品無法通過歐美先進(jìn)國家的環(huán)保要求，為其缺點(diǎn)。為此，本發(fā)明人積極投入研發(fā)，在經(jīng)不斷實(shí)驗(yàn)后，終于將沖鍛加工成功運(yùn)用在鎂合金工 件制造上使用，其材料經(jīng)由鍛造壓縮后質(zhì)地不但變致密且更為堅(jiān)固，產(chǎn)品成型效果好可以制 成復(fù)雜結(jié)構(gòu)，且生產(chǎn)快速能有效提升良品率，經(jīng)沖鍛后鎂合金的表面光滑更有利后續(xù)加工， 并可有效免除原先壓鑄制程還需要去毛邊、補(bǔ)土、涂裝等煩瑣的步驟。但，目前雖然可掌握用較先進(jìn)鑄造技術(shù)來對鎂合金進(jìn)行加工，但對于一些長條型的鎂柱 或鎂管來說，其在應(yīng)用上當(dāng)面對外部應(yīng)力較大的部位，例如伸縮管相接之處，或手把轉(zhuǎn)彎處 等，若使用單一鎂合金材料來制成，在實(shí)用上結(jié)構(gòu)強(qiáng)度仍嫌不足，恐有不耐受力容易斷裂的 潛在問題。因此，如何將上述缺點(diǎn)摒除，提供一種結(jié)構(gòu)精簡以局部復(fù)層金屬作為補(bǔ)強(qiáng)，而能大幅提 升鎂合金結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使有效對抗外部應(yīng)力防止斷裂，即是本實(shí)用新型所欲解決的技術(shù)重點(diǎn)所 在。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鎂金屬制品補(bǔ) 強(qiáng)結(jié)構(gòu)，以鎂合金經(jīng)鍛造加工制成，其局部上設(shè)有復(fù)層的補(bǔ)強(qiáng)金屬，能有效增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度， 以對抗外部應(yīng)力防止斷裂。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是 一種鎂金屬制品補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)， 其主要包括一鎂金屬制品，其特點(diǎn)是所述鎂金屬制品為鎂合金鍛造而成，其局部上設(shè)有復(fù) 層的補(bǔ)強(qiáng)金屬。如此，藉由復(fù)層補(bǔ)強(qiáng)金屬的增設(shè)，可有效增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，對抗外部應(yīng)力防止斷裂；特別 是在套環(huán)狀鋼材環(huán)圍上設(shè)有鏤空部或洼部，使結(jié)合時(shí)鎂金屬可填滿進(jìn)到鏤空部或洼部， 一體 形成互咬以增加結(jié)合強(qiáng)度，而且當(dāng)設(shè)于外部時(shí)，利用其鏤空部填滿后亦可自然產(chǎn)生線條圖樣 作為裝飾，或當(dāng)作止滑突點(diǎn)，甚至形成產(chǎn)品的標(biāo)志，而可同時(shí)達(dá)到作為補(bǔ)強(qiáng)及裝飾的雙重實(shí) 用效果。


圖l是本實(shí)用新型的組合剖面圖。 圖2是本實(shí)用新型制成扣環(huán)的示意圖。 圖3是本實(shí)用新型制成直管的示意圖。 圖4是本實(shí)用新型補(bǔ)強(qiáng)金屬設(shè)于管口內(nèi)部的示意圖。圖5是本實(shí)用新型補(bǔ)強(qiáng)金屬設(shè)于管口外部的示意圖。
圖6是本實(shí)用新型制成伸縮管的剖示圖。
圖7是本實(shí)用新型制成彎管的示意圖。
圖8是本實(shí)用新型彎管制造的運(yùn)作示意圖。
圖9是本實(shí)用新型制成具有止滑突點(diǎn)的把手示意圖。
圖10是本實(shí)用新型套環(huán)狀鋼材上設(shè)有鏤空部的示意圖。
圖11是本實(shí)用新型制成具有止滑突點(diǎn)的把手示意圖。
標(biāo)號說明
1鎂金屬制品15止滑突點(diǎn)
16標(biāo)志2補(bǔ)強(qiáng)金屬
20短截鋼材21套環(huán)狀鋼材
22鏤空部3扣環(huán)
4直管41口端
45伸縮管5彎管
55把手
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的構(gòu)成內(nèi)容及其它特點(diǎn)，茲舉本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并 配合附圖詳細(xì)說明如下
如圖l至圖ll所示，本實(shí)用新型為一種鎂合金制品補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其主要包括
一鎂金屬制品l，其是以鎂合金經(jīng)鍛造加工所制成，其局部上設(shè)有復(fù)層的補(bǔ)強(qiáng)金屬2;
其中該鎂金屬制品l可具有一長條形外觀，或設(shè)成板狀體或塊狀體，而該補(bǔ)強(qiáng)金屬2可為 一短截鋼材20，或具有同等鋼韌度的金屬材料。
藉此，使其結(jié)構(gòu)組成時(shí)，可用螺接、鍛接、黏接等方式，在鎂金屬制品l受力的重要局 部上設(shè)有復(fù)層的補(bǔ)強(qiáng)金屬2，故能有效增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，用復(fù)層的補(bǔ)強(qiáng)金屬2來對抗外部應(yīng)力， 以防止鎂金屬制品l從中斷裂。
尤其，以鍛接方式結(jié)合時(shí)，在鎂金屬及復(fù)層金屬軟化，置于模具內(nèi)受壓結(jié)合成型，其溫 度較高的補(bǔ)強(qiáng)金屬2在壓入溫度較低的鎂合金中后，該補(bǔ)強(qiáng)金屬2還會再對鎂金屬進(jìn)行熱交換
間接加溫，促使鎂合金溫度更為提升，令兩者更為相溶呈共晶狀態(tài)緊接一體，故組合結(jié)構(gòu)所 產(chǎn)生結(jié)合強(qiáng)度更佳。
而且，因?yàn)樵撴V金屬制品l是利用鍛造加工技術(shù)，不但成型效果好，可以制成各種復(fù)雜
6結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)快速能有效提升良品率，經(jīng)沖鍛后鎂金屬制品l的表面也可更為光滑，有利后續(xù) 容易加工。另外，在實(shí)用上，本實(shí)用新型具有相當(dāng)廣泛的用途，例如圖2所示，可將長條型鎂金屬 制品1制成實(shí)心多折的登山扣環(huán)3等相關(guān)制品，使登山者配帶時(shí)可明顯減重，且在其結(jié)構(gòu)上， 因扣環(huán)3轉(zhuǎn)彎處內(nèi)部，埋置有弧形的短截鋼材20，故使其結(jié)構(gòu)可承受更大的載重不易斷裂。或是，如圖3至圖5所示，該鎂金屬制品1亦可為直管4或前后不等徑的錐管(圖未示)， 而該補(bǔ)強(qiáng)金屬2則可設(shè)為套環(huán)狀鋼材21，以埋設(shè)在鎂制直管口端41的內(nèi)部，或套設(shè)有管口端 41的外部。如圖6所示，利用這種不同大小的套環(huán)狀鋼材21，分別置在不同口徑的直管4或錐管口端 41的內(nèi)、夕卜，即可進(jìn)一步應(yīng)用互套組接成一伸縮管45，用來作為登山伸縮拐杖或伸縮警棍等 相關(guān)制品，并藉其伸縮關(guān)節(jié)部位內(nèi)外具有互套的套環(huán)狀鋼材21作為補(bǔ)強(qiáng)，使產(chǎn)品更為耐用可 承受外力而不易爆口裂開。請參見圖7所示，其中該鎂金屬制品1也可設(shè)為彎管5，而該補(bǔ)強(qiáng)金屬2可為弧形套環(huán)狀鋼 材21，以埋設(shè)彎管5轉(zhuǎn)彎處的內(nèi)部，或套設(shè)在彎管5的轉(zhuǎn)彎處的外部。制造時(shí)，因?yàn)殒V金屬制 品l是采鍛造加工，故組合時(shí)可如圖8所示，用口徑對差較大的不同管材先行互套，再置入模 內(nèi)沖鍛擠縮成型，利用這種方式可方便制成具有彎折的把手55，如圖9所示的雙折的自行車 把手55或單折的嬰兒車把手(圖未示)等相關(guān)制品。除此，如圖9至圖11所示，若為了增進(jìn)結(jié)合強(qiáng)度，其套環(huán)狀鋼材21的環(huán)圍上亦設(shè)有鏤空 部22或洼部(圖中未示)，使結(jié)合時(shí)鎂金屬可填滿進(jìn)到鏤空部22或洼部， 一體形成互咬以增 加結(jié)合強(qiáng)度，而且結(jié)合時(shí)該套環(huán)狀鋼材21若是設(shè)在鎂制直管4或彎管5的外部，當(dāng)鎂金屬填滿 鏤空部22或洼部后，亦可自然產(chǎn)生線條圖樣以作為裝飾，或當(dāng)作止滑突點(diǎn)15，甚至形成產(chǎn)品 的標(biāo)志16，如此即可同時(shí)達(dá)到作為補(bǔ)強(qiáng)及裝飾的雙重實(shí)用效果。綜上所述，本實(shí)用新型作為鎂合金的冶金性質(zhì)及物理特性最佳應(yīng)用，其不但可使鎂金屬 制造成型上更為容易，而且質(zhì)地堅(jiān)硬、良品率大幅提高，并在局部位置上又可以復(fù)層金屬來 作為補(bǔ)強(qiáng)，而能有效增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，用以對抗外部應(yīng)力防止斷裂。
權(quán)利要求1.一種鎂金屬制品補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其主要包括一鎂金屬制品，其特征在于所述鎂金屬制品為鎂合金鍛造而成，其局部上設(shè)有復(fù)層的補(bǔ)強(qiáng)金屬。
12.如權(quán)利要求l所述的鎂金屬制品補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鎂 金屬制品與補(bǔ)強(qiáng)金屬螺接、鍛接、或黏接。
13.如權(quán)利要求l所述的鎂金屬制品補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鎂金屬制 品為板狀或塊狀。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鎂金屬制品補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其主要包括一鎂金屬制品，所述鎂金屬制品為鎂合金鍛造而成，其局部上設(shè)有覆層的補(bǔ)強(qiáng)金屬。如此，藉由覆層補(bǔ)強(qiáng)金屬的增設(shè)，可有效增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，對抗外部應(yīng)力防止斷裂。
文檔編號F16S3/00GK201170433SQ20072020169
公開日2008年12月24日 申請日期2007年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者蕭錦雪, 高英宏 申請人:錦通科技金屬有限公司