JPH02217151A - 薄肉鋳造法及び薄肉鋳造用鋳型 - 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］ 本発明は小形船体の製造などに用いられる薄肉鋳造法及
び薄肉鋳造用鋳型に関する。

［従来の技術］ 薄肉の構造を有する各種構造物、部品等を鋳物で製造し
ようとする場合、溶湯の粘性その他の原因によって鋳込
むことのできる厚みには限界がある。

他方において、鋳物自体の重量を軽減したい場合や、表
面積を大きくしたい場合、あるいは材料コストを出来る
だけ下げたい場合等、より薄肉の鋳物、例えば数ｍｍ程
度の厚みを有する薄肉のものが要望されていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の鋳造法では数ｍｍ程度の厚みを有
する鋳物は、鋳造途中で湯切れが生じたりして側底鋳造
できるものではながった。

溶湯の粘性を下げるため鋳造温度を必要以上に上げると
、溶湯にガスを多量に含むようになって好ましくなく、
さらにエネルギコスト面でも不利となるという問題があ
る。

全体を真空容器内で鋳造することも考えられるが、この
ようにすると装置が大損りとなる他、排気に時間がかか
り生産性は低くならざるを得なくなって、設備コストの
増大と相まって生産コストは極めて高いものになるとい
う問題がある。

上記従来技術の課題に鑑み、本発明の目的は、従来の鋳
造法では達成できなかった数ｍｍ程度の厚みを有する鋳
物を、鋳物欠陥を生じることなく製造でき、しがも生産
性が高くて、設備コストも低く、生産コスト全体を高く
することのない薄肉鋳造法及び薄肉鋳造用鋳型を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明にかかる薄肉鋳造法の
特徴は、鋳型の一端に湯口を設け、この湯口の鋳込み口
から溶湯を少なくとも３　ｍ／ｓｅｅ以上の流速をもっ
て注湯する点にある。

なお好ましくは、前記流速を６ｍ／ｓｅｅ以上にするこ
とである。

さらに、鋳型が減圧鋳造法により形成された小形船体用
のものであって、前記鋳型の一端に単一の湯口が取付け
られているとともに複数の堰が２群に分かれて夫々の群
が互いに対向して前記鋳型周囲に設けられていることが
好ましい。

他方、上記目的を達成するため、本発明にかかる薄肉鋳
造用鋳型の特徴は、鋳型が減圧鋳造法により形成された
ものであって、前記鋳型の一端に単一、かつ鋳込み口か
ら鋳込まれる溶湯を少なくとも３　ｍ／ｓｅｃ以上の流
速をもって注湯される高さを備えた湯口が取付けられて
いるとともに、複数の堰が２群に分かれて夫々の群が互
いに対向して前記鋳型周囲に設（すられている点にある
。

さらに、鋳型の上型に、上型を形成する鋳物砂と同体積
にした場合において前記鋳物砂より軽量である挿入物が
取り込まれていると好ましい。

溶湯がアルミニウム合金からがらなっていると、小形船
体用の鋳型として好ましい。

［作用・効果］ つぎに、本発明にがかる薄肉鋳造法及び薄肉鋳造用鋳型
の作用・効果を説明する。

まず、本発明にかかる薄肉鋳造法が、鋳型の一端に設け
“られな湯口の鋳込み口がら溶湯を少なくとも３　ｍ／
ｓｅｃ以上の流速をもって注湯するようになっているの
で、上型と下型の間を数ｍｍ程度に決くした場合にも湯
の廻りが良くなり、容易確実に薄肉鋳物を形成すること
ができることとなる。

前記流速が６　ｍ／ｓｅｃ以上であると、確実に、かつ
府薄肉の鋳造ができて好ましい。流速の上限はとくにな
く、現実の工場生産において実現できる妥当な早い流速
が好ましい。

本願発明者らは、このような流速でもって注湯すること
が、数ｍｍ程度の薄さの肉厚を備えた鋳物の鋳造法にと
って簡単な構成でありながら、極めて効果的であること
を多大の試験研究の結果見出したものである。

鋳型が減圧鋳造法により形成されていると、鋳肌が美麗
で鋳型の寸法精度の高い鋳物が製造できる。ここに、減
圧鋳造法とはいわゆる■プロセスとも称される鋳造法で
、微細な耐熱性粒子を消失鋳型となる軟性の樹脂フィル
ムで包み、フィルム内部が減圧されていてこのフィルム
面を鋳型面とする鋳型内に溶湯を注湯して鋳物を製造す
る方法である（特公昭５０−８４０９号公報等）。

とくに、このような方法であると高い寸法精度の要求さ
れるモーターボート等の小形船体用として好ましいもの
となる。

湯口を単一の湯口とすると湯境が少なくなり、轄物欠陥
の少ない完成度の高い鋳物が得られる。

そして、単一の湯口に加えて複数の堰が２群に分かれて
夫々の群が互いに対向して鋳型周囲に設けられていると
、湯境を少なく維持しつつ湯の廻りが迅速、かつ均一と
なって都合がよい。

鋳型の上型に、上型を形成する鋳物砂と同体積にした場
合において前記鋳物砂より軽量である（比重の小さい物
質からなる）挿入物が取り込まれていると、上型を確実
に軽量化できるので、上型と下型の間の寸法精度が注湯
前後において高く維持される。このことは、本発明のご
とき薄肉鋳造法においては、とくに優れた効果を発揮す
ることとなる。

鋳型が小形船体用のものであって溶湯がアルミニウム合
金からなっ°ていると、軽量な船体が高い寸法精度で製
造できて好ましい。

Ｕ実１１１例コ 以下に、本発明にかかる薄肉鋳造法及びこれに用いる鋳
型の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本薄肉鋳造法に用いる鋳型の一断面を示す。こ
の鋳型はモーターポートなどの小形船体用のものであっ
て、上型（２ａ）と下型（２ｂ）とからなり、前記上型
（２ａ）には湯口（１）が取付けられている。この湯口
（１）は、鋳造された場合の湯面の最高高さから錆込み
口（１ａ）までの高さ（Ｈ）を２ｍとしている。このよ
うな高さから溶湯を注湯することにより、湯口（１）の
鋳込み口（１ａ）から溶湯を注湯する際に、３　ｍ／ｓ
ｅｃ以上の流速（この場合、６ｍ／ｓｅｃの流速）をも
って注湯することができ、厚みの極めて薄い船体であっ
ても確実に鋳造することができるのである。溶湯の流速
は、注湯後溶湯が湯道（３）から堰（４）に流れ出すと
きの速度である。

上記上型（２ａ）と下型（２ｂ）とからなる鋳型は、い
ずれもいわゆるＶプロセスによって作成されたものであ
る。

この上型（２ａ）に、用いた鋳物砂より軽量の挿入物（
６）を取り込ませである。この挿入物（６）は、鋳物砂
より比重が小さいものであれば種々のものから構成する
ことができ、たとえば、プラスチック、軽量なセラミッ
ク、木材のようなものでもよい。さらには、単なる空洞
にしておいてもよい。

第２図に、本発明で実施した小形船体の鋳型の平面を示
すが、この船体鋳型の大きさは、先端から後部までの長
さが３．５０Ｏｎ＋ｍであり、最大幅が１，４００ｍｍ
である。船体の先端周り及び下方側面周りに湯道（３）
が配置されていて、船体の先端近くに湯口（１）が設け
られている。湯道　（３）のうち先端上方の２箇所及び
下方側面の２箇所に夫々堰（４）が設けられていて、各
２組の堰（４）が互いに対向するように配置されている
。このようになっていると、溶湯の廻りを早くしながら
湯境を１箇所に抑えることができて都合がよい。

さらに、船体鋳型の周囲には溶湯を注湯した後、湯の廻
りを視認するための揚がり（５）が複数個取付けられて
いる。この揚がり（５）は、溶湯によって損傷しない材
質（一般には溶湯より融点の高い材料）で作られている
。その高さは溶湯がオーバーフローしないものであれば
よい。この実施例では、８００〜１０００ｍｍ高さのも
のを用いた。

本実施例における鋳造条件は、次のようである。

即ち、■プロセスにより作成した上型（２ａ）と下型（
２ｂ）とからなる船体鋳型の間隙に、アルミニウム鋳造
合金（Ｊ　Ｉ　Ｓ、ＡＣ３Ａ合金）を溶解後、３００　
Ｋｇ１５〜１０ｓｅｃの鋳造速度で鋳造した。型ばらし
をした後、船体の厚みは最も薄いところで２゜５ｍｍで
あった。このような厚みであっても、表面は美麗であり
、外観上なんらの鋳造欠陥も見出し得なかった。

本発明の別実施例として、第３図にみるように、下注式
としてもよい。このようにすると注湯が滑らかにできて
、−層外観形状に優れたものとなる。

尚、本発明を実施する上で、鋳型は減圧鋳造法たる■プ
ロセスに限られるもので°はなく、他の鋳造法によって
作成された鋳型であってもよい。

溶湯の材質がアルミニウム合金に限られず、鋳型が船体
形状に限られないことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる薄肉鋳造法に用いる鋳型の一実
施例を表す断面図、第２図は船体鋳型における湯口、揚
がり、堰の位置を示す平面図、第３図は別実施例にがが
る鋳型を表す断面図である。 ・・湯口、 （１ａ）・・・・ ・鋳込み口、 ・・・・鋳型、 ・・・・・・堰。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋳型（２）の一端に湯口（１）を設け、この湯口（
   １）の鋳込み口（１ａ）から溶湯を注湯する際、少なく
   とも３ｍ／ｓｅｃ以上の流速をもって注湯する薄肉鋳造
   法。 ２、鋳型（２）が減圧鋳造法により形成された小形船体
   用のものであって、前記鋳型（２）の一端に単一の湯口
   （１）が取付けられているとともに複数の堰（４）が２
   群に分かれて夫々の群が互いに対向して前記鋳型（２）
   周囲に設けられている請求項１記載の薄肉鋳造法。 ３、鋳型（２）が減圧鋳造法により形成されたものであ
   つて、前記鋳型（２）の一端に単一、かつ鋳込み口（１
   ａ）から溶湯を注湯する際溶湯を少なくとも３ｍ／ｓｅ
   ｃ以上の流速をもって注湯される高さを備えた湯口（１
   ）が取付けられているとともに、複数の堰（４）が２群
   に分かれて夫々の群が互いに対向して前記鋳型（２）周
   囲に設けられている薄肉鋳造用鋳型。 ４、鋳型（２）の上型（２ａ）に、上型（２ａ）を形成
   する鋳物砂と同体積にした場合において前記鋳物砂より
   軽量である挿入物（６）が取り込まれている請求項３記
   載の薄肉鋳造用鋳型。 ５、鋳型（２）が小形船体用のものであつて、溶湯がア
   ルミニウム合金からなる請求項３又は４記載の薄肉鋳造
   用鋳型。