JP3107723B2 - ダイカストマシンのプランジャースリーブ - Google Patents
ダイカストマシンのプランジャースリーブInfo
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- JP3107723B2 JP3107723B2 JP07046807A JP4680795A JP3107723B2 JP 3107723 B2 JP3107723 B2 JP 3107723B2 JP 07046807 A JP07046807 A JP 07046807A JP 4680795 A JP4680795 A JP 4680795A JP 3107723 B2 JP3107723 B2 JP 3107723B2
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- sleeve
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイカストマシンのプ
ランジャースリーブに関し、特に鋳造金属溶湯の降温を
抑制するための断熱性を高めると共に、金属溶湯からガ
スを排除するためのガス抜き性を帯有させたものであ
る。
ランジャースリーブに関し、特に鋳造金属溶湯の降温を
抑制するための断熱性を高めると共に、金属溶湯からガ
スを排除するためのガス抜き性を帯有させたものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ダイカストによるアルミ合金等の非鉄金
属鋳物は、平滑・美麗な鋳肌，微細な結晶組織をもち、
寸法精度が高く，薄肉鋳物等の製造が可能である等の特
長を有し、自動車部品をはじめ各種分野での機械・器具
部品として使用されている。ダイカストマシンの鋳造操
業は、プランジャースリーブを介して金属溶湯をダイ
（金型）のキャビティに圧入することにより行なわれ
る。図３は、そのプランジャースリーブの例を示してい
る。プランジャースリーブ１０は、注湯口１１から溶湯
を供給され、プランジャーチップ５０の進退駆動によ
り、ダイ（図示せず）への鋳込み操作が短時間のサイク
ルで反復される。上記プランジャースリーブ１０は、金
属溶湯に対する耐食性や，プランジャーチップ５０の反
復摺動に対する摩耗抵抗性等を必要とし、その材種とし
て、従来より工具鋼（ＳＫＤ６１，同１１等）の鋳造品
もしくはこれに窒化処理を施したものが使用されてい
る。また、耐摩耗性等の改善を目的として、窒化けい素
等のセラミックスや、Ｎｉ基サーメット等の焼結品を適
用することも提案されている。
属鋳物は、平滑・美麗な鋳肌，微細な結晶組織をもち、
寸法精度が高く，薄肉鋳物等の製造が可能である等の特
長を有し、自動車部品をはじめ各種分野での機械・器具
部品として使用されている。ダイカストマシンの鋳造操
業は、プランジャースリーブを介して金属溶湯をダイ
（金型）のキャビティに圧入することにより行なわれ
る。図３は、そのプランジャースリーブの例を示してい
る。プランジャースリーブ１０は、注湯口１１から溶湯
を供給され、プランジャーチップ５０の進退駆動によ
り、ダイ（図示せず）への鋳込み操作が短時間のサイク
ルで反復される。上記プランジャースリーブ１０は、金
属溶湯に対する耐食性や，プランジャーチップ５０の反
復摺動に対する摩耗抵抗性等を必要とし、その材種とし
て、従来より工具鋼（ＳＫＤ６１，同１１等）の鋳造品
もしくはこれに窒化処理を施したものが使用されてい
る。また、耐摩耗性等の改善を目的として、窒化けい素
等のセラミックスや、Ｎｉ基サーメット等の焼結品を適
用することも提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ダイカスト鋳物品質の
向上・安定化のためには、プランジャースリーブ１０内
の金属溶湯を健全な溶融流動状態のもとにダイに圧入す
ることが必要である。しかし、従来のプランジャースリ
ーブによるダイカスト操業では、スリーブ内に供給され
た溶湯が、スリーブとの接触による急冷作用を受けて溶
湯中に局部的な凝固状態を生じることがある。溶湯中に
生じた凝固部分は溶湯とともにそのままダイに鋳込ま
れ、得られるダイカスト製品に欠陥を発生する原因とな
る。また、プランジャースリーブ１０に溶湯を供給して
ダイに圧入する鋳造操作過程で、ガスの巻き込みや、溶
湯からのガス発生を不可避的に伴う。従来のプランジャ
ースリーブでは、溶湯からガスを排除することができ
ず、溶湯はガスを付随したままダイに鋳込まれる。この
ことは、ダイカスト鋳物の品質を損ない、強度，延性等
の機械性質を低下させる原因となる。従来のプランジャ
ースリーブの改良はこのような問題に対する配慮に欠け
るものであった。近時は、自動車部品への適用が重要保
安部品にも拡大しており、ダイカスト鋳物品質の一層の
向上安定化が要請されている。本発明は、上記に鑑み、
ダイカスト鋳物の品質の向上・安定化に必要なプランジ
ャースリーブの改良を目的として、特に溶湯の急速な冷
却を抑制防止するための改良された断熱性を有すると共
に、溶湯からガスを効果的に排出分離し得るガス抜き性
を帯有させたプランジャスリーブを提供しようとするも
のである。
向上・安定化のためには、プランジャースリーブ１０内
の金属溶湯を健全な溶融流動状態のもとにダイに圧入す
ることが必要である。しかし、従来のプランジャースリ
ーブによるダイカスト操業では、スリーブ内に供給され
た溶湯が、スリーブとの接触による急冷作用を受けて溶
湯中に局部的な凝固状態を生じることがある。溶湯中に
生じた凝固部分は溶湯とともにそのままダイに鋳込ま
れ、得られるダイカスト製品に欠陥を発生する原因とな
る。また、プランジャースリーブ１０に溶湯を供給して
ダイに圧入する鋳造操作過程で、ガスの巻き込みや、溶
湯からのガス発生を不可避的に伴う。従来のプランジャ
ースリーブでは、溶湯からガスを排除することができ
ず、溶湯はガスを付随したままダイに鋳込まれる。この
ことは、ダイカスト鋳物の品質を損ない、強度，延性等
の機械性質を低下させる原因となる。従来のプランジャ
ースリーブの改良はこのような問題に対する配慮に欠け
るものであった。近時は、自動車部品への適用が重要保
安部品にも拡大しており、ダイカスト鋳物品質の一層の
向上安定化が要請されている。本発明は、上記に鑑み、
ダイカスト鋳物の品質の向上・安定化に必要なプランジ
ャースリーブの改良を目的として、特に溶湯の急速な冷
却を抑制防止するための改良された断熱性を有すると共
に、溶湯からガスを効果的に排出分離し得るガス抜き性
を帯有させたプランジャスリーブを提供しようとするも
のである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のプランジャース
リーブは、スリーブの全長ないしは軸方向の一部領域
が、内層と外層とからなる同心円状の二層構造を有し、
内層は、気孔率７〜６５％、気孔径５００μｍ以下のガ
ス抜き性を有する多孔質焼結体からなり、外層は非多孔
質ソリッド材からなると共に肉厚を貫通するガス抜き用
の小孔が分散形成されていることを特徴としている。上
記多孔質体として、金属、セラミックス、またはサーメ
ット等の多孔質焼結品が適用される。
リーブは、スリーブの全長ないしは軸方向の一部領域
が、内層と外層とからなる同心円状の二層構造を有し、
内層は、気孔率７〜６５％、気孔径５００μｍ以下のガ
ス抜き性を有する多孔質焼結体からなり、外層は非多孔
質ソリッド材からなると共に肉厚を貫通するガス抜き用
の小孔が分散形成されていることを特徴としている。上
記多孔質体として、金属、セラミックス、またはサーメ
ット等の多孔質焼結品が適用される。
【０００５】
【作用】多孔質体を構成部材とする本発明のプランジャ
ースリーブは、多孔質体の断熱効果として、スリーブ内
に供給された金属溶湯の急速降温を抑制し、溶湯を健全
な溶融流動状態のもとにダイのキャビティ内に鋳込むこ
とを可能とする。また、溶湯をプランジャースリーブに
供給しダイに注入する操作過程で巻き込まれるガスや、
溶湯から発生するガスは、多孔質体の気孔を介して系外
に排出分離されることにより、製品鋳物への混入が抑制
防止される。
ースリーブは、多孔質体の断熱効果として、スリーブ内
に供給された金属溶湯の急速降温を抑制し、溶湯を健全
な溶融流動状態のもとにダイのキャビティ内に鋳込むこ
とを可能とする。また、溶湯をプランジャースリーブに
供給しダイに注入する操作過程で巻き込まれるガスや、
溶湯から発生するガスは、多孔質体の気孔を介して系外
に排出分離されることにより、製品鋳物への混入が抑制
防止される。
【０００６】本発明のプランジャスリーブを構成する多
孔質体は、スリーブ内の溶湯の急速冷却を抑制防止する
断熱効果の点から、気孔率は少なくとも０．５％以上で
あるのが好ましい。また、断熱効果と併せ、スリーブ内
の溶湯からガスを分離排出するためのガス抜き性を十分
ならしめるための連通気孔を確保する観点から、７％以
上の気孔率であるのが望ましい。気孔率を高めるに従っ
て断熱効果およびガス抜き性の向上をみるが、気孔率の
過度の増大は、多孔質体の強度や、耐摩耗性の低下をき
たすので、６５％を上限とするのが適当である。また、
ガス抜き性の点からは、多孔質体の気孔は孔径が大きい
程有利ではあるが、孔径が粗大になるに伴い、気孔内へ
の溶湯の差込みとそれに起因する部材の損傷が進み易く
なる。このため、気孔径は５００μｍ以下とするのがよ
い。
孔質体は、スリーブ内の溶湯の急速冷却を抑制防止する
断熱効果の点から、気孔率は少なくとも０．５％以上で
あるのが好ましい。また、断熱効果と併せ、スリーブ内
の溶湯からガスを分離排出するためのガス抜き性を十分
ならしめるための連通気孔を確保する観点から、７％以
上の気孔率であるのが望ましい。気孔率を高めるに従っ
て断熱効果およびガス抜き性の向上をみるが、気孔率の
過度の増大は、多孔質体の強度や、耐摩耗性の低下をき
たすので、６５％を上限とするのが適当である。また、
ガス抜き性の点からは、多孔質体の気孔は孔径が大きい
程有利ではあるが、孔径が粗大になるに伴い、気孔内へ
の溶湯の差込みとそれに起因する部材の損傷が進み易く
なる。このため、気孔径は５００μｍ以下とするのがよ
い。
【０００７】図１および図２は、それぞれ多孔質体を構
成部材とする本発明のプランジャースリーブの例を示し
ている。図１は、プランジャースリーブ１０を、その軸
方向の全長に亘って、内層と外層とを同心円状に積層し
た２層構造の筒状体２０とし、鋳造金属溶湯と接触する
内層２１Ｐに多孔質体を適用し、外層２２Ｓをソリッド
材で形成した例である。ソリッド材は、鋳造材や鍛造材
等の非多孔質材料であり、この場合のソリッド材（外
層）は溶湯と接触しないので、材種は工具鋼等である必
要はなく、他の材種（例えば炭素鋼等）を使用してよ
い。図２は、プランジャースリーブ１０の前側領域部分
に、２層構造筒状体２０を適用し、後側領域部分は単層
構造の筒状部材３０Ｓとして、両部材を溶接等で接合一
体化した例である。２層構造筒状体２０は、上記図１の
それと同様に、多孔質体の内層２１Ｐとソリッド材の外
層２２Ｓとで構成される。単層筒状部材３０Ｓは、従来
のプランジャースリーブと同様の材種（工具鋼等）から
なるソリッド材（鋳造材,鍛造材等）である。上記２層
積層体２０を有するプランジャースリーブの多孔質内層
２１Ｐによるガス抜き性は、外層２２Ｓ（ソリッド材）
にその肉厚を貫通する小孔（例えば孔径１〜２mm）を分
散形成（ドリル穿孔等）することにより確保される。
成部材とする本発明のプランジャースリーブの例を示し
ている。図１は、プランジャースリーブ１０を、その軸
方向の全長に亘って、内層と外層とを同心円状に積層し
た２層構造の筒状体２０とし、鋳造金属溶湯と接触する
内層２１Ｐに多孔質体を適用し、外層２２Ｓをソリッド
材で形成した例である。ソリッド材は、鋳造材や鍛造材
等の非多孔質材料であり、この場合のソリッド材（外
層）は溶湯と接触しないので、材種は工具鋼等である必
要はなく、他の材種（例えば炭素鋼等）を使用してよ
い。図２は、プランジャースリーブ１０の前側領域部分
に、２層構造筒状体２０を適用し、後側領域部分は単層
構造の筒状部材３０Ｓとして、両部材を溶接等で接合一
体化した例である。２層構造筒状体２０は、上記図１の
それと同様に、多孔質体の内層２１Ｐとソリッド材の外
層２２Ｓとで構成される。単層筒状部材３０Ｓは、従来
のプランジャースリーブと同様の材種（工具鋼等）から
なるソリッド材（鋳造材,鍛造材等）である。上記２層
積層体２０を有するプランジャースリーブの多孔質内層
２１Ｐによるガス抜き性は、外層２２Ｓ（ソリッド材）
にその肉厚を貫通する小孔（例えば孔径１〜２mm）を分
散形成（ドリル穿孔等）することにより確保される。
【０００８】
【０００９】プランジャースリーブを構成する多孔質体
には、金属系，セラミックス系，またはサーメット系等
の多孔質焼結体が適用される。その材種の例として、金
属系では、工具鋼（ＳＫＤ６１，ＳＫＤ１１等），ステ
ンレス鋼（ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ６３０等）、高速度鋼
（ＳＫＨ５１，ＳＫＨ５５等）、マルエージング鋼（１
８Ｎｉ系，２０Ｎｉ系等）、Ｃｏ基合金（「トリバロ
イ」等）、Ｎｉ基合金（「コルモロイ」「ハステロイ」
「インコネル」等）、セラミックス系では、窒化けい素
（Ｓｉ3 Ｎ4 ），炭化けい素（ＳｉＣ），アルミナ（Ａ
ｌ2 Ｏ3 ），シリカ（ＳｉＯ2 ），ジルコニア（ＺｒＯ
2 ）等、サーメット系では、窒化チタン（ＴｉＮ）−モ
リブデン合金（Ｍｏ−Ｂ合金等）、炭化タングステン
（ＷＣ）−コバルト（Ｃｏ）、炭化チタン（ＴｉＣ）−
チタン合金（Ｔｉ−Ｍｏ）等、が挙げられる。
には、金属系，セラミックス系，またはサーメット系等
の多孔質焼結体が適用される。その材種の例として、金
属系では、工具鋼（ＳＫＤ６１，ＳＫＤ１１等），ステ
ンレス鋼（ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ６３０等）、高速度鋼
（ＳＫＨ５１，ＳＫＨ５５等）、マルエージング鋼（１
８Ｎｉ系，２０Ｎｉ系等）、Ｃｏ基合金（「トリバロ
イ」等）、Ｎｉ基合金（「コルモロイ」「ハステロイ」
「インコネル」等）、セラミックス系では、窒化けい素
（Ｓｉ3 Ｎ4 ），炭化けい素（ＳｉＣ），アルミナ（Ａ
ｌ2 Ｏ3 ），シリカ（ＳｉＯ2 ），ジルコニア（ＺｒＯ
2 ）等、サーメット系では、窒化チタン（ＴｉＮ）−モ
リブデン合金（Ｍｏ−Ｂ合金等）、炭化タングステン
（ＷＣ）−コバルト（Ｃｏ）、炭化チタン（ＴｉＣ）−
チタン合金（Ｔｉ−Ｍｏ）等、が挙げられる。
【００１０】多孔質体部材（内層材２１Ｐ，単層筒状部
材３０Ｐ）を製造するための焼結プロセスの好適な例と
して、（ａ）原料粉末をカプセルに封入し、これに低圧
力・低温での熱間静水圧加圧焼結（ＨＩＰ処理）を施し
て仮焼結体を形成し、ついでカプセルを除去しもしくは
除去することなく加熱処理する方法、または、（ｂ）原
料粉末を加圧成形し、その圧粉成形体を静水圧加圧下に
焼結処理する方法、が挙げられる。原料粉末の粒度は焼
結原料として通常使用されるものと異なる必要はない
が、比較的粗粒のもの（例えば、200 〜1000μｍ) の使
用により、多孔質体に孔径の大きい気孔を分布させるこ
とができる。
材３０Ｐ）を製造するための焼結プロセスの好適な例と
して、（ａ）原料粉末をカプセルに封入し、これに低圧
力・低温での熱間静水圧加圧焼結（ＨＩＰ処理）を施し
て仮焼結体を形成し、ついでカプセルを除去しもしくは
除去することなく加熱処理する方法、または、（ｂ）原
料粉末を加圧成形し、その圧粉成形体を静水圧加圧下に
焼結処理する方法、が挙げられる。原料粉末の粒度は焼
結原料として通常使用されるものと異なる必要はない
が、比較的粗粒のもの（例えば、200 〜1000μｍ) の使
用により、多孔質体に孔径の大きい気孔を分布させるこ
とができる。
【００１１】上記ａの製造法において、原料粉末のＨＩ
Ｐ処理を低圧力・低温度で行うのは、低密度・多孔質の
仮焼結体を形成するためであり、仮焼結体に熱処理を施
すのは、仮焼結体の粒子同士の結合を強化して構造部材
としての強度を確保するためである。金属系多孔質体を
製造する場合を例に挙げれば、ＨＩＰ処理処理は、加圧
力：約0.5 〜150MPa，温度：約 0.2×MP℃〜 0.8×MP℃
〔但し，MPは原料粉末の融点〕とし、適当時間（約0.5
〜8Hr ）保持することにより達成され、ついで行う熱処
理（強化熱処理）は、仮焼結体の多孔性を損なわないよ
うに、低温度域（約 0.5×MP℃〜0.95×MP℃）に適当時
間（約0.5 〜10Hr）保持することにより首尾よく達成さ
れる。
Ｐ処理を低圧力・低温度で行うのは、低密度・多孔質の
仮焼結体を形成するためであり、仮焼結体に熱処理を施
すのは、仮焼結体の粒子同士の結合を強化して構造部材
としての強度を確保するためである。金属系多孔質体を
製造する場合を例に挙げれば、ＨＩＰ処理処理は、加圧
力：約0.5 〜150MPa，温度：約 0.2×MP℃〜 0.8×MP℃
〔但し，MPは原料粉末の融点〕とし、適当時間（約0.5
〜8Hr ）保持することにより達成され、ついで行う熱処
理（強化熱処理）は、仮焼結体の多孔性を損なわないよ
うに、低温度域（約 0.5×MP℃〜0.95×MP℃）に適当時
間（約0.5 〜10Hr）保持することにより首尾よく達成さ
れる。
【００１２】他方、上記ｂの製造法による場合、原料粉
末の加圧成形は、圧粉体の均質性を確保するために冷間
静水圧加圧成形（ＣＩＰ成形）を適用するのが好まし
い。圧粉成形体のＨＩＰ処理においては、圧力媒体が圧
粉成形体の空隙内に侵入し、圧粉成形体の外部と内部に
対する加圧力の作用下に焼結反応が進行するので、圧粉
成形体の多孔性を損なわずに、焼結を達成することがで
き、従ってこの場合のＨＩＰ処理は、前記ａの製造法で
のそれと異なり、通常の高密度焼結体の製造におけるそ
れと同程度ないしそれに近い高圧力・高温度を適用する
ことができる。例えば、金属系多孔質体を製造する場
合、ＣＩＰ成形は、加圧力：約50〜500MPaで行えはよ
く、その圧粉成形体のＨＩＰ処理処理は、加圧力：約0.
5 〜150MPa, 温度：約0.5 ×MP℃〜0.95×MP℃として、
多孔質の焼結体を得ることができる。
末の加圧成形は、圧粉体の均質性を確保するために冷間
静水圧加圧成形（ＣＩＰ成形）を適用するのが好まし
い。圧粉成形体のＨＩＰ処理においては、圧力媒体が圧
粉成形体の空隙内に侵入し、圧粉成形体の外部と内部に
対する加圧力の作用下に焼結反応が進行するので、圧粉
成形体の多孔性を損なわずに、焼結を達成することがで
き、従ってこの場合のＨＩＰ処理は、前記ａの製造法で
のそれと異なり、通常の高密度焼結体の製造におけるそ
れと同程度ないしそれに近い高圧力・高温度を適用する
ことができる。例えば、金属系多孔質体を製造する場
合、ＣＩＰ成形は、加圧力：約50〜500MPaで行えはよ
く、その圧粉成形体のＨＩＰ処理処理は、加圧力：約0.
5 〜150MPa, 温度：約0.5 ×MP℃〜0.95×MP℃として、
多孔質の焼結体を得ることができる。
【００１３】図１の２層積層構造を有するプランジャー
スリーブは、内層材２１Ｐとして用意した多孔質の筒状
体と、外層材２２Ｓとして用意したソリッド筒状体と
を、焼嵌め，圧入，または固相接合等で接合一体化する
ことにより組み立てられる。固相接合を適用する場合
は、多孔質の内層材２１Ｐとソリッドの外層材２２Ｓと
を嵌め合わせたうえ、カプセルで被包（脱気密封）し、
ＨＩＰ処理することにより両部材の積層界面の固相接合
を首尾よく達成することができる。図２のように２層構
造の筒状体２０と単層のソリッド筒状体３０との組合わ
せとする場合の両部材の接合は溶接等により行なえばよ
い。
スリーブは、内層材２１Ｐとして用意した多孔質の筒状
体と、外層材２２Ｓとして用意したソリッド筒状体と
を、焼嵌め，圧入，または固相接合等で接合一体化する
ことにより組み立てられる。固相接合を適用する場合
は、多孔質の内層材２１Ｐとソリッドの外層材２２Ｓと
を嵌め合わせたうえ、カプセルで被包（脱気密封）し、
ＨＩＰ処理することにより両部材の積層界面の固相接合
を首尾よく達成することができる。図２のように２層構
造の筒状体２０と単層のソリッド筒状体３０との組合わ
せとする場合の両部材の接合は溶接等により行なえばよ
い。
【００１４】多孔質体を構成部材とする本発明のプラン
ジャースリーブは、所望により、その内周面の硬度を高
め耐摩耗性を強化するための表面改質処理、例えば窒化
処理が施される。その処理は、工具鋼等からなる従来の
プランジャースリーブにおけるそれと同様に行えばよ
く、例えば、アンモニアガス中、５５０〜６００℃に２
０Ｈｒ程度保持する処理条件下に首尾よく達成すること
ができる。
ジャースリーブは、所望により、その内周面の硬度を高
め耐摩耗性を強化するための表面改質処理、例えば窒化
処理が施される。その処理は、工具鋼等からなる従来の
プランジャースリーブにおけるそれと同様に行えばよ
く、例えば、アンモニアガス中、５５０〜６００℃に２
０Ｈｒ程度保持する処理条件下に首尾よく達成すること
ができる。
【００１５】
【実施例】多孔質内層とソリッド外層とかなる２層構造
のプランジャスリーブ（図１）を組み立てる。 〔１〕多孔質内層材の製造 工具鋼粉末（ＳＫＤ61相当粉末, 粒径：−150 μｍ）を
ラバーに封入し、ＣＩＰ成形( 加圧力：1.5 ton/cm3 ）
により圧粉成形体とし、これをＨＩＰ処理処理（温度：
1150℃，加圧力：100MPa, 時間：3Hr)に付して、円筒形
状の多孔質焼結品（内層部材）を得る。 〔２〕プランジャースリーブの組立 上記内層材を、別途用意した炭素鋼管（外層部材）に圧
入して同心円状２層積層構造とする。内層材の内側表面
に窒化処理（アンモニアガス中,550℃×20Hr）を施した
後、機械加工を加えて、プランジャースリーブに仕上げ
る。これを供試スリーブＡとする。諸元サイズおよび内
層の多孔性状は次のとおりである。 スリーブサイズ（mm）：孔径 90,内層（多孔質体) 厚さ
5, 外層（ソリッド材）厚さ 13, 軸長 400。 内層（多孔質体）：気孔率 25 ％, 開気孔率 23 ％，気
孔径分布 50 μｍアンダ, 平均孔径 8μｍ。 内層表面硬度：ＨＲｃ５０。
のプランジャスリーブ（図１）を組み立てる。 〔１〕多孔質内層材の製造 工具鋼粉末（ＳＫＤ61相当粉末, 粒径：−150 μｍ）を
ラバーに封入し、ＣＩＰ成形( 加圧力：1.5 ton/cm3 ）
により圧粉成形体とし、これをＨＩＰ処理処理（温度：
1150℃，加圧力：100MPa, 時間：3Hr)に付して、円筒形
状の多孔質焼結品（内層部材）を得る。 〔２〕プランジャースリーブの組立 上記内層材を、別途用意した炭素鋼管（外層部材）に圧
入して同心円状２層積層構造とする。内層材の内側表面
に窒化処理（アンモニアガス中,550℃×20Hr）を施した
後、機械加工を加えて、プランジャースリーブに仕上げ
る。これを供試スリーブＡとする。諸元サイズおよび内
層の多孔性状は次のとおりである。 スリーブサイズ（mm）：孔径 90,内層（多孔質体) 厚さ
5, 外層（ソリッド材）厚さ 13, 軸長 400。 内層（多孔質体）：気孔率 25 ％, 開気孔率 23 ％，気
孔径分布 50 μｍアンダ, 平均孔径 8μｍ。 内層表面硬度：ＨＲｃ５０。
【００１６】比較例として、従来の工具鋼ＳＫＤ−６１
からなるスリーブ（窒化処理材）を用意した。サイズ
（口径，肉厚，長さ）は、上記発明例のそれと同一であ
る。これを供試スリーブＢとする。
からなるスリーブ（窒化処理材）を用意した。サイズ
（口径，肉厚，長さ）は、上記発明例のそれと同一であ
る。これを供試スリーブＢとする。
【００１７】［３］断熱性試験 供試スリーブＡおよびＢのそれぞれに、アルミ合金溶湯
（JIS H5302 ADC-10）を注入し、溶湯温度の経時変化
を測定する。図４に測定結果を示す。発明例の供試スリ
ーブＡは、供試スリーブＢ（従来例）に比し、溶湯の降
温が少なく、断熱性に優れている。
（JIS H5302 ADC-10）を注入し、溶湯温度の経時変化
を測定する。図４に測定結果を示す。発明例の供試スリ
ーブＡは、供試スリーブＢ（従来例）に比し、溶湯の降
温が少なく、断熱性に優れている。
【００１８】〔４〕鋳造試験 （コールドチャンバ・ダイカスト機によるアルミ合金鋳
物の鋳造） 鋳造合金 ：JIS H 5302 ADC-10 （Cu 3.0, Si 8.0, 残
部Al） 鋳込み温度：700 ℃（スリーブ給湯温度） 鋳込み速度：100cm/sec 鋳込み圧力：350ton 鋳造サイズ：φ80×20ｔ（mm)
物の鋳造） 鋳造合金 ：JIS H 5302 ADC-10 （Cu 3.0, Si 8.0, 残
部Al） 鋳込み温度：700 ℃（スリーブ給湯温度） 鋳込み速度：100cm/sec 鋳込み圧力：350ton 鋳造サイズ：φ80×20ｔ（mm)
【００１９】得られたダイカスト鋳物について、ガス含
有量（cc/100g ），強度（Kg/mm 2）および伸び（％）
を測定し、表１に示す結果を得た。ガス含有量は、試料
を加熱溶解して放出ガス量を測定する方法により行い、
強度および伸びの測定はJISZ 2241の規定に準拠した。
表中、No.1は、発明例のスリーブＡを使用したダイカス
ト鋳物、No.2は、従来型のスリーブＢを使用して得られ
たダイカスト鋳物である。発明例のスリーブＡを使用し
たダイカスト製品No.1は、従来型のスリーブＢを使用し
たダイカスト製品No.2と比べて、ガス含有量が少なく、
かつ強度および伸び等に優れている。この改良された諸
特性は、スリーブＡの有するガス抜き性および断熱効果
によるものであり、従来型スリーブＢを使用した製品と
の品質の差異は歴然である。
有量（cc/100g ），強度（Kg/mm 2）および伸び（％）
を測定し、表１に示す結果を得た。ガス含有量は、試料
を加熱溶解して放出ガス量を測定する方法により行い、
強度および伸びの測定はJISZ 2241の規定に準拠した。
表中、No.1は、発明例のスリーブＡを使用したダイカス
ト鋳物、No.2は、従来型のスリーブＢを使用して得られ
たダイカスト鋳物である。発明例のスリーブＡを使用し
たダイカスト製品No.1は、従来型のスリーブＢを使用し
たダイカスト製品No.2と比べて、ガス含有量が少なく、
かつ強度および伸び等に優れている。この改良された諸
特性は、スリーブＡの有するガス抜き性および断熱効果
によるものであり、従来型スリーブＢを使用した製品と
の品質の差異は歴然である。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】本発明のプランジャスリーブは、断熱性
が高く、またガス抜き性を有することにより、ダイカス
ト製品の品質の向上・安定化に奏効し、近時の自動車用
保安部品等への適用におけるダイカスト製品の信頼性を
高めるものである。
が高く、またガス抜き性を有することにより、ダイカス
ト製品の品質の向上・安定化に奏効し、近時の自動車用
保安部品等への適用におけるダイカスト製品の信頼性を
高めるものである。
【図１】本発明のプランジャースリーブの実施例を示す
軸方向断面図である。
軸方向断面図である。
【図２】本発明のプランジャースリーブの実施例を示す
軸方向断面図である。
軸方向断面図である。
【図３】従来のプランジャースリーブの実施例を示す軸
方向断面図である。
方向断面図である。
【図４】実施例におけるプランジャースリーブ内の溶湯
の経時的温度変化を示すグラフである。
の経時的温度変化を示すグラフである。
１０：プランジャースリーブ １１：注湯口 ２０：２層積層構造筒状体 ２１Ｐ：多孔質体からなる内層 ２２Ｓ：ソリッド材からなる外層 ３０Ｓ：ソリッド材からなる単層筒状体 ５０：プランジャーチップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−70012（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−289358（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−239667（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 17/20 B22F 7/00
Claims (3)
- 【請求項１】スリーブの全長ないしは軸方向の一部領域
が、内層と外層とからなる同心円状の二層構造を有し、
内層は、気孔率７〜６５％、気孔径５００μｍ以下のガ
ス抜き性を有する多孔質焼結体からなり、外層は非多孔
質ソリッド材からなると共に肉厚を貫通するガス抜き用
の小孔が分散形成されていることを特徴とするダイカス
トマシンのプランジャースリーブ。 - 【請求項２】多孔質焼結体が、金属の焼結体、セラミッ
クスの焼結体、またはサーメットの焼結体であることを
特徴とする請求項１に記載のダイカストマシンのプラン
ジャースリーブ。 - 【請求項３】内層は金属の多孔質焼結体であり、内周面
に窒化処理が施されていることを特徴とする請求項１に
記載のダイカストマシンのプランジャースリーブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07046807A JP3107723B2 (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | ダイカストマシンのプランジャースリーブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07046807A JP3107723B2 (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | ダイカストマシンのプランジャースリーブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08243711A JPH08243711A (ja) | 1996-09-24 |
| JP3107723B2 true JP3107723B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=12757611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07046807A Expired - Fee Related JP3107723B2 (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | ダイカストマシンのプランジャースリーブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3107723B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014164171A1 (en) * | 2013-03-11 | 2014-10-09 | United Technologies Corporation | Shot tube for die-cast machine |
| US20180117670A1 (en) * | 2013-03-11 | 2018-05-03 | United Technologies Corporation | Shot tube for die-cast machine |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015077626A (ja) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | トヨタ自動車株式会社 | ダイカスト用スリーブ |
| JP6722764B2 (ja) * | 2016-08-31 | 2020-07-15 | 日立金属株式会社 | ダイカスト用スリーブおよびその製造方法 |
-
1995
- 1995-03-07 JP JP07046807A patent/JP3107723B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014164171A1 (en) * | 2013-03-11 | 2014-10-09 | United Technologies Corporation | Shot tube for die-cast machine |
| US20160031004A1 (en) * | 2013-03-11 | 2016-02-04 | United Technologies Corporation | Shot tube for die-cast machine |
| US9884365B2 (en) * | 2013-03-11 | 2018-02-06 | United Technologies Corporation | Shot tube for die-cast machine |
| US20180117670A1 (en) * | 2013-03-11 | 2018-05-03 | United Technologies Corporation | Shot tube for die-cast machine |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08243711A (ja) | 1996-09-24 |
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