JP2010125513A - Centrifugal casting apparatus and centrifugal casting method for amorphous alloy - Google Patents

Centrifugal casting apparatus and centrifugal casting method for amorphous alloy Download PDF

Info

Publication number
JP2010125513A
JP2010125513A JP2008306225A JP2008306225A JP2010125513A JP 2010125513 A JP2010125513 A JP 2010125513A JP 2008306225 A JP2008306225 A JP 2008306225A JP 2008306225 A JP2008306225 A JP 2008306225A JP 2010125513 A JP2010125513 A JP 2010125513A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
casting mold
amorphous alloy
molten metal
casting
mold
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
Application number
JP2008306225A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Daisuke Matsuo
大介 松尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2008306225A priority Critical patent/JP2010125513A/en
Publication of JP2010125513A publication Critical patent/JP2010125513A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a centrifugal casting apparatus which can produce an amorphous alloy having excellent shape precision, and to provide a centrifugal casting method for an amorphous alloy. <P>SOLUTION: The centrifugal casting apparatus 10 casting an amorphous alloy comprises: a casting mold 15 having a cavity part 17 at the inside and composed of an insulator; a mold rotating means 19 rotating the casting mold; a molten metal feeding means 13 feeding the molten metal of an amorphous alloy material to the casting mold; and an induction heating means 21 arranged in the vicinity of the casting mold. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、遠心鋳造装置および非晶質合金の遠心鋳造方法に関するものである。   The present invention relates to a centrifugal casting apparatus and an amorphous alloy centrifugal casting method.

従来から、遠心鋳造装置を用いて非晶質合金の鋳造物を製造する方法が知られている。このような遠心鋳造装置は、鋳型を所定回転数で回転させ、鋳型に形成されたキャビティに非晶質合金の溶湯を流し込むことにより所望の形状を有する非晶質合金の成形体を製造することができるようになっている(例えば、特許文献1参照)。また、結晶化しないように非晶質合金の成形体を製造するためには、キャビティ内に供給された非晶質合金材料の溶湯を急速に冷却して固化させる必要がある。
特開2008−126313号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, a method of manufacturing an amorphous alloy casting using a centrifugal casting apparatus is known. Such a centrifugal casting apparatus manufactures a molded body of an amorphous alloy having a desired shape by rotating a mold at a predetermined number of revolutions and pouring a melt of the amorphous alloy into a cavity formed in the mold. (See, for example, Patent Document 1). Further, in order to produce a molded body of an amorphous alloy so as not to crystallize, it is necessary to rapidly cool and solidify the molten amorphous alloy material supplied into the cavity.
JP 2008-126313 A

ところで、上述の特許文献1の遠心鋳造装置など従来の遠心鋳造装置では、金型を高速回転させるために、鋳型に温調機構を設けることができなかった。したがって、非晶質合金材料の溶湯を冷却させるためには金型で冷却されるが、その冷却能力は金型自体の熱伝導率によって大きく変わる。
このため、上述の特許文献1で示されているように、鋳型に銅のような熱伝導率の高い材質を用いると、キャビティに非晶質合金の溶湯を流し込む際に、冷却速度が高すぎてキャビティ全体に非晶質合金材料の溶湯を充填する前に、該溶湯が固化してしまう、いわゆる充填不良が発生し、所望の形状の非晶質合金の鋳造物が製造できない、つまり形状精度が悪くなるという問題がある。特に、薄肉形状部分を有する非晶質合金の鋳造物の製造の際に顕著である。
By the way, in a conventional centrifugal casting apparatus such as the centrifugal casting apparatus of Patent Document 1 described above, a temperature control mechanism cannot be provided in the mold in order to rotate the mold at a high speed. Therefore, in order to cool the molten metal of the amorphous alloy material, it is cooled by the mold, but the cooling capacity varies greatly depending on the thermal conductivity of the mold itself.
For this reason, as shown in the above-mentioned Patent Document 1, when a material having high thermal conductivity such as copper is used for the mold, the cooling rate is too high when the molten amorphous alloy is poured into the cavity. Therefore, before filling the entire cavity with the molten amorphous alloy material, the molten metal solidifies, so-called filling failure occurs, and it is impossible to produce an amorphous alloy casting of a desired shape, that is, shape accuracy There is a problem of getting worse. This is particularly noticeable in the production of an amorphous alloy casting having a thin-walled portion.

そこで、本発明は、上述の事情を鑑みてなされたものであり、形状精度に優れた非晶質合金の鋳造物を製造することができる遠心鋳造装置および非晶質合金の遠心鋳造方法を提供するものである。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a centrifugal casting apparatus and a method for centrifugal casting of an amorphous alloy capable of producing a cast of an amorphous alloy having excellent shape accuracy. To do.

上記の課題を解決するために、本発明の遠心鋳造装置は、非晶質合金を鋳造する遠心鋳造装置において、内部にキャビティ部を有する絶縁体からなる鋳造型と、該鋳造型を回転させる型回転手段と、前記非晶質合金材料の溶湯を前記鋳造型に供給する溶湯供給手段と、前記鋳造型の近傍に配置された誘導加熱手段と、を備えたことを特徴としている。
ここで、キャビティ部とは成形品が形成される型の内部の空間部分を指しており、詳細な具体例については以下の実施形態において示す。
この発明によれば、非晶質合金材料の溶湯が、溶湯供給手段により鋳造型へ供給され、該鋳造型は型回転手段により回転させられているため、該溶湯は遠心力によりキャビティ部に向かって移動する。ここで、誘導加熱手段から発生した磁束により非晶質合金材料の溶湯は加熱されるが、絶縁体で形成された鋳造型は加熱されない。したがって、非晶質合金材料の溶湯がキャビティ部に充填されるまでの間、誘導加熱手段を稼動させることにより、該溶湯をキャビティ部全体に確実に充填することができる。また、非晶質合金材料の溶湯がキャビティ部全体に充填された後に、誘導加熱手段を停止させることにより、加熱された溶湯は、鋳造型との温度差により急速に冷却され、非晶質度の高い非晶質合金成形体を得ることができる。つまり、高い冷却性能と高い充填性を両立することができ、結晶化が起こりにくく、形状精度に優れた非晶質合金の成形体を得ることができる。
In order to solve the above problems, a centrifugal casting apparatus according to the present invention is a centrifugal casting apparatus for casting an amorphous alloy, a casting mold made of an insulator having a cavity portion therein, and a mold for rotating the casting mold. It is characterized by comprising rotating means, molten metal supply means for supplying a molten metal of the amorphous alloy material to the casting mold, and induction heating means arranged in the vicinity of the casting mold.
Here, the cavity portion refers to a space portion inside the mold in which the molded product is formed, and detailed specific examples will be described in the following embodiments.
According to the present invention, the molten metal of the amorphous alloy material is supplied to the casting mold by the molten metal supply means, and the casting mold is rotated by the mold rotating means. Therefore, the molten metal is directed toward the cavity by centrifugal force. Move. Here, the molten metal of the amorphous alloy material is heated by the magnetic flux generated from the induction heating means, but the casting mold formed of the insulator is not heated. Accordingly, by operating the induction heating means until the melt of the amorphous alloy material is filled in the cavity portion, the melt can be reliably filled in the entire cavity portion. In addition, after the amorphous alloy material melt is filled in the entire cavity, the induction heating means is stopped, so that the heated melt is rapidly cooled by the temperature difference from the casting mold, and the amorphous degree High amorphous alloy molded body can be obtained. That is, it is possible to achieve both a high cooling performance and a high filling property, and it is possible to obtain a molded body of an amorphous alloy that hardly causes crystallization and has excellent shape accuracy.

また、本発明の遠心鋳造装置では、前記鋳造型が低透磁率材料からなることが好ましい。
この場合、鋳造型に透磁率の低い材料を用いることによって、誘導加熱手段から発せられた磁束が、鋳造型を確実に通過して鋳造型内部に導かれる。したがって、鋳造型の内部に供給された非晶質合金材料の溶湯を加熱することができ、溶湯の充填性を高めることができる。なお、低透磁率材料とは、例えば比透磁率が2以下の材料のことをいう。
In the centrifugal casting apparatus of the present invention, it is preferable that the casting mold is made of a low magnetic permeability material.
In this case, by using a material having a low magnetic permeability for the casting mold, the magnetic flux generated from the induction heating means reliably passes through the casting mold and is guided into the casting mold. Therefore, the melt of the amorphous alloy material supplied into the casting mold can be heated, and the filling property of the melt can be improved. The low magnetic permeability material means a material having a relative magnetic permeability of 2 or less, for example.

また、本発明の遠心鋳造装置では、前記鋳造型が高熱伝導率材料からなることが好ましい。
この場合、鋳造型に熱伝導率の高い材料を用いることによって、溶湯の誘導加熱が終了した後、非晶質合金材料の溶湯を急速に冷却することができる。したがって、非結晶度の高い非晶質合金の成形体を得ることができる。なお、高熱伝導率材料とは、例えば、熱伝導率が5W/m・k以上の材料のことをいう。
In the centrifugal casting apparatus of the present invention, the casting mold is preferably made of a high thermal conductivity material.
In this case, by using a material having high thermal conductivity for the casting mold, the molten metal of the amorphous alloy material can be rapidly cooled after induction heating of the molten metal is completed. Therefore, a molded body of an amorphous alloy having a high non-crystallinity can be obtained. The high thermal conductivity material refers to a material having a thermal conductivity of 5 W / m · k or more, for example.

また、本発明の遠心鋳造装置では、前記鋳造型が、SiC、BN、AlN、Si、Alのうち少なくとも一つのセラミックスからなることが好ましい。
この場合、鋳造型がセラミックスで形成されることにより導電性が無くなるため、誘導加熱手段から発せされる磁束により加熱されるのを確実に防止することができる。また、このようなセラミックスは熱伝導率が高いため、非晶質合金材料の溶湯の誘導加熱が終了した後に溶湯を急速に冷却することができる。したがって、非結晶度の高い非晶質合金の成形体を得ることができる。
Further, in the centrifugal casting apparatus of the present invention, the casting mold is, SiC, BN, AlN, Si 3 N 4, Al 2 O is preferably made of at least one ceramic of the three.
In this case, since the casting mold is made of ceramic, the conductivity is lost, so that it can be reliably prevented from being heated by the magnetic flux emitted from the induction heating means. Moreover, since such ceramics have high thermal conductivity, the molten metal can be rapidly cooled after induction heating of the molten amorphous alloy material is completed. Therefore, a molded body of an amorphous alloy having a high non-crystallinity can be obtained.

また、本発明の遠心鋳造装置では、前記誘導加熱手段がコイルで構成され、該コイルまたは前記鋳造型を移動させ、前記コイルの前記鋳造型内のキャビティ部に対しての位置を変更する移動部を備えていることが好ましい。
この場合、コイルから発生する磁束の磁束密度が最も高い箇所に、鋳造型のキャビティ部が位置するように移動させることができる。したがって、非晶質合金材料の溶湯の加熱効率が高まり、誘導加熱中に溶湯が固化してしまうのを抑制することができる。
Further, in the centrifugal casting apparatus of the present invention, the induction heating means is constituted by a coil, and the moving part that moves the coil or the casting mold and changes the position of the coil with respect to the cavity part in the casting mold. It is preferable to provide.
In this case, the casting mold can be moved so that the cavity portion of the casting mold is located at the place where the magnetic flux density of the magnetic flux generated from the coil is the highest. Therefore, the heating efficiency of the molten metal of the amorphous alloy material is increased, and the molten metal can be prevented from solidifying during induction heating.

また、本発明の遠心鋳造装置では、前記誘導加熱手段が異なる形状の複数のコイルで構成されていることが好ましい。
この場合、製品ごとに準備されるそれぞれの鋳造型のキャビティ部の位置・形状に対応して複数のコイルをそれぞれ配することができる。したがって、コイルから発生する磁束の磁束密度が最も高い箇所に、鋳造型のキャビティ部が位置するように鋳造型ごとに使用するコイルを選択・設定することができる。したがって、非晶質合金材料の溶湯の加熱効率が高まり、誘導加熱中に溶湯が固化してしまうのを抑制することができる。
In the centrifugal casting apparatus of the present invention, it is preferable that the induction heating means is composed of a plurality of coils having different shapes.
In this case, a plurality of coils can be arranged corresponding to the position and shape of the cavity portion of each casting mold prepared for each product. Therefore, it is possible to select and set a coil to be used for each casting mold so that the cavity portion of the casting mold is located at a location where the magnetic flux density of the magnetic flux generated from the coil is the highest. Therefore, the heating efficiency of the molten metal of the amorphous alloy material is increased, and the molten metal can be prevented from solidifying during induction heating.

また、本発明の遠心鋳造装置では、前記誘導加熱手段が前記型回転手段に設けられた鋳造型の外周部を囲むコイルで構成され、前記コイルの径が鉛直下方へ向かうほど大きくなるように形成されていることが好ましい。
この場合、コイルから発生した磁場により鋳造型の内部に供給された非晶質合金材料の溶湯に渦電流が発生する。このとき、コイルの径が鉛直下方に向かうほど大きくなっているため、渦電流による磁場がコイルから発生する磁場と相反する向きに働く。つまり、コイルから回転中心の向きの斜め下方向に溶湯が移動するような方向(コイルから遠ざかる方向)に力を受ける。したがって、溶湯は鉛直下方に向けて移動しようとする力を受けるため、鋳造型の外へ溶湯が飛び散るのを抑制することができ、溶湯の充填性を高めるとともに、原材料のロスを低減することができる。
Further, in the centrifugal casting apparatus of the present invention, the induction heating means is constituted by a coil surrounding an outer periphery of a casting mold provided in the mold rotating means, and the diameter of the coil is formed so as to increase downward. It is preferable that
In this case, an eddy current is generated in the molten amorphous alloy material supplied into the casting mold by the magnetic field generated from the coil. At this time, since the diameter of the coil increases as it goes vertically downward, the magnetic field due to the eddy current acts in a direction opposite to the magnetic field generated from the coil. That is, a force is received in a direction (a direction away from the coil) in which the molten metal moves in a diagonally downward direction from the coil toward the rotation center. Therefore, since the molten metal receives a force to move downward in the vertical direction, the molten metal can be prevented from scattering out of the casting mold, and the filling property of the molten metal can be improved and the loss of raw materials can be reduced. it can.

また、本発明の遠心鋳造装置では、前記キャビティ部に前記溶湯が充填されたことを確認可能な充填確認手段がさらに備えられ、充填が確認された後に、前記誘導加熱手段の出力を止めるように制御する制御部を備えていることが好ましい。
この場合、キャビティ部に溶湯が充填されたタイミングを充填確認手段により確実に把握することができるため、その後、誘導加熱手段を停止させることにより、溶湯が余計に温度上昇することを抑制することができる。したがって、溶湯を短時間で冷却することができ、結晶化が起こりにくく、形状精度に優れた非晶質合金の成形体を得ることができる。
The centrifugal casting apparatus according to the present invention further includes a filling confirmation unit capable of confirming that the molten metal is filled in the cavity portion, and stops the output of the induction heating unit after the filling is confirmed. It is preferable that a control unit for controlling is provided.
In this case, since the timing at which the molten metal is filled in the cavity portion can be surely grasped by the filling confirmation means, the induction heating means is then stopped, thereby suppressing the temperature of the molten metal from rising excessively. it can. Therefore, the molten metal can be cooled in a short time, crystallization hardly occurs, and an amorphous alloy molded body having excellent shape accuracy can be obtained.

また、本発明の遠心鋳造装置では、前記充填確認手段は、前記キャビティ部に繋がって設けられた窓を通して、前記溶湯の充填を検出する光学的な検出手段であることが好ましい。
この場合、誘導加熱手段から発生する強力な電磁場の影響を受けない光学的な検出手段を用いることにより、キャビティ部に充填された溶湯の状態を確実に把握することができる。このような検出手段を用いることにより、溶湯が余計に温度上昇することを抑制することができる。したがって、溶湯を短時間で冷却することができ、結晶化が起こりにくく、形状精度に優れた非晶質合金の成形体を得ることができる。
In the centrifugal casting apparatus of the present invention, it is preferable that the filling confirmation means is an optical detection means for detecting filling of the molten metal through a window provided connected to the cavity portion.
In this case, the state of the molten metal filled in the cavity portion can be reliably grasped by using the optical detection means that is not affected by the strong electromagnetic field generated from the induction heating means. By using such a detection means, it is possible to suppress the temperature of the molten metal from rising excessively. Therefore, the molten metal can be cooled in a short time, crystallization hardly occurs, and an amorphous alloy molded body having excellent shape accuracy can be obtained.

また、本発明の非晶質金属の遠心鋳造方法は、内部にキャビティ部を有し絶縁体からなる鋳造型を回転させる型回転工程と、前記鋳造型に非晶質合金材料の溶湯を供給する溶湯供給工程と、前記鋳造型内に導入した前記溶湯を誘導加熱する誘導加熱工程と、を備えていることを特徴としている。
この発明によれば、非晶質合金材料の溶湯が、溶湯供給工程により鋳造型へ供給され、該鋳造型は型回転工程により回転させられているため、該溶湯は遠心力によりキャビティ部に向かって移動する。ここで、誘導加熱工程において発生した磁束により非晶質合金材料の溶湯は加熱されるが、絶縁体で形成された鋳造型は加熱されない。したがって、非晶質合金材料の溶湯がキャビティ部に充填されるまでの間、誘導加熱工程を実行することにより、該溶湯をキャビティ部全体に確実に充填することができる。また、非晶質合金材料の溶湯がキャビティ部全体に充填された後に、誘導加熱工程を終了することにより、加熱された溶湯は、鋳造型との温度差により急速に冷却され、非晶質度の高い非晶質合金成形体を得ることができる。つまり、高い冷却性能と高い充填性を両立することができ、結晶化が起こりにくく、形状精度に優れた非晶質合金の成形体を得ることができる。
The method for centrifugal casting of an amorphous metal according to the present invention also includes a mold rotating step for rotating a casting mold having a cavity portion therein and an insulator, and a molten amorphous alloy material is supplied to the casting mold. It is characterized by comprising a molten metal supply step and an induction heating step of induction heating the molten metal introduced into the casting mold.
According to the present invention, the melt of the amorphous alloy material is supplied to the casting mold by the melt supplying process, and the casting mold is rotated by the mold rotating process. Therefore, the molten metal is directed toward the cavity by the centrifugal force. Move. Here, the molten metal of the amorphous alloy material is heated by the magnetic flux generated in the induction heating process, but the casting mold formed of the insulator is not heated. Therefore, by performing the induction heating process until the melt of the amorphous alloy material is filled in the cavity portion, the melt can be reliably filled in the entire cavity portion. In addition, after the melt of amorphous alloy material is filled in the entire cavity, the induction heating process is terminated, so that the heated melt is rapidly cooled by the temperature difference from the casting mold, and the amorphous degree High amorphous alloy molded body can be obtained. That is, it is possible to achieve both a high cooling performance and a high filling property, and it is possible to obtain a molded body of an amorphous alloy that hardly causes crystallization and has excellent shape accuracy.

また、本発明の非晶質金属の遠心鋳造方法では、前記鋳造型が低透磁率材料からなることが好ましい。
この場合、鋳造型に透磁率の低い材料を用いることによって、誘導加熱工程において発生した磁束が、鋳造型を確実に通過して鋳造型内部に導かれる。したがって、鋳造型の内部に供給された非晶質合金材料の溶湯を加熱することができ、溶湯の充填性を高めることができる。
In the method for centrifugally casting an amorphous metal according to the present invention, the casting mold is preferably made of a low magnetic permeability material.
In this case, by using a material having a low magnetic permeability for the casting mold, the magnetic flux generated in the induction heating process is surely passed through the casting mold and guided into the casting mold. Therefore, the melt of the amorphous alloy material supplied into the casting mold can be heated, and the filling property of the melt can be improved.

また、本発明の非晶質金属の遠心鋳造方法では、前記鋳造型が高熱伝導率材料からなることが好ましい。
この場合、鋳造型に熱伝導率の高い材料を用いることによって、溶湯の誘導加熱工程が終了した後、非晶質合金材料の溶湯を急速に冷却することができる。したがって、非結晶度の高い非晶質合金の成形体を得ることができる。
In the method for centrifugal casting of amorphous metal according to the present invention, the casting mold is preferably made of a high thermal conductivity material.
In this case, by using a material having high thermal conductivity for the casting mold, the molten metal of the amorphous alloy material can be rapidly cooled after the molten metal induction heating step is completed. Therefore, a molded body of an amorphous alloy having a high non-crystallinity can be obtained.

また、本発明の非晶質金属の遠心鋳造方法では、前記鋳造型が、SiC、BN、AlN、Si、Alのうち少なくとも一つのセラミックスからなることが好ましい。
この場合、鋳造型がセラミックスで形成されることにより導電性が無くなるため、誘導加熱工程において発生した磁束により加熱されるのを確実に防止することができる。また、このようなセラミックスは熱伝導率が高いため、非晶質合金材料の溶湯の誘導加熱工程が終了した後に溶湯を急速に冷却することができる。したがって、非結晶度の高い非晶質合金の成形体を得ることができる。
In the amorphous metal centrifugal casting method of the present invention, it is preferable that the casting mold is made of at least one ceramic of SiC, BN, AlN, Si 3 N 4 , and Al 2 O 3 .
In this case, since the casting mold is made of ceramics, the conductivity is lost, so that it can be reliably prevented from being heated by the magnetic flux generated in the induction heating process. Moreover, since such ceramics have high thermal conductivity, the molten metal can be rapidly cooled after the induction heating process of the molten amorphous alloy material is completed. Therefore, a molded body of an amorphous alloy having a high non-crystallinity can be obtained.

また、本発明の非晶質金属の遠心鋳造方法では、前記溶湯供給工程の後に、前記キャビティ部に前記溶湯が充填されたことを確認する充填確認工程をさらに備え、充填が確認された後に、前記誘導加熱工程を終了するように制御することが好ましい。
この場合、キャビティ部に溶湯が充填されたタイミングを充填確認工程で確実に把握することができるため、その後、誘導加熱工程を終了することにより、溶湯が余計に温度上昇することを抑制することができる。したがって、溶湯を短時間で冷却することができ、結晶化が起こりにくく、形状精度に優れた非晶質合金の成形体を得ることができる。
Further, the amorphous metal centrifugal casting method of the present invention further includes a filling confirmation step for confirming that the molten metal is filled in the cavity portion after the molten metal supply step, and after the filling is confirmed, It is preferable to control so that the said induction heating process is complete | finished.
In this case, since the timing at which the molten metal is filled in the cavity portion can be reliably grasped in the filling confirmation process, it is possible to suppress the temperature of the molten metal from rising excessively by ending the induction heating process thereafter. it can. Therefore, the molten metal can be cooled in a short time, crystallization hardly occurs, and an amorphous alloy molded body having excellent shape accuracy can be obtained.

また、本発明の非晶質金属の遠心鋳造方法では、前記充填確認工程が、前記キャビティ部に繋がって設けられた窓を通して、光学的に前記溶湯の充填を確認することが好ましい。
この場合、誘導加熱工程において発生する強力な電磁場の影響を受けない光学的な方法で、キャビティ部の溶湯の充填状態を確認することにより、溶湯の充填状態を確実に把握することができる。このような方法を用いることにより、溶湯が余計に温度上昇することを抑制することができる。したがって、溶湯を短時間で冷却することができ、結晶化が起こりにくく、形状精度に優れた非晶質合金の成形体を得ることができる。
In the method for centrifugal casting of amorphous metal according to the present invention, it is preferable that the filling confirmation step optically confirms the filling of the molten metal through a window connected to the cavity portion.
In this case, the state of filling the molten metal can be reliably grasped by checking the state of filling of the molten metal in the cavity by an optical method that is not affected by the strong electromagnetic field generated in the induction heating process. By using such a method, it is possible to suppress the temperature of the molten metal from rising excessively. Therefore, the molten metal can be cooled in a short time, crystallization hardly occurs, and an amorphous alloy molded body having excellent shape accuracy can be obtained.

本発明の遠心鋳造装置によれば、非晶質合金材料の溶湯が、溶湯供給手段により鋳造型へ供給され、該鋳造型は型回転手段により回転させられているため、該溶湯は遠心力によりキャビティ部に向かって移動する。ここで、誘導加熱手段から発生した磁束により非晶質合金材料の溶湯は加熱されるが、絶縁体で形成された鋳造型は加熱されない。したがって、非晶質合金材料の溶湯がキャビティ部に充填されるまでの間、誘導加熱手段を稼動させることにより、該溶湯をキャビティ部全体に確実に充填することができる。また、非晶質合金材料の溶湯がキャビティ部全体に充填された後に、誘導加熱手段を停止させることにより、加熱された溶湯は、鋳造型との温度差により急速に冷却され、非晶質度の高い非晶質合金成形体を得ることができる。つまり、高い冷却性能と高い充填性を両立することができ、結晶化が起こりにくく、形状精度に優れた非晶質合金の成形体を得ることができる。   According to the centrifugal casting apparatus of the present invention, the melt of the amorphous alloy material is supplied to the casting mold by the molten metal supply means, and the casting mold is rotated by the mold rotating means. Move toward the cavity. Here, the molten metal of the amorphous alloy material is heated by the magnetic flux generated from the induction heating means, but the casting mold formed of the insulator is not heated. Accordingly, by operating the induction heating means until the melt of the amorphous alloy material is filled in the cavity portion, the melt can be reliably filled in the entire cavity portion. Also, after the melt of the amorphous alloy material is filled in the entire cavity, the induction heating means is stopped, so that the heated melt is rapidly cooled by the temperature difference from the casting mold, and the amorphous degree High amorphous alloy molded body can be obtained. That is, it is possible to achieve both a high cooling performance and a high filling property, and it is possible to obtain a molded body of an amorphous alloy that hardly causes crystallization and has excellent shape accuracy.

(第一実施形態)
次に、本発明の遠心鋳造装置の第一実施形態を図1〜図6に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
(First embodiment)
Next, a first embodiment of the centrifugal casting apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.

図1に円筒形状の遠心鋳造装置10の断面図を示した。真空チャンバとして機能する筐体11と、筐体11内に配され、非晶質合金材料を溶融して溶湯を生成するとともに、該溶湯を鋳造型15へ供給する溶融ヒータ13(溶湯供給手段)と、溶融ヒータ13から供給された溶湯を受け入れ、内部に形成された空洞部17に非晶質合金の成形体を製造可能なキャビティ部(本実施形態では、キャビティ部27(図3参照、後に詳述する。))を備えた鋳造型15と、鋳造型15を所定の回転数で回転可能に構成された回転軸部19(型回転手段)と、鋳造型15の外周面に沿って所定間隔離間して配された誘導加熱コイル21(誘導加熱手段)と、を備えている。   FIG. 1 shows a cross-sectional view of a cylindrical centrifugal casting apparatus 10. A casing 11 that functions as a vacuum chamber, and a melting heater 13 (melt supply means) that is disposed in the casing 11 and melts the amorphous alloy material to generate a molten metal and supplies the molten metal to the casting mold 15. And a cavity portion (in this embodiment, the cavity portion 27 (see FIG. 3, later) that accepts the molten metal supplied from the melting heater 13 and can produce a molded body of an amorphous alloy in the cavity portion 17 formed inside. The casting mold 15 provided with the above)), a rotating shaft portion 19 (mold rotating means) configured to be able to rotate the casting mold 15 at a predetermined rotational speed, and a predetermined length along the outer peripheral surface of the casting mold 15 And an induction heating coil 21 (induction heating means) arranged at a distance from each other.

図2、図3に示すように、鋳造型15は、非導電性の材質であって比透磁率の低い材質、例えばAlN(窒化アルミ)で形成されている。ここで、鋳造型15において図4に示すような円筒状の成形体23を製造する場合について説明する。鋳造型15は、平面視円形に形成された型ホルダ31と、型ホルダ31の底面31aに設けられ、回転軸部19と接続される接続部32と、を備えている。なお、型ホルダ31は、上下に二分割できるように構成されている(図3の破線Bで分割可能)。   As shown in FIGS. 2 and 3, the casting mold 15 is made of a non-conductive material having a low relative permeability, for example, AlN (aluminum nitride). Here, the case where the cylindrical molded body 23 as shown in FIG. The casting mold 15 includes a mold holder 31 formed in a circular shape in plan view, and a connection part 32 provided on the bottom surface 31 a of the mold holder 31 and connected to the rotary shaft part 19. In addition, the type | mold holder 31 is comprised so that it can divide into up and down (it can be divided | segmented with the broken line B of FIG. 3).

ここで、鋳造型15の材質について詳述する。鋳造型15は、誘導加熱コイル21の影響を受けないように絶縁体で、かつ、比透磁率が2以下であることが望ましい。
鋳造型15が絶縁体で形成されることにより、誘導加熱コイル21から発せられる磁束により加熱されることがなくなる。よって、溶湯の誘導加熱終了後に溶湯を急速に冷却することができるため、非晶質合金の結晶化を防止することができる。一方、鋳造型15が絶縁体でない場合には、型自体が加熱されるため、溶湯の冷却速度が遅くなり、非晶質合金が結晶化してしまう。
また、鋳造型15の比透磁率が2以下であることによって、誘導加熱コイル21から発せられた磁束が、鋳造型15を確実に通過して鋳造型15の内部に導かれる。したがって、鋳造型15の内部に供給された非晶質合金材料の溶湯を加熱することができ、溶湯の充填性を高めることができる。一方、鋳造型15の比透磁率が2より大きい場合には、磁束が鋳造型15内に導かれないため、溶湯が加熱されず充填性が上がらない。
さらに、鋳造型15の材質は、熱伝導率が5W/m・k以上であることが望ましい。鋳造型15の熱伝導率が5W/m・k以上と高い場合には、溶湯の誘導加熱が終了した後、非晶質合金材料の溶湯を急速に冷却することができる。したがって、非結晶度の高い非晶質合金の成形体23を得ることができる。一方、鋳造型15の熱伝導率が5W/m・k未満である場合には、溶湯の誘導加熱を止めた後、溶湯の冷却速度が遅く、非晶質合金が結晶化してしまう。
上述した条件に適応する鋳造型15の材質としては、以下の表1に示すように、SiC、BN、AlN、Si、Alなどが考えられる。
Here, the material of the casting mold 15 will be described in detail. The casting mold 15 is desirably an insulator and has a relative permeability of 2 or less so as not to be affected by the induction heating coil 21.
Since the casting mold 15 is formed of an insulator, it is not heated by the magnetic flux generated from the induction heating coil 21. Therefore, since the molten metal can be rapidly cooled after the induction heating of the molten metal is completed, crystallization of the amorphous alloy can be prevented. On the other hand, when the casting mold 15 is not an insulator, since the mold itself is heated, the cooling rate of the molten metal becomes slow, and the amorphous alloy is crystallized.
Further, when the relative permeability of the casting mold 15 is 2 or less, the magnetic flux generated from the induction heating coil 21 is surely passed through the casting mold 15 and guided into the casting mold 15. Therefore, the melt of the amorphous alloy material supplied into the casting mold 15 can be heated, and the filling property of the melt can be improved. On the other hand, when the relative permeability of the casting mold 15 is larger than 2, the magnetic flux is not guided into the casting mold 15, so that the molten metal is not heated and the filling property is not improved.
Furthermore, it is desirable that the material of the casting mold 15 has a thermal conductivity of 5 W / m · k or more. When the thermal conductivity of the casting mold 15 is as high as 5 W / m · k or higher, the molten amorphous alloy material can be rapidly cooled after induction heating of the molten metal is completed. Therefore, a molded body 23 of an amorphous alloy having a high degree of non-crystallinity can be obtained. On the other hand, when the thermal conductivity of the casting mold 15 is less than 5 W / m · k, after the induction heating of the molten metal is stopped, the cooling rate of the molten metal is slow and the amorphous alloy is crystallized.
As the material of the casting mold 15 adapted to the above-mentioned conditions, as shown in Table 1 below, SiC, BN, AlN, Si 3 N 4 , Al 2 O 3 and the like can be considered.

Figure 2010125513
Figure 2010125513

なお、マセライト(登録商標)など、熱伝導率が小さい材質を鋳造型15に採用した場合は、充填性は良好であったが、冷却速度が不足して鋳造品に結晶化が見られた。また、導電性の材質を鋳造型15に採用すると、鋳造型自体が発熱してしまい、成形品が非晶質にならなかった。さらに、比透磁率が高い材質を鋳造型15に採用すると、溶湯が全く加熱されなかったため、早く溶湯が固化してしまい、十分な充填ができなかった。   In addition, when a material having low thermal conductivity such as Macerite (registered trademark) was adopted for the casting mold 15, the filling property was good, but the cooling rate was insufficient and crystallization was observed in the cast product. In addition, when a conductive material is used for the casting mold 15, the casting mold itself generates heat, and the molded product does not become amorphous. Furthermore, when a material having a high relative magnetic permeability was adopted for the casting mold 15, the molten metal was not heated at all, so that the molten metal was quickly solidified and could not be filled sufficiently.

また、型ホルダ31の上面31bには非晶質合金材料の溶湯が導入される溶湯導入口33が形成されている。溶湯導入口33は、型ホルダ31の平面視中央部(回転軸部19の回転中心に相当する位置)に略円形に形成されている。溶湯導入口33から鉛直下方に穴部34が形成されており、穴部34の底面35から径方向外側に向かって略トンネル形状のランナー部36が形成され、ランナー部36の先にはキャビティ部27が形成されている。   Further, a melt introduction port 33 into which a melt of an amorphous alloy material is introduced is formed on the upper surface 31 b of the mold holder 31. The molten metal inlet 33 is formed in a substantially circular shape in the central portion of the mold holder 31 in a plan view (a position corresponding to the rotation center of the rotary shaft 19). A hole 34 is formed vertically downward from the molten metal inlet 33, a substantially tunnel-shaped runner portion 36 is formed radially outward from the bottom surface 35 of the hole 34, and a cavity portion is provided at the tip of the runner portion 36. 27 is formed.

図3、5に示すように、本実施形態では、空洞部17内に、空洞部17の外周面17aに当接するように配される外型25と、外型25の内部に配される中子26と、をさらに備えている。それによって、図4に示すような複雑な成形体23を製造している。なお、外型25および中子26は設けずに、空洞部17の形状を製造する成形体の形状に合わせて加工してキャビティ部として構成してもよい。この外型25と中子26とを組み合わせると、成形体23の形状に対応したキャビティ部27が形成される。なお、外型25は、型ホルダ31と同様、上下方向に二分割できるように構成されている。また、外型25および中子26は型ホルダ31から着脱可能になっており、別の形状のキャビティ部が形成された外型および中子を配することにより別の形状の成形体を製造することができる。なお、溶湯は鋳造型15で吸熱されることによって冷却される構成であるため、キャビティ部27の肉厚(すなわち成形体23の厚み)に対して溶湯に触れる領域の鋳造型15の壁の厚みを十分に厚くしておくことによって熱容量を大きくすることが有用で、例えば10倍以上の厚みが好適である。なお、外型25および中子26も鋳造型15の一部であり、材質も同様なものを使用するのが適当である。   As shown in FIGS. 3 and 5, in the present embodiment, in the cavity portion 17, an outer mold 25 disposed so as to contact the outer peripheral surface 17 a of the cavity portion 17, and a middle portion disposed in the outer mold 25. And a child 26. Thereby, a complicated molded body 23 as shown in FIG. 4 is manufactured. Instead of providing the outer mold 25 and the core 26, the shape of the cavity portion 17 may be processed in accordance with the shape of the molded body to be manufactured to constitute the cavity portion. When the outer mold 25 and the core 26 are combined, a cavity portion 27 corresponding to the shape of the molded body 23 is formed. The outer mold 25 is configured so as to be divided into two in the vertical direction, like the mold holder 31. The outer mold 25 and the core 26 are detachable from the mold holder 31, and a molded body having a different shape is manufactured by arranging the outer mold and the core in which a cavity portion having a different shape is formed. be able to. Since the molten metal is cooled by being absorbed by the casting mold 15, the thickness of the wall of the casting mold 15 in the region where the molten metal is in contact with the thickness of the cavity portion 27 (that is, the thickness of the molded body 23). It is useful to increase the heat capacity by sufficiently increasing the thickness, for example, a thickness of 10 times or more is suitable. The outer mold 25 and the core 26 are also part of the casting mold 15, and it is appropriate to use the same material.

誘導加熱コイル21は、鋳造型15の型ホルダ31の外周面31cに沿って所定間隔離間配置されている。誘導加熱コイル21は、外周面31cを略全面覆うことができるように軸方向の長さ(高さ)が設定されている。また、誘導加熱コイル21の鉛直方向の位置を調節可能なコイル保持部材28(移動部)が設けられている。なお、誘導加熱コイル21は、筐体11の上面から吊り下げるように支持されていてもよいし、筐体11の側面から支持してもよい。つまり、コイル保持部材28により誘導加熱コイル21が軸方向に沿って上下動できるようになっていればよい。   The induction heating coils 21 are spaced apart from each other along the outer peripheral surface 31 c of the mold holder 31 of the casting mold 15. The induction heating coil 21 has a length (height) in the axial direction so that the outer peripheral surface 31c can be covered almost entirely. Moreover, the coil holding member 28 (moving part) which can adjust the position of the vertical direction of the induction heating coil 21 is provided. The induction heating coil 21 may be supported so as to be suspended from the upper surface of the housing 11 or may be supported from the side surface of the housing 11. That is, it is only necessary that the induction heating coil 21 can be moved up and down along the axial direction by the coil holding member 28.

例えば、図6に示すように、誘導加熱コイル21を構成するコイル線の両端を筐体11の上面に支持固定するとともに、コイル線の途中に撓み部41を形成することにより、コイル保持部材28で誘導加熱コイル21を上下動させる際に、スムーズに移動させることができる。   For example, as shown in FIG. 6, both ends of the coil wire constituting the induction heating coil 21 are supported and fixed to the upper surface of the housing 11, and a bent portion 41 is formed in the middle of the coil wire, thereby the coil holding member 28. When the induction heating coil 21 is moved up and down, it can be moved smoothly.

上述した遠心鋳造装置10を用いて成形体23を製造する方法について説明する。
まず、溶融ヒータ13の所定位置に非晶質合金材料を配置して、筐体11内を真空状態または不活性ガス環境にする。
A method for manufacturing the molded body 23 using the centrifugal casting apparatus 10 described above will be described.
First, an amorphous alloy material is disposed at a predetermined position of the melting heater 13, and the inside of the housing 11 is brought into a vacuum state or an inert gas environment.

次に、溶融ヒータ13を昇温させて、非晶質合金材料を溶融して非晶質合金材料の溶湯を生成する。また、回転軸部19を所定の回転速度で回転させるとともに、誘導加熱コイル21に高周波電流を供給し、誘導加熱コイル21から磁場を発生させる。   Next, the temperature of the melting heater 13 is raised, and the amorphous alloy material is melted to generate a molten metal of the amorphous alloy material. Further, the rotating shaft portion 19 is rotated at a predetermined rotational speed, and a high frequency current is supplied to the induction heating coil 21 to generate a magnetic field from the induction heating coil 21.

溶融ヒータ13で生成された非晶質合金材料の溶湯を滴下して、回転する鋳造型15の溶湯導入口33に供給する。溶湯導入口33に供給された溶湯は、穴部34の底面35へ滴下するとともに、鋳造型15の遠心力によりランナー部36からキャビティ部27へと導かれる。   The molten amorphous alloy material generated by the melting heater 13 is dropped and supplied to the molten metal inlet 33 of the rotating casting mold 15. The molten metal supplied to the molten metal inlet 33 is dropped onto the bottom surface 35 of the hole 34 and is guided from the runner 36 to the cavity 27 by the centrifugal force of the casting mold 15.

導かれた溶湯は、外型25と中子26との間に形成されたキャビティ部27に流れ込む。
このとき、非晶質合金材料の溶湯は、誘導加熱コイル21から発生された磁場(磁束)により加熱されるため、鋳造型15の熱で冷却・固化されることなくキャビティ部27まで確実に導かれる。
The introduced molten metal flows into a cavity portion 27 formed between the outer mold 25 and the core 26.
At this time, since the melt of the amorphous alloy material is heated by the magnetic field (magnetic flux) generated from the induction heating coil 21, it is reliably guided to the cavity 27 without being cooled and solidified by the heat of the casting mold 15. It is burned.

キャビティ部27に溶湯が完全に充填された後、図示しない制御部からの指示により誘導加熱コイル21に高周波電流を流すのを停止する。
このとき、誘導加熱コイル21から発せられた磁束により溶湯のみが加熱されており、鋳造型15は加熱されていない。したがって、誘導加熱コイル21への高周波電流の供給を停止すると、即座に溶湯の冷却が始まり、溶湯が急速に固化される。
After the molten metal is completely filled in the cavity 27, the flow of the high-frequency current to the induction heating coil 21 is stopped by an instruction from a control unit (not shown).
At this time, only the molten metal is heated by the magnetic flux generated from the induction heating coil 21, and the casting mold 15 is not heated. Therefore, when the supply of the high-frequency current to the induction heating coil 21 is stopped, the molten metal immediately begins to be cooled, and the molten metal is rapidly solidified.

そして、鋳造型15の型ホルダ31を二分割して、外型25および中子26を空洞部17から取り出し、外型25を二分割して成形体23を取り出すことで、所望の鋳造品(成形体23)を得ることができる。   Then, the mold holder 31 of the casting mold 15 is divided into two parts, the outer mold 25 and the core 26 are taken out from the cavity portion 17, the outer mold 25 is divided into two parts and the molded body 23 is taken out, so that a desired cast product ( A shaped body 23) can be obtained.

本実施形態によれば、非晶質合金材料を鋳造する遠心鋳造装置10において、鋳造型15の外周面に沿うように誘導加熱コイル21を備えた構成としたため、誘導加熱コイル21から発生した磁束により非晶質合金材料の溶湯は加熱されるが、絶縁体で形成された鋳造型15は加熱されない。したがって、非晶質合金材料の溶湯がキャビティ部27に充填されるまでの間、誘導加熱コイル21を稼動させることにより、溶湯がキャビティ部27に充填されるまで冷却固化されることを抑制でき、溶湯をキャビティ部27全体に確実に充填することができる。また、非晶質合金材料の溶湯がキャビティ部27全体に充填された後に、誘導加熱コイル21への高周波電流の供給を停止させることにより、加熱された溶湯は、鋳造型15との温度差により急速に冷却され、非晶質度の高い非晶質合金成形体23を得ることができる。つまり、高い冷却性能と高い充填性を両立することができ、結晶化が起こりにくく、形状精度に優れた非晶質合金の成形体23を得ることができる。   According to the present embodiment, the centrifugal casting apparatus 10 for casting the amorphous alloy material has the configuration including the induction heating coil 21 along the outer peripheral surface of the casting mold 15, and therefore the magnetic flux generated from the induction heating coil 21. As a result, the melt of the amorphous alloy material is heated, but the casting mold 15 formed of an insulator is not heated. Therefore, by operating the induction heating coil 21 until the melt of the amorphous alloy material is filled in the cavity portion 27, it is possible to suppress cooling and solidification until the melt is filled in the cavity portion 27, The molten metal can be reliably filled in the entire cavity portion 27. Further, after the melt of the amorphous alloy material is filled in the entire cavity portion 27, by stopping the supply of the high-frequency current to the induction heating coil 21, the heated melt is caused by the temperature difference from the casting mold 15. The amorphous alloy compact 23 having a high degree of amorphousness can be obtained by being rapidly cooled. That is, it is possible to obtain both the high cooling performance and the high filling property, the crystallization hardly occurs, and the amorphous alloy molded body 23 having excellent shape accuracy.

また、鋳造型15の材質の比透磁率が2以下のものを採用したため、誘導加熱コイル21から発せられた磁束が、鋳造型15を確実に通過して鋳造型15の内部に導かれる。したがって、鋳造型15の内部に供給された非晶質合金材料の溶湯を加熱することができ、溶湯の充填性を高めることができる。   Further, since the material having the relative permeability of 2 or less is adopted as the material of the casting mold 15, the magnetic flux generated from the induction heating coil 21 is surely passed through the casting mold 15 and guided into the casting mold 15. Therefore, the melt of the amorphous alloy material supplied into the casting mold 15 can be heated, and the filling property of the melt can be improved.

また、鋳造型15の材質の熱伝導率が5W/m・k以上のものを採用したため、溶湯の誘導加熱が終了した後、非晶質合金材料の溶湯を急速に冷却することができる。したがって、非結晶度の高い非晶質合金の成形体23を得ることができる。   Further, since the material of the casting mold 15 has a thermal conductivity of 5 W / m · k or more, the molten amorphous alloy material can be rapidly cooled after induction heating of the molten metal is completed. Therefore, a molded body 23 of an amorphous alloy having a high degree of non-crystallinity can be obtained.

また、鋳造型15にセラミックスのAlNを採用したため、導電性が無く、誘導加熱コイル21から発せされる磁束により加熱されるのを確実に防止することができる。また、このようなセラミックスは熱伝導率が高いため、非晶質合金材料の溶湯の誘導加熱が終了した後に溶湯を急速に冷却することができる。したがって、非結晶度の高い非晶質合金の成形体23を得ることができる。   In addition, since ceramic AlN is used for the casting mold 15, there is no electrical conductivity, and it can be reliably prevented from being heated by the magnetic flux emitted from the induction heating coil 21. Moreover, since such ceramics have high thermal conductivity, the molten metal can be rapidly cooled after induction heating of the molten amorphous alloy material is completed. Accordingly, it is possible to obtain an amorphous alloy compact 23 having a high degree of non-crystallinity.

さらに、誘導加熱コイル21をコイル保持部材28で保持するとともに、誘導加熱コイル21を鉛直上下方向に移動可能に構成したため、誘導加熱コイル21から発生する磁束の磁束密度が最も高い箇所に、鋳造型15のキャビティ部27が位置するように移動させることができる。したがって、非晶質合金材料の溶湯の加熱効率が高まり、誘導加熱中に溶湯が固化してしまうのを抑制することができる。   Furthermore, since the induction heating coil 21 is held by the coil holding member 28 and the induction heating coil 21 is configured to be movable in the vertical vertical direction, a casting mold is formed at a location where the magnetic flux density of the magnetic flux generated from the induction heating coil 21 is highest. The 15 cavity portions 27 can be moved. Therefore, the heating efficiency of the molten metal of the amorphous alloy material is increased, and the molten metal can be prevented from solidifying during induction heating.

なお、遠心力を用いて溶湯を鋳造型15内に充填させる従来の遠心鋳造装置では、溶湯の滴下温度が低すぎると、鋳造型15との熱伝導によりキャビティ部27内で早期に冷却固化するリスクが高くなる。しかし、このような冷却固化を避けるために、溶湯の滴下温度を上げると、キャビティ部27内に充填された後、鋳造型15との熱交換によって鋳造型15の温度が上昇するため、冷却能力が低くなり、結晶化が生じるリスクが高まる。また、溶融の温度を高温にすると、装置負荷が大きく、溶湯の接触する鋳造型15などの材質は、その高温そのものの影響とそれによって発生する熱衝撃、熱亀裂、焼きつきに耐えうるものに限られてくる。さらに、融点を超えて温度を極端に上昇させると、合金組成のうちの揮発性の高いものは揮発を始めてしまい、合金組成が崩れたり、結晶化したりする問題もある。本実施形態の遠心鋳造装置10によれば、溶湯の滴下温度を極端に上げることなく、鋳造型15の冷却能力を維持したままキャビティ部27への充填性を高めることができる。
以上のように、本実施形態では従来の技術では困難であった課題を解決することができるという特段の効果を有するのである。
In the conventional centrifugal casting apparatus in which the molten metal is filled in the casting mold 15 using centrifugal force, if the dropping temperature of the molten metal is too low, the molten metal is cooled and solidified quickly in the cavity portion 27 due to heat conduction with the casting mold 15. Risk increases. However, if the dropping temperature of the molten metal is increased in order to avoid such cooling and solidification, the temperature of the casting mold 15 is increased by heat exchange with the casting mold 15 after being filled in the cavity portion 27, so that the cooling capacity Decreases and the risk of crystallization increases. Further, when the melting temperature is high, the load on the apparatus is large, and the material such as the casting mold 15 in contact with the molten metal can withstand the influence of the high temperature itself and the thermal shock, thermal crack, and seizure generated thereby. Limited. Furthermore, when the temperature is extremely increased beyond the melting point, a highly volatile alloy composition starts to volatilize, and there is a problem that the alloy composition collapses or crystallizes. According to the centrifugal casting apparatus 10 of the present embodiment, the filling property to the cavity 27 can be improved while maintaining the cooling capacity of the casting mold 15 without extremely increasing the dropping temperature of the molten metal.
As described above, the present embodiment has a special effect that it is possible to solve a problem that has been difficult with the prior art.

(第二実施形態)
次に、本発明の遠心鋳造装置の第二実施形態を図7〜図8に基づいて説明する。なお、本実施形態は第一実施形態と誘導加熱コイルの構成が異なるのみであり、その他の構成は第一実施形態と略同一であるため、同一箇所には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、本実施形態では、空洞部17内に外型25および中子26は設けずに、空洞部17の形状が製造する成形体の形状に合わせて加工され、そこに形成された空洞部をキャビティ部17として構成されている(以下の、実施形態において同様。)
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the centrifugal casting apparatus of the present invention will be described based on FIGS. Note that this embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the induction heating coil, and other configurations are substantially the same as those in the first embodiment. Is omitted. In the present embodiment, the outer mold 25 and the core 26 are not provided in the cavity portion 17, and the shape of the cavity portion 17 is processed according to the shape of the molded body to be manufactured. The cavity portion 17 is configured (the same applies to the following embodiments).

図7に示すように、誘導加熱コイル121は、鋳造型15の型ホルダ31の外周面31cを略全面覆うように配置されている。また、誘導加熱コイル121は、コイルの径が鉛直下方(軸方向下方)へ向かうほど大きくなるように構成されている。なお、コイル保持部材28により誘導加熱コイル121が軸方向に沿って上下動できるように構成されている。   As shown in FIG. 7, the induction heating coil 121 is disposed so as to cover substantially the entire outer peripheral surface 31 c of the mold holder 31 of the casting mold 15. In addition, the induction heating coil 121 is configured such that the coil diameter increases as it goes vertically downward (downward in the axial direction). The induction heating coil 121 can be moved up and down along the axial direction by the coil holding member 28.

このように構成すると、図8に示すように、鋳造型15に非晶質合金材料の溶湯Gを滴下する際、誘導加熱コイル121に高周波電流を流すと、誘導加熱コイル121に発生する磁場により鋳造型15内に供給された溶湯Gに渦電流Iが生じ、溶湯の電気抵抗により溶湯自身が発熱する。   With this configuration, as shown in FIG. 8, when a high-frequency current is passed through the induction heating coil 121 when the molten alloy G is dropped onto the casting mold 15, the magnetic field generated in the induction heating coil 121 causes Eddy current I is generated in the molten metal G supplied into the casting mold 15, and the molten metal itself generates heat due to the electric resistance of the molten metal.

このとき、溶湯Gに発生した渦電流Iによる磁場は、誘導加熱コイル121に発生した磁場と反発するように発生するため、誘導加熱コイル121の並びから遠ざかる向きに、誘導加熱コイル121と溶湯との間に矢印A1方向の斥力が発生する。   At this time, since the magnetic field due to the eddy current I generated in the molten metal G is generated so as to repel the magnetic field generated in the induction heating coil 121, the induction heating coil 121 and the molten metal are moved away from the line of the induction heating coils 121. In the meantime, repulsive force in the direction of arrow A1 is generated.

また、溶湯Gには鋳造型15が回転することによる遠心力(矢印A2)も生じるため、結果的には、溶湯Gに矢印A3方向の外力がかかることになる。   Moreover, since the centrifugal force (arrow A2) by the casting mold 15 rotating also arises in the molten metal G, the external force of the arrow A3 direction is applied to the molten metal G as a result.

この外力A3は、斜め下方に向いていることから、通常であれば鋳造型15の回転による遠心力A2により鋳造型15の溶湯導入口33から溢れてしまう溶湯を、下向きの外力A3により溢れるのを抑制でき、キャビティ部17への充填性をより高めることができる。その結果、鋳造型15の外へ溶湯が飛散することによる原材料のロスや、鋳造型15を収容する筐体11のメンテナンス頻度を低減することができる。   Since the external force A3 is directed obliquely downward, the molten metal that normally overflows from the molten metal inlet 33 of the casting mold 15 due to the centrifugal force A2 caused by the rotation of the casting mold 15 is overflowed by the downward external force A3. Can be suppressed, and the filling property to the cavity portion 17 can be further enhanced. As a result, it is possible to reduce the loss of raw materials due to the molten metal splashing out of the casting mold 15 and the maintenance frequency of the casing 11 that houses the casting mold 15.

(第三実施形態)
次に、本発明の遠心鋳造装置の第三実施形態を図9に基づいて説明する。なお、本実施形態は第一実施形態と誘導加熱コイルの構成が異なるのみであり、その他の構成は第一実施形態と略同一であるため、同一箇所には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the centrifugal casting apparatus of the present invention will be described based on FIG. Note that this embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the induction heating coil, and other configurations are substantially the same as those in the first embodiment. Is omitted.

図9に示すように、誘導加熱コイル221は、鋳造型15の型ホルダ31の外周面31cを略全面覆うように配置されている。また、誘導加熱コイル221は、コイルの径が異なる複数のコイル221a〜221cを有している。なお、コイル保持部材28により誘導加熱コイル221は軸方向に沿って上下動できるように構成されている。   As shown in FIG. 9, the induction heating coil 221 is disposed so as to cover substantially the entire outer peripheral surface 31 c of the mold holder 31 of the casting mold 15. The induction heating coil 221 has a plurality of coils 221a to 221c having different coil diameters. The induction heating coil 221 is configured to move up and down along the axial direction by the coil holding member 28.

このように構成すると、鋳造型15の大きさ(直径)に合わせて、コイル221a〜221cの中で最適なものを選択することができる。したがって、誘導加熱コイル221から発生する磁束の磁束密度が最も高い箇所に、鋳造型15のキャビティ部17が位置するように鋳造型15ごとに設定することができる。したがって、非晶質合金材料の溶湯の加熱効率が高まり、誘導加熱中に溶湯が固化してしまうのを抑制することができる。
なお、本実施形態では、誘導加熱コイル221を移動・選択して用いる構成としているが、回転軸部19を上下に移動して使用するコイル221a〜221cを選択したり、型ホルダ31の接続部32の形状を使用するコイルに合わせて変えるようにしても同様な作用効果を有する。
If comprised in this way, according to the magnitude | size (diameter) of the casting mold 15, the optimal thing can be selected in the coils 221a-221c. Therefore, it can set for every casting mold 15 so that the cavity part 17 of the casting mold 15 may be located in the location where the magnetic flux density of the magnetic flux generated from the induction heating coil 221 is the highest. Therefore, the heating efficiency of the molten metal of the amorphous alloy material is increased, and the molten metal can be prevented from solidifying during induction heating.
In the present embodiment, the induction heating coil 221 is configured to be moved and selected. However, the coil 221a to 221c to be used by moving the rotary shaft portion 19 up and down is selected, or the connection portion of the mold holder 31 is used. Even if the shape of 32 is changed according to the coil to be used, the same effect is obtained.

(第四実施形態)
次に、本発明の遠心鋳造装置の第四実施形態を図10に基づいて説明する。なお、本実施形態は第一実施形態と鋳造型の構成が異なるのみであり、その他の構成は第一実施形態と略同一であるため、同一箇所には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the centrifugal casting apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. Note that this embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the casting mold, and the other configurations are substantially the same as those in the first embodiment. Omitted.

図10に示すように、鋳造型115は、平面視円形に形成された型ホルダ131と、型ホルダ131の底面に設けられ、回転軸部19と接続される接続部132とを備えている。なお、型ホルダ131は、上下方向に二分割できるように構成されている。   As shown in FIG. 10, the casting mold 115 includes a mold holder 131 formed in a circular shape in plan view, and a connection portion 132 provided on the bottom surface of the mold holder 131 and connected to the rotary shaft portion 19. In addition, the type | mold holder 131 is comprised so that it can divide into two in the up-down direction.

ここで、型ホルダ131のキャビティ部17における外周面131a側には充填センサ150(充填確認手段)が設けられている。充填センサ150は、例えば、キャビティ部17に面した側の先端に2つの端子(不図示)を有しており、この端子に非晶質合金材料の溶湯が接触すると、短絡して電気抵抗が著しく低下するようになっている。つまり、この充填センサ150の電気抵抗値の変化を検出することにより、キャビティ部17内に溶湯が充填されたか否かを検出することができる。   Here, a filling sensor 150 (filling confirmation means) is provided on the outer peripheral surface 131 a side of the cavity portion 17 of the mold holder 131. The filling sensor 150 has, for example, two terminals (not shown) at the tip facing the cavity portion 17. When the molten metal of the amorphous alloy material comes into contact with the terminals, the filling sensor 150 is short-circuited and has an electric resistance. It has come to decline significantly. That is, by detecting a change in the electric resistance value of the filling sensor 150, it is possible to detect whether or not the molten metal is filled in the cavity portion 17.

本実施形態によれば、鋳造型115のキャビティ部17に充填センサ150を設けたため、キャビティ部17に溶湯が充填されたタイミングをより確実に把握することができる。したがって、キャビティ部17に溶湯が充填された直後に、誘導加熱コイル21に高周波電流を供給するのを停止させることにより、溶湯が余計に温度上昇したり、鋳造型115まで温度上昇してしまうことを抑制することができる。したがって、溶湯を短時間で冷却することができ、結晶化が起こりにくく、形状精度に優れた非晶質合金の成形体を得ることができる。   According to this embodiment, since the filling sensor 150 is provided in the cavity portion 17 of the casting mold 115, it is possible to more reliably grasp the timing when the cavity portion 17 is filled with the molten metal. Therefore, immediately after the cavity portion 17 is filled with the molten metal, by stopping the supply of the high-frequency current to the induction heating coil 21, the temperature of the molten metal is excessively increased or the temperature of the casting mold 115 is increased. Can be suppressed. Therefore, the molten metal can be cooled in a short time, crystallization hardly occurs, and an amorphous alloy molded body having excellent shape accuracy can be obtained.

(第五実施形態)
次に、本発明の遠心鋳造装置の第五実施形態を図11に基づいて説明する。なお、本実施形態は第一実施形態と鋳造型の構成が異なるのみであり、その他の構成は第一実施形態と略同一であるため、同一箇所には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the centrifugal casting apparatus of the present invention will be described based on FIG. Note that this embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the casting mold, and the other configurations are substantially the same as those in the first embodiment. Omitted.

図11に示すように、鋳造型215は、平面視円形に形成された型ホルダ231と、型ホルダ231の底面に設けられ、回転軸部19と接続される接続部232とを備えている。なお、型ホルダ231は、上下方向に二分割できるように構成されている。   As shown in FIG. 11, the casting mold 215 includes a mold holder 231 formed in a circular shape in plan view, and a connection portion 232 provided on the bottom surface of the mold holder 231 and connected to the rotary shaft portion 19. In addition, the type | mold holder 231 is comprised so that it can divide into two in the up-down direction.

ここで、型ホルダ231のキャビティ部17が形成された位置に対応する上面231aには光学窓250が設けられている。光学窓250が配された位置に対応する鉛直上方にはレーザ光を光学窓250に向かって照射可能なレーザ光源251が設けられ、レーザ光源251から発せられたレーザ光を集光可能なレンズ252と、光学窓250方向からの反射光を受光素子254方向へ方向を変換するビームスプリッタ253と、ビームスプリッタ253からの光を受光する受光素子254と、を備えた光学検出装置255が筐体11内に配されている。   Here, an optical window 250 is provided on the upper surface 231a corresponding to the position where the cavity portion 17 of the mold holder 231 is formed. A laser light source 251 capable of emitting laser light toward the optical window 250 is provided vertically above the position corresponding to the position where the optical window 250 is disposed, and a lens 252 capable of condensing the laser light emitted from the laser light source 251. An optical detection device 255 including a beam splitter 253 that converts the direction of reflected light from the optical window 250 direction toward the light receiving element 254 and a light receiving element 254 that receives light from the beam splitter 253. It is arranged inside.

レーザ光源251から発せられ光学窓250を透過したレーザ光はキャビティ部17に照射される。キャビティ部17内に溶湯が充填されていない状態では、レーザ光はキャビティ部17内で散乱するため、受光素子254で検出できる光量は僅かである。非晶質合金材料の溶湯がキャビティ部17内に充填され、光学窓250に接する位置まで充填されると、すると、レーザ光は溶湯で反射し、その反射光がビームスプリッタ253でさらに一部反射して受光素子254に到達する。受光素子254では、受光したレーザ光が電気信号としてより強く検出される。つまり、この光学検出装置255で検出される電気信号の変化により、キャビティ部17内に溶湯が充填されたか否かを検出することができる。   Laser light emitted from the laser light source 251 and transmitted through the optical window 250 is applied to the cavity portion 17. In the state where the melt is not filled in the cavity portion 17, the laser light is scattered in the cavity portion 17, so that the amount of light that can be detected by the light receiving element 254 is small. When the melt of the amorphous alloy material is filled in the cavity portion 17 and is filled to the position where it comes into contact with the optical window 250, the laser light is reflected by the melt, and the reflected light is further partially reflected by the beam splitter 253. Then, it reaches the light receiving element 254. In the light receiving element 254, the received laser beam is detected more strongly as an electric signal. That is, it is possible to detect whether or not the molten metal is filled in the cavity portion 17 based on a change in the electrical signal detected by the optical detection device 255.

本実施形態によれば、鋳造型215のキャビティ部17に光学窓250を設け、それとともに筐体11内に光学検出装置255を配置した。つまり、誘導加熱コイル21から発生する強力な電磁場の影響を受けない光学的な検出手段(光学検出装置255)を用いることにより、キャビティ部17に充填された溶湯の状態を確実に把握することができる。また、光学検出装置255を用いることにより、溶湯やそれに接する型が余計に温度上昇することを抑制することができる。したがって、溶湯を短時間で冷却することができ、結晶化が起こりにくく、形状精度に優れた非晶質合金の成形体を得ることができる。   According to the present embodiment, the optical window 250 is provided in the cavity portion 17 of the casting mold 215, and the optical detection device 255 is disposed in the housing 11 together with the optical window 250. That is, by using an optical detection means (optical detection device 255) that is not affected by the strong electromagnetic field generated from the induction heating coil 21, the state of the molten metal filled in the cavity portion 17 can be reliably grasped. it can. Further, by using the optical detection device 255, it is possible to suppress the temperature rise of the molten metal or the mold in contact with the molten metal. Therefore, the molten metal can be cooled in a short time, crystallization hardly occurs, and an amorphous alloy molded body having excellent shape accuracy can be obtained.

次に、上述した遠心鋳造装置10を用いて、非晶質合金の溶湯の充填度や結晶化度を測定した結果を説明する。   Next, the result of having measured the filling degree and crystallinity degree of the melt of an amorphous alloy using the centrifugal casting apparatus 10 mentioned above is demonstrated.

非晶質合金材料としては、Zr55Cu30Al10Niの金属ガラス材料を用いた。なお、鋳造型15の回転数は、鋳造する材料となる非晶質合金や金属の種類、鋳造型15の形状によって異なるが、通常1000〜5000rpmの範囲とすることが好ましい。本実施例では3000rpmとした。
評価の方法と評価基準は次の通りである。
<非晶質度>結晶化度は、蛍光X線装置(XRD)を用い、成形体23の表面の数箇所を任意に設定してその箇所の結晶状態を示すピークが存在するか否かを評価した。非結晶度については、XRD測定結果でピークが存在しない場合は、結晶化が進んでいないと考えられ、○(合格)とし、ピークが存在しない場合は×(不合格)とした。
<充填性>キャビティ部17内への溶湯の充填率は、キャビティ部17の体積および溶湯の材料の比重から求められる理想重量と、成形体23の実際の重量とを比較して求めたものである。この充填率が、95%以上の場合は○(合格)とし、95%未満の場合は×(不合格)とした。
<総合判定> ○:非晶質度および充填性が共に○の場合
×:非晶質度および充填性の少なくともいずれか一方が×場合
The amorphous alloy material, with metallic glass material Zr 55 Cu 30 Al 10 Ni 5 . In addition, although the rotation speed of the casting mold 15 changes with kinds of the amorphous alloy and metal used as the material to cast, and the shape of the casting mold 15, it is preferable to set it as the range of 1000-5000 rpm normally. In this embodiment, it was 3000 rpm.
The evaluation method and evaluation criteria are as follows.
<Amorphous degree> The degree of crystallinity is determined by using a fluorescent X-ray apparatus (XRD) and setting several places on the surface of the molded body 23 to determine whether or not there is a peak indicating the crystalline state of the place. evaluated. Regarding the non-crystallinity, it was considered that crystallization was not progressing when no peak was present in the XRD measurement result, and it was judged as ◯ (passed), and when there was no peak, it was marked as x (failed).
<Filling property> The filling rate of the molten metal into the cavity portion 17 is obtained by comparing the ideal weight obtained from the volume of the cavity portion 17 and the specific gravity of the material of the molten metal with the actual weight of the molded body 23. is there. When this filling rate was 95% or more, it was set as “◯” (passed), and when it was less than 95%, it was set as “x” (failed).
<Comprehensive judgment> ○: When the degree of amorphousness and fillability are both ○
X: When at least one of amorphousness and filling property is x

Figure 2010125513
Figure 2010125513

表2に示すように、上記第一実施形態〜第五実施形態に則した実施例1〜実施例5においては、充填率および結晶化度は共に合格しており、形状精度に優れた金属ガラスの成形体23を製造することができることが確認された。一方、比較例において、鋳造型15を銅で形成したものを用い、誘導加熱コイル21による加熱工程を実行しない場合は、充填率が満たされないことが確認された。したがって、誘導加熱コイル21により非晶質合金(金属ガラス)材料の溶湯を加熱することによりキャビティ部17内への充填率を高めることができることが確認された。   As shown in Table 2, in Examples 1 to 5 according to the first embodiment to the fifth embodiment, both the filling rate and the degree of crystallinity have passed, and the metallic glass has excellent shape accuracy. It was confirmed that the molded body 23 can be manufactured. On the other hand, in the comparative example, when the casting mold 15 formed of copper was used and the heating process by the induction heating coil 21 was not performed, it was confirmed that the filling rate was not satisfied. Therefore, it was confirmed that the filling rate into the cavity portion 17 can be increased by heating the melt of the amorphous alloy (metal glass) material by the induction heating coil 21.

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な材料や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では、誘導加熱コイルをコイル保持部材により鉛直上下方向に移動できるように構成したが、誘導加熱コイルは固定して、鋳造型(および回転軸部)を上下動できるように構成してもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific materials, configurations, and the like given in the embodiment are merely examples, and can be changed as appropriate.
For example, in this embodiment, the induction heating coil is configured to be moved vertically in the vertical direction by the coil holding member. However, the induction heating coil is fixed and the casting mold (and the rotating shaft portion) can be moved up and down. May be.

本発明の第一実施形態における遠心鋳造装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the centrifugal casting apparatus in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態における鋳造型の平面図である。It is a top view of the casting mold in the first embodiment of the present invention. 図2のA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 本発明の実施形態における成形体の斜視図である。It is a perspective view of the molded object in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるキャビティ部の構成部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural member of the cavity part in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における誘導加熱コイルの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the induction heating coil in embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態における遠心鋳造装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the centrifugal casting apparatus in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態における非晶質合金の溶湯に作用する力を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the force which acts on the molten metal of the amorphous alloy in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態における遠心鋳造装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the centrifugal casting apparatus in 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四実施形態における鋳造型の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the casting die in 4th embodiment of this invention. 本発明の第五実施形態における遠心鋳造装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the centrifugal casting apparatus in 5th embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…遠心鋳造装置 13…溶融ヒータ(溶湯供給手段) 15,115,215…鋳造型 17,27…キャビティ部 19…回転軸部(型回転手段) 21,121,221…誘導加熱コイル 28…コイル保持部材(移動部) 150…充填センサ(充填確認手段) 250…光学窓(窓) 255…光学検出装置(光学的な検出手段) G…溶湯   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Centrifugal casting apparatus 13 ... Melting heater (molten supply means) 15, 115, 215 ... Casting die 17, 27 ... Cavity part 19 ... Rotating shaft part (mold | rotation means) 21, 121, 221 ... Induction heating coil 28 ... Coil Holding member (moving part) 150... Filling sensor (filling confirmation means) 250... Optical window (window) 255... Optical detection device (optical detection means) G.

Claims (15)

非晶質合金を鋳造する遠心鋳造装置において、
内部にキャビティ部を有する絶縁体からなる鋳造型と、
該鋳造型を回転させる型回転手段と、
前記非晶質合金材料の溶湯を前記鋳造型に供給する溶湯供給手段と、
前記鋳造型の近傍に配置された誘導加熱手段と、を備えたことを特徴とする遠心鋳造装置。
In a centrifugal casting apparatus for casting an amorphous alloy,
A casting mold made of an insulator having a cavity inside;
Mold rotating means for rotating the casting mold;
A molten metal supply means for supplying the molten metal of the amorphous alloy material to the casting mold;
And an induction heating means disposed in the vicinity of the casting mold.
前記鋳造型が低透磁率材料からなることを特徴とする請求項1に記載の遠心鋳造装置。   The centrifugal casting apparatus according to claim 1, wherein the casting mold is made of a low magnetic permeability material. 前記鋳造型が高熱伝導率材料からなることを特徴とする請求項1または2に記載の遠心鋳造装置。   The centrifugal casting apparatus according to claim 1 or 2, wherein the casting mold is made of a high thermal conductivity material. 前記鋳造型が、SiC、BN、AlN、Si、Alのうち少なくとも一つのセラミックスからなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の遠心鋳造装置。 The centrifugal casting apparatus according to claim 1, wherein the casting mold is made of at least one ceramic among SiC, BN, AlN, Si 3 N 4 , and Al 2 O 3 . 前記誘導加熱手段がコイルで構成され、
該コイルまたは前記鋳造型を移動させ、前記コイルの前記鋳造型内のキャビティ部に対しての位置を変更する移動部を備えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の遠心鋳造装置。
The induction heating means comprises a coil;
The moving part which moves this coil or the said casting mold, and changes the position with respect to the cavity part in the said casting mold is provided. Centrifugal casting equipment.
前記誘導加熱手段が異なる形状の複数のコイルで構成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の遠心鋳造装置。   The centrifugal casting apparatus according to claim 1, wherein the induction heating unit includes a plurality of coils having different shapes. 前記誘導加熱手段が前記型回転手段に設けられた鋳造型の外周部を囲むコイルで構成され、
前記コイルの径が鉛直下方へ向かうほど大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の遠心鋳造装置。
The induction heating means is composed of a coil surrounding the outer periphery of a casting mold provided in the mold rotating means,
The centrifugal casting apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the diameter of the coil is formed so as to increase in the vertical direction.
前記キャビティ部に前記溶湯が充填されたことを確認可能な充填確認手段がさらに備えられ、
充填が確認された後に、前記誘導加熱手段の出力を止めるように制御する制御部を備えていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の遠心鋳造装置。
A filling confirmation means capable of confirming that the molten metal is filled in the cavity portion;
The centrifugal casting apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a control unit that controls to stop the output of the induction heating unit after the filling is confirmed.
前記充填確認手段は、前記キャビティ部に繋がって設けられた窓を通して、前記溶湯の充填を検出する光学的な検出手段であることを特徴とする請求項8に記載の遠心鋳造装置。   The centrifugal casting apparatus according to claim 8, wherein the filling confirmation unit is an optical detection unit that detects filling of the molten metal through a window connected to the cavity portion. 非晶質合金を鋳造する非晶質合金の遠心鋳造方法であって、
内部にキャビティ部を有し絶縁体からなる鋳造型を回転させる型回転工程と、
前記鋳造型に非晶質合金材料の溶湯を供給する溶湯供給工程と、
前記鋳造型内に導入した前記溶湯を誘導加熱する誘導加熱工程と、を備えていることを特徴とする非晶質合金の遠心鋳造方法。
A method for centrifugal casting of an amorphous alloy for casting an amorphous alloy,
A mold rotating step of rotating a casting mold made of an insulator having a cavity inside;
A melt supply step for supplying a melt of an amorphous alloy material to the casting mold;
And an induction heating step of induction heating the molten metal introduced into the casting mold.
前記鋳造型が低透磁率材料からなることを特徴とする請求項10に記載の非晶質合金の遠心鋳造方法。   The method for centrifugal casting of an amorphous alloy according to claim 10, wherein the casting mold is made of a low magnetic permeability material. 前記鋳造型が高熱伝導率材料からなることを特徴とする請求項10または11に記載の非晶質合金の遠心鋳造方法。   The method for centrifugal casting of an amorphous alloy according to claim 10 or 11, wherein the casting mold is made of a high thermal conductivity material. 前記鋳造型が、SiC、BN、AlN、Si、Alのうち少なくとも一つのセラミックスからなることを特徴とする請求項10〜12のいずれかに記載の非晶質合金の遠心鋳造方法。 The casting mold is, SiC, BN, AlN, the Si 3 N 4, Al 2 O amorphous alloy according to any one of claims 10 to 12, characterized in that it consists of at least one ceramic of the three centrifugation Casting method. 前記溶湯供給工程の後に、前記キャビティ部に前記溶湯が充填されたことを確認する充填確認工程をさらに備え、
充填が確認された後に、前記誘導加熱工程を終了するように制御することを特徴とする請求項10〜13のいずれかに記載の非晶質合金の遠心鋳造方法。
After the molten metal supply step, further comprising a filling confirmation step for confirming that the molten metal is filled in the cavity portion,
The method for centrifugal casting of an amorphous alloy according to any one of claims 10 to 13, wherein the induction heating step is controlled after filling is confirmed.
前記充填確認工程が、前記キャビティ部に繋がって設けられた窓を通して、光学的に前記溶湯の充填を確認することを特徴とする請求項14に記載の非晶質合金の遠心鋳造方法。   The method for centrifugal casting of an amorphous alloy according to claim 14, wherein the filling confirmation step optically confirms the filling of the molten metal through a window provided in connection with the cavity portion.
JP2008306225A 2008-12-01 2008-12-01 Centrifugal casting apparatus and centrifugal casting method for amorphous alloy Pending JP2010125513A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008306225A JP2010125513A (en) 2008-12-01 2008-12-01 Centrifugal casting apparatus and centrifugal casting method for amorphous alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008306225A JP2010125513A (en) 2008-12-01 2008-12-01 Centrifugal casting apparatus and centrifugal casting method for amorphous alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010125513A true JP2010125513A (en) 2010-06-10

Family

ID=42326256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008306225A Pending JP2010125513A (en) 2008-12-01 2008-12-01 Centrifugal casting apparatus and centrifugal casting method for amorphous alloy

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010125513A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102500399A (en) * 2011-10-18 2012-06-20 桂林理工大学 Preparation method of catalyst for producing perillaldehyde by isomerizing myrtenal
US20140262109A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Crucible Intellectual Property, Llc Production of large-area bulk metallic glass sheets by spinning
KR20170104325A (en) * 2016-03-07 2017-09-15 삼성전자주식회사 Apparatus and method for manufacturing metal flame and portable electronic device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04182052A (en) * 1990-11-14 1992-06-29 Hitachi Metals Ltd Precise casting device for ti or ti base alloy
JPH0696916A (en) * 1991-03-14 1994-04-08 Takeshi Masumoto Material for magnetic refrigerating work and its manufacture
JPH06277815A (en) * 1993-03-29 1994-10-04 Olympus Optical Co Ltd Centrifugal casting machine for dental use
JP2008126313A (en) * 2006-11-21 2008-06-05 Honda Seiki Kk Rotary mold of centrifugal casting machine for rapid solidification
JP2008238264A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Honda Seiki Kk Centrifugal casting machine for rapidly cooled solidification

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04182052A (en) * 1990-11-14 1992-06-29 Hitachi Metals Ltd Precise casting device for ti or ti base alloy
JPH0696916A (en) * 1991-03-14 1994-04-08 Takeshi Masumoto Material for magnetic refrigerating work and its manufacture
JPH06277815A (en) * 1993-03-29 1994-10-04 Olympus Optical Co Ltd Centrifugal casting machine for dental use
JP2008126313A (en) * 2006-11-21 2008-06-05 Honda Seiki Kk Rotary mold of centrifugal casting machine for rapid solidification
JP2008238264A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Honda Seiki Kk Centrifugal casting machine for rapidly cooled solidification

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102500399A (en) * 2011-10-18 2012-06-20 桂林理工大学 Preparation method of catalyst for producing perillaldehyde by isomerizing myrtenal
US20140262109A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Crucible Intellectual Property, Llc Production of large-area bulk metallic glass sheets by spinning
US9108243B2 (en) * 2013-03-14 2015-08-18 Crucible Intellectual Property, Llc Production of large-area bulk metallic glass sheets by spinning
KR20170104325A (en) * 2016-03-07 2017-09-15 삼성전자주식회사 Apparatus and method for manufacturing metal flame and portable electronic device
KR102541466B1 (en) * 2016-03-07 2023-06-09 삼성전자주식회사 Apparatus and method for manufacturing metal flame and portable electronic device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI724269B (en) Casting method
JP2010125513A (en) Centrifugal casting apparatus and centrifugal casting method for amorphous alloy
KR20130048988A (en) Manufacturing apparatus and its method for soft magnetic bmg sheet and plate without casting defects by vacuum centrifugal casting
JP2010149173A (en) Centrifugal casting apparatus and centrifugal casting method
EP2529860A1 (en) Process for producing copper alloy wire containing active element
JP5765115B2 (en) Method for producing Cr-containing copper alloy wire
EP3225711A1 (en) Method for forming amorphous alloy member
CN104512996B (en) Glass bleeder and method and glass products formed and Optical element manufacturing method
TWI727304B (en) Levitation melting method and use of an electrically conductive material as starting material for the levitation melting method
RU2744601C2 (en) Cooling furnace for directional solidification and cooling method using such furnace
KR101372301B1 (en) Preparing method of bulk metallic glass rod by vacuum centrifugal casting and preparing
JP5770156B2 (en) Continuous casting method of ingot made of titanium or titanium alloy
JPH11745A (en) Device and method for continuously melting and casting metal
CN109371457B (en) Directional solidification device and manufacturing equipment for single crystal casting
JP2004195526A (en) Continuous casting method for molten magnesium molten alloy
JP6070080B2 (en) Continuous casting method of Cu-Zn-Si alloy
JP2008142717A (en) METHOD AND APPARATUS FOR MAKING INGOT OF Ti AND Ti ALLOY OR TiAl
JP2015134377A (en) Melting continuous casting apparatus for high purity ingot and melting continuous casting method for high purity ingot
CN101920324A (en) Novel electromagnetic centrifugal casting process and equipment for furnace tube
JP4672203B2 (en) Method for producing ingot for gold bonding wire
JP5849926B2 (en) Pull-up type continuous casting apparatus and pull-up type continuous casting method
JP6522963B2 (en) Casting apparatus and method of manufacturing ingot
JP2011045918A (en) Manufacturing method of wire rod, and casting apparatus of wire rod
JP5389539B2 (en) Casting manufacturing method and casting apparatus
JP5579314B1 (en) High purity ingot melting continuous casting apparatus and high purity ingot melting continuous casting method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20110916

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Effective date: 20130627

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130702

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20131029