JPH0243561Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (1) 産業上の利用分野 この考案は高周波誘導加熱によつて金属を融解
し、歯科用、工業用をはじめ各種の精密鋳造物を
製造する高周波鋳造装置に関するもので、特にそ
のるつぼおよび鋳型の改良に関する。

(2) 従来技術 従来精密鋳造に用いられる高周波鋳造装置のう
ち連続加圧鋳造方式をとつた装置は、遠心鋳造を
含む別皿溶解鋳造方式の装置に比し、鋳造品の品
質がすぐれているので、歯科用補綴材料の鋳造装
置として広く普及している。第１図は上記従来の
高周波溶解連続加圧鋳造装置の１例についてその
要部を示す側断面図である。この装置において一
般的に用いられる凸状鋳型１はるつぼ部２と、ロ
ストワツクス法にて造形した空洞部３および湯口
４とをたとえばリン酸塩系埋没材５によつて一体
的に成型したものである。るつぼ部２は耐火性筒
状体６の内部すなわち加熱室６Ｒに収容され、か
つ凸状鋳型基部７は鋳型受台８上にアスベストガ
スケツト９を介して支承されている。鋳型受台８
は圧縮ばね１０，１１または図示しない空気圧シ
リンダピストンなどにて構成される鋳型昇降機構
１２によつて切換的に上下動され、上昇時予め設
定された圧力Puにて上記鋳型基部７をガスケツ
ト１３を介して筒状体６と一体的に係合するたと
えばアスベスト成形体にてなる加熱室台座部１４
に圧接され、上記加熱室６Ｒを大気開放部１５と
気密にしや断する。加熱室６Ｒの周囲には高周波
誘導加熱コイル１６が巻回してあり、さらに加熱
室６Ｒの上端部を密封するのぞき窓１７を設ける
とともに、加熱室内部を10^-2〜10^-3Torr位に減
圧する真空吸引管１８および約５Kg／cm²Ｇの圧力
をもつ加圧用アルゴンガスなど不活性ガスの圧力
源を導入出するガス導管１９を設けている。以上
が従来装置の構成である。ところで上記凸状鋳型
１は単一の埋没材で一体成型されているので、埋
没材がリン酸塩系のばあいは、硬化時の結合強度
が大きく、したがつて鋳型成型が容易であり、上
部突出部のるつぼ部２の周壁を薄肉で、かつ任意
の高さに成型することができるが、反面鋳造金属
が金や銀の合金など低融点金属のばあいには鋳造
完了後の埋没材除去が困難であるため、専らニツ
ケル−クロム合金などの高融点金属にほぼ限定さ
れる欠点がある。上記低融点金属の鋳造に適する
石こう系（石英またはクリストバライト）埋没材
は上記鋳造後の除去は容易であるが上記結合強度
がきわめて低く脆弱で、るつぼ周壁のような薄肉
部を成型することが困難という欠点がある。これ
らの欠点を解消するため筆者が発明し、先に出願
した「特開昭59−197370号」公報に示した鋳型は
鋳造金属に適応した各種の埋没材によつて容易に
成型しうる簡単な形状の鋳型の上部に低い突出部
を形成し、これをるつぼ底部とするとともに、上
記埋没材と同等またはそれ以上の耐熱性を有する
たとえば石英・ほうけい酸ガラスなどの短管状部
材を上記鋳型のるつぼ底部に載置係合せしめる複
合型凸状鋳型である。この発明によつて広い範囲
の各種埋没材にて鋳型を容易に成型し、るつぼの
容量を任意に増加でき、さらに短管状部材の反覆
使用によるコスト低減するなどの効果はあがつ
た。しかしながら上記複合型凸状鋳型はるつぼ底
部が気密室内に収容され、高温に曝されるため、
比較的耐熱性の低い埋没材を用いるばあいには鋳
造に先立ち予めるつぼ底部に高温耐熱剤を含浸す
る手間を要し、また耐熱性の高い埋没材を用いる
ばあいには、上記低融点合金の鋳造後の処理が困
難で、事実上鋳造し得ない欠点がある。

(3) 目的 この考案は上記従来装置ならびに公開公報の装
置の欠点や問題点を解消し、るつぼと鋳型とを分
離し、それぞれに適した材料を用い任意の大き
さ・形状に容易に成型しうるとともに、鋳造時の
鋳型の装着を容易迅速化し、かつるつぼから鋳型
への注湯の際、溶湯への加圧ガスの巻き込みが無
く、巣やその他の鋳造欠陥がほとんどない良質の
鋳造品が能率よく得られ、しかもるつぼの反覆使
用が可能で、鋳型製作コストの低廉な装置の提供
を目的とする。

(4) 構成 この考案にかかる高周波鋳造装置はその鋳造法
および基本的構成においては従来装置と大差はな
い。この考案の大きく異なる構成は凸状鋳型をる
つぼと鋳型とに分離し、それぞれの使用条件なら
びに用途に適応した材料によつて任意の形状・大
きさに形成し、かつるつぼの下端に加熱室および
鋳型を封止する大径のつぼを形成するとともに、
鋳型との係合部にるつぼの湯道を鋳型の湯口の鉛
直線にほぼ一致せしめる凸部または凹部を形成
し、あたかもるつぼと鋳型とを一体成型したごと
く上記湯道と湯口とを連通するようにした構成で
ある。

(5) 実施例 以下図面によつてこの考案の実施例を説明す
る。第２図はこの考案にかかる高周波鋳造装置の
第１の実施例鋳型部の部分側断面図であり、図中
第１図と同記号のものは詳細を省き、かつこの考
案に直接関係ない部分は図示を省略する。この考
案にかかる鋳型部２１は埋没材２２を被鋳造金属
２３に適応するものを選び、ワツクスパターンを
埋没して空洞部３、湯道４を造型した鋳型２４
と、上記埋没材２２より高い耐熱性を有する耐火
材２５によつて下端に加熱室下部開口部および鋳
型を封止する大径のつば２６を形成したるつぼ２
７と、上記つば２６と加熱室台座部１４との間に
介在させ、圧接することによつて加熱室６Ｒ内部
を密封する上部アスベストガスケツト２８と、つ
ば２６の下面と鋳型２４との間に介在させ鋳型内
部を密封する下部アスベストガスケツト２９とで
構成される。今例として被鋳造金属２３を銀合金
などの低融点金属としたばあいについて説明す
る。このばあい埋没材２２は石こう系（石英また
はクリストバライト）埋没材とし、アスベストラ
イニング３０で内張りした鋳造リング３１を用い
て埋没材の破壊を防止する。したがつて上記下部
アスベストガスケツト２９は鋳造リング３１によ
つて局部的に強く圧接され気密性を向上する。こ
のばあいのるつぼ耐火材２５は石こう系埋没材よ
り高い耐熱性を有するリン酸塩系埋没材または廉
価で入手できる焼結アルミナで形成する。このる
つぼ２７はその下面に上記鋳型リング３１にはま
り込む位置ぎめ凸部３２を設けているのが特徴で
ある。この凸部３２はるつぼの湯道３３を中心と
する円板状で、その外径D₁は鋳造リング３１内
径より若干小径とし、その高さＨはたとえば５mm
位とし、図のごとくガスケツト２９を気密圧接し
たとき、鋳型リング３１の頂部からｈだけはまり
込めばよく、したがつて埋没材２２の上面２２Ｆ
は鋳造リング３１の頂部より上記ｈ以上低く形成
し、気密圧接時たとえば２mm位の間〓Ｇを設け
る。この構成によつてるつぼの湯道３３の中心軸
３３Ｃは鋳型２４の湯口４の中心軸４Ｃの鉛直線
上にほぼ一致する。したがつて加圧によつてるつ
ぼ内の溶湯２３は湯道３３からすべて鋳型２４内
に圧入され鋳型のじようご状凹部３４の斜面を削
ることなく、また加圧ガスが湯口４に先行するこ
となく空洞部３に注湯される。このようにるつぼ
２７およびその湯道３３には溶湯が残らないから
反覆使用ができるのである。第３図、第４図はこ
の考案の第二、第三の実施例鋳型部の構成を示す
部分断面拡大図である。第３図においてるつぼ２
７に形成した位置ぎめ凹部３６はその内径D₂が
鋳造リング外径より僅かに大径で、深さd₁がたと
えば５mm位で、ガスケツト２９Ａを介在させても
なお２〜３mm鋳造リング３１がはまり込む。ガス
ケツト２９Ａはリング３０の厚みｔの1.5倍位の
幅を有し、リング状のものとする。第４図はるつ
ぼ下面に上記とほぼ同じ深さd₁で、幅Ｗがリング
３０の厚みｔよりやや広いリング状溝３７を形成
し、これをるつぼ位置ぎめ凹部としたものであ
る。このばあいガスケツト２９Ｂは幅Ｗの同じく
リング状である。以上が主として低融点金属用の
鋳型部で、かつ鋳造リングが比較的小径のばあい
の２〜３の実施例であるが、被鋳造金属２３がニ
ツケル−クロム合金やコバルト−クロム合金など
の高融点金属のばあいは鋳型埋没材２２は主とし
てリン酸塩系埋没材を用い、鋳造リング３０，３
１のないリングレス鋳造とする方がよい。またる
つぼ耐火材２５は一般に焼結アルミナを用いる。
さらに被鋳造金属がチタンやチタン合金のばあい
には鋳型埋没材をマグネシアまたはジルコンを主
成分とした高温埋没材を、るつぼ耐火材にはマグ
ネシアなどを用いる。第５図はこの考案の第四の
実施例鋳型部を説明する部分側断面図である。こ
の鋳型部２１Ｓは通常用いるものと異なり、鋳造
品の形状などの関係でるつぼつば２６の径を超え
る大径の円形とか、だ円形とか、だ円形でかつ図
示するように湯口４が偏心しているような特殊形
状の鋳型２４Ｓを有するものであり、鋳造リング
３０，３１は点線で示すように有つても無くても
よい。この鋳型２４Ｓの湯口４を中心としてリン
グ状部材３８を埋設し、その突出部３８Ｔに前述
したるつぼ位置ぎめ凸部３２または凹部３６，３
７を遊嵌させる。（図は簡単のため凸部３２のみ
を示す）この部材３８はたとえば肉厚２mm位のス
テンレス鋼管材でＬ字形に形成し、突出長Ｌを２
〜３mm位とする。埋没部の出つ張り３８Ｌは鋳型
造型時鋳型からの脱落を防止するとともに鋳型圧
接力Puを巾Ｔのリング全周面積にて受け空洞部
３への影響をなくす。第６図はこの考案の第五の
実施例鋳型部の部分断面拡大図であり、この鋳型
部２１は前述のものと異なり、鋳造リング３１を
用いないリングレス鋳造鋳型に適し、かつるつぼ
と鋳型との組み合せが自在という特長がある。こ
のるつぼ２７の位置ぎめ凸部４０は湯道３３を中
心とし、勾配面を有する円板状凸部であり、鋳型
２４の空洞部造型の際通常用いられる円錐台にて
形成されるたとえばじようご状凹部３４の開口角
α゜とほぼ同一の円錐角β゜で、上記勾配面が形成さ
れている。その高さＨは約５mm位であり、圧接時
互いの勾配面に僅かの〓間ｇを有して遊嵌され
る。この位置ぎめ凸部４０に対応する鋳型２４は
リングレス鋳型に限らず鋳造リング３０，３１付
きでもまたリング状部材３８付きのものでもよ
い。

以上がこの考案の実施例であるが、この考案は
図示や説明に限定されるものでなく、たとえば埋
没材および耐火材は被鋳造金属の種類ごとにそれ
ぞれもつとも適するものを選ぶことができる。ま
たるつぼ位置ぎめ凸部は図示のものだけでなく、
たとえば３点突子などどのような形状のものでも
よい。さらにるつぼと鋳型とのガスケツトによる
密封方法もいろいろ考えられる。またリング状部
材３８は出つ張り３８Ｌのないものも用いられる
などである。

(6) 効果 この考案は以上のように構成されているので従
来および特開昭59−197370号公報に示す高周波鋳
造装置の欠点や問題点を解決するものである。す
なわち高温に曝されるるつぼと精密な鋳造体を鋳
造する鋳型とをそれぞれに適応する材料を用いて
任意な形状・大きさに容易に形成するとともにる
つぼと鋳型との結合時、埋没材などの崩壊のおそ
れがなく、鋳造時鋳型部の装着を正確かつ迅速容
易化し、注湯の際溶湯への加圧ガスや異物の巻き
込みなどが全くなく、巣その他の鋳造欠陥がほと
んどない良質の鋳造品が能率良く得られるだけで
なくるつぼの反覆使用が可能で鋳造コストが低廉
で構造簡単な便宜な装置を提供しえたものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の鋳造部の側断面図、第２図
はこの考案にかかる装置の第１の実施例鋳型部の
部分側断面図、第３図は上記装置の第２の実施例
鋳型部の部分断面拡大図、第４図は上記装置の第
３の実施例鋳型部の部分断面拡大図、第５図は上
記装置の第４の実施例鋳型部の部分側断面図、第
６図は上記装置の第５の実施例鋳型部の部分断面
拡大図である。 ３……鋳型の空洞部、４……鋳型の湯道、４Ｃ
……上記４の中心軸、６Ｒ……加熱室、１２……
鋳型昇降機構、１６……高周波加熱コイル、１８
……加熱室減圧手段（排気管）、１９……加熱室
加圧手段（ガス導入管）、２１……鋳型部、２２
……鋳型埋没材、２３……被鋳造金属、２４，２
４Ｓ……鋳型、２５……るつぼ形成耐火材、２６
……るつぼのつば、２７……るつぼ、３２，４０
……るつぼ位置ぎめ凸部、３６，３７……るつぼ
位置ぎめ凹部、３３……るつぼの湯道、３３Ｃ…
…上記３３の中心軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外周に高周波加熱コイルを巻回し、内部を減圧
   ならびに加圧する手段を設けるとともに下部を開
   口してなる加熱室と、前記加熱室内部に収容され
   るるつぼおよびその下部に配設され内部に空洞部
   を形成した鋳型でなる鋳型部と、前記鋳型部を前
   記加熱室開口部に圧接して、加熱室内を外気に対
   し密封する鋳型昇降機構とを備えてなる高周波鋳
   造装置において、前記鋳型を被鋳造金属に適応し
   た埋没材で形成し、前記るつぼを前記鋳型埋没材
   より高い耐熱性を有する耐火材によつて、その下
   端に前記加熱室および鋳型を封止する大径のつば
   を形成するとともに、鋳型との係合部にるつぼの
   湯道を鋳型の湯口の鉛直線上にほぼ一致せしめる
   るつぼ位置ぎめ凸部または凹部を形成したことを
   特徴とする高周波鋳造装置。