JP2543899B2 - フルモ−ルド鋳造方法 - Google Patents
フルモ−ルド鋳造方法Info
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- JP2543899B2 JP2543899B2 JP62191965A JP19196587A JP2543899B2 JP 2543899 B2 JP2543899 B2 JP 2543899B2 JP 62191965 A JP62191965 A JP 62191965A JP 19196587 A JP19196587 A JP 19196587A JP 2543899 B2 JP2543899 B2 JP 2543899B2
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はフルモールド法を利用した加圧鋳造方法に関
する。
する。
（従来の技術） 従来、鋳造の鋳造方法の一つとして、発泡ポリスチロ
ールなどの熱に弱い合金樹脂模型を鋳物砂中に埋設さ
せ、これゐ溶融金属を注入し、注湯熱によって模型を気
化蒸発させながら溶湯と置換しつつ鋳物を製造するフル
モールド法がある。更にこの方法を利用して、鋳造工程
で減圧により鋳物砂をかためるという手段を取り入れた
フルモールド鋳造法がある（特公昭49−32167号公報参
照）。
ールなどの熱に弱い合金樹脂模型を鋳物砂中に埋設さ
せ、これゐ溶融金属を注入し、注湯熱によって模型を気
化蒸発させながら溶湯と置換しつつ鋳物を製造するフル
モールド法がある。更にこの方法を利用して、鋳造工程
で減圧により鋳物砂をかためるという手段を取り入れた
フルモールド鋳造法がある（特公昭49−32167号公報参
照）。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、上記従来のフルモールド鋳造物において、溶
湯の注入から凝固するまでの工程とは、湯口から溶湯を
注入し、自然に溶湯が凝固するのを待ち、その間、模型
から発生するガスを減圧により除去し、かつ、その減圧
により鋳物砂層の崩れを防止しようとするものであっ
た。そのため、全体が均一な組織の鋳物を鋳造するのは
困難であった。更に鋳物砂の熱伝導率が低く凝固速度が
遅かったので、アルミニウムのように凝固速度により強
度が変わる金属を鋳造する場合、凝固速度が遅いと金属
の組織が緻密にならず強度の低い鋳物しか得られなかっ
た。更に模型から発生するガスが溶湯にまき込み鋳物に
鬆ができるという欠点があった。
湯の注入から凝固するまでの工程とは、湯口から溶湯を
注入し、自然に溶湯が凝固するのを待ち、その間、模型
から発生するガスを減圧により除去し、かつ、その減圧
により鋳物砂層の崩れを防止しようとするものであっ
た。そのため、全体が均一な組織の鋳物を鋳造するのは
困難であった。更に鋳物砂の熱伝導率が低く凝固速度が
遅かったので、アルミニウムのように凝固速度により強
度が変わる金属を鋳造する場合、凝固速度が遅いと金属
の組織が緻密にならず強度の低い鋳物しか得られなかっ
た。更に模型から発生するガスが溶湯にまき込み鋳物に
鬆ができるという欠点があった。
（問題点を解決するための手段） 本発明の前記問題点を解消するための手段は、フルモ
ールド鋳造において、注湯後、溶湯を気体によって加圧
する方法であって、第１の圧力で溶湯を所定時間加圧す
る第１工程と、この第１工程後、第１の圧力よりも高い
第２の圧力で溶湯を所定時間加圧する第２工程とを包含
して成ることを特徴とするフルモールド鋳造方法であ
る。
ールド鋳造において、注湯後、溶湯を気体によって加圧
する方法であって、第１の圧力で溶湯を所定時間加圧す
る第１工程と、この第１工程後、第１の圧力よりも高い
第２の圧力で溶湯を所定時間加圧する第２工程とを包含
して成ることを特徴とするフルモールド鋳造方法であ
る。
（作用） フルモールド鋳造法においては、鋳型となるポリスチ
ロール模型が固体の状態であれば、鋳物砂は一定の形状
を備えるが、本来、鋳物砂は不定形物質であるため、注
湯後のフラスコ部材の内部は鋳物砂ならびに溶湯（液
体）からなる不定形物質のみの状態になる。そのため溶
湯に加える圧力が大きいと、溶湯の差し込み、鋳物砂層
の崩れ等で鋳物砂が圧力によって鋳型の形状を維持でき
なくなってしまう。そのため加圧は気体による加圧手段
をとっているので、溶湯に対してはパスカルの法則によ
る圧力伝達で、湯口部から加えられた圧力がすべての方
向に一様に伝えられる。一方、鋳物砂に対しては粒子の
すきまを空気が通り抜けることが可能である。また一般
に、気体は液体、固体にくらべて熱伝導率が低いため、
加圧する際気体と接する溶湯の表面は熱が奪われにく
く、薄い凝固層ができる程度で、溶湯内部は液体の状態
を保ちやすい。そのため加圧した際に、パスカルの法則
による圧力伝達の状態が持続する。従って、注湯後のフ
ラスコ部材の内部は鋳物砂ならびに溶湯（液体）からな
る不定形物質のみの状態で不安定であるので、低圧の第
１の圧力を加えることによって、鋳物砂と溶湯を密着さ
せ表面凝固層を形成し、第２の圧力を加えた際に鋳物砂
の形状がしっかりと保持される。
ロール模型が固体の状態であれば、鋳物砂は一定の形状
を備えるが、本来、鋳物砂は不定形物質であるため、注
湯後のフラスコ部材の内部は鋳物砂ならびに溶湯（液
体）からなる不定形物質のみの状態になる。そのため溶
湯に加える圧力が大きいと、溶湯の差し込み、鋳物砂層
の崩れ等で鋳物砂が圧力によって鋳型の形状を維持でき
なくなってしまう。そのため加圧は気体による加圧手段
をとっているので、溶湯に対してはパスカルの法則によ
る圧力伝達で、湯口部から加えられた圧力がすべての方
向に一様に伝えられる。一方、鋳物砂に対しては粒子の
すきまを空気が通り抜けることが可能である。また一般
に、気体は液体、固体にくらべて熱伝導率が低いため、
加圧する際気体と接する溶湯の表面は熱が奪われにく
く、薄い凝固層ができる程度で、溶湯内部は液体の状態
を保ちやすい。そのため加圧した際に、パスカルの法則
による圧力伝達の状態が持続する。従って、注湯後のフ
ラスコ部材の内部は鋳物砂ならびに溶湯（液体）からな
る不定形物質のみの状態で不安定であるので、低圧の第
１の圧力を加えることによって、鋳物砂と溶湯を密着さ
せ表面凝固層を形成し、第２の圧力を加えた際に鋳物砂
の形状がしっかりと保持される。
（実施例） 以下に本発明のフルモールド鋳造方法の実施例を示
す。
す。
本発明は従来のフルモールド鋳造方法において、注湯
後、溶湯を加圧する方法で、第１図に示すような気体加
圧装置３によって、後に詳述するように圧力が調節され
ながら加えられることを特徴とする。
後、溶湯を加圧する方法で、第１図に示すような気体加
圧装置３によって、後に詳述するように圧力が調節され
ながら加えられることを特徴とする。
まず、鋳造装置１について説明する。
第１図ないし第２図に示すように、フラスコ部材２は
底部に底部空所2aとそれに連なる減圧口2bを備えてい
る。前記フラスコ部材２の中には鋳物砂９によってポリ
スチロール製の消失性模型７が埋設され、上部にはスト
ッパー11によって上蓋４が取付けられている。上蓋４に
はスリーブ６が設けられており、該スリーブ６の内部に
は断熱部材によって形成された湯口10が設けられてい
る。そして、該スリーブ６の上部にはワンタッチカプラ
ー3cによって着脱可能な気体加圧装置３が取付けられ
る。気体加圧装置３は圧力源である空気が充填されたア
キュームレータ3aと、加える圧力を調節する調圧弁3bと
を備えている。調圧弁3bは鋳造する金属の性質や鋳型の
形状によって加える圧力を調節できるようになってお
り、第３図に示すように、注湯後、鋳型表面の凝固層が
できるまでの約５〜10秒程の時間を0.5気圧程の第１の
圧力で加圧し、これによって鋳型の形状維持、溶湯の差
し込み防止、ならびに鋳物砂９の崩れを防止し、その
後、約１〜２分程の時間を５気圧程の第２の圧力で溶湯
を加圧するようになっている。尚第３図に示すグラフは
アルミニウム合金を用いて鋳造する場合の１例で、金属
の性質や鋳型の形状によって加圧力や加圧時間は変更さ
れ、点線で指すような加圧を行なう場合もある。（例え
ば鋳鋼を用いて鋳造する場合）。一方、アキュームレー
ター3aは、使用する空気の損失を見越して余分に空気が
充填されている。
底部に底部空所2aとそれに連なる減圧口2bを備えてい
る。前記フラスコ部材２の中には鋳物砂９によってポリ
スチロール製の消失性模型７が埋設され、上部にはスト
ッパー11によって上蓋４が取付けられている。上蓋４に
はスリーブ６が設けられており、該スリーブ６の内部に
は断熱部材によって形成された湯口10が設けられてい
る。そして、該スリーブ６の上部にはワンタッチカプラ
ー3cによって着脱可能な気体加圧装置３が取付けられ
る。気体加圧装置３は圧力源である空気が充填されたア
キュームレータ3aと、加える圧力を調節する調圧弁3bと
を備えている。調圧弁3bは鋳造する金属の性質や鋳型の
形状によって加える圧力を調節できるようになってお
り、第３図に示すように、注湯後、鋳型表面の凝固層が
できるまでの約５〜10秒程の時間を0.5気圧程の第１の
圧力で加圧し、これによって鋳型の形状維持、溶湯の差
し込み防止、ならびに鋳物砂９の崩れを防止し、その
後、約１〜２分程の時間を５気圧程の第２の圧力で溶湯
を加圧するようになっている。尚第３図に示すグラフは
アルミニウム合金を用いて鋳造する場合の１例で、金属
の性質や鋳型の形状によって加圧力や加圧時間は変更さ
れ、点線で指すような加圧を行なう場合もある。（例え
ば鋳鋼を用いて鋳造する場合）。一方、アキュームレー
ター3aは、使用する空気の損失を見越して余分に空気が
充填されている。
次に、上記装置１を用いたフルモールド加圧鋳造ライ
ンCLの作業について説明する。
ンCLの作業について説明する。
第４図に示すように、上記鋳造装置１は搬送ライン12
aによって搬出される過程において、途中に設けられた
作業場所A,B,C,D,EおよびＦで各作業工程を行なってい
く。作業工程は第５図に示すように、埋設工程25、コン
パクション工程26、注湯工程27、加圧工程28、取出し工
程29を有する。
aによって搬出される過程において、途中に設けられた
作業場所A,B,C,D,EおよびＦで各作業工程を行なってい
く。作業工程は第５図に示すように、埋設工程25、コン
パクション工程26、注湯工程27、加圧工程28、取出し工
程29を有する。
埋設工程25では作業場所Ａにセットされたフラスコ部
材２に、ロボット15aによって消失性模型７がセットさ
れる。次に、ホッパー16から鋳物砂９が充填される。次
に、ロボット15aによってフラスコ部材２に上蓋４がか
ぶられストッパー11によって固定されコンパクション工
程26へと移る。
材２に、ロボット15aによって消失性模型７がセットさ
れる。次に、ホッパー16から鋳物砂９が充填される。次
に、ロボット15aによってフラスコ部材２に上蓋４がか
ぶられストッパー11によって固定されコンパクション工
程26へと移る。
コンパクション工程26では作業場所Ａに設けられた４
つの振動モーター17によってフラスコ部材２に振動が加
えられ鋳物砂９が密につめられる。こうしてセットされ
たフラスコ部材２（第２図参照）は作業場所Ｂへと搬送
されて注湯工程27へと移る。
つの振動モーター17によってフラスコ部材２に振動が加
えられ鋳物砂９が密につめられる。こうしてセットされ
たフラスコ部材２（第２図参照）は作業場所Ｂへと搬送
されて注湯工程27へと移る。
注湯工程27ではフラスコ部材２の底部空所2aに設けら
れた源圧口2bに、減圧装置18の排気管18aの吸込口18bが
つながれて減圧が行なわれる。次に溶解炉19で溶解され
た溶湯の一部をロボット15bが汲取り、フラスコ部材２
の上蓋４に設けられたスリーブ６から注湯を行なう。注
湯が完了するとすぐに加圧工程28へと移る。
れた源圧口2bに、減圧装置18の排気管18aの吸込口18bが
つながれて減圧が行なわれる。次に溶解炉19で溶解され
た溶湯の一部をロボット15bが汲取り、フラスコ部材２
の上蓋４に設けられたスリーブ６から注湯を行なう。注
湯が完了するとすぐに加圧工程28へと移る。
加圧工程28ではロボット15cによって加圧用のエアー
が充填された気体加圧装置３が、該装置に設けられたワ
ンタッチカプラー3cによってフラスコ部材２の上蓋４に
設けられたスリーブ６に取付けられる（第１図参照）。
こうして気体加圧装置３の取付けられたフラスコ部材２
は作業場所Ｂから作業所Ｄへと搬送される間、第１のフ
ラスコ部材C1、第２のフラスコ部材C2、以下、C3,C4,C
5,C6,C7,C8,というように間隔を存して連続的に搬送さ
れて気体加圧装置３による自己調圧の加圧が行なわれる
と同時に溶湯の冷却と凝固が行なわれる。一方、作業場
所Ｂから作業場所Ｄへとフラスコ部材２を搬送する途中
の作業場所Ｃで、注湯工程27で取付けられた減圧装置18
の排気管18aが切り離される。そのため、排気管18aはそ
の間のフラスコ部材２の搬送動に追従して移動する。そ
して、切り離された排気管18aは作業場所Ｂへ戻り、新
たなフラスコ部材２に取付けられて同じサイクルを繰り
返す。
が充填された気体加圧装置３が、該装置に設けられたワ
ンタッチカプラー3cによってフラスコ部材２の上蓋４に
設けられたスリーブ６に取付けられる（第１図参照）。
こうして気体加圧装置３の取付けられたフラスコ部材２
は作業場所Ｂから作業所Ｄへと搬送される間、第１のフ
ラスコ部材C1、第２のフラスコ部材C2、以下、C3,C4,C
5,C6,C7,C8,というように間隔を存して連続的に搬送さ
れて気体加圧装置３による自己調圧の加圧が行なわれる
と同時に溶湯の冷却と凝固が行なわれる。一方、作業場
所Ｂから作業場所Ｄへとフラスコ部材２を搬送する途中
の作業場所Ｃで、注湯工程27で取付けられた減圧装置18
の排気管18aが切り離される。そのため、排気管18aはそ
の間のフラスコ部材２の搬送動に追従して移動する。そ
して、切り離された排気管18aは作業場所Ｂへ戻り、新
たなフラスコ部材２に取付けられて同じサイクルを繰り
返す。
作業場所Ｄに搬送されてきたフラスコ部材２は鋳物の
取出し工程29に移る。
取出し工程29に移る。
取出し工程29ではまず、ロボット15dによって気体加
圧装置３を取り外す。取外された気体加圧装置３はライ
ン12bを搬送されて作業場所Ｂに戻り、新たなフラスコ
部材２に取付けられて同じサイクルを繰り返す。一方、
気体加圧装置３を取り外されたフラスコ部材２は作業場
所Ｅへと搬送される。次に、作業場所Ｅではロボット15
eによってフラスコ部材２の上蓋４が取り外され、フラ
スコ部材２は作業場所Ｆに搬送される。一方、取り外さ
れた上蓋４はライン12cを搬送されて作業場所Ａに戻る
が、途中、ライン12cの下方に設けられた湯口取付装置2
0によって新たな湯口10が取り付けられる。そして作業
場所Ａに搬送されてきた上蓋４は新たなフラスコ部材２
に取り付けられて同じサイクルを繰り返す。
圧装置３を取り外す。取外された気体加圧装置３はライ
ン12bを搬送されて作業場所Ｂに戻り、新たなフラスコ
部材２に取付けられて同じサイクルを繰り返す。一方、
気体加圧装置３を取り外されたフラスコ部材２は作業場
所Ｅへと搬送される。次に、作業場所Ｅではロボット15
eによってフラスコ部材２の上蓋４が取り外され、フラ
スコ部材２は作業場所Ｆに搬送される。一方、取り外さ
れた上蓋４はライン12cを搬送されて作業場所Ａに戻る
が、途中、ライン12cの下方に設けられた湯口取付装置2
0によって新たな湯口10が取り付けられる。そして作業
場所Ａに搬送されてきた上蓋４は新たなフラスコ部材２
に取り付けられて同じサイクルを繰り返す。
作業場所Ｆでは傾動装置21がフラスコ部材２を持ち上
げ、分離装置22上に逆さにして中身を空にする。空にな
ったフラスコ部材２は再び搬送ライン12aに戻されて、
作業場所Ａに搬送される。一方、分離装置22上に取り出
されたフラスコ部材２の中身は鋳物23と鋳物砂９とに分
離され、鋳物23は製品となり、鋳物砂９は充填材再生装
置24に送られ、金属の残余や不純物が取外かれた後、ホ
ッパー16に戻される。
げ、分離装置22上に逆さにして中身を空にする。空にな
ったフラスコ部材２は再び搬送ライン12aに戻されて、
作業場所Ａに搬送される。一方、分離装置22上に取り出
されたフラスコ部材２の中身は鋳物23と鋳物砂９とに分
離され、鋳物23は製品となり、鋳物砂９は充填材再生装
置24に送られ、金属の残余や不純物が取外かれた後、ホ
ッパー16に戻される。
以上がフルモールド加圧鋳造ラインCLの１サイクルの
鋳造作業で、これを複数のフラスコ部材２によってくり
返すことで鋳物23の大量生産が可能となる。
鋳造作業で、これを複数のフラスコ部材２によってくり
返すことで鋳物23の大量生産が可能となる。
（効果） 第１の圧力で表面凝固層が形成された後、第２の圧力
による本加圧が行なわれているので、溶湯の鋳物砂への
差し込みが防止され、また鋳物砂層の崩れも防止されて
鋳型の形状が維持される。加えて、加圧により鋳造品全
体にわたり緻密な組織にすることができる。
による本加圧が行なわれているので、溶湯の鋳物砂への
差し込みが防止され、また鋳物砂層の崩れも防止されて
鋳型の形状が維持される。加えて、加圧により鋳造品全
体にわたり緻密な組織にすることができる。
図面は本発明の実施例を示し、第１図は加圧工程中の鋳
造装置の状態を示す縦断面図、第２図は注湯工程前の鋳
造装置の状態を示す縦断面図、第３図は気体加圧装置の
加圧力と加圧時間との関係を示すグラフ、第４図は本発
明を利用した加圧鋳造ラインを示す概略図、第５図はフ
ルモールド加圧鋳造法の工程図である。 １……フルモールド加圧鋳造装置、３……気体加圧装
置。
造装置の状態を示す縦断面図、第２図は注湯工程前の鋳
造装置の状態を示す縦断面図、第３図は気体加圧装置の
加圧力と加圧時間との関係を示すグラフ、第４図は本発
明を利用した加圧鋳造ラインを示す概略図、第５図はフ
ルモールド加圧鋳造法の工程図である。 １……フルモールド加圧鋳造装置、３……気体加圧装
置。
Claims (1)
- 【請求項１】フルモールド鋳造において、注湯後、溶湯
を気体によって加圧する方法であって、第１の圧力で溶
湯を所定時間加圧する第１工程と、この第１工程後、第
１の圧力よりも高い第２の圧力で溶湯を所定時間加圧す
る第２工程とを包含して成ることを特徴とするフルモー
ルド鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62191965A JP2543899B2 (ja) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | フルモ−ルド鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62191965A JP2543899B2 (ja) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | フルモ−ルド鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6434573A JPS6434573A (en) | 1989-02-06 |
| JP2543899B2 true JP2543899B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=16283393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62191965A Expired - Fee Related JP2543899B2 (ja) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | フルモ−ルド鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2543899B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5088544A (en) * | 1989-10-31 | 1992-02-18 | Aluminium Pechiney | Process for the lost-foam casting, under controlled pressure, of metal articles |
| CN105215273B (zh) * | 2014-05-27 | 2017-07-11 | 遵义然泰科技有限公司 | 一种凸轮的制备方法 |
| CN108213393A (zh) * | 2018-01-02 | 2018-06-29 | 繁昌县金牛机械铸造有限责任公司 | 一种高压升温砂型铸造装置 |
-
1987
- 1987-07-30 JP JP62191965A patent/JP2543899B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6434573A (en) | 1989-02-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |