JP4239604B2 - Molten metal casting equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は溶融金属の鋳造装置、特に溶湯に含まれる不純物あるいは不要物を除去する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、アルミニウム等の溶融金属(溶湯)を供給して鋳造部に導き、車両用ホイール等を鋳造する鋳造装置において、溶湯に含まれる不純物、例えばアルミニウム等の酸化物が鋳造部内に侵入することを防止すべく、溶湯の通路にフィルタを設けて不純物を除去する技術が知られている。フィルタは、例えば平板に多数の孔を形成し、あるいは細線をメッシュ状に組み合わせて構成される。
【0003】
【特許文献1】
実開昭59−68659号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
フィルタの孔の径、あるいはメッシュ状の開口の径は、除去すべき不純物の大きさに応じて規定され、可能な限り径は小さい方が除去性能の観点からは好ましい。但し、徒に径を小さくすると溶湯の流通抵抗が増大するため鋳造効率が低下してしまう。また、不純物がフィルタに付着して孔あるいは開口を塞ぐようになり、同様に溶湯の流通抵抗が増大してしまう。
【0005】
本発明は、フィルタの径を小さくして溶湯に含まれる不純物を除去するとともに、鋳造効率の低下も抑制できる装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、鋳造部と、溶湯を前記鋳造部に供給するための通路とを備えた溶融金属の鋳造装置であって、前記通路の一部に設けられたフィルタ手段と、前記フィルタ手段を高速振動させる駆動手段とを有する。通路にフィルタ手段を設けることで溶湯に含まれる不純物を除去するとともに、当該フィルタ手段を駆動手段により高速振動させることで、フィルタ手段に付着した不純物を破砕して溶湯の流通抵抗増大を抑制する。また、フィルタ手段を高速振動させることで、溶湯とのぬれ性を向上させ、フィルタ手段の径を小さくしても溶湯の通過を容易化できる。
【0007】
駆動手段は、例えばフィルタ手段を超音波駆動することが好適である。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【0009】
図1には、本実施形態に係る鋳造装置の構成が示されている。溶融アルミニウム等の溶湯を収容する湯だめ容器から溶湯が供給され、通路10を介して鋳造部12に供給される。鋳造部12には金型が配置され、溶湯を金型に流し込むことで車両のアルミホイール等が鋳造される。
【0010】
通路10の少なくとも一部にはフィルタ14が設けられ、溶湯に含まれる不純物(例えばアルミニウムの酸化物)が除去される。フィルタ14は、例えば海綿状のコージライトやハイアルミナ、窒化珪素、炭化珪素、黒鉛等の溶湯材料に侵されない材料で構成される。なお、フィルタ14は、これらの材料に多数の孔を形成することによっても構成でき、さらにこれらの材料の細線をメッシュ状に組み合わせて構成することもできる。
【0011】
従来、フィルタ14の孔の径としては、溶湯の流通抵抗を考慮して例えば2mm程度に設定されているが、本実施形態においては孔の径は例えば5μm程度に設定される。すなわち、従来のmmオーダからμmオーダへと小さくする。これにより、溶湯に含まれる不純物を確実に除去することができる。
【0012】
一方、フィルタ14には、これを高速振動させるための駆動部16が設けられている。駆動部16は超音波ドライバを含んで構成され、フィルタ14を超音波の周波数(20,000Hz以上)で高速振動させる。フィルタ14を高速振動させることで、フィルタ14に溶湯の不純物が付着してもこれを破砕し、不純物付着による流通抵抗の増大を抑制して鋳造効率を維持することができる。
【0013】
図2には、フィルタ14を超音波駆動した場合の様子が模式的に示されている。なお、図2(A)は実施形態のフィルタ14の孔の径と従来のフィルタの孔の径とを対比して示したものであり、図2(B)は実施形態のフィルタ14と従来のフィルタにおける不純物除去の様子を示したものである。本実施形態のフィルタ14の孔の径は数μmに設定されているため、従来では除去できなかったサイズの不純物も確実に除去することができ、鋳造されるアルミホイール等の品質も向上する。また、本実施形態のフィルタ14は高速振動しているため、不純物の付着物は破砕され、従来のようなフィルタの詰まりを抑制することができる。破砕された不純物はフィルタ14を通過して鋳造部12に到達することとなるが、十分小さく破砕されているため鋳造製品の品質にはほとんど影響しない。
【0014】
また、フィルタ14の表面は酸化されて薄い酸化膜が形成されるため、一般に溶湯とのぬれ性が低く、フィルタ14の径を小さくすると溶湯に対する流通抵抗が増大する。しかし、フィルタ14を超音波振動させることで、フィルタ14の表面酸化膜がある程度除去され、これにより溶湯とのぬれ性が向上してフィルタ14の径を数μm程度と小さくしても流通抵抗を低減することができる。
【0015】
なお、本実施形態では超音波駆動によりフィルタ14を高速振動させているが、他の方法、例えば圧電素子等を用いてフィルタ14を高速振動させてもよい。また、本実施形態ではフィルタ14を常に高速振動させているが、所定の間隔をおいて定期的に高速振動させてもよい。
【0016】
さらに、本実施形態ではフィルタ14を通路10の所定箇所に1個だけ設けているが、通路10の異なる位置に複数のフィルタ14を設け、それぞれのフィルタ14を高速振動させてもよい。この場合、複数のフィルタ14の孔の径及び高速振動の振動数を同一とする他、互いに変化させてもよい。
【0017】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、溶湯に含まれる不純物を除去するとともに、鋳造効率の低下を抑制して高品質かつ高効率の鋳造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態に係る鋳造装置の構成図である。
【図2】 実施形態に係る鋳造装置の機能説明図である。
【符号の説明】
10 通路、12 鋳造部、14 フィルタ、16 駆動部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a molten metal casting apparatus, and more particularly to a technique for removing impurities or unnecessary substances contained in a molten metal.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a casting apparatus for supplying molten metal (molten metal) such as aluminum and guiding it to a casting part to cast a vehicle wheel or the like, impurities contained in the molten metal, for example, oxides such as aluminum, enter the casting part. In order to prevent this, a technique for removing impurities by providing a filter in a molten metal passage is known. The filter is formed by, for example, forming a large number of holes in a flat plate or combining fine lines in a mesh shape.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 59-68659 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
The hole diameter of the filter or the diameter of the mesh-shaped opening is defined according to the size of the impurities to be removed, and it is preferable that the diameter is as small as possible from the viewpoint of removal performance. However, if the diameter is reduced, the flow resistance of the molten metal increases, so the casting efficiency decreases. Further, impurities adhere to the filter and block the hole or opening, and the flow resistance of the molten metal increases similarly.
[0005]
It is an object of the present invention to provide an apparatus capable of reducing impurities contained in a molten metal by reducing the diameter of a filter and suppressing a decrease in casting efficiency.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a molten metal casting apparatus including a casting part and a passage for supplying molten metal to the casting part, the filter means provided in a part of the passage, and the filter means at high speed Drive means for vibrating. Impurities contained in the molten metal are removed by providing the filter means in the passage, and the filter means is vibrated at high speed by the driving means, whereby the impurities adhering to the filter means are crushed to suppress an increase in the flow resistance of the molten metal. Moreover, by letting the filter means vibrate at high speed, the wettability with the molten metal is improved, and the passage of the molten metal can be facilitated even if the diameter of the filter means is reduced.
[0007]
For example, it is preferable that the driving unit ultrasonically drives the filter unit.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0009]
FIG. 1 shows the configuration of a casting apparatus according to this embodiment. Molten metal is supplied from a hot water container that contains molten metal such as molten aluminum, and is supplied to the
[0010]
At least a part of the
[0011]
Conventionally, the hole diameter of the
[0012]
On the other hand, the
[0013]
FIG. 2 schematically shows a state where the
[0014]
Further, since the surface of the
[0015]
In this embodiment, the
[0016]
Furthermore, in the present embodiment, only one
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to remove impurities contained in the molten metal, and to suppress a decrease in casting efficiency and to perform high-quality and high-efficiency casting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a casting apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a functional explanatory diagram of a casting apparatus according to an embodiment.
[Explanation of symbols]
10 passages, 12 casting parts, 14 filters, 16 driving parts.
Claims (1)
溶融アルミニウムの溶湯を前記鋳造部に供給するための通路と、
を備えた溶融金属の鋳造装置であって、
前記通路の一部に設けられ、孔の径が数μmオーダのフィルタ手段と、
前記フィルタ手段を超音波振動させる駆動手段と、
を有することを特徴とする溶融金属の鋳造装置。A casting part;
A passage for supplying a molten aluminum melt to the casting part;
A molten metal casting apparatus comprising:
A filter means provided in a part of the passage and having a hole diameter on the order of several μm ;
Drive means for ultrasonically vibrating the filter means;
An apparatus for casting molten metal, comprising:
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