"固液共存状態の金属スラリーを金型の挿入口から金型のキャビティ内に加圧充填することにより金属製品を成形するセミソリッド金属の成形方法において、前記挿入口と前記キャビティとの間に前記金属スラリーをせん断するためのせん断部が設けられ、前記せん断部での前記金属スラリーの通過時間における前記金属スラリーのせん断速度を70×104/s以上とすることを特徴とするセミソリッド金属の成形方法。前記金属スラリーの流動方向における前記せん断部の長さを5mm以上100mm以下としたことを特徴とする請求項1に記載のセミソリッド金属の成形方法。前記せん断部が、前記挿入口から200mm以内の位置に設けられたことを特徴とする請求項1又は2に記載のセミソリッド金属の成形方法。前記金属スラリーは、アルミニウム合金であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のセミソリッド金属の成形方法。前記金属スラリーは、マグネシウム合金であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のセミソリッド金属の成形方法。請求項1乃至5の何れかに記載のセミソリッド金属の成形方法に用いられる金型であって、固液共存状態の金属スラリーを挿入するための挿入口と、前記金属スラリーが充填されるキャビティと、前記挿入口と前記キャビティとの間に設けられ、前記挿入口から挿入された前記金属スラリーをせん断するためのせん断部とを備えたことを特徴とする金型。前記金属スラリーの流動方向における前記せん断部の長さを5mm以上100mm以下としたことを特徴とする請求項6に記載の金型。前記せん断部が、前記挿入口から200mm以内の位置に設けられたことを特徴とする請求項6又は7に記載の金型。ところが、特許文献1に記載のチクソビレットを用いる方法では、材料のリサイクルが難しく、ビレットのコストが高くなるという欠点があった。一方、特許文献2に記載の電磁攪拌を用いる方法では、装置のコストが高く、プロセスの制御が難しいという欠点があった。これらの問題を解決する方法として、上記特許文献3に記載の方法では、樹枝状結晶を持つ固液共存状態の金属を金型内に射出する際、ゲートの断面積をプランジャチップの加圧面積の1/10以下とすることにより、ゲート部分で樹枝状結晶を破壊し、孤立した破片とし、組織を均一化するようにしている。しかしながら、金型のゲートは製品部の直前に設置するのが一般的であるため、複雑な形状の製品を作製する場合には、金型のスラリー投入口からゲートまでの距離が長くなってしまう。このため、この方法では、湯道部分で金属材料の流動性が低下してしまい、複雑な形状の湯道を作り難いといった欠点があった。また、上記特許文献4に記載の方法では、固液共存状態のAL系亜共晶合金がゲートを通過する際の粘度とレイノズル数を一定の範囲内で設定することにより、ガスの巻き込みや湯境の発生を防ぐようにしている。この条件では、固相粒子が微細球状化するとは限らず、流動性が向上しないため、成形性が低下するという問題があった。また、固液共存状態の金属の粘度やレイノズル数は温度の変化に伴い大きく変化することから、制御を行うのが難しいという問題があった。この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、固液共存状態の金属スラリーを金型の挿入口から金型のキャビティ内に加圧充填することにより金属製品を成形するセミソリッド金属の成形方法において、金属スラリーの流動性を向上させて高い成形性を得ることを可能としたセミソリッド金属の成形方法及び金型を提供することにある。上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、固液共存状態の金属スラリーを金型の挿入口から金型のキャビティ内に加圧充填することにより金属製品を成形するセミソリッド金属の成形方法において、挿入口とキャビティとの間に金属スラリーをせん断するためのせん断部が設けられ、せん断部での金属スラリーの通過時間における金属スラリーのせん断速度を70×104/s以上とすることを趣旨とする。上記発明の構成によれば、せん断部での金属スラリーの通過時間における金属スラリーのせん断速度を70×104/s以上とするので、金属スラリーに加わるせん断応力が増加し、金属スラリー中の固相粒子が微細化及び球状化される。上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、金属スラリーの流動方向におけるせん断部の長さを5mm以上100mm以下としたことを趣旨とする。上記発明の構成によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、金属スラリーの流動方向におけるせん断部の長さを5mm以上100mm以下としたので、金属スラリー中の固相粒子の平均粒径が所定値まで小さくなる。上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、せん断部が、挿入口から200mm以内の位置に設けられたことを趣旨とする。上記発明の構成によれば、請求項1又は2に記載の発明の作用に加え、せん断部が、挿入口から200mm以内の位置に設けられるので、せん断部を持たない条件での金属スラリーの最低流動長と同程度の位置となり、最低流動長よりも流動長を延ばすことが可能となる。上記目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の発明において、金属スラリーは、アルミニウム合金であることを趣旨とする。上記発明の構成によれば、請求項1乃至3の何れかに記載の発明の作用に加え、金属スラリーをアルミニウム合金に特定した作用が得られる。上記目的を達成するために、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の発明において、金属スラリーは、マグネシウム合金であることを趣旨とする。上記発明の構成によれば、請求項1乃至3の何れかに記載の発明の作用に加え、金属スラリーをマグネシウム合金に特定した作用が得られる。上記目的を達成するために、請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5の何れかに記載のセミソリッド金属の成形方法に用いられる金型であって、固液共存状態の金属スラリーを挿入するための挿入口と、金属スラリーが充填されるキャビティと、挿入口とキャビティとの間に設けられ、挿入口から挿入された金属スラリーをせん断するためのせん断部とを備えたことを趣旨とする。上記発明の構成によれば、請求項1に記載の発明のセミソリッド金属の成形方法に好適な金型が得られる。上記目的を達成するために、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、金属スラリーの流動方向におけるせん断部の長さを5mm以上100mm以下としたことを趣旨とする。上記発明の構成によれば、請求項2に記載の発明のセミソリッド金属の成形方法に好適な金型が得られる。上記目的を達成するために、請求項8に記載の発明は、請求項6又は7に記載の発明において、せん断部が、挿入口から200mm以内の位置に設けられたことを趣旨とする。上記発明の構成によれば、請求項3に記載の発明のセミソリッド金属の成形方法に好適な金型が得られる。請求項1に記載の発明によれば、固液共存状態の金属スラリーの流動性を向上させることができ、高い成形性を持たせることができ、これによって複雑な形状を持つ高品質の金属製品を作製することができる。請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、金属スラリーの流動性を有効に向上させることができ、作製される金属製品の品質を向上させることができる。請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明の効果に加え、金属スラリーの成形性を有効に向上させることができる。請求項4に記載の発明によれば、請求項1乃至3の何れかに記載の発明の効果に加え、金属スラリーをアルミニウム合金に特定した金属製品を得ることができる。請求項5に記載の発明によれば、請求項1乃至3の何れかに記載の発明の効果に加え、金属スラリーをマグネシウム合金に特定した金属製品を得ることができる。請求項6に記載の発明によれば、この金型を使用することにより、請求項1に記載の発明の効果を得ることができる。請求項7に記載の発明によれば、この金型を使用することにより、請求項2に記載の発明の効果を得ることができる。請求項8に記載の発明によれば、この金型を使用することにより、請求項3に記載の発明の効果を得ることができる。<第1実施形態>以下、本発明におけるセミソリッド金属の成形方法及び金型を具体化した第1実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。図1に、この実施形態における成形用金型1につき型閉め状態の概略を断面図により示す。図1に示すように、この成形用金型1は、型閉め及び型開きが行われる第1の型2及び第2の型3を備える。成形用金型1は、固液共存状態の金属スラリーセミソリッド金属を挿入するための挿入口11と、金属スラリーが充填されるキャビティ12と、挿入口11とキャビティ12との間に設けられ、挿入口11から挿入された金属スラリーをせん断するためのせん断部13とを備える。この実施形態では、金属スラリーとしてアルミニウム合金が使用される。挿入口11には、成形用金型1に対して金属スラリーを供給するためのスリーブ4が設けられる。スリーブ4の投入口4aから投入された金属スラリーMSは、プランジャー5により圧縮されることで、成形用金型1の挿入口11に挿入される。投入口4aに投入される金属スラリーMSは、固液共存状態の金属、すなわち固相粒子状態の金属と、液相状態の金属とを混ぜ合わせた金属である。せん断部13は、キャビティ12のゲートとしても機能するようになっている。キャビティ12と挿入口11は、せん断部13を介して連通した構造となっている。固液共存状態の金属スラリーMSは、挿入口11から成形用金型1に供給され、せん断部13を通ってキャビティ12に加圧充填される。キャビティ12に充填された金属スラリーMSが完全に凝固したのち、成形用金型1を型開きすることにより、成形された金属製品が得られる。ここで、せん断部13は、図1に示すように、挿入口11からの距離D1が200mm以内となる位置に設けられる。すなわち、挿入口11の終端からせん断部13の終端までの距離D1が、最大で200mmとなるように設定される。図2に、図1の鎖線四角S1の部分を拡大して断面図により示す。図2に示すように、せん断部13は、同図に矢印で示す金属スラリーの流動方向に沿って一定の長さL1を有する。せん断部13は、その長手方向において、金属スラリーの流動方向に垂直な断面積が相対的に小さく絞られ、その長さL1の範囲で断面積がほぼ同じとなるように設定される。せん断部13には、その始点Psに隣接して導入路14が形成される。導入路14は、金属スラリーの流動方向に沿って徐々に断面積が小さくなるように形成される。せん断部13には、その終点Peに隣接して導出路15が形成される。導出路15は、金属スラリーの流動方向に沿って徐々に断面積が大きくなるように形成される。せん断部13の長さL1は5mm以上100mm以下の値に設定される。この実施形態では、せん断部13の長さL1は6mmに設定される。この実施形態では、固液共存状態の金属スラリーを成形用金型1の挿入口11から同金型1のキャビティ12内に加圧充填することにより金属製品を成形するセミソリッド金属の成形方法が実施される。ここで、成形用金型1において、せん断部13での金属スラリーの通過時間における金属スラリーのせん断速度を70×104/s以上とするようにしている。このせん断速度の調整は、プランジャー5による射出速度、挿入口11の断面積、導入路14の最大断面積及びせん断部13の断面積等を適宜に設定することにより行われる。これにより、成形用金型1に供給される金属スラリーに対しせん断部13にてせん断力を与え、金属スラリーの中の固相粒子を分断して微細化すると共に、球状化するようにしている。ここで、金属スラリーのせん断速度をγ、金属スラリーの体積流量をQ、せん断部13の幅をB及びせん断部13の厚さをHとすると、JIS規格のK7199を引用することにより、せん断速度γは、以下の計算式により定義することができる。γ=6Q/BH2ここで、この実施形態の成形用金型1と基本構造を同じくする実験用の成形用金型を使用して、一定の射出圧力充填圧力の下でせん断部における金属スラリーのせん断速度を変化させたときの、金属スラリーの流動長を実験的に測定した。この実験では、スパイラル状のキャビティ内にAC4CH合金を加圧充填した。キャビティ内への金属スラリーの射出速度充填速度を異なる2条件に設定して実験を行った。2条件の射出速度として0.1m/sと0.35m/sを設けた。また、各射出速度条件において、せん断部の断面積を大小4種類設けることでせん断速度を設定した。その測定結果を図3に示す。図3には、金属スラリーのせん断速度とその流動長との関係をグラフにより示す。図3に示すように、せん断速度が70×104/s以下では、せん断速度の増加に伴い流動長が低下している部分がある。これは、せん断部におけるせん断速度が十分に高くない場合に、せん断部の存在が流動抵抗となるためであると考えられる。一方、せん断速度が70×104/s以上では、せん断速度の増加に伴い流動長が増加する。このことから、せん断部におけるせん断速度を70×104/s以上とすることで、金属スラリーの流動性を向上させられることが分かる。つまり、せん断部における金属スラリーのせん断速度の上昇に伴い、金属スラリーの流動性を向上させることができる。また、せん断部を持たない成形用金型を使用した場合、金属スラリーの流動長は、最低で200mmとなった。このため、せん断部を有する成形用金型では、金属スラリーの流動長が伸びる傾向にあることから、せん断部を、挿入口から200mm以内に設けることが適切であると考えられる。本実施形態の成形用金型1では、挿入口11からの距離D1が200mm以内となる位置に、せん断部13が設けられる。図4aに、射出前の金属スラリーせん断部を通過する前の金属スラリーを組織写真により示す。図4bに、せん断速度7.4×105/sの条件下の金属スラリーを組織写真により示す。図4cに、せん断速度1.2×104/sの条件下の金属スラリーを組織写真により示す。図4a~cの各組織写真の中の白色に写る部分は、金属スラリー中の固相粒子を示す。図4aに示す射出前の金属スラリーの組織写真を、図4bに示すせん断速度7.4×105/sの条件下の組織写真と比較すると、後者では固相粒子の粒径が小さく、粒子の形状もより球状化していることが分かる。また、図4bに示すせん断速度7.4×105/sの条件下の組織写真を、図4cに示すせん断速度1.2×104/sの条件下の組織写真と比較すると、前者では固相粒子の粒径が小さく、粒子の形状もより球状化していることが分かる。このことから、せん断速度の増加により固相粒子の粒径がより小さく、より球状化することが分かる。つまり、金属スラリー中の固相粒子は、せん断速度の上昇に伴い微細化及び球状化が進むことになる。これは、以下の理由による。すなわち、金属スラリーは、せん断部を通過するときにせん断方向に応力を受ける。一方、金属スラリーは、固液共存温度にあることから、その中の固相粒子は容易に変形することができる。従って、金属スラリーは、せん断部を通過するときにせん断応力を受けて固相粒子が変形及び分裂する。このため、金型にせん断部を設けることで、金属スラリー中の固相粒子が微細化及び球状化するのである。これによって、金属スラリーの粘性が低下すると考えられる。図3のグラフからも分かるように、金属スラリーのせん断速度が増すに連れて金属スラリーの流動性が向上するのは、上記した粘性低下によるものと推測できる。図5及び図6に、この実施形態の成形用金型1につき、せん断部13の異なる位置における金属スラリーの状態をそれぞれ組織写真により示す。図5は、図2におけるせん断部13の始点Psから10mmの位置P1における金属スラリーの組織写真を示す。図6は、図2におけるせん断部13の始点Psから50mmの位置P2における金属スラリーの組織写真を示す。図5,6の各組織写真の中の白色に写る部分は、金属スラリー中の固相粒子を示す。図5,6から分かるように、金属スラリーがせん断部13を通過するに連れて、固相粒子が微細化すると共に、球状化することが分かる。図7に、せん断部13にて凝固した金属スラリー中に含まれる固相粒子の平均粒径と円形度の計算結果をグラフにより示す。図7において、固相粒子の断面積をA、周囲長をLとしたとき、粒径dは、d=2×A/π05として、円形度Rは、R=L2/4πAとして求められる。組織写真中の各固相粒子について粒径di、円形度Ri、断面積Aiを求めると、平均粒径dsは、ds=ΣdiAi/ΣAi、平均円形度Rsは、Rs=ΣRiAi/ΣAiとして求められる。ここで、図7に示すように、金属スラリーのせん断速度が16×105/sとなる場合では、固相粒子の円形度及び平均粒径は、せん断部13の始点Ps入口から2.5mm付近より離れるに連れて低下し、徐々に微細化及び球状化が進み、さらに始点Ps入口から45mm離れることで、ほぼ一定となることが分かる。このようなことから、せん断部13の長さL1を5mm以上とすることで、金属スラリーの固相粒子が微細化及び球状化することが分かる。一方、図7に示すように、せん断速度が47×104/sとなる場合では、固相粒子の円形度及び平均粒径の、せん断部13における減少量は、せん断速度が16×105/sとなる場合に比べて小さくなることが分かる。このため、金属スラリーにせん断力を加えることによる、固相粒子の微細化及び球状化の効果は小さくなる。ここで、せん断部13の長さL1は、100mm以下とするのが良い。金型1のキャビティ12に対する金属スラリーの充填時間の計算式の一つであるBennettの式を用いると、キャビティ12への金属スラリー最大充填時間tは、次式で表される。t=07×ρ×x2×{qC×Tm-Ts}/{λ×Tm-Td}ここで、λは、金属スラリーの熱伝導率W/mkである。qは、金属スラリーの凝固潜熱J/lgである。Cは、金属スラリーの比熱J/kgKである。ρは、溶湯の密度kg/m3である。Tmは、金属スラリーの温度Kである。Tsは、固相線温度Kである。Tdは、金型表面の温度Kである。xは、成形体の肉厚の半分mである。せん断部13の厚さを2mmとした場合、最大充填時間tは86ms程度となる。このとき、せん断部13を流れる金属スラリーの速度を60m/sとすると、金属スラリーはせん断部13の中を520mm程度流動することができる。せん断部13の部分で固まる金属スラリーは、成形後に製品の一部とはならないので、歩留まりを考慮すると、せん断部13として利用できる長さは、20程度が限界である。このため、せん断部13の長さL1は100mm程度が上限となる。以上説明したこの実施形態におけるセミソリッド金属の成形方法によれば、せん断部13での金属スラリーの通過時間における金属スラリーのせん断速度を70×104/s以上とするので、金属スラリーに加わるせん断応力が増加し、金属スラリー中の固相粒子が微細化及び球状化される。このため、固液共存状態の金属スラリーの流動性を向上させることができ、高い成形性を持たせることができ、これによって複雑な形状を持つ高品質の金属製品を作製することができる。この実施形態では、金属スラリーの流動方向におけるせん断部13の長さL1を5mm以上100mm以下としたので、金属スラリー中の固相粒子の平均粒径が所定値まで小さくなる。このため、金属スラリーの流動性を有効に向上させることができ、作製される金属製品の品質を向上させることができる。この実施形態では、せん断部13が、挿入口11からの距離D1が200mm以内の位置に設けられるので、せん断部を持たない条件での金属スラリーの最低流動長と同程度の位置となり、最低流動長よりも流動長を延ばすことが可能となる。このため、金属スラリーの成形性を有効に向上させることができる。また、この実施形態の成形用金型1によれば、金属スラリーのための挿入口11と、金属スラリーが充填されるキャビティ12と、挿入口11とキャビティ13との間に設けられ、挿入口11から挿入された金属スラリーをせん断するためのせん断部13とを備えるので、上記したセミソリッド金属の成形方法に好適な適用することができる。上記したこの実施形態の成形方法によれば、成形用金型1のせん断部13において、固相粒子を微細化及び球状化できることから、固液共存状態の金属セミソリッド金属を成形するプロセスの制御が簡単となり、高コストな装置が不要となる。また、成形用金型1において、せん断部13を、挿入口11とキャビティ12との間であって挿入口11の近傍に設けたので、複雑な形状のランナー湯道があるような方案であっても、高い流動性を持った状態で金属製品を成形することが可能となる。さらに、せん断部13の長さL1を5mm以上とすることにより、固相粒子を確実に微細化及び球状化することが可能となる。加えて、せん断速度は金属スラリーの流量とせん断部13の形状から計算することが可能となるので、成形プロセスの制御が容易となる。<第2実施形態>次に、本発明におけるセミソリッド金属の成形方法及び金型を具体化した第2実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。なお、この第2実施形態において、第1実施形態と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。図8に、この実施形態における成形用金型10につき型閉め状態の概略を断面図により示す。この実施形態では、せん断部13とキャビティ12との間に、金属スラリーの流れを整えるための調整ランナー21が設けられる点で、第1実施形態の成形用金型1と構成が異なる。この調整ランナー21の長さや、そこを通過する金属スラリーのせん断速度については、最適な値に任意に設定することができる。また、調整ランナー21の末端には、キャビティ12との境目にゲート22が設けられる。図8において、ゲート22は、挿入口11からの距離D2が200mm以内となる位置に設けられる。すなわち、挿入口11の終端からゲート22の終端までの距離D2が、最大で200mmとなるように設定される。従って、この実施形態の成形用金型10を使用して上記したセミソリッド金属の成形方法を実施した場合には、挿入口11から挿入され、せん断部13を流れた金属スラリーが、ゲート22を介してキャビティ12に充填される前に、調整ランナー21を流れることになる。このため、調整ランナー21にて、金属スラリーの流れが調整され、金属スラリーの中の固相粒子の密度がより均一化する。この結果、成形される金属製品の品質を更に向上させることができる。<第3実施形態>次に、本発明におけるセミソリッド金属の成形方法及び金型を具体化した第3実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。この実施形態では、金属スラリーとして、マグネシウム合金AZ91Dを使用した場合について説明する。図9に、この実施形態におけるせん断速度と固相粒子の平均粒径と円形度の計測結果をグラフにより示す。ここでは、金属スラリーに異なるせん断速度を与えて射出成形したときの固相粒子の平均粒径と円形度につい計測した。図9に示すように、マグネシウム合金の金属スラリーについても、せん断速度の上昇に伴い平均粒径及び円形度が共に低下し、金属スラリー中の固相粒子が微細化及び球状化することが分かる。図10abcに、異なるせん断速度における平板試験片を外観写真により示す。図10a~cは、それぞれマグネシウム合金AZ91Dの金属スラリーを用いて成形された、長さ200mm、幅20mm、厚さ5mmを有する板状の試験片を示す。ここで、せん断速度が44×104/sの場合では、金属スラリーの流動性が不足し、金型のキャビティ内に金属スラリーを完全に充填することができず、キャビティ内に空洞が残ることになる。この結果、図10cに示すように、試験片には、欠損部分ができる。一方、せん断速度が80×104/s以上の場合では、金属スラリーの流動性が向上し、金型のキャビティ内に金属スラリーを完全に充填することができる。この結果、図10abに示すように、試験片に欠損部分ができない。このように、金属スラリーのせん断速度を70×104/s以上とすることにより、金属スラリーの流動性が向上するため、従来は不可能であった金属製品の成形が可能となる。なお、この実施形態では、金属スラリーに対して事前に積極的な攪拌処理がなされていない。なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。例えば、金型のキャビティの形状を適宜に変更して実施したり、金属スラリーとして、アルミニウム合金やマグネシウム合金以外の金属、すなわち、真鍮や青銅等の銅合金、鋳鉄等の鉄系合金等の高融点金属に対しても、金型の耐熱性が保障されれば適用できるものである。"