JP2019000896A - Casting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はロストワックス法を用いて各種の貴金属製品等を製造するために使用する鋳造装置に関する。 The present invention relates to a casting apparatus used for manufacturing various precious metal products using the lost wax method.
貴金属製品の製造過程におけるロストワックス鋳造法の現状は概略以下の通りである。
ロストワックス鋳造法における鋳型は、原型を反映させたワックスを石こうの中へ埋没し、焼失させてできた空洞に溶湯を鋳込むことにより、目的の形状を得るためのものである。
貴金属業界における鋳型の形状は、主に円筒形でその中心に押湯部分があり、そこから伸びたセンターツリーに枝のようにリング(指輪)などの鋳造物が連結される。
貴金属製品の鋳造の現場では、鋳造機にて注湯した後は鋳造機から取り出して自然冷却(徐冷)しているのが現状であり、それが原因で鋳造欠陥による品質の低下や品質が安定しない等の弊害が生じている。
The current status of the lost wax casting method in the manufacturing process of precious metal products is as follows.
The mold in the lost wax casting method is for obtaining a target shape by burying a wax reflecting a prototype in gypsum and casting a molten metal into a cavity formed by burning.
The mold shape in the precious metal industry is mainly cylindrical and has a feeder part at the center, and a casting such as a ring (ring) is connected to a center tree extending from the center tree.
At the site of casting precious metal products, after pouring with a casting machine, it is currently taken out from the casting machine and naturally cooled (slow cooling), which causes the deterioration and quality due to casting defects. Defects such as instability have occurred.
鋳型である石こうは熱伝導性が悪く、なおかつ太くて熱容量が大きいセンターツリーが中心にあるために冷却に時間がかかる。自然冷却では外側から徐々に冷却されていくが、鋳型中心部まで凝固するには時間がかかっている。よって、鋳型内部の部位ごとに冷却速度に差ができ、鋳造物の品質が悪く、かつ品質が安定しないという問題があった。
このような鋳造欠陥である凝固時の膨張収縮等に起因するガス巣や引け巣は、主にデンドライト組織の間隙に発生するものである。すなわち、自然冷却による徐冷を行っている現状では、鋳型中心部に近いほど冷却速度が遅いため、デンドライト2次アーム間隔が広くなる。そして、デンドライト2次アームの間隔が広ければ巣や化合物の大きさもその分大きく発生するのである。
The mold, gypsum, has poor thermal conductivity, and it takes a long time to cool because it is centered on a thick center tree with a large heat capacity. Natural cooling gradually cools from the outside, but it takes time to solidify to the center of the mold. Therefore, there is a problem that the cooling rate can be different for each part in the mold, the casting quality is poor, and the quality is not stable.
Such gas defects and shrinkage cavities caused by expansion and contraction during solidification, which are casting defects, are mainly generated in the gaps of the dendrite structure. That is, in the present situation where gradual cooling is performed by natural cooling, the closer to the center of the mold, the slower the cooling rate, so that the dendrite secondary arm interval becomes wider. If the dendrite secondary arm interval is wide, the size of the nest and the compound is increased accordingly.
以上の問題点を解消するため、自然冷却に代えて強制冷却しようとする試みがなされてきた。
例えば、特公平3−64220号公報(特許文献1参照)の発明では、しばらく自然冷却したのち、強制的に水冷する方法が、また特公平4−20699号公報(特許文献2参照)の発明では、固溶体が発生する温度より高い所定温度までの間、鋳型に外側から冷却流体を吹き付けて強制的に冷却する方法が採用されている。
In order to solve the above problems, attempts have been made to forcibly cool instead of natural cooling.
For example, in the invention of Japanese Examined Patent Publication No. 3-64220 (see Patent Document 1), a method of forcibly cooling with water after natural cooling for a while is disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-20699 (refer to Patent Document 2). A method of forcibly cooling the mold by spraying a cooling fluid from the outside until a predetermined temperature higher than the temperature at which the solid solution is generated is employed.
しかしながら、上述のような鋳型全体を強制的に急冷する方法では、鋳型内部の部位ごとに冷却速度に差ができ、鋳造物の品質が悪く、かつ品質が安定しないという問題の解消には到底程遠いものがあった。
そこで本発明の目的は、センターツリーに枝のようにリング(指輪)などの鋳造物が連結されているものを、部位に応じてほぼ均一に冷却することができて、品質や外観に優れた貴金属製品等を製造することができる鋳造装置を提供することにある。
However, in the method of forcibly quenching the entire mold as described above, the cooling rate can be different for each part in the mold, and it is far from solving the problem that the quality of the casting is poor and the quality is not stable. There was a thing.
Therefore, the object of the present invention is to be able to cool the castings such as rings (rings) that are connected to the center tree like a branch almost uniformly according to the part, and is excellent in quality and appearance. An object of the present invention is to provide a casting apparatus capable of producing noble metal products and the like.
前記した課題を解決するため本発明の貴金属製品の鋳造装置は、鋳造装置のハウジングと、該ハウジング内において、ハウジング壁面から所定の間隔をおいて設置される石こう型を搭載する、通気性を備えた支持台と、前記石こう型の湯口と、前記支持台の底面と、前記ハウジング内壁面に向けてそれぞれ圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズルとを備え、前記壁面に設置した噴射ノズルを前記ハウジング内壁の接線方向に向けて設置し、前記石こう型の外周に沿って旋回流を生じるようにしたことを特徴とするものでる。 In order to solve the above-mentioned problems, a casting apparatus for precious metal products according to the present invention includes a housing for the casting apparatus and a gypsum mold installed in the housing at a predetermined interval from the wall surface of the housing. A support base, a gypsum-shaped gate, a bottom surface of the support base, and a plurality of injection nozzles for injecting compressed air toward the inner wall surface of the housing. It is installed toward the tangential direction of the inner wall, and a swirling flow is generated along the outer periphery of the gypsum mold.
本発明の貴金属製品の鋳造装置において、前記圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズルは、前記支持台の底面と、前記ハウジング内壁面に向けてそれぞれ圧縮エアを噴射することにより、前記石こう型の外周に沿って旋回する上昇流を生じるようにしたことをも特徴とするものである。 In the casting apparatus for precious metal products of the present invention, the plurality of injection nozzles for injecting the compressed air inject the compressed air toward the bottom surface of the support base and the inner wall surface of the housing, respectively, It is also characterized in that an upward flow swirling along is generated.
本発明の貴金属製品の鋳造装置において、前記圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズルは、それぞれエア供給部から所定の風量のエアを噴射できるように、前記エア供給部にそれぞれ各噴射ノズルごとに噴射開始時間と終了時間をそれぞれ設定可能としたことをも特徴とするものである。 In the casting apparatus for precious metal products of the present invention, the plurality of injection nozzles for injecting the compressed air inject each of the injection nozzles into the air supply unit so that a predetermined amount of air can be injected from the air supply unit. It is also characterized in that the start time and end time can be set individually.
請求項1の鋳造装置の発明によれば、石こう型の湯口と、前記支持台の底面と、前記支持台の壁面に向けてそれぞれ圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズルとを備え、前記壁面に設置した噴射ノズルを前記ハウジング内壁の接線方向に向けて設置し、前記石こう型の外周に沿って旋回流を生じるようにしたので、センターツリーに枝のようにリング(指輪)などの鋳造物が連結されているものを、部位に応じてほぼ均一に冷却することができて、品質や外観に優れた貴金属製品を製造方することができる。
また、手動の冷却作業に伴う人件費を抑制することができ、大幅な生産性の向上を図ることができる。
According to the invention of the casting apparatus of
In addition, labor costs associated with manual cooling work can be suppressed, and productivity can be significantly improved.
請求項2の鋳造装置の発明によれば、前記圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズルは、前記支持台の底面と、前記支持台の壁面に向けてそれぞれ圧縮エアを噴射することにより、前記石こう型の外周に沿って旋回する上昇流を生じるようにしたので、非常に効率よく石こう型全体を冷却することができるようになった。 According to the invention of the casting apparatus of claim 2, the plurality of injection nozzles for injecting the compressed air inject the compressed air toward the bottom surface of the support base and the wall surface of the support base, respectively. Since the upward flow swirling around the outer periphery of the mold is generated, the entire gypsum mold can be cooled very efficiently.
請求項3の鋳造装置の発明によれば、前記圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズルは、それぞれエア供給部から所定の風量のエアを噴射できるように、前記エア供給部にそれぞれ各噴射ノズルごとに噴射開始時間と終了時間をそれぞれ設定可能としたので、石こう型各部を効率よく冷却することができるようになった。 According to the invention of the casting apparatus of claim 3, each of the plurality of injection nozzles for injecting the compressed air can be supplied to the air supply unit for each injection nozzle so that a predetermined amount of air can be injected from the air supply unit. Since the injection start time and end time can be set individually, each part of the gypsum mold can be efficiently cooled.
以下図面に基いて本発明の鋳造装置の実施の形態を説明する。
図1〜図7は本発明の鋳造装置の1実施例を示し、図8および図9は石こう型の例を示すものである。
まず、図1ないし図7において、本実施例の貴金属製品の鋳造装置11は、内壁12aおよび外壁12bを備えた容器状のハウジング12と、該ハウジング12内において、ハウジング12の壁面から所定の間隔をおいて設置される石こう型21を搭載する、通気性を備えた支持台13と、前記石こう型21の湯口21aと、前記支持台13の底面13aと、前記ハウジング12の内壁12aの内周面に向けてそれぞれ圧縮エアを噴射する、複数の噴射ノズル14とを備えている。
そして、前記内壁12aの壁面に設置した噴射ノズル14は前記ハウジング12の内壁12aの接線方向に向けて設置してあるので、前記石こう型21の外周に沿って旋回流を生じる。
Embodiments of the casting apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 7 show an embodiment of the casting apparatus of the present invention, and FIGS. 8 and 9 show a gypsum type example.
1 to 7, a noble metal
And since the
このように、前記壁面に設置した噴射ノズル14を前記ハウジング12の内壁12aの接線方向に向けて設置し、前記石こう型21の外周に沿って旋回流を生じるようにしたので、石こう型21のセンターツリーに枝のようにリング(指輪)などの鋳造物が連結されているものを、その部位に応じてほぼ均一に冷却することができるので、品質や外観に優れた貴金属製品を製造方することができる。
In this way, the
なお、前記圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズル14は、望ましくは前記支持台13の底面13aと、前記ハウジング12の内壁12aに向けてそれぞれ圧縮エアを噴射するように構成してあり、前記石こう型21の外周に沿って旋回し、かつ上昇する渦巻のような気流を生じるようになっている。
したがって、非常に効率よく石こう型21全体を冷却することができるようになった。
The plurality of
Therefore, the
図2に示す実施例の鋳造装置において、前記圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズル14は、それぞれエア供給部14aから所定の風圧のエアを噴射できるように、前記エア供給部14aにそれぞれ各噴射ノズル14ごとの圧力レギュレータ14bを配設してある。
In the casting apparatus of the embodiment shown in FIG. 2, each of the plurality of
なお、本発明の貴金属製品の鋳造装置において、前記圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズル14は、それぞれエア供給部14aから所定の風量のエアを噴射できるように、前記エア供給部14aにそれぞれ各噴射ノズル14ごとに噴射開始時間と終了時間をそれぞれ設定可能とした噴射時間設定手段14cを配設してある。
前記噴射時間設定手段14cは図3に示すように、温度変化の予測値を噴射時間に変換し、圧縮エアを当該噴射開始時間から終了時間まで噴射させるよう開閉弁を制御するものである。
したがって、石こう型21各部を所定の温度に効率よく、かつ好適な冷却バランスで冷却することができるようになった。
In the casting apparatus for precious metal products according to the present invention, each of the plurality of
As shown in FIG. 3, the injection time setting means 14c converts the predicted value of the temperature change into the injection time, and controls the open / close valve to inject the compressed air from the injection start time to the end time.
Therefore, each part of the
図8は石こう型21を説明するためのものであり、(a),(b)は石こう型21と穴あき保持筒(穴あきステンリング)22の組み付け前を示すものである。
また、図9(a)ないし(c)はそれぞれ石こう型と穴あき保持筒(穴あきステンリング)を組み付けた状態を示すものである。
このように、前記石こう型21は穴あき保持筒22内に収納保持されており、このように穴あき保持筒22内に収納保持することにより、石こう型21は非常に取り扱いやすくなる。
FIG. 8 is for explaining the
FIGS. 9A to 9C show a state where a gypsum mold and a perforated holding cylinder (perforated stainless ring) are assembled.
Thus, the
本発明の鋳造装置によれば、品質や外観に優れたリング(指輪)やペンダント、ネックレス、ブローチその他の貴金属製品を製造することができる。
もちろん本発明の鋳造装置を、貴金属製品以外の金属製品の鋳造に適用できることはいうまでもない。
According to the casting apparatus of the present invention, it is possible to manufacture rings (rings), pendants, necklaces, brooches and other precious metal products having excellent quality and appearance.
Of course, it goes without saying that the casting apparatus of the present invention can be applied to the casting of metal products other than noble metal products.
11 鋳造装置
12 ハウジング
12a 内壁
12b 外壁
13 支持台
13a 底面
14 噴射ノズル
14a エア供給部
14b 圧力レギュレータ
14c 噴射時間設定手段
21 石こう型
21a 湯口
22 穴あき保持筒(穴あきステンリング)
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JP2017119973A JP2019000896A (en) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | Casting apparatus |
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