JP3926018B2

JP3926018B2 - 半凝固金属の製造方法および装置

Info

Publication number: JP3926018B2
Application number: JP00884998A
Authority: JP
Inventors: 一也坂本; 宣正浜添; 賢治大和田; 篤鈴木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-01-20
Filing date: 1998-01-20
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2018-01-20
Also published as: JPH11197791A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融金属から所定のスラリーを得るための半凝固金属の製造方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、アルミニウムやマグネシウム、またはそれぞれの合金等の溶融金属を使用し、成形用に１ショット分の半凝固金属、すなわち、スラリーを製造する作業が行われている。スラリーを使用した成形作業では、特に成形品の表面精度に優れる等の利点があることが知られている。この種のスラリーを製造するために、例えば、チクソキャスト法およびレオキャスト法が広く採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のチクソキャスト法では、専用のビレットおよび再加熱装置が必要となっている。このため、材料コストおよび設備コストが相当に高騰するとともに、製造作業全体が煩雑であるという問題が指摘されている。
【０００４】
一方、上記のレオキャスト法は、連続バッチ方式により大量製造を行うものであり、その冷却は、水冷された冷却部に溶湯を接触させながら排出することにより行われている。このため、スラリーの温度が冷却の始めと終わりとでは異なってしまい、前記スラリーの温度管理が精密に遂行されないという問題がある。
【０００５】
また、成形機内で冷却、加熱および撹拌によりスラリーを製造する方法も知られているが、サイクルタイムが長くなるとともに、特にショット重量が増大するという不具合が生じている。
【０００６】
本発明は、この種の問題を解決するものであり、所望のスラリーを効率的かつ経済的に製造することが可能な半凝固金属の製造方法および装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明に係る半凝固金属の製造方法は、溶融金属を貯留する有底の断熱性るつぼに、成形用に１ショット分の溶融金属を１ショット毎に供給する工程と、前記断熱性るつぼ内に貯留された前記溶融金属を、該溶融金属の温度以下の所定温度に冷却された冷却部材を介して冷却するとともに、前記冷却部材を回転させながら該冷却部材を前記断熱性るつぼの形状に沿うように水平方向および／または上下方向に移動させて前記１ショット分の溶融金属を撹拌する工程と、前記溶融金属が所定のスラリー状態に撹拌された後、前記撹拌工程を終了しかつ前記冷却部材を前記断熱性るつぼ内から１ショット毎に離脱させ、スラリー状態の１ショット分の溶融金属を、前記断熱性るつぼから１ショット毎に成形機の投入口に落下排出する工程と、前記冷却部材を前記断熱性るつぼ内から１ショット毎に離脱させた後、該冷却部材の表面に付着した凝固物を除去する工程とを有することを特徴とする。また、本発明に係る半凝固金属の製造装置は、１ショット分の溶融金属が供給されて該溶融金属を保持する有底の断熱性るつぼと、前記溶融金属の温度以下の所定温度に冷却されており、前記断熱性るつぼ内に供給され保持された１ショット分の溶融金属を１ショット毎に冷却する冷却部材と、前記冷却部材を回転させながら前記断熱性るつぼの形状に沿うように該冷却部材を水平方向および／または上下方向に移動させて１ショット分の溶融金属を撹拌する移動機構と、前記溶融金属が所定のスラリー状態に攪拌された後、前記攪拌を終了しかつ前記冷却部材を前記断熱性るつぼ内から１ショット毎に離脱させる手段と、前記冷却部材を断熱性るつぼ内から離脱させた後、該冷却部材を１ショット毎に前記溶融金属の温度以下の所定温度に冷却し、該冷却部材の表面に付着した凝固物を１ショット毎に除去する手段と、前記断熱性るつぼから前記溶湯金属を１ショット毎に成形機の投入口に落下排出する機構とを備えることを特徴とする。
【０００８】
このため、特に種々の形状の異なる断熱性るつぼが使用される際にも、この断熱性るつぼの形状に沿って冷却部材を移動させることにより、冷却の指向性を可及的に阻止して溶融金属を有効に撹拌することができる。これにより、溶融金属が全体的に均一かつ確実にスラリー化し、所望の半凝固金属を効率的かつ高品質に得ることが可能になる。
【０００９】
また、本発明では、冷却部材の外形が、角が４以上の多角形状、角が４以上の面取り多角形状、楕円形状又は複合楕円形状からなり、かつ、下方に向かって抜き勾配を有している。従って、溶融金属の撹拌が円滑に遂行されるとともに、冷却部材を半凝固金属から確実に抜き取ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る半凝固金属の製造方法を実施するための製造装置１０の概略斜視説明図である。
【００１１】
製造装置１０は、アルミニウム、その合金、マグネシウム、またはその合金等の溶融金属からなる溶湯１２を保持する溶湯保持炉１４と、この溶湯保持炉１４内から所定量（１ショット分）の溶湯１２を汲み出す溶湯汲み出しロボット１６と、前記溶湯汲み出しロボット１６により汲み出された該溶湯１２が給湯される分割型の断熱性るつぼ１８ａ、１８ｂと、前記るつぼ１８ａ、１８ｂを配置して該るつぼ１８ａ、１８ｂ内の溶湯１２を冷却および撹拌する撹拌機２０と、前記るつぼ１８ａ、１８ｂ内で所望のスラリー状態になった半凝固金属２２を成形機２４の図示しないキャビテイに連通するスラリー投入口２６に供給する供給ロボット２８とを備える。
【００１２】
溶湯汲み出しロボット１６は、支柱３０上に旋回自在に設けられたアーム３２を備え、このアーム３２の先端にラドル３４が傾動可能に装着される。
【００１３】
図１および図２に示すように、るつぼ１８ａ、１８ｂは、有底円筒体を直径方向に２分割して構成されており、それぞれの外周部には、対をなす鈎状突起部３６ａ、３６ｂと対をなす溝部３８ａ、３８ｂとが軸方向に直線状に配設されている。るつぼ１８ａ、１８ｂの合わせ面には、液密性を維持するために耐熱パッキン４０が介装されている。
【００１４】
撹拌機２０は、るつぼ１８ａ、１８ｂが収容される分割型のるつぼ受台４２ａ、４２ｂを備え、このるつぼ受台４２ａ、４２ｂは、有底円筒体を直径方向に２分割して構成されており、それぞれの下端側角部が支点４４ａ、４４ｂを介して設置面４６に対し揺動自在に支持される。るつぼ受台４２ａ、４２ｂの側部には、シリンダ４８ａ、４８ｂから延在するロッド５０ａ、５０ｂが連結される一方、前記シリンダ４８ａ、４８ｂが設置面４６に対して傾動自在である。るつぼ受台４２ａ、４２ｂが閉動された際にこれらの中に凹部５２が一体的に構成されるとともに、前記凹部５２を周回してヒータ５４ａ、５４ｂが埋設されている。
【００１５】
るつぼ受台４２ａ、４２ｂの上方には、撹拌機能を兼ねた冷し金（冷却部材）５６が回転部５８に対してセラミック製カプラ５９を介し取り外し可能に配置される。冷し金５６は、溶湯１２として使用される、例えば、アルミニウム溶湯の溶湯温度で溶けない材質、例えば、銅やステンレス等により構成されている。この冷し金５６の外形は、四角柱形状に設定されるとともに、下方に向かって抜き勾配を有している。
【００１６】
回転部５８が冷し金５６を回転駆動する一方、この回転部５８は、移動機構６０を介して冷し金５６と一体的に昇降自在に構成されるとともに、水平方向に渦巻き状に移動する（図３参照）。すなわち、移動機構６０は、昇降手段と渦巻き状移動手段の２つの機能を有している。
【００１７】
冷し金５６は、溶湯１２の撹拌および冷却を行う毎（１ショット毎）に、前記回転部５８から取り外されて冷し金処理装置に送られる。図４に示すように、冷し金処理装置は、回転部５８から離脱された冷し金５６を冷却油等の冷却媒体により冷却するための冷却槽６２と、冷却処理後の前記冷し金５６にエアブローを行ってその表面からアルミニウム凝固物を除去するためのエアブロー手段６４と、エアブロー処理後の前記冷し金５６をセラミック材のコーティング液内に浸漬させるコーティング槽６６と、コーティング処理後の該冷し金５６をヒータ６８により乾燥させる乾燥手段７０とを備える。
【００１８】
図１に示すように、供給ロボット２８は、手首部７４を備え、この手首部７４には、シリンダ７６ａ、７６ｂが装着されている。シリンダ７６ａ、７６ｂから互いに逆方向に延在するロッド７８ａ、７８ｂに、鉛直下方向に向かってアーム部材８０ａ、８０ｂの端部が固着される。このアーム部材８０ａ、８０ｂには、るつぼ１８ａ、１８ｂのそれぞれの突起部３６ａ、３６ｂに挿入して係合される一対の外側突起８２ａ、８２ｂと、前記るつぼ１８ａ、１８ｂの溝部３８ａ、３８ｂに嵌合する一対の内側突起８４ａ、８４ｂとが設けられる。
【００１９】
このように構成される第１の実施形態に係る製造装置１０の動作について、以下に説明する。
【００２０】
先ず、溶湯保持炉１４内でアルミニウム溶湯である溶湯１２が６５０℃〜７００℃程度に加熱保持された状態で、溶湯汲み出しロボット１６が駆動される。溶湯汲み出しロボット１６は、アーム３２の作用下にラドル３４が溶湯保持炉１４内に挿入され、このラドル３４が傾動することにより１ショット分の溶湯１２が該ラドル３４により汲み出される。
【００２１】
溶湯１２を汲み出したラドル３４は、図５Ａに示すように、るつぼ受台４２ａ、４２ｂに収容されて互いに密着しているるつぼ１８ａ、１８ｂ上で傾動し、前記るつぼ１８ａ、１８ｂ内に１ショット分の溶湯１２が注湯される。その際、るつぼ受台４２ａ、４２ｂは、ヒータ５４ａ、５４ｂが駆動されて予め所定の温度（例えば、５８０℃）に維持されている。
【００２２】
次いで、冷し金５６が、水分除去および冷却条件の安定化のために予め１００℃程度に加熱保持されており、前記冷し金５６が回転部５８を介して比較的低速で所定方向に回転しながら、るつぼ１８ａ、１８ｂ内の溶湯１２中に浸漬される（図５Ｂ参照）。その後、回転部５８の作用下に冷し金５６が溶湯１２中で回転速度を上げるとともに、図３に示すように、前記冷し金５６が移動機構６０を介して前記溶湯１２中で渦巻き状に移動する。これにより、冷し金５６は、溶湯１２を冷却しながらこの溶湯１２を迅速に撹拌する。
【００２３】
冷し金５６が、予め設定された時間だけ、あるいはスラリー供給信号が入力されるまで溶湯１２の撹拌を行った後、この冷し金５６が回転しながらるつぼ１８ａ、１８ｂから引き上げられる。このため、るつぼ１８ａ、１８ｂ内には、全体的に一定温度に保持された半凝固金属２２が得られる。
【００２４】
そこで、図５Ｃに示すように、供給ロボット２８が撹拌機２０を構成するるつぼ１８ａ、１８ｂ上に対応して移動される。撹拌機２０では、回転部５８が上方に待機するとともに、冷し金５６が取り外されており、供給ロボット２８では、手首部７４を介してアーム部材８０ａ、８０ｂが下方向に移動する。そして、アーム部材８０ａ、８０ｂのそれぞれの外側突起８２ａ、８２ｂがるつぼ１８ａ、１８ｂの突起部３６ａ、３６ｂに嵌合するとともに、それぞれの内側突起８４ａ、８４ｂが前記るつぼ１８ａ、１８ｂの溝部３８ａ、３８ｂに嵌合する。
【００２５】
次に、図５Ｄに示すように、シリンダ４８ａ、４８ｂの作用下にるつぼ受台４２ａ、４２ｂが互いに離間する方向に揺動し、凹部５２に収容保持されているるつぼ１８ａ、１８ｂは、アーム部材８０ａ、８０ｂに保持された状態で取り出される。手首部７４は、成形機２４のスラリー投入口２６の上方に配置された後、シリンダ７６ａ、７６ｂが駆動されて、ロッド７８ａ、７８ｂが互いに離間する方向に変位する。
【００２６】
従って、ロッド７８ａ、７８ｂに固着されているアーム部材８０ａ、８０ｂが互いに離間する方向に変位し、前記アーム部材８０ａ、８０ｂに保持されているるつぼ１８ａ、１８ｂが互いに開放される。るつぼ１８ａ、１８ｂ内には、半凝固金属２２が製造されており、この半凝固金属２２は、前記るつぼ１８ａ、１８ｂが開放されることにより落下してスラリー投入口２６に供給される（図５Ｅ参照）。成形機２４では、半凝固金属２２を用いた成形処理が行われ、所定の成形品が得られることになる。
【００２７】
供給ロボット２８は、空になったるつぼ１８ａ、１８ｂをエアブロー位置に移動してエアブロー処理を施すことにより、このるつぼ１８ａ、１８ｂ内に残存するアルミニウム凝固物が除去される。次いで、るつぼ１８ａ、１８ｂの内部にセラミック材等によりコーティング処理が施された後、このるつぼ１８ａ、１８ｂがるつぼ受台４２ａ、４２ｂ内に配置される。
【００２８】
撹拌機２０では、溶湯１２の冷却および撹拌を行って上方に取り出された冷し金５６が、回転部５８から離脱されてロボット等により冷し金処理装置に移送される。この冷し金処理装置では、図４に示すように、冷し金５６が、先ず、冷却槽６２内に浸漬されて冷却処理が行われた後、エアブロー手段６４を介してこの冷し金５６の表面に付着しているアルミニウム凝固物の除去が行われる。さらに、冷し金５６は、コーティング槽６６内のコーティング液に浸漬されてその表面にセラミック材がコーティングされる。冷し金５６の表面が溶湯１２と反応することを防止するとともに、前記冷し金５６の表面に付着したアルミニウム凝固物の除去が容易に遂行されるからである。
【００２９】
コーティング処理後の冷し金５６には、乾燥手段７０を構成するヒータ６８の作用下に乾燥処理が施されるとともに、この冷し金５６が所定の温度に加温される。乾燥処理後の冷し金５６は、回転部５８に装着されて新たな溶湯１２の冷却および撹拌作業に再使用される。
【００３０】
この場合、第１の実施形態では、るつぼ１８ａ、１８ｂ内の溶湯１２をこの溶湯１２の温度よりも低い温度に保持された冷し金５６により冷却するとともに、この冷し金５６を回転させながら前記るつぼ１８ａ、１８ｂの形状に沿って水平方向に渦巻き状に移動させて撹拌している。このため、るつぼ１８ａ、１８ｂ内で溶湯１２の冷却に指向性が発生することがなく、全体的に均一かつ確実にスラリー化した所望の半凝固金属２２を迅速に得ることができる。従って、半凝固金属２２を再加熱する必要がなく、この半凝固金属２２を成形機２４のスラリー投入口２６に直接供給することが可能になる。
【００３１】
これにより、常に安定した半凝固金属２２を１ショット毎に得ることができ、しかも再加熱装置等の設備が不要になって経済的かつ効率的に前記半凝固金属２２を製造することが可能になるという効果が得られる。さらに、冷し金５６の外形が四角柱形状に設定されており、溶湯１２を確実に撹拌することができる。また、冷し金５６が下方に向かって抜き勾配を有しており、この冷し金５６を半凝固金属２２から円滑に抜き取ることが可能になる。
【００３２】
なお、第１の実施形態では、冷し金５６の表面に付着しているアルミニウム凝固物を除去するために、エアブロー手段６４を使用しているが、これに代替して振動発生手段やサンドブラスト等を用いることができる。また、分割型のるつぼ１８ａ、１８ｂを使用しているが、有底円筒形状を有する一体型のるつぼを用いることも可能である。
【００３３】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る半凝固金属の製造方法を実施するための製造装置を構成する撹拌機９０の概略斜視説明図である。
【００３４】
この撹拌機９０は、分割型のるつぼ９２ａ、９２ｂ内の溶湯９４を冷却および撹拌する一対の冷し金（冷却部材）９６ａ、９６ｂを備える。冷し金９６ａ、９６ｂは、回転部９８ａ、９８ｂに対してセラミック製カプラ１００ａ、１００ｂを介し取り外し可能に配置される。冷し金９６ａ、９６ｂは、冷し金５６と同様に、例えば、銅やステンレス等により構成されており、四角柱形状の外形に設定されるとともに、下方に向かって抜き勾配を有している。
【００３５】
回転部９８ａ、９８ｂが冷し金９６ａ、９６ｂを回転駆動する一方、この回転部９８ａ、９８ｂは、移動機構１０２を介して前記冷し金９６ａ、９６ｂと一体的に昇降自在に構成されるとともに、るつぼ９２ａ、９２ｂの長手方向（矢印Ａ方向）に沿って水平方向に往復移動する。すなわち、移動機構１０２は、昇降手段と水平移動手段の２つの機能を有している。
【００３６】
るつぼ９２ａ、９２ｂは、互いに密着した状態で矩形状に設定されており、その合わせ面には、耐熱パッキン１０４が介装されている。このるつぼ９２ａ、９２ｂが、図示しない分割型のるつぼ受台に配置される。なお、分割型のるつぼ９２ａ、９２ｂに代替して一体型のるつぼを採用してもよい。
【００３７】
このように構成される第２の実施形態では、先ず、互いに密着されているるつぼ９２ａ、９２ｂ内に１ショット分の溶湯９４が給湯された後、移動機構１０２を介して冷し金９６ａ、９６ｂが前記るつぼ９２ａ、９２ｂの上方に配置される。次いで、回転部９８ａ、９８ｂの作用下に冷し金９６ａ、９６ｂが回転しながら下降する。
【００３８】
そして、冷し金９６ａ、９６ｂがるつぼ９２ａ、９２ｂ内の溶湯９４中に浸漬された後、または回転駆動と同時に、移動機構１０２の作用下に水平方向に往復移動される。このため、冷し金９６ａ、９６ｂは、るつぼ９２ａ、９２ｂ内の溶湯９４を冷却するとともに、前記溶湯９４を前記るつぼ９２ａ、９２ｂの形状に沿って撹拌する。
【００３９】
このように、第２の実施形態では、冷し金９６ａ、９６ｂが回転しながらるつぼ９２ａ、９２ｂの長手方向（矢印Ａ方向）に沿って往復移動するため、このるつぼ９２ａ、９２ｂ内全体にわたって溶湯９４を確実かつ有効に撹拌することができる。従って、るつぼ９２ａ、９２ｂ内では、冷却に指向性を有しない、全体的に均一かつ良好なスラリー状態の所望の半凝固金属２２を得ることが可能になる等、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００４０】
図７は、本発明の第３の実施形態に係る半凝固金属の製造方法を実施するための製造装置を構成する撹拌機１２０の概略斜視説明図である。
【００４１】
この撹拌機１２０は、分割型のるつぼ１２２ａ、１２２ｂ内の溶湯１２４を冷却しながら撹拌する冷し金（冷却部材）１２６を備える。冷し金１２６は、回転部１２８に対してセラミック製カプラ１３０を介し取り外し可能に配置される。冷し金１２６は、前記冷し金５６と同様に、例えば、銅やステンレス等により構成されており、四角柱形状の外形に設定されるとともに、下方に向かって抜き勾配を有している。
【００４２】
回転部１２８が冷し金１２６を回転駆動する一方、この回転部１２８は、移動機構１３２を介して前記冷し金１２６と一体的に昇降自在に構成される。すなわち、移動機構１３２は、冷し金１２６をるつぼ１２２ａ、１２２ｂの長手方向（矢印Ｂ方向）に沿って往復移動させる上下移動手段としての機能を有している。
【００４３】
るつぼ１２２ａ、１２２ｂは、互いに密着した状態で円筒形状に設定されており、その合わせ面には、耐熱パッキン１３４が介装されている。このるつぼ１２２ａ、１２２ｂが、図示しない分割型のるつぼ受台に配置される。なお、分割型のるつぼ１２２ａ、１２２ｂに代替して一体型のるつぼを採用してもよい。
【００４４】
このように構成される第３の実施形態では、先ず、互いに密着されているるつぼ１２２ａ、１２２ｂ内に１ショット分の溶湯１２４が給湯された後、移動機構１３２を介して冷し金１２６が前記るつぼ１２２ａ、１２２ｂの上方に配置される。
【００４５】
次いで、冷し金１２６は、回転部１２８の作用下に回転しながら、移動機構１３２を介して下降する。この冷し金１２６は、るつぼ１２２ａ、１２２ｂ内の溶湯１２４中に浸漬された後に、移動機構１３２の作用下に上下方向に往復移動を行う。このため、冷し金１２６は、るつぼ１２２ａ、１２２ｂ内の溶湯１２４を冷却するとともに、前記溶湯１２４を前記るつぼ１２２ａ、１２２ｂの形状に沿って撹拌する。
【００４６】
このように、第３の実施形態では、冷し金１２６が回転しながらるつぼ１２２ａ、１２２ｂの長手方向（矢印Ｂ方向）に沿って往復移動するため、このるつぼ１２２ａ、１２２ｂ内全体にわたって溶湯１２４を確実かつ有効に撹拌することができる。従って、冷却に指向性を有しない、全体的に均一かつ良好なスラリー状態を有する所望の半凝固金属２２を得ることが可能になる等、第１および第２の実施形態と同様の効果が得られる。
【００４７】
なお、第１〜第３の実施形態では、冷し金５６、９６ａ、９６ｂおよび１２６が四角形状に設定されているが、これに限定されるものではない。例えば、外形が楕円状に設定された冷し金１４０（図８）、外形が複合楕円状に設定された冷し金１４２（図９）、外形が面取り四角形状に設定された冷し金１４４（図１０）、外形が六角形状に設定された冷し金１４６（図１１）、または、外形が面取り六角形状に設定された冷し金１４８（図１２）等を使用してもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る半凝固金属の製造方法および装置では、るつぼ内の溶融金属が冷却部材を介して冷却されるとともに、この冷却部材が前記るつぼの形状に沿って移動することにより、前記溶融金属が撹拌される。このため、断熱性るつぼ内では、溶融金属が全体的に均一かつ確実にスラリー化し、冷却に指向性を有しない所望の半凝固金属を容易かつ効率的に得ることができる。しかも、半凝固金属を再加熱する必要がなく、設備費の高騰を確実に阻止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半凝固金属の製造方法を実施するための製造装置の概略斜視説明図である。
【図２】前記製造装置を構成する撹拌機の説明図である。
【図３】前記撹拌機の概略斜視説明図である。
【図４】前記撹拌機を構成する冷し金を処理するための冷し金処理装置の説明図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｅは、前記製造装置の動作を示す工程図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る半凝固金属の製造方法を実施するための製造装置を構成する撹拌機の概略斜視説明図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る半凝固金属の製造方法を実施するための製造装置を構成する撹拌機の概略斜視説明図である。
【図８】外形が楕円状に設定された冷し金の説明図である。
【図９】外形が複合楕円状に設定された冷し金の説明図である。
【図１０】外形が面取り四角形状に設定された冷し金の説明図である。
【図１１】外形が六角形状に設定された冷し金の説明図である。
【図１２】外形が面取り六角形状に設定された冷し金の説明図である。
【符号の説明】
１０…製造装置１２、９４、１２４…溶湯
１４…溶湯保持炉１６…溶湯汲み出しロボット
１８ａ、１８ｂ、９２ａ、９２ｂ、１２２ａ、１２２ｂ…るつぼ
２０、９０、１２０…撹拌機２２…半凝固金属
２４…成形機２８…供給ロボット
４２ａ、４２ｂ…るつぼ受台５４ａ、５４ｂ、６８…ヒータ
５６、９６ａ、９６ｂ、１２６、１４０、１４２、１４４、１４６、１４８…冷し金
５８、９８ａ、９８ｂ、１２８…回転部
６０、１０２、１３２…移動機構

Claims

溶融金属を貯留する有底の断熱性るつぼに、成形用に１ショット分の溶融金属を１ショット毎に供給する工程と、
前記断熱性るつぼ内に貯留された前記溶融金属を、該溶融金属の温度以下の所定温度に冷却された冷却部材を介して冷却するとともに、前記冷却部材を回転させながら該冷却部材を前記断熱性るつぼの形状に沿うように水平方向および／または上下方向に移動させて前記１ショット分の溶融金属を撹拌する工程と、
前記溶融金属が所定のスラリー状態に撹拌された後、前記撹拌工程を終了しかつ前記冷却部材を前記断熱性るつぼ内から１ショット毎に離脱させ、スラリー状態の１ショット分の溶融金属を、前記断熱性るつぼから１ショット毎に成形機の投入口に落下排出する工程と、
前記冷却部材を前記断熱性るつぼ内から１ショット毎に離脱させた後、該冷却部材の表面に付着した凝固物を除去する工程と、
を有することを特徴とする半凝固金属の製造方法。
請求項１記載の半凝固金属の製造方法において、
前記凝固物除去後の前記冷却部材に１ショット毎にセラミック材をコーティングする工程と、
前記セラミック材がコーティングされた冷却部材に１ショット毎に乾燥処理を施す工程と、
を有することを特徴とする半凝固金属の製造方法。
請求項２記載の半凝固金属の製造方法において、
前記冷却部材を前記断熱性るつぼ内から１ショット毎に離脱させた後、該冷却部材を前記溶融金属の温度以下の所定温度に冷却する工程を有することを特徴とする半凝固金属の製造方法。
請求項１記載の半凝固金属の製造方法において、
前記冷却部材の外形は、角が４以上の多角形状、角が４以上の面取り多角形状、楕円形状又は複合楕円形状からなり、かつ、下方に向かって抜き勾配を有することを特徴とする半凝固金属の製造方法。
請求項１又は４記載の半凝固金属の製造方法において、
前記溶融金属を攪拌する工程では、前記冷却部材を水平方向に渦巻き状に移動させることを特徴とする半凝固金属の製造方法。
１ショット分の溶融金属が供給されて該溶融金属を保持する有底の断熱性るつぼと、
前記溶融金属の温度以下の所定温度に冷却されており、前記断熱性るつぼ内に供給され保持された１ショット分の溶融金属を１ショット毎に冷却する冷却部材と、
前記冷却部材を回転させながら前記断熱性るつぼの形状に沿うように該冷却部材を水平方向および／または上下方向に移動させて１ショット分の溶融金属を撹拌する移動機構と、
前記溶融金属が所定のスラリー状態に攪拌された後、前記攪拌を終了しかつ前記冷却部材を前記断熱性るつぼ内から１ショット毎に離脱させる手段と、
前記冷却部材を断熱性るつぼ内から離脱させた後、該冷却部材を１ショット毎に前記溶融金属の温度以下の所定温度に冷却し、該冷却部材の表面に付着した凝固物を１ショット毎に除去する手段と、
前記断熱性るつぼから前記溶湯金属を１ショット毎に成形機の投入口に落下排出する機構と、
を備えることを特徴とする半凝固金属の製造装置。
請求項６記載の半凝固金属の製造装置において、
前記冷却部材の外形は、角が４以上の多角形状、角が４以上の面取り多角形状、楕円形状又は複合楕円形状であり、かつ、下方に向かって抜き勾配を有することを特徴とする半凝固金属の製造装置。
請求項６記載の半凝固金属の製造装置において、
前記断熱性るつぼは分割型であり、
さらに、前記断熱性るつぼ内で前記溶融金属が冷却および攪拌されて所定の半凝固金属が得られた後、該断熱性るつぼを分割するように開閉駆動して１ショット分の半凝固金属を、前記成形機の投入口に落下排出する開閉機構を備えることを特徴とする半凝固金属の製造装置。
請求項８記載の半凝固金属の製造装置において、
前記開閉機構は、前記断熱性るつぼの各分割部位の側面に設けられた係合部に着脱自在に係合する複数のアーム部材と、
前記複数のアーム部材を互いに近接および離間する方向に進退させる進退手段と、
を備えることを特徴とする半凝固金属の製造装置。
請求項８記載の半凝固金属の製造装置において、
さらに、前記分割型の断熱性るつぼの各分割部位を互いに密着した状態で収容するとともに、該断熱性るつぼ内を保温するヒータが設けられた分割型のるつぼ受台を備えることを特徴とする半凝固金属の製造装置。