JP2007319936A - Casting device and casting method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a casting device where the whole of the device is effectively miniaturized, also, a desired casting operation can be efficiently performed, and further, the setup change of a die can be facilitated. <P>SOLUTION: The casting device 20 is provided with: a die 21 for casting molding; and a metal particulate generation mechanism 22 and a high temperature gas generation mechanism 24 directly connected to the die 21 freely attachable/detachable, respectively. The metal particulate generation mechanism 22 is provided with: a metal holding part 30 to be stored with magnesium 26; a cylindrical part 32 for feeding the magnesium 26 with gaseous argon; a gaseous argon flow rate control part 34 for controlling the flow rate of the gaseous argon fed to the cylindrical part 32; and a gaseous argon heating control part 36 for heating the gaseous argon fed to the cylindrical part 32 to a prescribed temperature. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属溶湯を金型のキャビティに注湯して鋳造品を得るための鋳造装置に関する。   The present invention relates to a casting apparatus for pouring molten metal into a mold cavity to obtain a cast product.

例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金(以下、単にアルミニウムという)の溶湯を鋳造成形用金型内のキャビティに注湯することにより、種々のアルミニウム部品を鋳造する作業が広く行われている。   For example, various aluminum parts are cast widely by pouring a molten aluminum or aluminum alloy (hereinafter simply referred to as aluminum) into a cavity in a casting mold.

ところで、アルミニウム部品の鋳造工程では、キャビティに注湯されるアルミニウムの溶湯表面に酸化被膜が生成され易い。このため、アルミニウムの溶湯の表面張力が大きくなり、前記溶湯の流動性等が低下し、種々の鋳造欠陥が発生するという問題が指摘されている。   By the way, in the casting process of aluminum parts, an oxide film is easily generated on the surface of the molten aluminum poured into the cavity. For this reason, it has been pointed out that the surface tension of the molten aluminum increases, the fluidity of the molten metal decreases, and various casting defects occur.

そこで、例えば、特許文献1に開示されている還元鋳造用成形型が使用されている。具体的には、図8に示すように、金型1は、成形用キャビティ1aを設けるとともに、このキャビティ1aには、注湯槽2に貯留されているアルミニウム溶湯3が孔部4を介して注湯自在である。   Therefore, for example, a reduction casting mold disclosed in Patent Document 1 is used. Specifically, as shown in FIG. 8, the mold 1 is provided with a molding cavity 1 a, and the molten aluminum 3 stored in the pouring tank 2 is poured into the cavity 1 a through the hole 4. Hot water is free.

金型1には、配管5を介して窒素ガスボンベ6が接続される一方、アルゴンガスボンベ7は、配管8を介して加熱炉9に接続されている。アルゴンガスボンベ7は、配管10を介してマグネシウム粉末が使用されているタンク11に接続され、このタンク11は、配管12を介して配管8に接続されている。   A nitrogen gas cylinder 6 is connected to the mold 1 via a pipe 5, while an argon gas cylinder 7 is connected to a heating furnace 9 via a pipe 8. The argon gas cylinder 7 is connected to a tank 11 in which magnesium powder is used via a pipe 10, and the tank 11 is connected to a pipe 8 via a pipe 12.

加熱炉9は、ヒータ13を介して炉内温度を所定の温度に加熱可能に構成されており、この加熱炉9は、配管14およびパイプ15を介してキャビティ1aに連通している。   The heating furnace 9 is configured to be able to heat the furnace temperature to a predetermined temperature via a heater 13, and the heating furnace 9 communicates with the cavity 1 a via a pipe 14 and a pipe 15.

このような構成において、まず、窒素ガスボンベ6から配管5を介して金型1のキャビティ1aに窒素ガスが注入され、このキャビティ1a内の空気を前記窒素ガスによってパージする。このため、キャビティ1a内は、実質的に非酸素雰囲気となっている。一方、アルゴンガスボンベ7から配管8を介して加熱炉9内にアルゴンガスが注入される。従って、この加熱炉9内は、無酸素状態となっている。   In such a configuration, first, nitrogen gas is injected from the nitrogen gas cylinder 6 into the cavity 1a of the mold 1 through the pipe 5, and the air in the cavity 1a is purged with the nitrogen gas. For this reason, the cavity 1a has a substantially non-oxygen atmosphere. On the other hand, argon gas is injected into the heating furnace 9 from the argon gas cylinder 7 through the pipe 8. Therefore, the inside of the heating furnace 9 is in an oxygen-free state.

次いで、アルゴンガスボンベ7から配管10を介してタンク11内にアルゴンガスが供給され、このタンク11内のマグネシウム粉末を配管8から加熱炉9内に送り込む。その際、加熱炉9では、ヒータ13によりマグネシウム粉末が昇華する温度以上の炉内温度に加熱されている。これにより、加熱炉9に送り込まれたマグネシウム粉末は、昇華してマグネシウムガスとなり、このマグネシウムガスが配管14からパイプ15を介してキャビティ1a内に注入される。さらに、キャビティ1aには、窒素ガスボンベ6から窒素ガスが注入される。   Next, argon gas is supplied into the tank 11 from the argon gas cylinder 7 through the pipe 10, and the magnesium powder in the tank 11 is sent into the heating furnace 9 from the pipe 8. In that case, in the heating furnace 9, it is heated by the heater 13 to the furnace temperature more than the temperature which magnesium powder sublimates. Thereby, the magnesium powder sent to the heating furnace 9 is sublimated to become magnesium gas, and this magnesium gas is injected into the cavity 1 a from the pipe 14 through the pipe 15. Further, nitrogen gas is injected from the nitrogen gas cylinder 6 into the cavity 1a.

このため、キャビティ1aでは、マグネシウムガスと窒素ガスとが反応して窒化マグネシウム(Mg32)が生成される。この窒化マグネシウムは、キャビティ1aの内壁面に粉体として析出される。 For this reason, in the cavity 1a, magnesium gas and nitrogen gas react to produce magnesium nitride (Mg 3 N 2 ). This magnesium nitride is deposited as powder on the inner wall surface of the cavity 1a.

そこで、注湯槽2内のアルミニウム溶湯3が、孔部4からキャビティ1a内に注湯される。窒化マグネシウムは活性物質であり、アルミニウム溶湯3がキャビティ1a内でこの窒化マグネシウムと接触することによって、前記アルミニウム溶湯3の表面の酸化被膜から酸素が除去される。これにより、アルミニウム溶湯3の表面が純粋なアルミニウムに還元される。   Therefore, the molten aluminum 3 in the pouring tank 2 is poured from the hole 4 into the cavity 1a. Magnesium nitride is an active substance, and oxygen is removed from the oxide film on the surface of the molten aluminum 3 when the molten aluminum 3 comes into contact with the magnesium nitride in the cavity 1a. Thereby, the surface of the molten aluminum 3 is reduced to pure aluminum.

特開2001−321920号公報JP 2001-321920 A

しかしながら、上記の従来技術では、ヒータ13が設けられた加熱炉9を備えており、装置全体が相当に大型であるという問題がある。従って、マグネシウムガスの反応に必要な熱量が増大するおそれがある。しかも、加熱炉9内で生成されたマグネシウムガスをキャビティ1aに注入するために、比較的長尺な配管14が必要である。さらに、金型1には、配管5、14およびパイプ15等が接続されている。これにより、金型1の交換時の段取り換え工程が多く、作業が繁雑であるという問題がある。   However, the above-described prior art includes the heating furnace 9 provided with the heater 13, and there is a problem that the entire apparatus is considerably large. Therefore, there is a possibility that the amount of heat required for the reaction of magnesium gas increases. Moreover, in order to inject the magnesium gas generated in the heating furnace 9 into the cavity 1a, a relatively long pipe 14 is required. Furthermore, pipes 5 and 14 and a pipe 15 are connected to the mold 1. Thereby, there are many setup change processes at the time of exchange of metallic mold 1, and there is a problem that work is complicated.

本発明はこの種の問題を解決するものであり、装置全体を有効に小型化するとともに、所望の鋳造作業を効率的に遂行することができ、しかも金型の段取り換えが容易な鋳造装置を提供することを目的とする。   The present invention solves this type of problem, and it is possible to effectively reduce the size of the entire apparatus, efficiently perform a desired casting operation, and easily change the mold setup. The purpose is to provide.

本発明に係る鋳造装置では、金属溶湯をキャビティに供給して鋳造品を得る金型に、金属微粒子を生成した直後に前記金属微粒子を前記キャビティに直接導入する微粒子発生機構と、前記金属微粒子と反応して前記金属溶湯よりも酸素に対して活性な活性物質(以下、酸化し易い物質ともいう)を生成するための反応性ガスを、前記キャビティに供給する反応性ガス供給機構とが、それぞれ異なる供給部位に対応して直結されている。   In the casting apparatus according to the present invention, a metal particle generating mechanism that directly introduces the metal fine particles into the cavity immediately after generating the metal fine particles in a mold for supplying a molten metal to the cavity to obtain a cast product, and the metal fine particles; A reactive gas supply mechanism that supplies a reactive gas for generating an active substance (hereinafter also referred to as an oxidizable substance) that is more active against oxygen than the molten metal to the cavity, Directly connected to different supply sites.

このため、まず、キャビティには、微粒子発生機構から生成直後の金属微粒子が導入されるとともに、反応性ガス供給機構から反応性ガスが供給され、前記金属微粒子と前記反応性ガスとが反応して活性物質が生成される。次いで、キャビティに金属溶湯が注湯されると、活性物質が前記キャビティ内の酸素と優先的に結合し金属溶湯表面の酸化を有効に抑制することができる。従って、金属溶湯の流動性等を維持することが可能になり、良好な鋳造作業を円滑に行うことができる。   Therefore, first, metal fine particles immediately after generation are introduced into the cavity from the fine particle generation mechanism, and a reactive gas is supplied from the reactive gas supply mechanism so that the metal fine particles react with the reactive gas. An active substance is produced. Next, when the molten metal is poured into the cavity, the active substance is preferentially combined with oxygen in the cavity, and oxidation of the molten metal surface can be effectively suppressed. Therefore, it becomes possible to maintain the fluidity of the molten metal, and a good casting operation can be performed smoothly.

しかも、微粒子発生機構が金型に直結されており、金属微粒子用の配管路が不要になるとともに、従来の大型な加熱炉が不要になる。これにより、装置全体の小型化および簡素化が容易に図られるとともに、反応に必要な熱量が削減される。さらにまた、微粒子発生機構および反応性ガス供給機構を金型に対して着脱することにより、例えば、金型交換時の段取り換え工程が有効に削減され、作業の効率化が図られる。   In addition, since the fine particle generation mechanism is directly connected to the mold, a pipe for metal fine particles is not required, and a conventional large heating furnace is not required. As a result, the entire apparatus can be easily reduced in size and simplified, and the amount of heat required for the reaction can be reduced. Furthermore, by attaching / detaching the fine particle generation mechanism and the reactive gas supply mechanism to / from the mold, for example, the step change process at the time of replacing the mold is effectively reduced, and the work efficiency is improved.

ここで、例えば、金属溶湯がアルミニウム溶湯であり、金属微粒子がマグネシウム微粒子であり、反応性ガスが窒素ガスであり、活性物質が窒化マグネシウム(Mg32)であるとともに、この窒化マグネシウムは、反応によってMg32微粒子となっている。このMg32微粒子は、酸化し易い物質であり、アルミニウム鋳造に使用されるアルミニウム溶湯よりも酸素と優先的に結合し、前記アルミニウム溶湯の酸化を有効に抑制することができる。 Here, for example, the molten metal is molten aluminum, the fine metal particles are fine magnesium particles, the reactive gas is nitrogen gas, and the active substance is magnesium nitride (Mg 3 N 2 ). The reaction results in Mg 3 N 2 fine particles. These Mg 3 N 2 fine particles are a substance that is easily oxidized, and are preferentially bonded to oxygen rather than the molten aluminum used for aluminum casting, and can effectively suppress oxidation of the molten aluminum.

また、金属溶湯をキャビティに供給して鋳造品を得る金型に、反応ユニットが直結されるとともに、前記反応ユニットには、金属微粒子を生成する微粒子発生機構と、前記金属微粒子と反応して前記金属溶湯よりも酸素に対して活性な活性物質を生成する反応性ガスを供給する反応性ガス供給機構とが連結されている。   In addition, a reaction unit is directly connected to a mold for supplying a molten metal to the cavity to obtain a cast product, and the reaction unit includes a fine particle generation mechanism for generating metal fine particles, and a reaction with the metal fine particles to A reactive gas supply mechanism that supplies a reactive gas that generates an active substance more active than oxygen than the molten metal is connected.

そこで、まず、反応ユニットには、微粒子発生機構から生成直後の金属微粒子が導入されるとともに、反応性ガス供給機構から反応性ガスが供給され、前記金属微粒子と前記反応性ガスとが反応して活性物質が生成される。次いで、反応ユニットからキャビティに活性物質が供給される一方、前記キャビティに金属溶湯が注湯される。このため、活性物質がキャビティ内の酸素と優先的に結合し、金属溶湯表面の酸化を有効に抑制して金属溶湯の流動性等を維持することが可能になり、良好な鋳造作業を円滑に行うことができる。   Therefore, first, the metal fine particles immediately after generation are introduced into the reaction unit from the fine particle generation mechanism, and the reactive gas is supplied from the reactive gas supply mechanism, and the metal fine particles and the reactive gas react with each other. An active substance is produced. Then, the active substance is supplied from the reaction unit to the cavity, and molten metal is poured into the cavity. For this reason, the active substance is preferentially combined with oxygen in the cavity, and it becomes possible to effectively suppress the oxidation of the surface of the molten metal and maintain the fluidity of the molten metal, thereby smoothly performing a good casting operation. It can be carried out.

さらにまた、金属溶湯をキャビティに供給して鋳造品を得る金型に、金属溶湯よりも酸素に対して活性な活性物質を生成した直後に、前記活性物質を前記キャビティに直接導入する活性物質発生機構が直結されている。その際、金属溶湯がアルミニウム溶湯であり、活性物質が窒化マグネシウムまたはマグネシウム微粒子の少なくともいずれかである。   Furthermore, an active substance is generated by directly introducing the active substance into the cavity immediately after generating an active substance that is more active against oxygen than the molten metal in a mold for supplying a molten metal to the cavity to obtain a cast product. The mechanism is directly connected. At that time, the molten metal is a molten aluminum, and the active substance is at least one of magnesium nitride and magnesium fine particles.

このマグネシウム微粒子は、アルミニウム溶湯に比べて酸化し易い物質であり、前記アルミニウム溶湯の酸化を有効に阻止することが可能になる。従って、アルミニウム溶湯が使用される際に、良好な鋳造作業が確実かつ効率的に遂行される。   The magnesium fine particles are a substance that is more easily oxidized than the molten aluminum, and the oxidation of the molten aluminum can be effectively prevented. Therefore, when a molten aluminum is used, a good casting operation is performed reliably and efficiently.

本発明に係る鋳造装置では、キャビティに生成直後の金属微粒子と反応性ガスとが供給されて、酸化し易い物質である活性物質が生成される。このため、活性物質は、キャビティ内の酸素と優先的に結合し、前記キャビティに注湯される金属溶湯表面の酸化を有効に抑制することができる。従って、金属溶湯の流動性等を維持することが可能になり、良好な鋳造作業を円滑に行うことができる。   In the casting apparatus according to the present invention, the metal fine particles and the reactive gas immediately after generation are supplied to the cavity, and an active substance that is a substance that is easily oxidized is generated. For this reason, an active substance couple | bonds preferentially with the oxygen in a cavity, and can suppress the oxidation of the molten metal surface poured into the said cavity effectively. Therefore, it becomes possible to maintain the fluidity of the molten metal, and a good casting operation can be performed smoothly.

しかも、微粒子発生機構が金型に直結されており、金属微粒子用の配管路が不要になるとともに、従来の大型な加熱炉が不要になる。これにより、装置全体の小型化および簡素化が容易に図られるとともに、反応に必要な熱量が削減される。さらに、微粒子発生機構および反応性ガス供給機構を金型に対して着脱することにより、例えば、金型交換時の段取り換え工程が有効に削減され、作業の効率化が図られる。   In addition, since the fine particle generation mechanism is directly connected to the mold, a pipe for metal fine particles is not required, and a conventional large heating furnace is not required. As a result, the entire apparatus can be easily reduced in size and simplified, and the amount of heat required for the reaction can be reduced. Further, by attaching / detaching the fine particle generation mechanism and the reactive gas supply mechanism to / from the mold, for example, the step change process at the time of mold replacement is effectively reduced, and the work efficiency is improved.

また、金型に反応ユニットが直結されており、この反応ユニットに生成直後の金属微粒子と反応性ガスとが供給されて活性物質が生成された後、前記活性物質が前記金型のキャビティに直接導入される。従って、キャビティに所望の活性物質を確実に供給することができ、前記キャビティに注湯される金属溶湯表面の酸化を良好に抑制することが可能になる。   In addition, a reaction unit is directly connected to the mold, and after the active metal is generated by supplying the metal fine particles and the reactive gas immediately after generation to the reaction unit, the active substance is directly in the cavity of the mold. be introduced. Therefore, a desired active substance can be reliably supplied to the cavity, and oxidation of the surface of the molten metal poured into the cavity can be satisfactorily suppressed.

さらにまた、金属溶湯よりも酸素に対して活性な活性物質を生成した直後に、前記活性物質をキャビティに直接導入している。これにより、キャビティに注湯される金属溶湯表面の酸化抑制が効率的に遂行されるとともに、装置の小型化を図ることができる。   Furthermore, the active substance is directly introduced into the cavity immediately after generating the active substance more active against oxygen than the molten metal. Thereby, the oxidation of the surface of the molten metal poured into the cavity is efficiently suppressed, and the apparatus can be downsized.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る鋳造装置20の要部概略構成説明図である。   FIG. 1 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a main part of a casting apparatus 20 according to the first embodiment of the present invention.

鋳造装置20は、鋳造成形用金型21と、それぞれ前記金型21に個別に着脱自在に直結される金属微粒子発生機構22および高温ガス発生機構(反応性ガス供給機構)24とを備える。金属微粒子発生機構22は、粉末状の金属、例えば、マグネシウム26が、例えば、SUS材(ステンレス鋼)製のフィルタ(多孔質体)28a、28bを介して収容される金属保持部30と、前記金属保持部30に設けられ、前記フィルタ28aを透過して前記マグネシウム26に不活性ガス、例えば、アルゴンガスを供給する筒状部32と、前記筒状部32に供給される前記アルゴンガスの流量を制御するアルゴンガス流量制御部34と、前記筒状部32に設けられ、前記マグネシウム26に供給される前記アルゴンガスを所定の温度に加熱するアルゴンガス加熱制御部36とを備える。   The casting apparatus 20 includes a casting mold 21, a metal fine particle generation mechanism 22 and a high-temperature gas generation mechanism (reactive gas supply mechanism) 24 that are individually detachably connected to the mold 21. The metal fine particle generation mechanism 22 includes a metal holding unit 30 in which a powdered metal, for example, magnesium 26 is accommodated via filters (porous bodies) 28a and 28b made of, for example, SUS material (stainless steel), A cylindrical part 32 that is provided in the metal holding part 30 and passes through the filter 28a and supplies an inert gas, for example, argon gas, to the magnesium 26, and a flow rate of the argon gas supplied to the cylindrical part 32 And an argon gas heating control unit 36 provided in the cylindrical part 32 and for heating the argon gas supplied to the magnesium 26 to a predetermined temperature.

金属保持部30は、金型21に対して着脱可能であるとともに、前記金型21内のキャビティ40に連通する。金属保持部30は、貫通する略箱状に構成されており、金型21の孔部40a側には、必要に応じて溶湯逆流防止機構42が装着される。   The metal holding part 30 is detachable from the mold 21 and communicates with the cavity 40 in the mold 21. The metal holding part 30 is formed in a substantially box shape that penetrates, and a molten metal backflow prevention mechanism 42 is attached to the hole 40a side of the mold 21 as necessary.

図1および図2に示すように、溶湯逆流防止機構42は、金型38に固定されるステイ43と、前記ステイ43に対してスライド可能なスライドキー44とを備える。ステイ43には、孔部40aと同軸的に孔部43aが形成されるとともに、スライドキー44には、前記孔部40aと前記孔部43aとを開閉自在な孔部44aが形成されている。なお、金属微粒子発生機構22が、溶湯の逆流を発生するおそれのない部位に配設されている際には、溶湯逆流防止機構42を採用しなくてもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the molten metal backflow prevention mechanism 42 includes a stay 43 fixed to the mold 38 and a slide key 44 slidable with respect to the stay 43. The stay 43 is formed with a hole 43a coaxially with the hole 40a, and the slide key 44 is formed with a hole 44a capable of opening and closing the hole 40a and the hole 43a. In addition, when the metal fine particle generation mechanism 22 is disposed at a portion where there is no possibility of generating a backflow of the molten metal, the molten metal backflow prevention mechanism 42 may not be employed.

金属保持部30内には、例えば、カートリッジ46が交換可能に収容される。図2に示すように、カートリッジ46は、略円筒状のケース48を備えており、このケース48内には、一端部側の底部48aに着座してフィルタ28aが挿入されている。ケース48内では、フィルタ28aとフィルタ28bとの間に、粉末状のマグネシウム26が封入される。ケース48の他端部側の内周には、ねじ溝50が形成されており、このねじ溝50に止めねじ51が螺合している。   For example, the cartridge 46 is accommodated in the metal holding unit 30 in a replaceable manner. As shown in FIG. 2, the cartridge 46 includes a substantially cylindrical case 48, and a filter 28 a is inserted into the case 48 while sitting on the bottom 48 a on one end side. In the case 48, the powdered magnesium 26 is sealed between the filter 28a and the filter 28b. A thread groove 50 is formed on the inner periphery of the case 48 on the other end side, and a set screw 51 is screwed into the thread groove 50.

金属保持部30には、カートリッジ46を着脱するために開閉自在な蓋体30aが設けられている。この蓋体30aは、例えば、金属保持部30に対して図示しない蝶番を介し揺動自在に構成されていてもよく、また、前記金属保持部30に対してスライド可能に構成されていてもよい。   The metal holding unit 30 is provided with a lid 30a that can be opened and closed in order to attach and detach the cartridge 46. For example, the lid 30 a may be configured to be swingable with respect to the metal holding unit 30 via a hinge (not shown), or may be configured to be slidable with respect to the metal holding unit 30. .

金属保持部30には、筒状部32の一端が装着される。この筒状部32内には、発熱体、例えば、電熱線54が配置されており、この電熱線54が前記筒状部32の外部で電流/電圧制御器56を介して電源58に接続され、アルゴンガス加熱制御部36を構成している(図3参照)。   One end of a cylindrical portion 32 is attached to the metal holding portion 30. A heating element, for example, a heating wire 54 is disposed in the cylindrical portion 32, and the heating wire 54 is connected to a power source 58 via a current / voltage controller 56 outside the cylindrical portion 32. The argon gas heating control unit 36 is configured (see FIG. 3).

筒状部32の端部に管路60が接続されており、この管路60には、アルゴンガス流量制御部34を構成するアルゴンガスボンベ62が接続される。アルゴンガスボンベ62は、開閉弁64および流量制御弁65を介して筒状部32に連通自在である。   A pipe line 60 is connected to the end of the cylindrical part 32, and an argon gas cylinder 62 constituting the argon gas flow rate control unit 34 is connected to the pipe line 60. The argon gas cylinder 62 can communicate with the cylindrical portion 32 via the on-off valve 64 and the flow rate control valve 65.

高温ガス発生機構24は、金属微粒子発生機構22と略同様に構成されており、金型21に着脱自在な筒状部66と、窒素ガス流量制御部68と、窒素ガス加熱制御部70とを備えている。窒素ガス加熱制御部70は、筒状部66内に配置される電熱線74と、電流/電圧制御器76と、電源78とを備える。窒素ガス流量制御部68は、筒状部66の他端部に連通する管路80を備え、この管路80は、窒素ガスボンベ82に開閉弁84および流量制御弁86を介して接続される。   The high-temperature gas generation mechanism 24 is configured in substantially the same manner as the metal fine particle generation mechanism 22, and includes a cylindrical portion 66 detachable from the mold 21, a nitrogen gas flow rate control unit 68, and a nitrogen gas heating control unit 70. I have. The nitrogen gas heating control unit 70 includes a heating wire 74 disposed in the cylindrical portion 66, a current / voltage controller 76, and a power source 78. The nitrogen gas flow rate control unit 68 includes a pipe line 80 that communicates with the other end of the cylindrical part 66, and the pipe line 80 is connected to the nitrogen gas cylinder 82 via an on-off valve 84 and a flow rate control valve 86.

このように構成される鋳造装置20の動作について、以下に説明する。   The operation of the casting apparatus 20 configured as described above will be described below.

まず、金属保持部30には、カートリッジ46に保持されて粉末状のマグネシウム26が収容されている。具体的には、金属保持部30の外部において、カートリッジ46を構成するケース48は、底部48aを下方にして配置されており、この底部48aに着座してフィルタ28aが挿入される。次いで、フィルタ28a上に粉末状のマグネシウム26が適宜投入された後、フィルタ28bが挿入される。さらに、ケース48のねじ溝50に止めねじ51が螺合して、カートリッジ46内にマグネシウム26が封入される(図2参照)。   First, the metal holding unit 30 holds the powdered magnesium 26 held by the cartridge 46. Specifically, outside the metal holding part 30, the case 48 constituting the cartridge 46 is arranged with the bottom part 48a facing downward, and the filter 28a is inserted while sitting on the bottom part 48a. Next, after powdery magnesium 26 is appropriately put on the filter 28a, the filter 28b is inserted. Further, the set screw 51 is screwed into the thread groove 50 of the case 48, and the magnesium 26 is sealed in the cartridge 46 (see FIG. 2).

金属保持部30では、蓋体30aが開放方向に揺動またはスライドされ、この金属保持部30内にカートリッジ46が挿入された後、この蓋体30aが閉塞方向に揺動またはスライドされる。これにより、金属保持部30内にカートリッジ46が装填される。   In the metal holding part 30, the lid 30a is rocked or slid in the opening direction, and after the cartridge 46 is inserted into the metal holding part 30, the lid 30a is rocked or slid in the closing direction. As a result, the cartridge 46 is loaded into the metal holding unit 30.

そこで、溶湯逆流防止機構42を構成するスライドキー44の孔部44aを介してステイ43の孔部43aと孔部40aとが開放された状態で、アルゴンガス流量制御部34に先立ってアルゴンガス加熱制御部36が駆動される(図1参照)。このアルゴンガス加熱制御部36では、制御器56により電流/電圧の制御が行われ、電熱線54が発熱して筒状部32の内部が加温される。筒状部32内が所定の温度に至ると、アルゴンガス流量制御部34が駆動される。   Therefore, in the state where the hole 43a and the hole 40a of the stay 43 are opened via the hole 44a of the slide key 44 constituting the molten metal backflow prevention mechanism 42, the argon gas heating is performed prior to the argon gas flow rate control unit 34. The control unit 36 is driven (see FIG. 1). In the argon gas heating control unit 36, current / voltage is controlled by the controller 56, the heating wire 54 generates heat, and the inside of the cylindrical part 32 is heated. When the inside of the cylindrical part 32 reaches a predetermined temperature, the argon gas flow rate control part 34 is driven.

このアルゴンガス流量制御部34では、アルゴンガスボンベ62から導出されるアルゴンガスが、流量制御弁65により流量を制御されて管路60から筒状部32に導入される。アルゴンガスは、筒状部32を通過する際に電熱線54を介して所定の温度に加熱され、この加熱されたアルゴンガスが金属保持部30を構成するフィルタ28bを透過してマグネシウム26に吹き付けられる。   In the argon gas flow rate control unit 34, the argon gas led out from the argon gas cylinder 62 is introduced into the cylindrical portion 32 from the pipe line 60 while the flow rate is controlled by the flow rate control valve 65. The argon gas is heated to a predetermined temperature via the heating wire 54 when passing through the cylindrical portion 32, and the heated argon gas passes through the filter 28 b constituting the metal holding unit 30 and is blown to the magnesium 26. It is done.

このため、マグネシウム26が蒸発してマグネシウムガスが発生し、このマグネシウムガスは、アルゴンガスの流れに沿って金型21のキャビティ40内に供給される。その際、キャビティ40には、高温ガス発生機構24を介して高温の窒素ガスが供給されている。   For this reason, the magnesium 26 is evaporated and magnesium gas is generated, and this magnesium gas is supplied into the cavity 40 of the mold 21 along the flow of the argon gas. At that time, high-temperature nitrogen gas is supplied to the cavity 40 via the high-temperature gas generation mechanism 24.

この高温ガス発生機構24では、金属微粒子発生機構22と略同様に、まず、窒素ガス加熱制御部70が駆動されて筒状部66内が所定の温度に加温された後、窒素ガス流量制御部68が駆動される。従って、窒素ガスボンベ82から筒状部66に供給された所定量の窒素ガスは、所望の温度に加熱された後に前記筒状部66からキャビティ40内に供給される。   In the high temperature gas generation mechanism 24, as in the metal fine particle generation mechanism 22, first, the nitrogen gas heating control unit 70 is driven to heat the inside of the cylindrical portion 66 to a predetermined temperature, and then the nitrogen gas flow rate control is performed. The unit 68 is driven. Therefore, a predetermined amount of nitrogen gas supplied from the nitrogen gas cylinder 82 to the cylindrical portion 66 is heated to a desired temperature and then supplied from the cylindrical portion 66 into the cavity 40.

これにより、キャビティ40内では、マグネシウムガスの一部が凝集してマグネシウム微粒子に変化するとともに、未凝集のマグネシウムガスと高温の窒素ガスとが反応し(3Mg+N2→Mg32)、窒化マグネシウム(Mg32)の微粒子が生成される。また、マグネシウム微粒子が高温の窒素ガスと反応することによっても、Mg32微粒子が生成される。 Thereby, in the cavity 40, a part of the magnesium gas is aggregated to be changed into magnesium fine particles, and the unaggregated magnesium gas and the high-temperature nitrogen gas are reacted (3Mg + N 2 → Mg 3 N 2 ) Fine particles of (Mg 3 N 2 ) are generated. Further, Mg 3 N 2 fine particles are also generated when magnesium fine particles react with high-temperature nitrogen gas.

次いで、各溶湯逆流防止機構42を構成するスライドキー44がスライドし、孔部44aが移動してステイ43の孔部43aと孔部40a、40bとが閉塞される。この状態で、金型38のキャビティ40内には、例えば、アルミニウムの溶湯(図示せず)が注湯される。その際、キャビティ40内には、Mg32微粒子とマグネシウム微粒子とが存在しており、このMg32微粒子が前記キャビティ40内の酸素と優先的に結合し、アルミニウム溶湯の酸化を有効に抑制する。このため、アルミニウム溶湯の流動性等を維持することができ、良好な鋳造作業を行うことが可能になる。 Next, the slide key 44 constituting each molten metal backflow prevention mechanism 42 slides, the hole 44a moves, and the hole 43a and the holes 40a, 40b of the stay 43 are closed. In this state, for example, molten aluminum (not shown) is poured into the cavity 40 of the mold 38. At that time, Mg 3 N 2 fine particles and magnesium fine particles are present in the cavity 40, and the Mg 3 N 2 fine particles are preferentially bonded to oxygen in the cavity 40, thereby effectively oxidizing the molten aluminum. To suppress. For this reason, it is possible to maintain the fluidity of the molten aluminum and to perform a good casting operation.

一方、マグネシウム微粒子は、アルミニウムに比べて酸化し易い物質(活性物質)である。従って、マグネシウム微粒子は、キャビティ40内の酸素と結びついて、アルミニウム溶湯の酸化を有効に阻止することができる。   On the other hand, magnesium fine particles are a substance (active substance) that is more easily oxidized than aluminum. Therefore, the magnesium fine particles are combined with oxygen in the cavity 40 and can effectively prevent oxidation of the molten aluminum.

この場合、第1の実施形態では、金属微粒子発生機構22を構成する金属保持部30が、金型21に直接装着されるとともに、この金属保持部30内に粉末状のマグネシウム26が収容されている。そして、アルゴンガス加熱制御部36を介して所定の温度に維持されている筒状部32内に、アルゴンガス流量制御部34を介して所定量のアルゴンガスが導入されている。   In this case, in the first embodiment, the metal holding part 30 constituting the metal fine particle generation mechanism 22 is directly attached to the mold 21 and the powdered magnesium 26 is accommodated in the metal holding part 30. Yes. A predetermined amount of argon gas is introduced into the cylindrical portion 32 maintained at a predetermined temperature via the argon gas heating control unit 36 via the argon gas flow rate control unit 34.

これにより、金属保持部30に保持されているマグネシウム26は、所定量および所定温度に制御されたアルゴンガスにより加熱され、所望のマグネシウム微粒子(およびマグネシウムガス)を確実に発生させることができる。しかも、金属保持部30で生成されたマグネシウム微粒子は、金型21内のキャビティ40に直接供給される。   Thereby, the magnesium 26 hold | maintained at the metal holding | maintenance part 30 is heated by the argon gas controlled by the predetermined amount and predetermined temperature, and can generate desired magnesium particulates (and magnesium gas) reliably. In addition, the magnesium fine particles generated by the metal holding unit 30 are directly supplied to the cavity 40 in the mold 21.

従って、従来のような比較的大型な加熱炉や長尺な金属微粒子用の配管路が不要になり、鋳造装置20全体が有効に小型化かつ簡素化されるとともに、マグネシウム微粒子(およびマグネシウムガス)の反応制御が容易にかつ低熱量で経済的に遂行されるという効果が得られる。   Accordingly, a conventional relatively large heating furnace and a long pipe for metal fine particles are not required, and the entire casting apparatus 20 is effectively reduced in size and simplified, and magnesium fine particles (and magnesium gas). It is possible to obtain the effect that the reaction control can be carried out easily and economically with a low heat quantity.

さらに、高温ガス発生機構24を介して、キャビティ40内に所定量および所定温度に制御された反応性ガスである窒素ガスが供給されている。このため、キャビティ40内でマグネシウムガスと窒素ガスとが良好に反応し、Mg32微粒子を良好に生成することが可能になる。 Further, nitrogen gas, which is a reactive gas controlled to a predetermined amount and a predetermined temperature, is supplied into the cavity 40 via the high temperature gas generation mechanism 24. For this reason, magnesium gas and nitrogen gas react satisfactorily in the cavity 40, and it becomes possible to produce Mg 3 N 2 fine particles satisfactorily.

さらにまた、金属微粒子発生機構22および高温ガス発生機構24は、金型21に対して着脱可能である。これにより、金型交換時の段取り換え工程が有効に削減されて作業の効率化が図られ、鋳造装置20は、上記の金型21の他、種々の金型に容易に適用することが可能になり、汎用性に優れるという利点がある。   Furthermore, the metal fine particle generation mechanism 22 and the high temperature gas generation mechanism 24 are detachable from the mold 21. Thereby, the setup change process at the time of metal mold | die exchange is reduced effectively, the work efficiency is achieved, and the casting apparatus 20 can be easily applied to various metal molds other than the above-mentioned metal mold 21. There is an advantage that it is excellent in versatility.

なお、第1の実施形態では、粉末状のマグネシウム26をカートリッジ46で保持して金属保持部30内に対して着脱可能に構成しているが、これに限定されるものではない。例えば、マグネシウム26を、直接、金属保持部30内に充填してもよく、あるいは、図3に示すように、例えば、線状や帯状等の長尺状のマグネシウム26aを、カートリッジ46で保持して前記金属保持部30内に配置してもよい。   In the first embodiment, the powdered magnesium 26 is held by the cartridge 46 so as to be detachable from the metal holding portion 30, but the present invention is not limited to this. For example, the magnesium 26 may be directly filled into the metal holding unit 30 or, for example, a long magnesium 26a such as a wire or a band may be held by the cartridge 46 as shown in FIG. It may be arranged in the metal holding part 30.

図4は、本発明の第2の実施形態に係る鋳造装置100の要部概略構成説明図である。なお、第1の実施形態に係る鋳造装置20と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第3乃至第5の実施形態においても同様である。   FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a main part of a casting apparatus 100 according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the component same as the casting apparatus 20 which concerns on 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted. The same applies to the third to fifth embodiments described below.

鋳造装置100は、金型21と、前記金型21に着脱自在に直結される活性物質発生機構102とを備える。活性物質発生機構102は、金属保持部30と、前記金属保持部30に装着される筒状部32と、前記筒状部32に所定量の窒素ガスを供給する窒素ガス流量制御部68と、前記筒状部32に設けられ、前記窒素ガスを所定温度に加熱する窒素ガス加熱制御部70とを備えている。   The casting apparatus 100 includes a mold 21 and an active substance generating mechanism 102 that is directly and detachably connected to the mold 21. The active substance generating mechanism 102 includes a metal holding part 30, a cylindrical part 32 attached to the metal holding part 30, a nitrogen gas flow rate control part 68 for supplying a predetermined amount of nitrogen gas to the cylindrical part 32, A nitrogen gas heating control unit 70 is provided in the cylindrical portion 32 and heats the nitrogen gas to a predetermined temperature.

このように構成される鋳造装置100では、金属保持部30に粉末状のマグネシウム26(または長尺状のマグネシウム)が収容されており、まず、窒素ガス加熱制御部70が駆動された後、窒素ガス流量制御部68が駆動される。このため、筒状部32内が所定の温度に加温されており、窒素ガスボンベ82から筒状部32内に供給された所定量の窒素ガスが所望の温度に加熱される。   In the casting apparatus 100 configured as described above, the powdery magnesium 26 (or long magnesium) is accommodated in the metal holding unit 30, and after the nitrogen gas heating control unit 70 is first driven, The gas flow rate control unit 68 is driven. For this reason, the inside of the cylindrical part 32 is heated to a predetermined temperature, and a predetermined amount of nitrogen gas supplied from the nitrogen gas cylinder 82 into the cylindrical part 32 is heated to a desired temperature.

従って、金属保持部30に収容されているマグネシウム26(または長尺状のマグネシウム)は、所定量および所望温度の窒素ガスがフィルタ28bを透過して供給されることにより蒸発し、少なくとも一部が窒素ガスと反応してMg32微粒子が生成される。これにより、金型21のキャビティ40内には、Mg32微粒子とマグネシウム微粒子とが導入され、前記キャビティ40内の酸素と優先的に結合し、アルミニウム溶湯の酸化を有効に抑制することが可能になる。 Accordingly, the magnesium 26 (or long magnesium) accommodated in the metal holding part 30 evaporates when nitrogen gas having a predetermined amount and a desired temperature is supplied through the filter 28b, and at least a part thereof is evaporated. It reacts with nitrogen gas to produce Mg 3 N 2 fine particles. As a result, Mg 3 N 2 fine particles and magnesium fine particles are introduced into the cavity 40 of the mold 21 and are preferentially combined with oxygen in the cavity 40 to effectively suppress oxidation of the molten aluminum. It becomes possible.

上記のように、第2の実施形態では、装置全体が容易に小型化かつ簡素化されるとともに、反応の制御が容易に遂行されて所望のMg32微粒子を生成することができる等、第1の実施形態と同様の効果が得られる。 As described above, in the second embodiment, the entire apparatus can be easily downsized and simplified, and the reaction can be easily controlled to generate desired Mg 3 N 2 fine particles. The same effect as in the first embodiment can be obtained.

図5は、本発明の第3の実施形態に係る鋳造装置120の要部概略構成説明図である。   FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a main part of a casting apparatus 120 according to the third embodiment of the present invention.

この鋳造装置120は、金型21と、前記金型21に着脱自在に直結される活性物質発生機構122とを備える。活性物質発生機構122は、金属保持部30と、前記金属保持部30に装着される筒状部32と、前記筒状部32に所定量のアルゴンガスを供給するアルゴンガス流量制御部34と、前記筒状部32に設けられ、前記アルゴンガスを所定温度に加熱するアルゴンガス加熱制御部36とを備えている。   The casting apparatus 120 includes a mold 21 and an active substance generating mechanism 122 that is directly and detachably connected to the mold 21. The active substance generating mechanism 122 includes a metal holding unit 30, a cylindrical part 32 attached to the metal holding part 30, an argon gas flow rate control unit 34 for supplying a predetermined amount of argon gas to the cylindrical part 32, An argon gas heating control unit 36 is provided in the cylindrical portion 32 and heats the argon gas to a predetermined temperature.

このように構成される鋳造装置120では、アルゴンガス加熱制御部36を介して筒状部32内を加温した状態で、アルゴンガス流量制御部34を介してこの筒状部32に所定量のアルゴンガスが供給される。   In the casting apparatus 120 configured as described above, a predetermined amount is added to the cylindrical portion 32 via the argon gas flow rate control unit 34 while the inside of the cylindrical portion 32 is heated via the argon gas heating control unit 36. Argon gas is supplied.

このため、金属保持部30に収容されているマグネシウム26には、所定量および所定温度のアルゴンガスが供給され、このマグネシウム26が蒸発してマグネシウムガスが発生する。そして、このマグネシウムガスがマグネシウム微粒子に変化し、キャビティ40内に供給される。   For this reason, the magnesium 26 accommodated in the metal holding part 30 is supplied with a predetermined amount and a predetermined temperature of argon gas, and the magnesium 26 is evaporated to generate magnesium gas. Then, this magnesium gas is changed into magnesium fine particles and supplied into the cavity 40.

これにより、キャビティ40内では、マグネシウム微粒子が酸素と結合し、このキャビティ40内を低酸素化状態にしてアルミニウム溶湯の酸化を有効に阻止することが可能になるという効果が得られる。しかも、装置全体の構成が、一挙に簡素化かつ小型化されるとともに、種々の金型21に適用することができるという利点がある。   Thereby, in the cavity 40, magnesium fine particle couple | bonds with oxygen, The effect that it becomes possible to make the inside of this cavity 40 into a low oxygen state, and to prevent the oxidation of molten aluminum effectively is acquired. In addition, the configuration of the entire apparatus can be simplified and miniaturized at a time, and can be applied to various molds 21.

図6は、本発明の第4の実施形態に係る鋳造装置140の要部概略構成説明図である。   FIG. 6 is a schematic configuration explanatory diagram of a main part of a casting apparatus 140 according to the fourth embodiment of the present invention.

鋳造装置140は、鋳造成形用金型142と、金属微粒子発生機構22と、高温ガス発生機構24と、前記金属微粒子発生機構22および前記高温ガス発生機構24が装着されるとともに、前記金型142に直結される反応ユニット144とを備える。   The casting apparatus 140 is equipped with the casting mold 142, the metal fine particle generation mechanism 22, the high temperature gas generation mechanism 24, the metal fine particle generation mechanism 22 and the high temperature gas generation mechanism 24, and the mold 142. And a reaction unit 144 directly connected to

反応ユニット144は、金属微粒子発生機構22を構成する金属保持部30が装着される孔部146aと、高温ガス発生機構24を構成する筒状部66が装着される孔部146bとを設ける。孔部146a、146bは、互いに比較的近接して設けられており、反応ユニット144は、反応室148内でマグネシウムガスおよび/またはマグネシウム微粒子と窒素ガスとを反応させてMg32微粒子を発生させる機能を有する。 The reaction unit 144 is provided with a hole 146a in which the metal holding part 30 constituting the metal fine particle generating mechanism 22 is mounted and a hole 146b in which the cylindrical part 66 forming the high temperature gas generating mechanism 24 is mounted. The holes 146a and 146b are provided relatively close to each other, and the reaction unit 144 reacts magnesium gas and / or magnesium fine particles and nitrogen gas in the reaction chamber 148 to generate Mg 3 N 2 fine particles. It has a function to make it.

この反応ユニット144は、金型142の孔部150側に溶湯逆流防止機構42を介して着脱可能であるとともに、前記金型142内のキャビティ152に連通自在である。なお、反応ユニット144に金属保持部30を一体的に構成してもよい。   The reaction unit 144 can be attached to and detached from the hole 150 side of the mold 142 via the molten metal backflow prevention mechanism 42 and can communicate with the cavity 152 in the mold 142. The metal holding unit 30 may be integrated with the reaction unit 144.

このように構成される鋳造装置140の動作について、以下に概略的に説明する。   The operation of the casting apparatus 140 configured as described above will be schematically described below.

金属微粒子発生機構22では、アルゴンガス加熱制御部36を介して筒状部32内を加温した状態で、アルゴンガス流量制御部34を介してこの筒状部32に所定量のアルゴンガスが供給される。このため、金属保持部30に収容されているマグネシウム26が反応してマグネシウムガスが発生し、このマグネシウムガスがマグネシウム微粒子に変化して反応ユニット144の反応室148内に供給される。   In the metal fine particle generation mechanism 22, a predetermined amount of argon gas is supplied to the cylindrical portion 32 via the argon gas flow rate control unit 34 while the inside of the cylindrical portion 32 is heated via the argon gas heating control unit 36. Is done. For this reason, magnesium 26 accommodated in the metal holding unit 30 reacts to generate magnesium gas, and the magnesium gas is changed into magnesium fine particles and supplied into the reaction chamber 148 of the reaction unit 144.

一方、高温ガス発生機構24では、金属微粒子発生機構22と略同様に、まず、窒素ガス加熱制御部70が駆動されて筒状部66内が所定の温度に加温された後、窒素ガス流量制御部68が駆動される。従って、窒素ガスボンベ82から筒状部66に供給された所定量の窒素ガスは、所望の温度に加熱された後に反応室148に供給される。   On the other hand, in the high temperature gas generation mechanism 24, as in the metal fine particle generation mechanism 22, first, the nitrogen gas heating control unit 70 is driven to heat the inside of the cylindrical portion 66 to a predetermined temperature, and then the nitrogen gas flow rate. The control unit 68 is driven. Accordingly, a predetermined amount of nitrogen gas supplied from the nitrogen gas cylinder 82 to the cylindrical portion 66 is supplied to the reaction chamber 148 after being heated to a desired temperature.

これにより、反応室148では、マグネシウムガスの一部が凝集してマグネシウム微粒子に変化するとともに、このマグネシウム微粒子および/または未反応のマグネシウムガスと高温の窒素ガスとが反応し(3Mg+N2→Mg32)、Mg32微粒子が生成される。反応室148で生成されたMg32微粒子は、溶湯逆流防止機構42を通って反応ユニット144が装着されている金型142のキャビティ152内に直接導入される。 As a result, in the reaction chamber 148, part of the magnesium gas is aggregated and changed into magnesium fine particles, and the magnesium fine particles and / or unreacted magnesium gas reacts with high-temperature nitrogen gas (3Mg + N 2 → Mg 3 N 2 ), Mg 3 N 2 fine particles are produced. The Mg 3 N 2 fine particles generated in the reaction chamber 148 are directly introduced into the cavity 152 of the mold 142 in which the reaction unit 144 is mounted, through the molten metal backflow prevention mechanism 42.

次いで、溶湯逆流防止機構42が閉じられた後、金型142のキャビティ152には、例えば、アルミニウムの溶湯(図示せず)が注湯される。その際、キャビティ152内には、Mg32微粒子が存在しており、このMg32微粒子が前記キャビティ152内の酸素と優先的に結合し、アルミニウム溶湯の酸化を有効に抑制する。このため、アルミニウム溶湯の流動性等を維持することができ、良好な鋳造作業を行うことが可能になる。 Next, after the molten metal backflow prevention mechanism 42 is closed, for example, molten aluminum (not shown) is poured into the cavity 152 of the mold 142. At this time, the cavity 152, Mg 3 N 2 and fine particles are present, the Mg 3 N 2 fine particles are preferentially binds with oxygen in the cavity 152, effectively inhibit the oxidation of the molten aluminum. For this reason, it is possible to maintain the fluidity of the molten aluminum and to perform a good casting operation.

この場合、第4の実施形態では、予め反応ユニット144の反応室148内でマグネシウムガスおよび/またはマグネシウム微粒子と窒素ガスとが反応してMg32微粒子が生成されており、所望のMg32微粒子を金型142のキャビティ152に確実に供給することができる。従って、キャビティ152に注湯されるアルミニウム溶湯の酸化を有効に抑制することができ、前記アルミニウム溶湯の流動性等を維持して良好な鋳造作業を行うことが可能になるという効果がある。 In this case, in the fourth embodiment, magnesium gas and / or magnesium fine particles and nitrogen gas are reacted in advance in the reaction chamber 148 of the reaction unit 144 to generate Mg 3 N 2 fine particles, and the desired Mg 3 N 2 fine particles can be reliably supplied to the cavity 152 of the mold 142. Therefore, oxidation of the molten aluminum poured into the cavity 152 can be effectively suppressed, and there is an effect that a good casting operation can be performed while maintaining the fluidity of the molten aluminum.

図7は、本発明の第5の実施形態に係る鋳造装置160の要部概略構成説明図である。なお、第4の実施形態に係る鋳造装置140と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。   FIG. 7 is a schematic configuration diagram for explaining a main part of a casting apparatus 160 according to the fifth embodiment of the present invention. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the component same as the casting apparatus 140 which concerns on 4th Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.

鋳造装置160は、反応ユニット162を備え、この反応ユニット162には、金属微粒子発生機構22と高温ガス発生機構24とが互いの軸線を所定の角度θ°(θ°<90°)だけ傾斜して装着されている。   The casting apparatus 160 includes a reaction unit 162, in which the metal fine particle generation mechanism 22 and the high temperature gas generation mechanism 24 incline the axis of each other by a predetermined angle θ ° (θ ° <90 °). Is installed.

これにより、反応ユニット162の反応室164内では、マグネシウムガスおよび/またはマグネシウム微粒子と窒素ガスとが良好に反応し、所望のMg32微粒子が容易かつ確実に生成されるという効果が得られる。 As a result, in the reaction chamber 164 of the reaction unit 162, magnesium gas and / or magnesium fine particles and nitrogen gas react well, and the desired Mg 3 N 2 fine particles are easily and reliably produced. .

なお、第1乃至第5の実施形態では、不活性ガスとしてアルゴンガスを使用するとともに、反応性ガスとして窒素ガスを用いて説明したが、その他の不活性ガスおよび反応性ガスを用いることが可能である。   In the first to fifth embodiments, argon gas is used as the inert gas and nitrogen gas is used as the reactive gas. However, other inert gases and reactive gases can be used. It is.

本発明の第1の実施形態に係る鋳造装置の要部概略構成説明図である。It is principal part schematic structure explanatory drawing of the casting apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 微粒子発生装置の要部分解斜視説明図である。It is a principal part disassembled perspective explanatory view of a particulate generator. 長尺状のマグネシウムが装填された状態の前記鋳造装置の要部概略構成説明図である。It is principal part schematic structure explanatory drawing of the said casting apparatus of the state with which the elongate magnesium was loaded. 本発明の第2の実施形態に係る鋳造装置の要部概略構成説明図である。It is principal part schematic structure explanatory drawing of the casting apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る鋳造装置の要部概略構成説明図である。It is principal part schematic structure explanatory drawing of the casting apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る鋳造装置の要部概略構成説明図である。It is principal part schematic structure explanatory drawing of the casting apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係る鋳造装置の要部概略構成説明図である。It is principal part schematic structure explanatory drawing of the casting apparatus which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 従来技術に係る還元鋳造用成形型の概略構成説明図である。It is schematic structure explanatory drawing of the shaping | molding die for reduction casting based on a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

20、100、120、140、160…鋳造装置
21、142…金型 22…金属微粒子発生機構
24…高温ガス発生機構 26、26a…マグネシウム
28a、28b…フィルタ 30…金属保持部
32、66…筒状部 34…アルゴンガス流量制御部
36…アルゴンガス加熱制御部 40、152…キャビティ
42…溶湯逆流防止機構 43…ステイ
43a、44a…孔部 44…スライドキー
46…カートリッジ 54、74…電熱線
56、76…制御器 58、78…電源
62…アルゴンガスボンベ 68…窒素ガス流量制御部
70…窒素ガス加熱制御部 102、122…活性物質発生機構
144、162…反応ユニット 148、164…反応室
20, 100, 120, 140, 160 ... casting apparatus 21, 142 ... mold 22 ... metal fine particle generation mechanism 24 ... high temperature gas generation mechanism 26, 26a ... magnesium 28a, 28b ... filter 30 ... metal holding part 32, 66 ... cylinder 34: Argon gas flow controller 36 ... Argon gas heating controller 40, 152 ... Cavity 42 ... Molten backflow prevention mechanism 43 ... Stay 43a, 44a ... Hole 44 ... Slide key 46 ... Cartridge 54, 74 ... Heating wire 56 76 ... Controller 58, 78 ... Power source 62 ... Argon gas cylinder 68 ... Nitrogen gas flow rate control unit 70 ... Nitrogen gas heating control unit 102, 122 ... Active substance generation mechanism 144, 162 ... Reaction unit 148, 164 ... Reaction chamber

Claims (5)

金属溶湯をキャビティに供給して鋳造品を得る金型と、
前記金型に直結され、金属微粒子を生成した直後に前記金属微粒子を前記キャビティに直接導入する微粒子発生機構と、
前記金型に前記微粒子発生機構とは異なる部位に対応して直結され、前記金属微粒子と反応して前記金属溶湯よりも酸素に対して活性な活性物質を生成するための反応性ガスを、前記キャビティに供給する反応性ガス供給機構と、
を備えることを特徴とする鋳造装置。
A mold for supplying a molten metal to a cavity to obtain a casting,
A fine particle generation mechanism that is directly connected to the mold and that directly introduces the metal fine particles into the cavity immediately after producing the metal fine particles;
A reactive gas that is directly connected to the mold corresponding to a site different from the fine particle generation mechanism and that reacts with the metal fine particles to generate an active substance that is more active against oxygen than the molten metal, A reactive gas supply mechanism for supplying the cavity;
A casting apparatus comprising:
金属溶湯をキャビティに供給して鋳造品を得る金型と、
金属微粒子を生成する微粒子発生機構と、
前記金属微粒子と反応して前記金属溶湯よりも酸素に対して活性な活性物質を生成する反応性ガスを供給する反応性ガス供給機構と、
前記金型に直結されるとともに、前記微粒子発生機構および前記反応性ガス供給機構が連結され、前記金属微粒子と前記反応性ガスとを反応させて前記活性物質を生成した直後に前記活性物質を前記キャビティに直接導入する反応ユニットと、
を備えることを特徴とする鋳造装置。
A mold for supplying a molten metal to a cavity to obtain a casting,
A fine particle generation mechanism for generating metal fine particles;
A reactive gas supply mechanism for supplying a reactive gas that reacts with the metal fine particles to generate an active substance that is more active against oxygen than the molten metal;
The active substance is directly connected to the mold, and the active substance is generated immediately after the fine particle generation mechanism and the reactive gas supply mechanism are connected to react the metal fine particles with the reactive gas to generate the active substance. A reaction unit introduced directly into the cavity;
A casting apparatus comprising:
請求項1または2記載の鋳造装置において、前記金属溶湯がアルミニウム溶湯であり、前記金属微粒子がマグネシウム微粒子であり、前記反応性ガスが窒素ガスであり、前記活性物質が窒化マグネシウムであることを特徴とする鋳造装置。   3. The casting apparatus according to claim 1, wherein the molten metal is a molten aluminum, the fine metal particles are magnesium fine particles, the reactive gas is nitrogen gas, and the active substance is magnesium nitride. Casting equipment. 金属溶湯をキャビティに供給して鋳造品を得る金型と、
前記金型に直結され、前記金属溶湯よりも酸素に対して活性な活性物質を生成した直後に前記活性物質を前記キャビティに直接導入する活性物質発生機構と、
を備えることを特徴とする鋳造装置。
A mold for supplying a molten metal to a cavity to obtain a casting,
An active substance generating mechanism that is directly connected to the mold and that directly introduces the active substance into the cavity immediately after generating an active substance that is more active against oxygen than the molten metal;
A casting apparatus comprising:
請求項4記載の鋳造装置において、前記金属溶湯がアルミニウム溶湯であり、前記活性物質が窒化マグネシウムまたはマグネシウム微粒子の少なくともいずれかであることを特徴とする鋳造装置。   5. The casting apparatus according to claim 4, wherein the molten metal is a molten aluminum, and the active substance is at least one of magnesium nitride and magnesium fine particles.
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