JPH03238156A - 減圧鋳造方法 - 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、減圧鋳造方法に係り、更に詳しくは、鋳型の
キャビティー内の空気を不活性ガスと置換し、溶湯を湯
口管を介してキャビティー内に充填する減圧鋳造方法に
関する。

〔従来技術〕

減圧を利用して鋳型内に注湯する減圧鋳造方法は、ノロ
や空気の巻き込みも少ないので比較的品質の優れた鋳造
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。しかし、空気との反応性に冨む溶湯、即
ち、アルミニウム合金、マグネシウム合金を溶湯として
いる場合においては、鋳型キャビティー内に注湯される
と、空気中の酸素と反応して酸化する。その結果、品質
に優れた鋳造品を得ることができなかった。

そこでこれに対応するため、５Ｆ６（六沸化イオウ）等
の不活性ガスにより溶湯の酸化を防止することが行われ
ている。

この不活性ガスの吹き込みは次のようにして行われてい
る。

先ず、下端部が溶湯に達しない湯口管と溶湯との間に湯
口管の下端部を囲む密閉室を形威し、その密閉室内に不
活性ガスを供給することにより、密閉室内の溶湯表面の
酸化を防止し、鋳型キャビティー内へ酸化していない溶
湯を注湯できるようにした鋳造方法が考えられている。

（特開平１−１０４４５７号公報参照） また、他の方法としては、上型と下型との間でその上下
型とともに鋳型キャビティーを形成するとともに最終型
締めされる横型の見切面に、溶湯酸化防止用のガス、即
ち、不活性ガスをキャビティー内に吹き出す吹出口を形
威し、その吹出口から不活性ガスをキャビティーに供給
することにより、注湯時の酸化を防止できるようにした
鋳造方法が考えられている。（特開昭６３−２７３５６
０号公報参照） 〔発明が解決しようとする課題〕 現在、従来以上に酸化物の少ない高品質な鋳造品の開発
が望まれている。

しかしながら、従来の各号公報に開示された鋳造方法に
おいては、以下の問題が有り、従来以上に高品質な鋳造
品を得ることができなかった。

先ず、特開平１１０４４５７号公報に開示された鋳造方
法では、密閉室内の溶湯表面に不活性ガスを供給するこ
とにより、溶湯表面を不活性ガスで覆い、溶湯表面の酸
化を防止しているが、溶湯が湯口管を介して鋳型のキャ
ビティー内に充填される過程において鋳型キャビティー
内及び湯口管の通路内の空気と反応して酸化することが
あった。即ち、キャビティー内に溶湯を充填する過程に
おいて、溶湯表面を不活性ガスで確実に覆っておくこと
ができず、溶湯の酸化を確実に防止することができなか
ったのである。その結果、得られた鋳造品においては、
酸化物が混入したものとなり、高品質化を図ることがで
きなかった。

また、特開昭６３−２７３５６０号公報に開示された鋳
造方法では、最終型締めされる横型の見切面に設けられ
た吹出口から不活性ガスをキャビティー内に吹き出し、
鋳型キャビティー内の空気を不活性ガスと置換するもの
であるため、横型間の隙間からの空気の浸入或いは不活
性ガスの漏れを防止できず、鋳型キャビティー内の空気
を完全に不活性ガスと置換することはできなかったので
ある。そのため、溶湯が湯口管を介して鋳型キャビティ
ー内に充填される過程において鋳型キャビティー内の空
気と反応して酸化することがあった。

その結果、得られた鋳造品においては、酸化物が混入し
たものとなり、高品質化を図ることができなかった。

本発明は、上記従来の種々の問題点に鑑みてなされたも
ので、その課題とするところは、鋳型のキャビティー内
及び湯口管の通路内の空気を完全に不活性ガスと置換し
、酸化物の少ない高品質な鋳造品を得るための減圧鋳造
方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するための本発明の減圧鋳造方法は、
鋳型のキャビティー内の空気を不活性ガスと置換し、溶
湯を湯口管を介してキャビティー内に充填する減圧鋳造
方法であって、 鋳型の減圧によって湯口管を介して不活性ガスを吸引し
、鋳型のキャビティー内及び湯口管通路内の空気を不活
性ガスと置換した後、減圧によって溶湯を鋳型のキャビ
ティー内に充填することを特徴とする。

〔作用〕

上述した本発明の減圧鋳造方法においては、鋳型の減圧
によって湯口管を介して不活性ガスを吸引することがで
きるため、鋳型のキャビティー内及び湯口管通路内の空
気を完全に不活性ガスと置換することができる。尚、不
活性ガスを吸引するための減圧は、溶湯を鋳型に充填す
るための減圧手段を用いても良いが、その減圧手段とは
別な不活性ガスの吸引、充填のための減圧手段を用いて
も良い。

その後、鋳型を減圧し、湯口管を介して溶湯を鋳型のキ
ャビティー内に充填する。

したがって、本発明は、溶湯が湯口管を介して鋳型キャ
ビティー内に充填される過程において、溶湯の酸化が極
力抑制されることになり、高品質な鋳造品を得ることが
できる。

〔実施例〕

以下、添付図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の第１実施例において鋳型の減圧によ
り湯口管の下方開口端部分から不活性ガスを鋳型のキャ
ビティー内に吸引している状態を示す減圧鋳造装置の断
面図である。

第２図は、第１図に続いて、溶湯を吸引して充填してい
る状態を示す減圧鋳造装置の断面図である。

第３図は、本発明の第２実施例において鋳型の減圧によ
り湯口管の下方開口端部分に設けられたガスチャンバー
から不活性ガスを鋳型のキャビティー内に吸引している
状態を示す減圧鋳造装置の断面図である。

第４図は、第３図に続いて、溶湯を吸引して充填してい
る状態を示す減圧鋳造装置の断面図である。

（第１実施例） 第１図及び第２図に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図において、１はキャビティー８を有する砂型によ
る鋳型である。尚、鋳型１は、この実施例では砂型とし
たが、金型であっても良い、２は密閉チャンバーであり
、湯口以外の鋳型１を密閉する。そして、密閉チャンバ
ー２は、上下に動けるように駆動手段（図示せず）と連
結されている。

３は減圧装置、４は湯口管、５はマグネシウム合金の溶
湯６を鋳込に最適な温度に保持する溶湯保持容器である
。７は湯口管４の下方開口端部分からＳＦ６の不活性ガ
スを吹き込むための吹込管である。

以下、本実施例の方法を説明する。

第１図において、先ず、減圧装置３を作動させて密閉チ
ャンバー２内を減圧する。密閉チャンバー２内の減圧に
より、鋳型１のキャビティー８内及び湯口管４内は、鋳
型１の見切りもしくは鋳型１を介して減圧される。そし
て、密閉チャンバー２内の減圧と同時に、湯口管４の下
方開口端部分に配置された吹込管７から湯口管４内に向
けて不活性ガスを吹き込むようにする。すると、吹込ノ
ズル７から吹き込まれる不活性ガスは、密閉チャンバー
２内の減圧力により、鋳型１のキャビティー８内及び湯
口管４内に吸引される。その結果、鋳型１のキャビティ
ー８内及び湯口管４内の空気が完全に不活性ガスと置換
されることになる。その後、減圧装置３の作動を解除し
、不活性ガスの吹込管７を後退させる。次に、第２図の
ように、図示していない駆動手段により、密閉チャンバ
ー８は湯口管４の下部を溶湯保持炉６のマグネシウム合
金の溶湯５に浸漬する位置まで下降される。

その状態で減圧装置３を作動させ、密閉チャンバー２を
減圧することによって鋳型１のキャビティー８内及び湯
口管４内を減圧すると、溶湯保持炉５内のマグネシウム
合金溶湯６が湯口管４内を静かに上昇する。マグネシウ
ム合、金溶湯６は不活性ガスが充満された湯口管４内及
び鋳型ｌのキャビティー８内を上昇することになるため
、酸化されることなく鋳型１のキャビティー８内に充填
される。その後、鋳型１のキャビティー８内のマグネシ
ウム台金溶湯６の凝固後、図示しない駆動手段により密
閉チャンバー２を上昇させ、鋳型１から鋳造品を取り出
すことにより、鋳造工程が完了する。

上記したような減圧鋳造方法により鋳造したところ、溶
湯の酸化が極力抑制され、高品質な鋳造品を得ることが
できた。

尚、本実施例で用いられた不活性ガスは、ＳＦもの不活
性ガスであったが、特に限定されることはなく、溶湯の
酸化を防止できるものであれば良く、窒素ガスやアルゴ
ンガスであっても良い。

（第２実施例） 第３図及び第４図に基づいて本発明の詳細な説明する。

第３図において、本実施例では、湯口管４の下方開口端
部分に不活性ガス落下防止のためのガスチャンバー９を
設けたものである。１０は、ガスチャンバー９に形成さ
れた孔であり、不活性ガスの吹込孔及び溶湯を鋳型１の
キャビティー８内に充填するための孔として形成されて
いる。他の構成は第１実施例と同じである。

以下、本実施例の方法を説明する。

第３図において、先ず、減圧装置３を作動させて密閉チ
ャンバー２内を減圧する。密閉チャンバー２内の減圧に
より、鋳型ｌのキャビティー８内及び湯口管４内は、鋳
型１の見切りもしくは鋳型０ １を介して減圧される。そして、密閉チャンバー２内の
減圧と同時に、湯口管４の下方開口端部分に配置された
ガスチャンバー９内に吹込管７から不活性ガスを吹き込
むようにする。すると、吹込管７から吹き込まれる不活
性ガスは、密閉チャンバー２内の減圧力により、鋳型１
のキャビティー８内及び湯口管４内に吸引される。その
結果、鋳型１のキャビティー８内、湯口管４内及びガス
チャンバー９内の空気が完全に不活性ガスと置換される
ことになる。特に、空気より比重の重いＳＦ６、Ｎ２の
不活性ガスを用いる場合、ガスチャンバー９の底部に不
活性ガスが滞留することとなり、その滞留した不活性ガ
スのみが吸引されることになるため、各減圧空間内の空
気を完全に不活性ガスと置換することができる。

その後、減圧装置３の作動を解除し、不活性ガスの吹込
管７を後退させる。

次に、第４図のように、図示していない駆動手段により
、密閉チャンバー８は湯口管４に設けられたガスチャン
バー９を溶湯保持炉６のマグネシウム合金の溶湯５に完
全に浸漬する位置まで下降される。その状態で減圧装Ｗ
３を作動させ、密閉チャンバー２を減圧することによっ
て鋳型１のキャビティー８内、湯口管４内及びガスチャ
ンバー９内を減圧すると、溶湯保持炉５内のマグネシウ
ム合金溶湯６が湯口管４内を静かに上昇する。マグネシ
ウム合金溶湯６は不活性ガスが充満された湯口管４内及
び鋳型１のキャビティー８内を上昇することになるため
、酸化されることなく鋳型１のキャビティー８内に充填
される。尚、ガスチャンバー９を用いることによれば、
ガスチャンバー９に形成された孔１０が溶湯保持炉５の
底部と対向してないないため、底部に沈んでいる不純物
を巻き込むことがなく、清浄な溶湯のみをキャビティー
８内に充填することができる。

その後、鋳型１のキャビティー８内のマグネシウム合金
溶湯６の凝固後、図示しない駆動手段により密閉チャン
バー２を上昇させ、鋳型１から鋳造品を取り出すことに
より、鋳造工程が完了する。

上記したような減圧鋳造方法により鋳造したと１ ２ ころ、不純物の巻き込みがなく、溶湯の酸化が極力抑制
されたことにより、高品質な鋳造品を得ることができた
。

以上に於いては本発明の特定の実施例を説明したが、本
発明はこれらの実施例に限定されることなく、本発明の
範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者
にとって明らかであろう。

〔発明の効果〕

本発明によれば、溶湯の充填される空間の空気を完全に
不活性ガスと置換した後、鋳造することができるため、
溶湯の酸化が極力抑制され、高品質な鋳造品を得ること
ができるという優れた効果を有している。

更に、本発明ムこよれば、溶湯の充填される空間に単に
不活性ガスを吹き込む方法と違い、溶湯の充填される空
間を減圧し、空間内の空気を不活性ガスと置換する方法
であるため、置換された不活性ガスの濃度を一定に保つ
ことができ、溶湯の酸化を極力抑制することができると
いう効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例において鋳型の減圧によ
り湯口管の下方開口端部分から不活性ガスを鋳型のキャ
ビティー内に吸引している状態を示す減圧鋳造装置の断
面図である。 第２図は、第１図に続いて、溶湯を吸引して充填してい
る状態を示す減圧鋳造装置の断面図である。 第３図は、本発明の第２実施例において鋳型の減圧によ
り湯口管の下方開口端部分に設けられたガスチャンバー
から不活性ガスを鋳型のキャビティー内に吸引している
状態を示す減圧鋳造装置の断面図である。 第４図は、第３図に続いて、溶湯を吸引して充填してい
る状態を示す減圧鋳造装置の断面図である。 １−・−・−・鋳型 ２−−−−−−・・密閉チャンバー ３Ｍ座装置 ４−−−−−−−−一湯口管 ３ ４ ５ 溶湯保持炉 溶湯 吹込管 キャビティー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　鋳型のキャビティー内の空気を不活性ガスと置換し、
   溶湯を湯口管を介してキャビティー内に充填する減圧鋳
   造方法であって、 鋳型の減圧によって湯口管を介して不活性ガスを吸引し
   、鋳型のキャビティー内及び湯口管通路内の空気を不活
   性ガスと置換した後、減圧によって溶湯を鋳型のキャビ
   ティー内に充填することを特徴とする減圧鋳造方法。