JP2501796B2 - Cylinder for die casting - Google Patents
Cylinder for die castingInfo
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- JP2501796B2 JP2501796B2 JP61133267A JP13326786A JP2501796B2 JP 2501796 B2 JP2501796 B2 JP 2501796B2 JP 61133267 A JP61133267 A JP 61133267A JP 13326786 A JP13326786 A JP 13326786A JP 2501796 B2 JP2501796 B2 JP 2501796B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/20—Accessories: Details
- B22D17/2015—Means for forcing the molten metal into the die
- B22D17/2023—Nozzles or shot sleeves
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は非鉄金属用ダイカストマシンに装備される耐
摩耗耐食性を有するシリンダに関する。Description: [Industrial field of application] The present invention relates to a cylinder having wear and corrosion resistance, which is installed in a die casting machine for non-ferrous metals.
一般にダイカスト用シリンダの内面は、鋳込み口下の
金属溶湯による溶食が生じたり、また、ピストンがスリ
ーブ内を摺動することによる摩耗が生じたりする。これ
らの摩耗や溶食によりシリンダ内面が損傷するとスリー
ブとピストン間に溶湯が侵入し、シリンダの摺動抵抗が
増大して作業性を著しく劣化させるとともに、シリンダ
内面の損傷を増大させる。Generally, the inner surface of a die casting cylinder is corroded by the molten metal under the casting port, and is worn by the piston sliding in the sleeve. If the inner surface of the cylinder is damaged by these abrasions or corrosion, the molten metal penetrates between the sleeve and the piston, the sliding resistance of the cylinder increases, the workability deteriorates significantly, and the damage on the inner surface of the cylinder increases.
また、シリンダとピストンの焼付き防止のために用い
ている潤滑剤の混入や、シリンダ材に溶湯への溶け込み
により製品に不良が発生しやすくなる。このため従来か
らHRC65（Hv832）程度の硬さを有する窒化鋼製のシリン
ダが用いられている。In addition, a lubricant is used to prevent seizure of the cylinder and the piston, or the cylinder material is liable to melt into the molten metal, so that the product is likely to be defective. For this reason, a cylinder made of nitrided steel having a hardness of about H RC 65 (Hv832) has been conventionally used.
窒化鋼材質のシリンダを用いることによってシリンダ
内面の摩耗や溶食が軽減されているが、シリンダの耐久
性やこのシリンダを用いた鋳造製品の品質の点でまだ不
充分である。また、シリンダ内において溶湯温度が低下
し、一部の溶湯がシリンダ接触面で凝固を起して鋳造製
品の不良へつながる可能性が大きい。Although the wear and the corrosion of the inner surface of the cylinder are reduced by using the cylinder made of the nitrided steel material, it is still insufficient in terms of the durability of the cylinder and the quality of the cast product using this cylinder. Further, there is a high possibility that the temperature of the molten metal will drop in the cylinder and some of the molten metal will solidify on the cylinder contact surface, leading to defective cast products.
本発明は耐摩耗性と耐食性と断熱性を有するととも
に、シリンダとピストンが焼付かない材料を用いて潤滑
剤を減少させ、なおかつ断熱性をよくすることにより鋳
造品の信頼性を著しく向上させることができ、それにと
もないエネルギーコストの低減可能なダイカスト用シリ
ンダを提供することを目的とする。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has wear resistance, corrosion resistance, and heat insulation properties, and can reduce the lubricant by using a material that does not cause seizure of cylinders and pistons, and further improve the heat insulation properties to significantly improve the reliability of cast products. An object of the present invention is to provide a die casting cylinder that can be manufactured and can be reduced in energy cost accordingly.
前述の問題点を解決するため、鋭意実験及び追究の結
果窒化珪素系又はサイアロンからなるセラミックシリン
ダを用いることにより本発明を完成するに至った。In order to solve the above-mentioned problems, as a result of earnest experiments and investigations, the present invention has been completed by using a ceramic cylinder made of silicon nitride or sialon.
本発明のダイカスト用シリンダは、少なくともシリン
ダの内面を窒化珪素系セラミック又はサイアロンにより
形成し、前記窒化珪素系セラミック又はサイアロンはSi
3N470重量％以上と、周期律表IIa又はIIIa族元素の酸化
物のなかの１種以上20重量％以下と、Al2O320重量％以
下と、AlN固溶体（AlN−Si3N4・Al2O3系）もしくはAlN1
0重量％以下からなる混合物を焼結したものであり、曲
げ強度50kg/mm2以上、密度が理論密度の90％以上、水中
投下法による耐熱衝撃温度ΔＴ＝300℃以上を有するこ
とを特徴とする。In the die casting cylinder of the present invention, at least the inner surface of the cylinder is made of silicon nitride ceramic or sialon, and the silicon nitride ceramic or sialon is made of Si.
3 N 4 70% by weight or more, one or more kinds of oxides of elements of group IIa or IIIa of the Periodic Table, 20% by weight or less, Al 2 O 3 20% by weight or less, AlN solid solution (AlN-Si 3 N 4・ Al 2 O 3 series) or AlN1
It is a mixture of 0% by weight or less and has a bending strength of 50 kg / mm 2 or more, a density of 90% or more of the theoretical density, and a thermal shock resistance ΔT = 300 ° C. or more by an underwater dropping method. To do.
また、本発明の他のダイカスト用シリンダは、少なく
ともシリンダの内面を窒化珪素系セラミック又はサイア
ロンにより形成し、前記窒化珪素系セラミック又はサイ
アロンはSi3N470重量％以上と、周期律表IIa又はIIIa族
元素の酸化物のなかの１種以上20重量％以下と、Al2O32
0重量％以下とからなる混合物を焼結したものであり、
曲げ強度50kg/mm2以上、密度が理論密度の90％以上、水
中投下法による耐熱衝撃温度ΔＴ＝300℃以上を有する
ことを特徴とする。Further, in another die casting cylinder of the present invention, at least the inner surface of the cylinder is formed of a silicon nitride ceramic or sialon, and the silicon nitride ceramic or sialon is Si 3 N 4 70 wt% or more, and the periodic table IIa or Al 2 O 3 2 with one or more oxides of group IIIa elements in an amount of 20% by weight or less
Is a mixture of 0% by weight or less and
It is characterized by having a flexural strength of 50 kg / mm 2 or more, a density of 90% or more of the theoretical density, and a thermal shock resistance ΔT = 300 ° C. or more by an underwater dropping method.
即ち、これらのセラミック体は、Hv1400〜1800の硬さ
を有しているので耐摩耗性に優れ、断熱性にも優れてい
るのであるが、更に本用途に用いるには次のような特性
を有していなければならないことがわかった。That is, since these ceramic bodies have a hardness of Hv1400 to 1800, they are excellent in wear resistance and also have excellent heat insulating properties. I found that I had to have.
（ａ）曲げ強度は50kg/mm2以上必要であって、これ以
下では鋳造時の圧力又は焼嵌で２重シリンダにした時の
焼嵌応力の偏在又は使用時の温度分布による熱応力に耐
えることが不可能である。（ｂ）密度は理論密度の90％
以上でないと、シリンダ内面の面粗さが荒くなり、耐摩
耗性および耐溶湯溶食性の低下につながり実用に適さな
い。（ｃ）耐熱衝撃性については水中投下法による耐熱
衝撃温度ΔＴ＝300℃以上でないとシリンダへの注湯の
際、シリンダの割れの原因となる。(A) A bending strength of 50 kg / mm 2 or more is required. Below this, pressure resistance during casting or uneven distribution of shrinkage stress when a double cylinder is used for shrinkage fitting or thermal stress due to temperature distribution during use is withstood. Is impossible. (B) Density is 90% of theoretical density
If it is not above, the surface roughness of the inner surface of the cylinder becomes rough and wear resistance and molten metal corrosion resistance decrease, which is not suitable for practical use. (C) Regarding the thermal shock resistance, unless the thermal shock temperature ΔT = 300 ° C. or higher by the underwater dropping method, the cylinder may crack when pouring into the cylinder.
以下、本発明の実施例を図面により説明する。第１図
において、１は本発明の窒化珪素系セラミック又はサイ
アロン製シリンダであって、Si3N470重量％以上と、周
期律表IIa又はIIIa族元素の酸化物のなかの１種以上20
重量％以下と、Al2O320重量％以下と、AlN固溶体（AlN-
Si3N4-Al2O3系）もしくはAlN10重量％以下からなる混合
物を焼結して得たものである。このシリンダ１は鋳造機
のプレート４内に固定され、加圧装置に装着されたピス
トン２を嵌挿している。ピストン２はシリンダ１内を摺
動してシリンダ１内に注入されたアルミ溶湯を加圧して
キャビティ８内に押し込む。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 is a silicon nitride ceramic or sialon cylinder of the present invention, which contains 70% by weight or more of Si 3 N 4 and one or more kinds of oxides of Group IIa or IIIa elements of the periodic table.
% Or less, Al 2 O 3 20% or less, AlN solid solution (AlN-
Si 3 N 4 -Al 2 O 3 system) or a mixture containing 10% by weight or less of AlN is obtained by sintering. This cylinder 1 is fixed in a plate 4 of a casting machine, and a piston 2 mounted on a pressurizing device is fitted and inserted therein. The piston 2 slides in the cylinder 1 to pressurize the molten aluminum poured into the cylinder 1 and push it into the cavity 8.
上記窒化珪素系セラミック又はサイアロン製シリンダ
１は原料粉末を冷間静水圧プレスで成形した後、常圧で
焼結し、内径80mm外径130mm長さ445mmの寸法に加工し
た。次に、このシリンダを金属外筒体に焼嵌し、所定の
寸法に仕上加工した。そしてこのシリンダ１を次のアル
ミのダイカスト条件で使用した。The silicon nitride ceramic or sialon cylinder 1 was formed by molding raw material powder with a cold isostatic press, sintering it under normal pressure, and processing it into a dimension of 80 mm inside diameter, 130 mm outside diameter, and 445 mm length. Next, this cylinder was shrink-fitted to a metal outer cylinder body and finished into a predetermined size. The cylinder 1 was used under the following aluminum die casting conditions.
鋳造圧力…………800ton 鋳造時間…………20秒 鋳造サイクル…………72秒 以上の使用条件下でサイアロン製シリンダは、１年間
100,000ショットの使用に耐え、ほとんど損傷していな
かった。また、製品歩留り、エネルギーコストも大幅に
改善された。Casting pressure: 800 tons Casting time: 20 seconds Casting cycle: 72 seconds Sialon cylinders for 1 year under the above operating conditions
It survived 100,000 shots and was hardly damaged. Product yields and energy costs have also improved significantly.
なお、本発明による第１図の１の窒化珪素系セラミッ
ク又はサイアロン製シリンダはSi3N470重量％以上と、
周期律表IIa又はIIIa族元素の酸化物のなかの１種以上2
0重量％以下と、Al2O320重量％以下とからなる混合物を
焼結したものであっても同様の作用効果を奏する。The silicon nitride ceramic or sialon cylinder shown in FIG. 1 according to the present invention has a Si 3 N 4 content of 70% by weight or more.
One or more of oxides of group IIa or IIIa of the periodic table 2
Similar effects can be obtained even if a mixture of 0 wt% or less and Al 2 O 3 20 wt% or less is sintered.
以上のように本発明は、窒化珪素セラミック又はサイ
アロン製シリンダを用いることによってシリンダ内周面
の耐摩耗性、耐食性、耐焼付性、断熱性を向上すること
ができ、シリンダの耐久性、製品歩留り、エネルギーコ
ストを著しく向上する効果を有する。As described above, the present invention can improve wear resistance, corrosion resistance, seizure resistance, and heat insulation of the inner peripheral surface of the cylinder by using the cylinder made of silicon nitride ceramic or sialon, the durability of the cylinder, and the product yield. It has the effect of significantly improving the energy cost.
第１図は本発明シリンダの使用状況を説明する断面図で
ある。 1:シリンダ、2:ピストン、3:ラドル、4:鋳造機のプレー
ト、5,6:半型、7:アルミ溶湯、8:キャビティ。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the usage of the cylinder of the present invention. 1: Cylinder, 2: Piston, 3: Ladle, 4: Casting machine plate, 5,6: Half mold, 7: Molten aluminum, 8: Cavity.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−221223（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−33128（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−2949（ＪＰ，Ｂ２) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-60-221223 (JP, A) JP-A-59-33128 (JP, A) JP-B-60-2949 (JP, B2)
Claims (2)
ラミック又はサイアロンにより形成し、前記窒化珪素系
セラミック又はサイアロンはSi3N470重量％以上と、周
期律表IIa又はIIIa族元素の酸化物のなかの１種以上20
重量％以下と、Al2O320重量％以下と、AlN固溶体（AlN
−Si3N4・Al2O3系）もしくはAlN10重量％以下からなる
混合物を焼結したものであり、曲げ強度50kg/mm2以上、
密度が理論密度の90％以上、水中投下法による耐熱衝撃
温度ΔＴ＝300℃以上を有することを特徴とするダイカ
スト用シリンダ。1. At least the inner surface of the cylinder is formed of silicon nitride ceramics or sialon, wherein the silicon nitride ceramics or sialon contains 70% by weight or more of Si 3 N 4 and an oxide of a group IIa or IIIa element of the periodic table. One or more of the 20
% Or less, Al 2 O 3 20% or less, AlN solid solution (AlN
-Si 3 N 4 · Al 2 O 3 series) or a mixture of AlN 10 wt% or less is sintered, and bending strength is 50 kg / mm 2 or more,
Cylinder for die casting characterized by having a density of 90% or more of the theoretical density and a thermal shock resistance temperature ΔT = 300 ° C or more by the water drop method.
ラミック又はサイアロンにより形成し、前記窒化珪素系
セラミック又はサイアロンはSi3N470重量％以上と、周
期律表IIa又はIIIa族元素の酸化物のなかの１種以上20
重量％以下と、Al2O320重量％以下とからなる混合物を
焼結したものであり、曲げ強度50kg/mm2以上、密度が理
論密度の90％以上、水中投下法による耐熱衝撃温度ΔＴ
＝300℃以上を有することを特徴とするダイカスト用シ
リンダ。2. At least the inner surface of the cylinder is formed of silicon nitride ceramics or sialon, wherein the silicon nitride ceramics or sialon contains 70% by weight or more of Si 3 N 4 and an oxide of a group IIa or IIIa element of the periodic table. One or more of the 20
A mixture of less than 20% by weight of Al 2 O 3 and less than 20% by weight of Al 2 O 3 is sintered and has a bending strength of 50 kg / mm 2 or more, a density of 90% or more of the theoretical density, and a thermal shock temperature ΔT by the water immersion method.
= Cylinder for die casting, which has a temperature of 300 ° C or higher.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61133267A JP2501796B2 (en) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | Cylinder for die casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61133267A JP2501796B2 (en) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | Cylinder for die casting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62289358A JPS62289358A (en) | 1987-12-16 |
| JP2501796B2 true JP2501796B2 (en) | 1996-05-29 |
Family
ID=15100624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61133267A Expired - Lifetime JP2501796B2 (en) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | Cylinder for die casting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2501796B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5323838A (en) * | 1992-07-08 | 1994-06-28 | Asahi Glass Company Ltd. | Injection sleeve for die casting and a method of casting an aluminum or an aluminum alloy part |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4452883A (en) * | 1983-05-17 | 1984-06-05 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Barrier resin for photothermographic color separation |
-
1986
- 1986-06-09 JP JP61133267A patent/JP2501796B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62289358A (en) | 1987-12-16 |
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