JPH0224183B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アルミニウムやマグネシウム等の金
属及びそれらの合金の鋳造に適用される低圧鋳造
機に関し、特に金型内及び給湯管内における酸化
物の生成及び酸化燃焼を防止すべく、金型内及び
給湯管内の活性雰囲気を不活性ガスに置換するた
めに不活性ガスを吹込むための方法及び装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、低圧鋳造機において、金型内及び給湯管
内での酸化物の生成及び酸化燃焼を防止する方法
としては、例えば、 第４図に示すように、湯口下部に不活性ガス
溜りを設ける方法（特開昭48−49625号公報参
照〕と、 特公昭52−113325号公報に開示されているよ
うなガスフイルトレーシヨンシステムと、 特公昭52−3889号公報に開示されているよう
に、溶湯が通過する通路の途中に溶湯によつて
分解され得る可撓性の隔膜を設け、不活性ガス
の供給圧力により隔膜を撓ませることによりガ
ス通路と溶湯通路とを連通させる一方、溶湯が
溶湯通路を通過するときには、この溶湯により
上記隔膜を分解して鋳型のキヤビテイの溶湯を
導入するようにした方法と、 が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、湯口Ａの下部に不活性ガス溜りＢを
設ける上記に示した方法では、不活性ガス溜り
Ｂを設けるための筒体Ｃが湯口Ａの下部に位置し
ており、この部分での擬固が湯口Ａ部分よりも先
行するので、良好な鋳物を得るための充分な加圧
時間が得られない。しかも、不活性ガスを供給す
る配管Ｄやこれに設けられたバルブＥに漏れが発
生すると、不活性ガス溜りＢや配管Ｄに溶湯が侵
入し、それ以後は機能が停止してしまうという問
題がある。

また、特公昭52−113325号公報に開示されてい
る上記の方法では、装置が複雑で高価であり、
かつ溶湯加圧力と不活性ガス圧力室内の圧力との
差圧制御が微妙であるため、適正な制御が困難で
あるという問題点がある。

さらに、特公昭52−3889号公報に開示されてい
る上記の方法では、溶湯が溶湯通路を通過する
たびに新たに隔膜を付けかえなければならないの
で、連続鋳造が困難であるとともに、不活性ガス
（アルゴンガス）を導入する際には、同公報の第
２図に示されているように、隔膜が撓むことので
きる距離だけ入口構造と注入管との間を引き離さ
なければならないので、これらの複雑な動作制御
が必要になつて装置のコスト高および構造の複雑
化を招来するといつた問題がある。

本発明は、上記従来の問題点を解決するために
なされたものであつて、湯口近傍に不活性ガス溜
りや圧力室を設けずに済み、充分な加圧時間がと
れて良好な鋳物を得ることができるとともに、配
管の漏れによる影響も受けず、構造が簡単で長寿
命が得られ、かつ連続鋳造を可能にした低圧鋳造
機の不活性ガス吹込方法及び装置の提供を目的と
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本第１発明に係る低圧鋳造機の不活性ガス吹込
方法は、金型の型閉め完了後、湯口と給湯管の間
で開口し加圧された溶湯が侵入できず且つ不活性
ガスが通過しうる程度に薄く形成された通気路を
通して湯口の下端部全周から内方へ不活性ガスを
吹込み、給湯管内および金型のキヤビテイ内が不
活性ガスに置換されたのち、圧縮空気による加圧
を開始して給湯管内に溶湯を上昇させ、この溶湯
が湯口付近に達した時点で不活性ガスの吹込みを
停止し、鋳造後において上記圧縮空気による加圧
が停止すると同時に不活性ガスの吹込みを再開す
るようにして、通気路からの不活性ガスの吹込み
によつて酸化物の生成及び酸化燃焼を防止すると
ともに、薄い通気路とすることによつて不活性ガ
ス溜りや圧力室を設けずに簡単な構成で溶湯の侵
入を防止し、かつ、連続鋳造を可能にしたことを
特徴とするものである。

また、本第２発明に係る低圧鋳造機の不活性ガ
ス吹込装置は、不活性ガス源に接続された通気路
が湯口および給湯管内と連通するように設けられ
た低圧鋳造機の不活性ガス吹込装置において、上
記通気路は、湯口を形成する部材の下端部に形成
され、かつ、湯口周面で開口して周方向に複数形
成されているとともに、加圧された溶湯が侵入で
きず且つ不活性ガスが通過しうる程度に、上記通
気路が薄く形成されていて、通気路形成部分から
上下に分離しなくても、湯口に最も近い個所から
効果的に必要な不活性ガス量を均一に吹き込むこ
とができるようにしたことを特徴としている。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図
に基づいて説明する。

第１図及び第３図において、加熱装置を備えか
つ密閉された炉１内に、溶湯３を収容したるつぼ
２が配置され、このるつぼ２内の溶湯３に下部が
浸漬された給湯管４が炉１を貫通して上方に突出
されている。この給湯管４の上方には金型５が配
置され、この金型５の下端部が湯口板６、耐熱パ
ツキン７及び補助給湯管を介して前記給湯管４の
上端に接続されている。湯口９は、前記金型５の
下端部と湯口板６にわたつて形成されている。

前記炉１内には加圧制御装置１０から圧縮空気
を供給するように構成され、炉１内を加圧して溶
湯３を給湯管４を通して金型５内に押し上げるよ
うに構成されている。前記湯口板６には、不活性
ガス吹込孔１１が形成され、不活性ガス源として
の不活性ガスタンク１２から不活性ガス供給管１
３を通して不活性ガスを供給するように構成さ
れ、不活性ガス供給管１３に設けられた電磁弁１
４を吹込み制御装置１５で制御するように構成さ
れている。

前記不活性ガスタンク１２には、例えば、マグ
ネシウムの鋳造時にはCO₂ガスボンベ１６とSF₆
ガスボンベ１７が接続され、アルミニウムの鋳造
時にはN₂ガスボンベが接続される。マグネシウ
ムの鋳造時にはCO₂ガスとSF₆ガスを50：１で混
合した混合ガスが使用される。

前記給湯管４上端の鍔部４ａ下面と炉１の上面
との間には、補助給湯管８の熱伸縮を吸収すると
ともに湯口板６と補助給湯管８との間を耐熱パツ
キン７を介してシールするためのベローズ機構１
８が介装されている。又、金型５は、金型定盤１
９によつて下部固定プラテン２０上に設置固定さ
れている。

前記湯口板６の下面には、第２図に示すよう
に、湯口９の周面から径方向外方に間隔を設けて
前記不活性ガス吹込孔１１に連通する環状溝２１
が形成され、この環状溝２１から径方向内側に向
かつて極めて浅い浅溝が周方向に複数本形成され
ている。この湯口板６の設置状態で、湯口板６の
下面と前記断熱パツキン７との間に前記浅溝にて
薄い通気路２３が形成されている。この薄い通気
路２３は、たとえ不活性ガス供給管から不活性ガ
スの漏れが生じた場合でも加圧された溶湯が侵入
できず、且つ不活性ガスが通過しうる程度に薄く
形成されているものであつて、薄い通気路２３の
大きさの具体数値例を挙げると、高さが約0.1mm、
幅は数mm程度である。

以上の構造において、鋳造を開始する際には金
型５の型閉め完了後、吹込み制御装置１５からの
信号で電磁弁１４が開き、不活性ガスタンク１２
から不活性ガス供給管１３を経て湯口板６の不活
性ガス吹込孔１１に不活性ガスを供給する。

すると、不活性ガスは、不活性ガス吹込孔１１
から環状溝２１を経て薄い通気路２３を通り、湯
口９の下端部に全周から吹込まれる。これによ
り、給湯管４内及び金型５のキヤビテイ内の活性
雰囲気が不活性ガスに置換される。置換終了まで
の時間はタイマーで設定する。

次いで、加圧制御装置１０から炉１内に圧縮空
気を供給して炉１内を加圧すると、溶湯３が給湯
管４内を上昇し始める。溶湯３が補助給湯管８に
達した時点で、不活性ガスの吹込みを停止する。
このような不活性ガスの吹込み制御は、溶湯３が
補助給湯管８に達した時点の加圧力を圧力計で検
知することによつて行われる。

その後、引き続き加圧して溶湯３を金型５のキ
ヤビテイ内に満たし、さらに所定時間加圧して良
好な鋳物を鋳造する。

所定の加圧時間が経過すると、加圧を停止し、
炉１内を大気圧に戻す。すると、溶湯３は、給湯
管４内を下降してるつぼ２内に戻る。

この加圧の停止と同時に不活性ガスの吹込みを
再開することにより、溶湯の下降時に不活性ガス
が給湯管４内に吸引される作用をもたらし、これ
によつて吹込みが容易に行われる。また、給湯管
４内が不活性ガスで充満されるため給湯管４内が
負圧とならず、鋳造品を離型されたときに起こる
給湯管４内への空気の急激な流入が防止され、給
湯管４内での酸化物の生成及び酸化燃焼が大幅に
低減される。

鋳造を連続して行う場合は、加圧停止と同時に
再開した不活性ガスの吹込みをチルタイム、型開
き時にも継続し、次の鋳造のために型閉めを行
い、加圧を開始して溶湯３が補助給湯管８に達す
るまでこの不活性ガスの吹込みを行い、それ以後
は以上の動作を繰り返す。

〔発明の効果〕

本発明に係る低圧鋳造機の不活性ガス吹込方法
によれば、湯口と給湯管の間で開口する薄い通気
路を通して不活性ガスを吹込むようにしているの
で、湯口に近い通気路から不活性ガスを効果的に
吹込むことができ、給湯管内及び金型キヤビテイ
内での酸化物の生成及び酸化燃焼を確実に防止す
ることができ、しかも加圧された溶湯が侵入でき
ず且つ不活性ガスが通過しうる程度に薄い通気路
としているため、不活性ガス供給管の漏れによる
影響も受けることなく溶湯の侵入を確実に防止し
得る。また不活性ガス溜りや圧力室を設ける必要
がなく、湯口近傍に薄い通気路の開口端が臨んで
いるだけであるため、この部分が先行して凝固す
るというようなことがなく、充分な加圧時間をと
ることができて良好な鋳物を得ることができる。

さらに、給湯管内および金型のキヤビテイ内が
不活性ガスに置換されたのち、圧縮空気による加
圧を開始して給湯管内に溶湯を上昇させ、この溶
湯が湯口付近に達した時点で不活性ガスの吹込み
を停止し、鋳造後において上記圧縮空気による加
圧が停止すると同時に不活性ガスの吹込みを再開
する方法となつている。このように、加圧の停止
と同時に不活性ガスの吹込みを再開することによ
り、溶湯の下降時に不活性ガスが給湯管内に吸引
される作用をもたらし、これによつて吹込みが容
易に行われる。また、給湯管内が不活性ガスで充
満されるため給湯管内が負圧とならず、鋳造品を
離型されたときに起こる給湯管内への空気の急激
な流入が防止され、給湯管内での酸化物の生成及
び酸化燃焼が大幅に低減される。そして、加圧の
停止と同時に再開した不活性ガスの吹込みを、チ
ルタイム、型開き時にも継続し、次の鋳造のため
に型閉めを行い、加圧を開始して溶湯が補助給湯
管に達するまで不活性ガスの吹込みを継続するこ
とにより、鋳造を連続して行うことが可能となる
等の効果を奏する。

また、本発明に係る低圧鋳造機の不活性ガス吹
込装置は、不活性ガス源に接続された通気路が湯
口および給湯管内と連通するように設けられた低
圧鋳造機の不活性ガス吹込装置において、上記通
気路は、湯口を形成する部材の下端部に形成さ
れ、かつ、湯口周面で開口して周方向に複数形成
されているとともに、加圧された溶湯が侵入でき
ず且つ不活性ガスが通過しうる程度に、上記通気
路が薄く形成された構成である。

これにより、構造が簡単になり、安価で長寿命
の不活性ガス吹込装置が得られ、また湯口に最も
近い個所から必要な不活性ガス量を均一に吹き込
むことができるとともに、連続鋳造が可能になる
等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示
し、第１図は要部の縦断面図、第２図は湯口板の
断面図、第３図は全体構成を示す模式図、第４図
は従来例の要部の縦断面図である。 ４は給湯管、５は金型、６は湯口板、７は耐熱
パツキン、８は補助給湯管、１１は不活性ガス吹
込孔、１２は不活性ガスタンク、２３は薄い通気
路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金型の型閉め完了後、湯口と給湯管の間で開
   口し加圧された溶湯が侵入できず且つ不活性ガス
   が通過しうる程度に薄く形成された通気路を通し
   て湯口の下端部全周から内方へ不活性ガスを吹込
   み、給湯管内および金型のキヤビテイ内が不活性
   ガスに置換されたのち、圧縮空気による加圧を開
   始して給湯管内に溶湯を上昇させ、この溶湯が湯
   口付近に達した時点で不活性ガスの吹込みを停止
   し、鋳造後において上記圧縮空気による加圧が停
   止すると同時に不活性ガスの吹込みを再開するこ
   とを特徴とする低圧鋳造機の不活性ガス吹込方
   法。 ２ 不活性ガス源に接続された通気路が湯口およ
   び給湯管内と連通するように設けられた低圧鋳造
   機の不活性ガス吹込装置において、 上記通気路は、湯口を形成する部材の下端部に
   形成され、かつ、湯口周面で開口して周方向に複
   数形成されているとともに、加圧された溶湯が侵
   入できず且つ不活性ガスが通過しうる程度に、上
   記通気路が薄く形成されていることを特徴とする
   低圧鋳造機の不活性ガス吹込装置。