JPH01104457A - 鋳造方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は金製キャビティ内の圧力と溶湯面に作用する圧
力との差圧を利用して金型キャビティ内に溶湯を注入す
る鋳造方法と装置に関する。

（従来の技、術） 差圧を利用してｇ型内Ｋｆｆ：湯する鋳造方法は、溶湯
の酸化が少なく、ノＱや空気の巻き込みも少ないので比
較的品質の優れた製品が得られ、また鋳造の自動化も容
易なことから多く利用されている。このような鋳造方法
としては低圧−造法や吸引鋳造方法などかあシ、例えば
吸引鋳造法では、第５図に示すような溶湯保持るつぼ１
と、刈るつば１の上方に設置された止金ｇ２ａと下金型
２ｂとからなる鋳型２と、＠型２を覆うための上下に分
割可能な減圧箱３と、上端部が減圧箱３の開口部３ａを
介して下金型２Ｍ）湯口４に接続され下端部が溶湯中に
差し入れられた給湯管５と÷嶋停嘲砿樋、減圧箱３に接
続された吸引口６とを基本構成とする吸引鋳造装置が用
いられる。

同装置によって鋳造を行うには、吸引口６がら空気を吸
引することによって減圧箱３内を減圧することによシ、
上下金′ＪＪ１２ａ、２ｂの合せ面を通して金型キャビ
ティ２Ｃ内を減圧する。

金型キャビティＺＣ内を減圧することによシ、＃湯が給
湯管５内を静かに上昇して金型キャビティ２Ｃに充填さ
れる。

減圧箱３の減圧は、溶湯が金型キャビティ２Ｃに充填さ
れた後、冷却によって凝固するまで保持され、溶湯が凝
固した後、減圧を除くと下金型２ｂの湯口４から下はま
だ溶けたオまなので、溶湯は給湯管５内を下降して上記
溶湯保持るつ＃’！’１内に戻る。ついで上記上金型２
ａと下金型２ｂを開いて製品を取シ出すことにょシ目的
とする鋳物が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、溶湯がマグネシウムのような非常に酸化
されやすい材料の場合は、溶湯保持るつぼ内の溶湯の表
面が空気と接触すると著しく酸化され、さらに溶湯が上
昇し金型キャビティ２Ｃに充填される過程においても空
気に触れるため酸化される。そしてその酸化物が続けて
鋳造する製品に混入するため、製品の品質が低下すると
いう問題がちる。そのため、このような溶湯の酸化の問
題の解決が望まれておシ、溶湯保持るつぼ内の溶湯の表
面は、例えば六フッ化イオクガスのような不活性ガスを
温湯表面に送シ込んだシ、該溶湯の表面を７２ツクスで
覆ったシして、溶湯の表面を空気から遮断している。

しかし、給湯管内の溶湯の場合は、該給湯管の下方が溶
湯内に挿入され、上端が鋳型の湯口に接続されているた
め、上記の溶湯保持るつぼ内の溶湯の場合とは異なって
不活性ガスなどでその表面を覆うことは簡単にはできず
、依然として溶湯が酸化されるという問題が残っている
。

本発明は、上記問題点を解決するためのもので、給湯管
内の溶湯を不活性ガスで覆うことによシ該溶湯の酸化を
防止する鋳造方法及び鋳造装置を提供することを目的と
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明における鋳造方法は、 下端部が溶湯に達しない前記給湯管と溶湯との間に該給
湯管の下端部を囲む密閉室を形成し、該密閉室内に不活
性ガスを供給し死後、差圧によって溶湯を鋳型内に注入
するというものでろる。

また上記方法に用いる鋳造装置は、 溶湯に達しない前記給湯管の下端部を容器の底部に貫通
させるとともに該容器の下端部を溶湯中に入れ、 該容器の底部と溶湯との空間に不活性ガスを供給する吹
込口を設けるというものである。

〔作　用〕

まず、金型キャビティに溶湯を充填するにさきだって容
器内に不活性ガスを供給して充満させ、空気と容器内の
溶湯表面との接触を遮断することＫよシ、溶湯表面に酸
化物等の不純物が形成されるのを防止する。

ついで金型キャビティ内と溶湯面とに差圧を与えるとと
Ｋよシ、不活性ガスを給湯管および金星キャビティに充
填した後溶湯を金型キャビティ内に充填する。したがっ
て注湯時に溶湯が酸化することがなく、またこの場合、
不活性ガスは容器の空間に供給されるため、吹込口が溶
湯によって閉塞されることがない。

溶湯が凝固した後、差圧付与全解除すると、湯口から給
湯管にかけての凝固していない浴湯は降下して溶湯保持
るつぼ内にもどる。上記のごとく吹込口は溶湯によって
閉塞されていないので、溶湯の降下が終ると同時にすみ
やかに不活性ガスを供給できるので、溶湯の酸化が極力
抑制される。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明に係る鋳造方法の実施に用いられる装置
を示すもので、１０は溶湯保持容器で、同容器１０の上
方には鋳型１１が設置されている。

この鋳型１１は上金型１１ａと下金型１１ｂとからなり
、下金ｆｉ　ｌｌｂには金型キャビティＩＩＣに連通ず
る湯口ｌｉｄが形成されている。

１２は鋳型１１を覆う上下に分割可能な減圧箱で、鋳型
１１は減圧箱１２の底部に載置され、湯口ｌｉｄは減圧
箱１２の底部に開設された開口部１２ａと整合している
。

減圧箱１２の底部には給湯ｆ１３が垂下状態で接続され
、間管１３と湯口ｌｉｄとは開口部１２ａを介して連通
している。給湯管１３の下端部は溶湯１４中には入って
いない。

１５は密閉用容器で、同容器１５の唇部には通孔が形成
され、この通孔を給湯管１３の下端部が貫通している。

同容器１５の開口部、つまシ下端部は浴湯面下に位置し
、したがって同容器１５は密閉室を形成している。

密閉用容器の底部には不活性ガスを供給する吹込み管１
６の先端部が接続され、その吹込み口１６ａは同容器１
５内に位置している。ところでこの吹込み口１６ａの位
置であるが、溶湯に接触しない位置であれば任意でよい
。このことは金型キャビティＩＩＣへの注湯時において
容器１５内の溶湯面が上昇した場合にも接触しないこと
を意味する。１７は吹込み管１６に介装された開閉パル
フチ、不活性ガスのＯｒｔ、ｆｔを制御するためのもの
である。１８は減圧箱１２に接続された吸引口で、空気
を吸引するために使用される。

つぎに上記装置を使用する場合について説明する。

まず開閉パルプ１７を開いて密閉用答５ｚｓ内に不活性
ガスを送シ込むことによって、同容器１５および給湯管
１３内を充満させた後、同バルブ１７を閉じる。ついで
吸引口１８から減圧箱１２内を減圧することによって金
型キャビティＩＩＣ内を減圧すると、不活性ガスは金型
キャビティＩＩＣ内に吸引されるとともに第２図に示す
ように溶湯が給湯？７１３内を静かに上昇する。このよ
うに溶湯は不活性ガスが給湯管１３と金型キャビティＩ
ＩＣとを充満した後、上昇するため酸化されることなく
同キャビティＩＩＣに充填される。また同キャビティＩ
ＩＣへの注湯時においても密閉用容器１５内には不活性
ガスが残存しているため、第３図に示すように給湯管１
３の外側では溶湯はそれほど上昇せず、吹込み口１６ａ
に達しないため、吹込み口１６ａに溶湯づまシが生ずる
ことがない。

減圧箱１２の減圧は金型キャビティＩＩＣ内の溶湯が凝
固をはじめ、第４図に斜線で示すように凝固部公人が金
型キャビティＩＩＣ内を満たすまで維持する。減圧を解
除すると、暴口ｌｉｄおよび給湯管１３内の未凝固の溶
湯は下降して溶湯保持容器１０内にもどる。この時点で
すみやかに開閉パルプ１７を開くことによって密閉用容
器１５内を不活性ガスで充填する。すなわち溶湯表面は
不活性ガスでおおわれるので酸化が防止される。

この凝固後における不活性ガスの供給は、同ガスの比重
が空気よシも十分大きいため、密閉用容器１５、給湯管
１３および金型キャピテイＩＩＣを　′充填するのに十
分な量が確保できたならば停止してもよい。

ついで減圧箱１２および上下金型１１ａ、ｌｌｂを開い
て鋳物を取り出すことにより、鋳造工程が完了する。こ
のを開きしたとき給湯管１３は外気に完全に解放される
が、密閉用容器１５内の溶湯のの表面は不活性ガスで覆
われているため、空気から遮断され、敗北されることは
ない。

本発明に用いる不活性ガスは、特に限定されないが、溶
湯の表面を覆い、空気を遮断するために用いるためなる
べく比重の大きい不活性ガスを用いるとよく、例えば六
フッ化イオウガスなどが挙げられる。

溶湯がマグネシウムの場合は、不活性ガスとして六フフ
化イオウガスを用いるとよく、金属の種類によって不活
性ガスを選択することが望ましい。

なお、本発明は上記実施例に限定されることなく、次の
ような態様も含まれる。

■給湯管１３は密閉用容器１５の中央部に位置している
が、同容器１５の周壁沿いに配置させてもよい。

■　吹込み管１６は減圧箱１２にも接続してよく、この
場合には注湯にさきだち、密閉用容器１５と減圧箱１２
との両方に不活性ガスを供給する。

上記したようにしてマグネシウム合金を吸引鋳造したと
ころ、溶湯は全く酸化されず、高品質のマグネシウム合
金鋳造品が得られた。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように、金型キャビティへの注湯
にさきだって不活性ガスを同キャビティおよび給湯管に
充填するので、溶湯の弐面が不活性ガスでおおわれて空
気から遮断されることになり、したがって溶湯がマグネ
シウムのように特に酸化されやすい金属であっても溶湯
は全く酸化されず、その結果、高品質の鋳造品を得るこ
とができる。

更に、本発明は、差圧を利用して給湯管を介して給湯し
て鋳造する方法及び装置に適用するものであるから吸引
鋳造法及びそれらの装置に適用でき、適用範囲の広いも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の無減圧時の吸引鋳造装置の
断面模式図、 第２図は本発明の一実施例の給湯後の吸引鋳造装置の断
面模式図、 第３図は本発明の一実施例の凝固時の吸引鋳造装置の断
面模式図、 第４図は本発明の一実施例の溶湯降下後の吸引鋳造装置
の断面模式図、 第５図は従来の吸引鋳造装置の断面図である。 １０・・・溶湯保持容器 １１・・・鋳　を １３・・・給湯管 １４・・・溶　湯 １５・・・密閉用容器（密閉室） 特許出願人　　トヨタ自動車株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）差圧によつて溶湯保持容器から給湯管を通して鋳
   型内に溶湯を供給する鋳造方法において、 下端部が溶湯に達しない前記給湯管と溶湯 との間に該給湯管の下端部を囲む密閉室を形成し、 該密閉室内に不活性ガスを供給した後、差 圧によつて溶湯を鋳型内に注入することを特徴とする鋳
   造方法。
2. （２）差圧によつて溶湯保持容器から給溶管を通して鋳
   型内に溶湯を供給する鋳造装置において、 溶湯に達しない前記給湯管の下端部を容器 の底部に貫通させるとともに該容器の下端部を溶湯中に
   入れ、 該容器の底部と溶湯との空間に不活性ガス を供給する吹込口を設けたことを特徴とする鋳造装置。