JP2003290899A - アルミニウム合金の鋳造方法 - Google Patents
アルミニウム合金の鋳造方法Info
- Publication number
- JP2003290899A JP2003290899A JP2002100195A JP2002100195A JP2003290899A JP 2003290899 A JP2003290899 A JP 2003290899A JP 2002100195 A JP2002100195 A JP 2002100195A JP 2002100195 A JP2002100195 A JP 2002100195A JP 2003290899 A JP2003290899 A JP 2003290899A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum alloy
- cavity
- casting
- molten
- molten metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガス含有量が少なく、鋳物のままでも鋳巣等
の欠陥の少ないアルミニウム合金の鋳造方法を提供す
る。 【構成】 キャビティ１内を真空吸引した後、反応性ガ
スをキャビティ内に注入してキャビティ内を大気圧以上
にしてから、スリーブ３にアルミニウム合金溶湯Ｍを供
給し、その後キャビティ内に該溶湯を圧入するダイカス
ト法において、アルミニウム合金を溶湯の温度が８００
℃を超えないように溶解し、溶解後アルミニウム合金溶
湯中に不活性ガスを注入して脱ガス処理を行い、アルミ
ニウム合金溶湯中の水素ガス含有量を０．５ｃｃ／１０
０ｇ以下にし、その後アルミニウム合金溶湯を６５０〜
７６０℃に保持しながら、ダイカストマシーンのスリー
ブ３内に５〜４５度の範囲で傾斜させた角度でアルミニ
ウム合金溶湯を注入し、その後アルミニウム合金溶湯の
金型ゲート２の通過速度が２０〜２００ｍ／ｓになるよ
うにキャビティ１内にアルミニウム合金溶湯を圧入す
る。
の欠陥の少ないアルミニウム合金の鋳造方法を提供す
る。 【構成】 キャビティ１内を真空吸引した後、反応性ガ
スをキャビティ内に注入してキャビティ内を大気圧以上
にしてから、スリーブ３にアルミニウム合金溶湯Ｍを供
給し、その後キャビティ内に該溶湯を圧入するダイカス
ト法において、アルミニウム合金を溶湯の温度が８００
℃を超えないように溶解し、溶解後アルミニウム合金溶
湯中に不活性ガスを注入して脱ガス処理を行い、アルミ
ニウム合金溶湯中の水素ガス含有量を０．５ｃｃ／１０
０ｇ以下にし、その後アルミニウム合金溶湯を６５０〜
７６０℃に保持しながら、ダイカストマシーンのスリー
ブ３内に５〜４５度の範囲で傾斜させた角度でアルミニ
ウム合金溶湯を注入し、その後アルミニウム合金溶湯の
金型ゲート２の通過速度が２０〜２００ｍ／ｓになるよ
うにキャビティ１内にアルミニウム合金溶湯を圧入す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の部品のように
高強度、高靭性が要求され、鋳巣等の発生の少ないアル
ミニウム合金の鋳造方法に関する。
高強度、高靭性が要求され、鋳巣等の発生の少ないアル
ミニウム合金の鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、省エネルギーの観点から自動車の
軽量化が要求され、自動車部品のアルミニウム化が進ん
でいる。そしてさらなる軽量化のため部品の薄肉化が求
められ、それを満たすためにアルミニウム合金により高
強度化、高靭性化が求められている。また自動車のエン
ジンにおいては、燃費向上のため、より燃焼温度の高温
化や燃焼室での圧縮比の向上等がなされ、ピストンやシ
リンダーブロック等のエンジン用部品はより高温での強
度が求められるようになってきた。
軽量化が要求され、自動車部品のアルミニウム化が進ん
でいる。そしてさらなる軽量化のため部品の薄肉化が求
められ、それを満たすためにアルミニウム合金により高
強度化、高靭性化が求められている。また自動車のエン
ジンにおいては、燃費向上のため、より燃焼温度の高温
化や燃焼室での圧縮比の向上等がなされ、ピストンやシ
リンダーブロック等のエンジン用部品はより高温での強
度が求められるようになってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】アルミニウム合金は水
素と相性が良く、溶融した状態ですぐに水素ガスを吸収
してしまう。吸収された水素ガスは鋳物中で鋳巣等の欠
陥となる。鋳巣があるとその部分の機械的強度や伸びが
低下し、またピストンやシリンダーブロック等の機密性
が要求される部品に使用した場合、多数の小さな鋳巣同
士がつながって、連通孔を形成し、機密性が保てない場
合が生じてくる。鋳造後、押出、圧延あるいは鍛造等の
塑性加工を行うと鋳巣は潰れてしまうが、鋳物のまま使
用すると鋳巣はそのまま残ってしまう。本発明は、この
ような問題を解消すべく案出されたものであり、ガス含
有量が少なく、鋳物のままでも鋳巣等の欠陥の少ないア
ルミニウム合金の鋳造方法を提供することを目的とす
る。
素と相性が良く、溶融した状態ですぐに水素ガスを吸収
してしまう。吸収された水素ガスは鋳物中で鋳巣等の欠
陥となる。鋳巣があるとその部分の機械的強度や伸びが
低下し、またピストンやシリンダーブロック等の機密性
が要求される部品に使用した場合、多数の小さな鋳巣同
士がつながって、連通孔を形成し、機密性が保てない場
合が生じてくる。鋳造後、押出、圧延あるいは鍛造等の
塑性加工を行うと鋳巣は潰れてしまうが、鋳物のまま使
用すると鋳巣はそのまま残ってしまう。本発明は、この
ような問題を解消すべく案出されたものであり、ガス含
有量が少なく、鋳物のままでも鋳巣等の欠陥の少ないア
ルミニウム合金の鋳造方法を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のアルミニウム合
金の鋳造方法は、その目的を達成するため、キャビティ
内を真空吸引した後、反応性ガスをキャビティ内に注入
してキャビティ内を大気圧以上にしてから、スリーブに
アルミニウム合金溶湯を供給し、その後キャビティ内に
該溶湯を圧入するダイカスト法において、アルミニウム
合金を溶湯の温度が８００℃を超えないように溶解し、
溶解後アルミニウム合金溶湯中に不活性ガスを注入して
脱ガス処理を行い、アルミニウム合金溶湯中の水素ガス
含有量を０．５ｃｃ／１００ｇ以下にし、その後アルミ
ニウム合金溶湯を６５０〜７６０℃に保持しながら、ダ
イカストマシーンのスリーブ内に５〜４５度の範囲で傾
斜させた角度でアルミニウム合金溶湯を注入し、その後
アルミニウム合金溶湯の金型ゲート通過速度が２０〜２
００ｍ／ｓになるようにキャビティ内にアルミニウム合
金溶湯を圧入することを特徴とする。
金の鋳造方法は、その目的を達成するため、キャビティ
内を真空吸引した後、反応性ガスをキャビティ内に注入
してキャビティ内を大気圧以上にしてから、スリーブに
アルミニウム合金溶湯を供給し、その後キャビティ内に
該溶湯を圧入するダイカスト法において、アルミニウム
合金を溶湯の温度が８００℃を超えないように溶解し、
溶解後アルミニウム合金溶湯中に不活性ガスを注入して
脱ガス処理を行い、アルミニウム合金溶湯中の水素ガス
含有量を０．５ｃｃ／１００ｇ以下にし、その後アルミ
ニウム合金溶湯を６５０〜７６０℃に保持しながら、ダ
イカストマシーンのスリーブ内に５〜４５度の範囲で傾
斜させた角度でアルミニウム合金溶湯を注入し、その後
アルミニウム合金溶湯の金型ゲート通過速度が２０〜２
００ｍ／ｓになるようにキャビティ内にアルミニウム合
金溶湯を圧入することを特徴とする。
【０００５】アルミニウム合金溶解後、予め乾燥させ湿
度３０％以下にした脱滓用フラックスを添加し、脱滓処
理を行うことが好ましい。鋳造する際には、キャビティ
内を１．０×１０4Ｐａ以下に真空吸引した後、キャビ
ティ内に反応性ガスを注入し、キャビティ内の圧力が大
気圧以上になってから溶湯をスリーブ内に圧入すること
が好ましい。スリーブおよび金型の溶湯が接触する部分
を、また、キャビティ内に注入される反応性ガスを、予
め１００℃以上に加熱しておくことが好ましい。さら
に、キャビティ内にアルミニウム合金溶湯を圧入する
際、反応性ガスが注入されているキャビティ内を再度真
空吸引することが、また、アルミニウム合金溶湯をキャ
ビティ内に圧入終了後、プランジャーチップで溶湯をさ
らに押圧することが好ましい。このようにして鋳造する
際のアルミニウム合金としては、Ｓｉを０．５質量％以
上含有するものを使用することができる。
度３０％以下にした脱滓用フラックスを添加し、脱滓処
理を行うことが好ましい。鋳造する際には、キャビティ
内を１．０×１０4Ｐａ以下に真空吸引した後、キャビ
ティ内に反応性ガスを注入し、キャビティ内の圧力が大
気圧以上になってから溶湯をスリーブ内に圧入すること
が好ましい。スリーブおよび金型の溶湯が接触する部分
を、また、キャビティ内に注入される反応性ガスを、予
め１００℃以上に加熱しておくことが好ましい。さら
に、キャビティ内にアルミニウム合金溶湯を圧入する
際、反応性ガスが注入されているキャビティ内を再度真
空吸引することが、また、アルミニウム合金溶湯をキャ
ビティ内に圧入終了後、プランジャーチップで溶湯をさ
らに押圧することが好ましい。このようにして鋳造する
際のアルミニウム合金としては、Ｓｉを０．５質量％以
上含有するものを使用することができる。
【０００６】
【実施の形態】前記したようにアルミニウム合金は水素
と相性が良く、溶融した状態ですぐに水素ガスを吸収し
てしまう。溶湯中に吸収された水素ガスは鋳物中で鋳巣
等の欠陥となる。そこで、本発明者等は、アルミニウム
合金をダイカスト鋳造する際に、各工程での水素ガス吸
収を極力抑制し、水素ガス吸収がない鋳物、すなわち鋳
巣等の鋳造欠陥のない鋳物を得ることができる鋳造方法
について検討した。各工程での処理条件について、以下
に説明する。
と相性が良く、溶融した状態ですぐに水素ガスを吸収し
てしまう。溶湯中に吸収された水素ガスは鋳物中で鋳巣
等の欠陥となる。そこで、本発明者等は、アルミニウム
合金をダイカスト鋳造する際に、各工程での水素ガス吸
収を極力抑制し、水素ガス吸収がない鋳物、すなわち鋳
巣等の鋳造欠陥のない鋳物を得ることができる鋳造方法
について検討した。各工程での処理条件について、以下
に説明する。
【０００７】キャビティ内の反応性ガス置換
ダイカスト製品に含まれる水素ガス成分は、金型キャビ
ティ内に残存する空気中の水素に由来するものが多い。
そこで、キャビティ内を真空吸引して離型剤等からの水
分の蒸発・除去を促進させ、次いで真空状態のキャビテ
ィ内に反応性ガスを吹き込むことによりキャビティの隅
々まで反応性ガスを行き渡らせる。反応性ガスの吹込み
によりキャビティ内の雰囲気圧を大気圧以上にすると、
キャビティ内への外気の侵入が防止される。水素のない
キャビティ内にアルミニウム合金溶湯を圧入・鋳造する
ことにより、鋳物中への水素ガス吸収を極力抑制する。
ティ内に残存する空気中の水素に由来するものが多い。
そこで、キャビティ内を真空吸引して離型剤等からの水
分の蒸発・除去を促進させ、次いで真空状態のキャビテ
ィ内に反応性ガスを吹き込むことによりキャビティの隅
々まで反応性ガスを行き渡らせる。反応性ガスの吹込み
によりキャビティ内の雰囲気圧を大気圧以上にすると、
キャビティ内への外気の侵入が防止される。水素のない
キャビティ内にアルミニウム合金溶湯を圧入・鋳造する
ことにより、鋳物中への水素ガス吸収を極力抑制する。
【０００８】真空吸引後吹き込まれる反応性ガスとして
は酸素を使用することが好ましい。また、真空吸引工程
でキャビティ内を１．０×１０4Ｐａ以下に減圧するが
好ましい。１．０×１０4Ｐａより圧力が高いとキャビ
ティ内の空気の排出力が十分でなく、キャビティ内に残
存した空気がアルミニウム合金溶湯に取り込まれ、鋳造
欠陥の原因となる。減圧雰囲気に真空吸引した後、反応
性ガス吹き込みによりキャビティ内を大気圧以上の雰囲
気圧とし、さらにアルミニウム合金溶湯の圧入に際して
キャビティ内を再度真空吸引することが好ましい。反応
性ガスの吹込みにより、キャビティ内を大気圧以上にし
ておかないと、スリーブの溶湯供給口を開口させた際
に、キャビティ内に外気が入り込み、この空気がアルミ
ニウム合金溶湯中に取り込まれ、鋳造欠陥の原因とな
る。
は酸素を使用することが好ましい。また、真空吸引工程
でキャビティ内を１．０×１０4Ｐａ以下に減圧するが
好ましい。１．０×１０4Ｐａより圧力が高いとキャビ
ティ内の空気の排出力が十分でなく、キャビティ内に残
存した空気がアルミニウム合金溶湯に取り込まれ、鋳造
欠陥の原因となる。減圧雰囲気に真空吸引した後、反応
性ガス吹き込みによりキャビティ内を大気圧以上の雰囲
気圧とし、さらにアルミニウム合金溶湯の圧入に際して
キャビティ内を再度真空吸引することが好ましい。反応
性ガスの吹込みにより、キャビティ内を大気圧以上にし
ておかないと、スリーブの溶湯供給口を開口させた際
に、キャビティ内に外気が入り込み、この空気がアルミ
ニウム合金溶湯中に取り込まれ、鋳造欠陥の原因とな
る。
【０００９】この反応性ガスとしての酸素の多くはアル
ミニウム溶湯と反応し、アルミニウムと反応性ガスの化
合物（Ａｌ2Ｏ3）を形成し、固体として鋳物中に含ま
れ、ガスとして含有されないので、鋳巣等の鋳造欠陥に
なることはない。アルミニウム合金溶湯の圧入時にキャ
ビティ内を再度真空吸引することにより、反応しなかっ
た反応性ガスを排出することが好ましい。また、再度真
空吸引することにより金型の溢路部にも溶湯が早く行き
渡る。
ミニウム溶湯と反応し、アルミニウムと反応性ガスの化
合物（Ａｌ2Ｏ3）を形成し、固体として鋳物中に含ま
れ、ガスとして含有されないので、鋳巣等の鋳造欠陥に
なることはない。アルミニウム合金溶湯の圧入時にキャ
ビティ内を再度真空吸引することにより、反応しなかっ
た反応性ガスを排出することが好ましい。また、再度真
空吸引することにより金型の溢路部にも溶湯が早く行き
渡る。
【００１０】アルミニウム合金の溶解温度：８００℃以
下 アルミニウム合金を溶解する際の溶湯温度が８００℃を
超えると急に雰囲気中の水素ガスを吸収しやすくなる。
また、溶湯温度が高いほどアルミニウムは酸化しやすく
なる。そこで、アルミニウム合金を溶解する時の溶湯温
度は８００℃以下とする。
下 アルミニウム合金を溶解する際の溶湯温度が８００℃を
超えると急に雰囲気中の水素ガスを吸収しやすくなる。
また、溶湯温度が高いほどアルミニウムは酸化しやすく
なる。そこで、アルミニウム合金を溶解する時の溶湯温
度は８００℃以下とする。
【００１１】不活性ガス注入によるアルミニウム合金溶
湯の脱ガス処理 アルミニウム合金溶湯に不活性ガスを吹き込んで含有水
素ガスを積極的に除去する。使用する不活性ガスとして
は通常の窒素ガス、アルゴンガスで十分である。そし
て、脱ガス後の溶湯の水素ガス含有量を、０．５ｃｃ／
１００ｇ以下にする。この量よりも多いと、鋳物中に鋳
巣等の鋳造欠陥が発生しやすく、機械的強度が低下しや
すくなる。
湯の脱ガス処理 アルミニウム合金溶湯に不活性ガスを吹き込んで含有水
素ガスを積極的に除去する。使用する不活性ガスとして
は通常の窒素ガス、アルゴンガスで十分である。そし
て、脱ガス後の溶湯の水素ガス含有量を、０．５ｃｃ／
１００ｇ以下にする。この量よりも多いと、鋳物中に鋳
巣等の鋳造欠陥が発生しやすく、機械的強度が低下しや
すくなる。
【００１２】アルミニウム合金溶湯の保持温度：６５０
〜７６０℃ キャビティ内に圧入する前のアルミニウム合金溶湯の温
度が６５０℃に満たないと流動性が悪く、キャビティ内
に溶湯を充填し難く、形状不良や湯境等の鋳造欠陥が発
生しやすくなる。また溶湯温度が高いほど酸化しやす
い。これらの両面を考慮して、アルミニウム合金溶湯は
６５０〜７６０℃で保持する。
〜７６０℃ キャビティ内に圧入する前のアルミニウム合金溶湯の温
度が６５０℃に満たないと流動性が悪く、キャビティ内
に溶湯を充填し難く、形状不良や湯境等の鋳造欠陥が発
生しやすくなる。また溶湯温度が高いほど酸化しやす
い。これらの両面を考慮して、アルミニウム合金溶湯は
６５０〜７６０℃で保持する。
【００１３】スリーブ内へのアルミニウム合金溶湯の注
入角度：５〜４５度 アルミニウム合金溶湯をキャビティ内に注湯する際、極
力空気を巻き込まないように配慮しなければならない。
キャビティ内に注湯する際、スリーブへの注湯角度が４
５度を超えると跳ね返り等が起こり空気を巻き込んでし
まう。しかしながら、５度に満たない角度で注湯すると
キャビティ内への注入速度が遅くなって注入に時間がか
かりすぎ、溶湯の温度が低くなってしまう。このため流
動性が低下してキャビティ内への充填がし難くなって形
状不良や湯境等の鋳造欠陥が生じやすくなる。したがっ
て、スリーブ内へのアルミニウム合金溶湯の注入角度は
５〜４５度の範囲にする必要がある。スリーブの溶湯注
入口に５〜４５度に傾斜した樋等を設け、この樋を利用
してスリーブに注入することで、５〜４５度の注入角度
を確保することができる。
入角度：５〜４５度 アルミニウム合金溶湯をキャビティ内に注湯する際、極
力空気を巻き込まないように配慮しなければならない。
キャビティ内に注湯する際、スリーブへの注湯角度が４
５度を超えると跳ね返り等が起こり空気を巻き込んでし
まう。しかしながら、５度に満たない角度で注湯すると
キャビティ内への注入速度が遅くなって注入に時間がか
かりすぎ、溶湯の温度が低くなってしまう。このため流
動性が低下してキャビティ内への充填がし難くなって形
状不良や湯境等の鋳造欠陥が生じやすくなる。したがっ
て、スリーブ内へのアルミニウム合金溶湯の注入角度は
５〜４５度の範囲にする必要がある。スリーブの溶湯注
入口に５〜４５度に傾斜した樋等を設け、この樋を利用
してスリーブに注入することで、５〜４５度の注入角度
を確保することができる。
【００１４】アルミニウム合金溶湯の金型ゲート通過速
度：２０〜２００ｍ／ｓ 本ダイカスト法では、反応性ガスを溶湯と反応させてい
るが、十分に反応性ガスと溶湯の接触面積を大きくする
必要がある。そのため本ダイカスト法においてはキャビ
ティ内に溶湯を供給する際、溶湯をミスト状にして注入
している。金型ゲートでの通過速度が２０ｍ／ｓに満た
ないと溶湯が十分にミスト状にならず、反応性ガスと溶
湯との十分な接触面積が得られない。そのため、キャビ
ティ中の反応性ガスと溶湯とが十分に反応せず、反応性
ガスがガスとして鋳物中に取り込まれ、鋳巣等の欠陥に
なる。また、湯境も発生する。逆に２００ｍ／ｓを超え
る速度になると、金型が痛みやすく、金型の寿命が低下
する。
度：２０〜２００ｍ／ｓ 本ダイカスト法では、反応性ガスを溶湯と反応させてい
るが、十分に反応性ガスと溶湯の接触面積を大きくする
必要がある。そのため本ダイカスト法においてはキャビ
ティ内に溶湯を供給する際、溶湯をミスト状にして注入
している。金型ゲートでの通過速度が２０ｍ／ｓに満た
ないと溶湯が十分にミスト状にならず、反応性ガスと溶
湯との十分な接触面積が得られない。そのため、キャビ
ティ中の反応性ガスと溶湯とが十分に反応せず、反応性
ガスがガスとして鋳物中に取り込まれ、鋳巣等の欠陥に
なる。また、湯境も発生する。逆に２００ｍ／ｓを超え
る速度になると、金型が痛みやすく、金型の寿命が低下
する。
【００１５】フラックス添加による脱滓処理：酸化物が
溶湯中に残っていると、溶湯中に含まれるガスの溶湯表
面への浮上が酸化物により邪魔され、ガスが溶湯中に残
存しやすくなる。そこでフラックスを添加して脱滓処理
することが好ましい。この際、フラックスが湿っている
とフラックスと溶湯が接触した際にガスが発生する。し
たがって、脱滓処理に使用するフラックスは予め乾燥
し、湿度を３０％以下にしておくことが好ましい。
溶湯中に残っていると、溶湯中に含まれるガスの溶湯表
面への浮上が酸化物により邪魔され、ガスが溶湯中に残
存しやすくなる。そこでフラックスを添加して脱滓処理
することが好ましい。この際、フラックスが湿っている
とフラックスと溶湯が接触した際にガスが発生する。し
たがって、脱滓処理に使用するフラックスは予め乾燥
し、湿度を３０％以下にしておくことが好ましい。
【００１６】スリーブおよび金型の加熱温度並びにキャ
ビティ内に注入される反応性ガスの加熱温度：１００℃
以上 スリーブや金型の温度が低いと溶湯の温度が低下しす
ぎ、キャビティ内への溶湯の注入が行い難くなって、形
状不良や湯境等の鋳造欠陥が発生しやすくなる。さらに
１００℃以上に加熱しておくことにより、金型に塗布さ
れている離型剤や、スリーブに塗布されている潤滑剤に
含まれている水分の蒸発が促進される。水分が溶湯と接
触すると水素ガスが発生して鋳巣等の欠陥の原因にな
る。また、キャビティ内に注入された反応性ガスは、そ
の温度が高いほど溶湯と反応しやすい。この効果は反応
性ガス温度が１００℃以上になると顕著になる。したが
って、スリーブおよび金型並びにキャビティ内に注入さ
れる反応性ガスは予め１００℃以上に加熱（予熱）して
おくことが好ましい。
ビティ内に注入される反応性ガスの加熱温度：１００℃
以上 スリーブや金型の温度が低いと溶湯の温度が低下しす
ぎ、キャビティ内への溶湯の注入が行い難くなって、形
状不良や湯境等の鋳造欠陥が発生しやすくなる。さらに
１００℃以上に加熱しておくことにより、金型に塗布さ
れている離型剤や、スリーブに塗布されている潤滑剤に
含まれている水分の蒸発が促進される。水分が溶湯と接
触すると水素ガスが発生して鋳巣等の欠陥の原因にな
る。また、キャビティ内に注入された反応性ガスは、そ
の温度が高いほど溶湯と反応しやすい。この効果は反応
性ガス温度が１００℃以上になると顕著になる。したが
って、スリーブおよび金型並びにキャビティ内に注入さ
れる反応性ガスは予め１００℃以上に加熱（予熱）して
おくことが好ましい。
【００１７】金型溢路部への溶湯の行き渡りを良くする
ために、アルミニウム合金溶湯をキャビティ内に圧入す
る際、反応性ガスが注入されているキャビティ内を再度
真空吸引することが好ましい。さらに、アルミニウム合
金溶湯をキャビティ内に圧入後、プランジャーチップで
溶湯をさらに押圧することが好ましい。一旦形成された
鋳巣等の欠陥も、再度の押圧により押しつぶされてなく
なる。
ために、アルミニウム合金溶湯をキャビティ内に圧入す
る際、反応性ガスが注入されているキャビティ内を再度
真空吸引することが好ましい。さらに、アルミニウム合
金溶湯をキャビティ内に圧入後、プランジャーチップで
溶湯をさらに押圧することが好ましい。一旦形成された
鋳巣等の欠陥も、再度の押圧により押しつぶされてなく
なる。
【００１８】このような鋳造方法に用いられるアルミニ
ウム合金溶湯としては、Ｓｉを０．５質量％以上含有す
るものが好ましい。Ｓｉ含有量が０．５質量％に満たな
いアルミニウム合金溶湯は流動性が悪く、鋳造の際に溶
湯がキャビティ内に行き渡らずに、複雑な形状の鋳物製
品を欠陥なく製造することは困難になる。
ウム合金溶湯としては、Ｓｉを０．５質量％以上含有す
るものが好ましい。Ｓｉ含有量が０．５質量％に満たな
いアルミニウム合金溶湯は流動性が悪く、鋳造の際に溶
湯がキャビティ内に行き渡らずに、複雑な形状の鋳物製
品を欠陥なく製造することは困難になる。
【００１９】
【実施例】ＪＩＳ規格ＡＤＣ１合金を、８００℃で溶解
し、湿度２０％としたフラックスを添加して脱滓処理し
た。得られたアルミニウム合金溶湯に回転体を挿入し、
溶湯を攪拌しながら、回転体よりＡｒガスを溶湯に注入
し、溶湯中のガス含有量が０．１５ｃｃ／１００ｇ以下
なるまで脱ガス処理を行った。脱ガス処理を行った溶湯
を７００℃に保持しながら、図１に示すようなダイカス
トマシーンを用いて鋳造した。すなわち、キャビティ１
内を１×１０4Ｐａまで真空吸引して減圧した後、反応
性ガスとして酸素をキャビティに注入した。一方、溶湯
Ｍを取鍋７から、所定角度に傾斜させた樋６を経由し
て、スリーブ３の注湯口４に注ぎ込んだ。その後、プラ
ンジャー５を押してスリーブ３内の溶湯Ｍを、ゲート２
を通してキャビティ１内に圧入して、１００×２００×
１００ｍｍの平板状の鋳物を得た。表１に各条件を示
す。なお、ゲート通過速度は、ゲートの径とプランジャ
ーの押圧速度及びスリーブの径から計算したものであ
る。得られた鋳物のガス含有量をランズレー法により測
定するとともに、各試料について機械的特性を測定し
た。その結果を表２に示す。
し、湿度２０％としたフラックスを添加して脱滓処理し
た。得られたアルミニウム合金溶湯に回転体を挿入し、
溶湯を攪拌しながら、回転体よりＡｒガスを溶湯に注入
し、溶湯中のガス含有量が０．１５ｃｃ／１００ｇ以下
なるまで脱ガス処理を行った。脱ガス処理を行った溶湯
を７００℃に保持しながら、図１に示すようなダイカス
トマシーンを用いて鋳造した。すなわち、キャビティ１
内を１×１０4Ｐａまで真空吸引して減圧した後、反応
性ガスとして酸素をキャビティに注入した。一方、溶湯
Ｍを取鍋７から、所定角度に傾斜させた樋６を経由し
て、スリーブ３の注湯口４に注ぎ込んだ。その後、プラ
ンジャー５を押してスリーブ３内の溶湯Ｍを、ゲート２
を通してキャビティ１内に圧入して、１００×２００×
１００ｍｍの平板状の鋳物を得た。表１に各条件を示
す。なお、ゲート通過速度は、ゲートの径とプランジャ
ーの押圧速度及びスリーブの径から計算したものであ
る。得られた鋳物のガス含有量をランズレー法により測
定するとともに、各試料について機械的特性を測定し
た。その結果を表２に示す。
【００２０】
【００２１】
【００２２】表２からもわかるように、注湯前キャビテ
ィ内の圧力を大気圧以上とし、ダイカストマシーンのス
リーブ内に５〜４５度の角度で給湯し、さらに金型ゲー
トの通過速度を２０〜２００ｍ／ｓにしてダイカストし
た本実施例では、ガス含有量が少なく、機械的特性に優
れた鋳物が得られた。これに対して、請求項１に記載し
た条件を外れてダイカストした比較例では、ガス含有量
が多く、機械的強度や伸びが低下した鋳物しか得られな
かった。溶湯をスリーブに給湯する際やキャビティ内に
圧入する際に空気を巻き込んでしまったためと推測され
ている。比較例９では、ガス含有量はさほど多くない
が、機械的特性が低くなっている理由は、アルミニウム
合金溶湯のゲート通過速度が遅いために、湯境を生じた
ためである。また、本発明例の中にあっても、酸素温度
を高くした試験Ｎｏ．２，スリーブ温度を高くした試験
Ｎｏ．３，酸素温度とスリーブ温度を高くした試験Ｎ
ｏ．５では、特にガス含有量が低くなり、機械的特性が
さらに良くなっていることがわかる。逆にゲート通過速
度が遅い試験Ｎｏ．４では、比較的ガス含有量が高く、
機械的特性も他に比べて低くなっていることがわかる。
ィ内の圧力を大気圧以上とし、ダイカストマシーンのス
リーブ内に５〜４５度の角度で給湯し、さらに金型ゲー
トの通過速度を２０〜２００ｍ／ｓにしてダイカストし
た本実施例では、ガス含有量が少なく、機械的特性に優
れた鋳物が得られた。これに対して、請求項１に記載し
た条件を外れてダイカストした比較例では、ガス含有量
が多く、機械的強度や伸びが低下した鋳物しか得られな
かった。溶湯をスリーブに給湯する際やキャビティ内に
圧入する際に空気を巻き込んでしまったためと推測され
ている。比較例９では、ガス含有量はさほど多くない
が、機械的特性が低くなっている理由は、アルミニウム
合金溶湯のゲート通過速度が遅いために、湯境を生じた
ためである。また、本発明例の中にあっても、酸素温度
を高くした試験Ｎｏ．２，スリーブ温度を高くした試験
Ｎｏ．３，酸素温度とスリーブ温度を高くした試験Ｎ
ｏ．５では、特にガス含有量が低くなり、機械的特性が
さらに良くなっていることがわかる。逆にゲート通過速
度が遅い試験Ｎｏ．４では、比較的ガス含有量が高く、
機械的特性も他に比べて低くなっていることがわかる。
【００２３】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明では、ダ
イカスト条件を細かく調整することにより、鋳巣がな
く、機械的特性に優れた鋳物を製造することができた。
鋳巣のない鋳物を得ることができるので、この技術を自
動車用鋳物部品の製造法に適用すれば、気密性が要求さ
れるシリンダーブロックやピストン等が、高品質かつ低
コストで製造することが可能となる。
イカスト条件を細かく調整することにより、鋳巣がな
く、機械的特性に優れた鋳物を製造することができた。
鋳巣のない鋳物を得ることができるので、この技術を自
動車用鋳物部品の製造法に適用すれば、気密性が要求さ
れるシリンダーブロックやピストン等が、高品質かつ低
コストで製造することが可能となる。
【図１】 傾斜樋を使用してダイカスト鋳造する態様を
説明する図
説明する図
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｂ２２Ｄ 17/32 Ｂ２２Ｄ 17/32 Ａ
Ｚ
21/04 21/04 Ａ
Claims (8)
- 【請求項１】 キャビティ内を真空吸引した後、反応性
ガスをキャビティ内に注入してキャビティ内を大気圧以
上にしてから、スリーブにアルミニウム合金溶湯を供給
し、その後キャビティ内に該溶湯を圧入するダイカスト
法において、アルミニウム合金を溶湯の温度が８００℃
を超えないように溶解し、溶解後アルミニウム合金溶湯
中に不活性ガスを注入して脱ガス処理を行い、アルミニ
ウム合金溶湯中の水素ガス含有量を０．５ｃｃ／１００
ｇ以下にし、その後アルミニウム合金溶湯を６５０〜７
６０℃に保持しながら、ダイカストマシーンのスリーブ
内に５〜４５度の範囲で傾斜させた角度でアルミニウム
合金溶湯を注入し、その後アルミニウム合金溶湯の金型
ゲート通過速度が２０〜２００ｍ／ｓになるようにキャ
ビティ内にアルミニウム合金溶湯を圧入することを特徴
とするアルミニウム合金の鋳造方法。 - 【請求項２】 アルミニウム合金溶解後、予め乾燥させ
湿度３０％以下にした脱滓用フラックスを添加し、脱滓
処理を行う請求項１に記載のアルミニウム合金の鋳造方
法。 - 【請求項３】 キャビティ内を１．０×１０4Ｐａ以下
に真空吸引した後、キャビティ内に反応性ガスを注入
し、キャビティ内の圧力が大気圧以上になってから溶湯
をスリーブ内に圧入する請求項１または２に記載のアル
ミニウム合金の鋳造方法。 - 【請求項４】 スリーブおよび金型の溶湯が接触する部
分を、予め１００℃以上に保持している請求項１〜３の
いずれか１に記載のアルミニウム合金の鋳造方法。 - 【請求項５】 キャビティ内に注入される反応性ガス
が、予め１００℃以上に加熱されている請求項１〜４の
いずれか１に記載のアルミニウム合金の鋳造方法。 - 【請求項６】 キャビティ内にアルミニウム合金溶湯を
圧入する際、反応性ガスが注入されているキャビティ内
を再度真空吸引する請求項１〜５のいずれか１に記載の
アルミニウム合金の鋳造方法。 - 【請求項７】 アルミニウム合金溶湯をキャビティ内に
圧入終了後、プランジャーチップで溶湯をさらに押圧す
る請求項１〜６のいずれか１に記載のアルミニウム合金
の鋳造方法。 - 【請求項８】 アルミニウム合金が、Ｓｉを０．５質量
％以上含有するものである請求項１〜７のいずれか１に
記載のアルミニウム合金の鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002100195A JP2003290899A (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | アルミニウム合金の鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002100195A JP2003290899A (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | アルミニウム合金の鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003290899A true JP2003290899A (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=29241270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002100195A Pending JP2003290899A (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | アルミニウム合金の鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003290899A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006247725A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Yamashiro Seiki Seisakusho:Kk | スラリー供給装置 |
| JP2010092613A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | South Gate:Kk | 燃料電池用セパレータ及びその製造方法 |
| CN101804453A (zh) * | 2009-12-23 | 2010-08-18 | 常州市蓝托金属制品有限公司 | 超薄壁无渗漏航空铝合金铸件的生产工艺 |
| CN102773456A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-11-14 | 贵州裕高电子有限责任公司 | 一种挖掘机导向组件导向铝轮模具和压铸工艺 |
| CN102773452A (zh) * | 2011-05-09 | 2012-11-14 | 吴江市天龙机械有限公司 | 一种敏感元件铝合金支架的压铸工艺方法 |
| WO2013144698A1 (en) | 2012-03-30 | 2013-10-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Molding method and molding apparatus |
| WO2014108996A1 (ja) * | 2013-01-08 | 2014-07-17 | 日本軽金属株式会社 | 耐圧容器用ダイカスト製品の製造方法 |
| CN104625006A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-05-20 | 柳州市中配橡塑配件制造有限公司 | 汽车配件的压铸方法 |
| CN108746535A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-06 | 苏州阜丰实业有限公司 | 一种耐腐蚀压铸件的加工工艺 |
| CN108788060A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-13 | 苏州阜丰实业有限公司 | 一种融冰风速仪的加工工艺 |
| CN108788059A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-13 | 苏州阜丰实业有限公司 | 一种风速仪的加工工艺 |
| CN110935863A (zh) * | 2018-09-25 | 2020-03-31 | 沈阳明瑞汽车部件有限公司 | 一种新型抽真空熔杯 |
-
2002
- 2002-04-02 JP JP2002100195A patent/JP2003290899A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006247725A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Yamashiro Seiki Seisakusho:Kk | スラリー供給装置 |
| JP2010092613A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | South Gate:Kk | 燃料電池用セパレータ及びその製造方法 |
| CN101804453A (zh) * | 2009-12-23 | 2010-08-18 | 常州市蓝托金属制品有限公司 | 超薄壁无渗漏航空铝合金铸件的生产工艺 |
| CN102773452A (zh) * | 2011-05-09 | 2012-11-14 | 吴江市天龙机械有限公司 | 一种敏感元件铝合金支架的压铸工艺方法 |
| CN104203455A (zh) * | 2012-03-30 | 2014-12-10 | 丰田自动车株式会社 | 铸造方法和铸造装置 |
| WO2013144698A1 (en) | 2012-03-30 | 2013-10-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Molding method and molding apparatus |
| CN102773456A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-11-14 | 贵州裕高电子有限责任公司 | 一种挖掘机导向组件导向铝轮模具和压铸工艺 |
| WO2014108996A1 (ja) * | 2013-01-08 | 2014-07-17 | 日本軽金属株式会社 | 耐圧容器用ダイカスト製品の製造方法 |
| JP6015775B2 (ja) * | 2013-01-08 | 2016-10-26 | 日本軽金属株式会社 | 耐圧容器用ダイカスト製品の製造方法 |
| CN104625006A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-05-20 | 柳州市中配橡塑配件制造有限公司 | 汽车配件的压铸方法 |
| CN104625006B (zh) * | 2015-01-30 | 2016-08-24 | 柳州市中配橡塑配件制造有限公司 | 汽车配件的压铸方法 |
| CN108746535A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-06 | 苏州阜丰实业有限公司 | 一种耐腐蚀压铸件的加工工艺 |
| CN108788060A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-13 | 苏州阜丰实业有限公司 | 一种融冰风速仪的加工工艺 |
| CN108788059A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-13 | 苏州阜丰实业有限公司 | 一种风速仪的加工工艺 |
| CN110935863A (zh) * | 2018-09-25 | 2020-03-31 | 沈阳明瑞汽车部件有限公司 | 一种新型抽真空熔杯 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2003290899A (ja) | アルミニウム合金の鋳造方法 | |
| CN1296160C (zh) | 模铸机 | |
| JP2010500469A (ja) | 金属射出成形方法 | |
| JP2008264846A (ja) | 羽根車の製造方法 | |
| JP2004091818A (ja) | 高強度アルミニウム合金鋳物及びその製造方法 | |
| JP3845035B2 (ja) | 内燃機関用ピストンの製造方法及び内燃機関用ピストン | |
| JPH11104799A (ja) | 軽金属合金射出成形用金型構造及び該金属を用いた軽金属合金部品の成形方法 | |
| JP3508627B2 (ja) | ダイカスト法及びダイカスト製品 | |
| JP3788667B2 (ja) | シリンダブロックの製造方法 | |
| JP3603658B2 (ja) | 鍛造部材の製造方法 | |
| JP2005298871A (ja) | 塑性加工用アルミニウム合金及びその製造方法 | |
| JP3422969B2 (ja) | 還元鋳造方法及びこれを用いたアルミニウム鋳造方法 | |
| US20010052402A1 (en) | Vacuum die-casting method for producing castings of nonferrous alloys | |
| KR100663301B1 (ko) | 다이캐스팅 방법 및 다이캐스팅 제품 | |
| JP2000239776A (ja) | ダイカスト製シリンダーブロック及びその製造方法 | |
| JP3288238B2 (ja) | 複合強化ピストンの製造方法 | |
| WO2004058434A1 (ja) | 真空ダイカスト鋳造品及びその製造方法 | |
| JP2004136323A (ja) | 軽合金複合部材の製造方法 | |
| JPH0635602B2 (ja) | アルミニウム合金焼結鍛造品の製造方法 | |
| JP2005088033A (ja) | 内燃機関用ピストンの製造方法 | |
| KR20190076164A (ko) | 청정강 제조방법 | |
| EP0972593A1 (en) | Pressure die-casting method and products obtained thereby | |
| JP2004278458A (ja) | 斜板式コンプレッサ用片頭ピストンの製造方法及び斜板式コンプレッサ用片頭ピストン | |
| JP3133262B2 (ja) | 複合材の成形方法 | |
| JP2003073768A (ja) | チクソキャスティング用Ｆｅ系合金材料およびその鋳造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20041006 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050602 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050621 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050906 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |