JP2974517B2 - 金属のレビテーション溶解によるロストワックス精密鋳造方法およびロストワックス精密鋳造装置 - Google Patents
金属のレビテーション溶解によるロストワックス精密鋳造方法およびロストワックス精密鋳造装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高融点金属の精密鋳造
に適するレビテーション溶解によるロストワックス精密
鋳造方法およびロストワックス精密鋳造装置に係わり、
とくに、鉄系，チタン系等の高融点金属を素材とするロ
ストワックス精密鋳造品の湯回り不良，ブローホール等
の鋳造欠陥を防止するのに好適な金属の精密鋳造方法お
よび精密鋳造装置に関するものである。
に適するレビテーション溶解によるロストワックス精密
鋳造方法およびロストワックス精密鋳造装置に係わり、
とくに、鉄系，チタン系等の高融点金属を素材とするロ
ストワックス精密鋳造品の湯回り不良，ブローホール等
の鋳造欠陥を防止するのに好適な金属の精密鋳造方法お
よび精密鋳造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属の精密鋳造方法は、ロストワックス
法，フルモールド法，シェルモールド法等々の各種の方
法があるが、精密鋳造品には、ブローホール，湯回り不
良，引け巣等の鋳造欠陥を発生することがある。そし
て、とくに、チタン鋳物を鋳造するときのような高融点
で流動性の比較的悪いチタン合金溶湯を用いて鋳造する
場合や、鉄基あるいはニッケル基合金溶湯を用いて鋳造
するときであっても薄肉で複雑形状の精密鋳造品を鋳造
する場合には、湯回り不良を生ずることがある。
法，フルモールド法，シェルモールド法等々の各種の方
法があるが、精密鋳造品には、ブローホール，湯回り不
良，引け巣等の鋳造欠陥を発生することがある。そし
て、とくに、チタン鋳物を鋳造するときのような高融点
で流動性の比較的悪いチタン合金溶湯を用いて鋳造する
場合や、鉄基あるいはニッケル基合金溶湯を用いて鋳造
するときであっても薄肉で複雑形状の精密鋳造品を鋳造
する場合には、湯回り不良を生ずることがある。
【０００３】そこで、このような湯回り不良を改善する
ためには、鋳型内になるべく速やかに溶湯を吸引充填す
ることが望ましく、金属溶解るつぼ内の溶湯を耐火物製
スノートを通して鋳型内に吸引充填しようとすることも
良く行われている（例えば、特開平４−４１０６２号公
報に記載の通気性の金属製鋳型を用いた鋳造方法および
鋳造装置では、耐火物製スノートとして黒鉛製スノート
を用いることが開示されている）。
ためには、鋳型内になるべく速やかに溶湯を吸引充填す
ることが望ましく、金属溶解るつぼ内の溶湯を耐火物製
スノートを通して鋳型内に吸引充填しようとすることも
良く行われている（例えば、特開平４−４１０６２号公
報に記載の通気性の金属製鋳型を用いた鋳造方法および
鋳造装置では、耐火物製スノートとして黒鉛製スノート
を用いることが開示されている）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな金属の精密鋳造方法において、鋳型内になるべく速
やかに溶湯を吸引充填することができるようにするため
に、吸引力をさらに増大しようとした場合に、溶湯の導
入手段として用いる耐火物製スノートからのガスの巻き
込みが発生しやすくなり、この巻き込みガスが溶湯内に
混入することによって、ブローホール欠陥の発生を助長
することになりやすくなるという問題点があった。
うな金属の精密鋳造方法において、鋳型内になるべく速
やかに溶湯を吸引充填することができるようにするため
に、吸引力をさらに増大しようとした場合に、溶湯の導
入手段として用いる耐火物製スノートからのガスの巻き
込みが発生しやすくなり、この巻き込みガスが溶湯内に
混入することによって、ブローホール欠陥の発生を助長
することになりやすくなるという問題点があった。
【０００５】そして、従来の耐火物製スノートでは、シ
ャモット，ムライト系の耐火物や、黒鉛系の耐火物（例
えば、特開平４−４１０６２号公報第（３）頁下段右欄
第１２行〜第１３行）を使用しているが、これらの耐火
物では通気度を皆無のものにすることが困難であり、吸
引力の増大とともに耐火物製スノートからのガスの巻き
込み量が増大し、その結果ブローホール欠陥の発生が顕
著になるという問題点があった。したがって、このよう
な問題点を解決することが課題となっていた。
ャモット，ムライト系の耐火物や、黒鉛系の耐火物（例
えば、特開平４−４１０６２号公報第（３）頁下段右欄
第１２行〜第１３行）を使用しているが、これらの耐火
物では通気度を皆無のものにすることが困難であり、吸
引力の増大とともに耐火物製スノートからのガスの巻き
込み量が増大し、その結果ブローホール欠陥の発生が顕
著になるという問題点があった。したがって、このよう
な問題点を解決することが課題となっていた。
【０００６】
【発明の目的】本発明は、このような従来の課題にかん
がみてなされたものであって、とくに鉄系，チタン系等
の高融点金属の溶湯を保持する金属溶解るつぼからガス
の差圧により高融点金属のレビテーション溶解による溶
湯を通気性ロストワックス精密鋳造鋳型内に吸引して鋳
造するに際し、吸引力をさらに増大させて湯回り不良を
改善し、より高精度なロストワックス精密鋳造品を得よ
うとしたときでも、スノート部からのガスの巻き込みが
なく、ブローホール欠陥の発生が増大することがないよ
うにして、より高精度かつ高品質な高融点金属のロスト
ワックス精密鋳造品を得ることができるようにすること
を目的としている。
がみてなされたものであって、とくに鉄系，チタン系等
の高融点金属の溶湯を保持する金属溶解るつぼからガス
の差圧により高融点金属のレビテーション溶解による溶
湯を通気性ロストワックス精密鋳造鋳型内に吸引して鋳
造するに際し、吸引力をさらに増大させて湯回り不良を
改善し、より高精度なロストワックス精密鋳造品を得よ
うとしたときでも、スノート部からのガスの巻き込みが
なく、ブローホール欠陥の発生が増大することがないよ
うにして、より高精度かつ高品質な高融点金属のロスト
ワックス精密鋳造品を得ることができるようにすること
を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる金属のレ
ビテーション溶解によるロストワックス精密鋳造方法
は、鉄系，チタン系等の高融点金属の溶湯を保持する高
融点金属溶解るつぼの内部で鉄系，チタン系等の高融点
金属を誘導加熱によりレビテーション溶解して高融点金
属の溶湯とし、高融点金属溶解るつぼの内部でのガス圧
力と、前記高融点金属溶解るつぼの上方に配設した通気
性ロストワックス精密鋳造鋳型の外部でのガス圧力との
差圧により高融点金属の溶湯を通気性ロストワックス精
密鋳造鋳型の内部に吸引して鋳造するに際し、通気性ロ
ストワックス精密鋳造鋳型の下部に鋼管製等の非通気性
の金属製スノートを設けて通気性ロストワックス精密鋳
造鋳型の内部と連通し、前記非通気性の金属製スノート
を設けた通気性ロストワックス精密鋳造鋳型と高融点金
属溶解るつぼとを接近させて前記非通気性の金属製スノ
ートの下端部分を高融点金属の溶湯に浸漬し、高融点金
属溶解るつぼの内部でのガス圧力を通気性ロストワック
ス精密鋳造鋳型の外部でのガス圧力よりも高めて、高融
点金属溶解るつぼ内にある高融点金属の溶湯を前記非通
気性の金属製スノートを通して通気性ロストワックス精
密鋳造鋳型の内部に短時間吸引充填して鋳造するように
したことを特徴としており、実施態様においては、吸引
充填完了後数秒ないしは数十秒間誘導加熱を続行し、非
通気性の金属製スノートの内部にある高融点金属の溶湯
を凝固させずに押湯として作用させるようにしたことを
特徴としている。
ビテーション溶解によるロストワックス精密鋳造方法
は、鉄系，チタン系等の高融点金属の溶湯を保持する高
融点金属溶解るつぼの内部で鉄系，チタン系等の高融点
金属を誘導加熱によりレビテーション溶解して高融点金
属の溶湯とし、高融点金属溶解るつぼの内部でのガス圧
力と、前記高融点金属溶解るつぼの上方に配設した通気
性ロストワックス精密鋳造鋳型の外部でのガス圧力との
差圧により高融点金属の溶湯を通気性ロストワックス精
密鋳造鋳型の内部に吸引して鋳造するに際し、通気性ロ
ストワックス精密鋳造鋳型の下部に鋼管製等の非通気性
の金属製スノートを設けて通気性ロストワックス精密鋳
造鋳型の内部と連通し、前記非通気性の金属製スノート
を設けた通気性ロストワックス精密鋳造鋳型と高融点金
属溶解るつぼとを接近させて前記非通気性の金属製スノ
ートの下端部分を高融点金属の溶湯に浸漬し、高融点金
属溶解るつぼの内部でのガス圧力を通気性ロストワック
ス精密鋳造鋳型の外部でのガス圧力よりも高めて、高融
点金属溶解るつぼ内にある高融点金属の溶湯を前記非通
気性の金属製スノートを通して通気性ロストワックス精
密鋳造鋳型の内部に短時間吸引充填して鋳造するように
したことを特徴としており、実施態様においては、吸引
充填完了後数秒ないしは数十秒間誘導加熱を続行し、非
通気性の金属製スノートの内部にある高融点金属の溶湯
を凝固させずに押湯として作用させるようにしたことを
特徴としている。
【０００８】また、本発明に係わる金属のレビテーショ
ン溶解によるロストワックス精密鋳造装置は、鉄系，チ
タン系等の高融点金属を誘導加熱によりレビテーション
溶解して高融点金属の溶湯とする誘導加熱コイルと、前
記高融点金属の溶湯を保持する高融点金属溶解るつぼ
と、前記高融点金属溶解るつぼとの間で相対的に接近・
離間可能とした通気性ロストワックス精密鋳造鋳型と、
前記通気性ロストワックス精密鋳造鋳型の下部に設けら
れてロストワックス精密鋳造鋳型の内部と連通する鋼管
製等の非通気性の金属製スノートを備え、高融点金属溶
解るつぼの内部でのガス圧力と通気性ロストワックス精
密鋳造鋳型の外部でのガス圧力との差圧により前記高融
点金属溶解るつぼ内にある高融点金属の溶湯を前記非通
気性の金属製スノートを通して前記通気性ロストワック
ス精密鋳造鋳型の内部に短時間吸引充填可能とした構成
としたことを特徴としており、実施態様においては、鋼
管製等の非通気性の金属製スノートを通気性ロストワッ
クス精密鋳造鋳型の下部において着脱可能に設けた構成
とし、同じく、実施態様においては、鋼管製等の非通気
性の金属製スノートの材質を鉄系，チタン系等の高融点
金属の溶湯の材質に合わせて選定する構成としたことを
特徴としている。
ン溶解によるロストワックス精密鋳造装置は、鉄系，チ
タン系等の高融点金属を誘導加熱によりレビテーション
溶解して高融点金属の溶湯とする誘導加熱コイルと、前
記高融点金属の溶湯を保持する高融点金属溶解るつぼ
と、前記高融点金属溶解るつぼとの間で相対的に接近・
離間可能とした通気性ロストワックス精密鋳造鋳型と、
前記通気性ロストワックス精密鋳造鋳型の下部に設けら
れてロストワックス精密鋳造鋳型の内部と連通する鋼管
製等の非通気性の金属製スノートを備え、高融点金属溶
解るつぼの内部でのガス圧力と通気性ロストワックス精
密鋳造鋳型の外部でのガス圧力との差圧により前記高融
点金属溶解るつぼ内にある高融点金属の溶湯を前記非通
気性の金属製スノートを通して前記通気性ロストワック
ス精密鋳造鋳型の内部に短時間吸引充填可能とした構成
としたことを特徴としており、実施態様においては、鋼
管製等の非通気性の金属製スノートを通気性ロストワッ
クス精密鋳造鋳型の下部において着脱可能に設けた構成
とし、同じく、実施態様においては、鋼管製等の非通気
性の金属製スノートの材質を鉄系，チタン系等の高融点
金属の溶湯の材質に合わせて選定する構成としたことを
特徴としている。
【０００９】
【発明の作用】本発明に係わる金属のレビテーション溶
解によるロストワックス精密鋳造方法およびロストワッ
クス精密鋳造装置では、とくに、鉄系，チタン系等の高
融点金属をレビテーション溶解により高融点金属溶解る
つぼの壁面に高融点金属の溶湯がほんど接触しない非接
触溶解となるようにして非汚染で高融点金属の溶湯を得
たのち、この高融点金属の溶湯を保持する高融点金属溶
解るつぼからガスの差圧により高融点金属の溶湯を鋼管
製等の非通気性の金属製スノートを通して通気性ロスト
ワックス精密鋳造鋳型の内部に短時間吸引充填して鋳造
することとしているので、例えば、薄肉ないしは複雑形
状のロストワックス鋳造品を鋳造する場合において湯回
り不良をより一層改善するために、高融点金属の溶湯に
対する吸引力をさらに増大させたときでも、スノート部
からのガスの巻き込みが生じないので、鋳造品にブロー
ホール欠陥が発生しがたいものとなって、薄肉ないしは
複雑形状のロストワックス精密鋳造品の鋳造欠陥が防止
され、高融点金属を素材とする高精度・高品質の精密鋳
造品が得られることとなる。
解によるロストワックス精密鋳造方法およびロストワッ
クス精密鋳造装置では、とくに、鉄系，チタン系等の高
融点金属をレビテーション溶解により高融点金属溶解る
つぼの壁面に高融点金属の溶湯がほんど接触しない非接
触溶解となるようにして非汚染で高融点金属の溶湯を得
たのち、この高融点金属の溶湯を保持する高融点金属溶
解るつぼからガスの差圧により高融点金属の溶湯を鋼管
製等の非通気性の金属製スノートを通して通気性ロスト
ワックス精密鋳造鋳型の内部に短時間吸引充填して鋳造
することとしているので、例えば、薄肉ないしは複雑形
状のロストワックス鋳造品を鋳造する場合において湯回
り不良をより一層改善するために、高融点金属の溶湯に
対する吸引力をさらに増大させたときでも、スノート部
からのガスの巻き込みが生じないので、鋳造品にブロー
ホール欠陥が発生しがたいものとなって、薄肉ないしは
複雑形状のロストワックス精密鋳造品の鋳造欠陥が防止
され、高融点金属を素材とする高精度・高品質の精密鋳
造品が得られることとなる。
【００１０】また、非通気性の金属製スノートの融点が
高融点金属の融点よりも低い場合であっても、短時間吸
引充填して鋳造することとしているので、非通気性の金
属製スノートによる高融点金属の汚染は回避されること
となる。
高融点金属の融点よりも低い場合であっても、短時間吸
引充填して鋳造することとしているので、非通気性の金
属製スノートによる高融点金属の汚染は回避されること
となる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明に係わる金属のレビテーション
溶解によるロストワックス精密鋳造方法の実施に使用し
たロストワックス精密鋳造装置の一実施例を示すもので
あって、この金属のレビテーション溶解によるロストワ
ックス精密鋳造装置１は、その下方部分に、図２にも示
しているように、絶縁体２により相互に絶縁状態にして
円環状に配置された複数の水冷銅製セグメント３ａ・・
・３ｈよりなる磁気集中体３が設置してあり、各水冷銅
製セグメント３ａ・・・３ｈには冷却水通路４が設けて
あって、図１の矢印Ｗ１方向より流入した冷却水が冷却
水通路４を流れたのち矢印Ｗ２方向に流出するようにし
てある。
溶解によるロストワックス精密鋳造方法の実施に使用し
たロストワックス精密鋳造装置の一実施例を示すもので
あって、この金属のレビテーション溶解によるロストワ
ックス精密鋳造装置１は、その下方部分に、図２にも示
しているように、絶縁体２により相互に絶縁状態にして
円環状に配置された複数の水冷銅製セグメント３ａ・・
・３ｈよりなる磁気集中体３が設置してあり、各水冷銅
製セグメント３ａ・・・３ｈには冷却水通路４が設けて
あって、図１の矢印Ｗ１方向より流入した冷却水が冷却
水通路４を流れたのち矢印Ｗ２方向に流出するようにし
てある。
【００１２】また、この磁気集中体３の外側には誘導加
熱コイル５が配設してあって、前記水冷銅製セグメント
３ａ・・・３ｈよりなる磁気集中体３と誘導加熱コイル
５とによって金属溶解るつぼ６が形成されるようになっ
ており、この金属溶解るつぼ６によってコールド クル
ーシブル レビテーション メルティングが可能となる
ようにしてある。
熱コイル５が配設してあって、前記水冷銅製セグメント
３ａ・・・３ｈよりなる磁気集中体３と誘導加熱コイル
５とによって金属溶解るつぼ６が形成されるようになっ
ており、この金属溶解るつぼ６によってコールド クル
ーシブル レビテーション メルティングが可能となる
ようにしてある。
【００１３】そして、磁気集中体３の下部側には、耐火
物ブロック８が設置してあって、溶解用高融点金属母材
１０を保持することができるようにしている。
物ブロック８が設置してあって、溶解用高融点金属母材
１０を保持することができるようにしている。
【００１４】一方、磁気集中体３の上端側には、定盤１
１を介して竪型スリーブ１２が設けてあり、この竪型ス
リーブ１２には図示しない不活性ガス導入管が接続して
あると共に、この竪型スリーブ１２の内部には鋳型チャ
ンバー１４が昇降可能に設けてあって、この鋳型チャン
バー１４の内部には通気性ロストワックス精密鋳造鋳型
１５が設置されるようになっている。
１を介して竪型スリーブ１２が設けてあり、この竪型ス
リーブ１２には図示しない不活性ガス導入管が接続して
あると共に、この竪型スリーブ１２の内部には鋳型チャ
ンバー１４が昇降可能に設けてあって、この鋳型チャン
バー１４の内部には通気性ロストワックス精密鋳造鋳型
１５が設置されるようになっている。
【００１５】この通気性ロストワックス精密鋳造鋳型１
５の内部に形成された鋳型キャビティ１５ａには、湯道
１５ｂが連通させてあり、この湯道１５ｂには鋼管等の
非通 気性の金属製スノート１７が接続してある。
５の内部に形成された鋳型キャビティ１５ａには、湯道
１５ｂが連通させてあり、この湯道１５ｂには鋼管等の
非通 気性の金属製スノート１７が接続してある。
【００１６】この場合、非通気性の金属製スノート１７
の上端側を上広がりの円錐形状に形成し、この円錐形状
部１７ａの下面側を前記鋳型チャンバー１４の底部に形
成した上広がりの円錐形状部１４ａに載置すると共に、
非通気性の金属製スノート１７の円錐形状部１７ａの上
面側に通気性ロストワックス精密鋳造鋳型１５の底部に
形成した円錐形状部１５ｃを載置し、このような構造と
することによって、非通気性の金属製スノート１７を通
気性ロストワックス精密鋳造鋳型１５に対して着脱可能
としている。
の上端側を上広がりの円錐形状に形成し、この円錐形状
部１７ａの下面側を前記鋳型チャンバー１４の底部に形
成した上広がりの円錐形状部１４ａに載置すると共に、
非通気性の金属製スノート１７の円錐形状部１７ａの上
面側に通気性ロストワックス精密鋳造鋳型１５の底部に
形成した円錐形状部１５ｃを載置し、このような構造と
することによって、非通気性の金属製スノート１７を通
気性ロストワックス精密鋳造鋳型１５に対して着脱可能
としている。
【００１７】さらに、通気性ロストワックス精密鋳造鋳
型１５は、天板１８を貫通させた鋳型押え１９により支
持されていると共に、前記天板１８に設けたガス吸引口
２１から吸引排気することによって、鋳型チャンバー１
４および鋳型１５の内部を減圧することができるように
なっている。
型１５は、天板１８を貫通させた鋳型押え１９により支
持されていると共に、前記天板１８に設けたガス吸引口
２１から吸引排気することによって、鋳型チャンバー１
４および鋳型１５の内部を減圧することができるように
なっている。
【００１８】このような金属のレビテーション溶解によ
るロストワックス精密鋳造装置１によって高融点金属の
ロストワックス精密鋳造品を製造するに際しては、金属
溶解るつぼ６を構成する水冷磁気集中体３の中に溶解用
高融点金属母材１０を装入し、また、底部に非通気性の
金属製スノート１７を置いたのち所定の温度に加熱した
通気性ロストワックス精密鋳造鋳型１５を設置して非通
気性の金属製スノート１７を固定し、この非通気性の金
属製スノート１７と通気性ロストワックス精密鋳造鋳型
１５との接続部はあらかじめ鋳型１５と一体造型した耐
火物にてすり合わせを行った鋳型チャンバー１４を竪型
スリーブ１２の上方にセットした後、誘導加熱コイル５
への通電を開始する。
るロストワックス精密鋳造装置１によって高融点金属の
ロストワックス精密鋳造品を製造するに際しては、金属
溶解るつぼ６を構成する水冷磁気集中体３の中に溶解用
高融点金属母材１０を装入し、また、底部に非通気性の
金属製スノート１７を置いたのち所定の温度に加熱した
通気性ロストワックス精密鋳造鋳型１５を設置して非通
気性の金属製スノート１７を固定し、この非通気性の金
属製スノート１７と通気性ロストワックス精密鋳造鋳型
１５との接続部はあらかじめ鋳型１５と一体造型した耐
火物にてすり合わせを行った鋳型チャンバー１４を竪型
スリーブ１２の上方にセットした後、誘導加熱コイル５
への通電を開始する。
【００１９】この実施例で用いた金属のレビテーション
溶解によるロストワックス精密鋳造装置１では、誘導加
熱コイル５の内側に磁気集中体３を配設してコールド
クルーシブル レビテーション メルティングを行うこ
とができるようにした金属溶解るつぼ６を用いているこ
とから、図２にも示すように、誘導加熱コイル５のコイ
ル電流Ｉｃによる誘導加熱によって水冷銅製磁気集中体
３の内側に渦電流Ｉｓが形成され、この交番電流である
渦電流によって溶解用高融点金属母材１０に表皮電流Ｉ
ｆを誘起して溶解することにより、高融点金属の溶湯２
０を得る。
溶解によるロストワックス精密鋳造装置１では、誘導加
熱コイル５の内側に磁気集中体３を配設してコールド
クルーシブル レビテーション メルティングを行うこ
とができるようにした金属溶解るつぼ６を用いているこ
とから、図２にも示すように、誘導加熱コイル５のコイ
ル電流Ｉｃによる誘導加熱によって水冷銅製磁気集中体
３の内側に渦電流Ｉｓが形成され、この交番電流である
渦電流によって溶解用高融点金属母材１０に表皮電流Ｉ
ｆを誘起して溶解することにより、高融点金属の溶湯２
０を得る。
【００２０】このとき、水冷銅製磁気集中体３と高融点
金属の溶湯２０の表面にお互いに位相が反対である電流
の反発を生じることによって、前記高融点金属の溶湯２
０は水冷銅製磁気集中体（すなわち、るつぼ）３の内面
から少し離れてギャップが形成されるいわゆる非接触溶
解が可能となる。
金属の溶湯２０の表面にお互いに位相が反対である電流
の反発を生じることによって、前記高融点金属の溶湯２
０は水冷銅製磁気集中体（すなわち、るつぼ）３の内面
から少し離れてギャップが形成されるいわゆる非接触溶
解が可能となる。
【００２１】この状態において、鋳型チャンバー１４を
降下させて、通気性ロストワックス精密鋳造鋳型１５お
よび非通気性の金属製スノート１７を降下させ、非通気
性の金属製スノート１７の下端部分を高融点金属の溶湯
２０中に浸漬する。
降下させて、通気性ロストワックス精密鋳造鋳型１５お
よび非通気性の金属製スノート１７を降下させ、非通気
性の金属製スノート１７の下端部分を高融点金属の溶湯
２０中に浸漬する。
【００２２】この非通気性の金属製スノート１７の下端
部分が高融点金属の溶湯２０中に浸漬した状態におい
て、溶解空間６ａと鋳型キャビティ１５ａとの間での連
通状態が断たれ、溶解空間６ａへの不活性ガスの導入
と、鋳型チャンバー１４の減圧吸引とによって、高融点
金属溶解るつぼ６の内部でのガス圧力と通気性ロストワ
ックス精密鋳造鋳型１５の外部でのガス圧力とに差を生
じ、このガスの差圧によって、高融点金属溶解るつぼ６
内の高融点金属の溶湯２０が非通気性の金属製スノート
１７を通して通気性ロストワックス精密鋳造鋳型１５の
鋳型キャビティ１５ａ内に短時間吸引充填される。この
とき、吸引完了後数秒ないしは数十秒間誘導加熱を続け
ることで、非通気性の金属製スノート１７の内部にある
高融点金属の溶湯２０は凝固することなく押湯としては
たらくものとすることができる。
部分が高融点金属の溶湯２０中に浸漬した状態におい
て、溶解空間６ａと鋳型キャビティ１５ａとの間での連
通状態が断たれ、溶解空間６ａへの不活性ガスの導入
と、鋳型チャンバー１４の減圧吸引とによって、高融点
金属溶解るつぼ６の内部でのガス圧力と通気性ロストワ
ックス精密鋳造鋳型１５の外部でのガス圧力とに差を生
じ、このガスの差圧によって、高融点金属溶解るつぼ６
内の高融点金属の溶湯２０が非通気性の金属製スノート
１７を通して通気性ロストワックス精密鋳造鋳型１５の
鋳型キャビティ１５ａ内に短時間吸引充填される。この
とき、吸引完了後数秒ないしは数十秒間誘導加熱を続け
ることで、非通気性の金属製スノート１７の内部にある
高融点金属の溶湯２０は凝固することなく押湯としては
たらくものとすることができる。
【００２３】この実施例においては、溶解用高融点金属
母材１０として、Ｔｉ−３３％Ａｌ合金を用い、溶解重
量は６００ｇとした。また、非通気性の金属製スノート
１７には、圧力配管用鋼管を使用して、ロストワックス
精密鋳造品としてホットホイールの鋳造を行った。
母材１０として、Ｔｉ−３３％Ａｌ合金を用い、溶解重
量は６００ｇとした。また、非通気性の金属製スノート
１７には、圧力配管用鋼管を使用して、ロストワックス
精密鋳造品としてホットホイールの鋳造を行った。
【００２４】また、比較のために、従来の技術において
説明したものと同様の黒鉛製スノート（１７）を用いて
同じくＴｉ−３３％Ａｌ合金溶湯によりホットホイール
の鋳造を行った。そして、ホットホイールの良品率を調
べた結果を表１に示す。
説明したものと同様の黒鉛製スノート（１７）を用いて
同じくＴｉ−３３％Ａｌ合金溶湯によりホットホイール
の鋳造を行った。そして、ホットホイールの良品率を調
べた結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】表１に示すように、非通気性の金属製（鉄
製）スノートを採用することによって、ブローホールの
良品率は０％から８７％に上昇した。
製）スノートを採用することによって、ブローホールの
良品率は０％から８７％に上昇した。
【００２７】また、非通気性の金属製スノートとして圧
力配管用鋼管を使用したことによるＴｉ合金への汚染の
影響を調べたところ、表２に示す結果であった。
力配管用鋼管を使用したことによるＴｉ合金への汚染の
影響を調べたところ、表２に示す結果であった。
【００２８】
【表２】
【００２９】非通気性の金属製スノート１７として圧力
配管用鋼管を使用している本実施例においては、Ｔｉ−
３３％Ａｌ合金溶湯の融点に比べて、非通気性の金属製
スノート１７の融点の方が低いのであるが、短時間の浸
漬，吸引，引き抜きによって、表２に示すように、非通
気性の金属製スノート１７からの汚染の心配がないこと
が認められ、著しく安価な鉄製のスノートを使用するこ
とが可能であった。
配管用鋼管を使用している本実施例においては、Ｔｉ−
３３％Ａｌ合金溶湯の融点に比べて、非通気性の金属製
スノート１７の融点の方が低いのであるが、短時間の浸
漬，吸引，引き抜きによって、表２に示すように、非通
気性の金属製スノート１７からの汚染の心配がないこと
が認められ、著しく安価な鉄製のスノートを使用するこ
とが可能であった。
【００３０】
【発明の効果】本発明に係わる金属のレビテーション溶
解によるロストワックス精密鋳造方法およびロストワッ
クス精密鋳造装置によれば、鉄系，チタン系等の高融点
金属の溶湯を保持する高融点金属溶解るつぼの内部で鉄
系，チタン系等の高融点金属を誘導加熱によりレビテー
ション溶解して高融点金属の溶湯とし、高融点金属溶解
るつぼの内部でのガス圧力と、前記高融点金属溶解るつ
ぼの上方に配設した通気性ロストワックス精密鋳造鋳型
の外部でのガス圧力との差圧により高融点金属の溶湯を
通気性ロストワックス精密鋳造鋳型の内部に吸引して鋳
造するに際し、高融点金属をレビテーション溶解により
非接触溶解することが可能となって高融点金属の溶湯が
るつぼとの接触で汚染するのを防止することが可能であ
ると共に、吸引力をさらに増大させて湯回り不良を改善
し、より高精度の高融点金属のロストワックス精密鋳造
品を得ようとしたときでも、スノート部からのガスの巻
き込みがなく、ブローホール欠陥の発生が伴わないこと
となって、より高精度・高品質のロストワックス精密鋳
造品を得ることが可能になり、非通気性の金属製スノー
トの融点が高融点金属の融点よりも低いときであって
も、例えば、チタン系金属（融点は約１６８０℃）の溶
湯の鋳造に際して鋼管（融点は約１５５０℃）製の非通
気性の金属製スノートを用いたときでも、短時間の浸
漬，吸引，引き抜きを行うことによって、非通気性の金
属製スノートからの高融点金属の溶湯への汚染を防止す
ることができ、著しく安価な鉄鋼材料製のスノートを使
用することも可能であるという著大なる効果がもたらさ
れる。
解によるロストワックス精密鋳造方法およびロストワッ
クス精密鋳造装置によれば、鉄系，チタン系等の高融点
金属の溶湯を保持する高融点金属溶解るつぼの内部で鉄
系，チタン系等の高融点金属を誘導加熱によりレビテー
ション溶解して高融点金属の溶湯とし、高融点金属溶解
るつぼの内部でのガス圧力と、前記高融点金属溶解るつ
ぼの上方に配設した通気性ロストワックス精密鋳造鋳型
の外部でのガス圧力との差圧により高融点金属の溶湯を
通気性ロストワックス精密鋳造鋳型の内部に吸引して鋳
造するに際し、高融点金属をレビテーション溶解により
非接触溶解することが可能となって高融点金属の溶湯が
るつぼとの接触で汚染するのを防止することが可能であ
ると共に、吸引力をさらに増大させて湯回り不良を改善
し、より高精度の高融点金属のロストワックス精密鋳造
品を得ようとしたときでも、スノート部からのガスの巻
き込みがなく、ブローホール欠陥の発生が伴わないこと
となって、より高精度・高品質のロストワックス精密鋳
造品を得ることが可能になり、非通気性の金属製スノー
トの融点が高融点金属の融点よりも低いときであって
も、例えば、チタン系金属（融点は約１６８０℃）の溶
湯の鋳造に際して鋼管（融点は約１５５０℃）製の非通
気性の金属製スノートを用いたときでも、短時間の浸
漬，吸引，引き抜きを行うことによって、非通気性の金
属製スノートからの高融点金属の溶湯への汚染を防止す
ることができ、著しく安価な鉄鋼材料製のスノートを使
用することも可能であるという著大なる効果がもたらさ
れる。
【図１】本発明に係わる金属のレビテーション溶解によ
るロストワックス精密鋳造方法の実施に用いたロストワ
ックス精密鋳造装置の実施例を示す縦断面説明図であ
る。
るロストワックス精密鋳造方法の実施に用いたロストワ
ックス精密鋳造装置の実施例を示す縦断面説明図であ
る。
【図２】金属製溶解るつぼの平面説明図である。
１ 金属のレビテーション溶解によるロストワックス精
密鋳造装置 ３ 磁気集中体 ５ 誘導加熱コイル ６ 高融点金属溶解るつぼ １０ 溶解用高融点金属母材 １５ 通気性ロストワックス精密鋳造鋳型 １７ 非通気性の金属製スノート ２０ 高融点金属の溶湯
密鋳造装置 ３ 磁気集中体 ５ 誘導加熱コイル ６ 高融点金属溶解るつぼ １０ 溶解用高融点金属母材 １５ 通気性ロストワックス精密鋳造鋳型 １７ 非通気性の金属製スノート ２０ 高融点金属の溶湯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−41062（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−273249（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−187557（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−95862（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−114161（ＪＰ，Ｕ)
Claims (5)
- 【請求項１】 鉄系，チタン系等の高融点金属の溶湯を
保持する高融点金属溶解るつぼの内部で鉄系，チタン系
等の高融点金属を誘導加熱によりレビテーション溶解し
て高融点金属の溶湯とし、高融点金属溶解るつぼの内部
でのガス圧力と、前記高融点金属溶解るつぼの上方に配
設した通気性ロストワックス精密鋳造鋳型の外部でのガ
ス圧力との差圧により高融点金属の溶湯を通気性ロスト
ワックス精密鋳造鋳型の内部に吸引して鋳造するに際
し、通気性ロストワックス精密鋳造鋳型の下部に鋼管製
等の非通気性の金属製スノートを設けて通気性ロストワ
ックス精密鋳造鋳型の内部と連通し、前記非通気性の金
属製スノートを設けた通気性ロストワックス精密鋳造鋳
型と高融点金属溶解るつぼとを接近させて前記非通気性
の金属製スノートの下端部分を高融点金属の溶湯に浸漬
し、高融点金属溶解るつぼの内部でのガス圧力を通気性
ロストワックス精密鋳造鋳型の外部でのガス圧力よりも
高めて、高融点金属溶解るつぼ内にある高融点金属の溶
湯を前記非通気性の金属製スノートを通して通気性ロス
トワックス精密鋳造鋳型の内部に短時間吸引充填して鋳
造することを特徴とする高融点金属のレビテーション溶
解によるロストワックス精密鋳造方法。 - 【請求項２】 吸引充填完了後数秒ないしは数十秒間誘
導加熱を続行し、非通気性の金属製スノートの内部にあ
る高融点金属の溶湯を凝固させずに押湯として作用させ
る請求項１に記載の高融点金属のレビテーション溶解に
よるロストワックス精密鋳造方法。 - 【請求項３】 鉄系，チタン系等の高融点金属を誘導加
熱によりレビテーション溶解して高融点金属の溶湯とす
る誘導加熱コイルと、前記高融点金属の溶湯を保持する
高融点金属溶解るつぼと、前記高融点金属溶解るつぼと
の間で相対的に接近・離間可能とした通気性ロストワッ
クス精密鋳造鋳型と、前記通気性ロストワックス精密鋳
造鋳型の下部に設けられてロストワックス精密鋳造鋳型
の内部と連通する鋼管製等の非通気性の金属製スノート
を備え、高融点金属溶解るつぼの内部でのガス圧力と通
気性ロストワックス精密鋳造鋳型の外部でのガス圧力と
の差圧により前記高融点金属溶解るつぼ内にある高融点
金属の溶湯を前記非通気性の金属製スノートを通して前
記通気性ロストワックス精密鋳造鋳型の内部に短時間吸
引充填可能としたことを特徴とする高融点金属のレビテ
ーション溶解によるロストワックス精密鋳造装置。 - 【請求項４】 鋼管製等の非通気性の金属製スノートを
通気性ロストワックス精密鋳造鋳型の下部において着脱
可能に設けた請求項３に記載の高融点金属のレビテーシ
ョン溶解によるロストワックス精密鋳造装置。 - 【請求項５】 鋼管製等の非通気性の金属製スノートの
材質を鉄系，チタン系等の高融点金属の溶湯の材質に合
わせて選定する請求項３または４に記載の高融点金属の
レビテーション溶解によるロストワックス精密鋳造装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4266078A JP2974517B2 (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 金属のレビテーション溶解によるロストワックス精密鋳造方法およびロストワックス精密鋳造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4266078A JP2974517B2 (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 金属のレビテーション溶解によるロストワックス精密鋳造方法およびロストワックス精密鋳造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06114531A JPH06114531A (ja) | 1994-04-26 |
| JP2974517B2 true JP2974517B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=17426046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4266078A Expired - Fee Related JP2974517B2 (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 金属のレビテーション溶解によるロストワックス精密鋳造方法およびロストワックス精密鋳造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2974517B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111097894A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-05 | 西安西工大超晶科技发展有限责任公司 | 一种改善zl210a合金铸件汇流区流线缺陷的方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5813463A (ja) * | 1981-07-18 | 1983-01-25 | Kyowa Chuzosho:Kk | 低圧鋳造用スト−ク |
| US4589466A (en) * | 1984-02-27 | 1986-05-20 | Hitchiner Manufacturing Co., Inc. | Metal casting |
| JPH02229661A (ja) * | 1989-03-02 | 1990-09-12 | Tokyo Yogyo Co Ltd | ストーク |
| JP2969803B2 (ja) * | 1990-06-05 | 1999-11-02 | 大同特殊鋼株式会社 | 高融点金属，活性金属の鋳造方法および鋳造装置 |
-
1992
- 1992-10-05 JP JP4266078A patent/JP2974517B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06114531A (ja) | 1994-04-26 |
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