JP6452188B2 - 高圧鋳造方法 - Google Patents
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Description
1)半凝固メタルの製造に既存鋳造機と別に装置が必要である。
2)半凝固状態のメタルを鋳造するため、完全液体の鋳造の場合に比較して流動性が劣る。その結果、湯境を発生する場合がある。また、0.5mm以下の薄肉部の成形は困難である。
前記給湯ラドル内溶湯の温度をスリーブ内に注ぎ終わったときの湯温が融点から10℃を超えない温度になるようにして前記給湯ラドル内溶湯を前記スリーブに注ぎ、前記スリーブから排出までは前記溶湯は液相線以上の温度とし、前記スリーブから排出された前記溶湯が湯道入口から製品部空間部入口までに移動する間に、該溶湯の液相率が40%以上の半液体となるようにした後に、該溶湯を製品部空間部に射出することを特徴とする厚物製品も得ることができる高圧ダイカスト鋳造方法である。
金型の表面の温度が250℃以下の場合、結晶核の発生が顕著に多くなり、その結果、成長した結晶の生成数、また、その破砕数が顕著に多くなるため、微細化組織がより得られやすい。
請求項3に係る発明は、湯道に相当する金型の表面の温度が200℃を超えないように製品部空間部とは独立して湯道温度を管理する請求国2記載の高圧ダイカスト鋳造方法である。
請求項4に係る発明は、前記湯道に相当する金型の全部又は一部は、製品部空間部に相当する金型の材料よりも高い熱伝導率を有する材料から構成することを特徴とする請求項2又は3記載の高圧ダイカスト鋳造方法である。
請求項5に係る発明は、遅くとも射出充填開始までに、製品部空間部の金型とは独立して温度管理することも可能な溶湯冷却空間部を該製品部空間部の手前に設けることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項記載の高圧ダイカスト鋳造方法である。
請求項7に係る発明は、溶湯冷却空間部の容量は製品部空間部の容量の30%以上200%未満であることを特徴とする請求項5又は6記載の高圧鋳造方法である。
請求項9に係る発明は、溶湯冷却空間部は溶湯の通過中に振動を加えることを特徴とする請求項4ないし8のいずれか1項記載の高圧ダイカスト鋳造方法である。
請求項11に係る発明は、溶湯冷却空間部、流速調整空間部、湯道のいずれか一つ以上に相当する部位は溶湯の通過中に振動を加えることを特徴とする請求項2ないし10のいずれか1項記載の高圧ダイカスト鋳造方法である。
図1は、本発明を実施するために用いられる鋳造装置の一例に係り、その金型部を示す模式図である。すなわち、 [製品部空間部とは独立して温度管理できる] スリーブと製品部空間部の間の湯道に設けた溶湯冷却空間部を温度管理する型を示す模式図である。
しかし、本発明の金型においては、湯回りを必要とする製品部とは区別して温度を下げて湯温を下げることが容易となる。図1に示す金型においては、スリーブ1と製品部空間部3の間に溶湯冷却空間部5を設けることで、その冷却程度を広げることが可能となり、さらに必要に応じて流速調整空間部7を設けることで溶湯冷却空間部5を通過時に変化した溶湯の通過速度を改めて調整することが可能となるところに特徴がある。
本例では、製品部空間部とは独立して溶湯冷却部あるいは湯道の温度を制御するための手段を設けてある。
過熱度を融点に対して10℃未満にするのは、過熱度が融点に対して10℃を超えると結晶核が速やかに消滅してしまうからである。
また、融点未満の半液体においては液相率が40%以上とするのは、40%未満では、流動性が低下し、型内への溶湯の充填が困難になるためである。
本高圧鋳造方法に対しては、鋳造用合金に限定することなく展伸用合金に対しても適用される。
鋳造前の型温は220℃とした。
本例では、従来の装置を用いて鋳造を行った。すなわち、図3示す装置において、すなわち、湯道4は湯道入口8から製品部空間部入口6まで一様の形状をなし、また、その間の金型の内部には、通水管15は設けられておらず、さらに、その間の金型の材料は他の部分と同じ材料から構成した装置を用いた。
本例では、図3に示す装置を用いて鋳造を行った。
本例においては、ラドル内温度は比較例と同じであり、また湯道形状も同じであるが、湯道の部位の金型温度を製品部と区別して低下させて150℃程度に保持したために30μm以下の球状組織が得られた。
本例では、図1に示す装置を用いて鋳造を行った。
実施例2においては、製品空間部の金型とは独立して温度管理することも可能な溶湯冷却空間部をスリーブと該製品部空間部の湯口の間に設けた。溶湯冷却部の厚みは5mmとして、湯道部の断面積を同じにした板形状にした。溶湯冷却空間部の温度は150℃とした。その溶湯冷却空間部の長さは20mmとした。実施例1よりも細かく20μmとなった。
2 チップ
3 製品部空間部
4 湯道
5 溶湯冷却空間部
6 製品部空間部入口
7 流速調整空間部
8 湯道入口
9 固定型1
10 可動型1
11 可動型3
12 固定型2
13 可動型2
15 通水管
Claims (12)
- スリーブにラドル内溶湯を注ぎ、その後湯道を経由して金型に溶湯を射出充填し、その後加圧して凝固させる高圧ダイカスト鋳造方法において、
前記給湯ラドル内溶湯の温度をスリーブ内に注ぎ終わったときの湯温が融点から10℃を超えない温度になるようにして前記給湯ラドル内溶湯を前記スリーブに注ぎ、前記スリーブから排出までは前記溶湯は液相線以上の温度とし、前記スリーブから排出された前記溶湯が湯道入口から製品部空間部入口までに移動する間に、該溶湯の液相率が40%以上の半液体となるようにした後に、該溶湯を製品部空間部に射出することを特徴とする厚物製品も得ることができる高圧ダイカスト鋳造方法。 - 遅くとも射出充填開始までに、湯道に相当する金型の表面の温度が250℃を超えないように製品部空間部とは独立して湯道温度を管理することを特徴とする請求項1記載の高圧ダイカスト鋳造方法。
- 前記金型の表面の温度が200℃を超えないように管理することを特徴とする請求項2記載の高圧ダイカスト鋳造方法。
- 前記湯道に相当する金型の全部又は一部は、製品部空間部に相当する金型の材料よりも高い熱伝導率を有する材料から構成することを特徴とする請求項2又は3記載の高圧ダイカスト鋳造方法。
- 遅くとも射出充填開始までに、製品部空間部の金型とは独立して温度管理することも可能な溶湯冷却空間部を該製品部空間部の手前に設けることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項記載の高圧ダイカスト鋳造方法。
- 前記溶湯冷却空間部に相当する金型の全部又は一部は、製品部空間部に相当する金型の材料よりも高い熱伝導率を有する材料から構成することを特徴とする請求項5記載の高圧ダイカスト鋳造方法。
- 溶湯冷却空間部の容量は製品部空間部の容量の30%以上200%未満であることを特徴とする請求項5又は6記載の高圧ダイカスト鋳造方法。
- 溶湯冷却空間部の表面積が製品部空間部の表面積の30%以上300%未満であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項記載の高圧ダイカスト鋳造方法。
- 溶湯冷却空間部は溶湯の通過中に振動を加えることを特徴とする請求項3ないし8のいずれか1項記載の高圧ダイカスト鋳造方法。
- 溶湯冷却空間部と製品部空間部入口の間に流速調整空間部を設けることを特徴とする請求項5ないし9のいずれか1項記載の高圧ダイカスト鋳造方法。
- 溶湯冷却空間部、流速調整空間部、湯道のいずれか一つ以上に相当する部位は溶湯の通過中に振動を加えることを特徴とする請求項2ないし10のいずれか1項記載の高圧ダイカスト鋳造方法。
- 溶湯冷却空間部、流速調整空間部のいずれか一つ以上が製品空間部への溶湯充填状況に合わせてその通過断面積を変えることを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1項記載の高圧ダイカスト鋳造方法。
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