根据本发明，可提供一种备有金属模加热部、粉末螺纹滚压部、 金属模冷却部的粉末螺纹滚压成形机，其金属模加热部内设有可从下 往上喷吹出15m/s以上的热风的热风吹出口；以及在金属模加热部 的炉内底面角部或边缘，设置了用于回收对金属模加热后的热风的能 量回收部。
采用此构造后，金属模加热部极易产生热气旋，因此，可大幅度 提高金属模加热时的热效率。由此，即使是针对大型、复杂的金属模， 也能让粉末均匀、迅速地附着。另外，因金属模加热部里用特定风速 的热风加热金属模，使金属模再加热等条件缓和，进而可减少热损伤， 特别是减少在金属模冷却部进行冷却时的热损伤。
另外，据本发明的另一样式，用备有金属模加热部、粉末螺纹滚 压部、金属模冷却部的粉末螺纹滚压成形机，将粉末成形为片状物的 粉末螺纹滚压成形方法中，有以下特征：在金属模加热部设有热风吹 出口及在金属模加热部的炉内底面角部或边缘，设有用于回收对金属 模加热后的热风的能量回收部，且在金属模加热部里，从金属模的下 方往上喷吹15m/s的热风。
然后，在粉末螺纹滚压部将片状物进行粉末螺纹滚压成形后，最 好要在金属模加热部对所得到的片状物进行再加热，同时，在金属模 冷却部，由喷雾装置及淋浴装置对附着有片状物的金属模逐步冷却。
附图说明
图1为本发明的粉末螺纹滚压成形机整体配置的说明图。
图2为金属模加热部内的炉内底面、热风吹出口及能量回收部间 关系的说明图(其一)。
图3为金属模加热部内的炉内底面、热风吹出口及能量回收部间 关系的说明图(其二)。
图4为金属模加热部的热风控制机构概要的说明图。
图5为金属模加热部的热风吹出口及热风发生循环装置间其他 关系的说明图。
图6为金属模加热部的侧面热风吹出口的说明图。
图7为粉末螺纹滚压成形方法的说明图(其一)。
图8为粉末螺纹滚压成形方法的说明图(其二)。
图9为粉末螺纹滚压成形时，压力调整装置的功能的说明图。
图10为捶打装置的说明图。
图11为金属模冷却部的说明图。
图12为以往的热风吹出口与热风发生循环装置间关系的说明 图。

以下，参照附图，具体说明关于本发明的粉末螺纹滚压成形机以 及粉末螺纹滚压成形方法的适宜的实施形态。
[第一实施形态]
如图1所示，第一实施形态是备有粉末螺纹滚压部(A部)、金属 模加热部(B部)、金属模冷却部(C部)的粉末螺纹滚压成型机10。 其特征如图4(a)所示：在金属模加热部(B部)中，设有能从金属 模12的下方喷吹流速15m/s以上的热风14的热风吹出口16、沿 金属模加热部(B部)底面18的角部或边缘，及用于回收对金属模 12加热后的热风14的能量回收部24。
以下，就粉末螺纹滚压成型机10的适宜例进行具体说明。另外， 在图7和图8中，例举了用粉末螺纹滚压成型机10进行粉末螺纹滚 压成形的方法，参照图，对粉末螺纹滚压成形方法也作适当说明。
1.金属模加热部
(1)热风吹出口
①基本构造
热风吹出口与后述热风发生循环装置连接，只要有能吹出特定速 度的热风的功能，其构造并无特殊限制，比如说，最好将热风吹出口的 开口部形状设为如圆型、椭圆形、四角形(包括正方形、长方形或条 形等)、多边形、无规则形等。
另外，最好将一排以上备有上述形状的开口部设置在炉内底面的 纵向或横向，或进行环状设置。例如，在图2及图3中，将备有较短的 条形开口部的热风吹出口16沿纵向并排设置，由2个热风吹出口共同 构成了位于炉内底面18的热风吹出口16。
②设置
对于热风吹出口，只要设置成能够从金属模下方喷吹，也无特殊 限制，但最好将其设置在如，加热炉的炉内底面的中央部。
更具体的，如图4的(a)～(c)所示：最好在加热炉28炉内底 面18的上方，将备有保持规定距离框架13的吊架金属模12的内表面， 设置成可由炉内底面18的热风吹出口16喷出的热风14进行有效加 热的形式。
另外，如后所述，当在金属模加热部的炉内底面18设置倾斜部19 时，最好在该炉内底面18的最深处及其附近设置一个以上的热风吹 出口16。其理由是，即使由位于炉内底面18最深处热风吹出口16喷 出的热风14，意外地斜向扩张，也能沿着炉内底面18的倾斜部19有 效地到达金属模12。
③流速
另外，以在热风吹出口用风速计等测定热风的流速(风速)大于 15m/s为特征。
其理由是，当热风流速的值小于15m/s时，对于大型化后的金属 模或复杂形状的金属模，如内表面积达1～10m2左右大型金属模，就很 难进行迅速、均匀地加热。但是，当热风的流速过快时，也会出现金属 模加热不均，金属模的热疲劳等现象。
因此，宜将热风的流速设定在18～100m/s的范围内，最好设定在 20～50m/s的范围内。
在此，下表1例举出了就热风的流速在1～100m/s范围内变化时， 对汽车用内装饰品的金属模作出的树脂膜厚度的实际测量值(20处) 的偏差[距平均值的最大偏差(％)]。另外，再设置后加热工序，在 对于粉末螺纹滚压成型后的金属模喷吹变换流速的热风并进行淋浴 式冷却至室温的循环中，测定金属模至产生热损伤为止的循环数。结 果明显表示出，由于将热风的流速调整至15m/s以上，树脂膜的厚度 偏差变小；并且，在后加热工序进行再加热时，至金属模热损伤出现为 止的循环数明显增加。
               表1 热风的流速 (m/s)     厚度偏差     (％)     循环数     (次数)     1500     10     15     20     50     70     100     500     300     50     20     10     40     60       2000     10000以上     10000以上     10000以上     10000以上     7000
④热风控制板
在热风吹出口16处，最好如图4(a)～(c)，设置热风控制板30。 其理由是，设置了热风控制板30后，能够容易地控制从金属模12的里 面下方往上吹的热风14的方向性、扩张性、风量等。例如，图4(a) 中，由于热风控制板30向着左侧，所以热风14就能够对金属模12的 内表面左侧进行集中加热；同样，图4(b)中，由于热风控制板30 向着正上方，所以热风14就能够对金属模12的内表面中部周围进行 集中加热；图4(c)中，由于热风控制板30向着右侧，所以热风14 就能够对金属模12的内表面右侧进行集中加热。
在此，最好将热风控制板30的长度制成与热风吹处口16的延伸 臂的长度实质性地一致。其理由是，由于采用这样的构成，即使对大 型、复杂的金属模进行加热时，也能够在控制大量热风的方向的同时， 在热风吹出口16的延伸臂方向上进行全方位喷吹。
另外，最好将热风控制板30设置成由驱动装置(图略)控制，能 以支点31为中心转动，并能独立控制规定张角的构造。其理由是，采 用这样构造后，在充分考虑加热温度、加热时间、金属模大小与形状 等情况下，也能进行大量、均匀的热风喷吹。
并且，热风控制板30宜由耐热材料制成，如：金属、陶器(含铸造 件、烧烤件)、玻璃等材料比较适合，最好由具有良好轻质性(动作上)、 加工性、耐用性的材料制成的长尺状铸造板。
⑤产生热风的循环装置
如图5所示，产生热风的循环装置40最好要有以下构造：由热风 循环扇42让由产生热风装置(图略)产生的特定风速的热风经由主 配管43供给热风吹出口16。
另外，宜在混合室44中，将由供气扇46提供的空气和经由能量回 收部24从炉内回收的热风适当混合，并将其与产生热风的装置产生 的热风进行再混合，将所得的大量有特定风速的热风通过热风循环扇 42，经由主配管43供给热风吹出口16。
其理由是，采用这样的构成后，在关于加热炉28内的金属模12 的加热模式中，热风14在沿金属模12的内表面流动时，热风14所带 热量会传导给金属模12。也就是说，作为主要导热模式，在供给加热 炉28内部的热量中，由于导热而散发到加热炉28外的热量会变少。 因此，即使是小型的该加热炉28与产生热风的循环装置40也具有与 以往的大型的加热炉同等以上的生产能力。另外，如图1所示，由于能 将包括产生热风的循环装置40的加热炉18进行整体的小型化，即使 在备有特定产生热风的循环装置的金属模加热部(A)、粉碎装置、金 属模冷却装置(C部)置于地面排成一列时，也能制造出小型的粉末 螺纹滚压成型机。
并且，连接在能量回收部24上的分支管47的中间部，最好要设置 挡板47a。其理由是，采用这样的构成后，可由该挡板47a容易地控 制由炉内底面18的热风吹出口16吹出的热风与如图6所示的由设置 在炉侧面28a的分支管47的侧面热风吹出口50吹出的热风的风量比 例。
(2)能量回收部
①基本构造
设置于加热炉28的炉内底面18上的能量回收部24的构造虽然 并无特殊限制，但最好设置成例如图5所示的，具有通向加热炉28的 炉内底面18的开口部的同时，还要备有连接在热风发生循环装置40 上的分支管47的通风槽的构造。并最好如上所述，在连接在能量回收 部24上的分支管47的中间部，还要设置挡板47a。
②设置
将如图2及图3所示，位于加热炉28的炉内底面18的能量回收 部24的开口部设置在炉内底面18的角上或沿着边缘设置作为特征。
因此，由热风吹出口16吹出的热风14在加热金属模12后，沿着 该金属模12的内表面，再沿着炉内底面18的角部或边缘向能量回收 部24移动，在此期间，能在金属模12内作规定时间的停留。也就是说， 使金属模12内沿金属模12内表面由热风吹出口16向能量回收部24 移动的热风14的流动变得容易。因此，如停留时间更长，其结果是， 金属模12内的偏僻处也能由热风14以该导热模式进行有效加热。另 外，由于热风14的风速较快，也可有效地防止该导热模式中的热扩 散。
然而，不仅是上述的热风吹出口16，在由炉内底面18、框架13 与金属模12所构成的空间内，也因将能量回收部24设置成在炉内底 面18的角部或沿边缘分布的形式，就能容易、有效地回收输入到加热 炉28内的热能。
另外，如图3所示，最好将能量回收部的开口部的形状实质性地 设计成“V”字形或“コ”字形。其理由是，由热风吹出口16吹出的 热风14容易向该形状的能量回收部24移动，这时，会产生适当的热风 流，可对金属模12进行迅速、有效的加热。
另外，如图3所示，在将能量回收部24的开口部的形状实质性地 设计成“V”字形或“コ”字形后，最好设计出更容易产生适度热风 流的构造。即该能量回收部应由连通的主回收部和辅助回收部构成， 由主回收部回收对金属模12进行加热后的热风，然后，通过辅助回收 部将所回收的热风送入产生热风的循环装置中让其循环。例如，如图 2所示的小型能量回收部(辅助回收部)24的上方堵住，只通过“V” 字形或“コ”字形的能量回收部(主回收部)进行回收，将其由辅助 回收部24的侧面送入该辅助回收部24的开口部让热风进行循环则更 理想。然而，图4等中的热风由侧面被送入能量回收部24的开口部 是该方式的具体示例。
(3)加热炉
①基本构造
如图5所示，最好将加热炉28设置于产生热风的循环装置40的 上方，使其整体构成一个小型的加热装置。采用这样的构造后，不仅使 向加热炉28的能量供给变得容易，利用能量回收部24从加热炉28回 收能量也变得更容易实施了。
另外，对于加热炉28炉体，最好设计成以下构造：例如，将其上部 设置成带可开闭开口部的平面长方体的箱状，当上面的开口部呈开口 状态时，往炉内搬入金属模12及框架13，然后关闭开口部，再通过由 产生热风的循环装置40喷吹热风14对金属模12进行加热。
然而，对于加热炉28的炉体的形状，可以作适当的变更。例如， 最好根据金属模的形状将炉体制成圆筒状、立方体或无规则形状等。
②热反射板
另外，如图4所示，最好要在加热炉28的炉内底面18上设置热反 射板26。也就是说，最好设置成让由产生热风的循环装置40吹出的 热风14通过热风吹出口16对金属模12进行直接喷吹，而由设置在炉 内底面18的占其底面全部或部分的热反射板26将由被金属模12反 射回的热风14再次反射的构造。
在此，热反射板26可以是耐热无机材料制的板状物，例如，不锈 钢、白金、金、银等制的金属板，由氧化铝、氧化钛、氧化锆等制成 的陶瓷板，或由炭酸玻璃、石英等玻璃板在炉内底面18上层合而成， 也可将这类耐热无机材料作成板状，直接将热反射板26作为炉内底 面18使用。也就是说，采用这类容易得到镜面反射效果的耐热无机材 料，不管是层合在炉内底面18的表面，还是以其作成炉内底面18，均 可得到优良的热反射性。
③倾斜
如图4和图5所示，最好要在加热炉28的炉内底面18上，设置倾 斜部19。其理由是，能够在倾斜的炉内底面18的最深处设置热风吹 出口16，使热风14的整流性提高的同时，可使热风14的呆滞空间(死 空间)变小，能更有效地对金属模12进行加热。另外，通过采用在炉 内底面18设置这种倾斜部19的构造，由该倾斜部19更有效反射被金 属模12反射回来的热风14，例如，可以使其产生旋涡，以此旋涡可以 达到再次对金属模12进行有效加热的目的。
在此，炉内底面18的倾斜部19的角度可考虑金属模12的大小、 形状或加热效率再决定。例如，最好可设在1～60°范围内。
其理由是，该倾斜部19的角度若小于1°，则会使再反射向金属 模12的热风量明显下降；另一方面，若该倾斜部19的角度超过60 °，则难以使热风14形成旋涡，可能会降低金属模12的加热效率。
因此，炉内底面18的倾斜部19的角度以在5～50°范围内较好， 最好在10～45°范围内。
④侧面热风吹出口
另外，如图6所示，加热炉28中最好设侧面热风吹出口50，其相 对于加热炉28应有特定高度，设计成能对金属模12进行侧面加热的 方式。
例如，所说侧面热风吹出口50，最好要为沿加热炉28的内壁配 置的通风槽构造，且与连在热风产生循环装置40的分支配管47及主 配管43相连，并通过通风槽调节其出风量。
其理由是，采用此构造后，不仅能从下方，还能从横向对金属模 12喷吹热风进行加热，因此，可对金属模12进行更有效的加热。
另外，所说侧面热风吹出口50，最好要如图6所示，由直径为 0.1～10mm的小孔排成列状。其理由是，采用此构造后，因气压关系， 从分支配管47吹出的热风，会扩大其流动范围。因此，即使不设整 流板，也能对大面积的金属模加热。
(4)金属模
如图5所示，最好要在装有便于该金属模12移动及操作的框架 部材13的状态下，载置于加热炉28内的炉内底面18的金属模支撑 部材上(图略)。
另外，用自动臂(图略)扣住或架着框架部材13来移动金属模 12，例如，在金属模加热部，最好采用由自动臂将框架部材13移到 上端，再从设置在上端的开口部将金属模12搬进加热炉28的构造。
然而，金属模支撑部材的表面最好要包上有密封效果的绝热材料 (图略)。例如，由硅酮橡胶与氟化树脂构成的薄膜进行覆盖。其理 由是，通过金属模支撑部材封住金属模12与炉内底面18间的空隙， 可有效防止热风逃逸到外部。另外，金属模支撑部材最好还要有调节 机能，以调节因加热而放进炉内的金属模12的位置，及调节其相对 于热风吹出口16的高度，使从炉内底面18热风吹出口16吹出的热 风14更有效地对金属模12的内侧面加热。
2.粉末纹螺滚压部
图7(b)所示的是含有在图7(a)中加热的平板部材82的金属模 84，与储放流体状粉末92的储存箱88。粉末纹螺滚压部是将金属模 (成形型)84的成形面85朝下的同时，将储存箱88的开口面朝上 设置的状态下，实施使二者上下连成一体的工序的部位。
此时，为了提高储存箱88内的粉末92的分散性以形成厚度均匀 的树脂膜(片状物)94，最好向设置在储存箱88下方的搅拌室88a 输入空气，使粉末92流动。图9(a)中具体标出了空气的输入方向， 但最好还要在搅拌室88a的上方设置成由网状部材构成，形成使输入 的空气将粉末92向上卷起的构造。
另外，粉末纹螺滚压部也是实施形成树脂膜工序的部位。如图 7(c)所示，在含有平板部材82的金属模84与储存箱88连接的状态 下，使其旋转，以在金属模84的成形面85上形成所定厚度的树脂膜 94。
也就是说，最好要使含有平板部材82的金属模84与储存箱88 在连接的状态下，能够上下翻转。其理由是，这样，储存箱88内的 粉末92由于重力自然落在金属模84的成形面85上，使只有与成形 型84的成形面85接触的粉末92及其旁边的粉末92会由于金属模 84的热量而熔化附着，在金属模84的成形面85上能瞬间形成树脂 膜94。
另外，将含平板部材82的金属模84翻转时，为了只在金属模 84的所要的成形面85上形成树脂膜94，最好在金属模84与储存箱 88间，设置特定厚度(高度)的方框84a，84b。在此，所用的方框 的下部84b可用铝制的，方框的上部84a可用硅胶树脂与氟化树脂膜 组合构成，这样可以达到填充金属模84与储存箱88间的空隙的目的。
另外，将含平板部材82的金属模84翻转时，为了不让树脂92 飞散到所定部位以外的地方，只在金属模84的所要的成形面85上形 成树脂膜94，最好要如图9(b)所示，通过搅拌室88a吸气以降低金 属模84内的压力。也就是说，最好要设置一个压力调整装置(图略)， 使其在让金属模84翻转而形成粉末螺纹滚压成形的过程中，吸气以 降低金属模84的内压；在粉末螺纹滚压成形前，向装有粉末92储存 箱88内吹入空气。
另外，将金属模84翻转时，最好要如图10所示，由一个或多个 捶打装置从两侧交替捶打设置在金属模84的平板部材82上的突出部 82a。其理由是，在让金属模84翻转时，由捶打装置100的捶打给予 特定的振动，使粉末92在金属模84的所定处均一行走。
另外，如图8(a)所示，在金属模84中形成了所定厚度的树脂膜 94的状态下，粉末螺纹滚压部也是实施从金属模84中将储存箱88 取出的工序的部位。
3.金属模冷却部
如图8(b)所示，金属模冷却部是实施通过水冷或空冷等的冷却 手段98使含平板部材82的金属模84冷却，硬化树脂膜94的工序的 部位。另外，如图8(c)所示，作为金属模冷却部最后工序，将树脂 膜94从金属模84上剥离，也就是说金属模冷却部也是实施脱模工序 的部位。
在此，为了有效防止金属模的热损伤，最好要在金属模冷却部设 置如图11所示的喷雾装置121与如图8(b)所示的淋浴装置98。也就 是说，作为第一冷却阶段，最好由喷雾装置喷出水或温水，较缓和地 将金属模冷却至50～100℃。其次，作为第二冷却阶段，最好由淋浴 装置喷洒较大量的水或温水，利用蒸发焓，将金属模冷却至能使树脂 模94剥离的程度，如小于50℃，使金属模高效冷却。其理由是，这 样实施后，即使是大型且复杂的金属模在未被均匀加热的情况下，也 可以防止金属模的热损伤或断裂的发生。并且喷雾装置与淋浴装置最 好要连接在同一水箱，通过切换设置在喷水口的控制阀来控制喷雾量 与淋浴量。
4.整体配置及后加热工序
(1)整体配置
如图1所示，当粉末螺纹滚压成形装置10是将由含加热炉28等 各工序的装置在地面上成一列排设时，面对装置从左边开始，最好依 次摆放粉末螺纹滚压部(A部)、金属模加热部(B部)、金属模冷却 部(C部)。另外，设置两个金属模加热部时，最好依次摆放粉末螺 纹滚压部、第一金属模加热部、第二金属模加热部、金属模冷却部。 进而，最好把金属模待机部、后加热部、金属模交换部、脱模部等， 适当组合并设置到本发明的粉末螺纹滚压成形机内。
不管怎样，本发明的粉末螺纹滚压成形机10在将各部位于地面 成一列相邻摆放时，均只要利用移动机器人或自动臂将金属模移动至 各部，就可高效地实施粉末螺纹滚压成形。
(2)后加热工序
另外，设置后加热工序，宜将上述的金属模加热部作为后加热工 序的加热部来使用。也就是说，最好利用自动臂，将由粉末螺纹滚压 成形部得到的附着有树脂的金属模搬送至加热部的正上方，照原样朝 下，使其静止。此时，最好使加热炉28的开口部(滑门)呈开口状 态，由从炉内底面18的热风吹出口16吹出的热风进行后加热。其理 由是，进行后加热后，树脂模被再度加热至适度流动，可使厚度变得 均匀。另外，将用于实施后加热工序的加热部与金属模加热部并用， 可对粉末螺纹滚压成形机进行整体的小型化设计。
产业利用的可能性
根据本发明的粉末螺纹滚压成形机及粉末螺纹滚压成形方法，对 金属模喷吹特定速度的热风，同时仔细研究了能源回收部的配置，在 加热金属模时，极易使大量的热风形成涡流，因此，大幅度提高了热 效率。
由此，即使在金属模大型且复杂的情况下，也能短时均匀地使粉 末附着。
另外，据本发明的粉末螺纹滚压成形机及粉末螺纹滚压成形方 法，在炉内底面设置倾斜部；在金属模加热部设置特定的热风控制机 构；在粉末螺纹滚压成形时，用特定的捶打装置捶打特定部位；且将 金属模加热部用于后加热工序，由此，使树脂膜的厚度的偏差(距实 测厚度的平均值(20处)的最大偏差％)能容易地控制在50％以内。