JP3441043B2 - 低融点金属中子の製造方法 - Google Patents
低融点金属中子の製造方法Info
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- JP3441043B2 JP3441043B2 JP09521897A JP9521897A JP3441043B2 JP 3441043 B2 JP3441043 B2 JP 3441043B2 JP 09521897 A JP09521897 A JP 09521897A JP 9521897 A JP9521897 A JP 9521897A JP 3441043 B2 JP3441043 B2 JP 3441043B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックを成
形する際に使用する低融点金属中子の製造方法に関す
る。
形する際に使用する低融点金属中子の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック製品においては、機能上や
部品の一体化のため、中空部やアンダーカット形状を持
つ場合がある。このような形状を持つプラスチック製品
の一体成形は一般的に困難で、成形に当たってはいろい
ろと工夫がなされている。その１つにロストコアを使う
方法がある。これは製品の中空箇所やアンダーカット部
分と同じ内部形状を持つ低融点合金の中子すなわちロス
トコアを作り、これをプラスチック成形用の金型内にセ
ットして中子の周囲にプラスチックを成形し、後にこの
ロストコアを溶出して所定形状の製品を得る方法であ
る。このロストコアはＢｉ、Ｓｎ、Ｐｂなどからなる合
金で鋳造によって作られる場合が多い。しかしながら大
きなプラスチック製品を作ろうとした場合には、ロスト
コアも大きくなって重量が非常に重くなり、ハンドリン
グしにくくなったり溶出に時間がかかったりする。
部品の一体化のため、中空部やアンダーカット形状を持
つ場合がある。このような形状を持つプラスチック製品
の一体成形は一般的に困難で、成形に当たってはいろい
ろと工夫がなされている。その１つにロストコアを使う
方法がある。これは製品の中空箇所やアンダーカット部
分と同じ内部形状を持つ低融点合金の中子すなわちロス
トコアを作り、これをプラスチック成形用の金型内にセ
ットして中子の周囲にプラスチックを成形し、後にこの
ロストコアを溶出して所定形状の製品を得る方法であ
る。このロストコアはＢｉ、Ｓｎ、Ｐｂなどからなる合
金で鋳造によって作られる場合が多い。しかしながら大
きなプラスチック製品を作ろうとした場合には、ロスト
コアも大きくなって重量が非常に重くなり、ハンドリン
グしにくくなったり溶出に時間がかかったりする。
【０００３】本出願人はこれを改善するため、特開平９
−３８７６１号公報に開示したような低融点金属中子の
製造方法を開発した。該方法はロストコアを中空化して
重量を減らすことを要旨としており、より具体的には、
ヒータ内蔵のルーズピースを金型の天井部に嵌合挿入し
た状態で、保持炉内の低融点金属の溶湯をストークを介
して金型のキャビティに押し上げて鋳造を行なうと共
に、溶湯の充填状態を所定時間維持し、未凝固溶湯が中
央部に残っている状態で溶湯の押し上げ鋳造を解除する
と共に、ルーズピースを金型の天井部から抜き出して未
凝固溶湯を保持炉へ戻すようにしている。
−３８７６１号公報に開示したような低融点金属中子の
製造方法を開発した。該方法はロストコアを中空化して
重量を減らすことを要旨としており、より具体的には、
ヒータ内蔵のルーズピースを金型の天井部に嵌合挿入し
た状態で、保持炉内の低融点金属の溶湯をストークを介
して金型のキャビティに押し上げて鋳造を行なうと共
に、溶湯の充填状態を所定時間維持し、未凝固溶湯が中
央部に残っている状態で溶湯の押し上げ鋳造を解除する
と共に、ルーズピースを金型の天井部から抜き出して未
凝固溶湯を保持炉へ戻すようにしている。
【０００４】しかし上記方法は、両端を開口した筒状の
ロストコアを鋳造するのには適しているが、一端のみが
開口した袋状の製品を鋳造する場合は、溶湯の凝固途中
で加圧を解除してもロストコア外周が凝固しているた
め、外部（金型の隙間など）からはストークの中になか
なか空気が入らず、未凝固の金属が保持炉内に戻りにく
く、戻るタイミングが一定しない。このため安定した中
空品にならないという問題があった。安定した中空品に
ならないと、ロストコアの肉厚が一定にならずにプラス
チックの成形時に成形圧力に耐えられずに変形したり、
成形後の溶出条件が一定にならず自動化が図りにくいと
いう問題が発生する。
ロストコアを鋳造するのには適しているが、一端のみが
開口した袋状の製品を鋳造する場合は、溶湯の凝固途中
で加圧を解除してもロストコア外周が凝固しているた
め、外部（金型の隙間など）からはストークの中になか
なか空気が入らず、未凝固の金属が保持炉内に戻りにく
く、戻るタイミングが一定しない。このため安定した中
空品にならないという問題があった。安定した中空品に
ならないと、ロストコアの肉厚が一定にならずにプラス
チックの成形時に成形圧力に耐えられずに変形したり、
成形後の溶出条件が一定にならず自動化が図りにくいと
いう問題が発生する。
【０００５】本発明はこのような問題点に鑑みて成され
たものであり、一端のみが開口した袋状のロストコアを
鋳造する場合でも、安定した中空の製品が鋳造できる方
法を提供することを目的としている。
たものであり、一端のみが開口した袋状のロストコアを
鋳造する場合でも、安定した中空の製品が鋳造できる方
法を提供することを目的としている。
【０００６】上記の目的を達成するために本発明におけ
る低融点金属中子の製造方法は、保持炉内に貯溜される
低融点金属の溶湯を加圧してストーク中を上昇させ、該
ストーク上部に配置した金型のキャビティに該溶湯を充
填して成形を行なう低融点金属中子の製造方法であっ
て、上記金型のキャビティに充填された溶湯のうち該キ
ャビティ内壁面部の溶湯のみが凝固した時点で上記加圧
を停止すると同時に、上記金型を上昇させて該金型の湯
口と上記ストーク上端部との圧着を解除することによっ
て上記ストーク上部から該ストーク内へ気体を導入する
ことを特徴とする。また本発明における低融点金属中子
の製造方法は、上記金型のキャビティに充填された溶湯
のうち該キャビティ内壁面部の溶湯のみが凝固した時点
で上記加圧を停止すると同時に、上記保持炉を下降させ
て上記金型の湯口と上記ストーク上端部との圧着を解除
することによって上記ストーク上部から該ストーク内へ
気体を導入することを特徴とする。
る低融点金属中子の製造方法は、保持炉内に貯溜される
低融点金属の溶湯を加圧してストーク中を上昇させ、該
ストーク上部に配置した金型のキャビティに該溶湯を充
填して成形を行なう低融点金属中子の製造方法であっ
て、上記金型のキャビティに充填された溶湯のうち該キ
ャビティ内壁面部の溶湯のみが凝固した時点で上記加圧
を停止すると同時に、上記金型を上昇させて該金型の湯
口と上記ストーク上端部との圧着を解除することによっ
て上記ストーク上部から該ストーク内へ気体を導入する
ことを特徴とする。また本発明における低融点金属中子
の製造方法は、上記金型のキャビティに充填された溶湯
のうち該キャビティ内壁面部の溶湯のみが凝固した時点
で上記加圧を停止すると同時に、上記保持炉を下降させ
て上記金型の湯口と上記ストーク上端部との圧着を解除
することによって上記ストーク上部から該ストーク内へ
気体を導入することを特徴とする。
【０００７】
【実施例１】以下、図面に示す本発明の第１の実施例に
ついて説明する。図１は本発明に係る低融点金属中子の
製造方法を実施する低圧鋳造装置の要部縦断図である。
図において、１は密閉された保持炉であり、該保持炉１
内の溶融金属２は図示しない温度検出手段と制御機器に
よって温度制御されるヒータ３により一定の温度に保持
されている。４はストークであり、該ストーク４の下部
は保持炉１内の溶融金属２に浸漬されていると共に上部
は保持炉１を貫通して上方に突出している。該ストーク
４の上方には上型５と下型６とから成る金型７がダイベ
ース８上に載置されて配設されており、該ダイベース８
は上向きのシリンダ９に支持され、該シリンダ９のピス
トンロッド１０の伸縮作動によって昇降自在にされてい
る。
ついて説明する。図１は本発明に係る低融点金属中子の
製造方法を実施する低圧鋳造装置の要部縦断図である。
図において、１は密閉された保持炉であり、該保持炉１
内の溶融金属２は図示しない温度検出手段と制御機器に
よって温度制御されるヒータ３により一定の温度に保持
されている。４はストークであり、該ストーク４の下部
は保持炉１内の溶融金属２に浸漬されていると共に上部
は保持炉１を貫通して上方に突出している。該ストーク
４の上方には上型５と下型６とから成る金型７がダイベ
ース８上に載置されて配設されており、該ダイベース８
は上向きのシリンダ９に支持され、該シリンダ９のピス
トンロッド１０の伸縮作動によって昇降自在にされてい
る。
【０００８】上記ストーク４の上端部は、上記ダイベー
ス８の中央部に貫通穿設された透孔１１内を相対的に上
昇して上記金型７の湯口１２に圧着連通するようにされ
ており、両者の圧着力は上記シリンダ９のピストンロッ
ド１０の伸縮作動により加減されるように成してある。
上記保持炉１内には図示しない加圧制御装置から配管１
３を解して圧縮空気が供給され、該圧縮空気が炉１内を
加圧して溶融金属２をストーク４を通して金型７のキャ
ビティ１４内に押し上げるように成してある。
ス８の中央部に貫通穿設された透孔１１内を相対的に上
昇して上記金型７の湯口１２に圧着連通するようにされ
ており、両者の圧着力は上記シリンダ９のピストンロッ
ド１０の伸縮作動により加減されるように成してある。
上記保持炉１内には図示しない加圧制御装置から配管１
３を解して圧縮空気が供給され、該圧縮空気が炉１内を
加圧して溶融金属２をストーク４を通して金型７のキャ
ビティ１４内に押し上げるように成してある。
【０００９】上記のように構成された装置において、図
示しない金型開閉機構によって金型７が閉じられ、つい
でシリンダ９のピストンロッド１０が縮引作動してスト
ーク４上端部と金型７の湯口１２とが圧着される。次に
図示しない制御装置により圧縮気体で炉１内を加圧し、
金型キャビティ１４に溶融金属２を押し上げて充填す
る。所定時間加圧を保持した後、加圧を解除するととも
に、シリンダ９のピストンロッド１０を伸長作動させて
ストーク４上端部と金型７の湯口１２との圧着を解除す
ると、両者の隙間から大気が入り、該大気の圧力により
金型キャビティ１４内、及びストーク４内の未凝固の金
属２が保持炉１内に戻る。製品が金型７内で十分冷却さ
れたところで金型７を開いて製品を取り出す。
示しない金型開閉機構によって金型７が閉じられ、つい
でシリンダ９のピストンロッド１０が縮引作動してスト
ーク４上端部と金型７の湯口１２とが圧着される。次に
図示しない制御装置により圧縮気体で炉１内を加圧し、
金型キャビティ１４に溶融金属２を押し上げて充填す
る。所定時間加圧を保持した後、加圧を解除するととも
に、シリンダ９のピストンロッド１０を伸長作動させて
ストーク４上端部と金型７の湯口１２との圧着を解除す
ると、両者の隙間から大気が入り、該大気の圧力により
金型キャビティ１４内、及びストーク４内の未凝固の金
属２が保持炉１内に戻る。製品が金型７内で十分冷却さ
れたところで金型７を開いて製品を取り出す。
【００１０】上記装置を用いて、低融点金属２（ Ｓｎ
４３ｗｔ％−Ｂｉ ５７ｗｔ％の合金： 融点１３８
℃）を保持炉１内に１８０℃で保持して、炉１内を圧縮
エアで加圧して型温５０℃の金型７に充填して３０秒加
圧してから、加圧力を解除するとともにストーク４と金
型７の湯口１２との圧着を解除して未凝固の低融点合金
を炉１内に戻した。溶融金属２をキャビティ１４全部に
充填して凝固させると重量が１０kgになるが、本発明の
方法では７．２±０．２ｋｇという非常に重量のばらつ
きが少ない中空のロストコアが得られた。得られたロス
トコアでプラスチック製品を成形したところ、変形の問
題もなく安定して成形できた。
４３ｗｔ％−Ｂｉ ５７ｗｔ％の合金： 融点１３８
℃）を保持炉１内に１８０℃で保持して、炉１内を圧縮
エアで加圧して型温５０℃の金型７に充填して３０秒加
圧してから、加圧力を解除するとともにストーク４と金
型７の湯口１２との圧着を解除して未凝固の低融点合金
を炉１内に戻した。溶融金属２をキャビティ１４全部に
充填して凝固させると重量が１０kgになるが、本発明の
方法では７．２±０．２ｋｇという非常に重量のばらつ
きが少ない中空のロストコアが得られた。得られたロス
トコアでプラスチック製品を成形したところ、変形の問
題もなく安定して成形できた。
【００１１】
【実施例２】図２には、本発明による鋳造方法を実現す
る別の低圧鋳造装置が示されている。該装置は、保持炉
１を上向きのシリンダ１５で支持し、該シリンダ１５の
ピストンロッド１６の伸長作動により保持炉１を昇降可
能としてストーク４上端部と金型７の湯口１２との圧着
力を増減可能にした以外は実施例１と同様の装置であ
る。該装置を用いて、保持炉１内の加圧を解除するとき
に、未凝固の金属が漏れない程度までストーク４上端部
と金型７の湯口１２との圧着力を減少させる以外は実施
例１と同様にして製品を鋳造したところ、７．２±０．
２５ｋｇという非常に重量のばらつきが少ない中空のロ
ストコアが得られた。
る別の低圧鋳造装置が示されている。該装置は、保持炉
１を上向きのシリンダ１５で支持し、該シリンダ１５の
ピストンロッド１６の伸長作動により保持炉１を昇降可
能としてストーク４上端部と金型７の湯口１２との圧着
力を増減可能にした以外は実施例１と同様の装置であ
る。該装置を用いて、保持炉１内の加圧を解除するとき
に、未凝固の金属が漏れない程度までストーク４上端部
と金型７の湯口１２との圧着力を減少させる以外は実施
例１と同様にして製品を鋳造したところ、７．２±０．
２５ｋｇという非常に重量のばらつきが少ない中空のロ
ストコアが得られた。
【００１２】
【実施例３】図３には、本発明による鋳造方法を実現す
る更に別の低圧鋳造装置が示されている。該装置は、保
持炉１と金型７の両方を固定とし、ストーク４上端部と
金型７の湯口１２との接続部を完全に気密にすると共
に、ストーク４上部に気体導入用バルブ１７を取り付け
ており、該バルブ１７を介して大気がストーク４内部に
導入される。該装置を用いて、低融点金属２（ Ｓｎ４
３ｗｔ％−Ｂｉ ５７ｗｔ％の合金 ： 融点１３８℃）
を保持炉１内に１８０℃で保持して、炉１内を圧縮エア
で加圧して型温５０℃の金型７に充填して３０秒加圧し
てから、加圧力を解除するとともにストーク４上部の気
体導入用バルブ１７を開き、大気をストーク４内に入
れ、未凝固の低融点合金２を炉１内に戻した。これによ
り、実施例１の場合と同様のロストコアが得られた。な
お本実施例では、気体導入用バルブ１７はストーク４上
部に取り付けたが、本発明の効果を妨げなければ、金型
７の湯口１２側に取り付けても良い。
る更に別の低圧鋳造装置が示されている。該装置は、保
持炉１と金型７の両方を固定とし、ストーク４上端部と
金型７の湯口１２との接続部を完全に気密にすると共
に、ストーク４上部に気体導入用バルブ１７を取り付け
ており、該バルブ１７を介して大気がストーク４内部に
導入される。該装置を用いて、低融点金属２（ Ｓｎ４
３ｗｔ％−Ｂｉ ５７ｗｔ％の合金 ： 融点１３８℃）
を保持炉１内に１８０℃で保持して、炉１内を圧縮エア
で加圧して型温５０℃の金型７に充填して３０秒加圧し
てから、加圧力を解除するとともにストーク４上部の気
体導入用バルブ１７を開き、大気をストーク４内に入
れ、未凝固の低融点合金２を炉１内に戻した。これによ
り、実施例１の場合と同様のロストコアが得られた。な
お本実施例では、気体導入用バルブ１７はストーク４上
部に取り付けたが、本発明の効果を妨げなければ、金型
７の湯口１２側に取り付けても良い。
【００１３】
【比較例】比較のため、保持炉と金型の両方を固定と
し、ストーク上端部と金型の湯口との接続部を完全に気
密にすると共に、ストークに気体導入用バルブを取り付
けない装置で鋳造したところ、重量が７．５±０．８ｋ
ｇとばらつきが多い中空のロストコアが得られた。該ロ
ストコアでプラスチック製品を射出成形したところ、重
量の軽いものは部分的に肉が薄くなって射出成形の圧力
に耐えきれずに変形して不良品となった。
し、ストーク上端部と金型の湯口との接続部を完全に気
密にすると共に、ストークに気体導入用バルブを取り付
けない装置で鋳造したところ、重量が７．５±０．８ｋ
ｇとばらつきが多い中空のロストコアが得られた。該ロ
ストコアでプラスチック製品を射出成形したところ、重
量の軽いものは部分的に肉が薄くなって射出成形の圧力
に耐えきれずに変形して不良品となった。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、保持炉内に貯溜される低融点金属の溶湯を加圧して
ストーク中を上昇させ、該ストーク上部に配置した金型
のキャビティに該溶湯を充填して成形を行なう低融点金
属中子の製造方法であって、上記金型のキャビティに充
填された溶湯のうち該キャビティ内壁面部の溶湯のみが
凝固した時点で上記加圧を停止すると同時に、上記金型
を上昇させ又は上記保持炉を下降させて上記金型の湯口
と上記ストーク上端部との圧着を解除することによって
上記ストーク上部から該ストーク内へ気体を導入するよ
うにしたから、一端のみが開口した袋状のロストコアを
鋳造する場合でも、安定した中空の製品が得られ、プラ
スチックの成形も安定し、溶出の自動化も図りやすくな
る。なお本実施例では鋳造方法は低圧鋳造によって行っ
ているが、本発明の効果を妨げなければ、低圧鋳造のみ
ならず、吸引鋳造やプランジャーによる加圧鋳造、ある
いはその併用でもよい。また本発明の実施例では導入気
体に大気を使ったが、アルゴンや窒素などの不活性ガス
を使っても良い。これにより、ストーク内部の未凝固金
属の酸化が抑制され、製品の表面形状が良くなる。
は、保持炉内に貯溜される低融点金属の溶湯を加圧して
ストーク中を上昇させ、該ストーク上部に配置した金型
のキャビティに該溶湯を充填して成形を行なう低融点金
属中子の製造方法であって、上記金型のキャビティに充
填された溶湯のうち該キャビティ内壁面部の溶湯のみが
凝固した時点で上記加圧を停止すると同時に、上記金型
を上昇させ又は上記保持炉を下降させて上記金型の湯口
と上記ストーク上端部との圧着を解除することによって
上記ストーク上部から該ストーク内へ気体を導入するよ
うにしたから、一端のみが開口した袋状のロストコアを
鋳造する場合でも、安定した中空の製品が得られ、プラ
スチックの成形も安定し、溶出の自動化も図りやすくな
る。なお本実施例では鋳造方法は低圧鋳造によって行っ
ているが、本発明の効果を妨げなければ、低圧鋳造のみ
ならず、吸引鋳造やプランジャーによる加圧鋳造、ある
いはその併用でもよい。また本発明の実施例では導入気
体に大気を使ったが、アルゴンや窒素などの不活性ガス
を使っても良い。これにより、ストーク内部の未凝固金
属の酸化が抑制され、製品の表面形状が良くなる。
【図１】本発明方法を実施する低圧鋳造装置の要部縦断
図である。
図である。
【図２】本発明方法を実施する別の低圧鋳造装置の要部
縦断図である。
縦断図である。
【図３】本発明方法を実施する更に別の低圧鋳造装置の
要部縦断図である。
要部縦断図である。
１ 保持炉
２ 溶融金属
４ ストーク
７ 金型
１２ 湯口
１７ 気体導入用バルブ
Claims (2)
- 【請求項１】 保持炉１内に貯溜される低融点金属の溶
湯２を加圧してストーク４中を上昇させ、該ストーク４
上部に配置した金型７のキャビティ１４に該溶湯２を充
填して成形を行なう低融点金属中子の製造方法であっ
て、上記金型７のキャビティ１４に充填された溶湯２の
うち該キャビティ１４内壁面部の溶湯２のみが凝固した
時点で上記加圧を停止すると同時に、上記金型７を上昇
させて該金型７の湯口１２と上記ストーク４上端部との
圧着を解除することによって上記ストーク４上部から該
ストーク４内へ気体を導入することを特徴とする低融点
金属中子の製造方法。 - 【請求項２】 保持炉１内に貯溜される低融点金属の溶
湯２を加圧してストーク４中を上昇させ、該ストーク４
上部に配置した金型７のキャビティ１４に該溶湯２を充
填して成形を行なう低融点金属中子の製造方法であっ
て、上記金型７のキャビティ１４に充填された溶湯２の
うち該キャビティ１４内壁面部の溶湯２のみが凝固した
時点で上記加圧を停止すると同時に、上記保持炉１を下
降させて上記金型７の湯口１２と上記ストーク４上端部
との圧着を解除することによって上記ストーク４上部か
ら該ストーク４内へ気体を導入することを特徴とする低
融点金属中子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09521897A JP3441043B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 低融点金属中子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09521897A JP3441043B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 低融点金属中子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10272539A JPH10272539A (ja) | 1998-10-13 |
| JP3441043B2 true JP3441043B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=14131612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09521897A Expired - Fee Related JP3441043B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 低融点金属中子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3441043B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004017387A1 (de) * | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Lothar Kallien | Verfahren zur Herstellung von Gussteilen |
| CN111496225B (zh) * | 2020-05-22 | 2021-10-15 | 山西电机制造有限公司 | 三相异步高压电机铸铝转子的低压铸铝加压工艺 |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP09521897A patent/JP3441043B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10272539A (ja) | 1998-10-13 |
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