DE112008001075B4

DE112008001075B4 - Nanokristalline Heißkanaldüse

Info

Publication number: DE112008001075B4
Application number: DE112008001075T
Authority: DE
Inventors: Daniel Wayne Barnett
Original assignee: Husky Injection Molding Systems Ltd; Husky Injection Molding Systems SA
Current assignee: Husky Injection Molding Systems Ltd; Husky Injection Molding Systems SA
Priority date: 2007-05-03
Filing date: 2008-04-14
Publication date: 2012-12-13
Anticipated expiration: 2028-04-15
Also published as: JP5055427B2; CN101678583A; JP2010524731A; CA2682136C; WO2008134855A1; USRE43424E1; CN101678583B; DE112008001075T5; US20080274229A1; CA2682136A1; US7494336B2

Abstract

Düse für ein Spritzgusssystem, umfassend: einen Düsenkörper; und eine Düsenspitze; und einen Schmelzekanal, der sich entlang einer Längsachse zwischen dem Düsenkörper und der Düsenspitze erstreckt; wobei der Düsenkörper und/oder die Düsenspitze aus einem nanokristallinen Material hergestellt sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Heißkanaldüsen und die Materialien, die verwendet werden, um diese herzustellen. Insbesondere betrifft die Erfindung die Verwendung von nanokristallinen Materialien für Heißkanaldüsen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es sind zahlreiche Düsen und Spitzen für Heißkanalspritzgusssysteme bekannt. Bei Heißkanaldüsen handelt es sich üblicherweise um Düsen des Nadelverschlusstyps (valve-gate style) oder des Wärmeverschlusstyps (hot-tip style). Bei Düsen des Nadelverschlusstyps bewegt sich eine separate Nadel innerhalb der Düse und der Spitze, die als ein Ventil wirkt, um selektiv den Harzfluss durch die Düse zu starten und zu stoppen. Bei Düsen des Wärmeverschlusstyps gefriert ein kleiner Vorkammerbereich am Ende der Spitze, um somit den Harzfluss durch die Düse zu stoppen.
Es ist wichtig, dass die Düsenspitze am Vorkammerbereich eine geeignete Wärmemenge zuführt, um den Kunststoff in einem flüssigen Zustand beizubehalten, während dieser durch die Vorkammer strömt, wobei jedoch ebenso ermöglicht werden muss, dass der Kunststoff innerhalb einer überschaubaren Zeitdauer gefrieren kann, wenn der Fluss gestoppt werden soll. Um diese funktionalen Erfordernisse zu befriedigen, ist es wünschenswert, eine Düsenspitze aus hochgradig wärmeleitfähigen Materialien zu verwenden. Die zweite kritische Funktion der Spitze besteht darin, dass diese hohen Kunststoffdrücken ausgesetzt werden kann, die bis zu 40000 psi (275 MPa) oder mehr erreichen können.
Das Erfordernis, dass Düsenspitzen eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, läuft dem Erfordernis einer gesteigerten Festigkeit zuwider, da die meisten Metalle, die Wärme gut leiten, kubisch-flächenzentrierte Metalle (face centered cubic (FCC) metals) sind, wie beispielsweise Kupfer oder Nickel. FCC-Metalle sind üblicherweise bedeutend weicher als kubisch-raumzentrierte Metalle (body centered cubic (BCC) metals), wie beispielsweise Eisen oder Chrom. Die Spitze muss außerdem korrosionsresistent und resistent gegenüber einer Abnutzung sein, wenn diese mit Kunststoffen verwendet wird, die Füllmaterialien enthalten, wie beispielsweise Glas oder andere Partikelmaterialien.
Die US 5,208,052 A lehrt einen Spitzeneinsatz, der aus Berylliumkupfer hergestellt ist und eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, sowie eine Rückhalteeinrichtung, die aus einer Titanlegierung hergestellt ist, die eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Hinsichtlich Spitzen, die verschleißresistenter sind, beschreibt die US 6,302,680 B1 einen Spitzeneinsatz, der aus einem Material hergestellt ist, wie beispielsweise Berylliumkupfer oder Tungstencarbidkupfer, das eine Kombination aus Wärmeleitfähigkeit und Verschleißresistenz und Korrosionsresistenz aufweist, die für das Material geeignet ist, das spritzgegossen wird. Die Düsendichtung, die ebenfalls den Spitzeneinsatz zurückhält, ist aus geeigneten verschleiß- und korrosionsresistenten Materialien hergestellt, wie beispielsweise Edelstahl oder H-13-Werkzeugstahl.
Die US 6,164,954 A beschreibt ebenso die Verwendung von Materialien für den Spitzeneinsatz, die eine hohe Verschleißresistenz und eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen, wie beispielsweise Carbid und Tungstencarbid. Sie beschreibt außerdem die Verwendung von Materialien für die Rückhalteeinrichtung, die eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen, wie beispielsweise Ti/Zr-Carbid.
Die US 5,879,727 A beschreibt eine Düsenspitze, die vorzugsweise aus einem Material mit einer verhältnismäßig hohen Wärmeleitfähigkeit hergestellt ist, wie beispielsweise auf Kupfer basierende Legierungen. Die Spitze ist mittels eines Gewindes an der Düse befestigt und ein Dichtungsring, der aus einem Material mit einer verhältnismäßig großen Verschleißresistenz hergestellt ist, wie beispielsweise H-13, 4140 oder P-20-Werkzeugmetalle, ist über eine Isoliereinrichtung an der Spitze angebracht, wobei die Isoliereinrichtung aus einem Material geringer Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise Titan, hergestellt ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem ersten allgemeinen Aspekt der Erfindung wird eine Düse für ein Spritzgusssystem bereitgestellt, die einen länglichen Düsenkörper umfasst, sowie eine Düsenspitze und einen Schmelzekanal, der sich entlang einer Längsachse zwischen dem Düsenkörper und der Düsenspitze erstreckt. Wenigstens der Düsenkörper und/oder die Düsenspitze sind aus einem nanokristallinen Material hergestellt.
Gemäß einem zweiten allgemeinen Aspekt der Erfindung wird eine Düse für ein Spritzgusssystem bereitgestellt, umfassend einen länglichen Düsenkörper und eine Düsenspitze sowie einen Schmelzekanal, der sich entlang einer Längsachse zwischen dem Düsenkörper und der Düsenspitze erstreckt. Wenigstens der Düsenkörper und/oder die Düsenspitze sind entweder mit einem nanokristallinen Material oder einem Nano-Verbundmaterial beschichtet.
Gemäß einem dritten allgemeinen Aspekt der Erfindung wird eine Düsenspitze für die Befestigung an einer Düse für ein Spritzgusssystem bereitgestellt, wobei die Düsenspitze aus einem nanokristallinen Material besteht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich dem Fachmann aus der Lektüre der folgenden detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen die gleichen Bezugszeichen verwendet worden sind, um entsprechende Elemente zu kennzeichnen.
1 zeigt eine Längsquerschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Düse gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei eine Spitzenrückhalteeinrichtung extern auf dem Düsengehäuse installiert ist.
2 zeigt eine detaillierte Ansicht eines Abschnitts der Ansicht von 1.
3 zeigt eine Längsquerschnittsansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Düse gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei eine Spitzenrückhalteeinrichtung intern in dem Düsengehäuse installiert ist.
4 zeigt eine Längsquerschnittsansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Düse gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei eine Spitzenrückhalteeinrichtung an das Düsengehäuse geschweißt oder gelötet ist und die Düsenspitze an die Spitzenrückhalteeinrichtung mit einem Niedrigtemperaturlötmaterial oder mittels einer Form eines Schweißens, wie beispielsweise Elektronenstrahlschweißen, befestigt ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 wird eine Düse für eine Spritzgussmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichnet. Die Düse 10 umfasst ein längliches Düsengehäuse 12 mit einem Schmelzekanal 14, der sich durch das Düsengehäuse 12 erstreckt und in fluider Kommunikation mit einer Quelle eines geschmolzenen Materials (nicht gezeigt) befindet, das mit einem Druck beaufschlagt ist. Eine Düsenspitze 16 ist an dem proximalen Ende 18 des Düsengehäuses 12 installiert, so dass ein Schmelzekanal 22, der in der Düsenspitze 16 ausgebildet ist, sich in fluider Kommunikation mit dem Schmelzekanal 14 befindet, der in dem Düsengehäuse 12 ausgebildet ist. Die Düsenspitze 16 definiert ferner wenigstens eine Auslassöffnung 20, so dass das geschmolzene Material in dem Schmelzekanal 22 aus der Düse 20 austreten kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Düsenspitze 16 an dem proximalen Ende 18 des Düsengehäuses 12 durch eine Spitzenrückhalteeinrichtung 24 zurückgehalten, die entfernbar an einem proximalen Ende 18 des Düsengehäuses mittels eines Gewindes 26 oder eines funktionalen Äquivalents davon befestigt ist. Die Spitzenrückhalteeinrichtung 24 ist vorzugsweise dazu ausgestaltet, eine Düsenspitze 16 aufzunehmen und zurückzuhalten, wenn die Spitzenrückhalteeinrichtung 24 auf das proximale Ende 18 des Düsengehäuses 12 geschraubt wird. In dieser Ausführungsform sind das Düsengehäuse 12 und die Spitzenrückhalteeinrichtung 24 derart ausgestaltet, angeordnet und mit Gewinden versehen, dass die Spitzenrückhalteeinrichtung 24 auf einem Außengewinde des Düsengehäuses 12 angebracht ist. In der dargestellten Ausführungsform weisen das Düsengehäuse 12 und die Spitzenrückhalteeinrichtung 24 einen im Wesentlichen zylindrischen Querschnitt mit im Wesentlichen gleichen Außendurchmessern auf, so dass eine im Wesentlichen zylindrische Außenheizeinrichtung 28 über dem Düsengehäuse 12 bzw. um das Düsengehäuse 12 und die Spitzenrückhalteeinrichtung 24 installiert werden kann. Die Heizeinrichtung 28 führt dem Düsengehäuse 12 und der Spitzenrückhalteeinrichtung 24 Wärme zu, um das Material in dem Schmelzekanal 14 und dem Schmelzekanal 22 in einem geschmolzenen Zustand zu halten.
Während des Betriebs der Düse 10 heizt die Heizeinrichtung 28 direkt das Düsengehäuse 12 und die Spitzenrückhalteeinrichtung 24, die Wärme auf die Düsenspitze 16 und das geschmolzene Material in dem Schmelzekanal 14 und dem Schmelzekanal 22 überträgt. Wie vorstehend beschrieben muss der Düsenspitze 16 ausreichend Wärme zugeführt werden, um die Vorkammer zum Beginn des Spritzzyklus zu öffnen und diese während des Spritzgussprozesses offenzuhalten. Die Spitze muss jedoch nicht so heiß sein, dass es der Vorkammer nicht mehr ermöglicht wird, zu gefrieren, nachdem das Füllen abgeschlossen ist.
Wie vorstehend beschrieben, verwenden herkömmliche Spritzgussdüsen üblicherweise Düsenspitzen, die aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit bestehen, wie beispielsweise Berylliumkupfer. Die Spitzenrückhalteeinrichtung und die Düsendichtung sind aus Materialien hergestellt mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise zahlreiche Edelstähle und Werkzeugstähle. Gemäß der beschriebenen Ausführungsform sind die Düsenspitzen aus einem nanokristallinen Material hergestellt, wie beispielsweise nanokristallines Kupfer, nanokristallines Nickel oder Legierungen aus nanokristallinem Kupfer oder nanokristallinem Nickel. Gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen können weitere Abschnitte der Düse 10, wie beispielsweise die Spitzenrückhalteeinrichtung und das Düsengehäuse, ebenso aus einem nanokristallinen Material hergestellt werden. Nanokristalline Materialien werden nachstehend detaillierter beschrieben.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Spitzenrückhalteeinrichtung in ein Innengewinde in dem Düsengehäuse eingreifen bzw. geschraubt werden. Wie sich dies 3 entnehmen lässt, in der eine weitere derartige Ausführungsform dargestellt ist, sind das Düsengehäuse 112 und die Spitzenrückhalteeinrichtung 124 der Spritzdüse 110 mit Innengewinden 126 in dem Düsengehäuse 112 und einem dazu passenden Außengewinde auf der Spitzenrückhalteeinrichtung 124 ausgestaltet. Die Spitzenrückhalteeinrichtung 124 greift in das Innengewinde 126 ein, um die Düsenspitze 116 zurückzuhalten.
Wie sich dies 4 entnehmen lässt, kann in einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform alternativ die Erfindung ohne eine entfernbare Spitzenrückhalteeinrichtung ausgestaltet sein. Bei der Spritzdüse 210 kann es sich bei der Spitzenrückhalteeinrichtung 224 um einen integralen Abschnitt des Düsengehäuses 212 handeln. Wenn der Rückhalteabschnitt aus einem anderen Material als das Düsengehäuse 212 besteht, dann kann der Rückhalteabschnitt 224 mit einem Hochtemperaturlötmaterial an das Düsengehäuse 212 geschweißt oder gelötet werden. Die Düsenspitze 216 kann an der Spitzenrückhalteeinrichtung 224 befestigt werden, und zwar durch ein Löten mit einem Lötmaterial verhältnismäßig niedriger Temperatur, was es der Düsenspitze 216 immer noch ermöglichen würde, von der Spitzenrückhalteeinrichtung 224 entfernt zu werden, und zwar durch ein Wiederaufheizen der Anordnung auf eine Temperatur, die hoch genug ist, um das Lötmaterial niedriger Temperatur zu schmelzen, jedoch nicht so hoch, dass das Lötmaterial hoher Temperatur schmilzt. Alternativ können das Düsengehäuse 212 und die Spitzenrückhalteeinrichtung 224 ein integrales Stück sein, das aus demselben Material hergestellt ist.
In den in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen kann es sich bei der Heizeinrichtung 28 um eine externe Heizeinrichtung handeln, wie diese dargestellt ist, oder diese kann integral mit dem Düsengehäuse und der Spitzenrückhalteeinrichtung ausgestaltet sein, da das Düsengehäuse und die Spitzenrückhalteeinrichtung vereinheitlicht sind. Die Erfindung umfasst alle derartigen Ausführungsformen sowie jedwede andere Kombination aus Spitze und Düsengehäuse, bei der die Spitze gegen das Düsengehäuse oder in diesem zurückgehalten wird.
In allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist eine optionale Düsendichtung 30 an dem proximalen Ende der Spitzenrückhalteeinrichtung 24, 124 oder 224 befestigt und weist einen Flansch 32 auf, der das Werkzeug (nicht dargestellt) berührt und abdichtet. Es sollte angemerkt werden, dass der Fachmann eine Vielzahl von Konfigurationen für Düsendichtungen und dergleichen kennt, die einen Blasenbereich (bubble area) 34 umfassen können, der zwischen dem Flansch 32 und der Düsenspitze 16 ausgebildet ist, wo geschmolzenes Material sich ansammeln kann, um die thermische Isolierung der Düse 10 von dem Werkzeug zu verbessern. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellte und hier beschriebene Ausgestaltung beschränkt, sondern umfasst alle bekannten Ausgestaltungen von Düsendichtungen und dergleichen.
Wie vorstehend beschrieben, werden nanokristalline Materialien verwendet, um Teile der Heißkanaldüsen und insbesondere die Düsenspitze auszubilden. Vorzugsweise wird ein kubisch-flächenzentriertes Metall, wie beispielsweise Kupfer oder Nickel, in einer nanokristallinen Form verwendet. Die meisten Metalle sind aus zahlreichen zufällig verteilten kristallinen Bereichen geformt, die üblicherweise als ”Körner” (grains) bezeichnet werden. Herkömmliches Nickel und herkömmliches Kupfer weisen Körner mit einer durchschnittlichen Größe von mehr als 10000 nm auf. Nanokristalline Materialien werden hergestellt, indem die durchschnittliche Korngröße innerhalb des Materials vermindert wird, was wiederum dazu führt, dass die Grenzen zwischen Körnern einen größeren Teil des Materials ausmachen. Nanokristalline Materialien weisen Körner auf, die eine Größe von durchschnittlich 100 nm oder weniger aufweisen. Vorzugsweise beträgt die letztendliche Korngröße der nanokristallinen Form des Materials weniger als 50 nm im Durchschnitt und in einer Ausführungsform vorzugsweise weniger als 30 nm im Durchschnitt.
FCC-Metalle sind besonders geeignet für eine Nanokristallisation, da diese typischerweise die hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, die für Heißkanaldüsen wünschenswert ist. Herkömmlicheres Kupfer (nicht in einer Legierung) kann eine Wärmeleitfähigkeit von ungefähr 400 W/mK aufweisen und herkömmliches Nickel (nicht in einer Legierung) weist eine Wärmeleitfähigkeit von ungefähr 55 W/mK auf. Berylliumkupferlegierungen können Wärmeleitfähigkeiten von ungefähr 250 W/mK erreichen. Nanokristalline Materialien behalten den größten Teil oder die gesamte Wärmeleitfähigkeit bei. Im Gegensatz hierzu weisen Legierungen von BCC-Materialien, wie beispielsweise H-13-Stahl, Wärmeleitfähigkeiten von 25 W/mK oder weniger auf.
Wie vorstehend beschrieben, besteht ein Nachteil von FCC-Metallen darin, dass diese mit Bruchfestigkeiten von weniger als 500 MPa verhältnismäßig schwach bzw. weich sind. Eine Nanokristallisation eines FCC-Metalls steigert die Menge von Korngrenzen innerhalb des Materials, wodurch typischerweise die Materialfestigkeit gesteigert wird, während die hohe Wärmeleitfähigkeit im Wesentlichen beibehalten wird. Nanokristallines Kupfer oder nanokristallines Nickel können die Festigkeit der meisten der momentan verwendeten Stähle hoher Festigkeit (wie beispielsweise H-13-Stahl) übersteigen. Nanokristallines Kupfer ist hergestellt worden mit einer Bruchfestigkeit von nahezu 1500 MPa und nanokristallines Nickel ist hergestellt worden mit einer Bruchfestigkeit von mehr als 2000 MPa. Es ist denkbar, dass Legierungen von FCC-Metall ebenso in einer nanokristallinen Form hergestellt werden können, so dass nanokristalline Kupferlegierungen oder nanokristalline Nickellegierungen in einigen Ausführungsformen ebenso verwendet werden können.
Es ist denkbar, dass ein nanokristallines Material Körner enthalten kann, die bedeutend unterschiedliche Größen in unterschiedlichen Verhältnissen aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann beispielsweise ein nanokristallines Kupfer mit 75% nanokristallinen Körnern und 25% mikrokristallinen Körnern (d. h. Körnern mit einer durchschnittlichen Größe von mehr als 100 nm) hergestellt werden, die im Material verteilt sind.
In wenigstens einer bevorzugten Ausführungsform werden die Düsenspitzen 16 aus Rohlingen aus nanokristallinem Nickel oder nanokristallinem Kupfer durch mechanische Bearbeitung hergestellt bzw. gefräst. Um die nanokristallinen Rohlinge herzustellen, werden herkömmliche Metallrohlinge zunächst mittels eines von mehreren Verfahren nanokristallisiert, was üblicherweise das Beaufschlagen mit großen Scherspannungen (shearing stress) auf den Rohling beinhaltet, während dieser unter hohem Druck steht, was im Allgemeinen als ”Severe Plastic Deformation” (SPD) bekannt ist. Diese Behandlung kann erreicht werden durch Extrusion, Verbiegen, Verdrehen, Rollen oder durch ”Equal Channel Angular Extrusion”. Es ist denkbar, dass die SPD-Behandlung mehrere Male auf den Rohling angewendet werden kann, um die richtige Größe nanokristalliner Kristalle zu erreichen. Eine weitere mögliche Behandlung beinhaltet das Rollen des Rohlings und das anschließende Weichglühen des Rohlings bei niedriger Temperatur (low-temperature annealing). Andere Verfahren zum Herstellen von Rohlingen aus nanokristallinen Materialien umfassen Elektroablagerung (electrodeposition) und Pulverpressen (powder compaction).
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Düsenspitzen 16 aus einem Rohling aus herkömmlichem Metall durch mechanische Bearbeitung hergestellt bzw. gefräst, jedoch anschließend mit einer nanokristallinen Beschichtung behandelt. In einigen Ausführungsformen können Düsenspitzen mit einer nanokristallinen Beschichtung eine kostengünstigere Alternative gegenüber Spitzen darstellen, die vollständig aus einem nanokristallinen Material bestehen, wobei gleichzeitig im Wesentlichen dieselben Vorteile bereitgestellt werden. Ein nanokristallines FCC-Metall kann mittels einer Beschichtung aufgebracht werden oder eine nanokristalline Keramik kann ebenso verwendet werden. Beschichtungen können ebenso interessant sein, wenn das Angebot an nanokristallinem Material beschränkt ist. Die nanokristalline Beschichtung wird typischerweise mittels Elektroablagerung (electrodeposition), thermischen Spritzens (thermal spraying), Plasmaspritzens (plasma spraying), Laserablation (pulsed laser deposition) oder Varianten der Gasphasenabscheidung (chemical vapor deposition; CVD) aufgebracht.
Obgleich die vorstehende Beschreibung die Verwendung eines nanokristallinen Materials für Düsenspitzen beschreibt, ist es ebenso denkbar, dass nanokristalline Materialien für andere Bereiche der Düsenanordnung verwendet werden können, bei denen eine Kombination aus Wärmeleitfähigkeit und Festigkeit wünschenswert ist. Beispielsweise kann ebenso die Spitzenrückhalteeinrichtung aus einem nanokristallinen Material hergestellt werden, die oftmals eine andere Wärmeleitfähigkeit als die Düsenspitze aufweist. Bei Düsen, bei denen das Gehäuse und der Spitzenkörper einstückig ausgestaltet sind, kann die gesamte Gehäuse- und Spitzenstruktur aus einem nanokristallinen Material hergestellt werden.
Der Fachmann wird erkennen, dass die Erfindung nicht auf Düsen beschränkt ist, die gemäß dem Wärmeverschlussprinzip arbeiten, sondern ebenfalls Düsen umfasst, die ventilgesteuerte Verschlüsse aufweisen, einschließlich Nadelventilverschlüsse und Gleitventilverschlüsse.
Nicht beschränkende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine Düse für ein Spritzgusssystem bereitstellen, das Teile verwendet, die aus nanokristallinen Materialien bestehen, um ein hohes Maß an Wärmeleitfähigkeit zu erreichen, während gleichzeitig Vorteile aus einem Material hoher Festigkeit gezogen werden. Insbesondere können Düsenspitzen aus einem nanokristallinen Material hergestellt werden.

Claims

Düse für ein Spritzgusssystem, umfassend: einen Düsenkörper; und eine Düsenspitze; und einen Schmelzekanal, der sich entlang einer Längsachse zwischen dem Düsenkörper und der Düsenspitze erstreckt; wobei der Düsenkörper und/oder die Düsenspitze aus einem nanokristallinen Material hergestellt sind.
Düse nach Anspruch 1, wobei das nanokristalline Material aus Körnern besteht und eine Mehrzahl der Körner eine Größe von weniger als 100 nm aufweist.
Düse nach Anspruch 2, wobei wenigstens 75% der Körner eine Größe von weniger als 100 nm aufweisen.
Düse nach Anspruch 3, wobei wenigstens 75% der Körner eine Größe von weniger als 50 nm aufweisen.
Düse nach Anspruch 4, wobei wenigstens 75% der Körner eine Größe von weniger als 30 nm aufweisen.
Düse nach Anspruch 5, wobei ein verbleibender Prozentsatz des nanokristallinen Materials eine Korngröße von wenigstens 100 nm aufweist.
Düse nach Anspruch 2, wobei es sich bei dem nanokristallinen Material um eine nanokristalline Form eines kubisch-flächenzentrierten Metalls handelt.
Düse nach Anspruch 7, wobei es sich bei dem nanokristallinen Material um nanokristallines Kupfer, eine nanokristalline Kupferlegierung, nanokristallines Nickel oder eine nanokristalline Nickellegierung handelt.
Düse nach Anspruch 7, wobei das nanokristalline Material aus einem nicht nanokristallinen Material unter Verwendung von Severe Plastic Deformation, Pulverkompaktifizierung oder Elektroablagerung (electrodeposition) hergestellt ist.
Düse nach Anspruch 2, wobei die Düsenspitze durch eine Spitzenrückhalteeinrichtung gegen den Düsenkörper zurückgehalten wird.
Düsenspitze für die Befestigung an eine Düse für ein Spritzgusssystem, wobei die Düsenspitze aus einem nanokristallinen Material besteht.
Düsenspitze nach Anspruch 11, wobei das nanokristalline Material aus Körnern ausgebildet ist, und eine Mehrzahl der Körner eine Größe von weniger als 100 nm aufweist.
Düsenspitze nach Anspruch 12, wobei wenigstens 75% der Körner eine Größe von weniger als 100 nm aufweisen.
Düsenspitze nach Anspruch 13, wobei wenigstens 75% der Körner eine Größe von weniger als 50 nm aufweisen.
Düsenspitze nach Anspruch 14, wobei wenigstens 75% der Körner eine Größe von weniger als 30 nm aufweisen.
Düsenspitze nach Anspruch 15, wobei ein Restprozentsatz des nanokristallinen Materials eine Korngröße von wenigstens 100 nm aufweist.
Düsenspitze nach Anspruch 12, wobei es sich bei dem nanokristallinen Material um eine nanokristalline Form eines kubisch-flächenzentrierten Metalls handelt.
Düsenspitze nach Anspruch 17, wobei es sich bei dem nanokristallinen Material um nanokristallines Kupfer, eine nanokristalline Kupferlegierung, nanokristallines Nickel oder eine nanokristalline Nickellegierung handelt.
Düsenspitze nach Anspruch 17, wobei die Düsenspitze gegen einen Düsenkörper durch eine Spitzenrückhalteeinrichtung zurückgehalten wird.
Düse für ein Spritzgusssystem, umfassend: einen Düsenkörper; eine Düsenspitze; und einen Schmelzekanal, der sich entlang einer Längsachse zwischen dem Düsenkörper und der Düsenspitze erstreckt; wobei der Düsenkörper und/oder die Düsenspitze mit einem nanokristallinen Material und/oder einem Nano-Verbundmaterial beschichtet sind.
Düse nach Anspruch 20, wobei der Düsenkörper und/oder die Düsenspitze unter Verwendung von Elektroablagerung (electrodeposition), thermischem Spritzen, Plasmaspritzen, Laserablation (pulsed laser deposition) oder Gasphasenabscheidung mit einem nanokristallinen Material beschichtet sind.
Düsenspitze für die Befestigung an eine Düse für ein Spritzgusssystem, wobei die Düsenspitze mit einem nanokristallinen Material und/oder einem Nano-Verbundmaterial beschichtet ist.
Düsenanordnung für ein Spritzgusssystem, umfassend: mindestens eine Komponente, hergestellt aus nanokristallinem Material.
Düsenanordnung nach Anspruch 23, wobei das nanokristalline Material aus Körnern besteht und eine Mehrzahl der Körner eine Größe von weniger als 100 nm aufweist.
Düsenanordnung nach Anspruch 24, wobei wenigstens 75% der Körner eine Größe von weniger als 100 nm aufweisen.
Düsenanordnung nach Anspruch 25, wobei wenigstens 75% der Körner eine Größe von weniger als 50 nm aufweisen.
Düsenanordnung nach Anspruch 26, wobei wenigstens 75% der Körner eine Größe von weniger als 30 nm aufweisen.
Düsenanordnung nach Anspruch 27, wobei ein verbleibender Prozentsatz des nanokristallinen Materials eine Korngröße von wenigstens 100 nm aufweist.
Düsenanordnung nach Anspruch 24, wobei es sich bei dem nanokristallinen Material um eine nanokristalline Form eines kubisch-flächenzentrierten Metalls handelt.
Düsenanordnung nach Anspruch 29, wobei es sich bei dem nanokristallinen Material um nanokristallines Kupfer, eine nanokristalline Kupferlegierung, nanokristallines Nickel oder eine nanokristalline Nickellegierung handelt.
Düsenanordnung nach Anspruch 29, wobei das nanokristalline Material unter Verwendung von Severe Plastic Deformation, Pulverkompaktifizierung oder Elektroablagerung (electrodeposition) hergestellt ist.
Heißkanaldüse für ein Spritzgusssystem, umfassend: mindestens eine Komponente, hergestellt aus nanokristallinem Material.
Heißkanaldüse nach Anspruch 32, wobei das nanokristalline Material aus Körnern besteht und eine Mehrzahl der Körner eine Größe von weniger als 100 nm aufweist.
Heißkanaldüse nach Anspruch 33, wobei wenigstens 75% der Körner eine Größe von weniger als 100 nm aufweisen.
Heißkanaldüse nach Anspruch 34, wobei wenigstens 75% der Körner eine Größe von weniger als 50 nm aufweisen.
Heißkanaldüse nach Anspruch 35, wobei wenigstens 75% der Körner eine Größe von weniger als 30 nm aufweisen.
Heißkanaldüse nach Anspruch 36, wobei ein verbleibender Prozentsatz des nanokristallinen Materials eine Korngröße von wenigstens 100 nm aufweist.
Heißkanaldüse nach Anspruch 33, wobei es sich bei dem nanokristallinen Material um eine nanokristalline Form eines kubisch-flächenzentrierten Metalls handelt.
Heißkanaldüse nach Anspruch 38, wobei es sich bei dem nanokristallinen Material um nanokristallines Kupfer, eine nanokristalline Kupferlegierung, nanokristallines Nickel oder eine nanokristalline Nickellegierung handelt.
Heißkanaldüse nach Anspruch 38, wobei das nanokristalline Material unter Verwendung von Severe Plastic Deformation, Pulverkompaktifizierung oder Elektroablagerung (electrodeposition) hergestellt ist.
Heißkanaldüse nach Anspruch 32, wobei die mindestens eine Komponente einen Düsenkörper umfasst.
Heißkanaldüse nach Anspruch 32, wobei die mindestens eine Komponente eine Düsenspitze umfasst.
Heißkanaldüse nach Anspruch 32, wobei die mindestens eine Komponente eine Spitzenrückhalteeinrichtung umfasst.
Heißkanaldüse für ein Spritzgusssystem, wobei mindestens eine Komponente ein nanokristallines Material umfasst.
Heißkanal für ein Spritzgusssystem, wobei mindestens eine Komponente ein nanokristallines Material umfasst.
Heißkanal-Düsenanordnung für ein Spritzgusssystem, umfassend: mindestens eine Komponente, die zumindest teilweise mit einem nanokristallinen Material und/oder einem Nano-Verbundmaterial beschichtet ist.
Heißkanal-Düsenanordnung nach Anspruch 46, wobei die mindestens eine Komponente unter Verwendung von Elektroablagerung (electrodeposition), thermischem Spritzen, Plasmaspritzen, Laserablation (pulsed laser deposition) oder Gasphasenabscheidung mit dem nanokristallinen Material beschichtet ist.
Heißkanaldüse für ein Spritzgusssystem, umfassend: mindestens eine Komponente, die zumindest teilweise mit einem nanokristallinen Material und/oder einem Nano-Verbundmaterial beschichtet ist.
Heißkanaldüse nach Anspruch 48, wobei die mindestens eine Komponente mindestens einen Düsenkörper, eine Düsenspitze, eine Spitzenrückhalteeinrichtung und/oder einen Schmelzekanal umfasst.
Heißkanaldüse nach Anspruch 48, wobei die mindestens eine Komponente unter Verwendung von Elektroablagerung (electrodeposition), thermischem Spritzen, Plasmaspritzen, Laserablation (pulsed laser deposition) oder Gasphasenabscheidung mit dem nanokristallinen Material beschichtet ist.