JP3326140B2 - マグネシウム合金のダイカスト鋳造法及びダイカスト製品 - Google Patents
マグネシウム合金のダイカスト鋳造法及びダイカスト製品Info
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- JP3326140B2 JP3326140B2 JP18307599A JP18307599A JP3326140B2 JP 3326140 B2 JP3326140 B2 JP 3326140B2 JP 18307599 A JP18307599 A JP 18307599A JP 18307599 A JP18307599 A JP 18307599A JP 3326140 B2 JP3326140 B2 JP 3326140B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマグネシウム合金の
ダイカスト鋳造法及びダイカスト製品に関し、より詳し
くは、本発明は、コールドチャンバー型ダイカスト機を
用いるマグネシウム合金ダイカスト製品の鋳造におい
て、マグネシウム合金溶湯の流動性を確保し、充填性、
鋳造品の表面性、熱間割れや引け割れ、引け巣を制御
し、より安価に高品質なマグネシウムダイカスト製品を
製造するダイカスト鋳造法及び該ダイカスト鋳造法によ
り得られるダイカスト製品に関する。
ダイカスト鋳造法及びダイカスト製品に関し、より詳し
くは、本発明は、コールドチャンバー型ダイカスト機を
用いるマグネシウム合金ダイカスト製品の鋳造におい
て、マグネシウム合金溶湯の流動性を確保し、充填性、
鋳造品の表面性、熱間割れや引け割れ、引け巣を制御
し、より安価に高品質なマグネシウムダイカスト製品を
製造するダイカスト鋳造法及び該ダイカスト鋳造法によ
り得られるダイカスト製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車業界においては燃費向上のための
軽量化の必要性、家電製品等においては携帯性向上のた
めの軽量化の必要性から軽量材料のニーズが高まり、樹
脂材料や軽量金属材料が用いられてきている。しかし、
樹脂材料は一般的にリサイクルが困難であるため地球環
境保全の点で問題があるのに対して、金属材料は一般的
にリサイクルが容易であるため、家電製品の筐体、特
に、携帯用製品、例えばノート型パーソナルコンピュー
タ、携帯電話、デジタルビデオカメラ、ＭＤウオークマ
ン、カメラ等の携帯商品の筐体、自動車の各種ケース部
品等の製造材料が樹脂材料からマグネシウム系材料、ア
ルミニウム系材料等の軽量金属へと変わり、特に軽薄短
小のトレンドの中で、金属としての剛性を有しながら実
用軽量金属中最も密度の小さい軽量マグネシウム系材料
が注目され、自動車あるいは携帯用家電製品用材料とし
て注目される流れとなっており、肉厚が１．５ｍｍ以下
の部分を有する製品が求められている。
軽量化の必要性、家電製品等においては携帯性向上のた
めの軽量化の必要性から軽量材料のニーズが高まり、樹
脂材料や軽量金属材料が用いられてきている。しかし、
樹脂材料は一般的にリサイクルが困難であるため地球環
境保全の点で問題があるのに対して、金属材料は一般的
にリサイクルが容易であるため、家電製品の筐体、特
に、携帯用製品、例えばノート型パーソナルコンピュー
タ、携帯電話、デジタルビデオカメラ、ＭＤウオークマ
ン、カメラ等の携帯商品の筐体、自動車の各種ケース部
品等の製造材料が樹脂材料からマグネシウム系材料、ア
ルミニウム系材料等の軽量金属へと変わり、特に軽薄短
小のトレンドの中で、金属としての剛性を有しながら実
用軽量金属中最も密度の小さい軽量マグネシウム系材料
が注目され、自動車あるいは携帯用家電製品用材料とし
て注目される流れとなっており、肉厚が１．５ｍｍ以下
の部分を有する製品が求められている。
【０００３】従来、マグネシウム合金製品の製造法とし
てはダイカスト鋳造法が一般的であり、特にホットチャ
ンバーダイカスト鋳造法が広く採用されている。しかし
ながら、マグネシウム合金をダイカスト鋳造するための
専用ダイカスト機として導入した鋳造装置自体を用いる
がマグネシウム合金材料からマグネシウム合金よりも安
価なアルミニウム合金材料に容易に切り換えることが可
能であること、あるいは、マグネシウム合金専用ダイカ
スト機を導入するのではなく従来のアルミニウム合金用
ダイカスト機を転用することが可能であること等の理由
から、更に又、ホットチャンバー型ダイカスト機では鋳
造が困難な種々の新規の合金種が開発され、利用されて
いるので、コールドチャンバーダイカスト鋳造法でのマ
グネシウム合金の鋳造法の確立が望まれている。
てはダイカスト鋳造法が一般的であり、特にホットチャ
ンバーダイカスト鋳造法が広く採用されている。しかし
ながら、マグネシウム合金をダイカスト鋳造するための
専用ダイカスト機として導入した鋳造装置自体を用いる
がマグネシウム合金材料からマグネシウム合金よりも安
価なアルミニウム合金材料に容易に切り換えることが可
能であること、あるいは、マグネシウム合金専用ダイカ
スト機を導入するのではなく従来のアルミニウム合金用
ダイカスト機を転用することが可能であること等の理由
から、更に又、ホットチャンバー型ダイカスト機では鋳
造が困難な種々の新規の合金種が開発され、利用されて
いるので、コールドチャンバーダイカスト鋳造法でのマ
グネシウム合金の鋳造法の確立が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】コールドチャンバー型
ダイカスト機を用いてマグネシウム合金を鋳造しようと
する場合に生じる問題として、一般的に、マグネシウム
合金は凝固潜熱が小さく凝固が早いため溶湯が流れない
と形容される状態がある。この状態は特に携帯用家電製
品等の筐体、例えばノート型パーソナルコンピュータ、
携帯電話、デジタルビデオカメラ、ＭＤウオークマン、
カメラ、プロジェクター等の筐体の薄肉部分の製造にお
いて問題になる。
ダイカスト機を用いてマグネシウム合金を鋳造しようと
する場合に生じる問題として、一般的に、マグネシウム
合金は凝固潜熱が小さく凝固が早いため溶湯が流れない
と形容される状態がある。この状態は特に携帯用家電製
品等の筐体、例えばノート型パーソナルコンピュータ、
携帯電話、デジタルビデオカメラ、ＭＤウオークマン、
カメラ、プロジェクター等の筐体の薄肉部分の製造にお
いて問題になる。
【０００５】また、特に高温及び室温でのクリープ特性
を改善するためにケイ素、希土類元素、カルシウム等を
添加したマグネシウム合金があるが、これらの元素は活
性であるために酸化物が生じやすく、また粒界部分にお
いて化合物が生成するために熱間割れ、引け割れを生じ
やすく、このような合金からコールドチャンバー型ダイ
カスト機を用いてダイカスト鋳造品を製造する場合にも
問題になる。
を改善するためにケイ素、希土類元素、カルシウム等を
添加したマグネシウム合金があるが、これらの元素は活
性であるために酸化物が生じやすく、また粒界部分にお
いて化合物が生成するために熱間割れ、引け割れを生じ
やすく、このような合金からコールドチャンバー型ダイ
カスト機を用いてダイカスト鋳造品を製造する場合にも
問題になる。
【０００６】マグネシウム合金ダイカスト製品の製造に
コールドチャンバー型ダイカスト機を用いる場合のこれ
らの問題、課題に対し、従来は金型温度を上げたり、射
出速度を上げたりする等の方策が用いられてきたが、目
的とする程度の成果を上げることができず、それでコー
ルドチャンバー型ダイカスト機での鋳造を断念する場合
もあった。
コールドチャンバー型ダイカスト機を用いる場合のこれ
らの問題、課題に対し、従来は金型温度を上げたり、射
出速度を上げたりする等の方策が用いられてきたが、目
的とする程度の成果を上げることができず、それでコー
ルドチャンバー型ダイカスト機での鋳造を断念する場合
もあった。
【０００７】本発明はこのような従来技術の有する課題
に鑑みてなされたものであり、本発明は、コールドチャ
ンバー型ダイカスト機を用いるマグネシウム合金ダイカ
スト製品の鋳造において、マグネシウム合金溶湯の流動
性を確保し、充填性、鋳造品の表面性、熱間割れや引け
割れ、引け巣を制御し、より安価に高品質なマグネシウ
ムダイカスト製品を製造するダイカスト鋳造法及び該ダ
イカスト鋳造法により得られるダイカスト製品を提供す
ることを課題にしている。
に鑑みてなされたものであり、本発明は、コールドチャ
ンバー型ダイカスト機を用いるマグネシウム合金ダイカ
スト製品の鋳造において、マグネシウム合金溶湯の流動
性を確保し、充填性、鋳造品の表面性、熱間割れや引け
割れ、引け巣を制御し、より安価に高品質なマグネシウ
ムダイカスト製品を製造するダイカスト鋳造法及び該ダ
イカスト鋳造法により得られるダイカスト製品を提供す
ることを課題にしている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記の課題
を達成するために種々検討を重ねた結果、コールドチャ
ンバー型ダイカスト機を用いる場合には、コールドチャ
ンバー型ダイカスト機のゲート部でのマグネシウム合金
の溶湯温度を一定値以上（５９０℃以上）に保持するこ
とが重要であることを先ず知見した。
を達成するために種々検討を重ねた結果、コールドチャ
ンバー型ダイカスト機を用いる場合には、コールドチャ
ンバー型ダイカスト機のゲート部でのマグネシウム合金
の溶湯温度を一定値以上（５９０℃以上）に保持するこ
とが重要であることを先ず知見した。
【０００９】加えて、該ゲート部での溶湯温度を該一定
値以上に確保するためには溶湯保持ポット（溶湯保持
炉）中の溶湯温度を上げる必要があるが、一つに安全性
の確保から７５０℃を越えることは避ける必要があるこ
と、更に、溶湯保持ポットからゲート部までの途中過程
での溶湯の冷却度が大きい場合には、その途中過程や、
スリーブ内でマグネシウム合金溶湯の一部が凝固し始
め、やはり溶湯の流動性を損なうこと、また、その途中
過程での酸化の度合も大きくなることから、溶湯保持ポ
ット中の溶湯温度と該ゲート部での溶湯温度との差を一
定温度差以内に収め、給湯システムとして特定の方式を
用い、スリーブ部を特定の材質で特定の厚さ以上となる
ように構成し、該スリーブ部を特定温度以上に加熱・保
持する必要があることを知見し、本発明を完成した。
値以上に確保するためには溶湯保持ポット（溶湯保持
炉）中の溶湯温度を上げる必要があるが、一つに安全性
の確保から７５０℃を越えることは避ける必要があるこ
と、更に、溶湯保持ポットからゲート部までの途中過程
での溶湯の冷却度が大きい場合には、その途中過程や、
スリーブ内でマグネシウム合金溶湯の一部が凝固し始
め、やはり溶湯の流動性を損なうこと、また、その途中
過程での酸化の度合も大きくなることから、溶湯保持ポ
ット中の溶湯温度と該ゲート部での溶湯温度との差を一
定温度差以内に収め、給湯システムとして特定の方式を
用い、スリーブ部を特定の材質で特定の厚さ以上となる
ように構成し、該スリーブ部を特定温度以上に加熱・保
持する必要があることを知見し、本発明を完成した。
【００１０】即ち、本発明のマグネシウム合金のダイカ
スト鋳造法は、コールドチャンバー型ダイカスト機を用
いてマグネシウム合金のダイカスト製品を鋳造する際
に、コールドチャンバー型ダイカスト機のゲート部での
マグネシウム合金の溶湯温度を５９０〜７２０℃に維持
し、マグネシウム合金溶湯を溶湯保持ポットからコール
ドチャンバー型ダイカスト機のスリーブへ給湯するシス
テムとして、サイホン方式、メガポンプ方式、減圧又は
加圧ポンプ方式、又は電磁ポンプ方式を用い、コールド
チャンバー型ダイカスト機のスリーブ部を、熱伝導率が
０．０８５ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・℃以下である材質で厚さ
１０ｍｍ以上となるように構成し、該スリーブ部を１０
０℃以上に加熱・保持し、且つ溶湯保持ポット中の溶湯
温度と該ゲート部での溶湯温度との温度差を６０Ｋ以下
に維持して肉厚が１．５ｍｍ以下の部分を有するマグネ
シウム合金のダイカスト製品を鋳造することを特徴とす
る。
スト鋳造法は、コールドチャンバー型ダイカスト機を用
いてマグネシウム合金のダイカスト製品を鋳造する際
に、コールドチャンバー型ダイカスト機のゲート部での
マグネシウム合金の溶湯温度を５９０〜７２０℃に維持
し、マグネシウム合金溶湯を溶湯保持ポットからコール
ドチャンバー型ダイカスト機のスリーブへ給湯するシス
テムとして、サイホン方式、メガポンプ方式、減圧又は
加圧ポンプ方式、又は電磁ポンプ方式を用い、コールド
チャンバー型ダイカスト機のスリーブ部を、熱伝導率が
０．０８５ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・℃以下である材質で厚さ
１０ｍｍ以上となるように構成し、該スリーブ部を１０
０℃以上に加熱・保持し、且つ溶湯保持ポット中の溶湯
温度と該ゲート部での溶湯温度との温度差を６０Ｋ以下
に維持して肉厚が１．５ｍｍ以下の部分を有するマグネ
シウム合金のダイカスト製品を鋳造することを特徴とす
る。
【００１１】更に、本発明のダイカスト製品は、上記の
ダイカスト鋳造法で製造できるマグネシウム合金ダイカ
スト製品である。なお、本発明において、ダイカスト製
品とは、ダイカスト部品も含むものである。
ダイカスト鋳造法で製造できるマグネシウム合金ダイカ
スト製品である。なお、本発明において、ダイカスト製
品とは、ダイカスト部品も含むものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明のダイカスト鋳造
法及びダイカスト製品で用いることのできるマグネシウ
ム合金の種類、コールドチャンバー型ダイカスト機の操
作条件、コールドチャンバー型ダイカスト機の構成等に
ついて詳細に説明する。
法及びダイカスト製品で用いることのできるマグネシウ
ム合金の種類、コールドチャンバー型ダイカスト機の操
作条件、コールドチャンバー型ダイカスト機の構成等に
ついて詳細に説明する。
【００１３】本発明のダイカスト鋳造法で鋳造できるマ
グネシウム合金は、ダイカスト鋳造できるマグネシウム
合金であればいかなるものでもよく、例えば、従来一般
的に用いられているＭＤ１Ａ、ＭＤ１Ｂ、ＭＤ１Ｄ、Ｍ
Ｄ２Ａ、ＭＤ２Ｂ、ＭＤ３Ａ等を用いることができる。
グネシウム合金は、ダイカスト鋳造できるマグネシウム
合金であればいかなるものでもよく、例えば、従来一般
的に用いられているＭＤ１Ａ、ＭＤ１Ｂ、ＭＤ１Ｄ、Ｍ
Ｄ２Ａ、ＭＤ２Ｂ、ＭＤ３Ａ等を用いることができる。
【００１４】しかし、自動車エンジン部品などの軽量化
において要請されている５２３Ｋ程度までの高温でも十
分な強度を有するマグネシウム合金のダイカスト製品を
目的とする場合には、 ｉ）アルミニウム１〜１０重量％、 ii）希土類元素０．２〜５重量％、カルシウム０．０２
〜５重量％、及びケイ素０．２〜１０重量％よりなる群
から選ばれた少なくとも１種、及び iii)マンガン１．５重量％以下を含み、残部がマグネシ
ウム及び不可避の不純物からなるマグネシウム合金を用
いることが好ましい。
において要請されている５２３Ｋ程度までの高温でも十
分な強度を有するマグネシウム合金のダイカスト製品を
目的とする場合には、 ｉ）アルミニウム１〜１０重量％、 ii）希土類元素０．２〜５重量％、カルシウム０．０２
〜５重量％、及びケイ素０．２〜１０重量％よりなる群
から選ばれた少なくとも１種、及び iii)マンガン１．５重量％以下を含み、残部がマグネシ
ウム及び不可避の不純物からなるマグネシウム合金を用
いることが好ましい。
【００１５】本発明のダイカスト鋳造法はコールドチャ
ンバー型ダイカスト機を用いてマグネシウム合金ダイカ
スト製品を鋳造することを構成要件としているものであ
り、コールドチャンバー型ダイカスト機を用いる場合に
おいて、マグネシウム合金溶湯の流動性を確保し、充填
性、鋳造品の表面性、熱間割れや引け割れ、引け巣を制
御し、より安価に高品質なマグネシウムダイカスト製品
を製造するためには、コールドチャンバー型ダイカスト
機のゲート部でのマグネシウム合金の溶湯温度を５９０
℃以上に保持することが重要である。
ンバー型ダイカスト機を用いてマグネシウム合金ダイカ
スト製品を鋳造することを構成要件としているものであ
り、コールドチャンバー型ダイカスト機を用いる場合に
おいて、マグネシウム合金溶湯の流動性を確保し、充填
性、鋳造品の表面性、熱間割れや引け割れ、引け巣を制
御し、より安価に高品質なマグネシウムダイカスト製品
を製造するためには、コールドチャンバー型ダイカスト
機のゲート部でのマグネシウム合金の溶湯温度を５９０
℃以上に保持することが重要である。
【００１６】ゲート部での溶湯温度を５９０℃以上に確
保するためには溶湯保持ポット（溶湯保持炉）中の溶湯
温度を上げる必要があるが、安全性の確保から７５０℃
を越えることは避ける必要がある。また、マグネシウム
合金溶湯が溶湯保持ポットからゲート部まで移動する間
に冷却することは避けられず、また溶湯保持ポット中で
の溶湯の温度が高ければ高いほど溶湯の冷却度が大きく
なるので、その溶湯の冷却度を小さくするためには余分
の設備及び余分のコストが必要となる。この理由によ
り、ゲート部でのマグネシウム合金の溶湯温度を７２０
℃以下に維持することが現実的である。従って、本発明
のダイカスト鋳造法においては、コールドチャンバー型
ダイカスト機のゲート部でのマグネシウム合金の溶湯温
度を５９０〜７２０℃に維持する。
保するためには溶湯保持ポット（溶湯保持炉）中の溶湯
温度を上げる必要があるが、安全性の確保から７５０℃
を越えることは避ける必要がある。また、マグネシウム
合金溶湯が溶湯保持ポットからゲート部まで移動する間
に冷却することは避けられず、また溶湯保持ポット中で
の溶湯の温度が高ければ高いほど溶湯の冷却度が大きく
なるので、その溶湯の冷却度を小さくするためには余分
の設備及び余分のコストが必要となる。この理由によ
り、ゲート部でのマグネシウム合金の溶湯温度を７２０
℃以下に維持することが現実的である。従って、本発明
のダイカスト鋳造法においては、コールドチャンバー型
ダイカスト機のゲート部でのマグネシウム合金の溶湯温
度を５９０〜７２０℃に維持する。
【００１７】更に、溶湯保持ポットからゲート部までの
途中過程での溶湯の冷却度が大きい場合には、その途中
過程、スリーブ内でマグネシウム合金溶湯の一部が凝固
し始め、やはり溶湯の流動性を損ない、また、その途中
過程での酸化の度合も大きくなるので、このような欠点
が生じないようにするためには、溶湯保持ポット中の溶
湯温度と該ゲート部での溶湯温度との温度差を１０５Ｋ
以内、望ましくは６０Ｋ以内に収める必要がある。
途中過程での溶湯の冷却度が大きい場合には、その途中
過程、スリーブ内でマグネシウム合金溶湯の一部が凝固
し始め、やはり溶湯の流動性を損ない、また、その途中
過程での酸化の度合も大きくなるので、このような欠点
が生じないようにするためには、溶湯保持ポット中の溶
湯温度と該ゲート部での溶湯温度との温度差を１０５Ｋ
以内、望ましくは６０Ｋ以内に収める必要がある。
【００１８】溶湯保持ポットからゲート部までの途中過
程での溶湯の冷却度を小さくすることを実操業下で実現
するための手段について検討した結果、給湯・注湯シス
テムとして自動給湯システムを採用することにより、溶
湯保持ポット中の溶湯温度と同一の温度でスリーブ直上
まで溶湯を運ぶことが可能であることを知見した。この
ような自動給湯システムとして、サイホン方式、メガポ
ンプ方式、減圧又は加圧ポンプ方式、又は電磁ポンプ方
式を採用することができる。これらの自動給湯システム
は周知であり、それらの周知の自動給湯システムをその
まま採用することができる。
程での溶湯の冷却度を小さくすることを実操業下で実現
するための手段について検討した結果、給湯・注湯シス
テムとして自動給湯システムを採用することにより、溶
湯保持ポット中の溶湯温度と同一の温度でスリーブ直上
まで溶湯を運ぶことが可能であることを知見した。この
ような自動給湯システムとして、サイホン方式、メガポ
ンプ方式、減圧又は加圧ポンプ方式、又は電磁ポンプ方
式を採用することができる。これらの自動給湯システム
は周知であり、それらの周知の自動給湯システムをその
まま採用することができる。
【００１９】溶湯保持ポットからゲート部までの途中過
程での溶湯の冷却度を小さくするためには、コールドチ
ャンバー型ダイカスト機のスリーブ部を、熱伝導率が
０．０８５ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・℃以下である材質で厚さ
１０ｍｍ以上となるように構成してスリーブ部内での保
温性を高め、且つ該スリーブ部を１００℃以上、望まし
くは２５０℃以上に加熱・保持することでスリーブ部で
の溶湯温度を保持することが好ましい。
程での溶湯の冷却度を小さくするためには、コールドチ
ャンバー型ダイカスト機のスリーブ部を、熱伝導率が
０．０８５ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・℃以下である材質で厚さ
１０ｍｍ以上となるように構成してスリーブ部内での保
温性を高め、且つ該スリーブ部を１００℃以上、望まし
くは２５０℃以上に加熱・保持することでスリーブ部で
の溶湯温度を保持することが好ましい。
【００２０】このようなスリーブ材質としてＳＫＤ６１
等の熱間工具鋼（熱伝導率０．０８５ｃａｌ／ｃｍ・ｓ
・℃）や、スリーブ部全体としての熱伝導率を低下させ
るために、これらの熱間工具鋼に熱伝導率の低いセラミ
ックスや、セラミックスと金属との複合材等を溶射した
もの、あるいはこれらの熱間工具鋼にＣＶＤ等によりＴ
ｉＣ、ＴｉＣＮ、ＣｒＣ、Ｗ2 Ｃ、ＴｉＮ、ＴｉＣｒ
Ｎ、ＣｒＮ等のコーティング層を設けたもの、ＳｉＮ、
Ｓｉａｌｏｎ、ＺｒＢ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＣ等のセラ
ミックス、鉄系又はチタン系基材上に上記のセラミック
スを複合させたものを挙げることができる。
等の熱間工具鋼（熱伝導率０．０８５ｃａｌ／ｃｍ・ｓ
・℃）や、スリーブ部全体としての熱伝導率を低下させ
るために、これらの熱間工具鋼に熱伝導率の低いセラミ
ックスや、セラミックスと金属との複合材等を溶射した
もの、あるいはこれらの熱間工具鋼にＣＶＤ等によりＴ
ｉＣ、ＴｉＣＮ、ＣｒＣ、Ｗ2 Ｃ、ＴｉＮ、ＴｉＣｒ
Ｎ、ＣｒＮ等のコーティング層を設けたもの、ＳｉＮ、
Ｓｉａｌｏｎ、ＺｒＢ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＣ等のセラ
ミックス、鉄系又はチタン系基材上に上記のセラミック
スを複合させたものを挙げることができる。
【００２１】また、溶湯保持ポットからゲート部までの
途中過程での溶湯の冷却度を小さくするためには、湯口
からゲート部に至る湯道での溶湯温度の保持のために湯
道部を１５０℃以上、望ましくは１８０〜３５０℃に保
持すると同時に保温性の優れた黒鉛、ＢＮ、水ガラス、
雲母、シリカゲル、水酸化マグネシウム及び酸化マグネ
シウムからなる群から選ばれる少なくとも一種を塗布す
るか、あるいはこれらのうち一種以上を添加した離型剤
を塗布することも有効である。
途中過程での溶湯の冷却度を小さくするためには、湯口
からゲート部に至る湯道での溶湯温度の保持のために湯
道部を１５０℃以上、望ましくは１８０〜３５０℃に保
持すると同時に保温性の優れた黒鉛、ＢＮ、水ガラス、
雲母、シリカゲル、水酸化マグネシウム及び酸化マグネ
シウムからなる群から選ばれる少なくとも一種を塗布す
るか、あるいはこれらのうち一種以上を添加した離型剤
を塗布することも有効である。
【００２２】本発明のマグネシウム合金のダイカスト鋳
造法は、上記した条件を採用することにより、マグネシ
ウム合金溶湯の流動性を確保し、充填性、鋳造品の表面
性、熱間割れや引け割れ、引け巣を制御し、より安価に
高品質なマグネシウムダイカスト製品を製造することが
でき、薄肉鋳造、特に１．５ｍｍ以下の薄肉鋳造やケイ
素、希土類元素、カルウムを含んだ合金の鋳造に有効で
ある。
造法は、上記した条件を採用することにより、マグネシ
ウム合金溶湯の流動性を確保し、充填性、鋳造品の表面
性、熱間割れや引け割れ、引け巣を制御し、より安価に
高品質なマグネシウムダイカスト製品を製造することが
でき、薄肉鋳造、特に１．５ｍｍ以下の薄肉鋳造やケイ
素、希土類元素、カルウムを含んだ合金の鋳造に有効で
ある。
【００２３】
【実施例】以下に、実施例及び比較例に基づいて本発明
を具体的に説明する。 実施例１〜２及び比較例１〜３ 密閉型の溶解炉を用いてＡＺ９１（Ｍｇ−９Ａｌ−０．
７Ｚｎ−０．２Ｍｎ）合金を溶解し、その溶湯保持ポッ
ト中の溶湯温度（Ａ）を第１表に示す通りに維持した。
コールドチャンバー型ダイカスト機として宇部製の６５
０ｔ機を用い、該ダイカスト機のスリーブとして第１表
に示す材質（ＭＣはチタン合金上にＳｉＮセラミックス
を複合させたメタルセラミックスである）及び第１表に
示す厚さのスリーブを用い、またスリーブを加熱する場
合には第１表に示す温度に加熱した。溶湯保持ポットか
らスリーブへの自動給湯システムとしてサイホン方式を
採用し、そのサイホンチューブを加熱する場合には第１
表に示す温度に加熱した。また、スリーブ入口での溶湯
温度及びゲート部での溶湯温度（Ｂ）を測定した。その
測定結果は第１表に示す通りであった。溶湯保持ポット
中の溶湯温度とゲート部での溶湯温度との温度差（Ａ−
Ｂ）も第１表に示す。
を具体的に説明する。 実施例１〜２及び比較例１〜３ 密閉型の溶解炉を用いてＡＺ９１（Ｍｇ−９Ａｌ−０．
７Ｚｎ−０．２Ｍｎ）合金を溶解し、その溶湯保持ポッ
ト中の溶湯温度（Ａ）を第１表に示す通りに維持した。
コールドチャンバー型ダイカスト機として宇部製の６５
０ｔ機を用い、該ダイカスト機のスリーブとして第１表
に示す材質（ＭＣはチタン合金上にＳｉＮセラミックス
を複合させたメタルセラミックスである）及び第１表に
示す厚さのスリーブを用い、またスリーブを加熱する場
合には第１表に示す温度に加熱した。溶湯保持ポットか
らスリーブへの自動給湯システムとしてサイホン方式を
採用し、そのサイホンチューブを加熱する場合には第１
表に示す温度に加熱した。また、スリーブ入口での溶湯
温度及びゲート部での溶湯温度（Ｂ）を測定した。その
測定結果は第１表に示す通りであった。溶湯保持ポット
中の溶湯温度とゲート部での溶湯温度との温度差（Ａ−
Ｂ）も第１表に示す。
【００２４】金型温度を２５０℃とし、ダイカスト鋳造
時の金型内の空気圧を４０ｍｍＨｇとし、キャビティへ
の充填速度を５／１００秒とし、充填後の増圧を５００
ｋｇｆ／ｃｍ2 とし、また金型内面にタルク系離型剤
（花野商事製）を塗布して、Ａ４サイズ（２１０ｍｍ×
２９７ｍｍ）で深さ１０ｍｍ、厚さ１ｍｍ（一部０．８
ｍｍの部分あり）の箱型の試作品の鋳造を実施した。鋳
造の結果は第１表に示す通りであった。
時の金型内の空気圧を４０ｍｍＨｇとし、キャビティへ
の充填速度を５／１００秒とし、充填後の増圧を５００
ｋｇｆ／ｃｍ2 とし、また金型内面にタルク系離型剤
（花野商事製）を塗布して、Ａ４サイズ（２１０ｍｍ×
２９７ｍｍ）で深さ１０ｍｍ、厚さ１ｍｍ（一部０．８
ｍｍの部分あり）の箱型の試作品の鋳造を実施した。鋳
造の結果は第１表に示す通りであった。
【００２５】
【表１】
【００２６】実施例３〜１０ 密閉型の溶解炉を用いて 合金１＝ＡＺ９１（Ｍｇ−９Ａｌ−０．７Ｚｎ−０．２
Ｍｎ）、 合金２＝Ｍｇ−５Ａｌ−２Ｃａ−２ＲＥ−０．２Ｍｎ、 合金３＝Ｍｇ−５Ａｌ−４Ｃａ−０．２Ｍｎ、 合金４＝Ｍｇ−５Ａｌ−４ＲＥ−０．２Ｍｎ、 合金５＝Ｍｇ−５Ａｌ−８Ｓｉ−０．２Ｍｎ、 合金６＝Ｍｇ−９Ａｌ−２ＲＥ−１Ｓｉ−０．０５Ｃａ
−０．０２Ｍｎ、 合金７＝Ｍｇ−５Ａｌ−０．５ＲＥ−０．１Ｓｉ−０．
１Ｃａ −０．０２Ｍｎ、及び 合金８＝Ｍｇ−２Ａｌ−２Ｃａ−０．２Ｍｎ のいずれかの合金を溶解し、その溶湯保持ポット中の溶
湯の温度（Ａ）を第２表に示す通りに維持した。
Ｍｎ）、 合金２＝Ｍｇ−５Ａｌ−２Ｃａ−２ＲＥ−０．２Ｍｎ、 合金３＝Ｍｇ−５Ａｌ−４Ｃａ−０．２Ｍｎ、 合金４＝Ｍｇ−５Ａｌ−４ＲＥ−０．２Ｍｎ、 合金５＝Ｍｇ−５Ａｌ−８Ｓｉ−０．２Ｍｎ、 合金６＝Ｍｇ−９Ａｌ−２ＲＥ−１Ｓｉ−０．０５Ｃａ
−０．０２Ｍｎ、 合金７＝Ｍｇ−５Ａｌ−０．５ＲＥ−０．１Ｓｉ−０．
１Ｃａ −０．０２Ｍｎ、及び 合金８＝Ｍｇ−２Ａｌ−２Ｃａ−０．２Ｍｎ のいずれかの合金を溶解し、その溶湯保持ポット中の溶
湯の温度（Ａ）を第２表に示す通りに維持した。
【００２７】コールドチャンバー型ダイカスト機として
宇部製の６５０ｔ機を用い、該ダイカスト機のスリーブ
として第２表に示す材質及び厚さのスリーブを用い、ま
たスリーブを第２表に示す温度に加熱した。溶湯保持ポ
ットからスリーブへの自動給湯システムとしてサイホン
方式を採用し、そのサイホンチューブを第２表に示す温
度に加熱した。また、スリーブ入口での溶湯温度及びゲ
ート部での溶湯温度（Ｂ）を測定した。その測定結果は
第２表に示す通りであった。溶湯保持ポット中の溶湯温
度とゲート部での溶湯温度との温度差（Ａ−Ｂ）も第２
表に示す。
宇部製の６５０ｔ機を用い、該ダイカスト機のスリーブ
として第２表に示す材質及び厚さのスリーブを用い、ま
たスリーブを第２表に示す温度に加熱した。溶湯保持ポ
ットからスリーブへの自動給湯システムとしてサイホン
方式を採用し、そのサイホンチューブを第２表に示す温
度に加熱した。また、スリーブ入口での溶湯温度及びゲ
ート部での溶湯温度（Ｂ）を測定した。その測定結果は
第２表に示す通りであった。溶湯保持ポット中の溶湯温
度とゲート部での溶湯温度との温度差（Ａ−Ｂ）も第２
表に示す。
【００２８】金型温度を２００℃とし、ダイカスト鋳造
時の金型内の空気圧を５０ｍｍＨｇとし、キャビティへ
の充填速度を５／１００秒とし、充填後の増圧を５００
ｋｇｆ／ｃｍ2 とし、また金型内面にタルク系離型剤
（花野商事製）を塗布して、自動車部品を模した３００
ｍｍ×３００ｍｍ×１８０ｍｍで肉厚３ｍｍの箱型の試
作品の鋳造を実施した。鋳造の結果は第２表に示す通り
であった。
時の金型内の空気圧を５０ｍｍＨｇとし、キャビティへ
の充填速度を５／１００秒とし、充填後の増圧を５００
ｋｇｆ／ｃｍ2 とし、また金型内面にタルク系離型剤
（花野商事製）を塗布して、自動車部品を模した３００
ｍｍ×３００ｍｍ×１８０ｍｍで肉厚３ｍｍの箱型の試
作品の鋳造を実施した。鋳造の結果は第２表に示す通り
であった。
【００２９】
【表２】
【００３０】
【発明の効果】自動車業界、家電業界を中心に広汎な産
業界で要望されている、コールドチャンバー型ダイカス
ト機を用いる時のマグネシウム合金の鋳造について、溶
湯保持ポットからゲート部までの溶湯温度を制御するこ
とにより、マグネシウム合金溶湯の流動性が確保され、
充填性、鋳造品の表面性、熱間割れや引け割れ、引け巣
が制御され、より安価に高品質なマグネシウム製品を製
造することが可能となった。
業界で要望されている、コールドチャンバー型ダイカス
ト機を用いる時のマグネシウム合金の鋳造について、溶
湯保持ポットからゲート部までの溶湯温度を制御するこ
とにより、マグネシウム合金溶湯の流動性が確保され、
充填性、鋳造品の表面性、熱間割れや引け割れ、引け巣
が制御され、より安価に高品質なマグネシウム製品を製
造することが可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 23/02 Ｃ２２Ｃ 23/02 (56)参考文献 特開 平７−9108（ＪＰ，Ａ) 鋳物，日本，日本鋳物協会，1995年12 月25日，第67巻第12号，第924頁〜第928 頁 ’86マグネシウムマニュアル，日本, マグネシウム委員会，1986年11月 ５ 日，85〜89頁 ＡＩ−ある，日本，株式会社軽金属通 信ある社，1992年 ４月28日，３・４月 合併号，第23頁〜第32頁 まてりあ，日本，日本金属学会，1999 年 ４月20日，ｖｏｌ．38 Ｎｏ．４, 286頁、288〜289頁 マグネシウム委員会，マグネシウム便 覧，日本，軽金属協会，1975年 ６月13 日，124頁 1992年日本ダイカスト会議論文集，日 本，日本ダイカスト協会，1992年 ９月 １日，259頁〜260頁 1984年日本ダイカスト会議論文集，日 本，日本ダイカスト協会，1984年10月23 日，70頁 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 17/20 B22D 17/30
Claims (3)
- 【請求項１】コールドチャンバー型ダイカスト機を用い
てマグネシウム合金のダイカスト製品を鋳造する際に、
コールドチャンバー型ダイカスト機のゲート部でのマグ
ネシウム合金の溶湯温度を５９０〜７２０℃に維持し、
マグネシウム合金溶湯を溶湯保持ポットからコールドチ
ャンバー型ダイカスト機のスリーブへ給湯するシステム
として、サイホン方式、メガポンプ方式、減圧又は加圧
ポンプ方式、又は電磁ポンプ方式を用い、コールドチャ
ンバー型ダイカスト機のスリーブ部を、熱伝導率が０．
０８５ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・℃以下である材質で厚さ１０
ｍｍ以上となるように構成し、該スリーブ部を１００℃
以上に加熱・保持し、且つ溶湯保持ポット中の溶湯温度
と該ゲート部での溶湯温度との温度差を６０Ｋ以下に維
持して肉厚が１．５ｍｍ以下の部分を有するマグネシウ
ム合金のダイカスト製品を鋳造することを特徴とするマ
グネシウム合金のダイカスト鋳造法。 - 【請求項２】マグネシウム合金として ｉ）アルミニウム１〜１０重量％、 ii）希土類元素０．２〜５重量％、カルシウム０．０２
〜５重量％、及びケイ素０．２〜１０重量％よりなる群
から選ばれた少なくとも１種、及び iii)マンガン１．５重量％以下を含み、残部がマグネシ
ウム及び不可避の不純物からなるマグネシウム合金を用
いることを特徴とする請求項１記載のダイカスト鋳造
法。 - 【請求項３】請求項１又は２記載のダイカスト鋳造法に
よって製造できるマグネシウム合金のダイカスト製品。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18307599A JP3326140B2 (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | マグネシウム合金のダイカスト鋳造法及びダイカスト製品 |
| TW088113210A TW407079B (en) | 1999-06-03 | 1999-08-03 | Method for die casting a magnesium alloy and die casting articles |
| KR10-1999-0032272A KR100438392B1 (ko) | 1999-06-03 | 1999-08-06 | 마그네슘 합금의 다이 캐스트 주조법 및 다이 캐스트 제품 |
| CN99122855A CN1096904C (zh) | 1999-06-03 | 1999-11-30 | 镁合金的压铸方法及压铸制品 |
| EP00111082A EP1060817B1 (en) | 1999-06-04 | 2000-06-05 | Pressure die-casting process of magnesium alloys |
| DE60013695T DE60013695T2 (de) | 1999-06-04 | 2000-06-05 | Druckgussverfahren von Magnesiumlegierungen |
| US09/586,760 US6467527B1 (en) | 1999-06-04 | 2000-06-05 | Pressure die-casting process of magnesium alloys |
| AT00111082T ATE276063T1 (de) | 1999-06-04 | 2000-06-05 | Druckgussverfahren von magnesiumlegierungen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18307599A JP3326140B2 (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | マグネシウム合金のダイカスト鋳造法及びダイカスト製品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001009561A JP2001009561A (ja) | 2001-01-16 |
| JP3326140B2 true JP3326140B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=16129328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18307599A Expired - Lifetime JP3326140B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-29 | マグネシウム合金のダイカスト鋳造法及びダイカスト製品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3326140B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4967206B2 (ja) * | 2001-08-24 | 2012-07-04 | 富士通株式会社 | マグネシウム合金、並びに、これを用いて製造されるマグネシウム合金製筐体およびその製造方法 |
| NO20063703L (no) * | 2006-08-18 | 2008-02-19 | Magontec Gmbh | Magnesium stopeprosess og legeringssammensetning |
| CN103468988B (zh) * | 2013-09-14 | 2015-05-13 | 天津六合镁制品有限公司 | 镁合金的制备方法 |
-
1999
- 1999-06-29 JP JP18307599A patent/JP3326140B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| ’８６マグネシウムマニュアル，日本，マグネシウム委員会，１９８６年１１月 ５日，８５〜８９頁 |
| １９８４年日本ダイカスト会議論文集，日本，日本ダイカスト協会，１９８４年１０月２３日，７０頁 |
| １９９２年日本ダイカスト会議論文集，日本，日本ダイカスト協会，１９９２年 ９月 １日，２５９頁〜２６０頁 |
| ＡＩ−ある，日本，株式会社軽金属通信ある社，１９９２年 ４月２８日，３・４月合併号，第２３頁〜第３２頁 |
| マグネシウム委員会，マグネシウム便覧，日本，軽金属協会，１９７５年 ６月１３日，１２４頁 |
| まてりあ，日本，日本金属学会，１９９９年 ４月２０日，ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．４，２８６頁、２８８〜２８９頁 |
| 鋳物，日本，日本鋳物協会，１９９５年１２月２５日，第６７巻第１２号，第９２４頁〜第９２８頁 |
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|---|---|
| JP2001009561A (ja) | 2001-01-16 |
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