JP2016078086A - Powder mold release agent, mold gravity casting method and casting system - Google Patents

Powder mold release agent, mold gravity casting method and casting system Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a powder mold release agent which, as the powder mold release agent applied on a cavity surface of a mold in mold gravity casting, has a fine casting structure, can manufacture a cast product excellent in mechanical characteristics and can improve productivity of the cast product.SOLUTION: A powder release agent 1A includes a porous center core material 2A and a plurality of spherical particles 3A with which the surface of the center core material 2A is covered. The center core material 2A and each spherical particle 3A are respectively made of inorganic compound. A diameter of each spherical particle 3A is smaller than a diameter of the center core material 2A. A median particle size of the powder release agent 1A applied on a cavity surface of the mold is 10 to 50 μm.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、金型重力鋳造において金型のキャビティ面に塗布される粉体離型剤、当該粉体離型剤を用いる金型重力鋳造方法、及び前記粉体離型剤を用いて金型重力鋳造を行うための鋳造システムに関する。   The present invention relates to a powder mold release agent applied to the cavity surface of a mold in mold gravity casting, a mold gravity casting method using the powder mold release agent, and a mold using the powder mold release agent. The present invention relates to a casting system for performing gravity casting.

自動車産業では、環境問題や安全問題への対応として、車体機能を維持しつつ車体を軽量化することが求められている。その中で、車体の構成素材を置き換えたり、素材自身を薄肉にする試みが行なわれており、従来使用されていた鋼板をアルミニウムに置き換えることや、当該アルミニウムを薄肉にすることが、上記軽量化に効果的である。   In the automobile industry, as a response to environmental problems and safety problems, it is required to reduce the weight of the vehicle body while maintaining the vehicle body function. Among them, attempts have been made to replace the constituent materials of the car body or to make the material itself thin, and replacing the steel plate that has been used conventionally with aluminum, or making the aluminum thin is the above weight reduction. It is effective.

薄肉のアルミニウム板材を用いて車体を製造する際には、板材同士を溶接で接合することなく、複雑形状を一体化することが求められている。この要求にかなう方法として、金型重力鋳造や、低圧鋳造(例えば特許文献1)や、ダイカスト鋳造(例えば特許文献2)等の鋳造があげられる。   When manufacturing a vehicle body using a thin aluminum plate material, it is required to integrate complex shapes without joining the plate materials by welding. Methods that meet this requirement include casting such as die gravity casting, low pressure casting (for example, Patent Document 1), and die casting (for example, Patent Document 2).

しかしながら、特許文献1に開示されるような低圧鋳造では、溶解炉内を加圧する手段や、キャビティを減圧するための機構が必要とするため、コスト高となる。また、特許文献2に開示されるようなダイカスト鋳造では、金型キャビティ内を減圧するための連通回路や真空装置を必要とするため、コスト高となる。これに対し、金型重力鋳造は、重力のみで溶融アルミをキャビティに充填できるため,他の鋳造方法と比較して簡便であり、鋳造設備コストや金型製作コストを安価に抑える上で有利である。   However, low-pressure casting as disclosed in Patent Document 1 requires a means for pressurizing the inside of the melting furnace and a mechanism for depressurizing the cavity, which increases costs. Further, in die casting as disclosed in Patent Document 2, a communication circuit and a vacuum device for decompressing the inside of the mold cavity are required, which increases costs. In contrast, mold gravity casting is simpler than other casting methods because it can fill the cavity with molten aluminum only by gravity, and is advantageous in reducing the cost of casting equipment and mold production. is there.

従来の金型重力鋳造では、湯まわり性の確保や、金型の溶損防止等を目的として、断熱性のセラミックス系塗型剤が金型のキャビティの表面に塗布されている。以下では、キャビティの表面を、キャビティ面と適宜略す。また特許文献3には、アルミニウム合金等の金型鋳造で使用される粉末離型剤が開示されている。特許文献3の粉末離型剤は、固体で潤滑剤として用いられる無機化合物からなる粉末状又は顆粒状の離型剤基材と、離型剤基材に付着性を付与する有機化合物とを混合したものである。   In conventional mold gravity casting, a heat-insulating ceramic-based coating agent is applied to the surface of a mold cavity for the purpose of ensuring hot water performance and preventing the mold from damaging. Hereinafter, the surface of the cavity is appropriately abbreviated as the cavity surface. Patent Document 3 discloses a powder release agent used in die casting of aluminum alloy or the like. The powder release agent of Patent Document 3 is a mixture of a powdery or granular release agent base material made of an inorganic compound that is solid and used as a lubricant, and an organic compound that imparts adhesion to the release agent base material. It is a thing.

特開2012−176424号公報JP 2012-176424 A 特開平7−47455号公報JP 7-47455 A 特開平5−92232号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-92232

ところで、従来の金型重力鋳造では、湯まわり性を高めるために、上述したセラミックス系塗型剤をキャビティ面に厚く塗り付けていた。このため、製造可能な鋳造品の寸法・肉厚には限界があり、縦横の寸法を0.5mよりも大きくすることや、肉厚を4mmよりも薄くすることができなかった。このことから、従来の金型重力鋳造は、大型薄肉鋳造品の製造に適したものではなかった。また、溶湯の湯まわり性を高めるために、金型温度を、300℃超過の高温にする対応も考えられるが、この場合には、溶湯の凝固に長い時間がかかるため、鋳造組織が粗大となり、高強度な鋳造品を得ることができない。   By the way, in the conventional mold gravity casting, in order to improve the hot water resistance, the above-mentioned ceramic coating agent is applied thickly on the cavity surface. For this reason, there is a limit to the size and thickness of a cast product that can be manufactured, and the vertical and horizontal dimensions cannot be made larger than 0.5 m, and the thickness cannot be made thinner than 4 mm. For this reason, the conventional mold gravity casting has not been suitable for the production of large thin cast products. In order to improve the meltability of the molten metal, it is possible to make the mold temperature higher than 300 ° C. In this case, however, it takes a long time to solidify the molten metal, resulting in a coarse cast structure. High casting strength cannot be obtained.

また、特許文献3の粉末離型剤は、溶湯との接触で、有機化合物が熱分解してガスを発生する虞れがある。そして、このようにガスが発生する場合には、鋳造品にガス欠陥が生じて、機械的特性に優れた高品質の鋳造品を得ることが出来ない。   Moreover, the powder mold release agent of patent document 3 may generate | occur | produce gas by an organic compound thermally decomposing in contact with a molten metal. And when gas is generated in this way, a gas defect occurs in the cast product, and a high-quality cast product with excellent mechanical properties cannot be obtained.

本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであって、その目的は、鋳造組織が微細であることから、引張強さや伸び率が大きく機械的特性に優れた鋳造品を製造可能であるとともに、鋳造品の生産性を向上可能な粉体離型剤、当該粉体離型剤を用いる金型重力鋳造方法、及び当該粉体離型剤を用いて金型重力鋳造を行う鋳造システムを提供することである。   The present invention has been made in view of the above-mentioned matters, and its purpose is that the cast structure is fine, so that it is possible to produce a cast product having a large tensile strength and elongation rate and excellent mechanical properties. , Providing a powder mold release agent capable of improving the productivity of a cast product, a mold gravity casting method using the powder mold release agent, and a casting system for performing mold gravity casting using the powder mold release agent It is to be.

本発明の第1の観点に係る粉体離型剤は、金型重力鋳造において金型のキャビティ面に塗布される粉体離型剤であって、多孔質の中芯材と、前記中芯材の表面を被覆する複数の球状粒子とから構成され、前記中芯材及び各前記球状粒子は、それぞれ無機化合物からなり、各前記球状粒子の径は、前記中芯材の径よりも小さく、前記金型のキャビティ面に塗布される前記粉体離型剤のメジアン粒子径は、10μm以上50μm以下である。   A powder release agent according to a first aspect of the present invention is a powder release agent applied to a cavity surface of a mold in mold gravity casting, and includes a porous core material and the core Composed of a plurality of spherical particles covering the surface of the material, the core material and each spherical particle are each made of an inorganic compound, the diameter of each spherical particle is smaller than the diameter of the core material, The median particle diameter of the powder release agent applied to the cavity surface of the mold is 10 μm or more and 50 μm or less.

本発明の第2の観点に係る金型重力鋳造方法は、前記粉体離型剤を用いる金型重力鋳造方法であって、前記金型のキャビティ面に、前記粉体離型剤を塗布する塗布工程と、前記金型を傾斜させながら、前記金型のキャビティに溶湯を充填する充填工程とを有し、前記塗布工程や前記充填工程の実行時における前記金型の温度は300℃以下である。   A mold gravity casting method according to a second aspect of the present invention is a mold gravity casting method using the powder release agent, and the powder release agent is applied to a cavity surface of the mold. A coating process and a filling process for filling the mold cavity with molten metal while tilting the mold, and the temperature of the mold during execution of the coating process and the filling process is 300 ° C. or less. is there.

好ましくは、前記塗布工程や前記充填工程の実行時における前記金型の温度は160℃以上260℃以下である。   Preferably, the temperature of the mold at the time of performing the coating step and the filling step is 160 ° C. or higher and 260 ° C. or lower.

好ましくは、前記塗布工程では、負極性或いは正極性に帯電させた前記粉体離型剤が、当該粉体離型剤とは反対の極性となる前記金型のキャビティ面に噴出されることで、前記金型のキャビティ面に前記粉体離型剤が塗布される。   Preferably, in the coating step, the powder release agent charged negatively or positively is ejected to the cavity surface of the mold having a polarity opposite to that of the powder release agent. The powder release agent is applied to the cavity surface of the mold.

好ましくは、前記塗布工程では、電圧の印加によって針電極から放出されたイオンが前記粉体離型剤に付着することで、前記粉体離型剤が負極性或いは正極性に帯電し、前記針電極に印加される電圧は、鋳造環境の相対湿度に基づき調整される。   Preferably, in the application step, ions released from the needle electrode by application of voltage adhere to the powder release agent, so that the powder release agent is charged negatively or positively, and the needle The voltage applied to the electrode is adjusted based on the relative humidity of the casting environment.

本発明の第3の観点に係る鋳造システムは、前記粉体離型剤を用いる鋳造システムであって、金型を備える鋳造部と、当該鋳造部の両側方に設けられて、前記鋳造部を回転可能に支持する一対の支持部とが設けられる傾斜鋳造機と、ロボットアームと、当該ロボットアームに沿って配置される配管と、前記ロボットアームに固定されて、前記配管に供給された前記粉体離型剤を噴出するノズルと、前記ロボットアームの動作を制御するロボット本体部とが設けられるロボットと、前記配管に接続されて、空気流によって前記粉体離型剤を前記配管に供給して前記ノズルから噴出させる粉体供給装置と、前記金型のキャビティに充填するための溶湯を貯留する炉とを備え、前記一対の支持部が配置される直線上を境界とする一方側及び他方側のうち、一方側に前記ロボットと前記粉体供給装置とが配置され、他方側に前記炉が配置され、前記粉体供給装置や前記ロボット本体部と前記傾斜鋳造機との離隔距離は、前記鋳造部の回転半径よりも大きい。   A casting system according to a third aspect of the present invention is a casting system that uses the powder release agent, the casting part including a mold, and provided on both sides of the casting part. An inclined casting machine provided with a pair of support portions that are rotatably supported, a robot arm, a pipe arranged along the robot arm, and the powder fixed to the robot arm and supplied to the pipe A robot provided with a nozzle for ejecting a body release agent and a robot main body for controlling the operation of the robot arm, and connected to the pipe to supply the powder release agent to the pipe by an air flow. And a furnace for storing molten metal for filling the cavity of the mold, and one side and the other having a straight line as a boundary on which the pair of support portions are arranged Side That is, the robot and the powder supply device are arranged on one side, the furnace is arranged on the other side, and the separation distance between the powder supply device or the robot body and the inclined casting machine is the casting distance. It is larger than the turning radius of the part.

本発明の粉体離型剤は、金型のキャビティ面に塗布されることで、キャビティに充填される溶湯の湯まわり性や、溶湯と金型との断熱性を高める。したがって、本発明の粉体離型剤がキャビティ面に塗布されることで、金型の温度を低い温度に調整しても、キャビティへの溶湯の充填率を高めて、鋳造品を所望の形状に成型することができる。そして、上述のように金型の温度を低くできるので、溶湯の凝固時間を短縮できる。このため、鋳造品の鋳造組織を小さくすることができるので、引張強さや伸び率が大きく機械的特性に優れた鋳造品を製造することが可能である。そして、上述のように溶湯の凝固時間を短縮できるので、鋳造品の生産性を向上させることができる。   The powder release agent of the present invention is applied to the cavity surface of the mold, thereby improving the hot water property of the molten metal filled in the cavity and the heat insulation between the molten metal and the mold. Therefore, by applying the powder mold release agent of the present invention to the cavity surface, even if the temperature of the mold is adjusted to a low temperature, the filling rate of the molten metal into the cavity is increased, and the cast product is formed into a desired shape. Can be molded. And since the temperature of a metal mold | die can be made low as mentioned above, the solidification time of a molten metal can be shortened. For this reason, since the cast structure of a cast product can be made small, it is possible to manufacture a cast product having a large tensile strength and elongation rate and excellent mechanical properties. And since the solidification time of a molten metal can be shortened as mentioned above, the productivity of a casting can be improved.

本発明の実施形態に係る粉体離型剤を示す一部断面図である。It is a partial cross section figure which shows the powder mold release agent which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る粉体離型剤を示す一部断面図である。It is a partial cross section figure which shows the powder mold release agent which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す粉体離型剤の中芯材を示す写真である。It is a photograph which shows the core material of the powder mold release agent shown in FIG. 図3に示す中芯材の表面を拡大して示す写真である。It is a photograph which expands and shows the surface of the core material shown in FIG. 本発明の実施形態に係る鋳造システムを示す平面図である。It is a top view which shows the casting system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る鋳造システムを示す平面図である。It is a top view which shows the casting system which concerns on embodiment of this invention. 傾斜鋳造機やロボットを示す側面図である。It is a side view which shows an inclination casting machine and a robot. 傾斜鋳造機やロボットを示す側面図である。It is a side view which shows an inclination casting machine and a robot. 傾斜鋳造機の正面図である。It is a front view of an inclination casting machine. 傾斜鋳造機の正面図である。It is a front view of an inclination casting machine. 金型や下型設置プレートや上型設置プレートを示す側面図である。It is a side view which shows a metal mold | die, a lower mold | type installation plate, and an upper mold | type installation plate. 金型や下型設置プレートや上型設置プレートを示す側面図である。It is a side view which shows a metal mold | die, a lower mold | type installation plate, and an upper mold | type installation plate. 金型や下型設置プレートや上型設置プレートを示す側面図である。It is a side view which shows a metal mold | die, a lower mold | type installation plate, and an upper mold | type installation plate. 金型の断面図である。It is sectional drawing of a metal mold | die. 金型の断面図である。It is sectional drawing of a metal mold | die. 静電塗布ノズルを示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an electrostatic application nozzle. 本発明の実施形態に係る金型重力鋳造方法の工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the metal mold | die gravity casting method which concerns on embodiment of this invention. 熱媒体の循環が行なわれる状況で、図17の処理が複数回繰り返される際の金型の温度推移の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the temperature transition of a metal mold | die when the process of FIG. 17 is repeated in multiple times in the condition where circulation of a heat carrier is performed. 熱媒体の循環が行なわれない状況で、図17の処理が複数回繰り返される際の金型の温度推移の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the temperature transition of a metal mold | die when the process of FIG. 17 is repeated in multiple times in the condition where circulation of a heat carrier is not performed. 針電極に印加する電圧が一定である場合の粉体離型剤の帯電量と相対湿度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the charge amount of a powder mold release agent in case the voltage applied to a needle electrode is constant, and relative humidity. 粉体離型剤の帯電量の絶対値と、キャビティ面の単位面積当たりにおける粉体離型剤の付着量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the absolute value of the electrification amount of a powder mold release agent, and the adhesion amount of the powder mold release agent per unit area of a cavity surface. 実施例の鋳造品の試料を示す写真である。It is a photograph which shows the sample of the cast product of an Example. 比較例の鋳造品の試料を示す写真である。It is a photograph which shows the sample of the cast of a comparative example.

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。図1や図2は、本発明の実施形態に係る粉体離型剤1A、1Bを示す一部断面図である。図3は、図1に示す粉体離型剤1Aの中芯材2Aを示す写真である。図4は、図3に示す中芯材2Aの表面を拡大して示す写真である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 are partial cross-sectional views showing powder release agents 1A and 1B according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a photograph showing the core material 2A of the powder release agent 1A shown in FIG. FIG. 4 is an enlarged photograph showing the surface of the core material 2A shown in FIG.

図1や図2に示す粉体離型剤1A、1Bは、金型重力鋳造において、金型のキャビティ面に塗布される。図1に示す粉体離型剤1Aは、中芯材2Aと、複数の球状粒子3Aとから構成される。図2に示す粉体離型剤1Bは、中芯材2Bと、複数の球状粒子3Bとから構成される。以下、粉体離型剤1A,1Bを総称して粉体離型剤1と適宜記し、中芯材2A,2Bを総称して中芯材2と適宜記し、球状粒子3A,3Bを総称して球状粒子3と適宜記す。   The powder release agents 1A and 1B shown in FIGS. 1 and 2 are applied to the cavity surface of the mold in the mold gravity casting. A powder release agent 1A shown in FIG. 1 includes an intermediate core material 2A and a plurality of spherical particles 3A. The powder release agent 1B shown in FIG. 2 is composed of an intermediate core material 2B and a plurality of spherical particles 3B. Hereinafter, the powder release agents 1A and 1B are collectively referred to as powder release agent 1 as appropriate, the core materials 2A and 2B are collectively referred to as intermediate material 2, and the spherical particles 3A and 3B are collectively referred to. Will be referred to as spherical particles 3 as appropriate.

図1や図2に示す粉体離型剤1では、中芯材2は多孔質を呈しており、複数の球状粒子3は、中芯材2の表面を被覆する。各球状粒子3の径は、中芯材2の径よりも小さい。中芯材2や各球状粒子3は、それぞれ無機化合物から形成される。図1に示す粉体離型剤1Aの中芯材2Aは、珪藻土を含有するものであり、図2に示す粉体離型剤1Bの中芯材2Bは、ゼオライトを含有するものである。図1や図2に示す各球状粒子3A,3Bは、例えば非晶質シリカからなる。   In the powder release agent 1 shown in FIGS. 1 and 2, the core material 2 is porous, and the plurality of spherical particles 3 cover the surface of the core material 2. The diameter of each spherical particle 3 is smaller than the diameter of the core material 2. The core material 2 and each spherical particle 3 are each formed from an inorganic compound. The core material 2A of the powder release agent 1A shown in FIG. 1 contains diatomaceous earth, and the core material 2B of the powder release agent 1B shown in FIG. 2 contains zeolite. The spherical particles 3A and 3B shown in FIGS. 1 and 2 are made of, for example, amorphous silica.

図1に示す粉体離型剤1Aでは、中芯材2Aは、中空の球状を呈しており(図1、図3)、中芯材2Aの壁には、中芯材2Aの内側外側を連通させる多数の貫通孔4Aが形成されている(図1、図4)。各貫通孔4Aの径は、200nm以上500nm以下である。   In the powder release agent 1A shown in FIG. 1, the center core material 2A has a hollow spherical shape (FIGS. 1 and 3), and the wall of the center core material 2A has an inner outer side of the center core material 2A. A large number of through-holes 4A to be communicated are formed (FIGS. 1 and 4). The diameter of each through-hole 4A is 200 nm or more and 500 nm or less.

図2に示す粉体離型剤1Bでは、中芯材2Bは、中実の球状を呈しており(図2)、中芯材2Bを貫通する孔4Bが多数形成されることで、中芯材2Bはスポンジ状を呈している。   In the powder release agent 1B shown in FIG. 2, the core material 2B has a solid spherical shape (FIG. 2), and a large number of holes 4B penetrating the core material 2B are formed. The material 2B has a sponge shape.

金型のキャビティ面に塗布される粉体離型剤1A,1Bのメジアン粒子径は、10μm以上50μm以下であり、より好ましくは、20μm以上30μm以下である。この粉体離型剤1A,1Bのメジアン粒子径は、粉体離型剤1A,1Bの試料0.1gをビーカーに入れ、分散液を1wt%含有する水溶液100gをビーカーに添加して、超音波にて2分間分散処理した後、レーザー回折式粒度分布計(株式会社堀場製作所製 LA−700)で測定したものである。粉体離型剤1A,1Bのメジアン粒子径が10μm未満である場合には、粉体離型剤1A,1Bのメジアン粒子径がキャビティ面の表面粗さと近い値となり、キャビティ面の凹凸に粉体離型剤1A,1Bが埋もれてしまい、粉体離型剤1A,1Bに覆われず露出するキャビティ面の範囲が大きくなる。そして、この露出するキャビティ面と溶湯とが接触することで、溶湯の流動性が充分得られなくなる。また、粉体離型剤1A,1Bのメジアン粒子径が50μmよりも大きい場合には、溶湯充填後、金型から取り出した鋳造品の表面に粉体離型剤1A,1Bの転写痕が残ることで、鋳造品の表面品位が劣化する。このため、鋳造品の表面を研磨する後工程が必要となり、コスト高となる。   The median particle diameter of the powder release agents 1A and 1B applied to the cavity surface of the mold is 10 μm or more and 50 μm or less, and more preferably 20 μm or more and 30 μm or less. The median particle size of the powder release agents 1A and 1B is determined by adding 0.1 g of a sample of the powder release agents 1A and 1B to a beaker and adding 100 g of an aqueous solution containing 1 wt% dispersion to the beaker. This was measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer (LA-700, manufactured by Horiba, Ltd.) after being subjected to a dispersion treatment with sound waves for 2 minutes. When the median particle diameter of the powder release agents 1A and 1B is less than 10 μm, the median particle diameter of the powder release agents 1A and 1B becomes a value close to the surface roughness of the cavity surface, and the irregularities on the cavity surface are powdered. The body release agents 1A and 1B are buried, and the range of the cavity surface exposed without being covered by the powder release agents 1A and 1B is increased. Then, when the exposed cavity surface and the molten metal come into contact with each other, sufficient fluidity of the molten metal cannot be obtained. When the median particle diameter of the powder release agents 1A and 1B is larger than 50 μm, after the molten metal is filled, transfer marks of the powder release agents 1A and 1B remain on the surface of the cast product taken out from the mold. As a result, the surface quality of the cast product deteriorates. For this reason, the post process which grind | polishes the surface of a casting is required, and a cost becomes high.

粉体離型剤1A,1Bは、例えば、中芯材2A,2Bとなる珪藻土(昭和化学工業株式会社製 ラヂオライト800)と、球状粒子3A,3Bとなる非晶質シリカ(DSLジャパン株式会社製 カープレックス#80)とを、96wt%:4wt%の重量割合で予備混合した後、室温で、ポットミルで混合処理することで得ることができる(処理周波数:15Hz、処理時間:2時間)。混合処理には、ヘンシェルミキサーを含む混合機を使用することができる。なお、混合処理には、中芯材2A,2Bに、衝撃及びせん断力を付与しない混合機を使用する必要がある。   The powder release agents 1A and 1B include, for example, diatomaceous earth (Radiolite 800 manufactured by Showa Chemical Industry Co., Ltd.) that becomes the core materials 2A and 2B, and amorphous silica (DSL Japan Co., Ltd.) that forms the spherical particles 3A and 3B. Carplex # 80) is premixed at a weight ratio of 96 wt%: 4 wt%, and then mixed at room temperature with a pot mill (processing frequency: 15 Hz, processing time: 2 hours). For the mixing process, a mixer including a Henschel mixer can be used. In addition, it is necessary to use the mixer which does not give an impact and a shear force to the core materials 2A and 2B for the mixing process.

本実施形態の粉体離型剤1によれば、中芯材2や各球状粒子3が無機化合物であることで、粉体離型剤1をキャビティ面に付着させておくことで、溶湯の熱によって熱分解ガスが発生することなく、溶湯をキャビティに充填することができる。このため、鋳造品の表面や内部にガス欠陥が生じないので、高品質の鋳造品、すなわち機械的特性に優れた鋳造品を得ることが出来る。   According to the powder release agent 1 of this embodiment, since the core material 2 and each spherical particle 3 are inorganic compounds, the powder release agent 1 is adhered to the cavity surface, so The molten metal can be filled into the cavity without generating pyrolysis gas due to heat. For this reason, gas defects do not occur on the surface or inside of the cast product, so that a high-quality cast product, that is, a cast product with excellent mechanical properties can be obtained.

また、中芯材2が多孔質であることで、粉体離型剤1は、中芯材2の内部に空気層を有するものとなる。粉体離型剤をキャビティ面に付着させて溶湯を充填する際には、上記の中芯材2の内部の空気層が断熱層として機能することで、溶湯と金型との断熱性が高められ、溶湯の流動性が向上して、鋳造品の薄肉部を形成するキャビティの範囲においても、溶湯がスムースに充填される。   Further, since the core material 2 is porous, the powder release agent 1 has an air layer inside the core material 2. When filling the molten metal with the powder release agent attached to the cavity surface, the air layer inside the core material 2 functions as a heat insulating layer, so that the heat insulation between the molten metal and the mold is improved. Thus, the fluidity of the molten metal is improved and the molten metal is smoothly filled even in the range of the cavity that forms the thin portion of the cast product.

また,球状粒子3が中芯材2の表面を被覆することで,中芯材2の表面に対してコロ転がりの作用が付与され、粉体離型剤1が転がりやすいものとなる。したがって、粉体離型剤1をキャビティ面に塗布する際に、キャビティ面全体に粉体離型剤1を行き渡らせることができる。このため、鋳造品に付着斑が生じることを防止できる。あわせて、中芯材2同士の凝集を緩和できるので、粉体離型剤1を貯蔵するタンク(後述の粉体供給装置13A,13Bに相当)から、粉体離型剤を噴出するノズル(後述の静電ノズル63,64に相当)までの配管(後述の配管61,62に相当)の壁面で、粉体離型剤1が凝集することを防止できる。このため、粉体離型剤1を、安定的にキャビティ面に塗布することができる。   Further, since the spherical particles 3 cover the surface of the core material 2, the rolling action is imparted to the surface of the core material 2, and the powder release agent 1 is easy to roll. Therefore, when the powder release agent 1 is applied to the cavity surface, the powder release agent 1 can be spread over the entire cavity surface. For this reason, it can prevent that an adhesion spot arises in a casting. In addition, since the aggregation of the core core materials 2 can be alleviated, a nozzle for ejecting the powder release agent from a tank (corresponding to powder supply devices 13A and 13B described later) for storing the powder release agent 1 ( It is possible to prevent the powder release agent 1 from aggregating on the wall surfaces of the pipes (corresponding to the later-described electrostatic nozzles 63, 64) (corresponding to the later-described piping 61, 62). For this reason, the powder release agent 1 can be stably applied to the cavity surface.

次に、上述の粉体離型剤1(図1,図2)を用いて金型重力鋳造を行う鋳造システムや鋳造方法について説明する。   Next, a casting system and a casting method for performing die gravity casting using the above-described powder release agent 1 (FIGS. 1 and 2) will be described.

図5や図6は、本発明の実施形態に係る鋳造システム10を示す平面図である。本実施形態の鋳造システム10は、傾斜鋳造機11と、ロボット12と、粉体供給装置13A,13Bと、炉14と、電圧制御装置(図示せず)と、湿度センサ(図示せず)と、金型温度センサ(図示せず)とを備える。   FIG.5 and FIG.6 is a top view which shows the casting system 10 which concerns on embodiment of this invention. The casting system 10 of this embodiment includes an inclined casting machine 11, a robot 12, powder supply devices 13A and 13B, a furnace 14, a voltage control device (not shown), and a humidity sensor (not shown). And a mold temperature sensor (not shown).

図7や図8は、傾斜鋳造機11やロボット12を示す側面図である。図9や図10は、傾斜鋳造機11の正面図である。   7 and 8 are side views showing the tilt casting machine 11 and the robot 12. 9 and 10 are front views of the tilt casting machine 11. FIG.

図5〜図10に示すように、傾斜鋳造機11は、金型15(図9,図10)を備える鋳造部16と、鋳造部16の両側方に設けられて、鋳造部16を回転可能に支持する一対の支持部17A,17Bとを備える。   As shown in FIGS. 5 to 10, the inclined casting machine 11 is provided on the casting part 16 having the mold 15 (FIGS. 9 and 10) and on both sides of the casting part 16, and can rotate the casting part 16. And a pair of support portions 17A and 17B.

図9や図10に示すように、鋳造部16は、上述の金型15に加えて、下型設置プレート20と、上型設置プレート21と、固定プレート22と、タイバー23と、油圧シリンダ24と、カップリング25と、連結棒26とを備える。上型設置プレート21は、下型設置プレート20の上方に配置される。固定プレート22は、上型設置プレート21の上方に配置される。金型15は、上下に相対する上型30及び下型31からなる。上型30は、上型設置プレート21の下面に固定される。下型31は、下型設置プレート20の上面に固定される。タイバー23は、下型設置プレート20から上方に延びて、上型設置プレート21を貫通し、上端が固定プレート22に固定される。油圧シリンダ24は、固定プレート22の上面に固定される。カップリング25は、上型設置プレート21の上面に固定される。連結棒26は、固定プレート22を貫通して、油圧シリンダ24とカップリング25とを連結するものであり、油圧シリンダ24の駆動力をカップリング25に伝達する。   As shown in FIGS. 9 and 10, in addition to the above-described mold 15, the casting part 16 includes a lower mold installation plate 20, an upper mold installation plate 21, a fixing plate 22, a tie bar 23, and a hydraulic cylinder 24. And a coupling 25 and a connecting rod 26. The upper mold installation plate 21 is disposed above the lower mold installation plate 20. The fixed plate 22 is disposed above the upper mold installation plate 21. The mold 15 includes an upper mold 30 and a lower mold 31 that are opposed to each other in the vertical direction. The upper mold 30 is fixed to the lower surface of the upper mold installation plate 21. The lower mold 31 is fixed to the upper surface of the lower mold installation plate 20. The tie bar 23 extends upward from the lower mold installation plate 20, penetrates the upper mold installation plate 21, and the upper end is fixed to the fixed plate 22. The hydraulic cylinder 24 is fixed to the upper surface of the fixed plate 22. The coupling 25 is fixed to the upper surface of the upper mold installation plate 21. The connecting rod 26 passes through the fixed plate 22 and connects the hydraulic cylinder 24 and the coupling 25, and transmits the driving force of the hydraulic cylinder 24 to the coupling 25.

一対の支持部17A,17Bは、それぞれ、柱体40と、回転軸41と、吊下体42とを備える。柱体40は、鋳造部16の側方で床面に立設されるものであり、柱体40の上端には、孔43が形成される。孔43は、水平方向に延びており、鋳造部16側に開口する。回転軸41は、柱体40の孔43に挿入されており、モータ等の動力により回転可能である。回転軸41の鋳造部16側の部分41aは、孔43の開口から延び出ている。この延び出た回転軸41の部分41aに、吊下体42が接合される。吊下体42は、この接合位置から下方に延びており、吊下体42の下端部は、下型設置プレート20の端面に接合される。   Each of the pair of support portions 17A and 17B includes a column body 40, a rotation shaft 41, and a suspended body 42. The column body 40 is erected on the floor surface at the side of the casting part 16, and a hole 43 is formed at the upper end of the column body 40. The hole 43 extends in the horizontal direction and opens to the casting part 16 side. The rotating shaft 41 is inserted into the hole 43 of the column body 40 and can be rotated by power such as a motor. A portion 41 a on the casting portion 16 side of the rotating shaft 41 extends from the opening of the hole 43. The suspended body 42 is joined to the portion 41 a of the extending rotation shaft 41. The suspended body 42 extends downward from the joining position, and the lower end portion of the suspended body 42 is joined to the end surface of the lower mold installation plate 20.

図11〜図13は、金型15や下型設置プレート20や上型設置プレート21を示す側面図である。図14や図15は、金型15の断面図である。図14(a)は、金型15が図11の状態になるときの断面を示し、図14(b)は、金型15が図13の状態になるときの断面を示す。図15は、後述の上型30のキャビティ面32aや下型31のキャビティ面33aに、粉体離型剤1を塗布する際の断面を示す。   11 to 13 are side views showing the mold 15, the lower mold installation plate 20, and the upper mold installation plate 21. 14 and 15 are cross-sectional views of the mold 15. FIG. 14A shows a cross section when the mold 15 is in the state shown in FIG. 11, and FIG. 14B shows a cross section when the mold 15 is in the state shown in FIG. FIG. 15 shows a cross section when the powder release agent 1 is applied to a cavity surface 32 a of the upper mold 30 and a cavity surface 33 a of the lower mold 31 which will be described later.

上述した鋳造部16では、連結棒26(図9、図10)が油圧シリンダ24の駆動力をカップリング25に伝達することで、カップリング25や上型設置プレート21や上型30が上下方向に移動可能とされる。そして、上型30が上昇することで、図10や図13や図14(b)に示すように、上型30と下型31とが離れる型開きの状態になる。そして、この型開きの状態から、上型30が下降することで、図9や図11や図14(a)に示すように、上型30と下型31とが当接する型閉じの状態になる。この型閉じの状態では、上型30の凹部32及び下型31の凹部33により、金型15のキャビティKや湯口Yが構成される(図14(a))。湯口Yは、溶湯をキャビティKに導くためのものであって、金型15の一方側に開口する。下型31の一方側側面には、湯口Yの直下となる位置に、バケット35が固定されている。バケット35は、湯口Yに注がれる溶湯を貯留するものである。ここで、符号32aで示す上型30の凹部32の表面や、符号33aで示す下型31の凹部33の表面は、粉体離型剤1が塗布される金型15のキャビティ面に相当する。上述した型開きの状態(図10や図13や図14(b)の状態)では、上型30の凹部32の表面32aや下型31の凹部33の表面33aは、露出する。以下では、上型30の凹部32の表面32aを、上型30のキャビティ面32aと記し、下型31の凹部33の表面33aを、下型31のキャビティ面33aと記す。   In the casting portion 16 described above, the coupling rod 26 (FIGS. 9 and 10) transmits the driving force of the hydraulic cylinder 24 to the coupling 25, so that the coupling 25, the upper mold installation plate 21, and the upper mold 30 are vertically moved. It can be moved to. When the upper mold 30 is raised, the upper mold 30 and the lower mold 31 are separated from each other as shown in FIGS. 10, 13, and 14 (b). Then, when the upper mold 30 is lowered from the mold open state, as shown in FIGS. 9, 11, and 14 (a), the upper mold 30 and the lower mold 31 are brought into a closed state. Become. In this mold closed state, the cavity 32 and the gate Y of the mold 15 are configured by the recess 32 of the upper mold 30 and the recess 33 of the lower mold 31 (FIG. 14A). The gate Y is for guiding the molten metal to the cavity K, and opens on one side of the mold 15. A bucket 35 is fixed to a side surface of the lower die 31 at a position directly below the gate Y. The bucket 35 stores molten metal poured into the gate Y. Here, the surface of the recess 32 of the upper mold 30 indicated by reference numeral 32a and the surface of the recess 33 of the lower mold 31 indicated by reference numeral 33a correspond to the cavity surface of the mold 15 to which the powder release agent 1 is applied. . In the above-described mold opening state (the state shown in FIGS. 10, 13, and 14 (b)), the surface 32 a of the recess 32 of the upper mold 30 and the surface 33 a of the recess 33 of the lower mold 31 are exposed. Hereinafter, the surface 32 a of the recess 32 of the upper mold 30 is referred to as a cavity surface 32 a of the upper mold 30, and the surface 33 a of the recess 33 of the lower mold 31 is referred to as a cavity surface 33 a of the lower mold 31.

支持部17A,17Bの各回転軸41の回転によって、吊下体42や鋳造部16は、図5に示す非傾倒状態(鉛直方向に延びる状態)から、図6に示す傾倒状態(水平方向に延びる状態)まで、回転可能とされる。そして、このように鋳造部16が回転可能であることで、金型15は、図9や図11や図14(a)に示す水平状態から、図12に示す直立状態まで、傾動可能とされる(図9や図11や図14(a)は、鋳造部16が図5の状態にあるときを示し、図12は、鋳造部16が図6の状態にあるときを示す)。この金型15の傾動によって、バケット35に貯留された溶湯は、湯口Yを通じて、キャビティKに充填される。   Due to the rotation of the rotating shafts 41 of the support portions 17A and 17B, the suspended body 42 and the casting portion 16 are tilted (extend in the horizontal direction) shown in FIG. 6 from the non-tilt state (extend in the vertical direction) shown in FIG. Until the state). And since the casting part 16 can rotate in this way, the metal mold | die 15 can be tilted from the horizontal state shown in FIG.9, FIG11 and FIG.14 (a) to the upright state shown in FIG. (FIG. 9, FIG. 11 and FIG. 14 (a) show when the casting part 16 is in the state of FIG. 5, and FIG. 12 shows when the casting part 16 is in the state of FIG. 6). Due to the tilting of the mold 15, the molten metal stored in the bucket 35 is filled into the cavity K through the gate Y.

図14に示すように、金型15(上型30や下型31)には、熱媒体の流路50が形成される。熱媒体の流路50は、金型15(上型30や下型31)の温度を調整するために形成される。この流路50に循環させる熱媒体の温度を調整することで、余熱時に金型15を加熱したり、鋳込後に金型15を冷却することが可能である。また、図示しない金型温度センサは、金型15における湯口近傍部36やキャビティ近傍部37の温度を測定する。この金型温度センサの測定値に基づき、湯口近傍部36やキャビティ近傍部37の流路50に流される熱媒体の温度が制御される。この温度制御により、肉厚が厚く溶湯の熱で高温となりやすい湯口近傍部36では、低温の熱媒体を流路50に循環させ、その一方、肉厚が薄く低温となりやすいキャビティ近傍部37では、高温の熱媒体を流路50に循環させることが可能である。   As shown in FIG. 14, a heat medium flow path 50 is formed in the mold 15 (the upper mold 30 and the lower mold 31). The heat medium flow path 50 is formed to adjust the temperature of the mold 15 (the upper mold 30 and the lower mold 31). By adjusting the temperature of the heat medium to be circulated through the flow path 50, the mold 15 can be heated at the time of remaining heat, or the mold 15 can be cooled after casting. Further, a mold temperature sensor (not shown) measures the temperature of the gate vicinity portion 36 and the cavity vicinity portion 37 in the mold 15. Based on the measured value of the mold temperature sensor, the temperature of the heat medium that flows through the flow path 50 in the vicinity of the gate 36 or in the vicinity of the cavity 37 is controlled. By this temperature control, a low temperature heat medium is circulated in the flow path 50 in the vicinity of the gate 36 where the thickness is thick and tends to be high due to the heat of the molten metal, while in the cavity vicinity 37 where the thickness is thin and easy to become low, A high-temperature heat medium can be circulated through the flow path 50.

図5〜図8や図15に示すように、ロボット12は、ロボットアーム60と、第1配管61と、第2配管62と、上型用ノズル63と、下型用ノズル64(図15)と、ロボット本体部65とを備える。   As shown in FIGS. 5 to 8 and 15, the robot 12 includes a robot arm 60, a first pipe 61, a second pipe 62, an upper mold nozzle 63, and a lower mold nozzle 64 (FIG. 15). And a robot body 65.

ロボットアーム60は、複数のアーム体が関節機構を介して連結されたものであり、関節機構が、駆動源の回転をアーム体に伝達することで、アーム体が、上下左右に揺動したり、軸回りに回転する。   The robot arm 60 is formed by connecting a plurality of arm bodies via a joint mechanism. The joint mechanism transmits the rotation of the drive source to the arm body, so that the arm body swings up and down and left and right. , Rotate around the axis.

上型用ノズル63や下型用ノズル64は、上型30のキャビティ面32aや下型31のキャビティ面33aに粉体離型剤1を塗布するために設けられる。図15に示すように、上型用ノズル63は、ロボットアーム60の上面60aの先端に固定される。下型用ノズル64は、ロボットアーム60の下面60bの先端に固定される。   The upper mold nozzle 63 and the lower mold nozzle 64 are provided for applying the powder release agent 1 to the cavity surface 32 a of the upper mold 30 and the cavity surface 33 a of the lower mold 31. As shown in FIG. 15, the upper mold nozzle 63 is fixed to the tip of the upper surface 60 a of the robot arm 60. The lower mold nozzle 64 is fixed to the tip of the lower surface 60 b of the robot arm 60.

第1配管61は、上型用ノズル63に粉体離型剤1を供給するために設けられる。図15に示すように、第1配管61は、ロボットアーム60の上面60aに沿って配置されて、先端が上型用ノズル63に接続される。第2配管62は、下型用ノズル64に粉体離型剤1を供給するために設けられる。第2配管62は、ロボットアーム60の下面60bに沿って配置されて、先端が下型用ノズル64に接続される。   The first pipe 61 is provided to supply the powder release agent 1 to the upper mold nozzle 63. As shown in FIG. 15, the first pipe 61 is disposed along the upper surface 60 a of the robot arm 60, and the tip is connected to the upper mold nozzle 63. The second pipe 62 is provided to supply the powder release agent 1 to the lower mold nozzle 64. The second pipe 62 is disposed along the lower surface 60 b of the robot arm 60, and the tip is connected to the lower mold nozzle 64.

ロボット本体部65は、ロボットアーム60の動作を制御するものである。このロボット本体部65の制御によって、図15に示すように、金型15が型開き状態のときにロボットアーム60の先端を上型30と下型31との間に差し込ませることや、上型30と下型31との間からロボットアーム60の先端を抜き出すことが可能とされる(図7は、ロボットアーム60の先端を上型30と下型31との間に差し込むときの動作を示し、図8は、上型30と下型31との間からロボットアーム60の先端を抜き出すときの動作を示す)。そして、図15に示すように、ロボットアーム60の先端が上型30と下型31との間に差し込まれた状態では、上型用ノズル63が上型30のキャビティ面32aと向かい合い、下型用ノズル64が下型31のキャビティ面33aに向かい合う。   The robot body 65 controls the operation of the robot arm 60. As shown in FIG. 15, by controlling the robot body 65, the tip of the robot arm 60 can be inserted between the upper mold 30 and the lower mold 31 when the mold 15 is in the mold open state, The tip of the robot arm 60 can be extracted from between the upper die 30 and the lower die 31 (FIG. 7 shows the operation when the tip of the robot arm 60 is inserted between the upper die 30 and the lower die 31. FIG. 8 shows the operation when the tip of the robot arm 60 is extracted from between the upper die 30 and the lower die 31). As shown in FIG. 15, when the tip of the robot arm 60 is inserted between the upper mold 30 and the lower mold 31, the upper mold nozzle 63 faces the cavity surface 32 a of the upper mold 30, and the lower mold The working nozzle 64 faces the cavity surface 33 a of the lower mold 31.

図5や図6に示すように、粉体供給装置13Aは、第1配管61の基端に接続されるものであって、粉体離型剤1を圧送する空気流を生じさせることで、粉体離型剤1を第1配管61に供給して上型用ノズル63から噴出させる。粉体供給装置13Bは、第2配管62の基端に接続されるものであって、粉体離型剤1を圧送する空気流を生じさせることで、粉体離型剤1を第2配管62に供給して下型用ノズル64から噴出させる。粉体供給装置13A,13Bは、図15に示すように、ノズル63,64が上型30や下型31のキャビティ面32a,33aに向かい合うときに、上述の空気流を生じさせて、ノズル63,64から粉体離型剤1を噴出させる。これにより、上型用ノズル63から噴出される粉体離型剤1が上型30のキャビティ面32aに吹き付けられ、下型用ノズル64から噴出される粉体離型剤1が、下型31のキャビティ面33aに吹き付けられる。なお、粉体供給装置13A,13Bに生じさせる空気流の流速が、それぞれ独立に制御可能であることで、ノズル63,64から噴出される粉体離型剤1の量(配管61,62に供給される粉体離型剤1の量)が、それぞれ独立に調整可能である。また、粉体供給装置13A,13Bに種類の異なる粉体離型剤を投入することで、上型30のキャビティ面32aに吹き付ける粉体離型剤と、下型31のキャビティ面32aに吹き付ける粉体離型剤とを変えることができる。例えば、図1に示す粉体離型剤1Aを粉体供給装置13Aに投入し、図2に示す粉体離型剤1Bを粉体供給装置13Bに投入した場合には、上型30のキャビティ面32aに粉体離型剤1Aが吹き付けられ、下型31のキャビティ面33aに粉体離型剤1Bが吹き付けられる。   As shown in FIGS. 5 and 6, the powder supply device 13 </ b> A is connected to the base end of the first pipe 61, and generates an air flow that pumps the powder release agent 1, The powder release agent 1 is supplied to the first pipe 61 and ejected from the upper mold nozzle 63. The powder supply device 13B is connected to the base end of the second pipe 62, and generates an air flow for pumping the powder release agent 1, thereby supplying the powder release agent 1 to the second pipe. It is supplied to 62 and ejected from the lower mold nozzle 64. As shown in FIG. 15, the powder supply apparatuses 13 </ b> A and 13 </ b> B generate the above-described air flow when the nozzles 63 and 64 face the cavity surfaces 32 a and 33 a of the upper mold 30 and the lower mold 31, thereby generating the nozzle 63. , 64, the powder release agent 1 is ejected. As a result, the powder release agent 1 ejected from the upper mold nozzle 63 is sprayed onto the cavity surface 32 a of the upper mold 30, and the powder release agent 1 ejected from the lower mold nozzle 64 becomes the lower mold 31. Is blown onto the cavity surface 33a. The flow rate of the air flow generated in the powder supply devices 13A and 13B can be controlled independently, so that the amount of the powder release agent 1 ejected from the nozzles 63 and 64 (in the pipes 61 and 62). The amount of the powder release agent 1 to be supplied) can be adjusted independently. Further, by introducing different types of powder release agents into the powder supply devices 13A and 13B, the powder release agent sprayed on the cavity surface 32a of the upper mold 30 and the powder sprayed on the cavity surface 32a of the lower mold 31 It can be changed from a release agent. For example, when the powder release agent 1A shown in FIG. 1 is put into the powder supply device 13A and the powder release agent 1B shown in FIG. The powder release agent 1A is sprayed on the surface 32a, and the powder release agent 1B is sprayed on the cavity surface 33a of the lower mold 31.

また本実施形態では、粉体離型剤1を確実に上型30や下型31のキャビティ面32a,33aに付着させるために、金型15(上型30や下型31)にアース線91(図16)が設置されるとともに、上型用ノズル63や下型用ノズル64として、静電塗布ノズルが使用される。図15や図16に示すように、この静電塗布ノズルである上型用ノズル63や下型用ノズル64は、筒状のノズル部80と、ノズル部80の開口に設けられて、コロナ放電を生じさせる針電極81とを備える。粉体供給装置13A,13Bが生じさせる空気流によって搬送される粉体離型剤1は、配管61,62を通じて、ノズル63,64のノズル部80の内部に導入されて、ノズル63,64のノズル部80の開口から噴出される。   In this embodiment, the ground wire 91 is attached to the mold 15 (upper mold 30 or lower mold 31) in order to ensure that the powder release agent 1 is adhered to the cavity surfaces 32a and 33a of the upper mold 30 and lower mold 31. (FIG. 16) is installed, and an electrostatic coating nozzle is used as the upper mold nozzle 63 and the lower mold nozzle 64. As shown in FIGS. 15 and 16, the upper mold nozzle 63 and the lower mold nozzle 64, which are electrostatic application nozzles, are provided in the cylindrical nozzle portion 80 and the opening of the nozzle portion 80, and corona discharge. Needle electrode 81 for generating The powder release agent 1 conveyed by the air flow generated by the powder supply devices 13A and 13B is introduced into the nozzle portion 80 of the nozzles 63 and 64 through the pipes 61 and 62, and It is ejected from the opening of the nozzle portion 80.

図16に示すように、上型用ノズル63の針電極81(第1針電極)や下型用ノズル64の針電極81(第2針電極)は、それぞれ電線82を介してHV電源90に接続されており、HV電源90から、ノズル63,64の針電極81に電圧が印加されることで、これら針電極81がマイナスイオンを放出する。そして、このマイナスイオンが、上型用ノズル63や下型用ノズル64の開口(ノズル部80の開口)から噴出される粉体離型剤1に付着することで、当該粉体離型剤1が負極性に帯電する。そして、この負極性に帯電した粉体離型剤1が、上型30や下型31に近づいていくことで、上型30や下型31にある負電荷がアース線91を通じてグランドに放出され、上型30や下型31のキャビティ面32a,33aに正電荷が集まる。これにより、上型30や下型31のキャビティ面32a,33aが、粉体離型剤1と反対の正極性となるので、負極性に帯電した粉体離型剤1が、上型30や下型31のキャビティ面32a,33aに引き寄せられて、上型30や下型31のキャビティ面32a,33aに付着する。   As shown in FIG. 16, the needle electrode 81 (first needle electrode) of the upper mold nozzle 63 and the needle electrode 81 (second needle electrode) of the lower mold nozzle 64 are respectively connected to the HV power supply 90 via the electric wires 82. The voltage is applied to the needle electrodes 81 of the nozzles 63 and 64 from the HV power supply 90, and these needle electrodes 81 emit negative ions. And this negative ion adheres to the powder mold release agent 1 ejected from the opening (opening of the nozzle part 80) of the nozzle 63 for upper mold | types, and the nozzle 64 for lower mold | types, The said powder mold release agent 1 Is negatively charged. Then, the negatively charged powder release agent 1 approaches the upper mold 30 and the lower mold 31 so that negative charges in the upper mold 30 and the lower mold 31 are released to the ground through the ground wire 91. Positive charges are collected on the cavity surfaces 32 a and 33 a of the upper mold 30 and the lower mold 31. As a result, the cavity surfaces 32a and 33a of the upper mold 30 and the lower mold 31 have a positive polarity opposite to that of the powder release agent 1, so that the negatively charged powder release agent 1 is transformed into the upper mold 30 and It is attracted to the cavity surfaces 32 a and 33 a of the lower mold 31 and adheres to the cavity surfaces 32 a and 33 a of the upper mold 30 and the lower mold 31.

図示しない電圧制御装置や湿度センサは、上型30や下型31のキャビティ面32a,33aへの粉体離型剤1の付着量が、鋳造環境の相対湿度に応じて変動することを防止すべく設けられる。湿度センサは、金型15の近傍に設置されており、当該設置された鋳造環境の相対湿度を測定する。相対湿度とは、ある気温で空気中に含まれる水蒸気の量を、その温度の飽和水蒸気量で割ったものである。電圧制御装置は、CPU、メモリ、及び通信インターフェースや、上述のHV電源90を備えるものであって、湿度センサや金型温度センサと、有線又は無線を介して通信可能である。電圧制御装置のメモリには、HV電源90からノズル63,64の針電極81に印加される電圧と、鋳造環境の相対湿度と、上型30や下型31の温度との関係を示す電圧制御データが予め記憶されている。電圧制御装置は、湿度センサや金型温度センサから、相対湿度や上型30・下型31の温度の測定値を受信するとともに、これら湿度や温度の測定値と電圧制御データとに基づき、ノズル63,64の針電極81に印可する電圧を制御する。これにより、針電極81から放出されるマイナスイオンの量が、鋳造環境の相対湿度や上型30・下型31の温度に応じた値とされ、このマイナスイオンの量に応じた負極性の帯電量で、ノズル63,64から噴出される粉体離型剤1が帯電する。この結果、ノズル63,64から噴出される粉体離型剤1の帯電量は、鋳造環境の相対湿度や上型30・下型31の温度に応じた値になる。このため、上型30や下型31のキャビティ面32a,33aに付着する粉体離型剤1の量が、相対湿度や金型温度によって変動することを防止できる。なお、上型用ノズル63や下型用ノズル64の針電極81に印加する電圧は、それぞれ独立に制御可能である。   A voltage control device and a humidity sensor (not shown) prevent the amount of the powder release agent 1 from adhering to the cavity surfaces 32a and 33a of the upper mold 30 and the lower mold 31 from fluctuating according to the relative humidity of the casting environment. Provided. The humidity sensor is installed in the vicinity of the mold 15 and measures the relative humidity of the installed casting environment. Relative humidity is the amount of water vapor contained in the air at a certain temperature divided by the amount of saturated water vapor at that temperature. The voltage control device includes a CPU, a memory, a communication interface, and the above-described HV power supply 90, and can communicate with a humidity sensor or a mold temperature sensor via a wire or wirelessly. In the memory of the voltage control device, voltage control indicating the relationship between the voltage applied from the HV power supply 90 to the needle electrodes 81 of the nozzles 63 and 64, the relative humidity of the casting environment, and the temperature of the upper mold 30 and the lower mold 31. Data is stored in advance. The voltage control device receives the relative humidity and the measured values of the upper mold 30 and the lower mold 31 from the humidity sensor and the mold temperature sensor, and based on the measured values of the humidity and temperature and the voltage control data, the nozzle The voltage applied to the 63 and 64 needle electrodes 81 is controlled. As a result, the amount of negative ions released from the needle electrode 81 is set to a value corresponding to the relative humidity of the casting environment and the temperature of the upper mold 30 and the lower mold 31, and negative charging according to the amount of negative ions is performed. The powder release agent 1 ejected from the nozzles 63 and 64 is charged by the amount. As a result, the charge amount of the powder release agent 1 ejected from the nozzles 63 and 64 becomes a value corresponding to the relative humidity of the casting environment and the temperature of the upper mold 30 and the lower mold 31. For this reason, it can prevent that the quantity of the powder mold release agent 1 adhering to the cavity surfaces 32a and 33a of the upper mold | type 30 or the lower mold | type 31 is fluctuate | varied with relative humidity or mold temperature. The voltages applied to the needle electrodes 81 of the upper mold nozzle 63 and the lower mold nozzle 64 can be controlled independently.

炉14(図5、図6)は、金型15のキャビティKに充填するための溶湯を貯留する。例えば、炉14は、アルミニウム等の金属を加熱して溶融させるとともに、当該溶融した溶湯を貯留可能な溶錬炉である。   The furnace 14 (FIGS. 5 and 6) stores a molten metal for filling the cavity K of the mold 15. For example, the furnace 14 is a smelting furnace capable of heating and melting a metal such as aluminum and storing the molten metal.

炉14でアルミニウム等の金属が溶融される場合、炉14は、100℃程度の高熱を発する。この炉14の熱が粉体離型剤1に及ぼす影響を小さく抑えること等を目的として、鋳造システム10では、粉体供給装置13A,13Bやロボット12を、炉14から遠ざけるレイアウトが採用されている。具体的には、図5や図6に示すように、支持部17A,17Bが配置される直線X上を境界とする一方側及び他方側のうち、一方側に粉体供給装置13A,13Bとロボット12とが配置され、他方側に炉14が配置されている。他方側は、作業員が鋳造のための作業を行う領域である。また、鋳造部16の回転に対して粉体供給装置13A,13Bやロボット12が支障しないように、傾斜鋳造機11に対する粉体供給装置13A,13Bやロボット本体部65の離隔距離は、鋳造部16の回転半径R(図6〜図9)よりも大きく設定されている。上記の離隔距離は、回転軸41の軸芯からの距離である。図7や図8に示すHは、鋳造部16の上端(油圧シリンダ24の上端)の回転軌道を示しており、上記の回転半径R(図6〜図9)は、型閉じの状態における回転軸41の軸芯と鋳造部16の上端(油圧シリンダ24の上端)との間の直線距離に相当する。   When a metal such as aluminum is melted in the furnace 14, the furnace 14 generates a high heat of about 100 ° C. For the purpose of minimizing the influence of the heat of the furnace 14 on the powder release agent 1, the casting system 10 employs a layout in which the powder supply devices 13A and 13B and the robot 12 are kept away from the furnace 14. Yes. Specifically, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, the powder supply devices 13 </ b> A and 13 </ b> B are provided on one side of the one side and the other side with the boundary on the straight line X where the support portions 17 </ b> A and 17 </ b> B are arranged A robot 12 is arranged, and a furnace 14 is arranged on the other side. The other side is an area where workers perform work for casting. In order to prevent the powder supply devices 13A, 13B and the robot 12 from interfering with the rotation of the casting portion 16, the distance between the powder supply devices 13A, 13B and the robot main body 65 with respect to the inclined casting machine 11 is set to be equal to the casting portion. 16 is set to be larger than the rotation radius R (FIGS. 6 to 9). The separation distance is a distance from the axis of the rotation shaft 41. H shown in FIGS. 7 and 8 indicates the rotation trajectory of the upper end of the casting part 16 (the upper end of the hydraulic cylinder 24), and the above-described rotation radius R (FIGS. 6 to 9) indicates the rotation in the mold closed state. This corresponds to a linear distance between the axis of the shaft 41 and the upper end of the casting part 16 (the upper end of the hydraulic cylinder 24).

図17は、本発明の実施形態に係る金型重力鋳造方法の工程を示すフローチャートである。以下、図17を参照して、本実施形態に係る金型重力鋳造方法を説明する。なお、図17の処理は、流路50(図14)への熱媒体の循環によって、金型15(上型30や下型3)の温度が300℃以下、好ましくは、160℃以上260℃以下とされた状態で行なわれる。   FIG. 17 is a flowchart showing the steps of the mold gravity casting method according to the embodiment of the present invention. Hereinafter, the die gravity casting method according to this embodiment will be described with reference to FIG. In the process of FIG. 17, the temperature of the mold 15 (the upper mold 30 and the lower mold 3) is 300 ° C. or lower, preferably 160 ° C. or higher and 260 ° C. by circulating the heat medium to the flow path 50 (FIG. 14). It is performed under the following conditions.

まず、塗布工程が実行される(ステップS1〜S3)。この塗布工程は、金型15(上型30・下型31)のキャビティ面32a,33aに粉体離型剤1を塗布するものである。具体的には、まず、金型15を水平状態及び型開きの状態(図10、図13、図14(b)の状態)とする(ステップS1)。そして、傾斜鋳造機11側に向かうロボットアーム60の動作により(図7に示す動作)、図15に示すように、ロボットアーム60の先端を上型30と下型31との間に差し込ませて、上型用ノズル63や下型用ノズル64を、それぞれ上型30・下型31のキャビティ面32,33aに向かい合わせる(ステップS2)。ついで、上型用ノズル63や下型用ノズル64から、負極性に帯電させた粉体離型剤1を噴出させて、当該粉体離型剤1を、正極性となる上型30や下型31のキャビティ面32a,33aに塗布する(ステップS3)。   First, an application | coating process is performed (step S1-S3). In this coating step, the powder release agent 1 is applied to the cavity surfaces 32a and 33a of the mold 15 (upper mold 30 and lower mold 31). Specifically, first, the mold 15 is set to a horizontal state and a mold open state (the states of FIGS. 10, 13, and 14B) (step S1). Then, by the operation of the robot arm 60 toward the inclined casting machine 11 (the operation shown in FIG. 7), the tip of the robot arm 60 is inserted between the upper die 30 and the lower die 31 as shown in FIG. The upper mold nozzle 63 and the lower mold nozzle 64 are made to face the cavity surfaces 32 and 33a of the upper mold 30 and the lower mold 31, respectively (step S2). Then, the negative mold-charged powder release agent 1 is ejected from the upper mold nozzle 63 and the lower mold nozzle 64, and the powder mold release agent 1 is positively charged to the upper mold 30 and the lower mold 30. It apply | coats to the cavity surfaces 32a and 33a of the type | mold 31 (step S3).

このステップS3が実行される際には、電圧制御装置(図示せず)は、湿度センサ(図示せず)から相対湿度の測定値を受信し、金型温度センサ(図示せず)から上型30や下型31の温度の測定値を受信する。   When this step S3 is executed, a voltage control device (not shown) receives a measured value of relative humidity from a humidity sensor (not shown), and receives an upper mold from a mold temperature sensor (not shown). The measured value of the temperature of 30 or the lower mold 31 is received.

そして、電圧制御装置は、相対湿度と上型30の温度と電圧制御データとに基づき、上型用ノズル63の針電極81に印可する電圧を制御する。これにより、上型用ノズル63の針電極81から放出されるマイナスイオンの量が相対湿度や上型30の温度に応じた値とされ、このマイナスイオンの量に応じた負極性の帯電量で、上型用ノズル63から噴出される粉体離型剤1が帯電する。   The voltage control device controls the voltage applied to the needle electrode 81 of the upper die nozzle 63 based on the relative humidity, the temperature of the upper die 30 and the voltage control data. As a result, the amount of negative ions released from the needle electrode 81 of the upper die nozzle 63 is set to a value corresponding to the relative humidity and the temperature of the upper die 30, and the negative charge amount corresponding to the amount of negative ions is obtained. The powder release agent 1 ejected from the upper mold nozzle 63 is charged.

また、電圧制御装置は、相対湿度と下型31の温度と電圧制御データとに基づき、下型用ノズル64の針電極81に印可する電圧を制御する。これにより、下型用ノズル64の針電極81から放出されるマイナスイオンの量が相対湿度や下型31の温度に応じた値とされ、このマイナスイオンの量に応じた負極性の帯電量で、下型用ノズル64から噴出される粉体離型剤1が帯電する。   Further, the voltage control device controls the voltage applied to the needle electrode 81 of the lower mold nozzle 64 based on the relative humidity, the temperature of the lower mold 31 and the voltage control data. As a result, the amount of negative ions emitted from the needle electrode 81 of the lower die nozzle 64 is set to a value corresponding to the relative humidity and the temperature of the lower die 31, and the negative charge amount corresponding to the amount of negative ions is obtained. The powder release agent 1 ejected from the lower mold nozzle 64 is charged.

塗布工程の後では、充填工程が実行される(ステップS4〜S6)。この充填工程は、炉14内の溶湯を金型15のキャビティKに充填するものである。   After the coating process, a filling process is executed (steps S4 to S6). In this filling step, the molten metal in the furnace 14 is filled into the cavity K of the mold 15.

具体的には、まず、ロボット本体部65側に向かうロボットアーム60の動作により(図8に示す動作)、ロボットアーム60の先端を上型30と下型31との間から抜き出して、金型15を型閉じの状態(図9、図11、図14(a)の状態)とする(ステップS4)。なお、空洞を有する鋳造品を成形する場合には、ロボットアーム60の先端を上型30と下型31との間から抜き出した後、上型30と下型31との間にシェル中子(図示せず)をセットして、上型30を下降させることで、キャビティK内にシェル中子を配置する。ついで、ラドルと称される耐熱性の容器を用いて、炉14内のアルミニウム等の溶湯をバケット35に投入する(ステップS5)。ついで、回転軸41を回転させて、金型15を傾斜させることで、バケット35に投入された溶湯を、重力の作用により、湯口Yを通じてキャビティKに充填する(ステップS6)。ステップS6における回転軸41の回転は、溶湯をキャビティKの奥まで流し込むために、例えば金型15が直立状態(図12の状態)に至るまで行われる。   Specifically, first, the robot arm 60 moves toward the robot body 65 (the operation shown in FIG. 8), and the tip of the robot arm 60 is extracted from between the upper mold 30 and the lower mold 31 to obtain a mold. 15 is assumed to be a mold closed state (states of FIGS. 9, 11, and 14A) (step S4). When forming a cast product having a cavity, the tip of the robot arm 60 is extracted from between the upper die 30 and the lower die 31 and then the shell core (between the upper die 30 and the lower die 31). (Not shown) is set and the upper mold 30 is lowered to place the shell core in the cavity K. Next, using a heat-resistant container called a ladle, a molten metal such as aluminum in the furnace 14 is put into the bucket 35 (step S5). Next, the rotary shaft 41 is rotated to incline the mold 15 so that the molten metal charged into the bucket 35 is filled into the cavity K through the gate Y by the action of gravity (step S6). The rotation of the rotary shaft 41 in step S6 is performed until, for example, the mold 15 reaches an upright state (state shown in FIG. 12) in order to flow the molten metal into the cavity K.

充填工程の後では、凝固工程が実行される(ステップS7)。この凝固工程では、金型15の流路50に循環させる熱媒体の温度を下げて、金型15を冷却することで、キャビティKに充填された溶湯を凝固させる。これにより、キャビティKで鋳造品が成形される(炉14内にアルミニウムの溶湯が貯留され、このアルミニウムの溶湯がキャビティKに充填されていた場合には、キャビティKでアルミ鋳造品が成形される)。   After the filling process, a coagulation process is performed (step S7). In this solidification step, the temperature of the heat medium circulated in the flow path 50 of the mold 15 is lowered and the mold 15 is cooled, so that the molten metal filled in the cavity K is solidified. As a result, a cast product is formed in the cavity K (when the molten aluminum is stored in the furnace 14 and the molten aluminum is filled in the cavity K, the cast aluminum product is formed in the cavity K. ).

凝固工程の後では、脱型工程が実行される(ステップS8)。この脱型工程では、回転軸41の回転で、金型15を直立状態(図12の状態)から水平状態(図11、図14(a)の状態)に回転させた後、金型15を型開き状態(図13、図14(b)の状態)として、金型15から鋳造品を取り外す。   After the coagulation process, a demolding process is executed (step S8). In this mold removal step, the mold 15 is rotated from the upright state (the state shown in FIG. 12) to the horizontal state (the state shown in FIGS. 11 and 14A) by the rotation of the rotary shaft 41, and then the mold 15 is moved. The cast product is removed from the mold 15 in the mold open state (the state shown in FIGS. 13 and 14B).

以上で、1回の鋳造が完了する。他の鋳造品を連続して製造する場合には、ステップS8の終了後、ステップS1に戻り、ステップS1〜S8の工程が繰り返される。なお、各回のステップS1〜S8では、金型15(上型30や下型31)の流路50に熱媒体を循環させることで、金型15の温度が300℃以下、好ましくは、160℃以上260℃以下とされる。   Thus, one casting is completed. In the case of continuously producing other castings, after the end of step S8, the process returns to step S1 and the steps S1 to S8 are repeated. In each step S1 to S8, the temperature of the mold 15 is 300 ° C. or less, preferably 160 ° C. by circulating a heat medium through the flow path 50 of the mold 15 (upper mold 30 or lower mold 31). The temperature is set to 260 ° C. or lower.

図18は、流路50に熱媒体が循環される状況で、図17の処理が複数回繰り返される際の金型15の温度推移の例を示す。図18に示す例では、流路50への熱媒体の循環によって、各回の処理で、金型15の温度を、160℃以上260℃以下の範囲に安定して維持できた。この結果、各回の処理で、製品となる鋳造品が製造された。   FIG. 18 shows an example of the temperature transition of the mold 15 when the process of FIG. 17 is repeated a plurality of times in a state where the heat medium is circulated through the flow path 50. In the example shown in FIG. 18, the temperature of the mold 15 can be stably maintained in the range of 160 ° C. or more and 260 ° C. or less in each treatment by circulation of the heat medium to the flow path 50. As a result, a cast product as a product was produced in each treatment.

なお、本実施形態では、流路50に熱媒体を循環しない場合であっても、鋳造を行うことが可能である。図19は、流路50に熱媒体を循環しない状況で、図17の処理が複数回繰り返される際の金型15の温度推移の例を示す。流路50への熱媒体の循環を行なわない場合、金型15の温度は、キャビティKに充填した溶湯の温度に依存するものとなる。図19に示す例では、各回の処理における金型15の温度が300℃以下の範囲に維持されており、各回の処理で、製品となる鋳造品を製造できた。   In the present embodiment, casting can be performed even when the heat medium is not circulated through the flow path 50. FIG. 19 shows an example of the temperature transition of the mold 15 when the process of FIG. 17 is repeated a plurality of times in a state where the heat medium is not circulated through the flow path 50. When the heat medium is not circulated through the flow path 50, the temperature of the mold 15 depends on the temperature of the molten metal filled in the cavity K. In the example shown in FIG. 19, the temperature of the mold 15 in each process is maintained within a range of 300 ° C. or less, and a cast product as a product can be manufactured in each process.

なお、図18の例では、流路50に熱媒体を循環したことで、図19の例に比べて、各回の処理の金型15の温度分布が均一となり、また、各回の処理における金型15の高温部(湯口近傍部)と低温部(キャビティ近傍部・巾木部)との温度差を小さく抑えることができた。その結果、図18の例では、図19の例に比べて、各回の処理で得られる鋳造品の品質が均等なものとなり、また、各回の処理で得られる鋳造品は、各部位間の機械的特性の差が小さなものとなった。   In the example of FIG. 18, since the heat medium is circulated through the flow path 50, the temperature distribution of the mold 15 in each process is uniform compared to the example in FIG. 19, and the mold in each process is performed. The temperature difference between the 15 high-temperature parts (near the gate) and the low-temperature parts (near the cavity and the baseboard) could be kept small. As a result, in the example of FIG. 18, the quality of the cast product obtained by each process is uniform compared to the example of FIG. 19, and the cast product obtained by each process is the machine between the parts. The difference in target characteristics was small.

本実施の形態によれば、粉体離型剤1が金型15のキャビティ面32a,33aに塗布されることで、キャビティKに充填される溶湯の湯まわり性や、溶湯と金型15との断熱性が高められる。このため、金型15の温度を260℃以下という低い温度に調整しても、キャビティKへの溶湯の充填率を高めて、鋳造品を所望の形状に成型することができる。そして、上述のように金型15の温度を低くできるので、溶湯の凝固時間を短縮できる。このため、鋳造品の鋳造組織を小さくすることができる。これにより、引張強さや伸び率の大きい機械的特性に優れた鋳造品を製造することが可能である。また、上述のように溶湯の凝固時間を短縮できるので、鋳造品の生産性を向上させることができる。   According to the present embodiment, the powder release agent 1 is applied to the cavity surfaces 32 a and 33 a of the mold 15, so that the meltability of the molten metal filled in the cavity K, the molten metal and the mold 15, The heat insulation of is improved. For this reason, even if the temperature of the mold 15 is adjusted to a low temperature of 260 ° C. or less, the filling rate of the molten metal into the cavity K can be increased and the cast product can be molded into a desired shape. And since the temperature of the metal mold | die 15 can be made low as mentioned above, the solidification time of a molten metal can be shortened. For this reason, the cast structure of the cast product can be reduced. Thereby, it is possible to manufacture a cast product having a high tensile strength and an excellent elongation and excellent mechanical properties. Moreover, since the solidification time of a molten metal can be shortened as mentioned above, the productivity of a cast product can be improved.

また、粉体離型剤1は、キャビティ面32a,33aに厚く塗り付けることを要せず、キャビティKに充填される溶湯の湯まわり性を向上させることができる。したがって、粉体離型剤1を用いることで、縦横の寸法が大きく肉厚の薄い大型薄肉鋳造品を製造することができる。   Further, the powder release agent 1 does not need to be thickly applied to the cavity surfaces 32a and 33a, and can improve the hot water property of the molten metal filled in the cavity K. Therefore, the use of the powder release agent 1 makes it possible to produce a large thin cast product having a large vertical and horizontal dimension and a small thickness.

また、負極性に帯電させた粉体離型剤1が、正極性となる金型15のキャビティ面32a,33aに噴出されることで、粉体離型剤1を確実にキャビティ面32a,33aに付着させることができる。さらに、上型用ノズル63や下型用ノズル64の針電極81に印加される電圧が、鋳造環境の相対湿度に基づき調整されるので、上型用ノズル63や下型用ノズル64から噴出される粉体離型剤1の帯電量は、鋳造環境の相対湿度に応じた値になる。これにより、上型30や下型31のキャビティ面32a,33aに付着する粉体離型剤1の量が、相対湿度によって変動することを防止できる。この効果について、図20や図21を参照して詳細に説明する。   Further, the powder release agent 1 charged to the negative polarity is ejected to the cavity surfaces 32a and 33a of the mold 15 having the positive polarity, so that the powder release agent 1 is surely provided to the cavity surfaces 32a and 33a. Can be attached to. Further, since the voltage applied to the needle electrode 81 of the upper mold nozzle 63 and the lower mold nozzle 64 is adjusted based on the relative humidity of the casting environment, it is ejected from the upper mold nozzle 63 and the lower mold nozzle 64. The charge amount of the powder release agent 1 is a value corresponding to the relative humidity of the casting environment. Thereby, it can prevent that the quantity of the powder mold release agent 1 adhering to the cavity surfaces 32a and 33a of the upper mold | type 30 or the lower mold | type 31 fluctuates with relative humidity. This effect will be described in detail with reference to FIG. 20 and FIG.

図20は、針電極81に印加する電圧が一定である場合の粉体離型剤1の帯電量と相対湿度との関係を示すグラフである。図21は、粉体離型剤1の帯電量の絶対値と、キャビティ面32a,33aの単位面積当たりにおける粉体離型剤1の付着量との関係を示すグラフである。   FIG. 20 is a graph showing the relationship between the charge amount of the powder release agent 1 and the relative humidity when the voltage applied to the needle electrode 81 is constant. FIG. 21 is a graph showing the relationship between the absolute value of the charge amount of the powder release agent 1 and the adhesion amount of the powder release agent 1 per unit area of the cavity surfaces 32a and 33a.

針電極81に印加する電圧が一定である場合には、図20に示すように、相対湿度が高いときに帯電量が低くなり、相対湿度が低いときに帯電量は高くなる。そして、図21に示すように、粉体離型剤1の付着量は、帯電量と比例する関係にあり、帯電量が低いときに付着量は少なく、帯電量が高いときに付着量は多くなる。以上から明らかなように、針電極81に印加される電圧が一定である場合には、相対湿度が高いときに付着量が少なくなり、相対湿度が低いときに付着量が多くなる。これに対し、本実施形態によれば、針電極81に印加する電圧が相対湿度に応じて調整されるので、相対湿度が低いときや高いときでも、粉体離型剤1の帯電量を、常に一定にすることができる。そしてこのことから、粉体離型剤1の付着量を、湿度によらず一定にすることができるので、鋳造品の寸法・肉厚を常に所望のものとすることができる。   When the voltage applied to the needle electrode 81 is constant, as shown in FIG. 20, the charge amount is low when the relative humidity is high, and the charge amount is high when the relative humidity is low. As shown in FIG. 21, the adhesion amount of the powder release agent 1 is proportional to the charge amount, the adhesion amount is small when the charge amount is low, and the adhesion amount is large when the charge amount is high. Become. As is clear from the above, when the voltage applied to the needle electrode 81 is constant, the amount of adhesion decreases when the relative humidity is high, and the amount of adhesion increases when the relative humidity is low. On the other hand, according to the present embodiment, the voltage applied to the needle electrode 81 is adjusted according to the relative humidity. Therefore, even when the relative humidity is low or high, the charge amount of the powder release agent 1 is Can always be constant. And from this, since the adhesion amount of the powder release agent 1 can be made constant regardless of humidity, the dimensions and thickness of the cast product can always be made desired.

また、本実施形態の鋳造システム10では、図5や図6に示したように、支持部17A,17Bが配置される直線X上を境界とする一方側及び他方側のうち、一方側に粉体供給装置13とロボット12とが配置され、他方側に炉14が配置されるので、粉体供給装置13やロボット12を炉14から遠ざけることができる。したがって、炉14の熱が粉体離型剤1に及ぼす影響を小さく抑えることができる。また、粉体供給装置13とロボット12とを同一側に配置できるので、粉体供給装置13とロボット12とを接近させることができる。これにより、上型用ノズル63や下型用ノズル64と粉体供給装置13とをつなぐ管路(配管61,62)の延長を短くできるので、当該管路に粉体離型剤1が滞留することを防止できる。また、上述のように管路の延長を短くできるので、粉体供給装置13で生じさせる空気流の圧力を大きくすることを要せず、粉体離型剤1をノズル63,64から噴出させることができる。   Moreover, in the casting system 10 of this embodiment, as shown in FIG.5 and FIG.6, among one side and the other side which make a boundary on the straight line X by which support part 17A, 17B is arrange | positioned, it is powder on one side. Since the body supply device 13 and the robot 12 are arranged and the furnace 14 is arranged on the other side, the powder supply device 13 and the robot 12 can be moved away from the furnace 14. Therefore, the influence which the heat | fever of the furnace 14 has on the powder mold release agent 1 can be suppressed small. Further, since the powder supply device 13 and the robot 12 can be arranged on the same side, the powder supply device 13 and the robot 12 can be brought close to each other. Thereby, since the extension of the pipe line (pipe 61, 62) connecting the upper mold nozzle 63 or the lower mold nozzle 64 and the powder supply device 13 can be shortened, the powder release agent 1 stays in the pipe line. Can be prevented. Further, since the extension of the pipe line can be shortened as described above, it is not necessary to increase the pressure of the air flow generated by the powder supply device 13, and the powder release agent 1 is ejected from the nozzles 63 and 64. be able to.

さらに上述した図5や図6のレイアウトによれば、ロボット12が支持部17A,17Bの側方に存在しないので、ロボットアーム60の構造や動作を複雑にすることなく、ロボットアーム60の先端を上型30と下型31との間に差し込むことが可能である。すなわち、ロボット12が支持部17A,17Bの側方に存在する場合には、ロボット12と鋳造部16との間に支持部17A,17Bが介在するようになるので、ロボットアーム60の先端を上型30と下型31との間に差し込む際に、支持部17A,17Bやタイバー23を回避する動作をロボットアーム60に行わせる必要がある。このため、ロボットアーム60の構造や動作を複雑にする必要がある。一方、図5や図6のレイアウトによれば、ロボット12が支持部17A,17Bの側方に存在しないことで(ロボット12が直線X上に存在しないことで)、ロボット12と鋳造部16との間に支持部17A,17Bが介在しない。このため、上述のような支持部17A,17B等を回避する動作をロボットアーム60に行わせることを要せず、ロボットアーム60の先端を上型30と下型31との間に差し込んで、ノズル63,64を上型30・下型31のキャビティ面32a,33aと向かい合わせることができる。したがって、粉体離型剤1を上型30・下型31のキャビティ面32a,33aに塗布することが容易である。   Further, according to the layouts of FIGS. 5 and 6 described above, the robot 12 does not exist on the side of the support portions 17A and 17B. It is possible to insert between the upper mold 30 and the lower mold 31. That is, when the robot 12 is present on the side of the support parts 17A and 17B, the support parts 17A and 17B are interposed between the robot 12 and the casting part 16, so that the tip of the robot arm 60 is raised. When inserting between the mold 30 and the lower mold 31, it is necessary to cause the robot arm 60 to perform an operation to avoid the support portions 17A and 17B and the tie bar 23. For this reason, the structure and operation of the robot arm 60 must be complicated. On the other hand, according to the layouts of FIGS. 5 and 6, the robot 12 does not exist on the side of the support parts 17 </ b> A and 17 </ b> B (because the robot 12 does not exist on the straight line X). The support portions 17A and 17B are not interposed between the two. Therefore, it is not necessary to cause the robot arm 60 to perform the operation of avoiding the support portions 17A, 17B and the like as described above, and the tip of the robot arm 60 is inserted between the upper mold 30 and the lower mold 31, The nozzles 63 and 64 can face the cavity surfaces 32 a and 33 a of the upper mold 30 and the lower mold 31. Therefore, it is easy to apply the powder release agent 1 to the cavity surfaces 32 a and 33 a of the upper mold 30 and the lower mold 31.

また、傾斜鋳造機11に対する粉体供給装置13A,13Bやロボット本体部65の離隔距離が、鋳造部16の回転半径Rよりも大きく設定されるので、粉体供給装置13やロボット12が、鋳造部16の回転に支障しない。これにより、鋳造部16での重力鋳造が円滑に行なわれる。   Moreover, since the separation distance of the powder supply devices 13A and 13B and the robot main body 65 with respect to the inclined casting machine 11 is set to be larger than the rotation radius R of the casting portion 16, the powder supply device 13 and the robot 12 are cast. The rotation of the part 16 is not hindered. Thereby, gravity casting in the casting part 16 is performed smoothly.

なお、本発明は、上記の実施の形態に限らず、種々変更することができる。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.

例えば、上記の実施形態では、負極性に帯電させた粉体離型剤1を、正極性となる金型15のキャビティ面32a,33aに噴出する例を示したが、これとは逆に、正極性に帯電させた粉体離型剤1を、負極性となる金型15のキャビティ面32a,33aに噴出するようにしてもよい。この場合には、針電極81(図16)への印加電圧が制御されることで、針電極81からプラスイオンが放出されて、このプラスイオンの付着により、粉体離型剤1が正極性に帯電する。そして、当該正極性に帯電した粉体離型剤1が金型15のキャビティ面32a,33aに近づいていくことで、金型15のキャビティ面32a,33aは負極性となる。このようにしても、粉体離型剤1とキャビティ面32a,33aとが、反対の極性となるので、粉体離型剤1を確実にキャビティ面32a,33aに付着させることができる。   For example, in the above-described embodiment, an example in which the powder release agent 1 charged to the negative polarity is ejected to the cavity surfaces 32a and 33a of the mold 15 having the positive polarity is shown. The powder release agent 1 charged to the positive polarity may be ejected to the cavity surfaces 32a and 33a of the mold 15 having the negative polarity. In this case, by controlling the voltage applied to the needle electrode 81 (FIG. 16), positive ions are released from the needle electrode 81, and the positive release causes the powder release agent 1 to be positive. Is charged. The positively charged powder release agent 1 approaches the cavity surfaces 32a and 33a of the mold 15 so that the cavity surfaces 32a and 33a of the mold 15 have a negative polarity. Even in this case, since the powder release agent 1 and the cavity surfaces 32a and 33a have opposite polarities, the powder release agent 1 can be reliably attached to the cavity surfaces 32a and 33a.

また、上記の実施形態では、針電極81への電圧の印加により、粉体離型剤1を帯電させる例を示したが、粉体離型剤1を帯電させる方法はこれに限られない。例えば、粉体離型剤1をノズル63,64の内壁にぶつけたときの摩擦で、粉体離型剤1を帯電させるトリボ方式が採用されてよい。   In the above-described embodiment, an example in which the powder release agent 1 is charged by applying a voltage to the needle electrode 81 has been described. However, the method of charging the powder release agent 1 is not limited thereto. For example, a tribo method in which the powder release agent 1 is charged by friction when the powder release agent 1 hits the inner walls of the nozzles 63 and 64 may be employed.

また、ロボットアーム60の構造は、図7や図8に示す構造に限られない。ロボットアーム60は、金型15のキャビティ面32a,33aにノズル63,64を向かい合わせることの可能な任意の構造を有し得る。また、ロボットアーム60におけるノズル63,64の固定位置も、ロボットアーム60の先端に限らず、ロボットアーム60の任意の位置に設定可能である。   Further, the structure of the robot arm 60 is not limited to the structure shown in FIGS. The robot arm 60 may have any structure that allows the nozzles 63 and 64 to face the cavity surfaces 32 a and 33 a of the mold 15. In addition, the fixing position of the nozzles 63 and 64 in the robot arm 60 is not limited to the tip of the robot arm 60 but can be set to an arbitrary position of the robot arm 60.

本発明者らは、本発明の重力鋳造方法により成形した鋳造品(以下、実施例の鋳造品)と、従来の重力鋳造方法で成形した鋳造品(以下、比較例の鋳造品)との機械的特性を比較する試験を行なった。以下、この試験について説明する。   The inventors of the present invention are machines of a cast product formed by the gravity casting method of the present invention (hereinafter referred to as a cast product of the example) and a cast product formed by a conventional gravity casting method (hereinafter referred to as a cast product of a comparative example). A test comparing the mechanical properties was conducted. Hereinafter, this test will be described.

比較例の鋳造品は、従来のセラミックス系塗型剤を金型15のキャビティ面32a,33aに塗布して成形したものである。   The cast product of the comparative example is formed by applying a conventional ceramic type coating agent to the cavity surfaces 32 a and 33 a of the mold 15.

実施例の鋳造品は、図17の処理によって成形したものであり、塗布工程(ステップS1〜S3)では、コロナチャージ方式の静電塗布ノズルを用いて、負極性に帯電させた粉体離型剤1を、正極性となる金型15のキャビティ面32a,33aに塗布した。粉体離型剤1に含まれる中芯材2は、珪藻土とシリカとの化合物である(珪藻土の重量%は96%であり、シリカの重量%は4%である)。粉体離型剤1のメジアン粒子径は、25μmである。静電塗布ノズルの針電極81に印加された電圧は50KVである。粉体離型剤1を搬送する空気流の流量は4.0m/hである。 The cast product of the example is formed by the process of FIG. 17, and in the coating process (steps S <b> 1 to S <b> 3), the powder release that is negatively charged using a corona charge type electrostatic coating nozzle. The agent 1 was applied to the cavity surfaces 32a and 33a of the mold 15 having positive polarity. The core material 2 contained in the powder release agent 1 is a compound of diatomaceous earth and silica (weight% of diatomaceous earth is 96% and weight% of silica is 4%). The median particle diameter of the powder release agent 1 is 25 μm. The voltage applied to the needle electrode 81 of the electrostatic coating nozzle is 50 KV. The flow rate of the air flow that conveys the powder release agent 1 is 4.0 m 3 / h.

充填工程(ステップS4〜S6)では、750℃〜780℃のアルミニウム合金(AC4C)の溶湯を、炉14からバケット35に注湯した後、金型15を回転させることで、バケット35内の溶湯をキャビティKに充填した。そして、金型15の回転開始から140秒後に、型開きを行なって(ステップS8)、実施例の鋳造品を得た。   In the filling step (steps S4 to S6), after pouring a molten aluminum alloy (AC4C) of 750 ° C. to 780 ° C. from the furnace 14 into the bucket 35, the molten metal in the bucket 35 is rotated by rotating the mold 15. Was filled into the cavity K. Then, after 140 seconds from the start of rotation of the mold 15, the mold was opened (step S8) to obtain the cast product of the example.

そして、上記の方法で得られた実施例及び比較例の鋳造品の組織観察を行った。この観察の際には、マイクロカッターで鋳造品から試料を切り出し、光、硬化性樹脂に包埋するとともに、包埋試料を、サンドペーパーで粗研磨して、1μmのダイヤモンドペーストを用いたバフ研磨により鏡面仕上げを行った。この後、鏡面仕上げの行なった試料を、ケラー液にてエッチングして、光学顕微鏡により観察した。図22や図23は光学顕微鏡で撮影された写真であり、図22は実施例の試料の表面を示し、図23は比較例の試料の表面を示す。図22及び図23を比較すれば明らかなように、実施例の試料は、比較例の試料に比べて、鋳造組織が微細であった。   And the structure | tissue observation of the casting product of the Example obtained by said method and a comparative example was performed. During this observation, the sample was cut out from the cast product with a microcutter, embedded in light and curable resin, and the embedded sample was coarsely polished with sandpaper and buffed with 1 μm diamond paste. A mirror finish was performed. Thereafter, the mirror-finished sample was etched with a Keller solution and observed with an optical microscope. 22 and 23 are photographs taken with an optical microscope, FIG. 22 shows the surface of the sample of the example, and FIG. 23 shows the surface of the sample of the comparative example. As is clear from comparison between FIGS. 22 and 23, the sample of the example had a finer cast structure than the sample of the comparative example.

また、本試験では、実施例及び比較例の鋳造品について、2次デンドライトアームスペーシング(Secondary Dendrite Arm Spacing:SDAS)・引張強さ・伸び率を測定した。   In this test, secondary dendrite arm spacing (SDAS), tensile strength, and elongation were measured for the castings of Examples and Comparative Examples.

2次デンドライトアームスペーシング(以下、SDAS)は、光学顕微鏡の写真に示される試料の表面から、デンドライト状の部分をランダムに選び、その長さと枝数から算出したものである。   Secondary dendrite arm spacing (hereinafter referred to as SDAS) is obtained by randomly selecting a dendrite-like portion from the surface of a sample shown in a photograph of an optical microscope and calculating the length and the number of branches.

引張強さや伸び率の測定の際には、ワイヤ放電加工機(ブラザー工業株式会社製:HS300)を用いて、鋳造品から試料を切り出した。そして、試料の放電加工面をサンドペーパーにて研磨し、放電加工影響部を除去した。なお、その他の表面は鋳造時のままとした。そして、試料に対して熱処理を行った。この熱処理は、試料に対して525℃の溶体化処理を8時間行った後、試料を一晩室温にて放置し、この後、試料に対して160℃の時効処理を6時間行うものである。そして、熱処理前の試料の引張強さ・伸び率と、熱処理後の試料の引張強さ・伸び率とを、インストロン型試験器で測定した。この測定は、室温で行ったものであり、インストロン型試験器の引張速度は、3mm/minであった。SDAS・引張強さ・伸び率の測定結果を、以下の表1に示す。   When measuring the tensile strength and elongation rate, a sample was cut out from the cast product using a wire electric discharge machine (Brother Kogyo Co., Ltd .: HS300). Then, the electric discharge machining surface of the sample was polished with sandpaper, and the electric discharge machining affected part was removed. The other surfaces were left as cast. And the heat processing was performed with respect to the sample. In this heat treatment, the sample is subjected to a solution treatment at 525 ° C. for 8 hours, and then the sample is left overnight at room temperature, and then the sample is subjected to an aging treatment at 160 ° C. for 6 hours. . Then, the tensile strength / elongation rate of the sample before the heat treatment and the tensile strength / elongation rate of the sample after the heat treatment were measured with an Instron type tester. This measurement was performed at room temperature, and the tensile speed of the Instron type tester was 3 mm / min. The measurement results of SDAS / tensile strength / elongation are shown in Table 1 below.

表1に示すように、比較例は、SDASが20μm〜40μmであった。これに対して、実施例は、SDASが、8μm〜15μmであり、比較例の50%(1/2)程度であった。このことから、本発明の重力鋳造方法によれば、鋳造品の凝固組織を小さくできることが確認された。   As shown in Table 1, in the comparative example, SDAS was 20 μm to 40 μm. In contrast, in the examples, SDAS was 8 μm to 15 μm, which was about 50% (1/2) of the comparative example. From this, it was confirmed that according to the gravity casting method of the present invention, the solidification structure of the cast product can be reduced.

また、熱処理前の引張強さについては、実施例の測定値が比較例の測定値の1.3倍(130%)となった。熱処理後の引張強さについては、実施例の測定値が比較例の測定値の1.17倍(117%)となった。また、熱処理前の伸び率については、実施例の測定値が、比較例の測定値の2.33倍(233%)となり、熱処理後の伸び率については、実施例の測定値が、比較例の測定値の1.56倍(156%)となった。以上のことから、本発明の重力鋳造方法によれば、引張強さや伸び率が大きく、機械的特性に優れる鋳造品を成形できることが確認された。   Moreover, about the tensile strength before heat processing, the measured value of the Example became 1.3 times (130%) of the measured value of a comparative example. About the tensile strength after heat processing, the measured value of the Example became 1.17 times (117%) of the measured value of the comparative example. Moreover, about the elongation rate before heat processing, the measured value of an Example becomes 2.33 times (233%) of the measured value of a comparative example, and the measured value of an Example about the elongation rate after heat processing is a comparative example. The measured value was 1.56 times (156%). From the above, according to the gravity casting method of the present invention, it was confirmed that a cast product having a large tensile strength and elongation rate and excellent mechanical properties can be formed.

また、本試験では、比較例の鋳造品の重量や、実施例の鋳造品の重量を測定しており、比較例と実施例との重量比(比較例の重量:実施例の重量)が、100:54になることが確認された(すなわち、実施例は、比較例に比べて、比較例の重量の46%ほど軽量なものであることが確認された)。この実施例と比較例との重量の差は、本発明の粉体離型剤1が従来のセラミックス系塗型剤よりも高い湯回り性を生じさせることで、実施例の最小肉厚を2mm程度に抑えることができ、実施例の肉厚を、比較例の肉厚よりも、薄くできたことによる。   Moreover, in this test, the weight of the casting of the comparative example and the weight of the casting of the example were measured, and the weight ratio of the comparative example to the example (weight of the comparative example: weight of the example) It was confirmed that the ratio was 100: 54 (that is, the example was confirmed to be 46% lighter than the comparative example). The difference in weight between this example and the comparative example is that the powder mold release agent 1 of the present invention produces a hot water runnability higher than that of the conventional ceramic type coating agent, so that the minimum thickness of the example is 2 mm. This is because the thickness of the example can be made thinner than the thickness of the comparative example.

1A,1B 粉体離型剤
2A,2B 中芯材
3A,3B 球状粒子
10 鋳造システム
11 傾斜鋳造機
12 ロボット
13 粉体供給装置
14 炉
15 金型
16 鋳造部
17A,17B 支持部
30 上型
31 下型
32 上型の凹部
33 下型の凹部
32a 上型のキャビティ面
33a 下型のキャビティ面
60 ロボットアーム
61,62 配管
63 上型用ノズル
64 下型用ノズル
65 ロボット本体部
70 投入部
71,72 接続管
81 針電極
K キャビティ
1A, 1B Powder release agent 2A, 2B Core material 3A, 3B Spherical particle 10 Casting system 11 Inclined casting machine 12 Robot 13 Powder supply device 14 Furnace 15 Mold 16 Casting part 17A, 17B Support part 30 Upper mold 31 Lower mold 32 Upper mold recess 33 Lower mold recess 32a Upper mold cavity surface 33a Lower mold cavity surface 60 Robot arm 61, 62 Pipe 63 Upper mold nozzle 64 Lower mold nozzle 65 Robot main body 70 Input unit 71, 72 Connecting tube 81 Needle electrode K Cavity

Claims (6)

金型重力鋳造において金型のキャビティ面に塗布される粉体離型剤であって、
多孔質の中芯材と、
前記中芯材の表面を被覆する複数の球状粒子とから構成され、
前記中芯材及び各前記球状粒子は、それぞれ無機化合物からなり、
各前記球状粒子の径は、前記中芯材の径よりも小さく、
前記金型のキャビティ面に塗布される前記粉体離型剤のメジアン粒子径は、10μm以上50μm以下である粉体離型剤。
A powder release agent applied to the cavity surface of the mold in mold gravity casting,
A porous core material,
Composed of a plurality of spherical particles covering the surface of the core material,
The core material and each spherical particle are each composed of an inorganic compound,
The diameter of each spherical particle is smaller than the diameter of the core material,
The powder release agent having a median particle diameter of 10 μm or more and 50 μm or less applied to the cavity surface of the mold.
請求項1に記載の粉体離型剤を用いる金型重力鋳造方法であって、
前記金型のキャビティ面に、前記粉体離型剤を塗布する塗布工程と、
前記金型を傾斜させながら、前記金型のキャビティに溶湯を充填する充填工程とを有し、
前記塗布工程や前記充填工程の実行時における前記金型の温度は300℃以下である金型重力鋳造方法。
A mold gravity casting method using the powder release agent according to claim 1,
An application step of applying the powder release agent to the cavity surface of the mold;
Filling the mold cavity with molten metal while tilting the mold,
The mold gravity casting method, wherein the temperature of the mold during execution of the coating step and the filling step is 300 ° C. or less.
前記塗布工程や前記充填工程の実行時における前記金型の温度は160℃以上260℃以下である請求項2に記載の金型重力鋳造方法。   The mold gravity casting method according to claim 2, wherein a temperature of the mold during execution of the coating process and the filling process is 160 ° C or higher and 260 ° C or lower. 前記塗布工程では、負極性或いは正極性に帯電させた前記粉体離型剤が、当該粉体離型剤とは反対の極性となる前記金型のキャビティ面に噴出されることで、前記金型のキャビティ面に前記粉体離型剤が塗布される請求項3に記載の金型重力鋳造方法。   In the coating step, the powder mold release agent charged negatively or positively is ejected onto the cavity surface of the mold having the opposite polarity to the powder mold release agent. The mold gravity casting method according to claim 3, wherein the powder release agent is applied to a cavity surface of the mold. 前記塗布工程では、電圧の印加によって針電極から放出されたイオンが前記粉体離型剤に付着することで、前記粉体離型剤が負極性或いは正極性に帯電し、
前記針電極に印加される電圧は、鋳造環境の相対湿度に基づき調整される請求項4に記載の金型重力鋳造方法。
In the coating step, the ions released from the needle electrode by application of voltage adhere to the powder release agent, so that the powder release agent is charged negatively or positively,
The mold gravity casting method according to claim 4, wherein the voltage applied to the needle electrode is adjusted based on a relative humidity of a casting environment.
請求項1に記載の粉体離型剤を用いる鋳造システムであって、
金型を備える鋳造部と、当該鋳造部の両側方に設けられて、前記鋳造部を回転可能に支持する一対の支持部とが設けられる傾斜鋳造機と、
ロボットアームと、当該ロボットアームに沿って配置される配管と、前記ロボットアームに固定されて、前記配管に供給された前記粉体離型剤を噴出するノズルと、前記ロボットアームの動作を制御するロボット本体部とが設けられるロボットと、
前記配管に接続されて、空気流によって前記粉体離型剤を前記配管に供給して前記ノズルから噴出させる粉体供給装置と、
前記金型のキャビティに充填するための溶湯を貯留する炉とを備え、
前記一対の支持部が配置される直線上を境界とする一方側及び他方側のうち、一方側に前記ロボットと前記粉体供給装置とが配置され、他方側に前記炉が配置され、
前記粉体供給装置や前記ロボット本体部と前記傾斜鋳造機との離隔距離は、前記鋳造部の回転半径よりも大きい鋳造システム。
A casting system using the powder release agent according to claim 1,
A tilt casting machine provided with a casting part provided with a mold, and a pair of support parts provided on both sides of the casting part and rotatably supporting the casting part;
A robot arm, a pipe arranged along the robot arm, a nozzle fixed to the robot arm and ejecting the powder release agent supplied to the pipe, and controlling the operation of the robot arm A robot provided with a robot body, and
A powder supply device connected to the pipe and supplying the powder release agent to the pipe by an air flow and ejecting the powder from the nozzle;
A furnace for storing molten metal for filling the cavity of the mold,
Of the one side and the other side with the straight line on which the pair of support parts are arranged as a boundary, the robot and the powder supply device are arranged on one side, and the furnace is arranged on the other side,
A casting system in which a separation distance between the powder supply device or the robot body and the inclined casting machine is larger than a turning radius of the casting part.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH091308A (en) * 1995-06-13 1997-01-07 Toyota Motor Corp Releasing agent coated particle for die and method for coating releasing agent for die
JP2000301287A (en) * 1999-04-14 2000-10-31 Ube Ind Ltd Powdery releasing agent for die casting
JP2014140848A (en) * 2013-01-22 2014-08-07 Aisin Seiki Co Ltd Powder release agent for metal mold casting

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH091308A (en) * 1995-06-13 1997-01-07 Toyota Motor Corp Releasing agent coated particle for die and method for coating releasing agent for die
JP2000301287A (en) * 1999-04-14 2000-10-31 Ube Ind Ltd Powdery releasing agent for die casting
JP2014140848A (en) * 2013-01-22 2014-08-07 Aisin Seiki Co Ltd Powder release agent for metal mold casting

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220371085A1 (en) * 2019-12-23 2022-11-24 Honda Foundry Co., Ltd. Aluminum casting method and mold

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