JP6091013B2 - Casting and a method of manufacturing the same - Google Patents

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本発明は、鋳物およびその製造方法に関し、特に、金属溶湯との接触面が耐火物粉末からなる鋳型を用いて鋳造された鋳肌にインクによるマーキングを有する鋳物およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a casting and a manufacturing method thereof, particularly to casting and manufacturing method thereof marking with ink to cast cast skin using a mold contact surface with the molten metal is made of refractory powder.

鋳物に対し、製造日や製造番号などを表す文字、数字、および図形などからなる個別の識別マークを付ける(以下、「マーキング」という。)ことがある。 For casting, characters that represent such as date of manufacture, serial number, number, and attach a unique identification mark consisting of a graphic (hereinafter referred to as "marking".) That there is. 鋳物へのマーキングは、例えば、鋳型肌(鋳型の表面)に識別マークの鏡像を彫り込むことによって鋳肌(鋳物の表面)に凸の識別マークを鋳出す方法(特許文献1)や、レーザマーキング装置や彫刻機によって鋳肌に対し、あるいは鋳肌を機械加工した後の平滑な表面に対し、凹の識別マークを彫り込む方法(特許文献2)などがある。 Marking on casting, for example, a mold skin method out cast the identification mark convex casting surface by engraving the mirror images of the identification mark (the surface of the mold) (surface of the casting) (Patent Document 1) and a laser marking to skin cast by the apparatus and engraver, or to machined smooth surface after the casting surface, there is a method of engraving a concave identification mark (Patent Document 2). また、特許文献2には、金型を用いて鋳造された鋳物(Mg鋳造製品)の機械加工後の加工面に対し、インクを用いてマーキングを行う記載がある。 Further, Patent Document 2, machining surface after machining of the casting that is cast using a mold (Mg cast product) with respect to, is described to perform marking with ink.

特開平09−234543号公報 JP 09-234543 discloses 特開2001−205423号公報 JP 2001-205423 JP

特許文献1、2に記載された凸または凹のマーキング方法では、鋳物が、本来の機能を奏するために必要のない凸部または凹部を、その表面に有することになる。 In is convex or concave marking method described in Patent Documents 1 and 2, castings, the projections or recesses is not necessary to achieve the original function, it will have on its surface. 例えば、過給機用羽根車など、特に高速回転させて使用する鋳物の場合、回転中の振れ回りを抑制するためのバランスを考慮した設計が容易でないことや、実物のバランスの調整作業が難しいといった不都合があった。 For example, in the case of casting to be used over such turbocharger impeller, is particularly high speed, it and is difficult adjustment of the real balance considering balance for suppressing whirling of the rotating design is not easy there has been a disadvantage. また、特許文献2に記載されたレーザ照射や彫刻によるマーキング方法では、鋳物の表面性状および鋳造組織が変化して機械的性質が変化しやすいため、鋳物の品質に影響を与えることがあった。 Further, the marking method using laser irradiation and sculptures described in Patent Document 2, the mechanical properties surface quality and the cast structure is changed in the casting for easily changed, there can affect the quality of the castings.

特許文献2に記載されたインクを用いたマーキング方法では、鋳物が、本来は必要のない凸部または凹部を、その表面に有することはない。 The marking method using the ink described in Patent Document 2, castings, the projections or recesses is not necessary originally does not have on its surface. しかし、このインクを用いたマーキング方法は、金型の平滑な表面の転写によって形成された比較的平滑な鋳肌や機械加工後の平滑な加工面を対象とし、表面が粗い鋳放ちの鋳肌やブラスト処理された鋳肌を対象とする技術ではなかった。 However, the marking method using the ink, the casting surface of a smooth machined surface after relatively smooth casting surface or machined formed by the transfer mold smooth surface targets, the surface is rough cast shoots It was not a technique directed to and blasted casting surface.

本発明の目的は、金属溶湯と接触する鋳型肌が耐火物粉末からなる鋳型を用いて鋳造された鋳放ちの鋳肌やブラスト処理された鋳肌を対象とするインクを用いたマーキング技術に係る課題を解決し、そのような鋳肌にインクによるマーキングを有する鋳物およびその製造方法を提供することである。 An object of the present invention, according to the marking technique using an ink intended for casting surface of the mold skin in contact with the molten metal is cast surface and blasting have been cast emit cast using a mold comprising a refractory powder to solve the problems, it is to provide a casting and manufacturing method thereof marking with ink to such cast skin.

本発明者は、表面が粗い鋳放ちの鋳肌やブラスト処理された鋳肌に対してインクを用いたマーキングを行う技術を開発する過程において、マーキングにおけるインクの滲みが鋳物の温度、特に鋳肌の温度の影響を強く受けることを見出し、本発明に到達した。 The present inventors, in the process of developing a technology for marking the surface by rough casting shoot ink onto the casting surface and blasted casting surface of the ink in marking bleeding casting temperature, especially casting surface It found that strongly influenced by temperature, thereby achieving the present invention.

すなわち本発明の鋳物は、表面粗さ(Rz)が5μm以上20μm以下である鋳肌に、インクによるバーコードまたは二次元コードのマーキングを有する That casting of the present invention, the casting surface surface roughness (Rz) is 5μm or more 20μm or less, with a marking of bar codes or two-dimensional code by the ink.
前記鋳肌はブラスト処理されていてもよい。 The casting surface may be blasted.

上述した本発明の鋳物は、耐火物粉末からなる鋳型肌の転写によって形成された鋳肌の表面温度を40℃以上70℃以下に昇温した後に、インクを用いて前記鋳肌の表面にマーキングを行う製造方法によって作製することができる Casting of the present invention described above, the surface temperature of the casting surface formed by the transfer of the mold skin consisting of refractory powder temperature was raised to 40 ° C. or higher 70 ° C. or less, marking the surface of the cast skin with ink it can be prepared by the method of performing.
前記昇温前に前記鋳肌のブラスト処理を行うことが好ましい。 It is preferable to perform blasting the casting surface before said heating.
前記マーキングはインクジェット式の印刷装置によって行うことができる。 The marking can be performed by ink jet printing apparatus.

本発明の鋳物の製造方法によれば、耐火物粉末からなる鋳型肌の転写によって形成された鋳肌に対してインクによるマーキングを行うことができる。 According to the manufacturing method of the casting of the present invention, it is possible to perform marking by ink to the casting surface formed by the transfer of the mold skin consisting of refractory powder. 従って、鋳物の表面(鋳肌)にマーキングによる凸部またはマーキングを行うための凹部を形成する必要がなく、鋳物の表面性状および鋳造組織の変化を引き起こすことがない。 Therefore, it is not necessary to form a recess for conducting projections or marking by the marking on the surface (cast surface) of the casting, not cause a change in the surface quality and the cast structure of the casting. よって、例えば、過給機用羽根車など、特に高速回転させて使用する鋳物の場合、本発明の作用効果を奏し、バランス設計や実物のバランス調整の効率向上に寄与することができる。 Thus, for example, supercharger impeller, especially when the casting to be used by high speed, exhibit the effects of the present invention, can contribute to improve the efficiency of balanced design and actual balancing.

本発明に係る鋳物の製造工程の概要を示す図である。 Is a diagram showing an outline of the manufacturing process of castings according to the present invention. インクによるマーキングについて説明するための鋳物の概念図である。 It is a conceptual view of a casting for illustrating marking by ink. ホットプレートを用いて鋳肌の表面を昇温する工程を含むマーキング工程を示す図である。 It is a diagram showing a marking process comprising the step of raising the temperature of the surface of the casting surface using a hot plate. ハロゲンヒータを用いて鋳肌の表面を昇温する工程を含むマーキング工程を示す図である。 It is a diagram showing a marking process comprising the step of raising the temperature of the surface of the casting surface with the halogen heater.

以下、本発明に係る鋳物の実施形態およびその製造方法について、適宜図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment and a method of manufacturing the casting according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明に係る鋳物(インクによるマーキングを行う前の鋳物)は、例えば、図1に示す精密鋳造プロセスによって作製することができる。 Casting according to the present invention (casting prior to the marking with ink), for example, it can be manufactured by a precision casting process shown in FIG. 具体的には、まず、消失性材料を用いて鋳物の外形に対応する外形を有する消失性模型を作製する(模型作製工程)。 Specifically, first, making a fugitive pattern having a contour corresponding to the contour of the casting by using a fugitive material (Model manufacturing process). 続いて、消失性模型の表面を耐火物粉末を含む鋳型材を用いて多層に被覆して外殻を形成し、外殻内から消失性模型を除去し、外殻を構成する耐火物粉末を焼結して鋳型を作製する(鋳型作製工程)。 Subsequently, the outer shell is formed by coating a multilayer surface of fugitive patterns using a mold material comprising a refractory powder, to remove the fugitive pattern from inside the outer shell, the refractory powder constituting the outer shell sintered to produce a mold (mold preparation step). その後、鋳型内に金属溶湯を注入して鋳物を鋳造する(鋳造工程)。 Thereafter, the molten metal injected into the casting of the casting into the mold (casting process). 冷却後、鋳型を除去して鋳物を取り出し、鋳物の表面を清浄化する(鋳型ばらし工程)。 After cooling, the mold was removed removed casting, cleaning the surface of the casting (mold disassembling step). 鋳型ばらし工程後、さらに、砂などを吹き付けることによって鋳物の表面に残存する鋳型材などを除去するブラスト処理を行ってもよい。 After the mold splitters step may be further subjected to blast treatment to remove such mold material remaining on the surface of the casting by blowing sand. こうした製造プロセスの場合、鋳物の形状は、消失性模型によって鋳型の内部に形成されたキャビティの形状と実質的に同等である。 In such manufacturing process, the shape of the casting is substantially equal to the shape of the cavity formed inside the mold by fugitive patterns.

上述した製造プロセスを含む製造方法によって作製された鋳物(インクによるマーキングを行う前の鋳物)は、耐火物粉末からなる鋳型肌(外殻の内面)の転写によって形成された鋳肌を有する。 Casting made by a manufacturing method including a manufacturing process described above (casting prior to the marking with ink) has a casting surface formed by the transfer of the mold skin consisting of refractory powder (inner surface of the outer shell). 耐火物粉末からなる鋳型肌(外殻の内面)は、耐火物粉末に含まれる大きな粒子(粗粒)や焼結組織に存在する空隙による無数の凹凸を有するため、上述した機械加工による金型の平滑な肌に比べ、特段に粗い。 Mold skin consisting of refractory powder (inner surface of the outer shell), in order to have innumerable irregularities by voids present in large particles (coarse particles) and sintering tissue included in the refractory powder, the die by machining the above-mentioned compared to the smooth skin, coarse in particular. そのため、耐火物粉末からなる鋳型肌の転写によって形成される鋳造直後の鋳肌(鋳放ちの鋳肌)もまた、鋳型肌と同等程度に粗い。 Therefore, the casting surface (casting surface cast emits a) immediately after casting, which is formed by a transfer mold skin consisting of refractory powder also a rough equivalent extent as the mold skin. また、鋳放ちの鋳肌に対し、さらに一般的なブラスト処理を行った場合でも、表面組織の除去を伴う研磨加工および研削加工、あるいは表面溶出を伴う化成処理によるような表面平滑性が得られないため、その表面粗さを特段に小さくすることはできない。 Further, with respect to the casting surface of the shoot electroforming, further even when subjected to typical blasting, polishing and grinding with the elimination of the surface texture, or the surface smoothness, such as by chemical conversion treatment with a surface dissolution is obtained no, it is not possible to reduce the surface roughness of the particular. 従って、特許文献2に記載されたマーキング方法では、表面が粗い鋳放ちの鋳肌やブラスト処理された鋳肌に対し、インクによるマーキングを行うことができない。 Therefore, in the marking method disclosed in Patent Document 2, to the surface is casting surface or blasting shoots coarse cast casting surface, it is impossible to perform marking by ink. なお、本発明の「耐火物粉末からなる鋳型肌の転写によって形成された鋳肌」には、上記のブラスト処理を施されたものも含むものとする。 Incidentally, the "casting surface formed by the transfer of the mold skin consisting of refractory powder" in the present invention, and also includes those having been subjected to the above-described blasting.

本発明に係る鋳物(インクによるマーキングを有する鋳物)は、例えば上述した製造プロセスを含む製造方法によって作製された鋳物(インクによるマーキングを行う前の鋳物)の鋳肌、すなわち、耐火物粉末からなる鋳型肌の転写によって形成された鋳肌に対し、インクによるマーキングを行うことによって作製される。 Casting according to the present invention (casting having a marking with ink), for example the casting surface of the casting made by a manufacturing method including a manufacturing process described above (casting prior to the marking with ink), i.e., made of refractory powder to casting surface formed by the transfer of the mold skin, it is produced by performing marking by ink. 本発明に係る鋳物の材質は、一般的なロストワックス精密鋳造法の適用が可能な、Fe系合金、Ni系合金、Co系合金、Ti系合金、および、これらの耐熱性が強化された耐熱合金や超耐熱合金であってよい。 The material of the casting according to the present invention, the application of the general lost wax precision casting method is capable, Fe-based alloys, Ni-based alloys, Co-based alloys, Ti-based alloys, and heat these heat resistance-enhanced it may be an alloy or superalloy. 本発明に係る鋳物の概念図を図2に示す。 A conceptual diagram of a casting according to the present invention shown in FIG. 図2に示す鋳物1は、外形が円錐台で、2つの平面と1つの斜面11からなる。 Casting 1 shown in FIG. 2, the outer shape is in a truncated cone, consisting of two planes and one slope 11. この鋳物1を上述した製造プロセスを含む製造方法によって作製し、その一方の平面(マーキング面10)に対し、インクによるマーキングを行う場合を挙げて説明する。 The castings 1 manufactured by a manufacturing method comprising a manufacturing process described above, with respect to its one flat surface (marking surface 10) will be described with a case where the marking by ink. マーキング面10および斜面11は、耐火物粉末からなる鋳型肌(外殻の内面)の転写によって形成された鋳肌であり、サンドブラストなどのブラスト処理が行われていてもよい。 Marking surface 10 and the inclined surface 11 is a casting surface formed by the transfer of the mold skin consisting of refractory powder (inner surface of the outer shell), blasting, such as sand blasting may be performed. なお、本発明はその主旨を越えない限り、図2に示す鋳物1に限定されない。 The present invention as long as not exceeding the gist thereof is not limited to casting 1 shown in FIG.

(鋳肌の表面粗さ) (Surface roughness of the casting surface)
本発明においては、後述する理由により、鋳肌のように無数の凹凸を有するとともに非定常な凹凸を有する可能性がある表面性状を最も的確に表すことができる粗さパラメータとして最大高さ粗さ(Rz)を選定した。 In the present invention, the reason described later, the maximum height roughness as the roughness parameters of the surface texture can be most accurately represent which may have unsteady irregularities and having innumerable irregularities as casting surface They were selected (Rz). また、鋳肌の全体的な凹凸を有する表面性状の水準を最も的確に表すことができる粗さパラメータとして算術的平均粗さ(Ra)を選定した。 Also, we were selected arithmetic mean roughness (Ra) as a roughness parameter which can be represented most precisely the level of surface texture having an overall unevenness of casting surface. なお、表面性状を表す粗さパラメータは、JIS−B0601:2013に規定される。 Incidentally, the roughness parameter representing the surface texture is, JIS-B0601: as defined in 2013.

Rz値は、粗さ曲線の基準長さにおける最も高い山頂と最も低い谷底との縦倍率の方向の距離、すなわち測定表面に存在するキズおよび凹凸の山頂と谷底との標高差の最大値である。 Rz value is the roughness longitudinal magnification direction of the distance between the lowest valley and highest peak in the reference length of the curve, that is, the maximum value of the elevation difference between the peak and valley of the flaws and irregularities present on the measuring surface . そのため、Rz値は、山高さおよび谷深さの影響を強く受け、粗さ曲線すなわち測定表面に一つの異常なキズまたは凹凸が存在していた場合、その一つの異常なキズまたは凹凸が被測定面の表面性状を代表することになる。 Therefore, Rz values, peak height and valley depth influence strongly the, when one of abnormal scratches or irregularities were present in the roughness curve i.e. measurement surface, the measurement One abnormal flaws or irregularities to be It will represent the surface properties of the surface. 例えば、鋳肌上に異常なキズまたは凹凸を有する鋳物がマーキング工程に供給され、その異常なキズまたは凹凸に対してインクが付着してマーキングの一部を構成した場合、その異常なキズまたは凹凸に対応するマーキングの輪郭は大きく歪んでしまう可能性が大きい。 For example, if the casting with abnormal scratches or irregularities on the casting surface is supplied to the marking process, the ink adheres to constitute a part of the marking for the abnormal scratches or irregularities, the abnormal scratches or irregularities the contour of the corresponding marking on the large possibility that greatly distorted. こうした非定常で発生する異常なキズまたは凹凸を含む鋳肌の表面性状は、最大高さ粗さ(Rz値)によれば適切に表すことができる。 Surface texture of the casting surface including abnormal flaws or irregularities that occur in such unsteady can be adequately represented, according to the maximum height roughness (Rz value).

Ra値は、粗さ曲線の基準長さにおける山高さおよび谷深さが一様に平均化された値であるため、測定表面の凹凸の大きさを一様に平均化した値といえる。 Ra values ​​for peak height and valley depth in the reference length of the roughness curve is uniformly averaged value, it can be said that the uniformly averaged value of the magnitude of the unevenness of the measurement surface. 従って、Ra値は、鋳肌の全体的な表面粗さ(表面性状)の水準を的確に表したい場合は好適である。 Therefore, Ra value, if you want accurately represents the level of overall surface roughness of the casting surface (surface quality) is suitable. しかし、鋳肌のように無数の凹凸を有するとともに非定常な凹凸を有する可能性がある表面性状を的確に表したい場合、一つひとつの凹凸の山高さおよび谷深さの影響が緩和されてしまうため、本発明ではRa値よりもRz値の方が適当である。 However, if you want to accurately represent the surface texture that may have unsteady irregularities and having innumerable irregularities as the casting surface, because the influence of the peak height and valley depth of each one of the irregularity would be relaxed , the present invention is suitably towards the Rz value than Ra value.

鋳物1の鋳肌の表面粗さ(Rz値およびRa値)を確認するために、インクによるマーキングを行う前に、成分組成が同じ30個の鋳物1を任意に選び、そのマーキング面10および斜面11の表面粗さ(RzおよびRa)を測定した。 To confirm the surface roughness of the casting surface of the casting 1 (Rz value and Ra values), before performing the marking with ink, component composition optionally select the same 30 of the casting 1, the marking surface 10 and the inclined surface the surface roughness of 11 (Rz and Ra) was measured. 測定においては、サンドブラスト後、マーキング面10および斜面11それぞれの表面上のほぼ同一領域を測定した。 In the measurement, after sandblasting, it was measured substantially the same region of the marking surface 10 and the inclined surface 11 on the respective surfaces.

表1は、30個分の鋳物1のマーキング面10における粗さ測定値の平均値、最大値、および最小値である。 Table 1, the average value of the roughness measurements at 30 minute marking surface 10 of the casting 1, the maximum value, and the minimum value. 本発明が対象とする鋳物は、例えばロストワックス法などの精密鋳造法で一般的に使用されている耐火物粉末からなる鋳型肌の転写によって形成された鋳肌を有すると考えてよく、特段に粗い表面性状が求められる鋳物の場合を除き、本発明における鋳物は、表1に示すマーキング面10の表面粗さと同等程度、つまり、やや大きいか、やや小さいか、程度の表面粗さの鋳肌を有すると考えてよい。 Casting to which the present invention is directed, for example, it may be considered to have a casting surface formed by general transcription template skin consisting of refractory powder used in the precision casting method such as lost wax method, in particular except in the case of casting rough surface texture is required, the casting of the present invention, the surface roughness equal about marking surface 10 shown in Table 1, that is, slightly larger or slightly smaller or the degree of surface roughness of the casting surface it may be considered to have. 従って、本発明における鋳物のインクによるマーキングを有する鋳肌は、Rz値が20μm以下、Ra値が3μm以下であってよい。 Accordingly, the casting surface having a marking with ink of the casting in the present invention, Rz value of 20μm or less, Ra value may be at 3μm or less. また、少なくとも上述した研磨加工、研削加工、および化成処理によるような平滑性を有していない表面をもつ鋳物、すなわち、Rz値が5μm以上、Ra値が1μm以上の表面粗さをもつ鋳物であると、特に本発明の作用効果を奏し、有用である。 Furthermore, polishing was at least above, grinding, and castings having a surface that does not have a smoothness as by chemical treatment, i.e., Rz value is 5μm or more, in casting Ra value has a higher surface roughness 1μm If there, in particular exhibit the effect of the present invention are useful.

なお、鋳肌のRz値が20μmを超える場合、鋳肌の表面の凸部の山頂から凹部の谷底までの距離(鋳肌の表面上からの谷深さ)が大きくなるため、マーキングを読み取るときに焦点が合う範囲(被写界深度)が広がる。 In the case where Rz value of the casting surface exceeds 20 [mu] m, the distance from the summit of the convex portion of the surface of the casting surface until the valley bottoms of the recesses (valley depth from the surface of the casting surface) is increased, when reading the marking range in focus (depth of field) spreads. そのため、インクによるマーキングを読み取る際に、そのマーキングの広い被写界深度に起因して焦点が合い難くなるため、マーキングの読み取り精度が低下することがある。 Therefore, when reading the marking with ink, it becomes difficult in focus due to the large depth of field of the marking, which may read accuracy of the marking is decreased. 従って、鋳肌のRz値は好ましくは15μm以下である。 Therefore, Rz values ​​of the casting surface is preferably 15μm or less. また、鋳肌のRz値およびRa値がより小さくなって鋳肌の表面がより平滑になることは好ましく、鋳肌にインクによるマーキングを有することも、鋳肌のマーキングを読み取ることも、より容易になる。 Further, it is preferable that Rz value and Ra values ​​of the casting surface is the smaller becomes the surface of the casting surface becomes smoother, also have a marking with ink casting surface, also read the marking casting surface, easier become.

本発明が対象とするインクによるマーキングは、バーコードまたは二次元コードであってよい。 Marking by ink targeted by the present invention may be a bar code or two-dimensional code. バーコードおよび二次元コードは、製造日や製造番号などの各種の情報が所定のルールに基づいてコード化された図形(グラフィックシンボル)であり、これを読み取って解析することによって有意な識別情報として利用できる。 Bar codes and two-dimensional code is a figure in which various information such as manufacturing date, serial number, are encoded based on a predetermined rule (graphic symbol), as a significant identification information by analyzing read this Available. バーコードは、1つの方向に情報を持つ一次元コードであり、製造日や製造番号などの所定の情報を文字や数字で1文字ずつ印字する方式に比べ、識別に必要な印字面積を小さくできる。 Bar code is one-dimensional code with the information in a single direction, compared with a method for printing one character predetermined information such as manufacturing date, serial number in letters and numbers, can be reduced print area required for identification . 二次元コードは、水平および垂直の2つの方向に情報を持つため好ましく、一次元コードであるバーコードに比べ、より多くの情報を持たせ、かつ、印字面積をより小さくできる。 Two-dimensional code, preferably for having information in two directions of horizontal and vertical, compared with the bar code is a one-dimensional code, to have more information and can be further reduced print area. なお、二次元コードは、小さな正方形を上下左右に配列させるマトリックス式(マトリックスコード)でも、複数のバーコードを上下に重ねるスタック式(スタックコード)でもよい。 Incidentally, the two-dimensional code, but the matrix equation for arranging small square vertically and horizontally (matrix codes), may be stackable (stack code) stacking a plurality of the bar code vertically.

本発明に係る鋳物(インクによるマーキングを有する鋳物)は、鋳物の表面形状や鋳造組織を実質的に変化させることがない例えばインクジェット式やスタンプ式の印刷装置を使用し、マーキングを行う前の鋳物の鋳肌の表面上にインクを噴射もしくは転写して付着させることによって作製することができる。 Casting according to the present invention (casting having a marking with ink), the surface shape and the cast structure of the casting by using the printing apparatus is not substantially changing for example an ink jet or a stamp-type and casting prior to the marking ink can be prepared by attaching the injection or transfer to the on the surface of the casting surface. 好ましくはインクジェット式の印刷装置であり、鋳肌に対して非接触で印字できるため表面形状の影響を受け難い。 Preferably printing apparatus of an ink jet type, less sensitive to surface topography for that can be printed in a non-contact manner with respect casting surface. また、鋳肌へのマーキングに使用するインクは、例えば、工業用の切削油および炭化水素系洗浄液に対して優れた耐性を有し、乾燥が早く、汎用性が高い、産業用インクジェットプリンターに適するインクを使用することが好ましい。 The ink used to mark the casting surface, for example, has excellent resistance to cutting oils and hydrocarbon based cleaning fluid of an industrial, drying quickly, versatile, suitable for industrial inkjet printers it is preferred to use ink. 例えば、沸点が約80℃のメチルエチルケトン(MEK)を主溶剤とする耐アルコール性インクを用いることができる。 For example, it is possible to use alcohol-resistant ink having a boiling point of about 80 ° C. in methyl ethyl ketone (MEK) as a main solvent.

本発明に係る製造方法における重要な特徴は、リーダーによる読み取りを可能にするインクによるマーキングを行うに当たり、耐火物粉末からなる鋳型肌の転写によって形成された鋳肌の表面温度を40℃以上に昇温した後に、インクを用いて前記鋳肌の表面にマーキングを行うことである。 An important feature in the production method according to the present invention, when performing marking with ink to enable reading by the reader, raising the surface temperature of the casting surface formed by the transfer of the mold skin consisting of refractory powder 40 ° C. or higher after was allowed, it is to perform a marking on the surface of the cast skin with ink. この場合、前記昇温前に、鋳肌のブラスト処理を行うことが好ましい。 In this case, the prior heating, it is preferable to carry out the blast processing of the casting surface. ブラスト処理は、鋳物に付着しやすく、インクの鋳肌上での濡れ拡がりを阻害する鋳型片、鋳物バリ片、砂などの塵埃、および水分や油分などを除去することができる。 Blasting, they tend to adhere to the casting mold pieces that inhibits wetting and spreading on the casting surface of the ink, casting burr strip can be removed dust, and moisture or oil content of sand. これにより、鋳物の鋳肌は、ブラスト処理を行わない鋳肌に比べ、インクによるマーキングを行いやすい表面性状を有することができる。 Thus, casting surface of the casting, as compared to the casting surface is not performed blasting, it may have conducted easily surface quality marking by ink.

インクによるマーキングを行うときに、鋳肌の表面が室温(25℃程度)である場合、鋳肌に付着した液体のインクが鋳肌上で過剰に濡れ拡がって滲むことがある。 When performing marking with ink, when the surface of the casting surface is at room temperature (about 25 ° C.), liquid ink that has adhered to the casting surface is sometimes bleed spread excessively wet on the casting surface. インクの過剰な濡れ拡がりによる滲みを伴うマーキングは、鋳肌上でインクが乾燥した後に読み取り装置(リーダー)で読み取ることができたとしても、所定の情報として正確な識別を行うことができないことがある。 Marking with the blurring due to excessive wetting and spreading of the ink, can even be read with device reading after the ink has dried on the casting surface (leader), it is impossible to make accurate identification as the predetermined information is there. 鋳肌の表面温度が本発明において定める40℃以上である場合、鋳肌上に付着したインクの乾燥を早めることができるため、インクが鋳肌上で過剰に濡れ拡がって滲むことを抑制することができる。 When the surface temperature of the casting surface is above 40 ° C. stipulated in the present invention, it is possible to accelerate the drying of ink deposited on the casting surface, the ink is prevented from bleeding spread excessively wet on the casting surface can. これにより、輪郭がはっきりしたマーキングを鋳肌上に定着することができる。 This makes it possible to fix the marking contour is clear on the casting surface. 従って、このマーキングをリーダーで読み取って解析することにより、マーキングの持つ識別情報を正確に得ることができる。 Therefore, by analyzing read this marking reader, it is possible to obtain the identification information with markings accurately.

また、上述した沸点が約80℃のメチルエチルケトン(MEK)を主溶剤とする耐アルコール性インクを使用する場合、鋳肌の表面温度が60℃を超えるようになると、鋳肌上に付着したインクの乾燥が特段に早まることがある。 Further, if the boiling point described above can be used alcohol-resistant ink by about 80 ° C. in methyl ethyl ketone (MEK) as a main solvent, the surface temperature of the casting surface comes to more than 60 ° C., the ink deposited on the casting surface drying is sometimes accelerated in particular. さらに70℃を超えると、インクの乾燥があまりにも早過ぎるため、鋳肌上に付着したインクの濡れ拡がりがマーキングとしての有意な輪郭を形成する前に止まることがある。 Further exceeds 70 ° C., for drying the ink is too too early, it may stop before the wetting and spreading of the ink deposited on the casting surface to form a significant contour as marking. このような場合、鋳肌の表面温度の昇温は70℃以下とすることが好ましい。 In such a case, Atsushi Nobori of the surface temperature of the casting surface it is preferably set to 70 ° C. or less. これにより、鋳肌上でのインクの濡れ拡がりをマーキングとしての有意な輪郭を形成する程度まで継続させることができる。 Thus, it is possible to continue to the extent that they form a significant contour as marking wetting and spreading of the ink on the casting surface. なお、前記昇温の上限値(前記70℃)は、本来、インクに含まれる液体成分(特に沸点)および鋳肌の表面性状(特に表面粗さR 値)などの条件に適するように決定すればよいが、さらに、インクの入手のしやすさ、生産効率、およびマーキング品質の安定性の観点から、好ましくは65℃、より好ましくは60℃である。 Incidentally, the upper limit of the temperature increase (above 70 ° C.) is originally determined to suit the conditions such as the liquid component contained in the ink (in particular, boiling point) and the casting surface of the surface properties (particularly surface roughness R Z value) it may be, but further, ease of availability of ink, production efficiency, and the marking quality from the viewpoint of stability, preferably 65 ° C., more preferably 60 ° C..

また、鋳肌の表面温度を40℃以上に昇温する場合、鋳物を全体加熱してもよいし、マーキングを行う鋳肌を部分加熱してもよい。 In the case of raising the surface temperature of the casting surface to 40 ° C. or higher, it may be heated overall casting, may be partially heated casting surface to perform marking. 加熱方法は、直接加熱、伝導加熱、赤外線加熱、遠赤外線加熱、高周波加熱、およびマイクロ波加熱などから、適宜選定すればよい。 Heating method, direct heating, conduction heating, infrared heating, far infrared heating, the high-frequency heating, and microwave heating may be appropriately selected. 加熱装置は、例えば、バーナー、熱風または温風の吹付装置、電熱器、ホットプレート、オーブン、ハロゲンヒター、カーボンヒーター、セラミックスヒーター、赤外線または遠赤外線のランプ、高周波またはマイクロ波を利用した加熱装置などから、適宜選定すればよい。 Heating device, for example, a burner, blowing devices hot air or hot air, electric heater, a hot plate, an oven, a halogen Hita, carbon heater, a ceramic heater, infrared or far infrared lamp, a heating device such as using a high-frequency or microwave from may be appropriately selected. 本発明においては、装置構成が簡易、取り扱いが簡便、連続的に作業しやすいなどの利点から、ホットプレート、ヒーター類、およびランプ類の使用を推奨する。 In the present invention, device structure simple, handling convenience, the advantages such as continuous easy work, hot plate, is recommended the use of heaters such, and lamps.

次に、インクを用いて図2に示す鋳物1のマーキング面10にマーキングを行うプロセス(マーキング工程)について、適宜図面を参照しながら説明する。 Next, the process to mark the marking surface 10 of the casting 1 shown in FIG. 2 by using an ink (marking step) will be described with reference to the accompanying drawings.

図3に示すマーキング工程は、ホットプレート20を用いて鋳物1を部分加熱し、マーキングを行う領域を含む鋳肌の表面を昇温する工程を含む。 Marking process shown in FIG. 3, a casting 1 is partial heating with a hot plate 20, comprising the step of raising the temperature of the surface of the casting surface including a region to mark.
図3(a)に示す加熱工程では、マーキング面10がホットプレート20の加熱面21に向かうように、鋳物1をホットプレート20上に載置する。 In the heating step shown in FIG. 3 (a), the marking surface 10 to face the heating surface 21 of the hot plate 20, placing the castings 1 on the hot plate 20. ホットプレート20が始動すると、加熱面21が発熱し、その熱が加熱面21から伝導あるいは輻射して鋳物1に達し、マーキング面10を含む領域の温度が上昇する。 When the hot plate 20 is started, the heating surface 21 is heated, the heat conduction or radiation to the heating surface 21 reaches the casting 1, a temperature region including the marking surface 10 is increased. やがて、マーキング面10の表面温度が所定の温度(以下、「温度T1」という。)に達する。 Eventually, the surface temperature is a predetermined temperature of the marking surface 10 (hereinafter, referred to as. "Temperature T1") reached.

ホットプレート20を用いる加熱工程に続く、図3(b)に示すマーキング工程では、マーキング面10が印刷装置30の印字ヘッド31に向かうように、鋳物1を配置する。 Subsequent to the heating step using a hot plate 20, a marking step shown in FIG. 3 (b), the marking surface 10 to face the printing head 31 of the printing apparatus 30, placing the castings 1. この移動の間に、マーキング面10の表面温度は徐々に下降する。 During this movement, the surface temperature of the marking surface 10 gradually descends. 接触式測温計や放射温度計などを用いて、マーキング面10の表面温度がマーキングを印刷する所定の温度(以下、「温度T2」という。)に達したことを確認した直後、速やかに印刷装置30を始動し、鋳肌であるマーキング面10に対してインクによるマーキングを行う。 By using a contact-type temperature measuring gauge or a radiation thermometer, the predetermined temperature at which the surface temperature of the marking surface 10 to print a marking (hereinafter, referred to as. "Temperature T2") immediately after confirming that reached quickly print start the device 30, performs marking by ink to the marking surface 10 is cast skin. マーキング面10に付着したインクは、マーキング面10の表面温度に応じて液体成分の蒸発および色成分の定着が起こり、マーキング面10上にインクの色成分によるマーキングが形成される。 Ink adhering to the marking surface 10 may occur fixing evaporation and the color component of the liquid components according to the surface temperature of the marking surface 10, marking by a color component of the ink is formed on the marking surface 10. このとき、インクの濡れ拡がりによる滲みの程度は、蒸発に要する時間、すなわちマーキング面10の表面の温度T2によって変化する。 At this time, the degree of bleeding due to wetting spread of the ink, the time required for vaporization, i.e. varies with temperature T2 of the surface of the marking surface 10.

マーキングを行う領域を含む鋳肌の表面を昇温する工程は、図3(a)に示すホットプレート20を用いる加熱工程に替えて、ハロゲンヒーター25を用いる加熱工程によってもよい。 A step of raising the temperature of the surface of the casting surface including a region for marking, instead of the heating process using a hot plate 20 shown in FIG. 3 (a), may be by a heating step using a halogen heater 25. 図4は、ハロゲンヒーター25を用いる加熱工程を含むマーキング工程を示す。 Figure 4 shows the marking process including a heating step using a halogen heater 25. この工程では、図3(b)に示すマーキング工程と同様に、マーキング面10が印刷装置30の印字ヘッド31に向かうように、鋳物1を配置する。 In this step, similarly to the marking process shown in FIG. 3 (b), the marking surface 10 to face the printing head 31 of the printing apparatus 30, placing the castings 1. また、鋳物1のマーキング部2の上方からハロゲンヒーター25からの照射が行われるように、ハロゲンヒーター25の照射部26を配置する。 Further, as the irradiation from the halogen heater 25 from above of the marking portion 2 of the casting 1 is performed, placing the irradiation unit 26 of the halogen heater 25. このとき、鋳物1のマーキング部2に対し、可能な限り垂直に熱照射が行われると熱効率がよい。 At this time, with respect to the marking portion 2 of the casting 1, good heat efficiency when the vertical heat radiation is carried out as far as possible.

ハロゲンヒーター25を始動すると、照射部26から赤外域の光を熱源とする熱が鋳物1のマーキング部2を含む領域に照射され、鋳肌であるマーキング面10上のマーキング部2を含む領域の温度が上昇する。 When starting a halogen heater 25, from the irradiation unit 26 heat generated from the light in the infrared region is irradiated to the region including the marking portion 2 of the casting 1, the region including the marking portion 2 on the marking surface 10 which is cast skin the temperature rises. やがて、マーキング部2を含む領域の表面温度が所定の温度T2に達する。 Eventually, the surface temperature of the region including the marking portion 2 reaches a predetermined temperature T2. 温度T2に達したことを確認した直後、上述したマーキング工程と同様に速やかに印刷装置30を始動し、鋳肌であるマーキング面10に対してインクによるマーキングを行う。 Immediately after confirming that reached a temperature T2, start promptly the printing apparatus 30 similar to the marking process described above, performs marking by ink to the marking surface 10 is cast skin. なお、ハロゲンヒーターなどの赤外域の光を熱源とする加熱装置は、熱効率が良いため比較的短時間での昇温が可能であり、かつ、装置が小型で取扱いが簡便であるため、鋳肌の表面の昇温に好適である。 Incidentally, since the heating device to heat the light in the infrared region such as a halogen heater, heating in a relatively short time because thermal efficiency is good it is possible and apparatus is simple to handle small, casting surface it is suitable for raising the temperature of the surface of the.

その後の図3(c)に示す検査工程では、マーキングの目視検査に加え、リーダー(読み取り装置)40によるマーキングの読み取り検査を行う。 In subsequent inspection process shown in FIG. 3 (c), in addition to the visual inspection of the marking, reading test marking by the reader (reader) 40. マーキング面10上のマーキング部2がリーダー40の撮像レンズ41に向かうように鋳物1を配置し、リーダー40を始動してマーキング部2に印刷されているマーキングの読み取りを行う。 Marking portion 2 on the marking surface 10 disposed casting 1 so as to be directed to the imaging lens 41 of the leader 40, to read markings printed on the marking unit 2 to start the reader 40. 目視検査では、マーキングの鮮明さを判定するために、インクの滲みの程度(滲みレベル)を確認する。 The visual inspection, to determine the sharpness of the marking, to ascertain the extent (bleeding level) of ink bleeding. 読み取り検査では、マーキングのリーダーによる読み取りの可否、読み取り感度レベル、およびマーキングのもつ有意な識別情報の再現性を確認する。 The reading test, the reading by the marking reader of whether to confirm the reproducibility of the significant identity with the reading sensitivity level, and marking. なお、読み取り感度レベルにより、リーダーがマーキングを読み取って解析し、マーキングのもつ有意な識別情報を認識し、その認識情報を出力または表示する動作に要した処理時間、および読み取りの正確さなどを総合的に判定する。 Incidentally, the reading sensitivity level, the reader analyzes read the marking, recognizes significant identity with a marking, the operation processing time required for outputting or displaying the recognition information, and the reading and accuracy Overall to judges. また、マーキングの設計上の情報と、リーダーによって読み取り表示された情報とを比較し、両者が一致している場合に識別情報の再現性ありと判定する。 Further, the information on the marking design is compared with the information which has been read displayed by the reader, there reproducibility of the identification information when both are coincident with or not.

以上述べたように、図1に示す鋳物(インクによるマーキングを行う前の鋳物)の製造プロセスに次いで、図3(a)または図4に示す加熱工程、図3(b)に示すマーキング工程、および図3(c)に示す検査工程を含む製造プロセスにより、耐火物粉末からなる鋳型肌の転写によって形成された鋳肌であるマーキング面10に対し、マーキング面10の表面温度を40℃以上に昇温した後にインクを用いてマーキングを行う製造方法により、インクによるマーキングを鋳肌であるマーキング面10に有する鋳物1を作製することができる。 Above As mentioned, following the manufacturing process of castings (cast prior to the marking with ink) shown in FIG. 1, the heating step shown in FIG. 3 (a) or FIG. 4, the marking process shown in FIG. 3 (b), the manufacturing process and comprising an inspection step illustrated in FIG. 3 (c), with respect to the marking surface 10 is a casting surface formed by the transfer of the mold skin consisting of refractory powder, the surface temperature of the marking surface 10 to 40 ° C. or higher by a production method to mark with ink after heated, it is possible to produce a casting 1 having a marking by ink to the marking surface 10 is cast skin.

次に、実際にインクを用いて鋳肌にマーキングを印刷するマーキングテストを行った。 Next, marking test printing a marking cast skin using actual ink. マーキングは、縦が6mmで横が6mmのマトリックス式の二次元コード(マトリックスコード)とした。 Marking, vertical lateral has a 6mm matrix type two-dimensional code (matrix codes) at 6mm. マーキングテストでは、鋳肌へのマーキングができるか否か、マーキングの輪郭がはっきりしているか否か、リーダー(読み取り装置)を用いたマーキングの読み取りができるか否か、読み取り情報の信頼性(読み取り精度)について調べた。 Marking test, whether it is marking on the casting surface, whether the contour of the marking is clear, whether it is a marking reading of using reader (reading device), reliability (reading of read information accuracy) were examined. 具体的には、表1に示す鋳肌の表面粗さ(Rz値およびRa値)を確認したときの鋳物1を使用し、上述したハロゲンヒーター25を用いた加熱工程およびマーキング工程と同様な方法により、鋳物1の鋳肌であるマーキング面10に対し、インクを用いてマーキングを行った。 Specifically, using a casting 1 when checking the surface roughness of the casting surface shown in Table 1 (Rz value and Ra values), similar to the heating step and a marking step using a halogen heater 25 described above how Accordingly, with respect to the marking surface 10 which is the casting surface of the casting 1, it was marked with ink. 鋳物1のマーキング面10と印刷装置30の印字ヘッド31の間の距離は約30mmである。 The distance between the print head 31 of the printing apparatus 30 the marking surface 10 of the casting 1 is about 30 mm. 次いで、上述した検査工程と同様な方法により、鋳物1のマーキング面10上のインクによるマーキングを調べた。 Then, by a similar to the inspection process described above method, it was examined marking with ink on the marking surface 10 of the casting 1.

マーキングテストでは、加熱装置は75Wのハロゲンヒーターを使用した。 Marking test, the heating device was used halogen heater 75W. 印刷装置は、リンクス(Linx Printing Technologies plc)製の産業用インクジェットプリンター(型式7900、耐アルコール黒インク1075を耐アルコールソルベント1575で希釈)を使用した。 Printing apparatus, was used Lynx (Linx Printing Technologies plc) made of industrial inkjet printers (Model 7900, diluted alcohol resistant black ink 1075 alcohol-resistant Solvent 1575). なお、前記黒インクは、沸点が約80℃のメチルエチルケトンを含む液体成分と、黒色のクロム錯体染料とを少なくとも含む。 Incidentally, the black ink comprises a boiling liquid component comprising methyl ethyl ketone to about 80 ° C., and a chromium complex dye black least. リーダーは、COGNEX製バーコードリーダー(DataMan100Q−ECC200、1/3−inch CMOS w/Global shutter(752×480 resolution、3 position adjustable lens(6.2mm、F:5 aperture) with 40mm、 65mm and 105mm working distances)を使用した。 Leader, COGNEX made bar code reader (DataMan100Q-ECC200,1 / 3-inch CMOS w / Global shutter (752 × 480 resolution, 3 position adjustable lens (6.2mm, F: 5 aperture) with 40mm, 65mm and 105mm working distances) was used.

マーキングテストにおいて、マーキングを印刷する鋳肌の表面温度の狙い値(温度T2)は、室温(25℃)、35℃、40℃、50℃、60℃、70℃の6条件とした。 In marking the test, the target value of the surface temperature of the casting surface for printing the marking (temperature T2) is room temperature (25 ℃), 35 ℃, 40 ℃, 50 ℃, 60 ℃, was 6 conditions 70 ° C.. また、加熱装置にハロゲンヒーター25を用いた場合の照射時間は、マーキング部2を含む領域の表面温度(温度T2)が約50℃に達する約3秒の条件に加え、5秒および10秒の条件も確認した。 The irradiation time in the case of using the halogen heater 25 in the heating device, in addition to about 3 seconds conditions the surface temperature of the region including the marking portion 2 (temperature T2) is up to about 50 ° C., 5 seconds and 10 seconds conditions was also confirmed. なお、照射なし(照射時間0秒)では温度T2が約25℃であった。 The temperature T2 in no irradiation (0 seconds irradiation time) was about 25 ° C..
マーキングテストの結果を表2に示す。 The results of the marking test shown in Table 2.

表1に示すように、鋳物1のマーキング面10の表面の温度T2が35℃以下のテスト番号1、2、7では、マーキングのインクの滲みが大きく輪郭が鮮明でなかったため、リーダ−によるマーキングの読み取りができなかった。 As shown in Table 1, the test temperature T2 of 35 ° C. below the surface of the marking surface 10 of the casting 1 numbers 1,2,7, because bleeding is large contour of the ink marking is not sharp, the reader - by marking It could not be read. また、温度T2が75℃のテスト番号10では、マーキングのインクの滲みが小さかった(ほとんどなかった)が、インクが濡れ拡がってマーキングを形成する前にインクの液体成分が蒸発してしまうことがあった。 Moreover, the temperature T2 is 75 ° C. Test No. 10, ink bleeding marking was small (almost no) is that the liquid component of the ink will evaporate before the formation of the marking spreads wet ink there were. この場合、リーダーによる読み取り感度が小さく、マーキングの一部の読み取りができないこともあった。 In this case, small reading sensitivity by the reader, there may not be a part of reading of the marking. また、テスト番号3〜6、8、9では、マーキングのインクの滲みが小さく輪郭が鮮明であり、リーダ−によるマーキングの読み取りができ、識別情報の再現性にも特に問題がなかった。 Further, the test number 3~6,8,9 a sharp bleeding is small outline of the ink marking, reader - by can read the marking, there is no particular problem in the reproducibility of the identification information.

以上より、インクを用いて耐火物粉末からなる鋳型肌の転写によって形成された鋳肌の表面にマーキングを行う場合、マーキングを行う鋳肌の表面を、少なくとも温度T2が35℃を超え、40℃以上に昇温するとよいことが確認できた。 From the above, when performing marking on the surface of the casting surface formed by the transfer of the mold skin consisting of refractory powder using ink, the surface of the casting surface for performing marking, at least the temperature T2 exceeds 35 ° C., 40 ° C. it was confirmed that may be heated to above. また、この場合であっても、リーダ−によるマーキングの読み取り感度レベルに違いが認められた。 Also in this case, the reader - differences were observed due to the reading sensitivity level of the marking. 読み取り感度レベルは、温度T2が50℃(テスト番号4、8)および60℃(テスト番号5、9)の場合が最も良好であった。 Reading sensitivity level, if the temperature T2 is 50 ° C. (Test No. 4, 8) and 60 ° C. for (test number 5, 9) it is the most favorable. 次いで読み取り感度レベルが良好であったのは、表2中に「中〜大」で示す温度T2が40℃(テスト番号3)の場合であった。 Then the reading sensitivity level was good, the temperature T2 indicated by "medium to large" in Table 2 was the case 40 ° C. for (test number 3). 表2中に「小〜中」で示す温度T2が70℃(テスト番号6)の場合の読み取り感度レベルは比較的小さかった。 Reading sensitivity level for the temperature T2 shown in Table 2 in the "small to medium" is 70 ° C. (Test No. 6) was relatively small. 従って、マーキングの読み取り効率を重視する場合は、温度T2を70℃未満に設定することが好ましいことが分った。 Accordingly, when importance is attached to the reading efficiency of markings, it was found that it is preferable to set the temperature T2 below 70 ° C..

1. 1. 鋳物、2. Casting, 2. マーキング部、10. Marking unit, 10. マーキング面、11. Marking surface, 11. 斜面、20. Slope, 20. ホットプレート、21. Hot plate, 21. 加熱面、25. Heating surface, 25. ハロゲンヒーター、26. Halogen heater, 26. 照射部、30. Irradiation section, 30. 印刷装置、31. Printing equipment, 31. 印字ヘッド、40. The print head, 40. リーダー、41. Leader, 41. 撮像レンズ Imaging lens

Claims (4)

  1. 表面粗さ(Rz)が5μm以上20μm以下である鋳肌に、インクによるバーコードまたは二次元コードのマーキングを有する、鋳物。 The surface roughness (Rz) is 5μm or more 20μm or less cast skin, with a marking of bar codes or two-dimensional code by the ink, castings.
  2. 耐火物粉末からなる鋳型肌の転写によって形成された鋳肌の表面温度を40℃以上70℃以下に昇温した後に、インクを用いて前記鋳肌の表面にマーキングを行う、鋳物の製造方法。 The refractory surface temperature of the casting surface formed by transcription consists powder mold skin temperature was raised to 40 ° C. or higher 70 ° C. or less, to mark the surface of the cast skin with ink, manufacturing method of the casting.
  3. 前記昇温前に前記鋳肌のブラスト処理を行う、請求項に記載の鋳物の製造方法。 Wherein performing the blast treatment of the casting surface prior to heating, the production method of casting of claim 2.
  4. 前記マーキングはインクジェット式の印刷装置によって行う、請求項に記載の鋳物の製造方法。 It said marking is performed by ink jet printing apparatus, a manufacturing method of casting of claim 3.
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