JP2788736B2

JP2788736B2 - 鋳造方法

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Publication number: JP2788736B2
Application number: JP63252724A
Authority: JP
Inventors: 元小野田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-10-06
Filing date: 1988-10-06
Publication date: 1998-08-20
Anticipated expiration: 2013-08-20
Also published as: JPH0299260A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、たとえばアルミニウム合金などのように
比較的低融点の金属の鋳造に好適する鋳造方法に関す
る。

（従来の技術）鋳造は、鋳造用合金を溶解するために、重油炉、コー
クス炉、ガス炉や高周波電気炉、低周波電気炉などの各
種の溶解炉を用いている。そして、この溶融金属、つま
り流動性を有する金属を鋳型の内部に流し込み、これを
凝固させている。また、ダイカストのように金型に溶湯
をある圧力で押し込んで鋳造する方法もあるが、いずれ
にしても溶融金属を鋳型もしくは金型の内部に注入して
いる。

ところで、前述したように、溶解炉において鋳造に適
した溶融金属を作り、これを鋳型に注入するまで維持す
るためには溶解炉および溶解雰囲気の管理に複雑な技術
が必要である。また、溶融金属を鋳型や金型に注入した
のち、その溶融金属が凝固するときに発生するガスのガ
ス抜きが充分に行われず、得られた鋳物にピンホールや
巣が発生し、不良品になりやすい。

（発明が解決しようとする問題点）前述したように、従来の鋳造方法は、溶解炉によって
鋳造用合金を溶融して鋳型や金型に注入する方法であ
り、設備が大掛りとなり、また溶融金属の管理が困難で
あるとともに、ガス抜きのバラツキにより、製品の品質
にバラツキがでるという事情があった。

この発明は、前記事情に着目してなされたもので、そ
の目的とするところは、設備が簡単であり、溶融金属の
管理が不要となり、またガス抜きが充分に行なえ、製品
の品質にバラツキのない鋳造方法を提供することにあ
る。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段及び作用）この発明は、分割型からなる鋳型の空間部に複数の被
溶融金属塊を収納するとともに、同鋳型の押し湯に前記
被溶融金属塊と同材料の被溶融金属塊を収納する第１の
工程と、前記鋳型に高周波コイルを接近する第２の工程
と、前記鋳型の外部から前記被溶融金属塊を高周波コイ
ルによって誘導加熱して加熱溶融するとともに、加熱溶
融中に前記鋳型に超音波振動を付与しながら鋳型の空間
部を真空吸引し、溶融金属中のガスを真空吸引する第３
の工程とからなることを特徴とする。

（実施例）以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図において、１は鋳型である。この鋳型１はセラ
ミック材料からなる第１の型２と第２の型３とに分割さ
れ、これら型２と３との間には空間部４が設けられてい
る。また、第１の型２の上部には空間部４に連通する押
し湯５が設けられ、第２の型３にはエア抜き通路６が設
けられている。そして、このエア抜き通路６は配管７を
介して真空ポンプ８に連通しており、空間部４を真空吸
引するようになっている。したがって、空間部４の外周
に位置する第１の型２と第２の型３との合せ面には耐熱
性に優れたシール材1aが介在されている。

また、11は誘導加熱手段としての高周波コイルであ
り、前記鋳型１を囲繞できる径に形成されている。そし
て、この高周波コイル11は高周波電源12に接続されてい
るとともに、昇降可能であり、鋳型１が所定のポジショ
ンに位置したとき、高周波コイル11が下降して鋳型１を
囲繞するようになっている。

前記鋳型１は第２図乃至第５図に示すダイカストマシ
ン等に固定され、型締めおよび型開きが自動的に行なえ
るようになっている。すなわち、13はベースであり、こ
のベース13の上部には第１の支持台14と第２の支持台15
が離間して突設されている。そして、この第１の支持台
14と第２の支持台15との間には複数本のガイドロッド16
…が架設されている。そして、これらガイドロッド16…
には可動支持体17が前記第１の支持台14に対して進退自
在に軸支されていて、この可動支持体17は前記第２の支
持台15に設けられた油圧シリンダ18によって駆動される
ようになっている。さらに、前記第１の支持台14と可動
支持体17との互いに対向する面における前記ガイドロッ
ド16…相互間には型取付け部材19、20が設けられてい
る。一方の型取付け部材19は前記第１の支持台14に、他
方の型取付け部材20は前記可動支持体17にそれぞれ第５
図に示す取付け金具21と締付けボルト22によって着脱可
能に取付けられている。したがって、これら型取付け部
材19、20は可動支持台17の移動に伴って接離するように
なっており、この型取付け部材19、20の上面に前記鋳型
１が着脱可能に固定されている。すなわち、第１の支持
台14側の型取付け部材19には第１の型２が、可動支持体
17側の型取付け部材20には第２の型３が設けられてい
る。そして、第１の型２と第２の型３の分割面を型取付
け部材19、20の分割面と一致させている。そして、第１
の型２と第２の型３とは油圧シリンダ18によって駆動さ
れる可動支持体17によって型締めおよび型開き方向に移
動するようになっている。また、前記第１の型２と第２
の型３によって構成される鋳型１は円柱状をなしてい
て、前記高周波コイル11が同心的に嵌合するようになっ
ている。

また、前記型取付け部材19の内部には超音波発振機23
および超音波振動子24が内蔵されている。そして、この
超音波振動子24は前記鋳型１の底面に接触し、鋳型１を
介して内部の被溶融金属塊に超音波振動を与えることが
できるようになっている。なお、この超音波発振機23に
よる超音波振動付与手段としては鋳型１の底面から付与
することに限定されず、鋳型１の側部にホーンを当接し
て振動伝達するようにしてもよく、また鋳型１の内部に
挿入し、被溶融金属塊に直接振動を伝達するようにして
もよい。また25は突出しピンであり、これは前記可動支
持体17に固定されたエアシリンダ26によって突没するよ
うになっており、鋳造後の型開き時に突出して鋳型１か
ら鋳造品を突出すようになっている。

、前述のように構成された鋳型１を使用して鋳造する
方法について説明する。第１図（Ａ）に示すように構成
された鋳型１の空間部４に、同図（Ｂ）に示すように、
被溶融金属塊としてのアルミニウム塊27を収納する。こ
の場合、アルミニウム塊27は板状あるいはチップ状であ
り、空間部４の隙間の大きさに応じて第１の型２に挿入
するとともに、押し湯５にも同材料のアルミニウム塊27
を収納する。このように被溶融金属塊としてのアルミニ
ウム塊27…を空間部４に収納した鋳型１に対して同図
（Ｃ）に示すように高周波コイル11を下降させて鋳型１
の外周にセットする。この状態で、超音波発振機23およ
び高周波電源12にONすると、まず、高周波コイル11が変
圧機の１次側、アルミニウム塊27…が２次側となり、２
次側は短絡した１回巻のコイルとなって短絡電流が流
れ、これによって金属自体が加熱されて溶融されること
になる。溶融されて流動化したアルミニウムには同時に
超音波振動が与えられるため、アルミニウムは空間部４
の隅々まで充填され、さらに押し湯５内のアルミニウム
も溶融して空間部４に流れる。また、アルミニウムの溶
融によってガスが発生するが、このガスは真空ポンプ８
によってエア抜き孔６からガス抜きされる。

一定時間後、つまり鋳型１の内部の被溶融金属塊が溶
融したのち、超音波発振機23および高周波電源12をOFF
すると、溶融金属は凝固されて鋳物製品が得られる。そ
こで、前記高周波コイル11を上昇させて鋳型１から引き
上げ、油圧シリンダ18によって可動支持体17を後退、つ
まり第１の支持台14から離間する方向に移動させると第
１の型２と第２の型３とは分割面から開き、同時にエア
シリンダ26が作動して突出しピン25を突出させて鋳物製
品を鋳型１から突出す。

第６図および第７図はこの発明の他の実施例を示すも
ので、第６図は下部可動式で、第７図は上部可動式であ
り、前記実施例においては鋳型１を高周波コイル11によ
って囲繞するようにしたが、この実施例は、鋳型１を上
部型28と下部型29とに２分割し、上部型28の上面に偏平
渦巻き状の高周波コイル30を近接し、この高周波コイル
30に電圧を印加して鋳型１の内部のアルミニウム塊27…
を溶融するようにしたものである。つぎに、第６図に基
づいて説明するが、前述した一実施例と同一構成部分は
同一番号を付して説明を省略する。第６図において、31
は上部支持台で、32は下部支持台である。この上部支持
台31と下部支持台32は複数本のガイドロッド33…によっ
て連結されていて、これら上部支持台31と下部支持台32
との間には前記ガイドロッド33…に案内されて上下動す
る可動支持台34が設けられている。そして、前記上部支
持台31の下面には前記鋳型１を構成する上部型28が固定
され、可動支持台34の上面には下部型29が固定されてい
る。さらに、前記上部型28の上面と対向する前記上部支
持台31には開口部35が設けられ、この開口部35には偏平
渦巻き状の高周波コイル30が上部型28に近接して設けら
れている。また、前記下部型29の下部には凹陥部36が設
けられ、この凹陥部36には超音波発振機23と接続する超
音波振動子24が収納され、この超音波振動子24は下部型
29の底面に接触している。一方、前記下部支持台32には
油圧シリンダ37が固定され、このロッド38は前記可動支
持台34に連結されている。そして、この油圧シリンダ37
によって可動支持台34を昇降し、下部型29を上部型28に
対して型締めおよび型開きできるようになっている。

つぎに、第７図について説明すると、41は上部支持台
で、42は下部支持台である。この上部支持台41と下部支
持台42は複数本のガイドロッド43…によって連結されて
いて、これら上部支持台41と下部支持台42との間には前
記ガイドロッド43…に案内されて上下動する可動支持台
44が設けられている。そして、前記下部支持台42の上面
には前記鋳型１を構成する下部型29が固定され、可動支
持台44の下面には上部型28が固定されている。さらに、
前記上部型28の上面と対向する前記可動支持台44には開
口部45が設けられ、この開口部45には偏平渦巻き状の高
周波コイル30が上部型28に近接して設けられている。ま
た、前記下部型29の下部には凹陥部46が設けられ、この
凹陥部46には超音波発振機23と接続する超音波振動子24
が収納され、この超音波振動子24は下部型29の底面に接
触している。さらに、前記可動支持台44の上部には支持
ロッド47…を介して可動板48が固定され、この可動板48
は前記上部支持台41に固定して設けた油圧シリンダ49の
ロッド50に連結されている。そして、この油圧シリンダ
49によって可動支持台44を昇降し、上部型28を下部型29
に対して型締めおよび型開きできるようになっている。

また、前記実施例においては、被溶融金属塊を加熱中
に超音波振動を与えるようにしたが、超音波振動に加え
てダイカストと同様に溶融金属を押し込むようにしても
よい。

なお、前記実施例においては、鋳型１をセラミック材
料によって形成した場合について説明したが、これに限
定されず、金属材料、他の耐熱材料など適宜変更可能で
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、鋳型の空間
部に複数の被溶融金属塊を収納し、この鋳型の外部から
誘導加熱手段によって加熱溶融するとともに、超音波振
動を付与するようにしたから、従来のように溶解炉が不
要となり、設備が簡素化するとともに、ガス抜きも充分
に行なえ、ピンホールや巣のない安定した品質の鋳物製
品を得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｃ）はこの発明の第１の実施例を示す
鋳造順序を示す鋳型の縦断面図、第２図乃至第５図は同
じくダイカストマシンを示すもので、第２図は型締め時
の正面図、第３図はその平面図、第４図は型開き時の正
面図、第５図は第４図のＡ部を拡大した断面図、第６図
および第７図はこの発明の他の実施例を示す一部断面し
た正面図である。１……鋳型、４……空間部、８……真空ポンプ、24……
超音波振動子、27……アルミニウム塊（被溶融金属
塊）。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】分割型からなる鋳型の空間部に複数の被溶
融金属塊を収納するとともに、同鋳型の押し湯に前記被
溶融金属塊と同材料の被溶融金属塊を収納する第１の工
程と、前記鋳型に高周波コイルを接近する第２の工程と、前記鋳型の外部から前記被溶融金属塊を高周波コイルに
よって誘導加熱して加熱溶融するとともに、加熱溶融中
に前記鋳型に超音波振動を付与しながら鋳型の空間部を
真空吸引し、溶融金属中のガスを真空吸引する第３の工
程とからなることを特徴とする鋳造方法。