JP2600302Y2

JP2600302Y2 - グースネック加熱体

Info

Publication number: JP2600302Y2
Application number: JP1993009089U
Authority: JP
Inventors: 勝良坂井; 正勝白井
Original assignee: 坂井商事株式会社; 株式会社トオセイ
Priority date: 1993-03-05
Filing date: 1993-03-05
Publication date: 1999-10-12
Anticipated expiration: 2008-03-05
Also published as: JPH0726052U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【従来の技術及び考案が解決しようとする課題】例え
ば、Ｍｇ，Ｚｎ合金等のダイキャストには図２に示すよ
うな構造のグース１が広く用いられている。

【０００２】グース１のグース本体２の内部には中空部
が形成されている。この中空部は上部中空部３と下部中
空部４とからなり、上部中空部３はピストンの挿入部と
なり、下部中空部４は溶湯の溜まり部となる。

【０００３】また、グースのグース本体２の内部には、
湯道７と吐出口５が形成されており、湯道７の一端は下
部中空部４と連通しており、他方の端は吐出口５に連通
している。また、グース本体２には、下部中空部４と外
部とを連通する溶湯流入口６が設けられている。

【０００４】このグースは下方を溶湯１１に浸漬した状
態で用いられる。

【０００５】グース本体２の下方をるつぼ（図示せず）
内の溶湯１１に浸漬すると、グース本体２に設けられた
溶湯流入口６を介して溶湯１１は下部中空部４に流入し
そこに溶湯１１’が溜められる。この状態で上部中空部
３にピストン（図示せず）を押し込むと、下部中空部４
内の溶湯１１’は圧送され、湯道７を介して吐出口５か
らグースの外部に溶湯１１’は吐出する。

【０００６】吐出口５の先端にはノズル（図示せず）が
設けられており、吐出口５から吐出した溶湯１１’はノ
ズルを介して製品型内に送られ、ダイキャストが行われ
る。

【０００７】ところで、鋳造作業中は、グースネックは
加熱されているため溶湯は凝固することなく湯道７内を
流れるが、鋳造を停止した場合には、溶湯は凝固し、湯
道７、吐出口５には凝固した合金が残存してしまうこと
になる。従って、鋳造を再開する場合にはこの残存した
凝固合金を溶解しなければならない。

【０００８】そこで、従来は、ネック部１３の外周をガ
スバーナにより加熱して凝固金属の溶解を行っていた。

【０００９】しかし、ガスバーナによる加熱には次のよ
うな問題がある。

【００１０】環境上の問題として、・騒音をもたらす・ガスバーナの火のため環境（作業者環境）温度の上昇
をもたらす・火傷事故の原因となる・大気汚染の原因となるなどが挙げられる。

【００１１】ネック部における温度の正確な制御が困
難であり、たとえ、温度センサーを設け温度の制御を行
ったとしても、昇温・降温のレスポンスが遅いため、過
加熱あるいは加熱不足の状態をまねき、ひいては、鋳造
製造の歩留り低下をまねいてしまう。

【００１２】例えば、加熱不足の場合は溶湯の温度低下
の原因ともなり、湯回り不良をまねき欠肉製品の原因と
もなる。一方、過加熱の場合は、溶湯の温度が所定値よ
り高くなり、ひけの発生をまねいたり、あるいは結晶粒
の粗大化をおこしたりしてしまう。

【００１３】また、グースネック自体が過加熱となった
場合、グースネックの寿命が短くなるという問題もあ
る。

【００１４】最も重要な問題として、溶湯の不安定化
をまねくという問題がある。

【００１５】Ｍｇを例としてこの点を説明する。

【００１６】図２に示すように、グース１の下方は溶湯
１１に浸漬されており、るつぼ内の溶湯１１の表面には
その酸化を防止するために、例えば、ＳＦ₆ ガス１０等
で覆うとともに、遮蔽板９により、外部（大気）と溶湯
１１との遮断を図っている。さらに、遮蔽板９とグース
本体２との間の隙間１２をシールすることにより溶湯の
より一層の密閉化を図っている。

【００１７】しかし、シール本体２の外部形状は必ずし
も平坦・平滑ではなく、このシールを完全にすることは
難しく、その結果、シール部からバーナの炎が入り、さ
らにＳＦ₆ガス１０を９を貫いて溶湯の酸化をまねいて
しまう。

【００１８】なお、酸化物が発生するが、その酸化物を
除去する事は面倒なものであり、、また完全な除去は期
しがたい。従って、酸化物が不純物として溶湯中に混入
し、非金属介在物として製品中に巻き込まれてしまい不
良品の原因となってしまう。

【００１９】なお、上述した製品中への非金属介在物の
巻き込みの一因がガスバーナ加熱にあるということは本
考案者が初めて知見したものであり、本考案はかかる知
見に基づいてなされたものである。

【００２０】また、ガスバーナによる加熱では、凝固
した合金を溶解するための時間がかかり操業性が悪いと
いう問題もある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本考案の要旨は、凹部の内周面が、グースのネック部
の外周面に当接可能な形状を有する非導電性耐火材料か
らなるキャップ状体の内部に、渦巻状に巻回された誘導
コイルを埋設し、グースネックのネック部の外周に被着
可能としたことを特徴とするグースネック加熱体に存在
する。

【００２２】

【実施例】本考案の実施例を図１に基づいて以下に説明
する。

【００２３】本例におけるグースネック加熱体２０は、
凹部２４の内周面２４ａが、グース１のネック部１３の
外周面１３ａに当接可能な形状を有する非導電性耐火材
料からなるキャップ状体２１の内部に、渦巻状に巻回さ
れた誘導コイル２２を埋設し、グース１のネック部１３
の外周に被着可能となっている。なお、２３はノズルを
通すための開口である。

【００２４】以下に本実施例をより詳細に説明する。た
だ、本考案の範囲は、以下の実施例により限定されるも
のでないことはいうまでもない。

【００２５】本例では、上記グースネック加熱体２０を
次のように作製した。

【００２６】まず、グース１のネック部１３の外周面１
３ａに対応した形状の鋳型を用意し、適度の回数巻回し
た誘導コイル２２を、その両端部２６を外部に露出させ
て鋳型内に配設した。なお、本例においては、誘導コイ
ル２２は、耐熱絶縁チューブ２６を銅パイプ２７に被覆
して構成した。もちろん銅パイプに限らず例えば超耐熱
電線でもよいことはいうまでもない。また、誘導コイル
２２の巻数、巻方は、特に限定されず、より効率的にグ
ース１のネック部近傍を加熱・昇温し得るようにグース
の大きさ、形状等により適宜決定すればよい。なお、誘
導コイル２２の巻方としては、例えば、最初、誘導コイ
ルを蚊取線香状に渦巻状にし、ついで、中心線を折り曲
げ線として、図１（ｂ）に示すように曲げ加工すること
により、ネック部のほぼ外周全体を巻回するようにして
もよい。なお、図１（ｂ）はグースのネック部を正面か
ら見た図である。

【００２７】次いで、この型内に非導電性耐火材料を充
填した。非導電性耐火材料としては、例えば、アルミナ
質あるいはシリカ質のコイルセメントを用いればよく、
本例ではアルミナ質コイルセメントを用いた。なお、キ
ャップ状体２１の内周面２４ａ側には、耐熱性等を目的
として、例えば、セラミックファイバー、マイカなどに
よる熱絶縁層２５を設けておくことが好ましく、本例に
おいてもセラミックファイバーからなる熱絶縁層２５を
設けた。

【００２８】非導電性耐火材料が固化した時点で型バラ
シを行い、型バラシ後、乾燥を行うことにより水分を蒸
発させてグースネック加熱体２０を作製した。

【００２９】一方、グースとしては図２に示す構造のも
のを用いた。ＤＩＮ１２８８６とし、ネック部１３の外
径約１４０ｍｍφ、開口５の内径６５ｍｍφ、ネック部
１３のＲ１００ｍｍとした。このグース１は、Ｍｇ合金
のダイキャストに一旦使用したものであり、その湯道７
には凝固したＭｇ合金が残存している。

【００３０】前記したようにして作製したグースネック
加熱体２０をグース１のネック部１３にかぶせるように
して被着せしめ、グースネック加熱体２０を被着したグ
ースを図２に示すようにしてＭｇ溶湯中に設置した。

【００３１】キャップ状体２１の外部に露出せしめた誘
導コイルの両端部２８はインバータに接続し、１０ＫＷ
の電力を誘導コイルへ入力した。なお、グースのネック
部に温度センサーを設け、その温度センサーからの信号
により電力の入力量の制御を行った。

【００３２】また、銅パイプ２７の内部には冷却水とし
て純水を３ｌ／分供給した。

【００３３】安全を考慮し、吸引ポンプにて、負圧力水
を使用している。

【００３４】誘導コイルへの電力入力後、図３に示す位
置の各点に設けた熱電対により、該各点における温度分
布の測定を経時的に行った。その測定結果を図３に併せ
て示す。

【００３５】図３に示すように、凝固合金が残存する測
定点３２においては、約１．５時間で、凝固合金を溶解
し、かつ、ダイキャストを行うに十分な温度まで上昇し
た。この時間は、ガスバーナによる加熱の場合の約半分
の時間である。

【００３６】また、鋳造可能温度到達後において、温度
のバラツキはガスバーナの場合よりはるかに少なかっ
た。

【００３７】次にダイキャストを行った。

【００３８】ダイキャスト途中においてドロス量を観測
したところドロス量は、ガスバーナの場合に比べ半分以
下であった。

【００３９】また、ダイキャスト製品を、Ｘ線により検
査するとともに、切断後顕微鏡により検査したところ、
非金属介在物は、ガスバーナを使用した場合に比べ激減
していた。

【００４０】また、引巣、欠肉等の発生もガスバーナを
使用した場合に比べ激減した。さらに、結晶粒度も安定
した大きさのものが得られ、機械的特性も安定したもの
であった。

【００４１】

【考案の効果】本考案によれば以下のもろもろの効果が
得られる。

【００４２】環境汚染がない。

【００４３】製品歩留まりを向上させることができる。

【００４４】鋳造の作業性の向上を図ることができる。

【００４５】自動化が容易にできる。

【００４６】溶湯中のドロスの量を低減させることがで
き、ドロス除去作業の回数をへらすことができる。

【００４７】なお、本考案は、Ｍｇ合金の鋳造において
最も顕著な効果が認められるが、他の合金の鋳造におい
ても適用可能である。例えば、Ａｌ合金、Ｚｎ合金の鋳
造についても適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係るグースネック加熱体を示
す断面図である。

【図２】グースネックの一例を示す概念断面図である。

【図３】実施例における温度分布状態を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１グースネック、２本体、３上部中空部、４下部中空部、５吐出口、６溶湯流入口、７湯道、９遮蔽板、１０ＳＦ₆ ガス、１１，１１’ 溶湯、１２隙間、１３ネック部、１３ａ外周面、２１キャップ状体、２２誘導コイル、２３開口、２４凹部、２４ａ内周面、２５熱絶縁層、２６耐熱絶縁チューブ、２７銅パイプ２８誘導コイル端部、３１，３２，３３，３４，３５測定点。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−62847（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−112053（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 17/02 B22D 17/20

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】凹部の内周面がグースネック部の外周面
に当接可能な形状を有する非導電性耐火材料からなるキ
ャップ状体の内部に、渦巻状に巻回された誘導コイルを
埋設し、グースネックのネック部の外周に被着可能とし
たことを特徴とするグースネック加熱体。
【請求項２】前記キャップ状体の内周面には熱絶縁層
を設けたことを特徴とする請求項１記載のグースネック
加熱体。