JP3141615B2 - Differential pressure casting equipment - Google Patents

Differential pressure casting equipment

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JP3141615B2
JP3141615B2 JP05083484A JP8348493A JP3141615B2 JP 3141615 B2 JP3141615 B2 JP 3141615B2 JP 05083484 A JP05083484 A JP 05083484A JP 8348493 A JP8348493 A JP 8348493A JP 3141615 B2 JP3141615 B2 JP 3141615B2
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Japan
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crucible
ceramic shell
casting
chamber
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一弘 松野
茂征 佐藤
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石川島播磨重工業株式会社
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  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ロストワックス法によ
って製作したセラミック・シェル鋳型を用いて鋳造を行
う差圧鋳造装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a differential pressure casting apparatus for performing casting using a ceramic shell mold manufactured by a lost wax method.

【0002】[0002]

【従来の技術】貴金属やチタンその他の材質による歯牙
や美術工芸品などの比較的小さな鋳造品は、一般に、薄
肉で、また、繊細な模様などもあって鋳造時に湯回り不
良を起こしやすい。したがって、これを改善するため
に、鋳型温度や鋳込温度を高くして鋳造時の溶湯の温度
低下を抑制することが行われている。しかし、材料とし
て例えばチタンやチタン合金を用いた場合、実際の作業
で溶湯を過熱して鋳込温度を高くすることは大変難し
い。また、チタン特有の反応性によって、鋳型温度が高
くなるほどチタンと鋳型との反応が激しくなり、鋳造品
のコンタミネーションが深くなる問題がある。
2. Description of the Related Art Relatively small castings, such as teeth and arts and crafts made of precious metals, titanium and other materials, are generally thin and have delicate patterns, and are liable to cause run-out defects during casting. Therefore, in order to improve this, the temperature of the molten metal during casting is suppressed by increasing the mold temperature or the casting temperature. However, when titanium or a titanium alloy is used as the material, it is very difficult to increase the casting temperature by heating the molten metal in actual work. In addition, due to the reactivity specific to titanium, there is a problem that as the mold temperature increases, the reaction between titanium and the mold becomes more intense, and the contamination of the cast product becomes deeper.

【0003】湯回り不良を抑制する他の方法としては、
遠心力によって湯流れを改善する遠心鋳造法や反転鋳造
法、反転加圧鋳造法、鋳型のキャビティを吸引減圧しな
がら注湯する吸引鋳造法、鋳型室と溶解室が隔離された
鋳造装置で鋳型室を吸引減圧しながら溶解室をアルゴン
ガスで加圧して鋳造する差圧鋳造法(吸引・加圧鋳造
法)など機械的な補助手段を用いる方法がある。
[0003] As another method for suppressing poor running of the molten metal,
Centrifugal casting method, reverse casting method, reverse pressure casting method, which improves the flow of molten metal by centrifugal force, suction casting method, in which the cavity of the mold is poured while depressurizing the mold cavity, and a casting machine in which the mold chamber and melting chamber are separated. There is a method using mechanical auxiliary means such as a differential pressure casting method (suction / pressure casting method) in which the melting chamber is pressurized with argon gas while the chamber is suctioned and depressurized, and cast.

【0004】これらの方法には一長一短があって、鋳造
品の材質や形状、大きさその他によって使い分けられて
いるが、湯回りがよい差圧鋳造法が多く用いられる。
[0004] These methods have both advantages and disadvantages, and are properly used depending on the material, shape, size and the like of the cast product.

【0005】差圧鋳造法は例えば図5に示すような差圧
鋳造装置によって次の如く行われる。
[0005] The differential pressure casting method is performed, for example, by a differential pressure casting apparatus as shown in FIG.

【0006】(1) 先ず、埋没法によって製作したブロッ
ク状の多孔質の鋳型25をリング台26の上に置き、ル
ツボ台4と鋳型25をパッキン27を介してジャッキ1
2で機械的に締めつけ、ルツボ台4と鋳型25との間を
シールする。
(1) First, a block-shaped porous mold 25 manufactured by the burial method is placed on a ring stand 26, and the crucible stand 4 and the mold 25 are connected via a packing 27 to a jack 1.
2, and mechanically tightened to seal between the crucible base 4 and the mold 25.

【0007】(2) 鋳型室3と溶解室2とを吸引排気して
各室3,2内の空気を排出する。
(2) The mold chamber 3 and the melting chamber 2 are sucked and evacuated to exhaust the air in the chambers 3 and 2.

【0008】(3) その後、鋳型室3を吸引しながら、溶
解室2にアルゴンガス(Arガス)を導入して差圧(例
えば10〜20cmHgの圧力差)を設ける。これにより、多孔
質の鋳型25内が吸引される。
(3) Then, while sucking the mold chamber 3, an argon gas (Ar gas) is introduced into the melting chamber 2 to provide a differential pressure (for example, a pressure difference of 10 to 20 cmHg). Thereby, the inside of the porous mold 25 is sucked.

【0009】(4) そして、ルツボ7内のインゴット6と
電極8の間にアークを発生させてインゴット6を溶解す
る。
(4) Then, an arc is generated between the ingot 6 in the crucible 7 and the electrode 8 to melt the ingot 6.

【0010】(5) インゴット6は、溶解するとルツボ7
の底の穴から自重で自然落下して鋳型25内に注湯さ
れ、その上面はアルゴンガスで加圧される。
(5) When the ingot 6 is melted, the crucible 7
Is naturally dropped by its own weight from the hole at the bottom of the mold and poured into the mold 25, and its upper surface is pressurized with argon gas.

【0011】このように多孔質の鋳型25内が吸引され
ながら、鋳型25材料が注湯されるので、鋳造品の湯回
りやガス欠陥などを改善できる特徴がある。
As described above, since the material of the mold 25 is poured while the inside of the porous mold 25 is sucked, there is a feature that the run of the cast product and gas defects can be improved.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の差圧
鋳造では、鋳型とルツボ台の接触面で十分に気密を保持
できることが最も重要で、特に鋳型は取り付けやすい形
状とジャッキで締めつけても壊れない強度が必要であ
る。
By the way, in the above differential pressure casting, it is most important that sufficient airtightness can be maintained at the contact surface between the mold and the crucible base. No strength is needed.

【0013】したがって、通常、鋳型は、埋没法やセラ
ミック・モールド法などで製作した比較的に機械的強度
の強いブロック状で多孔質の鋳型に制限される。このよ
うに、鋳型はブロック状のものに制限されることによ
り、例えば、ロストワックス法で製作したセラミック・
シェル鋳型と比較すると、同じ鋳造品で一般に約6〜7
倍の鋳型材料を必要とし、鋳型の肉厚も厚くなるので鋳
造時の通気性にも影響を及ぼす。また、肉厚の鋳型は熱
伝導率が悪いため熱衝撃に弱く、鋳型の熱処理過程や鋳
造時に割れやすくなるなどの問題がある。
Therefore, the mold is usually limited to a block-shaped porous mold having a relatively high mechanical strength and manufactured by an immersion method or a ceramic molding method. In this way, the mold is limited to a block-shaped mold, for example, a ceramic ceramic manufactured by the lost wax method.
Compared to shell molds, the same casting generally has about 6-7
It requires twice as much mold material, and the thickness of the mold is also increased, which also affects air permeability during casting. In addition, a thick mold has poor thermal conductivity and thus is susceptible to thermal shock, and has a problem that the mold is easily cracked during heat treatment or casting.

【0014】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
のであり、ブロック状の鋳型を用いることなく鋳造品を
製造することができる差圧鋳造装置を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a differential pressure casting apparatus capable of manufacturing a casting without using a block-shaped mold.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、ルツボが収容された溶解室と鋳型が収
容される鋳型室をそのルツボが載置されるルツボ台で仕
ると共にルツボ台に注湯孔を形成し、鋳型室を吸引
すると共に、溶解室を加圧してルツボ内の溶湯を鋳型
に注湯して差圧鋳造を行う差圧鋳造装置において、薄
に形成したセラミック・シェル鋳型の湯口の外周端部に
フランジを設け、該フランジ部分の下部を鋳型受け台で
吊した状態で支持し、該鋳型受け台を上記ルツボ台に向
かって押圧し、セラミック・シェル鋳型のフランジを上
注湯孔の周りのルツボ台に気密性よく取り付けたもの
である。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a melting chamber containing a crucible and a mold are contained.
The mold chamber is volume forming a Chuyuana the specification <br/> switching Rutotomoni crucible stand in a crucible stand the crucible is placed, down aspirated mold chamber
While pressure mold the melt in the crucible dissolution chamber pressurized
To the counter pressure casting apparatus which performs counter pressure casting by pouring, the <br/> flange on the outer peripheral edge portion of the sprue ceramic shell mold formed into a thin wall is provided, the lower portion of the flange portion with pedestal template
It is supported in a suspended state, and the mold receiving table is oriented toward the crucible table.
Selfish pressed, but the flange of the ceramic shell mold was Closing good airtight crucible stand around the Chuyuana.

【0016】[0016]

【作用】セラミック・シェル鋳型は、曲げ応力に対して
は比較的弱く容易に割れてしまうので差圧鋳造には用い
られていないが、セラミック・シェル鋳型にフランジを
設けて、このフランジを鋳型取付機構によりルツボ台に
気密性よく取り付けることで、鋳型自体には曲げ応力等
がほとんどかからず、鋳型がれることはない。また、
鋳型の取り付けはフランジを鋳型取付機構によりルツボ
台に取り付けるだけで行われるので、簡単に鋳型を取り
付けられる。従って、ブロック状の鋳型を用いることな
く薄肉のセラミック・シェル鋳型を用いて差圧鋳造によ
り鋳造品を製造することが可能となる。
[Function] Ceramic shell mold is not used for differential pressure casting because it is relatively weak against bending stress and breaks easily. However, a flange is provided on the ceramic shell mold and this flange is attached to the mold. by attaching good airtightness crucible base by a mechanism, not applied mostly bending stress or the like in the mold itself, does not mold is split. Also,
Since the mounting of the mold is performed only by attaching the flange to the crucible base by the mold attaching mechanism, the mold can be easily attached. Therefore, it is possible to manufacture a casting by differential pressure casting using a thin ceramic shell mold without using a block-shaped mold.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0018】図1において、1は差圧鋳造装置の本体を
示し、この本体1内の中央部には、内部を溶解室2と鋳
型室3とに上下に仕切るルツボ台4が設けられている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a main body of a differential pressure casting apparatus, and a crucible table 4 for vertically dividing the inside into a melting chamber 2 and a mold chamber 3 is provided in the center of the main body 1. .

【0019】ルツボ台4の中央部には注湯孔5が設けら
れ、このルツボ台4上に、溶解する材料(金,白金など
の貴金属等)からなるインゴット6が注湯孔5の真上に
位置されるようにルツボ7が載置される。ルツボ7の上
方には、電圧の印加によりルツボ7上のインゴット6を
溶解させるアークを発生させるタングステン等の電極8
が設けられている。溶解室2には、アークやインゴット
等の溶解室2内の状態を監視できる覗き窓9が設けられ
ていると共に、Arガス等の不活性ガスの導入や排気を
行うためのガス口10が設けられている。
A pouring hole 5 is provided at the center of the crucible base 4, and an ingot 6 made of a material to be melted (a precious metal such as gold or platinum) is placed on the crucible base 4 right above the pouring hole 5. The crucible 7 is placed so as to be positioned at. Above the crucible 7, an electrode 8 made of tungsten or the like for generating an arc for melting the ingot 6 on the crucible 7 by applying a voltage.
Is provided. The melting chamber 2 is provided with a viewing window 9 for monitoring the state of the melting chamber 2 such as an arc and an ingot, and a gas port 10 for introducing and exhausting an inert gas such as Ar gas. Have been.

【0020】鋳型室3には室3内を排気する排気口11
が設けられている。鋳型室3内の注湯孔5の下方には、
ジャッキ12により室3内を上下に昇降するリング台1
3が設けられ、このリング台13上に鋳型受け台14が
載置される。鋳型受け台14は、鋳型15の湯口カップ
16の上端部にその径方向外方に約90°折り返したよう
なフランジ17を有する多孔質のセラミック・シェル鋳
型15を、そのフランジ17の部分で鋳型15を吊るし
た状態で支持するもので、例えば、図4に示すように直
径方向に2つに分割された金属または耐火性材料からな
る円筒状に形成される。鋳型受け台14は、支持した鋳
型15の湯口カップ16が上記注湯孔5の真下に位置さ
れるようにリング台13上に載置され、このリング台1
3がジャッキ12により上昇されることでセラミック・
シェル鋳型15のフランジ17がルツボ台4の下面に耐
火性材料からなるパッキン18を介して押し付けられ、
フランジ17がルツボ台4に機械的に締結されてその間
がシールされるようになっている。鋳型受け台14、ジ
ャッキ12、リング台13等により鋳型取付機構19が
構成され、この鋳型取付機構19によりセラミック・シ
ェル鋳型15のフランジ17がルツボ台4に気密性よく
取り付けられることになる。
The mold chamber 3 has an exhaust port 11 for exhausting the inside of the chamber 3.
Is provided. Below the pouring hole 5 in the mold chamber 3,
Ring stand 1 that moves up and down in chamber 3 by jack 12
The mold receiving table 14 is placed on the ring table 13. The mold receiving base 14 is provided with a porous ceramic shell mold 15 having a flange 17 which is turned outward by about 90 ° in the radial direction at the upper end of the sprue cup 16 of the mold 15. For example, as shown in FIG. 4, it is formed in a cylindrical shape made of a metal or a refractory material divided into two in the diameter direction as shown in FIG. The mold receiving base 14 is placed on the ring base 13 such that the sprue cup 16 of the supported mold 15 is located directly below the pouring hole 5.
3 is raised by the jack 12 so that the ceramic
The flange 17 of the shell mold 15 is pressed against the lower surface of the crucible base 4 via a packing 18 made of a refractory material,
The flange 17 is mechanically fastened to the crucible base 4 so that the space therebetween is sealed. The mold receiving mechanism 19 is constituted by the mold receiving base 14, the jack 12, the ring base 13, and the like, and the flange 17 of the ceramic shell mold 15 is mounted on the crucible base 4 in an airtight manner by the mold mounting mechanism 19.

【0021】さて、セラミック・シェル鋳型15は、例
えばロストワックス法によって製作される。
The ceramic shell mold 15 is manufactured by, for example, a lost wax method.

【0022】先ず、図2に示すように、蝋または消失除
去可能な材料でフランジ付きの所望の模型を製作する。
具体的には目的とする製品と相似する製品部20に湯道
を形成するための湯道形成部21を介して上記注湯孔5
とほぼ同じ径の湯口カップ16が形成されるように湯口
カップ形成部22を設け、この湯口カップ形成部22の
上端部にフランジ形成部23を設けた模型を製作する。
次に、これにロストワックス法によって所定のコーティ
ングを行い、これを脱蝋・焼成することにより図3に示
したようなフランジ17付きの薄肉のセラミック・シェ
ル鋳型15が製作される。
First, as shown in FIG. 2, a desired flanged model is made of wax or a material that can be removed and removed.
More specifically, the pouring hole 5 is formed through a runner forming section 21 for forming a runner in a product section 20 similar to a target product.
The sprue cup forming part 22 is provided so that the sprue cup 16 having substantially the same diameter as that of the sprue cup 16 is formed.
Next, a predetermined coating is applied thereto by a lost wax method, which is then dewaxed and fired to produce a thin ceramic shell mold 15 having a flange 17 as shown in FIG.

【0023】ここで、鋳型のフランジ17は、例えば耐
化物などで別途にフランジ17だけを製作して、フラン
ジ17なしのセラミック・シェル鋳型を接合するか、ま
たは、耐火性のフランジを蝋型に組込んでセラミック・
シェル鋳型を製作することもできる。しかし、このよう
な方法は、フランジとセラミック・シェル鋳型の熱膨張
率の差によってクラックを発生したり、また、かなりコ
ストが高くなるので、フランジは、セラミック・シェル
鋳型と同時に製作して同じ材質、同じ肉厚にするのが最
善である。
In this case, the flange 17 of the mold is manufactured separately by, for example, separately using a refractory material or the like, and the ceramic shell mold without the flange 17 is joined, or the fire-resistant flange is formed into a wax type. Built-in ceramic
Shell molds can also be made. However, such a method causes cracks due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the flange and the ceramic shell mold, and is considerably expensive, so that the flange is manufactured simultaneously with the ceramic shell mold and made of the same material. It is best to have the same thickness.

【0024】次に、所定温度のセラミック・シェル鋳型
15を、図4に示すように鋳型受け台14にフランジ1
7部分で鋳型15が吊るされるように支持させる。この
際、鋳型受け台14を2分割することによってフランジ
17の直径を小さくすることができて、操作も簡単で、
例え熱いセラミック・シェル鋳型15でもすばやくセッ
トすることができる。
Next, as shown in FIG. 4, a ceramic shell mold 15 at a predetermined temperature is
The mold 15 is supported so as to be suspended at the seven portions. At this time, the diameter of the flange 17 can be reduced by dividing the mold receiving base 14 into two parts.
Even a hot ceramic shell mold 15 can be set quickly.

【0025】そして、鋳型受け台14に載置したセラミ
ック・シェル鋳型15を図1に示したように差圧鋳造装
置の鋳型室3に挿入してリング台13上に載置し、セラ
ミック・シェル鋳型15を吊るした状態でフランジ17
とルツボ台4を耐火性のパッキン18を介してジャッキ
12で機械的に締結する。
Then, the ceramic shell mold 15 placed on the mold receiving stand 14 is inserted into the mold chamber 3 of the differential pressure casting apparatus as shown in FIG. With the mold 15 suspended, the flange 17
And the crucible base 4 are mechanically fastened with the jack 12 via the fire-resistant packing 18.

【0026】これにより、精密鋳造用鋳型として最も広
く普及しているロストワックス法で製作したセラミック
・シェル鋳型15をシール性よくしかも破損のおそ
なく差圧鋳造装置に簡単に締結することができる。
[0026] As a result, the ceramic shell mold 15 was produced in the most widespread lost wax process as a precision casting mold, seal good, yet of corruption late
It can be easily fastened to a differential pressure casting device.

【0027】すなわち、セラミック・シェル鋳型15
は、曲げ応力に対しては比較的弱く容易に割れてしま
い、鋳型15全体を締めつけても簡単に割れてしまう
例えば、鋳型受け台14を使わないで、セラミック・シ
ェル鋳型15をリング台13に置いてジャッキ12で締
結すると、セラミック・シェル鋳型15は簡単に割れて
しまう。しかし、セラミック・シェル鋳型15は、局部
的な圧縮応力に対してはかなり抵抗できる性質があり、
これを利用すべくフランジ17を湯口カッ16の上端
部に設け、このフランジ17のみをパッキン18を介し
てルツボ台4に押し付ける。これによって、鋳型15は
そのフランジ17のパッキン18に接触している局部だ
けが圧縮応力を受けているので、締結によってフランジ
17およびセラミック・シェル鋳型15がれることは
ほとんどなく、締結部の気密性も実用上十分となる。
That is, the ceramic shell mold 15
Is relatively weak against bending stress and easily cracks, and easily cracks even if the entire mold 15 is tightened.
For example, if the ceramic shell mold 15 is placed on the ring base 13 and fastened with the jack 12 without using the mold receiving base 14, the ceramic shell mold 15 is easily broken. However, the ceramic shell mold 15 has the property of considerably resisting local compressive stress,
Provided a flange 17 to take advantage of this to the upper end of the sprue cup 16 is pressed against only the flange 17 on the crucible base 4 via the gasket 18. Thus, since only the local mold 15 in contact with the packing 18 of the flange 17 is under compressive stress, it is hardly flanges 17 and ceramic shell mold 15 is split by a fastening, the fastening portion airtightly The property is practically sufficient.

【0028】また、セラミック・シェル鋳型15は鋳型
受け台14に中吊りの状態で支持され、この状態で注湯
されることになるが、特に強度が弱いセラミック・シェ
ル鋳型15を除いて、一般的な強度を有するセラミック
・シェル鋳型15なら注湯によってれることはほとん
どない。通常の置き注ぎに耐えるセラミック・シェル鋳
型なら、このような装置で使用できるセラミック・シェ
ル鋳型の大きさが比較的小さいこともあって、中吊りで
鋳造してもとくに問題は発生しない。
The ceramic shell mold 15 is supported by the mold receiving base 14 in a suspended state, and the molten metal is poured in this state. rarely it is corrupted by pouring if the ceramic shell mold 15 having an intensity. If the ceramic shell mold can withstand ordinary pouring, there is no particular problem when the ceramic shell mold that can be used in such an apparatus is cast while suspended because the size of the ceramic shell mold can be relatively small.

【0029】次に上述の差圧鋳造装置を用いて具体的に
鋳造品を作製した場合を説明する。
Next, a case where a cast product is specifically manufactured using the above differential pressure casting apparatus will be described.

【0030】[具体例1]先ず、ロストワックス法によっ
て図2に示すような蝋型(12g) を製作し、この蝋型12個
を一つのツリーに組み立てた。これに特開昭64-11049号
公報に開示した精密鋳造用鋳型の製造方法によってチタ
ン鋳造品用のコーティングを行い、これを脱蝋してツリ
ーを12個の鋳型に分解し、1100℃で1時間焼成して、図
3に示すようなセラミック・シェル鋳型を製作した。
[Specific Example 1] First, a wax mold (12 g) as shown in FIG. 2 was manufactured by the lost wax method, and 12 wax molds were assembled into one tree. This was coated with a titanium casting by the method for manufacturing a precision casting mold disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-11049, dewaxed, and the tree was decomposed into 12 molds. After firing for a time, a ceramic shell mold as shown in FIG. 3 was produced.

【0031】製作したセラミック・シェル鋳型を800 ℃
で1時間予熱して、これを鋳型受け台14に支持させ、
これをリング台13上に載置して、ルツボ台4と鋳型
(フランジ)をパッキン18を介してジャッキ12で機
械的に締めつけた。
The produced ceramic shell mold is heated at 800 ° C.
Preheating for 1 hour, and this is supported by the mold receiving base 14,
This was placed on the ring base 13 and the crucible base 4 and the mold (flange) were mechanically tightened with the jack 12 via the packing 18.

【0032】次に、鋳型室3と溶解室2とを真空ポンプ
で吸引減圧して各室3,2内の空気を排出し、その後、
溶解室2に元圧が1Kg/cm2 のアルゴンガスをガス口10
から導入した。このとき、鋳型室3の圧力は−10〜−20
cmHgで、一方、溶解室2の圧力は0.6 〜0.8Kg/cm2 であ
った。つまり、鋳型室3と溶解室2とで圧力差(差圧)
があって、セラミック・シェル鋳型のフランジとパッキ
ン18の接触部の気密が十分に保持されていることを確
認した。
Next, the mold chamber 3 and the melting chamber 2 are suctioned and depressurized by a vacuum pump to discharge the air in each of the chambers 3 and 2.
Argon gas having an original pressure of 1 kg / cm 2 was introduced into the melting chamber 2 through a gas port 10.
Introduced from. At this time, the pressure in the mold chamber 3 is -10 to -20.
In cmHg, whereas the pressure in the melting chamber 2 was 0.6 ~0.8Kg / cm 2. That is, the pressure difference (differential pressure) between the mold chamber 3 and the melting chamber 2
It was confirmed that the airtightness of the contact portion between the flange of the ceramic shell mold and the packing 18 was sufficiently maintained.

【0033】続いて、溶解室2の電極8と70g のTi-6Al
-4V のインゴット6の間にアークを飛ばしてインゴット
6を溶解し、鋳造を行った。この場合、インゴット6の
溶解及び注湯を通じて鋳型室3と溶解室2の差圧はほと
んど変化しなかった。
Subsequently, the electrode 8 of the melting chamber 2 and 70 g of Ti-6Al
An arc was blown between the -4V ingots 6 to melt the ingots 6 and cast. In this case, the pressure difference between the mold chamber 3 and the melting chamber 2 hardly changed through melting and pouring of the ingot 6.

【0034】鋳造後のセラミック・シェル鋳型及びフラ
ンジには、クラックその他の破損は見られなかった。セ
ラミック・シェル鋳型を破壊して鋳造品を目視検査した
ところ、薄肉部の湯回りは完全で、鋳造品表面にピンホ
ールその他のガス欠陥もなく、また、セラミック・シェ
ル鋳型の割れによるバリなどの欠陥もない良品が得られ
た。
No cracks or other damages were found in the ceramic shell mold and flange after casting. When the ceramic shell mold was destroyed and the casting was visually inspected, the run of the thin-walled portion was perfect, there were no pinholes or other gas defects on the surface of the casting, and burrs caused by cracks in the ceramic shell mold. Good products without defects were obtained.

【0035】[具体例2]具体例1で製作した他のセラミ
ック・シェル鋳型を100 ℃で1時間予熱した以外は具体
例1と同様にして鋳造を行った。
[Specific Example 2] Casting was performed in the same manner as in Specific Example 1 except that the other ceramic shell mold produced in Specific Example 1 was preheated at 100 ° C for 1 hour.

【0036】鋳造後のセラミック・シェル鋳型及びフラ
ンジには、クラックその他の破損は見られなかった。セ
ラミック・シェル鋳型を破壊して鋳造品を目視検査した
ところ、薄肉部の湯回りは完全で、鋳造品表面にピンホ
ールその他のガス欠陥もなく、また、セラミック・シェ
ル鋳型の割れによるバリなどの欠陥もない良品が得られ
た。
No crack or other damage was found in the ceramic shell mold and flange after casting. When the ceramic shell mold was broken and the casting was visually inspected, the run of the thin wall was perfect, there were no pinholes or other gas defects on the surface of the casting, and burrs caused by cracks in the ceramic shell mold. Good products without defects were obtained.

【0037】一般に、セラミック・シェル鋳型の熱間強
度は、800 ℃と100 ℃では後者が弱いが、この結果100
℃のセラミック・シェル鋳型でも十分に実用できること
が確認された。この利点は、特にチタン及びチタン合金
の鋳造品では、鋳型温度が低いほど鋳造品表面のコンタ
ミネーションが浅くなることにある。
In general, the hot strength of the ceramic shell mold is weak at 800 ° C. and 100 ° C.
It has been confirmed that a ceramic shell mold at a temperature of ℃ can be sufficiently used. This has the advantage that the lower the mold temperature, the shallower the contamination on the surface of the casting, especially in titanium and titanium alloy castings.

【0038】[具体例3]セラミック・シェル鋳型を特願
平4-82407 号に開示されている精密鋳造用鋳型の製造方
法で製作し、このセラミック・シェル鋳型を100 ℃で1
時間予熱した以外は具体例1と同様にして鋳造を行っ
た。
[Specific Example 3] A ceramic shell mold was manufactured by the method for manufacturing a precision casting mold disclosed in Japanese Patent Application No. 4-82407.
Casting was carried out in the same manner as in Example 1 except for preheating for a time.

【0039】鋳造後のセラミック・シェル鋳型及びフラ
ンジには、クラックその他の破損は見られなかった。セ
ラミック・シェル鋳型を破壊して鋳造品を目視検査した
ところ、薄肉部の湯回りは完全で、鋳造品表面にピンホ
ールその他のガス欠陥もなく、また、セラミック・シェ
ル鋳型の割れによるバリなどの欠陥もない良品が得られ
た。
No crack or other damage was found in the cast ceramic shell mold and flange. When the ceramic shell mold was broken and the casting was visually inspected, the run of the thin wall was perfect, there were no pinholes or other gas defects on the surface of the casting, and burrs caused by cracks in the ceramic shell mold. Good products without defects were obtained.

【0040】[比較例1]具体例1で製作した他のセラミ
ック・シェル鋳型を200 ℃で1時間予熱し、鋳型受け台
を使用しないで、図1に示したリング台13に直接置い
て鋳型室3と溶解室2を吸引減圧して空気を排出した。
次いで、元圧1Kg/cm2 のアルゴンガスを溶解室2に導入
した。この場合、鋳型室3と溶解室2は通じているので
圧力差はなく、室内の圧力は0.〜0.2Kg/cm2 であった。
この状態での70g のTi-6Al-4V のインゴットを溶解・鋳
造した。
Comparative Example 1 The other ceramic shell mold produced in Example 1 was preheated at 200 ° C. for 1 hour, and was placed directly on the ring table 13 shown in FIG. 1 without using the mold receiving table. The chamber 3 and the dissolution chamber 2 were suctioned and depressurized to discharge air.
Then, argon gas was introduced in the original pressure 1Kg / cm 2 in the melting chamber 2. In this case, there was no pressure difference because the mold chamber 3 and the dissolution chamber 2 were in communication, and the pressure in the chamber was 0.1 to 0.2 kg / cm 2 .
In this state, 70 g of an ingot of Ti-6Al-4V was melted and cast.

【0041】鋳造後のセラミック・シェル鋳型にはクラ
ックその他の破損は見られず、特に問題はなかったが、
鋳型を破壊して鋳造品を目視検査したところ、薄肉部に
湯回り不良が見られ、また、ピンホールなどのガス欠陥
が存在し満足な鋳造品は得られなかった。
No crack or other damage was observed in the ceramic shell mold after casting, and there was no particular problem.
When the casting was destroyed and the casting was visually inspected, poor running was found in the thin portion and gas defects such as pinholes were present, and a satisfactory casting was not obtained.

【0042】従って、本発明に係る差圧鋳造装置を用い
て鋳造を行うことにより、表面にピンホールその他のガ
ス欠陥もなく、また、バリなどの欠陥もない良品の鋳造
品が得られる。特に、本発明に係る差圧鋳造装置は、チ
タンやチタン合金などの湯流れの悪い金属を精密鋳造す
る場合にも、薄肉でほとんどガス欠陥のない精密鋳造品
を得ることができるので、チタンおよびチタン合金その
他の湯回り不良を生じやすい鋳造品やピンホールその他
のガス欠陥を発生しやすい鋳造品の精密鋳造に適してい
る。
Therefore, by performing casting using the differential pressure casting apparatus according to the present invention, a non-defective casting having no pinholes or other gas defects on its surface and having no defects such as burrs can be obtained. In particular, the differential pressure casting apparatus according to the present invention can obtain a thin cast product having almost no gas defects even when precision casting a metal having a poor melt flow such as titanium or a titanium alloy. It is suitable for precision casting of titanium alloys and other castings that are prone to run-off defects and pinholes and other castings that are prone to gas defects.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、ブロック状の鋳型を用いることなく薄肉
のセラミック・シェル鋳型を用いて鋳造品を製造できる
という優れた効果を発揮する。
As apparent from the above description, according to the present invention, an excellent effect that a cast product can be produced using a thin ceramic shell mold without using a block mold is exhibited.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の差圧鋳造装置の一例を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a differential pressure casting apparatus according to the present invention.

【図2】本発明のセラミック・シェル鋳型を製作するた
めの蝋型の一例を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a wax mold for producing the ceramic shell mold of the present invention.

【図3】本発明のセラミック・シェル鋳型の一例を示す
断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing an example of the ceramic shell mold of the present invention.

【図4】本発明のセラミック・シェル鋳型を鋳型受け台
に支持させた状態を示す図で、その(a)は断面図、
(b)は上面図である。
FIG. 4 is a view showing a state in which the ceramic shell mold of the present invention is supported on a mold receiving stand, (a) is a sectional view,
(B) is a top view.

【図5】従来の差圧鋳造装置の一例を示す断面図であ
る。
FIG. 5 is a sectional view showing an example of a conventional differential pressure casting apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 装置本体 2 溶解室 3 鋳型室 4 ルツボ台 5 注湯孔 6 インゴット 15 セラミック・シェル鋳型 17 フランジ 19 鋳型取付機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus main body 2 Melting chamber 3 Mold chamber 4 Crucible table 5 Pouring hole 6 Ingot 15 Ceramic shell mold 17 Flange 19 Mold attachment mechanism

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 18/04 B22C 9/04 B22D 18/06 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B22D 18/04 B22C 9/04 B22D 18/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ルツボが収容された溶解室と鋳型が収容
される鋳型室をそのルツボが載置されるルツボ台で仕切
ると共にルツボ台に注湯孔を形成し、鋳型室を吸引減圧
すると共に、溶解室を加圧してルツボ内の溶湯を鋳型に
注湯して差圧鋳造を行う差圧鋳造装置において、薄肉に
形成したセラミック・シェル鋳型の湯口の外周端部に
ランジを設け、該フランジ部分の下部を鋳型受け台で吊
した状態で支持し、該鋳型受け台を上記ルツボ台に向か
って押圧し、セラミック・シェル鋳型のフランジを上記
注湯孔の周りのルツボ台に気密性よく取り付けたことを
特徴とする差圧鋳造装置。
1. A melting chamber containing a crucible and a mold
Partition in a crucible stand the mold chamber the crucible is mounted to be
At the same time , a pouring hole is formed in the crucible base , the mold chamber is suctioned and depressurized , and the melting chamber is pressurized to melt the molten metal in the crucible into the mold.
In counter pressure casting apparatus which performs counter pressure casting by pouring, the full <br/> flange provided at the bottom of the flange portion with pedestal mold the outer peripheral end portion of the sprue ceramic shell mold formed into a thin wall Hanging
The mold receiving table toward the crucible table.
And press the flange of the ceramic shell mold
Counter pressure casting apparatus characterized by the Closing good airtight crucible stand around Chuyuana.
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