JP2006167755A - Method and apparatus for reduction casting - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は還元鋳造方法および還元鋳造装置に関し、より詳細には、溶湯の熱エネルギーを利用して還元性物質を活性化することにより鋳造する還元鋳造方法および還元鋳造装置に関する。 The present invention relates to a reduction casting method and a reduction casting apparatus, and more particularly, to a reduction casting method and a reduction casting apparatus that perform casting by activating a reducing substance using thermal energy of a molten metal.
本出願人は先に、アルミニウム等の鋳造に好適に利用できる鋳造方法として、マグネシウム窒素化合物(Mg3N2)等の還元性物質を溶湯に作用させることによって、溶湯の流動性を高めて良好な鋳造を可能とする還元鋳造方法について提案した(特許文献1等)。
この還元鋳造方法において還元性物質を溶湯に作用させる主な方法としては、キャビティ内に金属ガス(たとえば、マグネシウムガス)と反応性ガス(たとえば、窒素ガス)とを個別に導入し、キャビティ内で還元性物質を生成させた後、溶湯をキャビティに注入して還元性物質を溶湯に作用させる方法と、成形型外で金属ガスと反応性ガスとをあらかじめ反応させて還元性物質を生成した後、キャリアガス等によりキャビティに還元性物質を導入し、溶湯をキャビティに注入して還元性物質を溶湯に作用させる方法がある。
As a casting method that can be suitably used for casting aluminum or the like, the applicant of the present application can improve the fluidity of the molten metal by causing a reducing substance such as magnesium nitrogen compound (Mg 3 N 2 ) to act on the molten metal. Have proposed a reduction casting method that enables simple casting (Patent Document 1, etc.).
In this reduction casting method, as a main method of causing the reducing substance to act on the molten metal, a metal gas (for example, magnesium gas) and a reactive gas (for example, nitrogen gas) are individually introduced into the cavity, After generating the reducing substance, after injecting the molten metal into the cavity and causing the reducing substance to act on the molten metal, after generating the reducing substance by reacting the metal gas and the reactive gas in advance outside the mold There is a method in which a reducing substance is introduced into a cavity by a carrier gas or the like and molten metal is injected into the cavity to cause the reducing substance to act on the molten metal.
還元鋳造方法は、還元性物質を溶湯に作用させることによって、溶湯の表面に生じる酸化被膜を還元して鋳造する方法であり、たとえば、アルミニウムあるいはアルミニウム合金のように、溶湯の表面に酸化被膜が形成されやすい金属による鋳造に好適に使用することができる。還元性物質であるマグネシウム窒素化合物(Mg3N2)によってアルミニウムの溶湯表面に形成された酸化被膜(Al2O3)が還元される作用は以下のような化学反応による。
Mg3N2+Al2O3→Al+MgO+N2
MgOは溶湯中に残留するが、微量であるため、鋳造品の特性に影響を与えることはない。N2ガスはキャビティ外へ排出される。
還元鋳造方法によれば、溶湯の流動性が良好になり、湯周り性が良好となって、湯じわ等のない高品質の鋳造品を容易に得ることが可能である。
The reduction casting method is a method of reducing and casting an oxide film formed on the surface of the molten metal by causing a reducing substance to act on the molten metal. For example, an oxide film is formed on the surface of the molten metal like aluminum or an aluminum alloy. It can be suitably used for casting with a metal that is easily formed. The action of reducing the oxide film (Al 2 O 3 ) formed on the surface of the molten aluminum by the magnesium nitrogen compound (Mg 3 N 2 ), which is a reducing substance, is due to the following chemical reaction.
Mg 3 N 2 + Al 2 O 3 → Al + MgO + N 2
Although MgO remains in the molten metal, since it is a trace amount, it does not affect the properties of the cast product. N 2 gas is discharged out of the cavity.
According to the reduction casting method, the fluidity of the molten metal becomes good, the hot water circulation property becomes good, and it is possible to easily obtain a high-quality cast product free from hot water wrinkles and the like.
上述した還元鋳造方法を実際の鋳造に適用する場合に、好適な還元鋳造がなされるようにするには、還元性物質を溶湯に効果的に作用させるようにすることが重要である。還元性物質は高温で活性であり、溶湯に対して好適な還元作用をなす。このため、キャビティ内で析出させた還元性物質はキャビティ内で高温に保持するか、反応炉で生成した還元性物質は高温のままキャビティに導入して鋳造することが好ましい。 When the reduction casting method described above is applied to actual casting, it is important to make the reducing substance act effectively on the molten metal in order to achieve a suitable reduction casting. The reducing substance is active at high temperatures and has a suitable reducing action on the molten metal. For this reason, it is preferable that the reducing substance deposited in the cavity is kept at a high temperature in the cavity, or the reducing substance generated in the reaction furnace is introduced into the cavity at a high temperature and cast.
ところで、還元鋳造による場合は溶湯の流動性が良好になるため、型温を室温程度まで下げて鋳造することが可能であり、これによって鋳造のサイクルタイムを短縮して生産効率を向上させることが可能となる。しかしながら、型温を下げると還元性物質の反応性が低下するという問題と、溶湯がキャビティ内で急速に凝固することから、溶湯表面の酸化被膜を還元性物質によって還元して流動性を確保し、溶湯の充填性を確保するように調節することが難しいという課題があった。
また、高温の還元性物質を得るために高温の反応炉が必要であったり、高温のまま還元性物質を成形型のキャビティに導入するため、成形型と反応炉とのレイアウトを考慮する必要があるといった課題があった。
By the way, in the case of reduction casting, since the fluidity of the molten metal becomes good, it is possible to perform casting by lowering the mold temperature to about room temperature, thereby shortening the cycle time of casting and improving the production efficiency. It becomes possible. However, when the mold temperature is lowered, the reactivity of the reducing substance decreases and the molten metal rapidly solidifies in the cavity. Therefore, the oxide film on the molten metal surface is reduced by the reducing substance to ensure fluidity. However, there is a problem that it is difficult to adjust so as to ensure the filling property of the molten metal.
In addition, a high-temperature reactor is required to obtain a high-temperature reducible material, or the reductive material is introduced into the mold cavity at a high temperature, so it is necessary to consider the layout of the mold and the reactor. There was a problem that there was.
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、還元性物質の活性を損なうことなく溶湯に還元性物質を効果的に作用させることを可能とし、これによって好適な還元鋳造を可能にする還元鋳造方法および還元鋳造装置を提供するにある。 Therefore, the present invention has been made to solve these problems, and the object of the present invention is to allow the reducing substance to effectively act on the molten metal without impairing the activity of the reducing substance, Accordingly, it is an object of the present invention to provide a reduction casting method and a reduction casting apparatus that enable suitable reduction casting.
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
すなわち、給湯筒を備えた給湯槽と、ゲートおよび該ゲートに連通するキャビティを備えた成形型とを有し、給湯槽に貯留されている溶湯を加圧しおよび/またはキャビティ内を減圧することにより、給湯筒、ゲートを介して溶湯をキャビティ内に充填する際に、溶湯に還元性物質を作用させ溶湯表面の酸化被膜を還元しつつキャビティ内に溶湯を充填して鋳造する鋳造装置であって、前記給湯筒とゲートとを相対的に接離動させる接離動機構と、前記給湯筒の開口端側および前記ゲートの開口端側の外周囲を囲み、給湯筒とゲートとの間を外部に対して気密に遮蔽する遮蔽手段と、該遮蔽手段を気密に貫通すると共に、前記遮蔽手段により囲まれた空間内に還元性物質を導入する導入路とを具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement.
That is, by having a hot water tank provided with a hot water supply cylinder and a mold having a gate and a cavity communicating with the gate, pressurizing the molten metal stored in the hot water tank and / or reducing the pressure in the cavity A casting apparatus that fills and casts molten metal into the cavity while reducing the oxide film on the surface of the molten metal by applying a reducing substance to the molten metal when filling the molten metal into the cavity through the hot water supply pipe and the gate. A contact / separation mechanism for moving the hot water supply tube and the gate relative to each other, and surrounding an outer periphery of the open end side of the hot water supply tube and the open end side of the gate, and between the hot water supply tube and the gate. A shielding means for shielding airtightly, and an introduction path for airtightly penetrating the shielding means and for introducing a reducing substance into a space surrounded by the shielding means.
また、前記遮蔽手段は、一端側が前記ゲート側に固定され、他端側が給湯槽側に固定され、前記給湯筒のゲートに対して相対的に移動する際該移動に伴い伸縮する伸縮可能な遮蔽手段であることを特徴とする。
あるいは、前記遮蔽手段は、一端側が前記ゲート側に固定され、他端側が給湯槽側に固定された遮蔽手段であり、前記給湯筒は前記給湯槽に対して移動自在に設けられて前記ゲートに液密に連結可能であることを特徴とする。
Further, the shielding means has one end side fixed to the gate side and the other end side fixed to the hot water tank side, and expands and contracts with the movement when moving relative to the gate of the hot water cylinder. It is a means.
Alternatively, the shielding means is shielding means in which one end side is fixed to the gate side and the other end side is fixed to the hot water tank side, and the hot water cylinder is provided movably with respect to the hot water tank and is connected to the gate. The liquid-tight connection is possible.
また、前記導入路は、前記遮蔽手段により囲まれた空間内で進退動可能なように、前記遮蔽手段に対して気密にスライド可能に設けられていることを特徴とする。
また、前記導入路は、前記遮蔽手段により囲まれた空間内に反応性ガスを導入する導入路と、金属粉末を導入する導入路とを具備することを特徴とする。
Further, the introduction path is provided to be airtightly slidable with respect to the shielding means so as to be able to advance and retreat within a space surrounded by the shielding means.
In addition, the introduction path includes an introduction path for introducing a reactive gas into a space surrounded by the shielding means, and an introduction path for introducing metal powder.
また、本発明に係る還元鋳造方法は、上記還元鋳造装置を用いる還元鋳造方法であって、前記接離動機構により前記給湯筒をゲートに対して相対的に離反させる工程と、前記遮蔽手段により囲まれた空間内に前記導入路から還元性物質を供給する工程と、次いで前記給湯筒と前記ゲートとを液密に結合する工程と、給湯槽に貯留されている溶湯を加圧し及び/又はキャビティ内を減圧することにより、給湯筒、ゲートを介して溶湯をキャビティ内に充填し、その際に溶湯に前記還元性物質を作用させ溶湯表面の酸化被膜を還元しつつキャビティ内に溶湯を充填して鋳造する工程とを具備することを特徴とする。 Further, the reduction casting method according to the present invention is a reduction casting method using the above reduction casting apparatus, the step of moving the hot water supply tube relative to the gate by the contact / separation mechanism, and the shielding means. A step of supplying a reducing substance from the introduction path into the enclosed space, a step of liquid-tightly coupling the hot water supply cylinder and the gate, pressurizing the molten metal stored in the hot water tank, and / or By reducing the pressure inside the cavity, the molten metal is filled into the cavity via the hot water supply cylinder and gate, and at that time, the reducing material is allowed to act on the molten metal to reduce the oxide film on the molten metal, and the molten metal is filled into the cavity. And a casting step.
また、前記遮蔽手段により囲まれた空間内に導入された還元性物質を溶湯の熱により活性化することを特徴とする。
また、前記遮蔽手段により囲まれた空間内に導入された反応性ガスと金属粉末とを溶湯の熱により反応させて還元性物質を生成させることを特徴とする。
また、溶湯としてアルミニウム又はアルミニウム合金の溶湯を用い、還元性物質としてマグネシウム窒素化合物を用いることを特徴とする。
In addition, the reducing substance introduced into the space surrounded by the shielding means is activated by the heat of the molten metal.
The reducing gas may be generated by reacting the reactive gas introduced into the space surrounded by the shielding means with the metal powder by the heat of the molten metal.
Further, a molten aluminum or aluminum alloy is used as the molten metal, and a magnesium nitrogen compound is used as the reducing substance.
本発明に係る還元鋳造方法および還元鋳造装置によれば、上述したように、給湯筒あるいは成形型のキャビティに還元性物質を供給した後、給湯筒から溶湯をキャビティに注入して鋳造するから、還元性物質が給湯筒内で溶湯の熱によって加熱されて活性化され、キャビティに注入される溶湯の表面に形成される酸化被膜を効果的に還元することができ、溶湯の流動性を高めて湯周り性を良好とし、高品質の還元鋳造を行うことが可能になる。また、溶湯の流動性が良好になることから型温を下げて溶湯を高速凝固させて鋳造することも可能となり、効率的でかつ高品質の鋳造が可能になる。また、還元性物質は給湯筒内の溶湯自身の熱で加熱されるから、還元性物質を加熱するための加熱炉を別に用意する必要がなく、省エネルギー化を図ることができるとともに、成形型のレイアウトを容易にすることができる等の著効を奏する。 According to the reduction casting method and the reduction casting apparatus according to the present invention, as described above, after supplying the reducing substance to the hot water supply cylinder or the cavity of the mold, the molten metal is poured into the cavity from the hot water supply pipe and cast. The reducing substance is heated and activated by the heat of the molten metal in the hot water supply cylinder, and the oxide film formed on the surface of the molten metal injected into the cavity can be effectively reduced, and the fluidity of the molten metal is increased. This makes it possible to perform hot casting and to perform high-quality reduction casting. In addition, since the fluidity of the molten metal becomes good, it is possible to cast the molten metal at a high speed by lowering the mold temperature, which enables efficient and high quality casting. In addition, since the reducing substance is heated by the heat of the molten metal itself in the hot water supply cylinder, it is not necessary to prepare a separate heating furnace for heating the reducing substance, which can save energy and There are significant effects such as easy layout.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面とともに詳細に説明する。
図1は本発明に係る鋳造装置10の全体構成を示す説明図である。本実施形態の鋳造装置10はLPD(低圧ダイキャスティング)によるアルミニウム鋳造に用いるものである。
図1で、12は成形型、12aは成形型12に設けられたキャビティである。14はキャビティ12aに連通して設けた真空吸引装置である。16は溶湯18の給湯槽であり、20は給湯槽16と成形型12とを連通させる給湯筒である。
給湯筒20は、ラックとピニオン等からなる接離動機構(図示せず)によって、給湯槽16に対して上下動するようになっている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of a
In FIG. 1, 12 is a mold, and 12 a is a cavity provided in the
The hot
LPD装置では、給湯槽16の上方に成形型12を配置し、給湯槽16内の溶湯18に圧力を加えることにより、給湯筒20を経由して給湯槽16に貯溜されている溶湯18がキャビティ12aに充填されて鋳造される。この鋳造の際には、図2に示すように、図示しない接離動機構により給湯筒20が上昇され、給湯筒20が成形型12のゲート12bに液密に当接(連結)した状態で、溶湯がキャビティ12aに注入される。なお、真空吸引装置14から真空吸引し、キャビティ12a内を減圧して給湯筒20からキャビティ12aに溶湯18を充填する方法を併用することもできる。
In the LPD device, the
本実施形態の鋳造装置10において特徴とする構成は、給湯筒20の開口端側およびゲート12bの開口端側の外周囲を囲み、給湯筒20とゲート12bとの間を外部に対して気密に遮蔽する遮蔽手段22と、遮蔽手段22を気密に貫通すると共に、遮蔽手段22により囲まれた空間23内に還元性物質(マグネシウム窒素化合物:Mg3N2)26を導入する導入路24とを設け、該空間23内に供給された還元性物質が溶湯18の熱によって加熱されるようにして鋳造する点にある。
The characteristic feature of the
遮蔽手段22は筒状をなし、一端側がゲート12bを囲むようにして成形型12の下面に固定され、他端側が給湯筒20を囲むようにして給湯槽16の上面に固定されている。
導入路24は、先端側が空間23内で進退動可能なように、遮蔽手段22に対して気密にスライド可能に設けられている。導入路24の先端側は下方に向けて屈曲され、前進位置で給湯筒20の開口端内に向けて還元性物質を噴出可能に設けられている。導入路24は、給湯筒20が上昇するときは空間23内で後退して(図2参照)、給湯筒20の上昇の邪魔にならないようにされている。
The shielding means 22 has a cylindrical shape, and is fixed to the lower surface of the
The
また、25も導入路であり、空間23内にアルゴンガスなどの不活性ガスを導入するようになっている。この導入路25も先端側が空間23内で進退動可能なように、遮蔽手段22に対して気密にスライド可能に設けられている。導入路24には配管27を介して還元性物質26を収納した容器28が連通し、容器28はバルブ30および配管32を介してアルゴンガスボンベ34に接続する。また、導入路25と配管32とは、バルブ38を介して配管36によって接続されている。
なお、両導入路24、25の進退動機構は、シリンダ装置など適宜機構を採用できる。
In addition, a mechanism such as a cylinder device can be appropriately adopted as the advancing / retracting mechanism of the both
本実施形態の鋳造装置10を用いた鋳造操作は以下のようにしてなされる。
まず、給湯筒20は下降されており、両導入路24、25は前進位置にある(図1)。この状態で真空吸引装置14によりキャビティ12aからエアを排気する。このとき、バルブ38を開いてアルゴンガスボンベ34からアルゴンガスを導入路25を介して給湯筒20に送入する。これによって給湯筒20の内部及びキャビティ12aにアルゴンガスが充填され、給湯筒20およびキャビティ12aの内部が非酸化性雰囲気となる。真空吸引装置14を使用せず、アルゴンガスによって給湯筒20とキャビティ12a内のエアをパージすることも可能であるが、真空吸引装置14を使用する方が効率的である。
給湯筒20およびキャビティ12aにアルゴンガスを充填させた後、バルブ38を閉じる。
The casting operation using the
First, the hot
After the hot
次に、給湯筒20に還元性物質26を導入する。すなわち、バルブ30を開き、アルゴンガスボンベ34のアルゴンガス圧を利用して、還元性物質26を容器28から配管27、導入路24を介して空間23内に送出し、アルゴンガス圧を利用して給湯筒20内に噴射させる。容器28にはアルゴンガス圧を利用して1回の噴射で使用する分量の還元性物質26を収納しておけばよい。
アルゴンガス圧を利用して還元性物質26を給湯筒20に噴射することによって、還元性物質26は給湯筒20の内部に充満するとともに、空間23内および成形型12のキャビティ12aにも送入される。
Next, the reducing
By injecting the reducing
アルゴンガス圧を利用して給湯筒20の内部に還元性物質26を噴射させることにより、還元性物質26は気体状になって給湯筒20の内部に充満するようになり、給湯槽16に収納されている溶湯18の熱によって容易に加熱される。また、給湯筒20に送入された還元性物質26は成形型12のキャビティ12a内にも進入するようになる。なお、給湯槽16ではアルミニウムの溶湯18は740℃程度に加熱されている。
By injecting the reducing
アルゴンガス圧を利用して容器28から還元性物質26を給湯筒20に噴射させた後、バルブ30を閉じ、導入路24、25を後退させる。次に、給湯筒20を上昇させ、図2に示すように給湯筒20をゲート12bに液密に連結する。この状態で給湯槽16に貯溜されているアルミニウムの溶湯18に圧力を加えて、給湯筒20内にアルミニウムの溶湯18を押し上げ、さらにゲート12bを通じてキャビティ12a内に溶湯を導入する。
After the reducing
上述したように、給湯筒20に供給された還元性物質(マグネシウム窒素化合物:Mg3N2)26は、アルミニウムの溶湯18の熱によって給湯筒20内で加熱され、十分に活性化された状態となっている。したがって、給湯筒20内で押し上げられるアルミニウムの溶湯18に対して還元性物質26が効果的に作用し、アルミニウムの溶湯18の表面に形成される酸化被膜を効果的に還元することが可能となる。この結果、給湯筒20からキャビティ12aに充填される溶湯18の流動性が良好になり、キャビティ12aには流動性の高い状態でアルミニウムの溶湯18が注入されることになる。
As described above, the reducing substance (magnesium nitrogen compound: Mg 3 N 2 ) 26 supplied to the hot
給湯筒20に供給されていた還元性物質26は、一部は給湯筒20内でアルミニウムの溶湯18と還元作用をなすものの、残りは、アルミニウムの溶湯18に押されるようにしてキャビティ12aに送入される。
先にキャビティ12aに送入されていた還元性物質26は、アルミニウムの溶湯18の熱によって加熱されて活性化しているし、給湯筒20からアルミニウムの溶湯18とともにキャビティ12aに送入される還元性物質26も活性化された状態にあるから、キャビティ12aにアルミニウムの溶湯18を充填する際にも、還元性物質26による還元作用が十分に作用することとなり、アルミニウムの溶湯18の流動性を十分に確保してキャビティ12aに溶湯18を充填することが可能となる。
A part of the reducing
The reducing
本実施形態の鋳造装置10の場合には、溶湯18がキャビティ12aに注入される直前段階である給湯筒20内で還元性物質(マグネシウム窒素化合物:Mg3N2)26が加熱されて十分に活性化された状態になるから、溶湯18の流動性を良好にする目的として使用する還元性物質26の作用としてはもっとも有効に機能するレイアウトとなっており、キャビティ12a内においても還元性物質26の還元作用が有効に作用するようになっている。
したがって、成形型12を塗型レスとし、水冷によって型温を下げ、あるいは熱伝導性の良い表面処理を施すことによって、鋳造品の品質を劣化させることなく高速凝固が可能な鋳造方法として提供することが可能になる。
In the case of the
Therefore, by providing the
上述したように、本実施形態の鋳造装置では給湯槽16に貯溜されている溶湯18の熱を利用して還元性物質26を活性化しており、特別な熱源を使用する必要がなく、省エネルギー化を図ることができる点においても有用である。
As described above, in the casting apparatus of the present embodiment, the reducing
図3は、本発明に係る鋳造装置10の第2の実施の形態を示す説明図である。上記実施の形態と同一の部材は同一符号をもって示し、説明を省略する。
本実施の形態では、給湯筒20に、マグネシウム粉末を導入路25から導入し、また導入路24から反応性ガスとしての窒素ガスを導入して、給湯筒20の内部で還元性物質を生成するようにしている。図3において、40は、アルゴンガスボンベ、44はマグネシウム粉末が収容されているタンク、47は窒素ガスボンベである。
FIG. 3 is an explanatory view showing a second embodiment of the
In the present embodiment, magnesium powder is introduced into the hot
まず、バルブ43を開き、バルブ45を閉じることによって、アルゴンガスボンベ40から、配管41、42、導入路25を通じてアルゴンガスを給湯筒20、キャビティ12a内に導入する。次いで、バルブ43を閉じ、バルブ45を開くことによって、タンク44内のマグネシウム粉末をアルゴンガス流に乗せて配管46、導入路25を通じて給湯筒20内に導入する。またこれと同時に、窒素ガスを、バルブ49を開いて窒素ガスボンベ47から配管48、導入路24を通じて給湯筒20内に導入する。マグネシウム金属は700℃〜850℃で昇華してマグネシウムガスとなる。このマグネシウムガスと窒素ガスとが反応して、給湯筒20の内部でマグネシウム窒素化合物が生成し、キャビティ12a内にも流入する。
First, by opening the
このようにして、給湯筒20内、キャビティ12a内にマグネシウム窒素化合物を生成させた後、給湯筒20を上昇させ(図3)、給湯筒20をゲート12bに液密に連結する。この状態で給湯槽16に貯溜されているアルミニウムの溶湯18に圧力を加えて、給湯筒20内にアルミニウムの溶湯18を押し上げ、さらにゲート12bを通じてキャビティ12a内に溶湯を導入するのである。
In this way, after the magnesium nitrogen compound is generated in the hot
図4、図5は、本発明に係る鋳造装置の第3の実施形態を示す説明図である。 本実施の形態では、図4に示すように、遮蔽手段22を多数の筒状体を嵌合させて構成している。そして、隣接する筒状体同士が互いにスライド可能に進退動するように設けることで、遮蔽手段22を上下方向に伸縮自在な筒状となるように形成している。
そして、本実施の形態では、給湯槽16と給湯筒22とを固定して設け、給湯槽16および給湯筒22をゲート12bに対して接離動するように設けている。この接離動に併せて遮蔽手段22が伸縮するのである。なお、成形型12側を給湯槽16側に向けて接離動するように設けてもよいし、あるいは成形型12および給湯槽16の双方を接離動させるように設けてもよい。
その他の構成は図1および図2に示したものと同一であるので説明を省略する。
4 and 5 are explanatory views showing a third embodiment of the casting apparatus according to the present invention. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the shielding means 22 is configured by fitting a large number of cylindrical bodies. The shielding means 22 is formed in a cylindrical shape that can be expanded and contracted in the vertical direction by providing adjacent cylindrical bodies so that they can slide forward and backward.
In the present embodiment, the
Other configurations are the same as those shown in FIG. 1 and FIG.
本実施の形態では、まず、図示しない接離動機構により給湯筒20をゲート12bに対して離反するように移動させる。したがって、遮蔽手段22は伸びる。
また、両導入路24、25を前進させ、前記と同様にして、真空吸引装置14を作動させ、アルゴンガスを導入路25から空間23、給湯筒20、さらにはキャビティ12a内に導入する。次いで、導入路24から還元性物質26を給湯筒20内に導入するのである。これにより還元性物質26は、給湯筒20内、空間23内、キャビティ12a内にも充満される。
In the present embodiment, first, the hot
Further, both the
次いで、図5に示すように、両導入路24、25を後退させ、接離動機構を駆動して給湯筒20とゲート12bとを相対的に接近させ(遮蔽手段22は縮む)、当接させて液密に連結する。この状態で給湯槽16に貯溜されているアルミニウムの溶湯18に圧力を加えて、給湯筒20内にアルミニウムの溶湯18を押し上げ、さらにゲート12bを通じてキャビティ12a内に溶湯を導入する。
Next, as shown in FIG. 5, both
給湯筒20に供給された還元性物質(マグネシウム窒素化合物:Mg3N2)26は、アルミニウムの溶湯18の熱によって給湯筒20内で加熱され、十分に活性化された状態となっている。したがって、給湯筒20内で押し上げられるアルミニウムの溶湯18に対して還元性物質26が効果的に作用し、アルミニウムの溶湯18の表面に形成される酸化被膜を効果的に還元することが可能となる。この結果、給湯筒20からキャビティ12aに充填される溶湯18の流動性が良好になり、キャビティ12aには流動性の高い状態でアルミニウムの溶湯18が注入されることになる。
The reducing substance (magnesium nitrogen compound: Mg 3 N 2 ) 26 supplied to the hot
給湯筒20に供給されていた還元性物質26は、一部は給湯筒20内でアルミニウムの溶湯18と還元作用をなすものの、残りは、アルミニウムの溶湯18に押されるようにしてキャビティ12aに送入される。
先にキャビティ12aに送入されていた還元性物質26は、アルミニウムの溶湯18の熱によって加熱されて活性化しているし、給湯筒20からアルミニウムの溶湯18とともにキャビティ12aに送入される還元性物質26も活性化された状態にあるから、キャビティ12aにアルミニウムの溶湯18を充填する際にも、還元性物質26による還元作用が十分に作用することとなり、アルミニウムの溶湯18の流動性を十分に確保してキャビティ12aに溶湯18を充填することが可能となる。
A part of the reducing
The reducing
本実施形態の場合も、給湯筒20内に還元性物質26を注入するかわりに、マグネシウム粉末と、窒素ガス等の反応性ガスとを個別に注入し、キャビティ12aおよび給湯筒20内で還元性物質を生成させて還元鋳造するようにすることもできる。
Also in this embodiment, instead of injecting the reducing
10 鋳造装置
12 成形型
12a キャビティ
12b ゲート
14 真空吸引装置
16 給湯槽
18 溶湯
20 給湯筒
22 遮蔽手段
23 空間
24 導入路
25 導入路
26 還元性物質
34 アルゴンガスボンベ
40 アルゴンガスボンベ
46 タンク
47 窒素ガスボンベ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記給湯筒とゲートとを相対的に接離動させる接離動機構と、
前記給湯筒の開口端側および前記ゲートの開口端側の外周囲を囲み、給湯筒とゲートとの間を外部に対して気密に遮蔽する遮蔽手段と、
該遮蔽手段を気密に貫通すると共に、前記遮蔽手段により囲まれた空間内に還元性物質を導入する導入路とを具備することを特徴とする還元鋳造装置。 A hot water supply tank having a hot water supply pipe and a mold having a gate and a cavity communicating with the gate, and pressurizing the molten metal stored in the hot water tank and / or depressurizing the inside of the cavity, thereby supplying hot water When filling the cavity with the molten metal through the cylinder and the gate, a casting apparatus for casting the molten metal in the cavity while reducing the oxide film on the surface of the molten metal by acting a reducing substance on the molten metal,
A contact / separation mechanism for moving the hot water supply tube and the gate relative to each other.
Shielding means that surrounds the outer periphery of the open end side of the hot water supply cylinder and the open end side of the gate, and shields the space between the hot water supply pipe and the gate from the outside.
A reduction casting apparatus characterized by comprising an introduction path for airtightly penetrating the shielding means and introducing a reducing substance into a space surrounded by the shielding means.
前記給湯筒は前記給湯槽に対して移動自在に設けられて前記ゲートに液密に連結可能であることを特徴とする請求項1記載の還元鋳造装置。 The shielding means is a shielding means in which one end side is fixed to the gate side and the other end side is fixed to the hot water tank side,
2. The reduction casting apparatus according to claim 1, wherein the hot water supply cylinder is provided movably with respect to the hot water supply tank and can be liquid-tightly connected to the gate.
前記接離動機構により前記給湯筒をゲートに対して相対的に離反させる工程と、
前記遮蔽手段により囲まれた空間内に前記導入路から還元性物質を供給する工程と、
次いで前記給湯筒と前記ゲートとを液密に結合する工程と、
給湯槽に貯留されている溶湯を加圧し及び/又はキャビティ内を減圧することにより、給湯筒、ゲートを介して溶湯をキャビティ内に充填し、その際に溶湯に前記還元性物質を作用させ溶湯表面の酸化被膜を還元しつつキャビティ内に溶湯を充填して鋳造する工程とを具備することを特徴とする還元鋳造方法。 A reduction casting method using the reduction casting apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A step of separating the hot water supply tube relative to the gate by the contact / separation mechanism;
Supplying a reducing substance from the introduction path into the space surrounded by the shielding means;
Next, a step of liquid-tightly coupling the hot water supply cylinder and the gate;
By pressurizing the molten metal stored in the hot water tank and / or depressurizing the cavity, the molten metal is filled into the cavity through the hot water cylinder and the gate, and the reducing substance is allowed to act on the molten metal at that time. And a step of casting the molten metal in the cavity while reducing the surface oxide film.
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