JPH0299260A

JPH0299260A - 鋳造方法

Info

Publication number: JPH0299260A
Application number: JP25272488A
Authority: JP
Inventors: Hajime Onoda; 元小野田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-10-06
Filing date: 1988-10-06
Publication date: 1990-04-11
Anticipated expiration: 2013-08-20
Also published as: JP2788736B2

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、たとえばアルミニウム合金などのように比
較的低融点の金属の鋳造に好適する鋳造方法に関する。

（従来の技術）鋳造は、鋳造用合金を溶解するために、重油炉、コーク
ス炉、ガス炉や高周波電気炉、低周波電気炉などの各種
の溶解炉を用いている。そして、この溶融金属、つまり
流動性を有する金属を鋳型の内部に流し込み、これを凝
固させている。また、ダイカストのように金型に溶湯を
ある圧力で押し込んで鋳造する方法もあるが、いずれに
しても溶融金属を鋳型もしくは金型の内部に注入してい
る。

ところで、前述したように、溶解炉において鋳造に適し
た溶融金属を作り、これを鋳型に注入するまで維持する
ためには溶解炉および溶解雰囲気の管理に複雑な技術が
必要である。また、溶融金属を鋳型や金型に注入したの
ち、その溶融金属が凝固するときに発生するガスのガス
抜きが充分に行われず、得られた鋳物にピンホールや巣
が発生し、不良品になりやすい。

（発明が解決しようとする問題点）前述したように、従来の鋳造方法は、溶解炉によって鋳
造用合金を溶融して鋳型や金型に注入する方法であり、
設備が大掛りとなり、また溶融金属の管理が困難である
とともに、ガス抜きのバラツキにより、製品の品質にバ
ラツキがでるという事情があった。

この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その
目的とするところは、設備が簡単であり、溶融金属の管
理が不要となり、またガス抜きが充分に行なえ、製品の
品質にバラツキのない鋳造方法を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段及び作用）この発明は、
鋳型の空間部に複数の被溶融金属塊を収納し、この鋳型
の外部から前記被溶融金属塊を誘導加熱手段によって加
熱溶融するとともに、超音波振動を付与し、さらに加熱
溶融中に前記鋳型の空間部を真空吸引し、鋳型の内部で
金属塊を溶融し、その後凝固するようにしたものである
。

（実施例）以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１は鋳型である。この鋳型１はセラミ
ック材料からなる第１の型２と第２の型３とに分割され
、これら型２と３との間には空間部４が設けられている
。また、第１の型２の上部には空間部４に連通する押し
湯５が設けられ、第２の型３にはエア抜き通路６が設け
られている。

そして、このエア抜き通路６は配管７を介して真空ポン
プ８に連通しており、空間部４を真空吸引するようにな
っている。したがって、空間部４の外周に位置する第１
の型２と第２の型３との合せ面には耐熱性に優れたシー
ル材１ａが介在されている。

また、１１は誘導加熱手段としての高周波コイルであり
、前記鋳型１を囲繞できる径に形成されている。そして
、この高周波フィル１１は高周波電源１２に接続されて
いるとともに、昇降可能であり、鋳型１が所定のポジシ
ョンに位置したとき、高周波コイル１１が下降して鋳型
１を囲繞するようになっている。

前記鋳型１は第２図乃至第５図に示すダイカストマシン
等に固定され、型締めおよび型開きが自動的に行なえる
ようになっている。すなわち、１３はベースであり、こ
のベース１３の上部には第１の支持台１４と第２の支持
台１５が離間して突設されている。そして、この第１の
支持台１４と第２の支持台１５との間には複数本のガイ
ドロッド１６・・・が架設されている。そして、これら
ガイドロッド１６・・・には可動支持体１７が前記第１
の支持台１４に対して進退自在に軸支されていて、この
可動支持体１７は前記第２の支持台１５に設けられた油
圧シリンダ１８によって駆動されるようになっている。

さらに、前記第１の支持台１４と可動支持体１７との互
いに対向する面における前記ガイドロッド１６・・・相
互間には型取付は部材１９．２０が設けられている。一
方の型取付は部材１９は前記第１の支持台１４に、他方
の型取付は部材２０は前記可動支持体１７にそれぞれ第
５図に示す取付は金具２１と締付はボルト２２によって
着脱可能に取付けられている。したがって、これら型取
付は部材１９．２０は可動支持台１７の移動に伴って接
離するようになっており、この型取付は部材１９．２０
の上面に前記鋳型１が着脱可能に固定されている。すな
わち、第１の支持台１４側の型取付は部材１９には第１
の型２が、可動支持体１７側の型取付は部材２０には第
２の型３が設けられている。そして、第１の型２と第２
の型３の分割面を型取付は部材１９．２０の分割面と一
致させている。そして、第１の型２と第２の型３とは油
圧シリンダ１８によって駆動される可動支持体１７によ
って型締めおよび型開き方向に移動するようになってい
る。また、前記第１の型２と第２の型３によって構成さ
れる鋳型１は円柱状をなしていて、前記高周波コイル１
１が同心的に嵌合するようになっている。

また、前記型取付は部材１９の内部には超音波発振機２
３および超音波振動子２４が内蔵されている。そして、
この超音波振動子２４は前記鋳型１の底面に接触し、鋳
Ｊ４２１を介して内部の被溶融金属塊に超音波振動を与
えることができるようになっている。なお、この超音波
発振機２３による超音波振動付与手段としては鋳型１の
底面から付与することに限定されず、鋳型１の側部にホ
ーンを当接して振動伝達するようにしてもよく、また鋳
型１の内部に挿入し、被溶融金属塊に直接振動を伝達す
るようにしてもよい。また２５は突出しピンであり、こ
れは前記可動支持体１７に固定されたエアシリンダ２６
によって突没するようになっており、鋳造後の型開き時
に突出して鋳型１から鋳造品を突出すようになっている
。

、前述のように構成された鋳型１を使用して鋳造する方
法について説明する。第１図（Ａ）に示すように構成さ
れた鋳型１の空間部４に、同図（Ｂ）に示すように、被
溶融金属塊としてのアルミニウム塊２７を収納する。こ
の場合、アルミニウム塊２７は板状あるいはチップ状で
あり、空間部４の隙間の大きさに応じて第１の型２に挿
入するとともに、押し湯５にも同材料のアルミニウム塊
２７を収納する。このように被溶融金属塊としてのアル
ミニウム塊２７・・・を空間部４に収納した鋳型１に対
して同図（Ｃ）に示すように高周波コイル１１を下降さ
せて鋳型１の外周にセットする。この状態で、超音波発
振機２３および高周波電源１２にＯＮすると、まず、高
周波コイル１１が変圧機の１次側、アルミニウム塊２７
・・・が２次側となり、２次側は短絡した１回巻のコイ
ルとなって短絡電流が流れ、これによって金属自体が加
熱されて溶融されることになる。溶融されて流動化した
アルミニウムには同時に超音波振動が与えられるため、
アルミニウムは空間部４の隅々まで充填され、さらに押
し湯５内のアルミニウムも溶融して空間部４に流れる。

また、アルミニウムの溶融によってガスが発生するが、
このガスは真空ポンプ８によってエア抜き孔６からガス
抜きされる。

一定時間後、つまり鋳型１の内部の被溶融金属塊が溶融
したのち、超音波発振機２３および高周波電源１２をＯ
ＦＦすると、溶融金属は凝固されて鋳物製品が得られる
。そこで、前記高周波コイル１１を上昇させて鋳型１か
ら引き上げ、油圧シリンダ１８によって可動支持体１７
を後退、っまり第１の支持台１４から離間する方向に移
動させると第１の型２と第２の型３とは分割面から開き
、同時にエアシリンダ２６が作動して突出しビン２５を
突出させて鋳物製品を鋳型１から突出す。

第６図および第７図はこの発明の他の実施例を示すもの
で、第６図は下部可動式で、第７図は上部可動式であり
、前記実施例においては鋳型１を高周波コイル１１によ
って囲繞するようにしたが、この実施例は、鋳型１を上
部型２８と下部型２９とに２分割し、上部型２８の上面
に偏平渦巻き状の高周波コイル３０を近接し、この高周
波コイル３０に電圧を印加して鋳型１の内部のアルミニ
ウム塊２７・・・を溶融するようにしたものである。つ
ぎに、第６図に基づいて説明するが、前述した一実施例
と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。第
６図において、３１は上部支持台で、３２は下部支持台
である。この上部支持台３１と下部支持台３２は複数本
のガイドロッド３３・・・によって連結されていて、こ
れら上部支持台３１と下部支持台３２との間には前記ガ
イドロッド３３・・・に案内されて上下動する可動支持
台３４が設けられている。そして、前記上部支持台３１
の下面には前記鋳’４２１を構成する上部型２８が固定
され、可動支持台３４の上面には下部型２９が固定され
ている。さらに、前記上部型２８の上面と対向する前記
上部支持台３１には開口部３５が設けられ、この開口部
３５には偏平渦巻き状の高周波コイル３０が上部型２８
に近接して設けられている。また、前記下部型２９の下
部には凹陥部３６が設けられ、この凹陥部３６には超音
波発振機２３と接続する超音波振動子２４が収納され、
この超音波振動子２４は下部型２９の底面に接触してい
る。

一方、前記下部支持台３２には油圧シリンダ３７が固定
され、このロッド３８は前記可動支持台３４に連結され
ている。そして、この油圧シリンダ３７によって可動支
持台３４を昇降し、下部型２９を上部型２８に対して型
締めおよび型開きできるようになっている。

つぎに、第７図について説明すると、４．１は上部支持
台で、４２は下部支持台である。この上部支持台４１と
下部支持台４２は複数本のガイドロッド４３・・・によ
って連結されていて、これら上部支持台４１と下部支持
台４２との間には前記ガイドロッド４３・・・に案内さ
れて上下動する可動支持台４４が設けられている。そし
て、前記下部支持台４２の上面には前記鋳型１を構成す
る下部型２９が固定され、可動支持台４４の下面には上
部型２８が固定されている。さらに、前記上部型２８の
上面と対向する前記可動支持台４４には開口部４５が設
けられ、この開口部４５には偏平渦巻き状の高周波コイ
ル３０が上部型２８に近接して設けられている。また、
前記下部型２９の下部には凹陥部４６が設けられ、この
凹陥部４６には超音波発振機２３と接続する超音波振動
子２４が収納され、この超音波振動子２４は下部型２９
の底面に接触している。さらに、前記可動支持台４４の
上部には支持ロッド４７・・・を介して可動板４８が固
定され、この可動板４８は前記上部支持台４１に固定し
て設けた油圧シリンダ４９のロッド５０に連結されてい
る。そして、この油圧シリンダ４つによって可動支持台
４４を昇降し、上部型２８を下部型２９に対して型締め
および型開きできるようになっている。

また、前記実施例においては、被溶融金属塊を加熱中に
超音波振動を与えるようにしたが、超音波振動に加えて
ダイカストと同様に溶融金属を押し込むようにしてもよ
い。

なお、前記実施例においては、鋳型１をセラミック材料
によって形成した場合について説明したが、これに限定
されず、金属材料、他の耐熱材料など適宜変更可能であ
る。また、被溶融金属塊のアルミニウムに限定されるも
のではなく、加熱手段も高周波に限定されず、低周波で
もよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、鋳型の空間部
に複数の被溶融金属塊を収納し、この鋳型の外部から誘
導加熱手段によって加熱溶融するとともに、超音波振動
を付与するようにしたから、従来のように溶解炉が不要
となり、設備が簡素化するとともに、ガス抜きも充分に
行なえ、ピンホールや巣のない安定した品質の鋳物製品
を得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｃ）はこの発明の第１の実施例を示す
鋳造順序を示す鋳型の縦断面図、第２図乃至第５図は同
じくダイカストマシンを示すもので、第２図は型締め時
の正面図、第３図はその平面図、第４図は型開き時の正
面図、第５図は第４図の外部を拡大した断面図、第６図
およびｍ７図はこの発明の他の実施例を示す一部断面し
た正面図である。１・・・鋳型、４・・・空間部、８・・・真空ポンプ、
２４・・・超音波振動子、２７・・・アルミニウム塊（
被溶融金属塊）。第３図第４図出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第５図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鋳型の空間部に複数の被溶融金属塊を収納し、こ
の鋳型の外部から前記被溶融金属塊を誘導加熱手段によ
って加熱溶融するとともに、超音波振動を付与し、さら
に、加熱溶融中に前記鋳型の空間部を真空吸引するよう
したことを特徴とする鋳造方法。
（２）鋳型は、セラミック型もしくは金型であることを
特徴とする請求項第１項記載の鋳造方法。