JP2001047207A - 貴金属製品のキャスティング装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 巣の発生の少ない貴金属製品のキャスティン
グ装置を得る。 【解決手段】 キャスティング装置３０を主地金流入路
３３の周囲に１又はそれ以上の製品型３５を形成した型
体４０と、前記型体４０の前記主地金流入路３３を回転
中心とする駆動力を与える駆動源４４と、前記主地金流
入路３３の入口の上方に配置された地金を溶融する坩堝
４９と、からなるものとして、型体４０を縦型配置と
し、その中心を回転軸とする遠心力を掛けることとし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、貴金属宝飾品ある
いは美術鋳造物等の貴金属製品のキャスティング装置と
キャスティング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在のキャスティング方法はいろいろな
問題点を抱えている。このプランは根本から考え直し全
く新しいキャスティング方法で試み、数十年にもわたっ
て宝飾業界が解決できなかった問題点がすべて解消され
るものである。又、特許、実用新案を出願し、一社独占
ともいうべき産業に参入できるものである。

【０００３】貴金属製品、特に宝飾品にとって最も重要
なことは、センターストーンを美しく見せる枠がどれだ
け綺麗に出来ているかである。しかし、キャスティング
の際に起こる巣によってそれは妨げられる。巣は、製品
の表面にできる異物の跡で、ひどいものは中までその異
物が入りこみ全く製品として使えなくなる。たとえ使え
たとしても、それを修正によって消し去るのは至難の業
であり、そのほとんどが追加作業により隠されてはいる
が、その不完全な製品は販売後使用していると表面にキ
ズとしてあらわれる。又、この作業に費やされる人件費
は枠（鋳造品）制作工賃の三分の一にのぼり、枠の原価
として跳ね返ってくる。

【０００４】この巣の問題を解決できれば、人件費は大
幅に削減でき、より完成度の高い製品を作り上げること
ができる。

【０００５】図１に示すように、従来、貴金属製品用の
キャスティング装置１の代表的なものは、本体２とその
上に載置された真空用ドーム３、これらの作業工程と作
業条件とを制御する制御装置４とからなる。図２に示す
ように、真空用ドーム３内には、製品型を形成した型体
５と溶融地金７を入れる坩堝６との間を地金流入路８で
連ねたキャスティング主要部１０が設けられ、この主要
部は回転駆動部９に支持されている。型体５は、一般に
ステンレス製のスリーブで外壁が形成されている。ま
ず、全体が真空にされた後、坩堝６で溶融された地金７
は、地金流入路８を通じて型体５に流入され、その後回
転駆動部９によって矢印Ｇ，Ｇで示すようにキャスティ
ング主要部１０は高速で回転される。この遠心力によ
り、溶融された地金７は型体５内の製品型細部に流れ込
む。その後冷却され、製品が成形される。

【０００６】図３及び図４は上記従来の型体５内の状況
を説明するための概念図である。図３は、真空用ドーム
３内を真空にするときの状況を示している。図４は地金
の流入時の流れ状況を示している。地金流入路８に放射
状に複数の（図上は４つの）製品型１２が、それぞれ流
入枝路１３によって連なっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図３で、ドーム３内の
空気を吸引排出して真空状態にしていくとき、矢印Ｈ及
びｈで示すように、型体５内の空気も排出される。しか
し、丸点１４で模式的に示すように一部の空気粒は製品
型内に残留したままとなり、空気粒を完全に取り除くこ
とは難しい。

【０００８】図４で、地金を地金流入路８から流し込ん
で遠心力を掛けると、矢印Ｉで示す直線方向の流入圧力
は強いが、直線方向の流れは、壁にぶつかり矢印Ｌで示
すように逆流して矢印Ｍで示す正常方向の流れとの流速
圧力の相殺が生じ、矢印Ｊで示す上下左右への圧力は低
下し密接した（密度の高い）製品を得るのは難しい。

【０００９】また、従来の方法では、地金７（図１）を
沸点付近まで加熱して型内に入る前の地金凝固を防止し
ているが、この高温によってガスが発生し易くなる。

【００１０】さらに、型体を、石膏剤で作成し、地金流
入路の入口に遠心力を加えていたため地金流入路入口や
他の細部の破壊が時に生じて石膏剤が地金に混入して巣
の原因となる。

【００１１】また、従来方法では残留気体に含まれる水
分が巣の原因となることもあった。特に、水分はキャス
ト装置と外気温との温度差によって生じ易くなる。この
除去のために装置内外の温度差を一定として装置内を真
空状態にした後湿度ゼロまで水分を乾燥させる手間が必
要であった。

【００１２】本発明は、これらの従来技術の欠陥の１又
はそれ以上を減じて、巣の発生の少ない貴金属製品のキ
ャスティング装置とキャスティング方法を提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、主地金流入路の周囲に
１又はそれ以上の製品型を形成した型体と、前記型体の
前記主地金流入路を回転中心とする駆動力を与える駆動
源と、前記主地金流入路の入口の上方に配置された地金
を溶融する坩堝と、からなる貴金属製品のキャスティン
グ装置として、型体に主地金流入路を中心とする回転に
より遠心力を加えることとし、高速回転を可能とし、各
製品型への地金の流入枝路からの圧力を高めることがで
き、巣が発生しにくくできる。またキャスティング時の
製品型の個数を増加することも可能となる。さらに、主
地金流入路の直進方向への圧力を弱くでき、流入路入口
の破壊も防止できる。

【００１４】請求項２記載の発明では、前記型体の前記
主地金流入路の中心軸が、重力方向に配置されるものと
して、重力を利用しての型体への地金流入が確実とな
る。また主地金流入路直線方向の圧力が減る。このため
主地金流入路入口の破損は少なくできる。

【００１５】請求項３記載の発明では、前記型体の材質
をセラミックとしたことにより、型体の破損を防止でき
るとともに、１，５００度以上の高熱での直接加熱の繰
り返しに耐えるものとできる。

【００１６】請求項４記載の発明では、前記型体を加熱
する高周波発生装置を設けて、地金を流し込む前の加熱
により、型体内からの水分の排出除去が可能となり、ま
た、地金の凝固を抑制して地金の融点付近でのキャステ
ィングを可能とできる。このため巣をさらに減じること
ができる。溶けた地金は、型体内の加熱によって凝固す
ることなく、型の細部にまで凝縮された地金を送り続け
ることができ、巣の発生を減らすことができる。

【００１７】請求項５に記載の発明では、前記型体の前
記主地金流入路の入口と対向する側に補助排出口を設け
ることにより、製品型内の残留気体の除去を促進でき
る。

【００１８】請求項６に記載の発明のキャスティング方
法では、主地金流入路の周囲に１又はそれ以上の製品型
を形成した型体を、真空状態に置いて空気を排出した
後、前記型体の主地金流入路から溶融した地金を流し込
み、前記型体を前記主地金流入路中心に高速回転するこ
ととして、高速回転を可能とし、各製品型への地金流入
圧力を高め、主地金流入路の直進方向への圧力を弱くで
き流入路口の破壊も防止できて、巣を減じることができ
る。また、製品型の個数を増加させることもでき、生産
効率を上げることができる。

【００１９】請求項７に記載のキャスティング方法で
は、前記型体への溶融地金を流し込む前に高周波により
前記型体を加熱することとして、型体内から水分の排出
除去が可能となり、水分による巣の発生を減少させるこ
とができる。

【００２０】請求項８に記載の発明のキャスティング方
法では、前記型体への溶融地金の流し込み時に高周波に
より前記型体を加熱することとして、地金の凝固を抑制
して、地金の融点付近でのキャスティングを可能とで
き、また凝縮された地金を型の細部にまで送ることがで
きて、巣の発生を減じることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。

【００２２】図５は、本発明に基づく一実施形態として
のキャスティング装置３０の概念的立面図である。真空
用ドーム３１内には、主地金流入路３３の周囲に１以上
の複数の製品型３５（ここでは単純なリングとして表示
している）を形成し、これらをそれぞれ流入枝路３７で
接続している型体４０が縦に設置台４２上に載置され
る。設置台４２は、それを駆動するモータ４４から回転
軸４６を通じてキャスティング時に駆動される。型体４
０の周囲には型体４０の加熱のために電磁波発生装置４
７，４７が配設される。型体４０の主地金流入路３３の
入口の上には、坩堝４９が配設され、坩堝４９の周囲に
は地金溶融のための電磁波発生装置５１，５１が配設さ
れる。

【００２３】次に、上記のキャスティング装置を用いて
貴金属製品を製造するキャスティング方法について説明
する。図６は、図５の型体４０を真空にする工程を示す
ための概念的説明図である。真空用ドーム３１内の空気
が抜かれると、型体４０内の空気は矢印Ｑのように排出
されていく。各製品型３５内の空気も各流入枝路３７を
通じて矢印ＲとＳのように排出される。残留気体１４も
排出され続けるが、わずかであっても残る可能性があ
る。本装置３１では、型体４０の地金流入路の入口と対
向する側に補助排出口５３を設けて、矢印Ｔのような空
気の流れを作り、矢印ＲとＳの空気排出流を促進して、
残留気体を減らしている。さらに、電磁波発生装置４７
（図５）を駆動して型体４０を加熱し、製品型内の空気
及び水分を排出除去できる。

【００２４】こうして真空用ドーム３１及び型体４０内
を真空にした後、図５に示すように坩堝４９内の地金、
ここではプラチナ地金、を電磁波発生装置５１，５１を
用いて加熱溶融し、坩堝４９の開口を下に向け溶融した
地金を型体４０の主地金流入路３３へ流し込む。このと
き、型体４０の上記の補助排出口５３は閉鎖されてい
る。型体４０は、モータ４４により軸４６を通じて、主
地金流入路３３を中心に矢印Ｕのように高速回転され
る。この回転は、坩堝４９から溶融地金の落下移動時に
すでに開始することもできる。

【００２５】型体４０の高速回転による遠心力は、溶融
地金を、矢印Ｖのように各流入枝路３７を通じて各製品
型３５に地金を圧縮流入させ、製品を鋳造する。この間
電磁波発生装置４７をしばらく駆動しておくことによ
り、型体４０は加熱されて、地金は凝固することなく凝
縮された地金を製品型３５の細部まで送ることができ
る。

【００２６】ここでの型体４０は、セラミックで作成さ
れているが、１，５００度以上の高熱を繰り返し加えて
も耐え得るものである。

【００２７】冷却後、この型体を外し、製品型３５内に
成形された製品を取り出し、流入枝路３７内に成形され
た流入口による枝部を切り落として製品とできる。

【００２８】このようにして得られた製品は空気による
巣がなく、優れた艶を示している。このためキズ修正の
ための作業を大幅に減じることができる。また、従来の
キャスティング装置では、製品地金に対して、押し地金
の必要性が１．５〜２倍となる。これは、押し地金の圧
力を利用しているからである。上記の装置では、遠心力
の活用を増して大幅に押し地金を減量することが可能と
なる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるキャ
スティング装置とキャスティング方法によって、貴金属
製品の巣を減じることができ、製造の手間を大幅に減
じ、見栄えの優れた貴金属製品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の代表的なキャスティング装置の全体を
示す概念的正面図である。

【図２】 図１の真空用ドーム内の配置を示す概念的斜
視図である。

【図３】 図２の型体内の真空工程の状況を説明する概
念的斜視図である。

【図４】 図２の型体内の鋳造工程の状況を説明する概
念斜視図である。

【図５】 本発明による一実施形態としてのキャスティ
ング装置の概念的立面図である。

【図６】 図５の型体を真空にする工程を示すための概
念的説明図である。

【符号の説明】

３０ キャスティング装置、３１ 真空用ドーム、３３
主地金流入路、３５製品型、３７ 流入枝路、４０
型体、４２ 設置台、４４ モータ、４６回転軸、４
７，５１ 電磁波発生装置、４９ 坩堝、５３ 補助排
出口。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主地金流入路の周囲に１又はそれ以上の
   製品型を形成した型体と、 前記型体の前記主地金流入路を回転中心とする駆動力を
   与える駆動源と、 前記主地金流入路の入口の上方に配置された地金を溶融
   する坩堝と、 からなることを特徴とする貴金属製品のキャスティング
   装置。
2. 【請求項２】 前記型体の前記主地金流入路の中心軸
   が、重力方向に配置されていることを特徴とする請求項
   １記載の貴金属製品のキャスティング装置。
3. 【請求項３】 前記型体の材質をセラミックとしたこと
   を特徴とする請求項１又は２記載の貴金属製品のキャス
   ティング装置。
4. 【請求項４】 前記型体を加熱する高周波発生装置を設
   けたことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の貴金
   属製品のキャスティング装置。
5. 【請求項５】 前記型体の前記主地金流入路の入口と対
   向する側に補助排出口を設けたことを特徴とする請求項
   １乃至４のいずれかに記載の貴金属製品のキャスティン
   グ装置。
6. 【請求項６】 主地金流入路の周囲に１又はそれ以上の
   製品型を形成した型体を、真空状態に置いて空気を排出
   した後、前記型体の主地金流入路から溶融した地金を流
   し込み、前記型体を前記主地金流入路中心に高速回転す
   ることを特徴とする貴金属製品のキャスティング方法。
7. 【請求項７】 前記型体への溶融地金を流し込む前に高
   周波により前記型体を加熱することを特徴とする請求項
   ６記載の貴金属製品のキャスティング方法。
8. 【請求項８】 前記型体への溶融地金の流し込み時に高
   周波により前記型体を加熱することを特徴とする請求項
   ６記載の貴金属製品のキャスティング方法。