JP2014151351A - ダイカスト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＦ法を用いたダイカスト成形において、溶湯の二次充填現象や金型の大型化を回避しつつ複雑な制御をすることなく確実に動作して高品質なダイカスト製品を製造可能なダイカスト装置を提供する。
【解決手段】溶湯４８が供給されるキャビティ３８を備えた金型１２と、前記キャビティ３８に前記溶湯４８に反応させる酸素を予め供給する酸素供給手段６８と、を有するダイカスト装置１０であって、前記酸素供給手段６８からの酸素を前記キャビティ３８に流通させるとともに前記溶湯４８を湯先凝固させるガスフィルター５４Ａが前記キャビティ３８の壁面に配置されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明はダイカスト装置に係り、特に、ダイカスト製品を、ＰＦ法を用いてダイカスト成形するのに好適なダイカスト装置に関する。

従来、金型のキャビティ内の空気等の気体を酸素に置換し、その状態でキャビティ内に溶湯を供給する酸素置換ダイカスト法（ＰＦ法）が知られている。この方法は、溶湯を噴流状態でかつ所定充填時間内でのキャビティ充填を行なうことにより、酸素との噴流で大きな表面積を持つ溶湯を反応させてキャビティ内を一時的な高真空状態させて充填させるものである。溶湯（アルミ）と酸素との反応により生成された酸化生成物は噴流により微粉砕されるので、ダイカスト製品の機械的性質には影響しないという特徴を持つ。

このＰＦ法を用いて高品質なダイカスト製品を効率的に製造するためには、キャビティ内の空気を効率的に酸素に置き換えることが重要となる。すなわち、キャビティにおける酸素の置き換えが不十分であれば、高真空状態を発生させることができず、高品質なダイカスト製品を製造することはできない。

特許文献１では、キャビティに溶湯を充填したときに一度充填した酸素がキャビティから必要以上に押し出されてしまうことに着目して、キャビティに溶湯を充填する間にキャビティ内の酸素の圧力を一定に保ち、溶湯の充填が進行して酸素の圧力が一定の圧力を超えた場合に酸素をキャビティから排出可能なダイカスト装置が開示されている。

特許文献２では、キャビティに酸素を供給する経路のキャビティ近傍となる位置にバルブを配置し、酸素供給時にはバルブを開放し、溶湯をキャビティに供給する際にはバルブを閉止する制御を行うダイカスト装置が開示されている。

特開２０１０−２０１４４４号公報 特開２００６−１１０５６１号公報

特許文献１、特許文献２のいずれの構成でも、酸素の置き換えを十分に行なうことは可能である。しかし、特許文献１の構成では、キャビティに酸素を供給するための経路がキャビティ対して開放されており、この部分において溶湯の二次充填現象を起こすおそれがある。また特許文献２の構成では、金型内のガス抜き路のキャビティに対向する位置にバルブを配置しているので、溶湯の二次充填現象を回避することは可能であるが、金型内にバルブを配置する分だけ金型が大型になる。さらに、バルブの制御を必要とするため、バルブの誤動作等が起きた場合には、バルブに溶湯が入り込んでバルブ動作が不能になるという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題点に着目し、ＰＦ法を用いたダイカスト成形において、溶湯の二次充填現象や金型の大型化を回避しつつ複雑な制御をすることなく確実に動作して高品質なダイカスト製品を製造可能なダイカスト装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のダイカスト装置は、溶湯が供給されるキャビティを備えた金型と、前記キャビティに前記溶湯に反応させる酸素を予め供給する酸素供給手段と、を有するダイカスト装置であって、前記酸素供給手段からの酸素を前記キャビティに流通させるとともに前記溶湯を湯先凝固させるガスフィルターが前記キャビティの壁面に配置されていることを特徴とする。

上記構成により、ガスフィルターは、その機械的性質により、ガスを流通させる一方、溶湯をせき止めるので、何ら制御を行うことなく、キャビティへの酸素の充填、その後のキャビティへの溶湯の充填を行うことができる。また、ガスフィルターは、キャビティの壁面に配置されるため、溶湯の二次充填現象を回避して高品質なダイカスト製品を製造することができる。さらに、バルブ等の機械部品を金型内に取り付ける必要はないので、金型の大型化を回避することができるとともに、バルブ制御が不要であるので、バルブの動作不良等の問題を回避してダイカスト製品を確実に製造することができる。

本発明において、前記ガスフィルターは、前記キャビティの壁面の互いに異なる位置に複数配置され、前記ガスフィルターのうち少なくとも一つは、前記キャビティの壁面のうち、前記キャビティに充填された前記溶湯により形成されるダイカスト製品の本体から延出した突起となる部分を形成する壁面に配置されていることを特徴とする。

上記構成により、ガスフィルターは、酸素の届きにくいキャビティの袋小路部に配置される。よって、この袋小路部に酸素を積極的に供給することができ、キャビティに酸素を満遍なく供給して高品質なダイカスト製品を製造することができる。また、ダイカスト成形後は、この袋小路部にガスフィルターを介して空気が流入するので、ダイカスト製品を袋小路部から容易に離間させることができる。

本発明において、前記ガスフィルターは、前記キャビティの壁面と同一曲面を形成するように配置されていることを特徴とする。
上記構成により、ダイカスト製品の形状を整える作業を簡略化できるとともに、溶湯の充填量を削減することができるので、コストを抑制することができる。

本発明において、前記金型には前記キャビティに供給する前記溶湯を収容するプランジャスリーブが取り付けられ、前記ガスフィルターは、前記プランジャスリーブにも取り付けられているとともに、前記プランジャスリーブの内壁に露出するように配置されていることを特徴とする。

上記構成において、プランジャスリーブ内のガスは、溶湯をキャビティに充填するときにキャビティに送り込まれる。よって、上記構成によれば、プランジャスリーブ内のガスを効率的に酸素に置き換えて、溶湯をキャビティに充填するときの酸素濃度の低下を抑制して高品質なダイカスト製品を製造することができる。

本発明において、各ガスフィルターと前記酸素供給手段とを接続する経路をそれぞれ開閉する複数の開閉手段と、各経路に配置された酸素濃度測定手段と、前記開閉手段のうちの少なくともいずれか１つを動作させて前記経路を閉止させ、閉止された前記経路に接続された前記酸素濃度測定手段から酸素濃度の情報が入力される制御部と、を有することを特徴とする。

上記構成において、閉止された経路内の酸素濃度は、当該経路に設けられたガスフィルターのキャビティ側の酸素濃度に対応した濃度となる。したがって、キャビティの各部位ごとに酸素濃度を測定することができ、この測定結果に基づいて次のショットのダイカスト成形における酸素供給量を各部位ごとに算出することができる。

本発明において、前記開閉手段は、前記制御部による制御により、前記経路を閉止した状態と、前記経路を大気開放にした状態と、前記経路を前記酸素供給手段に接続した状態と、前記経路を前記ガスフィルターに圧縮空気を流通させるための圧縮空気供給手段に接続した状態と、の間で相互に切替可能な切替手段であることを特徴とする。

上記構成により、経路を大気開放側に接続すると、大気開放型のダイカスト装置として用いることができる。また、経路を圧縮空気供給手段に接続すると、ダイカスト成形後のガスフィルターの清掃を行なってガスフィルターの健康度を維持することができる。

本発明において、前記切替手段の大気開放側には、前記キャビティ内を真空吸引するための真空吸引手段が接続されていることを特徴とする。
上記構成により、ガスフィルターを介してキャビティからガスを吸引する真空吸引型のダイカスト装置として用いることができる。また、特別な制御を行うことなく、ガスフィルターを介した一定の吸引力でキャビティ内のガスを吸引することができるので、いわゆる溶湯の先引き現象を回避して高品質なダイカスト製品を製造することができる。

本発明に係るダイカスト装置によれば、ガスフィルターは、その機械的性質により、ガスを流通させる一方、溶湯をせき止めるので、何ら制御を行うことなく、キャビティへの酸素の充填、その後のキャビティへの溶湯の充填を行うことができる。また、ガスフィルターは、キャビティの壁面に配置されるため、溶湯の二次充填現象を回避して高品質なダイカスト製品を製造することができる。さらに、バルブ等の機械部品を金型内に取り付ける必要はないので、金型の大型化を回避することができるとともに、バルブ制御が不要であるので、バルブの動作不良等の問題を回避してダイカスト製品を確実に製造することができる。

本実施形態のダイカスト装置の模式図である。 本実施形態のダイカスト装置の制御部の接続形態（酸素供給時）を示す模式図である。 本実施形態のダイカスト装置の制御部の接続形態（溶湯充填時）を示す模式図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

図１に、本実施形態のダイカスト装置の模式図を示す。図１に示すように、本実施形態のダイカスト装置１０は、金型１２（固定金型１４、可動金型２０）を、固定ダイプレート３４及び可動ダイプレート３６で挟み込んだ形態を有している。なお固定ダイプレート３４及び可動ダイプレート３６は、金型１２の型締めを行なう型締め装置（不図示）の一部である。金型１２においては、固定金型１４の合わせ面１６、可動金型２０の合わせ面２２に、キャビティ３８、ランナー４０、ゲート４２等を形成する凹凸が施されている。可動金型２０には、ダイカスト成形後のダイカスト製品を可動金型２０から押し出すための押し出し部材５０が取り付けられている。押し出し部材５０は、可動金型２０を貫通する押し出し棒５２を備え、押し出し棒５２の先端がランナー４０、キャビティ３８に露出している。

固定金型１４には、溶湯射出装置（プランジャ４４、プランジャスリーブ４６）が取り付けられている。溶湯射出装置は、溶湯４８をキャビティ３８に充填するものであり、溶湯４８の先端がゲート４２に達する前はプランジャ４４を低速で駆動させ、溶湯４８の先端がゲート４２に達したときにプランジャ４４を高速で駆動させて溶湯４８を急速にキャビティ３８に充填させ、充填後は一定の圧力を溶湯４８に与える動作を行なう。また、可動金型２０（固定金型１４でもよい）には、キャビティ３８の内壁に露出したガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃが取り付けられており、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃに接続された配管５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃは、開閉手段（切替手段）を介して酸素供給手段６８に接続されている（図２参照）。

本実施形態のダイカスト装置１０は、後述のように大気開放や真空吸引によるダイカスト成形も可能な構成であるが、ＰＦ法を用いてダイカスト成形を行うことを主目的とする構成となっている。すなわち本実施形態は、溶湯４８が供給されるキャビティ３８を備えた金型１２と、キャビティ３８に溶湯４８に反応させる酸素を予め供給する酸素供給手段６８と、を有するダイカスト装置１０である。そして、酸素供給手段６８からの酸素をキャビティ３８に流通させるとともに溶湯４８を湯先凝固させるガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃがキャビティ３８の壁面に配置されていることが特徴となっている。

上記構成により、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは、その機械的性質により、ガス（空気、酸素）を流通させる一方、溶湯４８をせき止めるので、何ら制御を行うことなく、キャビティ３８への酸素の充填、その後のキャビティ３８への溶湯４８の充填を行うことができる。また、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは、キャビティ３８の壁面に配置されるため、溶湯４８の二次充填現象を回避して高品質なダイカスト製品を製造することができる。さらに、バルブ等の機械部品を金型１２内に取り付ける必要はないので、金型１２の大型化を回避することができるとともに、バルブ制御が不要であるので、バルブの動作不良等の問題を回避してダイカスト製品を確実に製造することができる。

また本実施形態において、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは、キャビティ３８の壁面の互いに異なる位置に複数配置され、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃのうち少なくとも一つ（本実施形態ではガスフィルター５４Ｂ）は、キャビティ３８の壁面のうち、キャビティ３８に充填された溶湯４８により形成されるダイカスト製品の本体から延出した突起となる部分を形成する壁面に配置されていることを特徴とする。

上記構成により、ガスフィルター５４Ｂは、酸素の届きにくいキャビティ３８の袋小路部３８ａに配置される。よって、この袋小路部３８ａに酸素を積極的に供給することができ、キャビティ３８に酸素を満遍なく供給して高品質なダイカスト製品を製造することができる。また、ダイカスト成形後は、この袋小路部３８ａにガスフィルター５４Ｂを介して空気が流入するので、ダイカスト製品を袋小路部３８ａから容易に離間させることができる。

ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは、ガス（空気、酸素）は通過可能であるが、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃに接触した溶湯４８を湯先凝固（指向性凝固）により凝固させる矩形若しくは円弧形のスリット（不図示）を多数有するものである。ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは、そのスリットを有する端面がキャビティ３８の壁面と同一曲面（または同一平面）を形成するように可動金型２０（固定金型１４でもよい）に取り付けられている。これにより、ダイカスト製品の形状を整える作業を簡略化できるとともに、溶湯４８の充填量を削減することができるので、コストを抑制することができる。

キャビティ３８は、製造するダイカスト製品の外形に倣った壁面を有するように形成されている。ガスフィルター５４Ａは、キャビティ３８において最も高くなる位置に配置されている。一方、ダイカスト製品は、その設計により、ダイカスト製品の本体から延出した突起を有する場合がある。この場合、キャビティ３８の突起に対向する壁面は、所謂袋小路となっており、酸素の供給及びガスの流通が十分に行えない部分となっている。そこで、ガスフィルター５４Ｂは、キャビティ３８の袋小路部３８ａを形成する壁面に露出するように取り付けられている。なお、ガスフィルター５４Ｃは、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂとは異なる位置に取り付けられている。

切替弁５８Ａ（開閉手段、切替手段）は、配管５６Ａに接続され、配管５６Ａと、切替弁６０側の配管６２と、を閉止した状態と、配管５６Ａを切替弁６０側に接続した状態（配管６２に接続した状態）と、配管５６Ａを大気開放した状態（配管６６に接続した状態）と、の間で相互に切替可能なものである。すなわち、切替弁５８Ａは、付属するソレノイド５９ａを駆動（ＯＮ）させることにより、配管５６Ａを切替弁６０側に接続させ、付属するソレノイド５９ｂを駆動（ＯＮ）させることにより、配管５６Ａが大気開放され、ソレノイド５９ａ，５９ｂの駆動を停止（ＯＦＦ）させることにより、配管５６Ａ、配管６２を閉止することができる。なお、ソレノイド５９ａ，５９ｂが同時に駆動することはない。また、配管６６に真空タンク７０（真空吸引手段）を接続することができる。

切替弁６０（切替手段）は、切替弁５８Ａに接続する一方の配管６２に接続され、配管６２をエア源７２に接続するとともに酸素供給手段６８を閉止する状態と、配管６２を酸素供給手段６８に接続するとともにエア源７２を閉止する状態と、の間で相互に切替可能なものである。すなわち、切替弁６０は、付属するソレノイド６１の駆動を停止（ＯＦＦ）させた状態では、配管６２をエア源７２に接続するとともに酸素供給手段６８を閉止し、ソレノイド６１を駆動（ＯＮ）させることにより、配管６２を酸素供給手段６８に接続するとともにエア源７２を閉止することができる。切替弁５８Ａ、切替弁６０の切替制御は、制御部７８により行なわれる。

酸素供給手段６８は、キャビティ３８に酸素を供給するものであり、制御部７８が切替弁６０のソレノイド６１を駆動（ＯＮ）させ、切替弁５８Ａのソレノイド５９ａを駆動（ＯＮ）させることにより、酸素供給手段６８は、切替弁６０、配管６２、切替弁５８Ａ、配管５６Ａ、ガスフィルター５４Ａを経由してキャビティ３８に酸素を供給することができる。

エア源７２は、ガスフィルター５４Ａにガスフィルター５４Ａ（スリット）清掃用の圧縮空気を供給するものであり、制御部７８が切替弁６０のソレノイド６１の駆動を停止（ＯＦＦ）させ、切替弁５８Ａのソレノイド５９ａを駆動（ＯＮ）させることにより、圧縮空気を切替弁６０、配管６２、切替弁５８Ａ、配管５６Ａを経由させてガスフィルター５４Ａに供給する。

配管５６Ａには、配管５６Ａ内のガスの圧力を測定する圧力計７６Ａ、配管５６Ａ内の酸素濃度を測定する酸素濃度計７４Ａ（酸素濃度測定手段）が取り付けられ、圧力計７６Ａ、酸素濃度計７４Ａは制御部７８に接続される。配管５６Ａは、金型１２から露出した部分がフレキシブルな構造を有するものが好適である。

なお、切替手段が、上述のように、酸素供給状態、圧縮空気供給状態、大気開放状態（真空吸引状態）との間で相互に切替可能となっていれば、切替手段における切替弁５８Ａ，６０等の構成及び接続形態は様々な形態をとることができる。例えば、切替弁５８Ａは、ソレノイド５９ａ，５９ｂのいずれか一方を動作させて配管５６Ａを閉止するように構成してもよい。また、ガスフィルター５４Ｂ、ガスフィルター５４Ｃは、ガスフィルター５４Ａと同様にそれぞれ独立に切替弁５８Ｂ，６０、切替弁５８Ｃ，６０に接続され、各切替弁は制御部７８により制御される（図２参照）。

なお、図１では図示していないが、ガスフィルター５４Ａ、切替弁５８Ａ、切替弁６０、酸素供給手段６８、エア源７２と同様の接続形態を有するユニットを構築し、そのユニットのガスフィルターを、溶湯４８を収容するプランジャスリーブ４６の内壁に露出するように配置してもよい。このとき、ガスフィルターの露出面が、プランジャスリーブ４６の内壁と同一曲面を形成するように配置する。そして、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂを介してキャビティ３８に酸素を供給するのと同時に、制御部７８による制御により、そのガスフィルターを介して酸素をプランジャスリーブ４６内に供給するようにしてもよい。プランジャスリーブ４６内のガスは、プランジャ４４により溶湯４８をキャビティ３８に充填するときにキャビティ３８に送り込まれる。よって、上記構成とすることにより、プランジャスリーブ４６内のガスを効率的に酸素に置き換えて、溶湯４８をキャビティ３８に充填するときの酸素濃度の低下を抑制して高品質なダイカスト製品を製造することができる。

制御部７８は、例えば、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）にインストールされたアプリケーションであり、溶湯射出装置の動作に対応して、キャビティ３８を酸素供給状態、圧縮空気供給状態、大気開放状態にするために切替手段の制御を、インターフェース等を介して行なうものである。また、制御部７８は、インターフェースを介して配管５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ（図２参照）に取り付けられた酸素濃度計７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ及び圧力計７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃ（図２参照）に接続され、各配管内の酸素濃度の情報、各配管内の圧力の情報が入力される。

通常のダイカスト成形では、制御部７８は、全てのガスフィルターから酸素が供給されるように各切替弁の制御を行なう。しかし、キャビティ３８に酸素を充填後にキャビティ３８内の酸素の濃度を測定する場合には、配管５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃのうちの少なくとも一つを閉止する制御を行ない、キャビティ３８内の酸素濃度に対応した酸素濃度を測定することになる。ここでは、ガスフィルター５４Ｃに接続する配管５６Ｃ内の酸素濃度を測定する場合について説明する。

図２、図３に本実施形態の制御部の接続形態（酸素供給時、溶湯充填時）を示す模式図を示す。なお、図２等において、酸素供給手段６８、エア源７２、配管６６（真空タンク７０）は、各ガスフィルターに接続する経路ごとに個別に設けられているが、酸素供給手段６８、エア源７２、配管６６（真空タンク７０）はそれぞれ１ずつ用意して、各ガスフィルターに接続する経路を並列に接続するように構成してもよい。

本実施形態において、ＰＦ法によるダイカスト成形は、キャビティ３８に酸素を充填したのちにプランジャスリーブ４６の給湯口４６ａから溶湯４８を供給し、溶湯射出装置（プランジャ４４）により溶湯４８をキャビティ３８に供給し、キャビティ３８内で噴流状態になっている溶湯４８と酸素とを反応させてキャビティ３８内を高真空状態にさせつつ溶湯４８をキャビティ３８に充填させてダイカスト製品を製造し、型締め装置による固定金型１４及び可動金型２０の型締めを解除し、押し出し部材５０によりダイカスト製品を取り出す、という手順で行なわれる。そして、溶湯４８の流通経路（キャビティ３８、ランナー４０、ゲート４２）に離型剤を塗布し、再び固定金型１４及び可動金型２０の型締めを行なって次のダイカスト成形を行なう。

これに対応して、制御部７８は、図２に示すように、金型１２の型締め後にガスフィルター５４Ａ，５４Ｂに接続する酸素供給手段６８から酸素をキャビティ３８に供給するための制御を行ない、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂを介して酸素をキャビティ３８に供給する。一方、制御部７８は、ガスフィルター５４Ｃに接続する配管５６Ｃを閉止する制御を行ない、酸素濃度計７６Ｃから酸素濃度の情報を入力し始める。また、他の制御方法として、配管５６Ｃを大気解放にしてガスフィルター５４Ｃを通じてキャビティ３８からガス及び酸素を配管５６Ｃに流れ込ませ、一定時間経過後（溶湯充填前）に、配管５６Ｃを閉止状態にする制御を行なうことも可能である。この場合、配管５６Ｃ内の酸素濃度がキャビティ３８内のガスフィルター５４Ｃ近傍の酸素濃度とほぼ等しくなる。

プランジャ４４が溶湯４８をキャビティ３８に充填する直前となるタイミングで、図３に示すように、制御部７８は、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂが大気開放するための制御を行ない、配管５６Ｃに取り付けられた酸素濃度計７４Ｃから引き続き酸素濃度の情報を入力する。このとき、制御部７８は、圧力計７６Ｃから圧力の情報を入力してもよい。ここで、酸素濃度計７４Ｃが測定する酸素濃度は、キャビティ３８内の酸素濃度に対応した酸素濃度となる。その後溶湯射出装置が駆動し、前述のようにキャビティ３８内に溶湯４８が充填される。その際、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃに接触した溶湯４８はガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃのスリット内で湯先凝固（指向性凝固）により凝固する。一方、配管５６Ｃ内の酸素は、キャビティ３８内で消費された酸素の不足分としてキャビティ３８に流れ込むため、その濃度（気圧）は低下する。

その後、型締め装置による型締めを解除して金型１２を開いてダイカスト製品を取り出す。よって、上述の酸素濃度の情報と、ダイカスト製品のガスフィルター５４Ｃ近傍の位置の状態を調べることにより、次のダイカスト成形における酸素供給量の調整を行うことができる。例えば、ダイカスト製品のガスフィルター５４Ｃ（キャビティ３８への酸素の供給に用いなかったガスフィルター）に対向する部分の品質が十分であれば、ガスフィルター５４Ｃを介して酸素を供給する必要はないと判断することや、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂから供給する酸素供給量を低くする調整を行うことができる。逆にその部分に巣が発生している場合は、その巣の程度と、酸素濃度の情報により、ガスフィルター５４Ｃを介して供給すべき酸素供給量を調整することや、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂから供給する酸素供給量を多くする調整を行うことができる。このような判断及び調整を、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂに対向する部分でも行なうことにより、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃからの酸素の供給量を適切に調整して、キャビティ３８に酸素を過不足なく供給することができる。

ダイカスト成形では、溶湯４８が流通する位置（プランジャスリーブ４６、ランナー４０、キャビティ３８）に離型剤を塗布する。これに対応して制御部７８は、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃに圧縮空気を供給する制御（ソレノイド５９ｂを駆動（ＯＮ）させ、ソレノイド６１の駆動を停止（ＯＦＦ）させる制御）を行ないスリット内に付着した溶湯４８を掃き出すとともに、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの表面に離型剤が付着することを防止する。

離型剤の塗布及びガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの清掃の終了後、制御部７８は、配管５６Ａ、配管５６Ｂ、配管５６Ｃを閉止する制御（ソレノイド５９ａ，５９ｂの駆動を停止（ＯＦＦ）させる制御）を行なう。これにより、配管５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ内の圧縮空気は、それぞれガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃから排出されるが、各ガスフィルターがガスの通気抵抗となり各配管内に残留圧力が発生する。そこで、制御部７８は、配管５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃに取り付けられた圧力計７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃから圧力の情報を入力して残留圧力の時間変化をモニターする。そして、残留圧力が予め決められた時間内に消滅すれば、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの清掃は十分である（各ガスフィルターの健康度は十分である）と判断して、次のダイカスト成形にそのまま用いることとし、そうでないガスフィルターがあった場合は、該当するガスフィルターの分解清掃等を行う。上記工程を経たのち、型締め装置により固定金型１４と移動金型２０の型締めを行なって、次のダイカスト成形を行なうことができる。

上述の酸素濃度の測定及び酸素供給量の調整は、例えばダイカスト成形を数ショット行なうごとに行う。これにより、ダイカスト成形を繰り返したときの金型１２の密閉性等の変化に対応して、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃからの酸素の供給量を適切に調整して、キャビティ３８に酸素を過不足なく供給することができる。

また、本実施形態のダイカスト装置１０は、ＰＦ法のみならず、大気開放型、真空吸引型のダイカスト成形を行うことができる。この場合、制御部７８は、プランジャスリーブ４６に溶湯４８を供給する段階から溶湯４８がキャビティ３８に充填されるまでの間、配管５６Ａ、配管５６Ｂ、配管５６Ｃが大気開放状態、または、真空ポンプ７０に接続した状態（ソレノイド５９ｂを駆動（ＯＮ）させる）となるように制御すればよい。

これにより、溶湯射出装置の駆動によりプランジャ４４が溶湯４８の給湯口４６ａを封止したのちは、プランジャスリーブ４６、ランナー４０、キャビティ３８内のガスはガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃを経由して金型１２外部に排出されるが、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃに接触した溶湯４８は湯先凝固により凝固する。なお、ガスフィルター５６Ｂは、上述のように袋小路部３８ａに配置されているため、キャビティ３８内のガスのうち、外部に抜けにくい袋小路部３８ａ内のガスを効果的に排出して、高品質なダイカスト製品を製造することができる。

特に真空タンク７０を配管６６に接続した場合は、キャビティ３８からガスを、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃを介して吸引する真空吸引型のダイカスト装置１０として用いることができる。ここで、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは、一定の通気抵抗を有するため、真空タンク７０のキャビティに対する吸引力はある程度低減される。これにより、プランジャ４４が給湯口４６ａを封止したのちであれば、プランジャ４４の動作状態に関わらず一定の吸引力でキャビティ３８内の真空吸引を行うことが可能である。よって、特別な制御を行うことなく、ガスフィルター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃを介した一定の吸引力でキャビティ３８内のガスを吸引することができるので、いわゆる溶湯４８の先引き現象を回避して高品質なダイカスト製品を製造することができる。

さらに、このような大気開放型及び真空吸引型のダイカスト成形を行なう場合、上述のように、ガスフィルター５４Ｃに接続する配管５６Ｃをダイカスト成形中閉止した状態にすることができる。このとき、配管５６Ｃ内の圧力は、キャビティ３８内の圧力に対応した値となる。これにより、圧力計７６Ｃにより配管５６Ｃの圧力を測定することにより、溶湯４８がキャビティ３８に充填されているときのキャビティ３８内の圧力を測定し圧力の情報を制御部７８に入力することができる（図３参照）。なお、高品質なダイカスト製品を製造するためには、キャビティ３８に溶湯４８を充填する最中、すなわちプランジャ４４が高速射出動作をしているときでもキャビティ３８内の圧力が大気圧以下を維持することが望ましい。

以上述べたように、本実施形態のダイカスト装置１０は、ＰＦ法を用いたダイカスト成形のみならず、大気開放型（真空吸引型）のダイカスト成形により、ダイカスト製品を製造することができる。なお、ダイカスト製品に前述の突起が複数ある場合には、キャビティ３８において袋小路部３８ａが複数発生する。この場合、ガスフィルターは各袋小路部３８ａを形成する壁面にそれぞれ露出するように複数配置すればよい。

ＰＦ法を用いたダイカスト成形において、溶湯の二次充填現象や金型の大型化を回避しつつ複雑な制御をすることなく確実に動作して高品質なダイカスト製品を製造可能なダイカスト装置として利用できる。

１０………ダイカスト装置、１２………金型、１４………固定金型、１６………合わせ面、２０………可動金型、２２………合わせ面、３４………固定ダイプレート、３６………可動ダイプレート、３８………キャビティ、３８ａ………袋小路部、４０………ランナー、４２………ゲート、４４………プランジャ、４６………プランジャスリーブ、４８………溶湯、５０………押し出し部材、５２………押し出し棒、５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ………ガスフィルター、５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ………配管、５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃ………切替弁、５９ａ，５９ｂ………ソレノイド、６０………切替弁、６１………ソレノイド、６２………配管、６６………配管、６８………酸素供給手段、７０………真空タンク、７２………エア源、７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ………酸素濃度計、７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃ………圧力計、７８………制御部。

Claims (7)

1. 溶湯が供給されるキャビティを備えた金型と、
   前記キャビティに前記溶湯に反応させる酸素を予め供給する酸素供給手段と、を有するダイカスト装置であって、
   前記酸素供給手段からの酸素を前記キャビティに流通させるとともに前記溶湯を湯先凝固させるガスフィルターが前記キャビティの壁面に配置されていることを特徴とするダイカスト装置。
2. 前記ガスフィルターは、前記キャビティの壁面の互いに異なる位置に複数配置され、
   前記ガスフィルターのうち少なくとも一つは、前記キャビティの壁面のうち、前記キャビティに充填された前記溶湯により形成されるダイカスト製品の本体から延出した突起となる部分を形成する壁面に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のダイカスト装置。
3. 前記ガスフィルターは、
   前記キャビティの壁面と同一曲面を形成するように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のダイカスト装置。
4. 前記金型には前記キャビティに供給する前記溶湯を収容するプランジャスリーブが取り付けられ、
   前記ガスフィルターは、前記プランジャスリーブにも取り付けられているとともに、前記プランジャスリーブの内壁に露出するように配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のダイカスト装置。
5. 各ガスフィルターと前記酸素供給手段とを接続する経路をそれぞれ開閉する複数の開閉手段と、
   各経路に配置された酸素濃度測定手段と、
   前記開閉手段のうちの少なくともいずれか１つを動作させて前記経路を閉止させ、閉止された前記経路に接続された前記酸素濃度測定手段から酸素濃度の情報が入力される制御部と、を有することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のダイカスト装置。
6. 前記開閉手段は、前記制御部による制御により、前記経路を閉止した状態と、前記経路を大気開放にした状態と、前記経路を前記酸素供給手段に接続した状態と、前記経路を前記ガスフィルターに圧縮空気を流通させるための圧縮空気供給手段に接続した状態と、の間で相互に切替可能な切替手段であることを特徴とする請求項５に記載のダイカスト装置。
7. 前記切替手段の大気開放側には、前記キャビティ内を真空吸引するための真空吸引手段が接続されていることを特徴とする請求項６に記載のダイカスト装置。

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