JP2003136211A

JP2003136211A - 塗布方法

Info

Publication number: JP2003136211A
Application number: JP2001329195A
Authority: JP
Inventors: Shinzo Inubushi; 眞造犬伏; Mitsutaka Emoto; 充孝江本
Original assignee: NIPPON ACHISON KK; Ube Techno Eng Co Ltd
Current assignee: NIPPON ACHISON KK; Ube Techno Eng Co Ltd
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2003-05-14

Abstract

(57)【要約】【課題】鋳造品１個当りの生産時間が短く、コストが安
価な塗布方法を提供する。【解決手段】１回の鋳造サイクルが完了して鋳造品を鋳
型２から取り出したのちつぎの鋳造サイクルに移行する
までの間に鋳型２の鋳型壁表面３ａ，４ａに処理剤を塗
布することを基本とする塗布方法であり、処理剤とし
て、水を含まない離型・潤滑剤を用い、かつ、繰り返し
行われる鋳造サイクルにおいて、所定の鋳造サイクルの
間にあっては、鋳型壁表面３ａ，４ａを所望の温度にす
る工程を経たのちに、鋳型壁表面３ａ，４ａの全体に処
理剤を塗布する工程を行い、他の鋳造サイクルの間にあ
っては、鋳型壁表面３ａ，４ａを所望の温度にする工程
を経たのちに、鋳型壁表面３ａ，４ａの一部に処理剤を
塗布する工程を行うか、もしくは、鋳型壁表面３ａ，４
ａを所望の温度にする工程のみを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウムやマ
グネシウム等の高圧鋳造法等で用いられる金型への塗布
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、アルミニウムやマグネシウム
等の高圧鋳造法（一般に、ダイキャストと呼ばれてい
る）では、鋳型を閉じ、つぎに、鋳型内のキャビティに
溶融もしくは半凝固の金属を注入し、上記金属が硬化し
たのちに、鋳型を開いて鋳型から鋳造品を取り出し、運
び去るという鋳造サイクルを繰り返している。また、こ
のような鋳造サイクルが完了したのち、つぎの鋳造サイ
クルに移行するまでの間に（すなわち、各鋳造サイクル
１回ごとに）、鋳型の鋳型壁表面を冷却もしくは加熱し
てつぎの鋳造サイクルに適した温度にし、かつ、鋳型の
鋳型壁表面の全体に離型・潤滑剤等の処理剤をスプレー
することを行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、スプレーの動作は毎回同じであり、各鋳造サ
イクル１回ごとに、鋳型の鋳型壁表面の全体に処理剤を
スプレーしているため、スプレーに長時間を要し、鋳造
品１個当りの生産時間が長くなるという問題がある。ま
た、処理剤の消費量が多く、鋳造品１個当りのコストが
高価になるという問題もある。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、鋳造品１個当りの生産時間が短く、コストが安
価な塗布方法の提供をその目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の塗布方法は、１回の鋳造サイクルが完了し
て鋳造品を金型から取り出したのちつぎの鋳造サイクル
に移行するまでの間に金型の型面に処理剤を塗布するこ
とを基本とする塗布方法であって、上記処理剤として、
水を含まない離型・潤滑剤を用い、かつ、繰り返し行わ
れる鋳造サイクルにおいて、所定の鋳造サイクルの間に
あっては、上記金型の型面を所望の温度にする工程を経
たのちに、上記金型の型面の全体に処理剤を塗布する工
程を行うようにし、他の鋳造サイクルの間にあっては、
上記金型の型面を所望の温度にする工程を経たのちに、
上記金型の型面の一部に処理剤を塗布する工程を行う
か、もしくは、上記金型の型面を所望の温度にする工程
のみを行うようにしたという構成をとる。

【０００６】すなわち、本発明の塗布方法は、１回の鋳
造サイクルが完了して鋳造品を金型から取り出したのち
つぎの鋳造サイクルに移行するまでの間に金型の型面に
処理剤を塗布することを基本とする塗布方法である。そ
して、上記処理剤として、水を含まない離型・潤滑剤を
用いており、かつ、繰り返し行われる鋳造サイクルにお
いて、所定の鋳造サイクルの間にあっては、上記金型の
型面を所望の温度にする工程を経たのちに、上記金型の
型面の全体に処理剤を塗布する工程を行うようにしてい
る。また、他の鋳造サイクルの間にあっては、上記金型
の型面を所望の温度にする工程を経たのちに、上記金型
の型面の一部に処理剤を塗布する工程を行うか、もしく
は、上記金型の型面を所望の温度にする工程のみを行う
ようにしている。このように、本発明の塗布方法では、
上記処理剤として、水を含まない離型・潤滑剤を用いて
おり、しかも、上記金型の型面に処理剤を塗布する工程
を行う場合には、常に、上記金型の型面を所望の温度に
する工程を経るようにしているため、上記処理剤の塗布
により、上記金型の型面に、離型・潤滑性に優れた離型
・潤滑剤の皮膜を形成することができる。したがって、
上記金型の型面の全体に処理剤を一度塗布すると、つぎ
の１回もしくは数回は、上記金型の型面の一部に処理剤
を塗布するだけでも、もしくは、上記金型の型面に処理
剤を全く塗布しなくても、または、これら両方を組み合
わせるようにしても、上記金型の型面に、離型・潤滑性
に優れた離型・潤滑剤の皮膜を残存させておくことがで
きる。これにより、本発明の塗布方法を用いた場合に
も、品質の優れた鋳造品等が得られる。

【０００７】上記のように、本発明の塗布方法では、繰
り返し行われる鋳造サイクルの間にあっては、常に上記
金型の型面を所望の温度にする工程を行うものの、上記
金型の型面に処理剤を塗布する工程では、常に上記金型
の型面の全体に処理剤を塗布するのではなく、上記金型
の型面の全体に処理剤を塗布する態様以外にも、上記金
型の型面の一部にだけ処理剤を塗布する態様と、上記金
型の型面に処理剤を全く塗布しない態様と、これら両方
を組み合わせた態様のうちの少なくとも一つを行うよう
にしている。したがって、従来の方法のように、各鋳造
サイクル１回ごとに、鋳型の鋳型壁表面の全体に処理剤
をスプレーしていたものに比べて、スプレーに要する時
間を短縮することができ、鋳造品１個当りの生産時間が
短縮される。また、処理剤の消費量を削減することがで
き、鋳造品１個当りのコストが安価になる。

【０００８】つぎに、本発明を詳しくさらに説明する。

【０００９】本発明に用いる金型としては、ダイキャス
ト用の鋳型等、各種のものが挙げられる。

【００１０】本発明における塗布の形態としては、スプ
レー，刷毛塗り等、各種のものが含まれる。

【００１１】本発明では、上記金型の型面を所望の温度
にする工程と、上記金型の型面に処理剤を塗布する工程
とを別々に行い、かつ、上記金型の型面に処理剤を塗布
する工程を行う場合には、常に、上記金型の型面を所望
の温度にする工程を経るようにしている。したがって、
上記両工程をそれぞれ、別々に最も有利な条件で行うこ
とができるため、上記金型の型面を所望の温度にする工
程で、上記金型の型面を、つぎの鋳造サイクルに適した
温度にしておくことにより、上記金型の型面に処理剤を
塗布する工程では、上記金型の型面に、離型・潤滑性等
に優れた処理剤の皮膜を均一な厚みで形成することが可
能になる。

【００１２】なお、本発明において、「上記金型の型面
を所望の温度にする工程を経たのちに、上記金型の型面
の一部に処理剤を塗布する工程を行うか、もしくは、上
記金型の型面を所望の温度にする工程のみを行う」と
は、「上記金型の型面を所望の温度にする工程を経たの
ちに、上記金型の型面の一部にだけ処理剤を塗布する態
様と、上記金型の型面に処理剤を全く塗布しない態様
と、これら両方を組み合わせた態様のうちの少なくとも
一つを行う」ことを意味している。

【００１３】本発明では、金型の型面に塗布する処理剤
として、水を含まない離型・潤滑剤を用いている。この
ような、水を含まない離型・潤滑剤を用いることは、金
型の型面に形成した皮膜も、水を含まないという利点を
もたらす。例えば、上記皮膜が水を含んでいると、この
水に起因する水蒸気で鋳造品に鋳巣が形成されることに
なり、それが鋳造品の品質をかなり損なう危険がある。
この危険は、水を含まない離型・潤滑剤を使うことによ
り、殆どなくなり、品質の優れた鋳造品が得られる結果
となる。なお、本発明において、「水を含まない」と
は、「可能な限り純粋な形で使用される構成成分には、
水はいずれの時点でも添加されていない」ことを意味し
ている。しかし、例えば、周囲の空気から水分が僅かに
取り込まれる結果として、極めて少量の水は存在してい
てもよい。本発明では、水含量が０．５重量％未満とな
るように貯蔵されるのが好ましい。

【００１４】本発明では、上記水を含まない離型・潤滑
剤として、例えば、少なくとも２０〜９８重量％の潤滑
および離型物質と、残部が補助材料とからなるものが用
いられる。そして、好適には、少なくとも９８重量％の
潤滑および離型物質および２重量％以下の補助材料を含
んでいるもの、もしくは少なくとも２５重量％の潤滑お
よび離型物質および７５重量％以下の溶剤系の溶媒を含
んでいるものが用いられる。上記潤滑および離型物質
は、水を含まない離型・潤滑剤が、「水を含まない」と
いう上記の定義にしたがって水を含んでいない限り、原
則的には、いかなる潤滑および離型物質でもよい。例え
ば、シリコーン油のような合成オイル等が挙げられる。
また、上記補助材料としては、例えば、防食剤，殺細菌
剤，乳化剤，溶剤，溶剤系の溶媒等が挙げられる。

【００１５】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を図
面にもとづいて詳しく説明する。

【００１６】図１は本発明の塗布方法の一実施の形態に
用いるスプレー装置を示している。１はスプレー装置で
あり、例えば、アルミニウムダイカスト法による鋳造品
生産工程の一部として、鋳型（金型）２の鋳型壁表面
（型面）３ａ，４ａに処理剤をスプレーするスプレー工
程で使用されている。

【００１７】上記鋳型２は、左右一対の型材３，４から
なり、一方の型材（図１では、左側の型材）３は、左右
方向に（図１の矢印Ｆ参照）に動きうる可動クランプ板
５の右側面に取り付けられており、他方の型材（図１で
は、右側の型材）４は固定クランプ板６の左側面に取り
付けられている。このような鋳型２は、上記両型材３，
４を閉じて密閉鋳型キャビティ（図示せず）を作ること
ができ、かつ、得られた鋳造品（図示せず）を取り出す
ために再び開くことができる。例えば、アルミニウムダ
イカスト法では、鋳型２を閉じ、つぎに、密閉鋳型キャ
ビティに第１供給管路８から供給される溶融金属（図示
せず）を注入して密閉鋳型キャビティを溶融金属で満た
し、そののち、溶融金属が完全に硬化すると、鋳型２を
開いて鋳型２から鋳造品を取り出し、運び去る。このよ
うな鋳造サイクルを経たのち、つぎの鋳造サイクルに移
行するまでの間に、上記スプレー装置１により鋳型２の
両型材３，４の鋳型壁表面３ａ，４ａに処理剤をスプレ
ーすることを行う。

【００１８】上記スプレー装置１は、噴霧ノズル１０，
１１および送風ノズル１２を有する噴霧工具１３と、６
軸の工業用ロボット１４とを備えており、この工業用ロ
ボット１４で、噴霧工具１３を所定の経路Ｂに沿って所
定の速度で移動させることができるようにしている。そ
して、この移動の間に、開いた鋳型２の両型材３，４の
間に噴霧工具１３を進入させたのちに鋳型２から引き戻
すことを行い、また、上記経路Ｂに沿うどの点からで
も、かつ、所望のどの方向にも、上記鋳型壁表面３ａ，
４ａに対し上記噴霧ノズル１０，１１もしくは送風ノズ
ル１２から加熱流体，冷却流体，処理剤もしくは圧縮空
気を噴射できるようにしている。なお、工業用ロボット
１４の設計および機能は、本質的に自明であり、ここで
は詳しく説明しない。

【００１９】１５は加熱・冷却ユニットであり、第２供
給管路１５ａを介して上記一方の型材３の内部に形成し
た流体通路３ｂに加熱流体もしくは冷却流体（好ましく
は、加熱液体もしくは冷却液体）を供給している。そし
て、上記加熱・冷却ユニット１５から供給される加熱流
体もしくは冷却流体により、溶融金属が鋳型２の密閉鋳
型キャビティの中で硬化している間でも、上記一方の型
材３に熱を供給し（すなわち、上記一方の型材３を加熱
し）、もしくは一方の型材３から熱を奪う（すなわち、
上記一方の型材３を冷却する）ことができるようにして
いる。

【００２０】また、上記噴霧工具１３の噴霧ノズル１０
から、冷却流体（好ましくは、冷却水で、特に好ましく
は、脱塩水）を鋳型２の鋳型壁表面３ａ，４ａに噴霧
し、この鋳型壁表面３ａ，４ａから蒸発させることによ
っても、鋳型２を外部から冷却できるようにしている。
例えば、脱塩水を使用する場合には、つぎにスプレーす
る処理剤の皮膜の品質を損なうおそれがある鋳型壁表面
３ａ，４ａ上の水垢を避けることができるという利点が
ある。また、上記冷却を加速するために、熱い鋳型壁表
面３ａ，４ａから自然に蒸発できる以上の冷却水を噴霧
ノズル１０から噴霧することがよく行われている。この
場合には、鋳型２から滴下する過剰な水を収集トレー１
６に集め、この過剰な水の中にある粗い粒子をフィルタ
ユニット１７で取り除き、つぎに、収集トレー１６に集
めた水を管路１８から浄化装置１９へ送り、ここで遠心
分離，沈降，沈殿等によって油膜，懸濁物質等を取り除
いたのち、浄化した水を管路２０からタンク２１へ送
り、スプレー装置１で再利用できるようにしている。ま
た、外部供給管路２２を介してタンク２１に新鮮な冷却
水を供給しており、タンク２１から連結管路２３を介し
てスプレー装置１へ常に充分な冷却水を供給できるよう
にしている。

【００２１】上記噴霧ノズル１０を動作させるために、
噴霧すべき冷却水だけでなく、吹き付ける圧縮空気も必
要である。この圧縮空気は、圧縮空気管路２４からスプ
レー装置１へ供給されたのち、工業用ロボット１４のロ
ボットアーム１４ａに沿って伸びる圧縮空気用供給管路
等（図示せず）を介して上記噴霧ノズル１０に供給され
ている。

【００２２】２５は伝熱装置であり、鋳型壁表面３ａ，
４ａの全面、もしくは鋳型壁表面３ａ，４ａのうち特別
に加熱もしくは冷却が必要な所定領域２ａと接触させる
ことにより、上記鋳型壁表面３ａ，４ａの全面もしくは
所定領域２ａを加熱もしくは冷却できるようにしてい
る。この実施の形態では、上記伝熱装置２５により、鋳
型壁表面３，４の所定領域２ａを加熱もしくは冷却でき
るようにしている。このため、上記伝熱装置２５は、キ
ャリア本体２６と、このキャリア本体２６に沿って案内
されこのキャリア本体２６と良い熱的接触をする１個の
伝熱体２７（この実施の形態では、１個であるが、複数
個でもよい）とを備えている。この伝熱体２７の表面２
７ａは、上記鋳型壁表面３ａ，４ａの所定領域２ａに適
合する形状に設計されている。このような伝熱装置２５
は、例えば、追加の工業用ロボット（図示せず）によ
り、開いた鋳型２の両型材３，４の間へ動かし、鋳型壁
表面３ａ，４ａの所定領域２ａに接触させることができ
るようにしている。なお、上記キャリア本体２６，伝熱
体２７等は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム
合金等のような熱良導体で作ることが好ましい。

【００２３】上記伝熱装置２５もしくは鋳型２への損傷
を避け、同時に伝熱体２７と上記所定領域２ａとの間の
良好な伝熱接触を保証するために、ばね２８により伝熱
体２７をキャリア本体２６上で緩衝できるようにしてい
る。また、伝熱体２７に熱を供給しまたは伝熱体２７か
ら熱を取り除くために、キャリア本体２６に流体通路２
６ａを設け、この流体通路２６ａを加熱・冷却ユニット
１５に供給管路（図示せず）を介して接続したり、キャ
リア本体２６を加熱・冷却浴２９に浸したりすることが
できる。この実施の形態では、両方が行われている。

【００２４】上記加熱・冷却ユニット１５の作動、開い
た鋳型２への噴霧工具１３の移動、噴霧ノズル１０から
の冷却水の噴射、伝熱装置２５と鋳型壁表面３ａ，４ａ
との間の接触持続時間等は、制御ユニット３０（図２参
照）の制御の下で行われている。

【００２５】例えば、鋳型２の温度は、鋳型２の温度分
布を代表する点に設置した１個もしくは複数個の温度セ
ンサ３１（図１参照）によって絶えず監視し、この温度
センサ３１で検出した鋳型温度信号ＴＦ_１（図２参照）
を制御ユニット３０に伝えている。

【００２６】一方、鋳型壁表面３ａ，４ａの温度分布
は、対応するディジタルの空間分解温度信号ＴＦ_２を制
御ユニット３０に伝える熱画像記憶装置３２によっても
測定することができる。この熱画像記憶装置３２は、永
久的に設置することができ、また、旋回装置またはロボ
ットアームにより、熱画像を記録するために最も好都合
な位置へ運ぶことができる。また、別の方法として、鋳
型壁表面３ａ，４ａの熱分布を直接測定するのではな
く、鋳造品を鋳型２から取り出した直後に、この鋳造品
の熱画像から間接的に測定する方法もある。

【００２７】例えば、季節の変化等が鋳型壁表面３ａ，
４ａの温度にも影響することがあるため、生産工場の地
域の温度変動を考慮に入れることが好ましい。そこで、
制御ユニット３０は、調熱（加熱もしくは冷却）過程を
制御するために、周囲温度センサ３３（図１参照）から
の温度信号ＴＵも入力信号として受け入れるようにして
いる。

【００２８】その上、作業手順についてのデータＡも調
熱過程の制御に関しての関心事になり得る。例えば、生
産サイクルの中断は、鋳型２が完全に冷え切ることにつ
ながることがあり、それは、生産を再開するときに、最
初に鋳型２を加熱しなければならず、かつ、あとで生産
が最大限に活発になると冷却しなければならないことを
意味している。生産の経過についてのこのような情報
は、例えば、テープレコーダの図記号で示す適当なデー
タ記憶ユニット３４（図２参照）により、制御ユニット
３０に利用できるようにしている。

【００２９】制御ユニット３０の温度調節器３０ａが、
上記の信号ＴＦ_１，ＴＦ_２，ＴＵおよびＡから、並び
に、もし望むなら追加のセンサ信号から、噴霧工具１３
を動かす工業用ロボット１４のための出力信号（特に、
噴霧工具１３の運動の経路Ｂ，位置および速度のための
出力信号）、タンク２１から冷却水を供給するためのポ
ンプ，弁および圧縮空気管路２４から圧縮空気を供給す
るためのポンプ，弁のような、噴霧ノズル１０に役立つ
装置のための作動信号、加熱・冷却ユニット１５のため
の作動信号および伝熱装置２５のための作動信号を決定
する。

【００３０】上記鋳型２の鋳型壁表面３ａ，４ａを調熱
したのち、噴霧工具１３の噴霧ノズル１１により鋳型壁
表面３ａ，４ａに処理剤を塗布することができる。この
実施の形態では、上記処理剤として、水を含まない離型
・潤滑剤を用いており、つぎの鋳造サイクルに好都合な
温度、すなわち、０〜５００℃の範囲の温度であっても
鋳型壁表面３ａ，４ａを濡らし、かつ、鋳型壁表面３
ａ，４ａ上に潤滑および離型特性のある薄膜（例えば、
厚み０．１μｍ程度の膜）を作ることができるようにし
ている。水を含まない離型・潤滑剤として、少なくとも
９８重量％の潤滑および離型物質および２重量％以下の
補助材料を含んでいる薬剤が用いられている。

【００３１】この処理剤は、２個の運搬容器３７，３８
の中に直ぐに使える濃度で用意されており、上記両運搬
容器３７，３８に直接接続されるスプレー装置１から直
接、すなわち、水またはその他の溶剤による事前希釈な
しに噴霧ノズル１１に供給されている。この処理剤は、
上記両運搬容器３７，３８から圧縮空気作動取り出し装
置３９によって取り出される。この直接の（すなわち、
事前希釈しない）取り出しは、第１に希釈システムを取
得し維持するコストを節約できるとともに、第２に希釈
に関連して細菌または菌類により冒されることから殆ど
完全に排除できるという利点をもたらす。上記両運搬容
器３７，３８を備えることは、一つの運搬容器３７を完
全に空にしてから、この希釈システムを制御ユニット３
０の制御の下で自動的にもしくは手動で、生産作業を中
断することなく、他の運搬容器３８からの取り出しに切
り換えることができるという付加的利点をももたらす。
その代わりに、空の運搬容器３７を、処理剤で満たした
新しい運搬容器３７に、作業を中断せずに交換する必要
がある。

【００３２】スプレー工程は、制御ユニット３０の制御
の下に行われる。図２によれば、噴霧工具１３の経路
Ｂ，速度および位置、すなわち、工業用ロボット１４の
動作、並びに噴霧ノズル１１によって単位時間当りに排
出する処理剤の量を制御ユニット３０の塗被調節器３０
ｂによって制御する。また、噴霧工具１３の経路Ｂのあ
らゆる点で、この噴霧工具１３の速度および位置に対し
て適当な量の処理剤を鋳型壁表面３ａ，４ａにスプレー
することを確実にするために、すなわち、鋳型壁表面３
ａ，４ａの全体もしくは一部に処理剤の均質で均一な皮
膜を形成することを保証するために、対応する処理量信
号Ｖを制御ユニット３０に伝えている。このため、液量
を測る流量測定装置または質量流量を計る流量センサ等
の排出量センサ３５（図１参照）を噴霧工具１３の各噴
霧ノズル１１に設ける。そして、上記排出量センサ３５
の検出信号を基にして、制御ユニット３０およびその塗
被調節器３０ｂが皮膜の厚みの自動制御を達成すること
が可能になる。

【００３３】この実施の形態では、鋳造品１個当りの生
産時間が１００秒で、そのうち、鋳型壁表面３ａ，４ａ
を全体的にスプレーするのに４０秒を要するとして、１
回目の生産では、鋳型壁表面３ａ，４ａを全体的に４０
秒間スプレーし、２回目の生産では、鋳型壁表面３ａ，
４ａを部分的に１０秒間スプレーし、３回目の生産で
は、鋳型壁表面３ａ，４ａを部分的に２０秒間スプレー
し、４回目の生産では、また鋳型壁表面３ａ，４ａを全
体的に４０秒間スプレーすることを繰り返すようにして
いる。この方法では、鋳造品３個の生産時間は１００秒
＋７０秒＋８０秒＝２５０秒となり、従来の方法（１０
０秒×３＝３００秒）に比べ、１６．７％の生産性向上
が可能になる。

【００３４】上記噴霧工具１３は、圧縮空気を排出する
ための送風ノズル１２をも有している。この圧縮空気
は、例えば、完成した鋳造品を取り出したのちであって
調熱の前に、鋳型２から金属または処理剤の残渣を除去
するために、また、鋳型２を処理剤で塗布する前に、鋳
型２を吹き付け乾燥するために使うことができる。この
空気吹き付け掃除もしくは乾燥は、制御ユニット３０の
制御の下で行うようにしている。

【００３５】また、上記制御ユニット３０で他の制御作
業、例えば、鋳型２の両型材３，４の開閉を制御する作
業、鋳造品が完成するとこれを直ぐに鋳型２から取り出
す作業、および、図２において文字Ｚで示すように、起
こるかも知れない類似の制御作業を肩替わりできるよう
にしてもよい。

【００３６】このようなスプレー装置１の運転はプログ
ラム制御様式で進められている。また、制御ユニット３
０のデータ入出力ターミナル３６に接続し、この種の制
御プログラムを書き込み、呼び出せるようにしている。

【００３７】図３は上記噴霧ノズル１１の詳細構造を示
している。この噴霧ノズル１１は、水を含まない離型・
潤滑剤を高温濡れ特性で噴霧しうるように設計されてい
る。この水を含まない離型・潤滑剤（すなわち、少なく
とも９８重量％の潤滑および離型物質および２重量％以
下の補助材料を含み、例えば、常温〜４００℃の温度で
鋳型壁表面３ａ，４ａを濡らしてその上に均一な皮膜を
作ることができる薬剤）は、２０℃で大体５０〜２，５
００ｍＰａ・ｓの範囲の粘度（ブルックフィールド粘度
計で２０ｒｐｍで測定して）を有している。

【００３８】上記噴霧ノズル１１は、回転軸線Ｒの周り
に（すなわち、周方向に）回転するロータ軸５１を備え
たロータ５０と、上記ロータ軸５１の一端部（図面で
は、左端部）に一体的に固定された霧化円盤５２とを備
えている。上記ロータ５０は、噴霧ノズル１１のベース
本体５３の軸通路５３ａに回転軸線Ｒの周りに回転自由
に保持されており、軸受組立体５４で回転可能に支受さ
れている。また、ロータ軸５１の他端部（図面では、右
端部）に駆動ユニット５５が設けられており、これがロ
ータ５０を約１０，０００ｒｐｍから約４０，０００ｒ
ｐｍのオーダの速度で駆動している。図において、Ｓは
ロータ軸５１と霧化円盤５２とを連結固定するボルト
（図示せず）用のねじを概略的に示している。なお、ロ
ータ軸５１と霧化円盤５２とは単一部品で一体に構成さ
れていてもよい。

【００３９】この実施の形態では、駆動ユニット５５
は、圧縮空気供給管路５６から圧縮空気が供給される圧
縮空気タービン５７によって構成されている。これら圧
縮空気供給管路５６および圧縮空気タービン５７はハウ
ジング５８に設置されており、このハウジング５８は、
保守，点検が容易なように、ベース本体５３に取り外し
可能に取り付けられている。

【００４０】上記ベース本体５３に、一端部がベース本
体５３の周側面に開口する処理剤用供給管路６０を設
け、この処理剤用供給管路６０の他端部を上記ベース本
体５３の前端５３ｂに開口している。また、上記処理剤
用供給管路６０の一端部から供給される処理剤を霧化円
盤５２に（より詳しくは、霧化円盤５２がロータ軸５１
に結合されている部分の近くの領域に）向けて噴出する
ノズル本体６１を上記処理剤用供給管路６０の前端のオ
リフィス６０ａに挿入している。そして、ノズル本体６
１から霧化円盤５２に向けて噴出した処理剤を、この霧
化円盤５２の回転の結果として回転軸線Ｒに対し直交す
る方向（ロータ軸５１の半径方向）に外方に振り飛ば
し、それにより微細に霧化している。この霧化効果は、
ロータ軸５１の半径方向に伸びる衝突リブ（図示せず）
によって強化することができる。

【００４１】ヘッド部５９は、ベース部５３の円筒形部
５３ｃ上に回転軸線Ｒの方向に移動自由に支受されてい
る。例えば、上記ヘッド部５９と円筒形部５３ｃとをね
じ結合により連結する構造にすることができる。もしく
は、上記ヘッド部５９を、例えば、プログラム制御でき
る制御ユニット３０の制御の下で、回転軸線Ｒの方向に
サーボ駆動によって移動させうる構造にすることもでき
る。また、上記ベース部５３の前端５３ｂ近くでリング
形通路６２に開口する圧縮空気供給管路６３がヘッド部
５９に形成されており、上記リング形通路６２の端６２
ａで、このリング形通路６２がロータ５０の回転軸線Ｒ
の方に先細りに形成されているとともに、そこでリング
形出口スロット６２ｂに終わるようにしている。この実
施の形態では、リング形通路６２は、半径方向の外方側
をヘッド部５９で限定され、半径方向の内方側を円筒形
部５３ｃで限定されている。このようなリング形通路６
２は、圧縮空気供給管路６３から供給される圧縮空気と
リング形出口スロット６２ｂにある圧縮空気の圧力とを
均等化する役目をしている。

【００４２】上記リング形出口スロット６２ｂから排出
する圧縮空気は、ロータ５０の半径方向に外方に振り飛
ばされた、霧化した処理剤を偏向する。これは、回転軸
線Ｒの延長によって形成される主噴霧方向Ｈに開く噴霧
円錐（噴霧ジェット）６６を作る結果となる。また、上
記ヘッド部５９の位置を回転軸線Ｒの方向に移動させる
ことによって、リング形出口スロット６２ｂの幅、した
がって、このリング形出口スロット６２ｂから排出する
圧縮空気の量を変えることができる。例えば、図３の上
側に、非常に広いリング形出口スロット６２ｂを示して
いるが、この場合には、そこから大量の圧縮空気を排出
し、一方、図３の下側に、非常に狭いリング形出口スロ
ット６２ｂを示しているが、この場合には、そこから非
常に小量の圧縮空気しか排出しない。しかし、リング形
出口スロット６２ｂから排出する圧縮空気の量が多けれ
ば多いほど、この圧縮空気が、霧化した処理剤に加える
巻き込み効果が大きく、噴霧円錐６６の開先角が小さく
なる。同様に、ヘッド部５９が図３の上側に示す位置に
あるときには、噴霧円錐６６が非常に狭くなるが、ヘッ
ド部５９が図３の下側に示す位置にあるときには、噴霧
円錐６６′が非常に広くなる。

【００４３】複数の処理剤用供給管路６０を設ける場合
には、それを通して、全く同一の処理剤を供給し、もし
くは、異なる処理剤を供給して噴霧ノズル１１から排出
することもできる。

【００４４】例えば、孔，リブ，隙間等のような凹んだ
鋳型壁表面３ａ，４ａの領域を塗布するためには、噴霧
円錐６６を、図３に矢印Ｈ′で示すように、回転軸線Ｒ
の延長によって形成される主噴霧方向Ｈから横にそらす
のが有利なことがある。このため、例えば、空気をそら
すための追加の供給管路６７をベース部５３のヘッド部
５９上に配置し、もしくはそれに組み込むように設計し
てもよい。

【００４５】また、ヘッド部５９の周囲に分布した複数
の圧縮空気供給管路６３を設けることもでき、この場合
には、上記各圧縮空気供給管路６３の圧縮空気処理量を
互いに独立に制御することができるようになる。また、
上記各圧縮空気供給管路６３をベース部５３の排出側に
直接開口するか、もしくは、この実施の形態に類似し
て、リング形通路６２の中に開口することができる。こ
の場合には、このリング形通路６２の長さを圧縮空気の
圧力が円周方向に均等化できないように短くする等、圧
縮空気がリング形出口スロット６２ｂに達するときまで
に完全に均等化できないようにする必要がある。

【００４６】このように、上記実施の形態では、１回目
の生産では、鋳型壁表面３ａ，４ａを全体的に４０秒間
スプレーするものの、２回目の生産では、部分的に１０
秒間スプレーし、３回目の生産では、部分的に２０秒間
スプレーするだけであり、スプレーに要する時間を短縮
することができ、鋳造品１個当りの生産時間が短縮され
る。また、処理剤の消費量を削減することができ、鋳造
品１個当りのコストが安価になる。

【００４７】なお、上記実施の形態では、鋳型２を加熱
もしくは冷却する手段として、加熱・冷却ユニット１
５，噴霧工具１３の噴霧ノズル１０等を設けているが、
これらをすべて設ける必要はなく、適宜選択することが
できる。また、上記実施の形態では、駆動ユニット５５
は圧縮空気タービン５７で構成されているが、これに代
えて、電気モータもしくはその他の回転駆動装置を用い
てもよい。また、上記実施の形態では、噴霧ノズル１
０，１１および送風ノズル１２は、両吹き用のもの（左
右にノズル口が開口しており、一度に左右に噴霧するこ
とができるもの）を用いているが、片吹き用のもの（左
右のいずれか一方にのみノズル口が開口しており、左右
に噴霧するためには、１８０度ひっくり返す必要があ
る）を用いてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、本発明の塗布方法によれ
ば、繰り返し行われる鋳造サイクルの間にあっては、常
に上記金型の型面を所望の温度にする工程を行うもの
の、上記金型の型面に処理剤を塗布する工程では、常に
上記金型の型面の全体に処理剤を塗布するのではなく、
上記金型の型面の全体に処理剤を塗布する態様以外に
も、上記金型の型面の一部にだけ処理剤を塗布する態様
と、上記金型の型面に処理剤を全く塗布しない態様と、
これら両方を組み合わせた態様のうちの少なくとも一つ
を行うようにしている。したがって、従来の方法のよう
に、各鋳造サイクル１回ごとに、鋳型の鋳型壁表面の全
体に処理剤をスプレーしていたものに比べて、スプレー
に要する時間を短縮することができ、鋳造品１個当りの
生産時間が短縮される。また、処理剤の消費量を削減す
ることができ、鋳造品１個当りのコストが安価になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗布方法の一実施の形態に用いるスプ
レー装置の説明図である。

【図２】制御ユニットの説明図である。

【図３】噴霧ノズルの詳細構造を示す断面図である。

【符号の説明】

２鋳型３ａ，４ａ鋳型壁表面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者江本充孝山口県宇部市大字小串字沖の山1980番地宇部テクノエンジ株式会社内Ｆターム(参考） 4E092 CA03 DA10 GA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１回の鋳造サイクルが完了して鋳造品を
金型から取り出したのちつぎの鋳造サイクルに移行する
までの間に金型の型面に処理剤を塗布することを基本と
する塗布方法であって、上記処理剤として、水を含まな
い離型・潤滑剤を用い、かつ、繰り返し行われる鋳造サ
イクルにおいて、所定の鋳造サイクルの間にあっては、
上記金型の型面を所望の温度にする工程を経たのちに、
上記金型の型面の全体に処理剤を塗布する工程を行うよ
うにし、他の鋳造サイクルの間にあっては、上記金型の
型面を所望の温度にする工程を経たのちに、上記金型の
型面の一部に処理剤を塗布する工程を行うか、もしく
は、上記金型の型面を所望の温度にする工程のみを行う
ようにしたことを特徴とする塗布方法。
【請求項２】上記水を含まない離型・潤滑剤が、少な
くとも２０〜９８重量％の潤滑および離型物質と、残部
が補助材料とからなる請求項１記載の塗布方法。