CN101977710A - 镁合金用铸型及镁合金铸造方法 - Google Patents

镁合金用铸型及镁合金铸造方法 Download PDF

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高岛正之
米泽晋
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Abstract

本发明提供可以在降低铸造装置的制造成本和因进行加热而产生的能耗的同时确保镁合金熔液的流动性的镁合金用铸型及使用该铸型的镁合金铸造方法。镁合金用铸型(1)中，模具(11)由具有透气性的原材料形成，具有透气性的原材料由网状体、具有多个孔的板或布中的任一种或者它们的组合构成。由于镁合金用铸型(1)的模具(11)由具有透气性的原材料形成，因而熔液(3)与镁合金用铸型(1)之间的表观的导热系数减小。由于表观的导热系数减小，因而熔液(3)即使与镁合金用铸型(1)接触也不会瞬间凝固，熔液(3)的流动性得到确保。

Description

镁合金用铸型及镁合金铸造方法
技术领域
本发明涉及镁合金用铸型及镁合金铸造方法，具体涉及可确保镁合金的熔液的流动性的镁合金用铸型及镁合金铸造方法。
背景技术
镁是实用金属中最轻的材料，比强度和比刚度优于钢和铝，且电磁波屏蔽性、切削性、振动吸收性、耐印痕(日语：くぼみ)性和再循环性也良好，因而镁的应用范围正在扩大。
尤其，镁合金被用作汽车或移动终端的部件的材料，需求激增。
目前，制造这样的部件时，采用通过铸造对镁合金进行成形的方法。然而，使用金属制铸型铸造镁合金时，存在下述问题：由于镁合金的单位体积的潜热小，熔液与金属制铸型之间的热导率大，因此镁合金的熔液一旦与金属制铸型接触便瞬间凝固而失去流动性，难以使熔液遍布整个铸型。
特别是铸造较小的部件或薄壁的部件时，凝固的镁合金阻塞供熔液流动的空间，难以使熔液遍布整个铸型。
因此，一直以来采用通过加热金属铸型来确保镁合金的熔液的流动性的方法进行铸造。这样加热金属铸型进行的铸造揭示于日本专利特开2002-129272。
日本专利特开2002-129272中，将金属制铸型加热至200℃来确保熔液的流动性的情况下进行铸造。
专利文献1：日本专利特开2002-129272号公报
发明的揭示
然而，加热金属铸型进行的铸造中，存在下述问题：由于需要对金属制铸型进行加热的发热体和温度测定装置，因此铸造装置的制造成本增加，而且因为进行加热，所以能耗也增加。
基于上述问题，本发明的目的是提供可以在降低铸造装置的制造成本和因进行加热而产生的能耗的同时确保镁合金熔液的流动性的镁合金用铸型及使用该铸型的镁合金铸造方法。
为了解决上述课题，权利要求1的镁合金用铸型的模具和/或型芯由具有透气性的原材料形成。
权利要求2的镁合金用铸型中，具有透气性的原材料由网状体、具有多个孔的板或布中的任一种或者它们的组合构成。
权利要求3的镁合金用铸型中，网状体、板或布由金属、化学纤维、陶瓷中的任一种或者它们的组合形成。
权利要求4的镁合金用铸型中，网状体、板和布具有挠性。
权利要求5的镁合金铸造方法使用模具和/或型芯由具有透气性的原材料形成的铸型。
权利要求6的镁合金铸造方法中，具有透气性的原材料的模具和/或型芯由网状体、具有多个孔的板或布中的任一种或者它们的组合构成。
如果采用权利要求1的镁合金用铸型，则由于镁合金用铸型的模具和/或型芯由具有透气性的原材料形成，因而熔液与镁合金用铸型之间的表观的导热系数减小。
由于表观的导热系数减小，因而熔液即使与镁合金用铸型接触也不会瞬间凝固，熔液的流动性得到确保，熔液遍布整个镁合金用铸型。
因此，不需要对镁合金用铸型进行加热的发热体和温度测定装置，所以可以降低铸造装置的制造成本。
另外，因为铸造时不需要加热镁合金用铸型，所以可以减少因进行加热而产生的能耗。
如果采用权利要求2的镁合金用铸型，则因为具有透气性的原材料由网状体、具有多个孔的板或布中的任一种或者它们的组合构成，所以由于镁合金的熔液的较小的单位体积的潜热和表面张力的影响，与镁合金用铸型接触了的熔液在不从网之间或孔、织眼和纤维之间等流出的情况下凝固。
此外，因为具有透气性的原材料由网状体、具有多个孔的板或布中的任一种或者它们的组合构成，所以不需要在镁合金用铸型上新设用于排出空气的孔。
另外，以镁合金用铸型整体缓解吸收由熔液的热量引起的线膨胀的影响，模具和/或型芯不易发生应变。
如果采用权利要求3的镁合金用铸型，则可以考虑镁合金的组成、铸件的大小和形状等来选择适合于铸造的网状体、板或布的材料。
如果采用权利要求4的镁合金用铸型，则由于网状体、板和布具有挠性，因而可以容易地进行镁合金用铸型的制造。
另外，通过改变镁合金用铸型的形状，也可以容易地改变镁合金的铸件的形状。
如果采用权利要求5的镁合金铸造方法，则由于镁合金用铸型的模具和/或型芯由具有透气性的原材料形成，因而熔液与镁合金用铸型之间的表观的导热系数减小。
由于表观的导热系数减小，因而熔液即使与镁合金用铸型接触也不会瞬间凝固，熔液的流动性得到确保，熔液遍布整个镁合金用铸型。
因此，不需要对镁合金用铸型进行加热的发热体和温度测定装置，所以可以降低铸造装置的制造成本。
另外，因为铸造时不需要加热镁合金用铸型，所以可以减少因进行加热而产生的能耗。
如果采用权利要求6的镁合金铸造方法，则因为具有透气性的原材料由网状体、具有多个孔的板或布中的任一种或者它们的组合构成，所以由于镁合金的熔液的较小的单位体积的潜热和表面张力的影响，与镁合金用铸型接触了的熔液在不从网之间或孔、织眼和纤维之间等流出的情况下凝固。
此外，因为具有透气性的原材料由网状体、具有多个孔的板或布中的任一种或者它们的组合构成，所以不需要在镁合金用铸型上新设用于排出空气的孔。
另外，以镁合金铸型整体缓解吸收由熔液的热量引起的线膨胀的影响，模具和/或型芯不易发生应变。
附图的简单说明
图1是表示铸造柱状的镁合金铸件的过程的剖视图。
图2是表示铸造中空的球体状的镁合金铸件的过程的剖视图。
符号的说明
1模具
2型芯
3熔液
4坩埚
11上模
12下模
31镁合金铸件
实施发明的最佳方式
通过模具和/或型芯由具有透气性的原材料形成的镁合金用铸型以及使用该铸型的镁合金铸造方法，实现了可以在降低铸造装置的制造成本和因进行加热而产生的能耗的同时确保镁合金熔液的流动性的目的。
以下，基于附图对本发明的实施例进行说明。
实施例1
图1是表示铸造柱状的镁合金铸件的过程的剖视图。
本实施方式中使用的镁合金为AZ91D。
如图1(a)所示，镁合金用铸型的模具1由作为具有透气性的原材料的网状体构成。
网状体由不锈钢形成，网的线径为0.30mm，目数(日语：メツシユ)为20。
模具1由上模11和下模12构成。
如图1(b)所示，将以坩埚4熔化而得的镁合金的熔液3倒入由上模11和下模12形成的空间。
熔液的温度为560℃～800℃。
由于上模11和下模12由具有透气性的网状体构成，因而熔液3与上模11和下模12之间的表观的导热系数减小。
由于表观的导热系数减小，因而熔液3即使与上模11和下模12接触也不会瞬间凝固，熔液3的流动性得到确保，熔液3遍布整个由上模11和下模12形成的空间(参照图1(c))。
冷却后，除去上模11和下模12后，获得柱状的镁合金铸件31(参照图1(d))。
实施例2
图2是表示铸造中空的球体状的镁合金铸件的过程的剖视图。
镁合金为与图1同样的AZ91D。
如图2(a)所示，镁合金用铸型的模具1和型芯2由作为具有透气性的原材料的网状体构成。
网状体由不锈钢形成，网的线径为0.30mm，目数为20。
模具1由上模11和下模12构成。
如图2(b)所示，将以坩埚4熔化而得的镁合金的熔液3倒入由上模11和下模12以及型芯2形成的空间。
熔液3的温度为560℃～800℃。
由于上模11、下模12和型芯2由具有透气性的网状体构成，因而熔液3与上模11、下模12之间以及熔液3与型芯2之间的表观的导热系数减小。
由于表观的导热系数减小，因而熔液3即使与上模11、下模12和型芯2接触也不会瞬间凝固，熔液3的流动性得到确保，熔液3遍布整个由上模11、下模12和型芯2形成的空间(参照图2(c))。
冷却后，除去上模11和下模12后，获得中空的球状的镁合金铸件31(参照图2(d))。
因为型芯2位于镁合金铸件31的内部，所以完成的铸件是镁合金与不锈钢的复合材料的成形品。
通过改变型芯2的材料，可以铸造镁合金与型芯2的材料的复合材料的成形品。
如上所述，由于模具1和型芯2由网状体构成，因而即使不加热模具1和型芯2，也可确保熔液3的流动性。
因此，不需要对镁合金用铸型1进行加热的发热体和温度测定装置，所以可以降低铸造装置的制造成本。
另外，因为铸造时不需要加热镁合金用铸型1，所以可以减少因进行加热而产生的能耗。
虽然模具1和型芯2由网状体构成，但由于镁合金的熔液3的较小的单位体积的潜热和表面张力的影响，与模具1和/或型芯2接触了的熔液3在不从网之间之间流出的情况下凝固。
此外，因为镁合金用铸型的模具1和型芯2由网状体构成，所以不需要在模具1和型芯2上新设用于排出空气的孔。
另外，以镁合金用铸型整体缓解吸收由熔液3的热量引起的网的线膨胀的影响，镁合金用铸型的模具1和型芯2不易发生应变。
上述实施例中，对铸造柱状和中空的球体状的镁合金铸件31的情况进行了说明，但并不限定于此，可以通过改变镁合金用铸型的形状来任意地改变通过本发明所铸造的铸件的形状。
上述实施例中，对使用网状体作为具有透气性的原材料并且铸型整体由具有透气性的原材料形成的情况进行了说明，但并不限定于此，例如也可以铸型的一部分由具有透气性的原材料形成。
通过使铸型的一部分由具有透气性的原材料形成，熔液也能遍布熔液容易失去流动性的细节部分和薄壁部分。
上述实施例中，使用网状体作为具有透气性的原材料，但并不限定于此，也可以由具有多个孔的板(冲孔金属)或布或者网状体、具有多个孔的板(冲孔金属)或布的组合构成。
使用这些具有透气性的原材料的情况下，也由于表观的导热系数减小，因而熔液3即使与模具1和型芯2接触也不会瞬间凝固，熔液3的流动性得到确保，熔液3遍布模具1和型芯2整体。
上述实施例中，镁合金使用了AZ91D，但并不限定于此，可以使用将从铝、锌、锰、稀土类、重稀土类、钇、钙、锶、银、硅、锆、铍、镍、铁、铜、钴、钠、钾、钡中适当选择的成分添加到镁中而得的镁合金。
此外，网状体可以使用通过平纹、斜纹、捻织、山形斜纹、缎纹、平纹席型、斜纹席型、反差席型、多股线束斜纹(日语：延
Figure BPA00001230819700061
)、三线捻织、帘子布等编织方式织成的网状体。
上述实施例中，使用了目数为20的网状体，但目数可以在1.5～3600的范围内进行选择。
此外，上述实施例中使用了网的线径为0.30mm的网状体，但网的线径可以在0.02mm～6mm的范围内进行选择。
藉此，可以考虑镁合金的组成、铸件的大小和形状等来选择适合于铸造的网状体。
使用具有多个孔的板的情况下，可以将板厚、影响透气性的孔的形状和开口率设定为任意的值。
藉此，可以考虑镁合金的组成、铸件的大小和形状等来选择适合于铸造的具有多个孔的板。
使用布的情况下，可以使用具有透气性的织布和无纺布，可以选择任意的织布的编织方式、无纺布的制法和纤维的直径。
作为具有透气性的织布，例如有具有透气性的碳纤维的预浸处理织布等。
藉此，可以考虑镁合金的组成、铸件的大小和形状等来选择适合于铸造的布。
上述实施例中，网状体由不锈钢形成，但并不限定于此，网状体也可以由以下的材料中的任一种或者它们的组合形成：例如，铝合金、镍、蒙乃尔合金、黄铜、红色黄铜、磷青铜、铜、银、金、铁、钛、镍铬合金、哈斯特洛伊耐蚀镍基合金或铬镍铁合金等金属，PBO、碳纤维或间位型芳族聚酰胺纤维等具有耐热性的化学纤维，碳、富铝红柱石、氧化铝和氧化锆等具有耐热性的陶瓷。
同样地，具有多个孔的板和布也可以由上述金属、化学纤维和陶瓷中的任一种或者它们的组合形成。
藉此，可以考虑镁合金的组成、铸件的大小和形状等来选择适合于铸造的网状体、板或布的材料。
此外，网状体、板和布可以具有挠性。
藉此，由于网状体、板和布具有挠性，因而可以容易地进行镁合金用铸型的制造。
另外，通过改变模具的形状，也可以容易地改变镁合金的铸件的形状。
还有，本发明也可以用于连续铸造，用于连续铸造的情况下，例如以具有透气性的原材料形成连续铸造装置的铸型、连续铸造辊和带。
产业上利用的可能性
本发明可提供可以在降低铸造装置的制造成本和因进行加热而产生的能耗的同时确保镁合金熔液的流动性的镁合金用铸型及使用该铸型的镁合金铸造方法。

Claims (6)

1.一种镁合金用铸型，其特征在于，模具和/或型芯由具有透气性的原材料形成。
2.如权利要求1所述的镁合金用铸型，其特征在于，具有透气性的原材料由网状体、具有多个孔的板或布中的任一种或者它们的组合构成。
3.如权利要求2所述的镁合金用铸型，其特征在于，网状体、板或布由金属、化学纤维和陶瓷中的任一种或者它们的组合形成。
4.如权利要求2或3所述的镁合金用铸型，其特征在于，网状体、板和布具有挠性。
5.一种镁合金铸造方法，其特征在于，使用模具和/或型芯由具有透气性的原材料形成的铸型。
6.如权利要求5所述的镁合金铸造方法，其特征在于，具有透气性的原材料由网状体、具有多个孔的板或布中的任一种或者它们的组合构成。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106366531A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 广州经济技术开发区卜威工业有限公司 车架用复合材料及其制备方法
CN109746395A (zh) * 2019-03-06 2019-05-14 西安交通大学 一种易于脱芯的砂芯结构

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10129375B1 (en) 2017-05-11 2018-11-13 Microsoft Technology Licensing, Llc Thin section interlock geometry for molding plastic

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE570320A (zh) * 1957-08-16
JPS5684153A (en) * 1979-12-12 1981-07-09 Nissan Motor Co Ltd Manufacture of cast article having hollow part
JPS56160852A (en) * 1980-05-13 1981-12-10 Toshiba Corp Production of metallic mold
JPS61115643A (ja) * 1984-11-12 1986-06-03 Kao Corp 鋳物の製造方法
JP2763970B2 (ja) * 1991-05-09 1998-06-11 株式会社神戸製鋼所 セラミックシェル鋳型の製造方法
JPH1133674A (ja) * 1997-07-16 1999-02-09 Honda Motor Co Ltd 三次元網目構造を持つ多孔質鋳物の製造方法
JP3072088B1 (ja) * 1998-02-23 2000-07-31 花王株式会社 パルプモ―ルド成形品の製造方法
JP2002129272A (ja) 2000-10-31 2002-05-09 Ahresty Corp ダイカスト用マグネシウム合金
DE10357618B4 (de) * 2003-12-10 2008-01-24 Bender, Wilfried, Dr. Verfahren zum Herstellen eines Gussteils aus einer Metallschmelze
US7377304B2 (en) * 2005-07-12 2008-05-27 Alcoa Inc. Method of unidirectional solidification of castings and associated apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106366531A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 广州经济技术开发区卜威工业有限公司 车架用复合材料及其制备方法
CN109746395A (zh) * 2019-03-06 2019-05-14 西安交通大学 一种易于脱芯的砂芯结构

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