JP3511378B1 - 固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法、その装置、半溶融成形用ビレットの製造方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 より微細かつ均一な球状化粒子を得ると同時
にエネルギ効率の改善、製造コストの節減、機械的性質
の向上、鋳造工程の簡便化および製造時間短縮の利点を
実現でき、短時間に高品質の半溶融成形用ビレットを連
続して製造できる半溶融成形用ビレットの製造装置を提
供する。 【解決手段】 スリーブ内の第１のプランジャと第２の
プランジャとの間のスラリ製造領域に電磁気場を印加す
る。スラリ製造領域に溶融金属を注湯して半溶融金属ス
ラリを製造する。第１のプランジャを第２のプランジャ
側に移動して、半溶融金属スラリを冷却して半溶融金属
成形用のビレットとする。液相線より高い温度での短時
間の攪拌で核生成密度を顕著に増加させて粒子の球状化
を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁気場を印加し
つつ溶融金属を注湯して固液共存状態金属成形用のビレ
ットを製造する固液共存状態金属成形用ビレットの製造
方法、その装置、半溶融成形用ビレットの製造方法およ
びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】固液共存状態金属材料の成形方法として
の半溶融成形法は、半凝固成形法と合わせて半凝固ある
いは半溶融成形法と呼ばれるが、ここで、半凝固成形法
とは、完全に凝固されずに所定の粘性を有する半凝固金
属スラリを鋳造あるいは鍛造してビレットや最終成形品
を製造する加工法である。また、半溶融成形法とは、前
記半凝固成形法により製造されたビレットを半溶融状態
のスラリに再加熱した後、このスラリを鋳造あるいは鍛
造して最終製品に製造する加工法をいう。

【０００３】ここで、半凝固金属スラリとは、半凝固領
域の温度で液相と球状の結晶粒とが適切な割合で混在し
た状態でチクソトロピー(Thixotropic)性により小さな
力によっても変形が可能であり、かつ流動性に優れて液
相のように成形加工が容易な状態の金属材料を意味す
る。

【０００４】そして、このような半凝固あるいは半溶融
成形法は、鋳造や溶融鍛造など溶融金属を利用する一般
的な成形方法に比べて色々な長所を有している。例え
ば、これら半凝固あるいは半溶融成形法で使用する半凝
固あるいは半溶融金属スラリは溶融金属より低温で流動
性を有するので、このスラリに露出されるダイの温度を
溶融金属の場合よりさらに低めることができ、これによ
りダイの寿命が延びる。

【０００５】また、スラリがシリンダに沿って押し出さ
れる時に乱流の発生が少なくて鋳造過程で空気の混入を
減らし、これにより最終製品への気孔発生を減らすこと
ができる。その他にも凝固収縮が少なくて作業性が改善
され、製品の機械的特性および耐食性が向上し、製品の
軽量化が可能である。これにより、自動車や航空機産業
分野、電気電子情報通信装備などの新素材として利用で
きる。

【０００６】一方、従来の半凝固成形法は、溶融金属を
冷却する時に主に液相線以下の温度で攪拌して既に生成
された樹枝状結晶組織を破砕することによって半凝固成
形に適合するように球状の粒子に作る方法である。攪拌
方法には、機械的攪拌法と電磁気的攪拌法、ガスバブリ
ング、低周波、高周波あるいは電磁気波振動を利用する
か、電気的衝撃による攪拌法などが利用された。

【０００７】そして、液相固相混合物を製造する方法と
しては、溶融金属が固相化する間に強く攪拌しながら冷
却している。さらに、この液相固相混合物を製造するた
めの製造装置は、容器に固液混合物を注湯した状態で攪
拌棒により攪拌するが、この攪拌棒は所定の粘性を有す
る固液混合物を攪拌して流動させることによって混合物
内の樹枝状構造を破砕するか、破砕された樹枝状構造を
分散させるものである。

【０００８】ところが、上記液相固相混合物を製造する
方法では、冷却過程で既に形成された樹枝状結晶形態を
粉砕し、この粉砕した樹枝状結晶を結晶核として球状の
結晶を得ているため、初期凝固層の形成による潜熱の発
生により冷却速度の低下と製造時間の延長および攪拌容
器内での温度不均一による不均一な結晶状態など多くの
問題を有している。また、この液相固相混合物を製造す
るための製造装置の場合にも、機械的攪拌が有する限界
によって容器内の温度分布が不均一であり、チャンバ内
で作動するために作業時間および後続工程への連係が非
常に難しい限界を有している(例えば、特許文献１参
照。)。

【０００９】また、半凝固合金スラリの製造方法として
は、コイル付き電磁気場印加手段の内側に順次に冷却マ
ニホールドおよび金型を備えている。そして、この金型
の上側は溶融金属が連続して注湯されるように形成され
ており、冷却マニホールドには冷却水が流れて金型を冷
却するように構成されている。さらに、上記半凝固合金
スラリの製造装置による半凝固合金スラリの製造方法に
よれば、まず、金型の上側から溶融金属を注湯し、この
溶融金属が金型内を通過しながら冷却マニホールドによ
り固相化領域を形成するが、ここで電磁気場印加手段に
より磁場が印加されて樹脂状組織を破砕しながら冷却が
進み、下部からインゴットが形成される(例えば、特許
文献２参照。)。

【００１０】さらに、半溶融成形材の製造方法として
は、合金中のあらゆる金属成分が液体状態に存在するよ
うに合金を加熱した後、得られる液体金属を液相線と固
相線との間の温度に冷却する。この後、剪断力を加えて
冷却される溶融金属から形成される樹脂状構造を破壊す
ることによって半溶融成形材を製造している(例えば、
特許文献３参照。)。

【００１１】また、半凝固鋳造用金属スラリの製造方法
としては、液相線温度の付近または液相線より５０℃ま
で高い温度で溶融金属を容器に注湯する。この後、溶融
金属が冷却される過程で溶融金属の少なくとも一部が液
相線温度以下になる時点、すなわち、最初に液相線温度
を通過する時点で、例えば超音波振動により溶融金属に
運動を加える。さらに、この溶融金属に運動を加えた
後、徐々に冷却することによって粒相結晶形態の金属組
織を有する半凝固鋳造用金属スラリを製造している(例
えば、特許文献４参照。)。

【００１２】ところが、上記半凝固鋳造用金属スラリの
製造方法でも、超音波振動などの力が冷却初期に形成さ
れる樹脂状結晶組織を破砕するために使われている。ま
た、注湯温度を液状線温度より高くすれば、粒相の結晶
形態を得がたく、同時に溶湯を急激に冷却し難い。さら
に、表面部と中心部との組織が不均一になる。

【００１３】さらに、半溶融金属の成形方法としては、
溶融金属を容器に注湯した後、振動バーを溶融金属中に
浸漬させて溶融金属と直接接触させた状態で振動させて
溶融金属に振動を与えている。具体的には、振動バーの
振動力を溶融金属に伝達することによって、液相線温度
以下で結晶核を有する固液共存状態の合金を形成する。
この後、所定の液相率を示す成形温度まで溶融金属を容
器内で冷却しながら３０秒以上６０分以下の間維持する
ことによって結晶核を成長させて半溶融金属を得る。と
ころが、この方法で得られる結晶核の大きさは約１００
μｍであり、工程時間が相当長く、所定大きさ以上の容
器に適用し難い(例えば、特許文献５参照。)。

【００１４】また、半溶融金属スラリの製造方法として
は、冷却と攪拌とを同時に精密に制御することによって
半溶融金属スラリを製造している。具体的には、溶融金
属を混合容器に注湯した後、混合容器周囲に設置された
固定子アセンブリを作動させて容器内の溶融金属を急速
に攪拌するのに十分な起磁力を発生させる。さらに、混
合容器の周囲に設けられて容器および溶融金属の温度を
精密に調節する作用をするサーマルジャケットを利用し
て溶融金属の温度を急速に落とす。溶融金属が冷却され
る時に溶融金属は攪拌され続け、固相率が低い時には速
い攪拌を提供し、固相率が高まるにつれて強まった起電
力を提供する方式で調節される(例えば、特許文献６参
照。)。

【００１５】

【特許文献１】米国特許第３９４８６５０号明細書（第
３−８欄および図３）

【００１６】

【特許文献２】米国特許第４４６５１１８号明細書（第
４−１２欄、図１、図２、図５および図６）

【００１７】

【特許文献３】米国特許第４６９４８８１号明細書（第
２−６欄）

【００１８】

【特許文献４】特開平１１−３３６９２号公報（第３−
５頁および図１）

【００１９】

【特許文献５】特開平１０−１２８５１６号公報（第４
−７頁および図３）

【００２０】

【特許文献６】米国特許第６４３２１６０号明細書（第
７−１５欄、図１Ａないし図２Ｂおよび図４）

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、上記
従来の半凝固あるいは半溶融成形法およびその製造装置
では、冷却過程で既に形成された樹脂状結晶形態を粉砕
して粒相の金属組織にするために剪断力を利用してい
る。したがって、溶融金属の少なくとも一部が液相線以
下に下がってこそ振動などの力を加えるので初期凝固層
の形成による潜熱の発生により冷却速度の減少および製
造時間の増加など各種の問題を避けにくい。また、得ら
れた金属組織も容器内での温度の不均一によって全体的
に均一でかつ微細な組織を得難く、溶融金属の容器への
注湯温度を調節しなければ容器壁面部と中心部との温度
差によって組織の不均一性はさらに増大してしまう。

【００２２】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、より微細かつ均一な球状化粒子を得ると同時にエ
ネルギ効率の改善、製造コストの節減、機械的性質の向
上、鋳造工程の簡便化および製造時間短縮の利点を実現
でき、短時間に高品質の半溶融成形用ビレットを連続し
て複数製造できる固液共存状態金属成形用ビレットの製
造方法、その装置、半溶融成形用ビレットの製造方法お
よびその装置を提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の固液共存
状態金属成形用ビレットの製造方法は、筒状部内の所定
領域に電磁気場を印加しつつ、この所定領域に溶融金属
を注湯して固液共存状態金属材料を製造する製造工程
と、この筒状部内の固液共存状態金属材料を押圧しつつ
冷却してビレットを形成するビレット形成工程と、前記
ビレットを前記筒状部から排出させる排出工程とを具備
したものである。

【００２４】そして、筒状部内の所定領域に電磁気場を
印加しつつ、この所定領域に溶融金属を注湯して固液共
存状態金属材料を製造した状態で、この筒状部内の固液
共存状態金属材料を押圧しつつ冷却してビレットを形成
してから、このビレットを筒状部から排出させる。この
結果、全体的に均一でかつ微細な球状の組織を有するビ
レットを得ることができるとともに、液相線より高い温
度での短時間の攪拌だけでも筒状部の壁面での核生成密
度を顕著に増加させて粒子の球状化を実現できる。ま
た、製造された合金の機械的性質の向上を実現できると
ともに、電磁気場攪拌時間を大きく短縮させることがで
きるので攪拌に必要なエネルギの消耗が少なく、全体工
程を単純化され、かつ製品成形時間も短縮されて生産性
を向上できる。よって、短時間に高品質の個液共存状態
金属材料成形用ビレットを連続して複数製造できるの
で、量産適用性に優れている。

【００２５】請求項２記載の固液共存状態金属成形用ビ
レットの製造方法は、請求項１記載の固液共存状態金属
成形用ビレットの製造方法において、筒状部内の所定領
域は、この筒状部の一端に取り付けられた第１の押圧手
段と、この筒状部の他端に取り付けられた第２の押圧手
段との間の領域であり、ビレット形成工程は、前記第１
の押圧手段を前記第２の押圧手段側に向けて移動させて
固液共存状態金属材料を押圧しつつ冷却してビレットを
形成し、排出工程は、前記固液共存状態金属材料を前記
第２の押圧手段側に向けて移動させて排出するものであ
る。

【００２６】そして、筒状部の一端に取り付けた第１の
押圧手段と、この筒状部の他端に取り付けた第２の押圧
手段との間を所定領域とし、ビレット形成工程として第
１の押圧手段を第２の押圧手段側に向けて移動させて固
液共存状態金属材料を押圧しつつ冷却してビレットを形
成してから、排出工程として固液共存状態金属材料を第
２の押圧手段側に向けて移動させて排出する。この結
果、より短時間に高品質の個液共存状態金属材料成形用
ビレットを連続して複数製造できるので、より量産適用
性に優れている。

【００２７】請求項３記載の固液共存状態金属成形用ビ
レットの製造方法は、請求項１または２記載の固液共存
状態金属成形用ビレットの製造方法において、筒状部内
における第１の押圧手段と第２の押圧手段との間にビレ
ットが形成された状態で、これら第１の押圧手段および
第２の押圧手段それぞれを移動させて、これらビレット
と第１の押圧手段および第２の押圧手段いずれかとの間
に前記所定領域を形成した後、この所定領域に電磁気場
を印加しつつ、溶融金属を注湯してビレットを反復して
形成する反復工程を具備したものである。

【００２８】そして、筒状部内における第１の押圧手段
と第２の押圧手段との間にビレットが形成された状態
で、これら第１の押圧手段および第２の押圧手段それぞ
れを移動させて、これらビレットと第１の押圧手段およ
び第２の押圧手段いずれかとの間に所定領域を形成した
後、この所定領域に電磁気場を印加しつつ、溶融金属を
注湯してビレットを反復して形成する反復工程を具備さ
せたので、より短時間に高品質の個液共存状態金属材料
成形用ビレットを連続して複数製造できるので、より量
産適用性に優れている。

【００２９】請求項４記載の固液共存状態金属成形用ビ
レットの製造方法は、請求項１ないし３いずれか記載の
固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法において、
製造工程は、筒状部内の所定領域に溶融金属を注湯する
前から電磁気場を印加するものである。

【００３０】そして、製造工程にて筒状部内の所定領域
に溶融金属を注湯する前から電磁気場を印加することに
より、全体的に均一でかつ微細な球状の組織を有するビ
レットを容易に得ることができる。

【００３１】請求項５記載の固液共存状態金属成形用ビ
レットの製造方法は、請求項１ないし３いずれか記載の
固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法において、
製造工程は、筒状部内の所定領域に溶融金属を注湯する
と同時に電磁気場を印加するものである。

【００３２】そして、製造工程にて筒状部内の所定領域
に溶融金属を注湯すると同時に電磁気場を印加すること
により、全体的に均一でかつ微細な球状の組織を有する
ビレットを容易に得ることができる。

【００３３】請求項６記載の固液共存状態金属成形用ビ
レットの製造方法は、請求項１ないし３いずれか記載の
固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法において、
製造工程は、筒状部内の所定領域に溶融金属を注湯しな
がら電磁気場を印加するものである。

【００３４】そして、製造工程にて筒状部内の所定領域
に溶融金属を注湯しながら電磁気場を印加することによ
り、全体的に均一でかつ微細な球状の組織を有するビレ
ットを容易に得ることができる。

【００３５】請求項７記載の固液共存状態金属成形用ビ
レットの製造方法は、請求項１ないし６いずれか記載の
固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法において、
製造工程は、筒状部内の所定領域に注湯された溶融金属
の固相率が０．００１以上０．７以下となるまで電磁気
場を印加するものである。

【００３６】そして、製造工程にて筒状部内の所定領域
に注湯された溶融金属の固相率が０．００１以上０．７
以下となるまで電磁気場を印加することにより、全体的
に均一でかつ微細な球状の組織を有するビレットをより
容易に得ることができる。

【００３７】請求項８記載の固液共存状態金属成形用ビ
レットの製造方法は、請求項１ないし６いずれか記載の
固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法において、
製造工程は、筒状部内の所定領域に注湯された溶融金属
の固相率が０．００１以上０．４以下となるまで電磁気
場を印加するものである。

【００３８】そして、製造工程にて筒状部内の所定領域
に注湯された溶融金属の固相率が０．００１以上０．４
以下となるまで電磁気場を印加することにより、全体的
に均一でかつ微細な球状の組織を有するビレットをより
容易に得ることができるので、より望ましい。

【００３９】請求項９記載の固液共存状態金属成形用ビ
レットの製造方法は、請求項１ないし６いずれか記載の
固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法において、
製造工程は、筒状部内の所定領域に注湯された溶融金属
の固相率が０．００１以上０．１以下となるまで電磁気
場を印加するものである。

【００４０】そして、製造工程にて筒状部内の所定領域
に注湯された溶融金属の固相率が０．００１以上０．１
以下となるまで電磁気場を印加することにより、全体的
に均一でかつ微細な球状の組織を有するビレットをより
容易に得ることができるので、より望ましい。

【００４１】請求項１０記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造方法は、請求項１ないし９いずれか記載
の固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法におい
て、製造工程にて電磁気場が印加された筒状部内の所定
領域に溶融金属を注湯した後に、この溶融金属を冷却す
る冷却工程を具備したものである。

【００４２】そして、製造工程にて電磁気場が印加され
た筒状部内の所定領域に溶融金属を注湯した後に、この
溶融金属を冷却工程にて冷却することにより、全体的に
均一でかつ微細な球状の組織を有するビレットをより容
易に得ることができる。

【００４３】請求項１１記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造方法は、請求項１０記載の固液共存状態
金属成形用ビレットの製造方法において、冷却工程は、
筒状部内の所定領域に注湯された溶融金属の固相率が
０．１以上０．７以下となるまで冷却するものである。

【００４４】そして、冷却工程にて筒状部内の所定領域
に注湯された溶融金属の固相率が０．１以上０．７以下
となるまで冷却することにより、全体的に均一でかつ微
細な球状の組織を有するビレットをより容易に得ること
ができるから、より望ましい。

【００４５】請求項１２記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造方法は、請求項１０または１１記載の固
液共存状態金属成形用ビレットの製造方法において、冷
却工程は、筒状部内の所定領域に注湯された溶融金属を
０．２℃／ｓ以上５．０℃／ｓ以下の速度で冷却するも
のである。

【００４６】そして、冷却工程にて筒状部内の所定領域
に注湯された溶融金属を０．２℃／ｓ以上５．０℃／ｓ
以下の速度で冷却することにより、全体的に均一でかつ
微細な球状の組織を有するビレットをより容易に得るこ
とができるから、より望ましい。

【００４７】請求項１３記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造方法は、請求項１０または１１記載の固
液共存状態金属成形用ビレットの製造方法において、冷
却工程は、筒状部内の所定領域に注湯された溶融金属を
０．２℃／ｓ以上２．０℃／ｓ以下の速度で冷却するも
のである。

【００４８】そして、冷却工程にて筒状部内の所定領域
に注湯された溶融金属を０．２℃／ｓ以上２．０℃／ｓ
以下の速度で冷却することにより、全体的に均一でかつ
微細な球状の組織を有するビレットをより容易に得るこ
とができるから、より望ましい。

【００４９】請求項１４記載の半溶融成形用ダイカスト
方法は、請求項１ないし１３いずれか記載の固液共存状
態金属材料は、半溶融金属スラリであるものである。

【００５０】そして、請求項１ないし１３いずれか記載
の固液共存状態金属材料が半溶融金属スラリであること
により、請求項１ないし１３いずれか記載の固液共存状
態金属材料と同様の作用を有する。

【００５１】請求項１５記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置は、所定の空間部に電磁気場を印加
する攪拌部と、前記空間部に設けられ、内部に溶融金属
が注湯される筒状部と、この筒状部の一端に取り付けら
れ、この筒状部内に注湯される前記溶融金属が収容され
る所定領域の一側を形成し、この所定領域内で前記溶融
金属から製造された固液共存状態金属材料を押圧する第
１の押圧手段と、前記筒状部の他端に取り付けられ、こ
の筒状部内の前記所定領域の他側を形成し、前記第１の
押圧手段にて前記固液共存状態金属材料を押圧する際
に、固定されて所定のビレットを形成した後に、前記第
１の押圧手段による押圧にて前記ビレットともに移送さ
れてこのビレットを排出させる第２の押圧手段とを具備
したものである。

【００５２】そして、攪拌部により電磁気場が印加され
る所定の空間部に、内部に溶融金属が注湯される筒状部
を設けた。この筒状部の一端に取り付けた第１の押圧手
段にて、この筒状部内に注湯される溶融金属を収容する
所定領域の一側を形成させ、この所定領域内で溶融金属
から製造された固液共存状態金属材料を押圧させた。さ
らに、筒状部の他端に取り付けた第２の押圧手段にて、
この筒状部内の所定領域の他側を形成させ、第１の押圧
手段にて固液共存状態金属材料を押圧する際に、固定さ
れて所定のビレットを形成した後に、このビレットを第
１の押圧手段による押圧にて第２の押圧手段とともに移
送させて排出させた。この結果、全体的に均一でかつ微
細な球状の組織を有するビレットを得ることができると
ともに、液相線より高い温度での短時間の攪拌だけでも
筒状部の壁面での核生成密度を顕著に増加させて粒子の
球状化を実現できる。また、製造された合金の機械的性
質の向上を実現できるとともに、電磁気場攪拌時間を大
きく短縮させることができるので攪拌に必要なエネルギ
の消耗が少なく、全体工程を単純化され、かつ製品成形
時間も短縮されて生産性を向上できる。よって、短時間
に高品質の個液共存状態金属材料成形用ビレットを連続
して複数製造できるので、量産適用性に優れている。

【００５３】請求項１６記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置は、請求項１５記載の固液共存状態
金属成形用ビレットの製造装置において、筒状部内にお
ける所定領域よりも他端側には、この筒状部内からビレ
ットを排出する排出口が設けられているものである。

【００５４】そして、筒状部内における所定領域よりも
他端側に、この筒状部内からビレットを排出する排出口
を設けたことにより、この筒状部内からのビレットの排
出が容易になるから、より短時間に高品質の個液共存状
態金属材料成形用ビレットを連続して複数製造できるた
め、より量産適用性に優れている。

【００５５】請求項１７記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置は、請求項１５または１６記載の固
液共存状態金属成形用ビレットの製造装置において、攪
拌部は、筒状部内に溶融金属が注湯される前から電磁気
場を印加するものである。

【００５６】そして、攪拌部にて筒状部内に溶融金属が
注湯される前から電磁気場を印加することにより、全体
的に均一でかつ微細な球状の組織を有するビレットを容
易に得ることができる。

【００５７】請求項１８記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置は、請求項１５または１６記載の固
液共存状態金属成形用ビレットの製造装置において、攪
拌部は、筒状部内に溶融金属が注湯されると同時に電磁
気場を印加するものである。

【００５８】そして、攪拌部にて筒状部内に溶融金属が
注湯されると同時に電磁気場を印加することにより、全
体的に均一でかつ微細な球状の組織を有するビレットを
容易に得ることができる。

【００５９】請求項１９記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置は、請求項１５または１６記載の固
液共存状態金属成形用ビレットの製造装置において、攪
拌部は、筒状部内に溶融金属を注湯しながら電磁気場を
印加するものである。

【００６０】そして、攪拌部にて筒状部内に溶融金属を
注湯しながら電磁気場を印加することにより、全体的に
均一でかつ微細な球状の組織を有するビレットを容易に
得ることができる。

【００６１】請求項２０記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置は、請求項１５ないし１９いずれか
記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装置にお
いて、攪拌部は、筒状部内の溶融金属の固相率が０．０
０１以上０．７以下となるまで電磁気場を印加するもの
である。

【００６２】そして、攪拌部にて筒状部内の溶融金属の
固相率が０．００１以上０．７以下となるまで電磁気場
を印加することにより、全体的に均一でかつ微細な球状
の組織を有するビレットをより容易に得ることができ
る。

【００６３】請求項２１記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置は、請求項１５ないし１９いずれか
記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装置にお
いて、攪拌部は、筒状部内の溶融金属の固相率が０．０
０１以上０．４以下となるまで電磁気場を印加するもの
である。

【００６４】そして、攪拌部にて筒状部内の溶融金属の
固相率が０．００１以上０．４以下となるまで電磁気場
を印加することにより、全体的に均一でかつ微細な球状
の組織を有するビレットをより容易に得ることができる
から、より望ましい。

【００６５】請求項２２記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置は、請求項１５ないし１９いずれか
記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装置にお
いて、攪拌部は、筒状部内の溶融金属の固相率が０．０
０１以上０．１以下となるまで電磁気場を印加するもの
である。

【００６６】そして、攪拌部にて筒状部内の溶融金属の
固相率が０．００１以上０．１以下となるまで電磁気場
を印加することにより、全体的に均一でかつ微細な球状
の組織を有する成形品をより容易に得ることができるか
ら、より望ましい。

【００６７】請求項２３記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置は、請求項１５ないし２２いずれか
記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装置にお
いて、筒状部の温度を調節する温度調節装置を具備した
ものである。

【００６８】そして、温度調節装置で筒状部の温度を調
節することにより、全体的に均一でかつ微細な球状の組
織を有するビレットをより容易かつ確実に得ることがで
きる。

【００６９】請求項２４記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置は、請求項２３記載の固液共存状態
金属成形用ビレットの製造装置において、温度調節装置
は、冷却装置であるものである。

【００７０】そして、温度調節装置を冷却装置とするこ
とにより、全体的に均一でかつ微細な球状の組織を有す
るビレットをより容易かつ確実に得ることができる。

【００７１】請求項２５記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置は、請求項２３記載の固液共存状態
金属成形用ビレットの製造装置において、温度調節装置
は、電気ヒータであるものである。

【００７２】そして、温度調節装置を電気ヒータとする
ことにより、全体的に均一でかつ微細な球状の組織を有
する成形品をより容易かつ確実に得ることができる。

【００７３】請求項２６記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置は、請求項２３ないし２５いずれか
記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装置にお
いて、温度調節装置は、筒状部内の溶融金属の固相率が
０．１以上０．７以下となるまで冷却するものである。

【００７４】そして、温度調節装置にて筒状部内の溶融
金属の固相率が０．１以上０．７以下となるまで冷却す
ることにより、全体的に均一でかつ微細な球状の組織を
有する成形品をより容易かつ確実に得ることができるの
で、より望ましい。

【００７５】請求項２７記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置は、請求項２３ないし２５いずれか
記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装置にお
いて、温度調節装置は、筒状部内の溶融金属を０．２℃
／ｓ以上５．０℃／ｓ以下の速度で冷却するものであ
る。

【００７６】そして、温度調節装置にて筒状部内の溶融
金属を０．２℃／ｓ以上５．０℃／ｓ以下の速度で冷却
することにより、全体的に均一でかつ微細な球状の組織
を有する成形品をより容易かつ確実に得ることができる
ので、より望ましい。

【００７７】請求項２８記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置は、請求項２３ないし２５いずれか
記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装置にお
いて、温度調節装置は、筒状部内の溶融金属を０．２℃
／ｓ以上２．０℃／ｓ以下の速度で冷却するものであ
る。

【００７８】そして、温度調節装置にて筒状部内の溶融
金属を０．２℃／ｓ以上２．０℃／ｓ以下の速度で冷却
することにより、全体的に均一でかつ微細な球状の組織
を有する成形品をより容易かつ確実に得ることができる
ので、より望ましい。

【００７９】請求項２９記載の半溶融成形用ビレットの
製造装置は、請求項１５ないし２８いずれか記載の固液
共存状態金属材料は、半溶融金属スラリであるものであ
る。

【００８０】そして、請求項１５ないし２８いずれか記
載の固液共存状態金属材料が半溶融金属スラリであるこ
とにより、請求項１５ないし２８いずれか記載の固液共
存状態金属材料と同様の作用を有する。

【００８１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００８２】まず、第１の実施の形態の半溶融成形用ビ
レットの製造方法について説明する。

【００８３】半溶融成形用ビレットは半溶融成形法で使
用するビレット52,53をいい、これらビレット52,53は半
凝固成形法により製造される。したがって、この半溶融
成形用ビレットを製造する方法としては基本的には半凝
固成形法に基づている。

【００８４】そして、この半溶融成形用ビレットの製造
方法は、スリーブ２に溶融金属Ｍを注湯して固液共存状
態金属材料としての半溶融金属スラリ51を製造した後、
この半溶融金属スラリ51を加圧および成形して所定の大
きさのビレット52,53を製造する固液共存状態金属材料
成形用ビレットの製造方法である。

【００８５】このとき、スリーブ２への溶融金属Ｍの注
湯が完了する前に電磁気場を印加して攪拌する。すなわ
ち、スリーブ２に溶融金属Ｍを注湯する前、このスリー
ブ２に溶融金属Ｍを注湯すると同時に、またはスリーブ
２に溶融金属Ｍを注湯する最中、すなわち注湯しながら
電磁気場による攪拌をすることによって、初期樹枝状組
織の生成を遮断する。このとき、この攪拌には電磁気場
の代わりに超音波などを利用することもできる。

【００８６】すなわち、所定の空間部11に溶融金属Ｍが
注湯されずに空いているスリーブ２を配置させ、この空
いているスリーブ２の所定領域であるスラリ製造領域21
に電磁気場を印加する。このとき、電磁気場の印加は溶
融金属Ｍを攪拌できる強度でなされる。

【００８７】この後、図１に示すように、溶融金属Ｍを
注湯温度Ｔ_ｐでスリーブ２のスラリ製造領域21に注湯す
る。このとき、このスリーブ２には電磁気場が印加され
て攪拌が実施され得る状態とされている。なお、このと
き、溶融金属Ｍの注湯と同時に電磁気場の攪拌を実施で
きるとともに、この溶融金属Ｍが注湯される最中で電磁
気場の攪拌を実施することもできる。

【００８８】このように、スリーブ２への溶融金属Ｍの
注湯が完了する前に電磁気場の攪拌を実施することによ
って、溶融金属Ｍが低温のスリーブ２の内壁で初期凝固
層が形成されにくくなる。そして、このスリーブ２内の
スラリ製造領域21全体にわたって微細な結晶核が同時に
発生し、このスラリ製造領域21内の溶融金属Ｍ全体が均
一に液相線温度直下に急速に冷却して多数の結晶核が同
時に発生する。

【００８９】これは、このスラリ製造領域21に溶融金属
Ｍを注湯する前または注湯と同時に電磁気場を印加する
ことによって活発な初期攪拌作用により内部の溶融金属
Ｍと表面の溶融金属Ｍとがよく攪拌されて溶融金属Ｍ内
での熱伝逹が速く、スリーブ２の内壁での初期凝固層の
形成が抑制されるからである。

【００９０】また、よく攪拌されている溶融金属Ｍと低
温のスリーブ２の内壁との対流熱伝逹が増加して溶融金
属Ｍ全体の温度を急速に冷却する。すなわち、注湯され
た溶融金属Ｍが注湯と同時に電磁気場攪拌により分散粒
子に分散され、この分散粒子が結晶核としてスリーブ２
内に均一に分布され、これによりスリーブ２全体にわた
って温度差が発生しなくなる。これに対し、上述の従来
の技術によれば、注湯された溶融金属Ｍが低温のスリー
ブ２の内壁と接触して急速な対流熱伝逹により初期凝固
層での樹枝状結晶として成長する。

【００９１】そして、このような原理は凝固潜熱と関連
して説明できる。すなわち、スリーブ２の壁面での溶融
金属Ｍの初期凝固が発生しないので凝固潜熱が発生せ
ず、これにより溶融金属Ｍの冷却は単に溶融金属Ｍの比
熱(凝固潜熱の約１／４００に過ぎない)に該当する程度
の熱量の放出だけで可能になる。

【００９２】したがって、従来の技術においてスリーブ
２の内側壁面部でよく発生する初期凝固層での樹枝状結
晶が形成されずに、スリーブ２内の溶融金属Ｍがスリー
ブ２の壁面から中心部にわたって全体的に均一にかつ急
速に温度が低下する様子を示す。このときの温度を下げ
るのに必要な時間は溶融金属Ｍの注湯後約１秒以上１０
秒以下程度の短い時間にすぎない。これにより、多数の
結晶核がスリーブ２内の溶融金属Ｍ全体にわたって均一
に生成され、結晶核生成密度の増加により結晶核間の距
離は非常に短くなって樹枝状結晶が形成されずに独立的
に成長して球状粒子を形成する。

【００９３】これは溶融金属Ｍが注湯される最中で電磁
気場が印加される場合にも同じである。すなわちスリー
ブ２の内壁面において初期凝固層は、注湯される過程で
の電磁気場攪拌により形成されにくくなる。

【００９４】このとき、溶融金属Ｍの注湯温度Ｔ_ｐは液
相線温度以上液相線＋１００℃以下の温度(溶湯過熱度
＝０℃以上１００℃以下)に維持されることが望まし
い。上述のように、溶融金属Ｍが注湯されたスリーブ２
内全体が均一に冷却されるので、このスリーブ２内に溶
融金属Ｍを注湯する前に液相線温度付近まで冷却する必
要がなく、液相線温度より１００℃程度高い温度を維持
してもよいからである。

【００９５】一方、溶融金属Ｍをスラリ製造容器に注湯
した後、溶融金属Ｍの一部が液相線以下になる時点でス
ラリ製造容器に電磁気場を印加する従来の方法によれ
ば、スラリ製造容器の壁面に初期凝固層が形成されなが
ら凝固潜熱が発生するが、凝固潜熱は比熱の約４００倍
程度であるため、スラリ製造容器全体の溶融金属Ｍの温
度が下がるには長時間がかかる。したがって、このよう
な従来の方法では、液相線程度または液相線より５０℃
程度高い温度まで溶融金属Ｍの温度を冷却した後、スラ
リ製造容器に注湯することが一般であった。したがっ
て、このときには注湯される溶融金属Ｍの温度が適正温
度になるまで待たねばならないが、この適性温度を調節
することは実際工程では非常に難しい。

【００９６】また、電磁気場攪拌を終了する時点は、図
１に示すように、スリーブ２内の溶融金属Ｍが一部分で
も、この溶融金属Ｍの温度が液相線温度Ｔ_ｌ以下に下が
った時に、すなわち、この溶融金属Ｍの固相率が約０．
００１程度で所定の結晶核が形成された後ならいつ終了
しても余り問題にならない。すなわち、スリーブ２に溶
融金属Ｍを注湯してこの溶融金属Ｍを冷却する段階およ
び後続の加圧する段階まで電磁気場攪拌を継続させても
よい。これは既にスリーブ２のスラリ製造領域21全体に
わたって結晶核が均一に分布しているために、この結晶
核を中心として結晶粒が成長する段階での電磁気場攪拌
は製造される半溶融金属スラリ51の特性に影響を及ぼさ
ないからである。

【００９７】ただし、上記電磁気場攪拌は、スリーブ２
内で半溶融金属スラリ51を製造する間にのみすれば十分
なので、少なくとも溶融金属Ｍの固相率が０．００１以
上０．７以下になるまで持続させる。さらに、エネルギ
効率面からは、少なくともスラリ製造領域21内の溶融金
属Ｍの固相率が０．００１以上０．４以下になるまで持
続させ、さらに望ましくは溶融金属Ｍの固相率が０．０
０１以上０．１以下になるまで持続させる。

【００９８】一方、スラリ製造領域21に溶融金属Ｍを注
湯して、均一な分布の結晶核を形成した後には、冷却工
程としてスラリ製造領域21を冷却して生成された結晶核
の成長を加速させる。したがって、このような冷却工程
での段階は、スラリ製造領域21に溶融金属Ｍを注湯する
ときからしてもよい。また、上述のように、この冷却工
程中にも電磁気場を持続的に印加させてもよい。

【００９９】さらに、このような冷却工程は、半凝固金
属スラリ51を加圧する段階まで持続できるが、溶融金属
Ｍが０．１以上０．７以下の固相率に到達する時点ｔ_２
まで冷却工程を維持できる。このとき、溶融金属Ｍの冷
却速度は０．２℃／ｓｅｃ以上５．０℃／ｓｅｃ以下程
度になるが、これは、結晶核の分布度および粒子の微細
度によって０．２℃／ｓｅｃ以上２．０℃／ｓｅｃ以下
にできる。

【０１００】この結果、所定の固相率を有する半溶融状
態の金属スラリである半溶融金属スラリ51を製造でき、
これを直ちに加圧すると同時に冷却して半溶融成形用の
ビレット52,53を製造できる。

【０１０１】このとき、半凝固金属スラリ51の製造時間
を顕著に短縮できるが、溶融金属Ｍのスリーブ２への注
湯時点から固相率０．１以上０．７以下の半凝固金属ス
ラリ51形態の金属材料として形成される時点までかかる
時間は３０秒以上６０秒以下にすぎない。これにより製
造された半凝固金属スラリ51を使用してダイカストすれ
ば均一にかつ緻密な球状の結晶構造を有する成形品を得
ることができる。

【０１０２】次に、上記半溶融成形用ビレットの製造方
法として用いられる半溶融成形用ビレットの製造装置を
図２ないし図７を参照して説明する。

【０１０３】図２ないし図７に示す半溶融成形用ビレッ
トの製造装置は、攪拌部１を備えており、この攪拌部１
の内側には、所定の空間部11が設けられている。さら
に、この攪拌部１には、電磁気場印加用コイル装置12,1
3が空間部11を取り囲むように形成されている。

【０１０４】また、この攪拌部１の空間部11には、この
空間部11を貫通した状態で細長円筒状の筒状部としての
スリーブ２が取り付けられている。このスリーブ２の一
端部には、加圧用の第１の押圧手段としての第１のプラ
ンジャ31が挿入されている。また、このスリーブ２の他
端には、第２の押圧手段としての第２のプランジャ32が
挿入されている。

【０１０５】そして、攪拌部１の空間部11と電磁気場印
加用コイル装置12,13とは、図示しないフレーム構造に
より固定されている。また、これら電磁気場印加用コイ
ル装置12,13は、所定強度の電磁気場を空間部11に向け
て発散するように構成されており、空間部11内に収容さ
れたスリーブ２に注湯される溶融金属Ｍを電磁気攪拌す
る。そして、これら電磁気場印加用コイル装置12,13
は、図示しない制御部に電気的に接続されており、この
制御部により強度および作動時間などが調節される。こ
こで、これら電磁気場印加用コイル装置12,13は、通常
の電磁気攪拌に使用できるコイル装置であればよい。ま
た、攪拌部１は、電磁気場以外の超音波攪拌などであっ
てもよい。

【０１０６】さらに、これら電磁気場印加用コイル装置
12,13は、図２に示すように、スリーブ２の内部、特
に、このスリーブ２内に形成された所定領域としてのス
ラリ製造領域21、およびこのスリーブ２のスラリ製造領
域21における上側に開口形成された湯口22の上側に取り
付けられた略円筒状の注湯用ジグ23に電磁気場を印加す
る。

【０１０７】ここで、上側に取り付けられた電磁気場印
加用コイル装置12は、注湯用ジグ23全体をカバーできる
ように構成されている。このため、スリーブ２内に注湯
される溶融金属Ｍは注湯の段階から攪拌される。このよ
うな電磁気場の印加、すなわち攪拌部１による電磁気場
の攪拌は、上述のように、製造された半溶融金属スラリ
51が圧縮されるまで持続させることもできる。よって、
この攪拌部１による電磁気場の攪拌は終了させなくても
よい。

【０１０８】ただし、エネルギ効率次元でスリーブ２で
の製造工程まで電磁気場を攪拌ために、この攪拌部１に
よる電磁気場の攪拌は、少なくとも溶融金属Ｍの固相率
が０．００１以上０．７以下となるまで継続させる。な
お、この溶融金属Ｍの固相率が０．００１以上０．４以
下となるまで持続させることが望ましく、より望ましく
は、この溶融金属Ｍの固相率が０．００１以上０．１以
下となるまで持続させる。ここで、電磁気場印加用コイ
ル装置12,13による電磁気場の印加を継続させる時間
は、予め実験により分かり、このようにして所定時間電
磁気場を印加する。

【０１０９】一方、スリーブ２は、攪拌部に１よる電磁
気場の攪拌により溶融金属Ｍを固液共存状態金属材料と
しての半溶融金属スラリ51に製造するスラリ製造容器の
機能と、この製造された半溶融金属スラリ51をビレット
52,53に製造する成形フレームの機能とを兼ねている。
したがって、このスリーブ２には、溶融金属Ｍの注湯が
完了する前に攪拌部１により電磁気場の攪拌がなされる
ように構成されている。

【０１１０】また、このスリーブ２の一端部には、第１
のプランジャ31が進退可能に挿入されている。さらに、
このスリーブ２の他端部には、第２のプランジャ32が進
退可能に挿入されている。これら第１のプランジャ31お
よび第２のプランジャ32は、互いに所定距離離された状
態で配置されており、これら第１のプランジャ31および
第２のプランジャ32 の間に所定の領域が形成される。こ
の所定の領域は、スラリ製造領域21となり、第１のプラ
ンジャ31によってスラリ製造領域21の一側壁が形成さ
れ、第２のプランジャ32によってスラリ製造領域21の他
側壁が形成される。そして、このスラリ製造領域21に
は、攪拌部１により電磁気場が印加され、このスラリ製
造領域21に注湯容器としてのトリベ４により液相の溶融
金属Ｍが注湯される。

【０１１１】ここで、スリーブ２の上部中央部には、溶
融金属Ｍが注湯されるように湯口22が開口形成されてい
る。この湯口22には、トリベ４からの溶融金属Ｍの注湯
が容易になるように、上方に向けて拡開したラッパ状の
注湯用ジグ23が攪拌部１の外側に延出するように取り付
けられている。

【０１１２】さらに、スリーブ２は金属材より成形され
ており、アルミナあるいは窒化アルミニウムなどの絶縁
性素材より成形してもよい。ここで、このスリーブ２が
金属材の場合には、このスリーブ２の融点が収容される
溶融金属Ｍの温度より高いものを使用することが望まし
い。そして、このスリーブ２に図示しない熱電対を内蔵
させるとともに、この熱電対を制御部に電気的に接続さ
せて、スリーブ２内の溶融金属Ｍの温度情報を制御部に
送出させることもできる。

【０１１３】また、このスリーブ２には、温度調節装置
25を取り付けられている。そして、この温度調節装置25
は、例えば冷却装置および加熱装置の少なくともいずれ
か一方が、単独または複合的に適用される。ここで、こ
の温度調節装置25は、図２に示すように、例えば、スリ
ーブ２の外側を取り囲むように冷却装置としての冷却水
パイプ26がウォータジャケット状に取り付けられてい
る。そして、冷却水パイプ26は、スリーブ２の外側壁に
設けられた固定ブロック27に取り付けられている。

【０１１４】なお、この温度調節装置25としては、スリ
ーブ２の外側に図示しない電気ヒータなどの加熱装置を
追加的に取り付けることもできる。このとき、この電気
ヒータは、スリーブ２の外側壁に形成されたコイル状の
電気ヒータとするこもできる。さらに、スリーブ２に熱
電対を内蔵させることもできる。そして、温度調節装置
25は、図２に示すように、スリーブ２全体にわたって設
置されているが、このスリーブ２のスリーブ製造領域21
の周囲にのみに集中的に設置させることもできる。

【０１１５】そして、この温度調節装置25は、スリーブ
２内に収容された溶融金属の固相率が０．１以上０．７
以下となるまで冷却する。また、この温度調整装置25に
よる冷却速度も調節されて、０．２℃／ｓ以上５．０℃
／ｓ以下の速度で冷却し、より望ましくは０．２℃／ｓ
以上２．０℃／ｓ以下の速度で冷却する。

【０１１６】このとき、この温度調整装置25による冷却
は、上述のように、電磁気場の攪拌が終了した後にする
こともあり、電磁気場攪拌とは関係なく、すなわち、電
磁気場の印加を持続している最中ですることもあるとと
もに、溶湯の注湯段階からすることもある。そして、こ
の温度調節装置25は、上記冷却工程の後に製造された半
溶融金属スラリ51を加圧して第１のビレット52を成形す
る時には、この半溶融金属スラリ51をより速く冷却す
る。

【０１１７】一方、スリーブ２の一端部および他端部に
それぞれ挿入された第１のプランジャ31および第２のプ
ランジャ32のそれぞれは、図示しないシリンダ装置に連
結されてスリーブ２内をピストン往復動をする。ここ
で、第１のプランジャ31は、電磁気場が印加されて冷却
される間、すなわち半溶融金属スラリ51を製造する間、
スリーブ２内のスラリ製造領域21の一側壁を形成する。
また、この第１のプランジャ31は、半溶融金属スラリ51
の製造が終了した後に、この半溶融金属スラリ51を加圧
するように、スリーブ２の他端側に向けて駆動される。

【０１１８】そして、第２のプランジャ32は、半溶融金
属スラリ51を製造する間、スリーブ２内のスラリ製造領
域21の他側壁を形成する。また、この第２のプランジャ
32は、第１のプランジャ31にて半溶融金属スラリ51を加
圧する間、固定されて所定の大きさの第１のビレット52
を形成する。さらに、この第２のプランジャ32は、ビレ
ット52,53を形成した後に、スリーブ２の他端側に向け
て後退して、図５に示すように、このスリーブ２内で製
造された第１のビレット52と第１のプランジャ31との間
に、再びスラリ製造領域21を形成させる。

【０１１９】次に、上記第１の実施の形態の半溶融成形
用ビレットの製造装置の作用を説明する。

【０１２０】まず、図２に示すように、製造工程として
攪拌部１の電磁気場印加用コイル装置12,13により、空
間部11内に所定周波数および強度の電磁気場を印加す
る。このとき、これら電磁気場印加用コイル装置12,13
は、電圧、周波数、強度のそれぞれが２５０Ｖ、６０Ｈ
ｚ、５００Ｇａｕｓｓで電磁気場を印加する。なお、こ
の際の電磁気場の印加は、半溶融成形用電磁気場の攪拌
に使われるいかなる程度の電磁気場であっても適用させ
ることができる。

【０１２１】この状態で、図示しない炉で溶融された溶
融金属Ｍをトリベ４により移送して電磁気場の影響下に
あるスリーブ２内のスラリ製造領域21に注湯する。

【０１２２】このとき、炉とスリーブ２とを直接連結し
て溶融された液相の溶融金属Ｍを直ちにスリー２ブ内に
注湯することもできる。また、このときの溶融金属Ｍ
は、上述のように液相線温度＋１００℃程度の温度とな
っていてもよい。

【０１２３】さらに、溶融金属Ｍが注湯されるスリーブ
２の内部には第１のプランジャ31と第２のプランジャ32
とにより所定の領域が形成されており、この領域がスラ
リ製造領域21となる。

【０１２４】また、このスラリ製造領域21に溶融金属Ｍ
を注湯する前に注湯された溶湯、すなわち、溶融金属Ｍ
の酸化を防止するためのガス供給管24を通じてＮ_２ある
いはＡｒなどの不活性ガスを注湯する。

【０１２５】このように、完全に鎔融されて液相になっ
た溶融金属Ｍを電磁気攪拌が進んでいるスリーブ２のス
ラリ製造領域21内に注湯すれば、このスリーブ２内のス
ラリ製造領域21の全体にわたって微細な再結晶粒子が分
布し、この再結晶粒子は速く成長して樹枝状構造の生成
が生じなくなる。

【０１２６】ここで、電磁気場印加用コイル装置12,13
による電磁気場の印加は、溶融金属Ｍの注湯と同時にし
てもよく、あるいは溶融金属Ｍが注湯される最中でして
もよい。

【０１２７】また、これら電磁気場印加用コイル装置1
2,13による電磁気場の印加は、上述のように、ビレット
52,53の成形時まで継続させる。

【０１２８】そして、電磁気場印加用コイル装置12,13
による電磁気場の印加が終了した後または電磁気場の印
加が持続している間に、冷却工程として、スラリ製造領
域21内の溶融金属が０．１以上０．７以下の固相率に到
達するまで所定の速度で冷却して半溶融金属スラリ51を
製造する。

【０１２９】このときの冷却速度は、スリーブ２の外側
に設置された温度調節装置25、すなわち冷却水パイプ26
を流れる冷却水により調節されて０．２℃／ｓｅｃ以上
５℃／ｓｅｃ以下の速度になり、より望ましくは０．２
℃／ｓｅｃ以上２℃／ｓｅｃ以下である。なお、固相率
が０．１以上０．７以下に到達する時間ｔ_２は予め実験
によって分かる。

【０１３０】そして、このように半溶融金属スラリ51を
製造した後には、図３に示すように、ビレット形成工程
として第２のプランジャ32の移動を固定させた状態で、
第１のプランジャ31を第２のプランジャ32の方向である
スリーブ２の他端側に向けて移動させて、このスリーブ
２内の半溶融金属スラリ51を加圧して所定の大きさの第
１のビレット52を形成する。この後、冷却水パイプ26を
流れる冷却水により冷却速度をさらに高めて、第１のビ
レット52を急冷させる。

【０１３１】さらに、この第１のビレット52が形成され
た後には、図４に示すように、第１のプランジャ31をさ
らに第２のプランジャ32側に向けて加圧して、これら第
２のプランジャ32および第１のビレット52とともに、第
２のプランジャ32側に移送させる。このとき、第２のプ
ランジャ32の移送は、第１のプランジャ31の加圧力に依
存させることもできるが、第２のプランジャ32を別途稼
動させることもできる。

【０１３２】また、これら第２のプランジャ32および第
１のビレット52の移送距離は、この第１のビレット52に
おける第１のプランジャ31側の端部が、移送前に第２の
プランジャ32の第１プランジャ31側の端部が位置してい
た所に位置する距離とする。これは、図５に示すよう
に、第１のプランジャ31と移送された第１のビレット52
との間で再びスラリ製造領域21を形成するためである。

【０１３３】なお、図２に示す工程から直ちに図４に示
す工程へと進むこともある。具体的には、スリーブ２内
のスラリ製造領域21で半溶融金属スラリ51が製造された
後に、第２のプランジャ32および第１のプランジャ31の
いずれもが移動しつつ第１のプランジャ31が半溶融金属
スラリを加圧し、図４に示すように、第１のビレット52
を形成させる。このとき、第１のビレット52は、電磁気
場が印加される領域をすでに外れている。

【０１３４】そして、第２のプランジャ32および第１の
ビレット52の移送が終了した後には、図５に示すよう
に、第１のプランジャ31を後退させて元の所に戻し、こ
の第１のプランジャ31と第１のビレット52との間にスラ
リ製造領域21を形成させる。この状態で、このスラリ製
造領域21に溶融金属Ｍを注湯して、上記製造工程を繰り
返して半溶融金属スラリ51を再度製造する。具体的に
は、図１に示す攪拌段階である攪拌工程および冷却段階
である冷却工程を経て半溶融金属スラリ51を製造する。

【０１３５】この後、図６に示すように、この半溶融金
属スラリ51を第１のプランジャ31の加圧により所定の大
きさの第２のビレット53に成形する。次いで、第２のプ
ランジャ32、第１のビレット52および第２のビレット53
のそれぞれをスリーブ２の他端側にさらに移送させた
後、図７に示すように、第１のプランジャ31を後退させ
て戻して、第２のビレット53と第１のプランジャ31との
間に再びスラリ製造領域21を形成させる。この後、この
スラリ製造領域21に溶融金属Ｍを再度注湯して、反復工
程として上記製造工程およびビレット形成工程を反復さ
せて繰り返して図示しない第３のビレットおよび第４の
ビレットを順次製造していく。なお、この反復工程は、
製造工程とスラリ形成工程との間に設けられている。

【０１３６】上述したように、上記第１の実施の形態に
よれば、全体的に結晶核組織が均一でかつ微細な球状の
組織を有するビレット52,53を得ることができるととも
に、液相線より高い温度での短時間の攪拌だけでもスリ
ーブ２の壁面での核生成密度を顕著に増加させて粒子の
球状化を実現できる。

【０１３７】また、製造された合金の機械的性質の向上
を実現できるとともに、電磁気場攪拌時間を大きく短縮
させることができるので攪拌に必要なエネルギの消耗が
少なく、全体工程を単純化され、かつ製品成形時間も短
縮されて生産性を向上できる。よって、短時間に高品質
の半溶融成形用のビレットを連続して複数製造できるの
で、量産適用性に優れている。

【０１３８】言い換えると、品質が優秀な複数の半溶融
成形用のビレット52,53を連続製造できる。さらに、こ
のように製造された複数のビレット52,53は、互いに隣
接したビレット52,53同士が溶融により接合されるが、
これらビレット52,53同士の接合強度は非常に低くて使
用時に容易に分離できる。

【０１３９】なお、製造された複数の連続したビレット
52,53は、排出工程として第２プランジャ32をスリーブ
２内から分離させた後に排出させることもでき、また、
このスリーブ２に図示しない排出口を形成して、この排
出口から各ビレット52,53を排出させることもできる。

【０１４０】次に、本発明の第２の実施の形態の半溶融
成形用ビレットの製造装置を図８ないし図１０を参照し
て説明する。

【０１４１】この図８ないし図１０に示す半溶融成形用
ビレットの製造装置は、複数のビレット52,53を連続し
て形成した後に、これら連続して形成したビレット52,5
3を同時に排出するのではなく、スリーブ２内で製造さ
れたビレット54を順次排出させながら、これらビレット
54を連続して製造するものである。

【０１４２】そして、図８に示すように、スリーブ２の
下面には、このスリーブ２内で形成されたビレット54を
外部へと排出させる排出口28が開口形成されている。こ
の排出口28は、スリーブ２内のスラリ製造領域21よりも
第２のプランジャ32側に向けて所定距離離れた位置に形
成されている。また、この排出口28は、スリーブ２内で
形成されるビレット54の大きさに対応した矩形状に形成
されているが、多様なサイズのビレット54を製造して吐
出して排出できるように、製造されるビレット54よりも
大きく形成することが望ましい。

【０１４３】なお、この排出口28が形成された部分に
は、温度調節装置25が取り付けられておらず、この排出
口28に対応する部分だけ温度調節装置25を除外させて形
成する。すなわち、この温度調節装置25を取り付ける際
には、スリーブ２からのビレット54の排出に影響を及ぼ
さないように構成する必要がある。

【０１４４】次に、上記第２の実施の形態の半溶融成形
用ビレットの製造装置の作用を説明する。

【０１４５】まず、図８に示すように、製造工程として
攪拌部１の電磁気場印加用コイル装置12,13により、空
間部11内に電磁気場の攪拌をした状態で、溶融金属Ｍを
トリベ４により移送して、電磁気場の影響下にあるスリ
ーブ２内に注湯する。

【０１４６】このとき、溶融金属Ｍが注湯される所定の
領域は、第１のプランジャ31と第２のプランジャ32との
間に形成されたスラリ製造領域21である。

【０１４７】この結果、このスラリ製造領域21において
半凝固金属スラリ51を製造した後に、図９に示すよう
に、第２のプランジャ32を固定させた状態で、第１のプ
ランジャ31を第２のプランジャ32側に向けて加圧させた
後、冷却して所定の大きさのビレット54を形成する。

【０１４８】この後、このビレット54が形成された後
に、図１０に示すように、第１のプランジャ31を第２の
プランジャ32側に向けてさらに加圧させて、これら第２
のプランジャ32とビレット54とのそれぞれを排出口28側
に向けて移送させて、このビレット54を排出口28を通じ
てスリーブ２の外部へと排出させる。このとき、第２の
プランジャ32の移送は、第１のプランジャ31の加圧力に
依存させることができるが、上述のように、この第２の
プランジャ32を別途稼動させることもできる。

【０１４９】さらに、スリーブ２の排出口28からビレッ
ト54を排出させた後に、第１のプランジャ31および第２
のプランジャ32のそれぞれをスリーブ２の一端側に向け
て移動させて元の所に戻し、これら第１のプランジャ31
と第２のプランジャ32との間にスラリ製造領域21を形成
させた後、図８および図９に示す注湯工程および製造工
程を反復させる。

【０１５０】すると、このような反復工程によって組織
が微細でかつ均一なビレット54を連続して排出口28から
排出できるだけでなく、製造されたビレット54を切断せ
ずに直ちに使用できるので、工程の効率性をさらに増大
できる。

【０１５１】なお、上記各実施の形態において、多様な
金属あるいは合金、例えばアルミニウムまたはその合
金、マグネシウムまたはその合金、亜鉛またはその合
金、銅またはその合金、鉄またはその合金などの半凝固
成形法であっても汎用的に適用できる。

【０１５２】

【発明の効果】請求項１記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造方法によれば、全体的に均一でかつ微細
な球状の組織を有するビレットを得ることができるとと
もに、液相線より高い温度での短時間の攪拌だけでも筒
状部の壁面での核生成密度を顕著に増加させて粒子の球
状化を実現でき、また、製造された合金の機械的性質の
向上を実現できるとともに、電磁気場攪拌時間を大きく
短縮させることができるので攪拌に必要なエネルギの消
耗が少なく、全体工程を単純化され、かつ製品成形時間
も短縮されて生産性を向上できるから、短時間に高品質
の個液共存状態金属材料成形用ビレットを連続して複数
製造でき、量産適用性に優れている。

【０１５３】請求項２記載の固液共存状態金属成形用ビ
レットの製造方法によれば、請求項１記載の固液共存状
態金属成形用ビレットの製造方法の効果に加え、筒状部
の一端に取り付けた第１の押圧手段と、この筒状部の他
端に取り付けた第２の押圧手段との間を所定領域とし、
ビレット形成工程として第１の押圧手段を第２の押圧手
段側に向けて移動させて固液共存状態金属材料を押圧し
つつ冷却してビレットを形成してから、排出工程として
固液共存状態金属材料を第２の押圧手段側に向けて移動
させて排出させたので、より短時間に高品質の個液共存
状態金属材料成形用ビレットを連続して複数製造できる
ので、より量産適用性に優れている。

【０１５４】請求項３記載の固液共存状態金属成形用ビ
レットの製造方法によれば、請求項１または２記載の固
液共存状態金属成形用ビレットの製造方法の効果に加
え、筒状部内における第１の押圧手段と第２の押圧手段
との間にビレットが形成された状態で、これら第１の押
圧手段および第２の押圧手段それぞれを移動させて、こ
れらビレットと第１の押圧手段および第２の押圧手段い
ずれかとの間に所定領域を形成した後、この所定領域に
電磁気場を印加しつつ、溶融金属を注湯してビレットを
反復して形成する反復工程を具備させたので、より短時
間に高品質の個液共存状態金属材料成形用ビレットを連
続して複数製造できるので、より量産適用性に優れてい
る。

【０１５５】請求項４記載の固液共存状態金属成形用ビ
レットの製造方法によれば、請求項１ないし３いずれか
記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法の効
果に加え、製造工程にて筒状部内の所定領域に溶融金属
を注湯する前から電磁気場を印加することにより、全体
的に均一でかつ微細な球状の組織を有するビレットを容
易に得ることができる。

【０１５６】請求項５記載の固液共存状態金属成形用ビ
レットの製造方法によれば、請求項１ないし３いずれか
記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法の効
果に加え、製造工程にて筒状部内の所定領域に溶融金属
を注湯すると同時に電磁気場を印加することにより、全
体的に均一でかつ微細な球状の組織を有するビレットを
容易に得ることができる。

【０１５７】請求項６記載の固液共存状態金属成形用ビ
レットの製造方法によれば、請求項１ないし３いずれか
記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法の効
果に加え、製造工程にて筒状部内の所定領域に溶融金属
を注湯しながら電磁気場を印加することにより、全体的
に均一でかつ微細な球状の組織を有するビレットを容易
に得ることができる。

【０１５８】請求項７記載の固液共存状態金属成形用ビ
レットの製造方法によれば、請求項１ないし６いずれか
記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法の効
果に加え、製造工程にて筒状部内の所定領域に注湯され
た溶融金属の固相率が０．００１以上０．７以下となる
まで電磁気場を印加することにより、全体的に均一でか
つ微細な球状の組織を有するビレットをより容易に得る
ことができる。

【０１５９】請求項８記載の固液共存状態金属成形用ビ
レットの製造方法によれば、請求項１ないし６いずれか
記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法の効
果に加え、製造工程にて筒状部内の所定領域に注湯され
た溶融金属の固相率が０．００１以上０．４以下となる
まで電磁気場を印加することにより、全体的に均一でか
つ微細な球状の組織を有するビレットをより容易に得る
ことができるので、より望ましい。

【０１６０】請求項９記載の固液共存状態金属成形用ビ
レットの製造方法によれば、請求項１ないし６いずれか
記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法の効
果に加え、製造工程にて筒状部内の所定領域に注湯され
た溶融金属の固相率が０．００１以上０．１以下となる
まで電磁気場を印加することにより、全体的に均一でか
つ微細な球状の組織を有するビレットをより容易に得る
ことができるので、より望ましい。

【０１６１】請求項１０記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造方法によれば、請求項１ないし９いずれ
か記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法の
効果に加え、製造工程にて電磁気場が印加された筒状部
内の所定領域に溶融金属を注湯した後に、この溶融金属
を冷却工程にて冷却することにより、全体的に均一でか
つ微細な球状の組織を有するビレットをより容易に得る
ことができる。

【０１６２】請求項１１記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造方法によれば、請求項１０記載の固液共
存状態金属成形用ビレットの製造方法の効果に加え、冷
却工程にて筒状部内の所定領域に注湯された溶融金属の
固相率が０．１以上０．７以下となるまで冷却すること
により、全体的に均一でかつ微細な球状の組織を有する
ビレットをより容易に得ることができるから、より望ま
しい。

【０１６３】請求項１２記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造方法によれば、請求項１０または１１記
載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法の効果
に加え、冷却工程にて筒状部内の所定領域に注湯された
溶融金属を０．２℃／ｓ以上５．０℃／ｓ以下の速度で
冷却することにより、全体的に均一でかつ微細な球状の
組織を有するビレットをより容易に得ることができるか
ら、より望ましい。

【０１６４】請求項１３記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造方法によれば、請求項１０または１１記
載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法の効果
に加え、冷却工程にて筒状部内の所定領域に注湯された
溶融金属を０．２℃／ｓ以上２．０℃／ｓ以下の速度で
冷却することにより、全体的に均一でかつ微細な球状の
組織を有するビレットをより容易に得ることができるか
ら、より望ましい。

【０１６５】請求項１４記載の半溶融成形用ダイカスト
方法によれば、請求項１ないし１３いずれか記載の固液
共存状態金属材料が半溶融金属スラリであることによ
り、請求項１ないし１３いずれか記載の固液共存状態金
属材料と同様の効果を奏することができる。

【０１６６】請求項１５記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置によれば、全体的に均一でかつ微細
な球状の組織を有するビレットを得ることができるとと
もに、液相線より高い温度での短時間の攪拌だけでも筒
状部の壁面での核生成密度を顕著に増加させて粒子の球
状化を実現でき、また、製造された合金の機械的性質の
向上を実現できるとともに、電磁気場攪拌時間を大きく
短縮させることができるので攪拌に必要なエネルギの消
耗が少なく、全体工程を単純化され、かつ製品成形時間
も短縮されて生産性を向上できるから、短時間に高品質
の個液共存状態金属材料成形用ビレットを連続して複数
製造でき、量産適用性に優れている。

【０１６７】請求項１６記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置によれば、請求項１５記載の固液共
存状態金属成形用ビレットの製造装置の効果に加え、筒
状部内における所定領域よりも他端側に、この筒状部内
からビレットを排出する排出口を設けたことにより、こ
の筒状部内からのビレットの排出が容易になるから、よ
り短時間に高品質の個液共存状態金属材料成形用ビレッ
トを連続して複数製造できるため、より量産適用性に優
れている。

【０１６８】請求項１７記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置によれば、請求項１５または１６記
載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装置の効果
に加え、攪拌部にて筒状部内に溶融金属が注湯される前
から電磁気場を印加することにより、全体的に均一でか
つ微細な球状の組織を有するビレットを容易に得ること
ができる。

【０１６９】請求項１８記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置によれば、請求項１５または１６記
載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装置の効果
に加え、攪拌部にて筒状部内に溶融金属が注湯されると
同時に電磁気場を印加することにより、全体的に均一で
かつ微細な球状の組織を有するビレットを容易に得るこ
とができる。

【０１７０】請求項１９記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置によれば、請求項１５または１６記
載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装置の効果
に加え、攪拌部にて筒状部内に溶融金属を注湯しながら
電磁気場を印加することにより、全体的に均一でかつ微
細な球状の組織を有するビレットを容易に得ることがで
きる。

【０１７１】請求項２０記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置によれば、請求項１５ないし１９い
ずれか記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装
置の効果に加え、攪拌部にて筒状部内の溶融金属の固相
率が０．００１以上０．７以下となるまで電磁気場を印
加することにより、全体的に均一でかつ微細な球状の組
織を有するビレットをより容易に得ることができる。

【０１７２】請求項２１記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置によれば、請求項１５ないし１９い
ずれか記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装
置の効果に加え、攪拌部にて筒状部内の溶融金属の固相
率が０．００１以上０．４以下となるまで電磁気場を印
加することにより、全体的に均一でかつ微細な球状の組
織を有するビレットをより容易に得ることができるか
ら、より望ましい。

【０１７３】請求項２２記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置によれば、請求項１５ないし１９い
ずれか記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装
置の効果に加え、攪拌部にて筒状部内の溶融金属の固相
率が０．００１以上０．１以下となるまで電磁気場を印
加することにより、全体的に均一でかつ微細な球状の組
織を有する成形品をより容易に得ることができるから、
より望ましい。

【０１７４】請求項２３記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置によれば、請求項１５ないし２２い
ずれか記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装
置の効果に加え、温度調節装置で筒状部の温度を調節す
ることにより、全体的に均一でかつ微細な球状の組織を
有するビレットをより容易かつ確実に得ることができ
る。

【０１７５】請求項２４記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置によれば、請求項２３記載の固液共
存状態金属成形用ビレットの製造装置の効果に加え、温
度調節装置を冷却装置とすることにより、全体的に均一
でかつ微細な球状の組織を有するビレットをより容易か
つ確実に得ることができる。

【０１７６】請求項２５記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置によれば、請求項２３記載の固液共
存状態金属成形用ビレットの製造装置の効果に加え、温
度調節装置を電気ヒータとすることにより、全体的に均
一でかつ微細な球状の組織を有する成形品をより容易か
つ確実に得ることができる。

【０１７７】請求項２６記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置によれば、請求項２３ないし２５い
ずれか記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装
置の効果に加え、温度調節装置にて筒状部内の溶融金属
の固相率が０．１以上０．７以下となるまで冷却するこ
とにより、全体的に均一でかつ微細な球状の組織を有す
る成形品をより容易かつ確実に得ることができるので、
より望ましい。

【０１７８】請求項２７記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置によれば、請求項２３ないし２５い
ずれか記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装
置の効果に加え、温度調節装置にて筒状部内の溶融金属
を０．２℃／ｓ以上５．０℃／ｓ以下の速度で冷却する
ことにより、全体的に均一でかつ微細な球状の組織を有
する成形品をより容易かつ確実に得ることができるの
で、より望ましい。

【０１７９】請求項２８記載の固液共存状態金属成形用
ビレットの製造装置によれば、請求項２３ないし２５い
ずれか記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装
置の効果に加え、温度調節装置にて筒状部内の溶融金属
を０．２℃／ｓ以上２．０℃／ｓ以下の速度で冷却する
ことにより、全体的に均一でかつ微細な球状の組織を有
する成形品をより容易かつ確実に得ることができるの
で、より望ましい。

【０１８０】請求項２９記載の半溶融成形用ビレットの
製造装置によれば、請求項１５ないし２８いずれか記載
の固液共存状態金属材料が半溶融金属スラリであること
により、請求項１５ないし２８いずれか記載の固液共存
状態金属材料と同様の効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の固液共存状態金属
成形用ビレットの製造装置での時間に対する溶融金属の
注湯温度を示す二次グラフである。

【図２】同上固液共存状態金属成形用ビレットの製造装
置の製造工程を示す概略説明図である。

【図３】同上固液共存状態金属成形用ビレットの製造装
置のビレット形成工程を示す概略説明図である。

【図４】同上固液共存状態金属成形用ビレットの製造装
置の移送工程を示す概略説明図である。

【図５】同上固液共存状態金属成形用ビレットの製造装
置のさらなる製造工程を示す概略説明図である。

【図６】同上固液共存状態金属成形用ビレットの製造装
置のさらなるビレット形成工程を示す概略説明図であ
る。

【図７】同上固液共存状態金属成形用ビレットの製造装
置のさらなる製造工程を示す概略説明図である。

【図８】本発明の固液共存状態金属成形用ビレットの製
造装置の第２の実施の形態の製造工程を示す説明断面図
である。

【図９】同上固液共存状態金属成形用ビレットの製造装
置のビレット形成工程を示す説明断面図である。

【図１０】同上固液共存状態金属成形用ビレットの製造
装置の排出工程を示す説明断面図である。

【符号の説明】

１ 攪拌部 ２ 筒状部としてのスリーブ 11 空間部 21 所定領域としてのスラリ製造領域 25 温度調節装置 26 冷却装置としての冷却水パイプ 28 排出口 31 第１の押圧手段としての第１のプランジャ 32 第２の押圧手段としての第２のプランジャ 51 固液共存状態金属材料としての半溶融金属スラリ 52,53,54 ビレット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ２２Ｄ 27/04 Ｂ２２Ｄ 27/04 Ｇ 27/11 27/11 29/04 29/04 Ｃ Ｃ２２Ｃ 1/02 ５０１ Ｃ２２Ｃ 1/02 ５０１Ｂ (56)参考文献 特開 平11−33692（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−211565（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−158756（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−152731（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−140260（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−257693（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−74015（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−80617（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−23484（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 17/00,17/30

Claims (29)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状部内の所定領域に電磁気場を印加し
   つつ、この所定領域に溶融金属を注湯して固液共存状態
   金属材料を製造する製造工程と、 この筒状部内の固液共存状態金属材料を押圧しつつ冷却
   してビレットを形成するビレット形成工程と、 前記ビレットを前記筒状部から排出させる排出工程とを
   具備したことを特徴とする固液共存状態金属成形用ビレ
   ットの製造方法。
2. 【請求項２】 筒状部内の所定領域は、この筒状部の一
   端に取り付けられた第１の押圧手段と、この筒状部の他
   端に取り付けられた第２の押圧手段との間の領域であ
   り、 ビレット形成工程は、前記第１の押圧手段を前記第２の
   押圧手段側に向けて移動させて固液共存状態金属材料を
   押圧しつつ冷却してビレットを形成し、 排出工程は、前記固液共存状態金属材料を前記第２の押
   圧手段側に向けて移動させて排出することを特徴とする
   請求項１記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造
   方法。
3. 【請求項３】 筒状部内における第１の押圧手段と第２
   の押圧手段との間にビレットが形成された状態で、これ
   ら第１の押圧手段および第２の押圧手段それぞれを移動
   させて、これらビレットと第１の押圧手段および第２の
   押圧手段いずれかとの間に前記所定領域を形成した後、
   この所定領域に電磁気場を印加しつつ、溶融金属を注湯
   してビレットを反復して形成する反復工程を具備したこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の固液共存状態金
   属成形用ビレットの製造方法。
4. 【請求項４】 製造工程は、筒状部内の所定領域に溶融
   金属を注湯する前から電磁気場を印加することを特徴と
   する請求項１ないし３いずれか記載の固液共存状態金属
   成形用ビレットの製造方法。
5. 【請求項５】 製造工程は、筒状部内の所定領域に溶融
   金属を注湯すると同時に電磁気場を印加することを特徴
   とする請求項１ないし３いずれか記載の固液共存状態金
   属成形用ビレットの製造方法。
6. 【請求項６】 製造工程は、筒状部内の所定領域に溶融
   金属を注湯しながら電磁気場を印加することを特徴とす
   る請求項１ないし３いずれか記載の固液共存状態金属成
   形用ビレットの製造方法。
7. 【請求項７】 製造工程は、筒状部内の所定領域に注湯
   された溶融金属の固相率が０．００１以上０．７以下と
   なるまで電磁気場を印加することを特徴とする請求項１
   ないし６いずれか記載の固液共存状態金属成形用ビレッ
   トの製造方法。
8. 【請求項８】 製造工程は、筒状部内の所定領域に注湯
   された溶融金属の固相率が０．００１以上０．４以下と
   なるまで電磁気場を印加することを特徴とする請求項１
   ないし６いずれか記載の固液共存状態金属成形用ビレッ
   トの製造方法。
9. 【請求項９】 製造工程は、筒状部内の所定領域に注湯
   された溶融金属の固相率が０．００１以上０．１以下と
   なるまで電磁気場を印加することを特徴とする請求項１
   ないし６いずれか記載の固液共存状態金属成形用ビレッ
   トの製造方法。
10. 【請求項１０】 製造工程にて電磁気場が印加された筒
    状部内の所定領域に溶融金属を注湯した後に、この溶融
    金属を冷却する冷却工程を具備したことを特徴とする請
    求項１ないし９いずれか記載の固液共存状態金属成形用
    ビレットの製造方法。
11. 【請求項１１】 冷却工程は、筒状部内の所定領域に注
    湯された溶融金属の固相率が０．１以上０．７以下とな
    るまで冷却することを特徴とする請求項１０記載の固液
    共存状態金属成形用ビレットの製造方法。
12. 【請求項１２】 冷却工程は、筒状部内の所定領域に注
    湯された溶融金属を０．２℃／ｓ以上５．０℃／ｓ以下
    の速度で冷却することを特徴とする請求項１０または１
    １記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法。
13. 【請求項１３】 冷却工程は、筒状部内の所定領域に注
    湯された溶融金属を０．２℃／ｓ以上２．０℃／ｓ以下
    の速度で冷却することを特徴とする請求項１０または１
    １記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項１ないし１３いずれか記載の固
    液共存状態金属材料は、半溶融金属スラリであることを
    特徴とする半溶融成形用ダイカスト方法。
15. 【請求項１５】 所定の空間部に電磁気場を印加する攪
    拌部と、 前記空間部に設けられ、内部に溶融金属が注湯される筒
    状部と、 この筒状部の一端に取り付けられ、この筒状部内に注湯
    される前記溶融金属が収容される所定領域の一側を形成
    し、この所定領域内で前記溶融金属から製造された固液
    共存状態金属材料を押圧する第１の押圧手段と、 前記筒状部の他端に取り付けられ、この筒状部内の前記
    所定領域の他側を形成し、前記第１の押圧手段にて前記
    固液共存状態金属材料を押圧する際に、固定されて所定
    のビレットを形成した後に、前記第１の押圧手段による
    押圧にて前記ビレットとともに移送されてこのビレット
    を排出させる第２の押圧手段とを具備したことを特徴と
    した固液共存状態金属成形用ビレットの製造装置。
16. 【請求項１６】 筒状部内における所定領域よりも他端
    側には、この筒状部内からビレットを排出する排出口が
    設けられていることを特徴とした請求項１５記載の固液
    共存状態金属成形用ビレットの製造装置。
17. 【請求項１７】 攪拌部は、筒状部内に溶融金属が注湯
    される前から電磁気場を印加することを特徴とした請求
    項１５または１６記載の固液共存状態金属成形用ビレッ
    トの製造装置。
18. 【請求項１８】 攪拌部は、筒状部内に溶融金属が注湯
    されると同時に電磁気場を印加することを特徴とした請
    求項１５または１６記載の固液共存状態金属成形用ビレ
    ットの製造装置。
19. 【請求項１９】 攪拌部は、筒状部内に溶融金属を注湯
    しながら電磁気場を印加することを特徴とした請求項１
    ５または１６記載の固液共存状態金属成形用ビレットの
    製造装置。
20. 【請求項２０】 攪拌部は、筒状部内の溶融金属の固相
    率が０．００１以上０．７以下となるまで電磁気場を印
    加することを特徴とした請求項１５ないし１９いずれか
    記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装置。
21. 【請求項２１】 攪拌部は、筒状部内の溶融金属の固相
    率が０．００１以上０．４以下となるまで電磁気場を印
    加することを特徴とした請求項１５ないし１９いずれか
    記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装置。
22. 【請求項２２】 攪拌部は、筒状部内の溶融金属の固相
    率が０．００１以上０．１以下となるまで電磁気場を印
    加することを特徴とした請求項１５ないし１９いずれか
    記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装置。
23. 【請求項２３】 筒状部の温度を調節する温度調節装置
    を具備したことを特徴とした請求項１５ないし２２いず
    れか記載の固液共存状態金属成形用ビレットの製造装
    置。
24. 【請求項２４】 温度調節装置は、冷却装置であること
    を特徴とした請求項２３記載の固液共存状態金属成形用
    ビレットの製造装置。
25. 【請求項２５】 温度調節装置は、電気ヒータであるこ
    とを特徴とした請求項２３記載の固液共存状態金属成形
    用ビレットの製造装置。
26. 【請求項２６】 温度調節装置は、筒状部内の溶融金属
    の固相率が０．１以上０．７以下となるまで冷却するこ
    とを特徴とした請求項２３ないし２５いずれか記載の固
    液共存状態金属成形用ビレットの製造装置。
27. 【請求項２７】 温度調節装置は、筒状部内の溶融金属
    を０．２℃／ｓ以上５．０℃／ｓ以下の速度で冷却する
    ことを特徴とした請求項２３ないし２５いずれか記載の
    固液共存状態金属成形用ビレットの製造装置。
28. 【請求項２８】 温度調節装置は、筒状部内の溶融金属
    を０．２℃／ｓ以上２．０℃／ｓ以下の速度で冷却する
    ことを特徴とした請求項２３ないし２５いずれか記載の
    固液共存状態金属成形用ビレットの製造装置。
29. 【請求項２９】 請求項１５ないし２８いずれか記載の
    固液共存状態金属材料は、半溶融金属スラリであること
    を特徴とした半溶融成形用ビレットの製造装置。