JP4194063B2 - ダイカスト機用離型剤噴霧方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はダイカスト機の金型内面に離型剤を塗着するダイカスト機用離型剤噴霧方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ダイカスト鋳造による成形を行なう際、成形品の型離れを容易にするために金型の内表面に離型剤を噴霧塗着する必要があった。ダイカスト鋳造に用いられる離型剤は炭酸ナトリウム、塩化カリウム等の水溶性無機塩と該水溶性無機塩の跳ねを抑えるとともに延びをよくし、さらに、金型への付着性を高めるためのエーテル類やエステル類等よりなる界面活性剤を混ぜ合わせたものを用いていた。このような離型剤を噴霧する噴霧ノズル11は、図5に示されるように、約1.3MPaの吐出圧で離型剤を離型剤吐出口10より混合室12に向けて吐出するとともに、約0.4MPaの噴出圧で空気を霧化空気噴出口13より前記混合室12に向けて噴射することにより、離型剤を霧化して噴霧ノズル11より噴霧させて金型内表面に離型剤を塗着するものであった。しかし、離型剤の吐出圧は空気の噴出圧より約3倍高いため、離型剤は微粒子化され難く大きな粒度のまま噴霧されるため、金型の熱による離型剤の結晶化が遅く金型に付着した離型剤が流れ落ち易くなるという問題があった。しかも、粒度が大きいため金型内表面に緻密に離型剤を塗着することができないため、噴霧を繰り返して重ね塗りを行なう必要があった。このため離型剤がより一層流れ落ち易くなるという問題があった。そこで、前記噴霧ノズル11において、離型剤の吐出圧を下げ空気の噴出圧を上げて圧力比が約1:3となる条件で噴霧実験を行なったが、この条件では噴霧が安定せず、特に仕掛かり時に噴霧が不安定で金型表面に均一に離型剤を塗着することができないうえ、離型剤の粒度も微細化されず良好な塗着結果が得られなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は離型剤を金型に均一に塗着させることができるうえに、金型の温度低下をもたらすことがないダイカスト機用離型剤噴霧方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するため本発明は、複数の噴霧ノズルを備えた噴霧ユニットにより金型の内表面に離型剤を噴霧するダイカスト機用離型剤噴霧方法において、離型剤吐出口とその周囲に設けた環状の霧化空気噴出口とをノズル先端面に開口させるとともに、その前方両側に離型剤吐出口から円錐形状に噴霧される離型剤を長方形の噴霧パターンに規制する噴霧範囲規制用空気ノズルを配置した噴霧ノズルを使用し、離型剤吐出口より吐出される水溶性無機塩と界面活性剤とからなる離型剤の吐出圧を0.01〜0.1MPaとし、霧化空気噴出口より噴出される空気の噴出圧を0.2〜0.3MPaとし、金型内表面に離型剤を均一に塗着するダイカスト機用離型剤噴霧方法を請求項1の発明とし、請求項1の発明において、離型剤の吐出粒度を約30μmとするダイカスト機用離型剤噴霧方法を請求項2の発明とし、請求項1または2の発明において、金型内表面に付着される離型剤の粒度を約100μmとするダイカスト機用離型剤噴霧方法を請求項3の発明とし、複数の噴霧ノズルを備えた噴霧ユニットにより金型の内表面に離型剤を噴霧するダイカスト機用離型剤噴霧装置であって、前記噴霧ノズルは、離型剤吐出口とその周囲に設けた環状の霧化空気噴出口とをノズル先端面に開口させるとともに、その前方両側に離型剤吐出口から円錐形状に噴霧される離型剤を長方形の噴霧パターンに規制する噴霧範囲規制用空気ノズルを配置した構造を備えたものであり、 離型剤吐出口より吐出される水溶性無機塩と界面活性剤とからなる離型剤の吐出圧が0.01〜0.1MPa、霧化空気噴出口より噴出される空気の噴出圧が0.2〜0.3MPaに制御されているダイカスト機用離型剤噴霧装置を請求項4の発明とするものである。
【0005】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好ましい実施の形態を図1〜4に基づいて詳細に説明する。
図1において、1はダイカスト機であり、該ダイカスト機1は雄金型2aを取り付けた可動プレート2と、雌金型3aを取り付けた固定プレート3と、可動プレート2の雄金型2aを雌金型3aに型合わせする型締めシリンダ4と、溶融金属を型合わせした金型内に射出する射出シリンダ5とからなる。また、雄金型2aと雌金型3aはダイカスト成形に必要とされる約90〜150℃となるように温度制御されている。
【0006】
6は金型に離型剤を噴霧塗布する噴霧ユニットであり、該噴霧ユニット6はロボットアームに支持されて、型開きされている雄金型2aと雌金型3a間に進入自在とされ、雄金型2aと雌金型3aの内表面に離型剤を噴霧するものである。また、噴霧ユニット6の表裏に取り付けられる複数の噴霧ノズル7は、図3に示されるように、雄雌金型の型内面の縦幅全体を一定幅で噴霧するように配置されているので、横方向に走査するだけで型内面全面に離型剤を塗着できることとなる。また、噴霧ノズル7は図4に示されるように、離型剤を吐出する離型剤吐出口7aと該離型剤吐出口7aの周囲に設けられた環状の霧化空気噴出口7bとからなり、離型剤吐出口7aから吐出される離型剤の吐出圧は空気の噴出圧の1/2以下とし、吐出される離型剤を周囲の霧化空気噴出口7bから噴出される吐出圧より高い圧力の空気により微粒子化するものである。このとき、離型剤の吐出圧は0.01〜0.1MPaとし空気の噴出圧は0.2〜0.3MPaとする。離型剤の吐出圧を0.01〜0.1MPaとするのは、周囲から噴出される2倍以上の空気圧によって離型剤には吸引力が働くので、下限の吐出圧は離型剤吐出口7aから吐出できる程度であればよく、上限の吐出圧を0.1MPaとするのは低圧とすることにより配管等の設計が容易となるうえに加圧装置を安価のものとすることができるからである。また、空気の噴出圧は0.2〜0.3MPaとするのは、離型剤の吐出圧の2倍以上あればよいが、あまり圧を高くすると配管等の設計が難しくなるうえに加圧装置が高価になるからである。実施装置は口径0.8mmの離型剤吐出口7aから0.1MPaの吐出圧で離型剤を吐出させ、離型剤吐出口7aの周囲の霧化空気噴出口7bから0.25MPaの噴出圧で空気を噴出させるものとした。このとき、離型剤の吐出粒度は約30μmの理想的なものとすることができた。このように微粒子化された離型剤が200〜400mm離れた金型に付着すると、微粒子は界面活性剤の効果で約100μmの薄い偏平な付着粒となるので、離型剤は金型の温度により瞬時に結晶化して離型剤の被膜を形成することとなる。
【0007】
このとき用いた離型剤は炭酸ナトリウム、塩化カリウム等の水溶性無機塩とエーテル類やエステル類の界面活性剤とからなるものである。水溶性無機塩を用いる理由は、イオン化傾向が溶湯金属より高く溶湯と反応しないうえ、熱分解による炭化・ガス化・黒煙の発生がなく、ダイカスト製品に異物付着せず、排水負荷が小さいからである。また、界面活性剤により水溶性無機塩の跳ねを減少させ、金型への付着性を高めるためである。
【0008】
8は前記噴霧ノズル7の前方両側に設けられる噴霧範囲規制用空気ノズルであり、該噴霧範囲規制用空気ノズル8は離型剤吐出口7aにより円錐形状に噴霧される離型剤を図3に示されるような幅60〜80mm、長さ160〜180mmの長方形の噴霧パターンにするので、左右あるいは上下の隣接する各噴霧ノズル7の噴霧パターンとは重なり合うことがない。このように重なり合いがないので、離型剤をむらなく塗着することができる。また、離型剤をむらなく塗着できるので、噴霧ユニット6をロボットアームにより左右に往復運動させて重ね塗りを行なっても離型剤は均一に塗着できることとなる。
【0009】
このように構成されたものは、ダイカスト成形を行なう前、ダイカスト機1の型締めシリンダ4を作動させて可動プレート2を後退させ、雄金型2aと雌金型2bとを型開きした状態で、ロボットアームにより噴霧ユニット6を型開きされた雄金型2aと雌金型2b間に進入させたうえ、噴霧ユニット6の表裏に取り付けられている複数の噴霧ノズル7より離型剤を噴霧する。このとき、噴霧ノズル7から噴霧される離型剤は各噴霧ノズル7の前方両側に設けた各噴霧範囲規制用空気ノズル8によって幅60〜80mm、長さ320〜360mm(上下の噴霧ノズルによる)の重なり合いの殆どない長方形の噴霧パターンとなっているので、噴霧ユニット6を1回走査させれば雄金型2aと雌金型2bの内表面全面に離型剤を均一に塗布することができる。
【0010】
また、噴霧ノズル7による離型剤の噴霧は、口径0.8mmの離型剤吐出口7aから0.1MPaの圧力で吐出される離型剤に、離型剤吐出口7aの周囲に設けられた霧化空気噴出口7bから0.25MPaの圧力空気を混合させることにより、吐出粒度は約30μmの微細なものとなって雄金型2aと雌金型2bの内表面に噴霧されることとなる。そして、噴霧された粒度約30μmの離型剤粒子は金型に付着し、界面活性剤により約100μmの薄い偏平な付着粒となるので、金型内表面上には噴霧パターンより緻密に離型剤が付着されることとなる。しかも、付着粒は極めて薄い偏平状となっているため、90〜150℃に設定されている金型の温度により瞬時にして結晶化することとなる。また、必要に応じて、噴霧ユニット6を複数回走査させて離型剤の重ね塗りを行なってもよい。
【0011】
【発明の効果】
本発明は前記説明により明らかなように、離型剤吐出口とその周囲に設けた環状の霧化空気噴出口とをノズル先端面に開口させるとともに、その前方両側に離型剤吐出口から円錐形状に噴霧される離型剤を長方形の噴霧パターンに規制する噴霧範囲規制用空気ノズルを配置した噴霧ノズルを使用し、離型剤吐出口より吐出される水溶性無機塩と界面活性剤とからなるよりなる離型剤の吐出圧を0.01〜0.1MPaとし、霧化空気噴出口より噴出される空気の噴出圧を0.2〜0.3MPaとし、金型内表面に離型剤を均一に塗着する塗着するものであるから、安定した噴霧ができるうえに、噴霧されて金型の内表面に衝突した微粒子は、界面活性剤により薄い偏平状の付着粒子になるため、噴霧パターンより緻密に離型剤が塗着されることとなる。しかも、付着粒子は温度設定された金型の熱により瞬時に結晶化されて離型剤被膜を金型内表面上に形成することとなる。また、離型剤の結晶化は瞬時にして行われるので離型剤の流れ落ちを生じることもなく、2〜3度の重ね塗りを繰り返し行なっても離型剤の流れ落ちが生じない。さらに、離型剤の吐出圧を0.01〜0.1MPaとし空気の噴出圧を0.2〜0.3MPaとすることにより、離型剤は好ましいサイズの微粒子に霧化されるうえに、噴霧を安定させることができることとなる。請求項2のように、離型剤の吐出粒度を約30μmとすることにより、離型剤の付着を最適なものとすることができる。しかも、噴霧ノズルの前方両側に噴霧範囲規制用空気ノズルを設けたことにより、重なり合いのない噴霧パターンを形成することができる。請求項3のように、金型内表面に付着した離型剤の粒度を約100μmとすることにより、離型剤の塗着を理想的なものとすることができる。請求項4のように、噴霧ノズルは、離型剤吐出口とその周囲に設けた環状の霧化空気噴出口とをノズル先端面に開口させるとともに、その前方両側に離型剤吐出口から円錐形状に噴霧される離型剤を長方形の噴霧パターンに規制する噴霧範囲規制用空気ノズルを配置した構造を備えたものであり、 離型剤吐出口より吐出される水溶性無機塩と界面活性剤とからなる離型剤の吐出圧が0.01〜0.1MPa、霧化空気噴出口より噴出される空気の噴出圧が0.2〜0.3MPaに制御されていることにより、安定した噴霧ができるうえに噴霧ノズルの前方両側に噴霧範囲規制用空気ノズルを設けたことにより、重なり合いのない噴霧パターンを形成することができるので、効率よくむらのない離型剤被膜を金型内表面に形成することができる等種々の利点を有するものである。
従って、本発明は従来の問題点を解消したダイカスト機用離型剤噴霧方法及びその装置として業界の発展に寄与するところ大なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の好ましい実施の形態を示す側面図である。
【図2】 本発明の好ましい実施の形態に用いられる噴霧装置の側面図である。
【図3】 本発明の好ましい実施の形態に用いられる噴霧装置の正面図である。
【図4】 本発明の好ましい実施の形態に用いられる噴霧ノズルの一部切欠平面図である。
【図5】 従来の噴霧ノズルの一部切欠正面図である。
【符号の説明】
6 噴霧ユニット
7 噴霧ノズル
7a 離型剤吐出口
7b 空気噴出口
8 噴霧範囲規制用空気ノズル
Claims (4)
- 複数の噴霧ノズルを備えた噴霧ユニットにより金型の内表面に離型剤を噴霧するダイカスト機用離型剤噴霧方法において、離型剤吐出口とその周囲に設けた環状の霧化空気噴出口とをノズル先端面に開口させるとともに、その前方両側に離型剤吐出口から円錐形状に噴霧される離型剤を長方形の噴霧パターンに規制する噴霧範囲規制用空気ノズルを配置した噴霧ノズルを使用し、離型剤吐出口より吐出される水溶性無機塩と界面活性剤とからなる離型剤の吐出圧を0.01〜0.1MPaとし、霧化空気噴出口より噴出される空気の噴出圧を0.2〜0.3MPaとし、金型内表面に離型剤を均一に塗着することを特徴とするダイカスト機用離型剤噴霧方法。
- 離型剤の吐出粒度を約30μmとする請求項1に記載のダイカスト機用離型剤噴霧方法。
- 金型内表面に付着される離型剤の粒度を約100μmとする請求項1または2に記載のダイカスト機用離型剤噴霧方法。
- 複数の噴霧ノズルを備えた噴霧ユニットにより金型の内表面に離型剤を噴霧するダイカスト機用離型剤噴霧装置であって、前記噴霧ノズルは、離型剤吐出口とその周囲に設けた環状の霧化空気噴出口とをノズル先端面に開口させるとともに、その前方両側に離型剤吐出口から円錐形状に噴霧される離型剤を長方形の噴霧パターンに規制する噴霧範囲規制用空気ノズルを配置した構造を備えたものであり、 離型剤吐出口より吐出される水溶性無機塩と界面活性剤とからなる離型剤の吐出圧が0.01〜0.1MPa、霧化空気噴出口より噴出される空気の噴出圧が0.2〜0.3MPaに制御されていることを特徴とするダイカスト機用離型剤噴霧装置。
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