JPH0466244A - 溶湯濾過フィルタを用いる鋳造法および鋳造用溶湯濾過フィルタ - 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］ 溶湯濾過用のセラミックフオームフィルタを使用する鋳
造法、および鋳造用溶湯濾過フィルタに関する。

［従来の技術］ 鋳造用溶湯濾過フィルタとしては、従来から、第４図、
第７図に示すごとき多孔質のセラミックフオームフィル
タｌが用いられている。

鋳造のための溶湯には、溶湯スラグ、接種剤よりの反応
生成物、金属酸化物、鋳型砂の浸食生成物９球状化処理
に伴う移動鋳物鍋の残漬等により各種の介在物が派生し
、鋳造欠陥の要因になフている。

前述の鋳造欠陥対策として、第４図、第７図に示すごと
き鋳造溶湯濾適用の多孔質セラミックフオームよりなる
フィルタが従来から使用されている。前記介在物は溶湯
より低比重である。

従フて、例えば、ダクタイル鋳鉄を生産する装置として
は、第５図に示すごとく、湯口４から鋳造物用砂型１０
に至る湯道系に、長い湯道６、温習り、上下交差湯道（
図示せず）、湯口底５等を組合せた湯道方案を利用し、
低比重の介在物を鋳造物用砂型１０へ向う途中で出来る
だけ溶湯から、浮上９分離排除しようとする手段が採用
されている。

更には、ダクタイル鋳鉄の溶湯性状としては、鋳造物と
される際の収縮率が大きいため、鋳造物の形状、大きさ
によっては、前記湯道方案と共に、溶湯の圧力による押
湯効果をねらった方式を兼ね備えた方案を採用して鋳造
物用砂型１０への湯廻りを良くして凝固時の収縮による
欠陥の発生を抑止する手段がはかられている。

すなわち、−船釣には湯道の途中に、第５図に示すごと
き、開放された押湯ロアを有する側面開放押湯方案によ
って鋳型を造型する。

造型は次のごとくして行われる。

まず、湯口底５、押湯底８、堰９、鋳造物用砂型１０等
の形を保持している下型板（図示せず）を上下を逆に置
いて下枠１３を乗せ、鋳物砂を入れてつき固め、再び上
下を逆にして下型板を抜き去って下型２を造型する。

上型３についても、下型２と同様に湯口４、湯道６、押
湯ロア等の形を保持している上型板（図示せず）に上枠
１４を乗せ、鋳物砂を入れてつき固め、次いで上型板を
抜き去って上型３を造型する。その後に前記上型３と下
型２と中子型１１とを組合せて第５図に示すごとき鋳造
型を作る。前記中子型１１は鋳造物製品に鋳抜穴を作る
ための型である。

前述の鋳造型で介在物の溶湯よりの分離と押湯効果の促
進とがはかられていた。前述の介在物の更に完全な分離
をはかるためには、前述の鋳造型を組合せて作る際に、
図示のごとく、湯口４と湯口底５との間にセラミックフ
オームフィルタ１を保持させていた。

セラミックフオームフィルタ１とは、第４図。

第７図に示すごとくフオーム状のセラミック粒子の間に
細い空間が網目状に分布形成され、この空間中を溶湯が
流通し、介在物が阻止される形状のものであり、鋳造物
完成迄その位置を移動することはない。

［発明が解決しようとする課題］ ところがダクタイル鋳鉄等の溶湯の性状によっては、溶
液が前記セラミックフオームフィルタ１を通過する際に
、流量、流速が減少するため、その後の押湯ロアのヘッ
ドが上昇し難く、そのため押湯ロアによる押湯効果を充
分に発揮することが出来ず、溶湯が凝固する際の収縮率
が高いため、鋳造物用砂型１０の堰９付近の部分に多量
の鋳造欠陥（所謂ザク巣）が発生し易い問題点があった
。

前述の押湯効果不足を補うため、第６図に示すごとく、
上型３の上に更に増枠部分１２を形成し、溶湯量を増大
することにより、湯口４のヘッド上昇と共に押湯ロアの
ヘッドの上昇をもたらし、押湯ロアによる鋳造物用砂型
１０への押湯加圧効果の上昇を期したものが案出された
が、溶湯量を増大した分だけスクラップ率が増大し無駄
な損失を発生するので好ましくなく、また、押湯部を大
にすることによる鋳造後の破砕困難を招く欠点もあり、
押湯部容積と製品部容積とのバランスによっては、すな
わち押湯部の容積が小に過ぎる場合には必ずしも鋳造欠
陥を排除するという押湯効果を得られないこともあると
いう問題点があった。

従来の前述の問題点を解決することが課題となっていた
。

［課題を解決するための手段］ 本発明は前述の課題を解決するために案出されたもので
ある。すなわち、押湯口が押湯底に略鉛直方向に開口さ
れている湯道を介して鋳造物用砂型に連通されている上
面開放押湯方案の鋳造型を用い、前記湯道の鉛直開口部
に前記押湯口径より小径の溶湯濾適用の多孔質のセラミ
ックフィルタを取付け、該セラミックフィルタにはその
周縁部の鋳物砂壁と当接する部分に可燃性有機薄膜を巻
装した溶湯濾過フィルタを用いて注湯する鋳造法により
、前述の課題を解決したものである。

また多孔質のセラミックフィルタの周縁部の鋳物砂壁と
当接する部分に可燃性有機薄膜が巻装されている鋳造用
溶湯濾過フィルタを用いた鋳造型により前述の課題を解
決したものである。

〔作用〕

本発明は、押湯圧をより効果的に発揮させるために鋳型
を上面開放押湯方案とし、押湯底に設けられたセラミッ
クフオームフィルタにより溶湯中の介在物を除却すると
共に、介在物除却後所定の時間の経通と共に、前記フィ
ルタの周縁部に巻装した可燃性有機薄膜の燃焼炭化によ
り、セラミックフオームフィルタの周縁部と当接する鋳
物砂壁との間に、セラミックフオームフィルタを浮上せ
しめ得る所定の間隙を生ぜしめ、溶湯の鋳造物用砂型へ
の満杯後、溶湯との比重差により、セラミックフオーム
フィルタを鋳物砂壁から離れて浮上せしめ、フィルタ浮
上後は押湯圧を直接鋳造物用砂型内に印加せしめ、押湯
加圧の効果を減することなく欠陥のない鋳造物を得るも
のである。

［実施例］ 以下、本発明の構成を第１図〜第３図に示す実施例によ
り説明する。

第１図に示すごとく、セラミックフオームフィルタ１に
可燃性有機薄膜１５を巻装した薄膜巻装セラミックフィ
ルタ２１を用いる。

鋳造型としては、第２図に示すごとく、押湯口２７が、
押湯底１６に略鉛直方向に開口されている湯道６を介し
て鋳造物用砂型１０に連通されてなる上面開放押湯方案
の鋳造型を用いる。

前記湯道６の鉛直開口部１７に前記押湯口２７の口径よ
り小径の溶湯濾通用の多孔質の薄膜巻装セラミックフィ
ルタ２１を取り付け、該セラミックフィルタ２１の可燃
性有機薄膜１５の巻装された周縁部１８と鋳造型の鋳造
砂壁１９とを当接せしめて前記セラミックフィルタ２１
を固定する。

前記セラミックフィルタ２１を固定後注湯する。セラミ
ックフオームフィルタ１は、１０ＷＩＩｌｘｌｏｍｍｘ
４０ｍ■の長方形状のものである。

該セラミックフオームフィルタ１に巻装する可燃性有機
薄膜として厚み０．０８５ａ＋ｍ　、重量０．２０ｇの
土質紙を用い、これを粘着テープで周縁部１８に固着せ
しめ薄膜巻装セラミックフィルタ２１としたものを用い
た。

可燃性有機薄膜としては前述の紙のみでなく溶湯により
燃焼、炭化され、セラミックフオームフィルタと鋳物砂
の間に適正な間隙を生じ、かつ塩素ガス等を生ずること
のないポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチック
フィルムを用いてもよい。

また紙としてもアート紙、コート紙等の塗工加工したも
のは、異物を生ずる恐れがあり、好ましいものではない
が、通常の上質、中質、下級のいずれの紙でも適当な厚
みのものであれば使用可能である。

押湯口２７としては上面開放で、薄膜巻装セラミックフ
ィルタ２１が浮上し易いよう、押湯底１６より上面の口
径が大であるものが望ましい、鋳造型の造型は、前述の
従来例と同様の工法により行うが、本実施例では湯道６
の鋳造物用砂型１０への直上出口に堰２０を設は溶湯の
鋳造物用砂型１０への流入の速度の過大化、不均一化を
防止している。

次に薄膜巻装セラミックフィルタ２１の作用につき説明
する。

注湯後所定の時間の間は薄膜巻装セラミックフィルタ２
１は、鋳造原料の溶解の際に発生する前述の介在物を除
去する。溶湯の鋳造物用砂型１０への流入中は前記フィ
ルタ２１はその取付位置に固着されている。

従来のセラミックフオームフィルタ１では、その表面に
凹凸があり、鋳物砂型１９との噛み合いを生じているた
め、注湯後も浮上しない。

セラミックフオームフィルタを介して注湯し介在物除去
後、該フィルタを浮上させて押湯圧効果を得るために、
まず、上面開放押湯方案を採用した。

鋳造型に固定したセラミックフオームフィルタを浮上さ
せるため鋳物砂型１９との間に所定の間隙を生じ得るよ
うに可燃性有機薄膜１５をフィルタの周縁部に巻装した
。

前述のごとく、鋳造型として上面開放押湯方案にて造型
し、薄膜巻装セラミックフィルタ２１を前記鋳造型に巻
装し、押湯口２７の直上から溶湯を注湯すると、溶湯中
の介在物が前記フィルタ２１に捕捉され、この間可燃性
有機薄膜１５が燃焼し、カーボン状となり、鋳物砂とセ
ラミックフオームフィルタとの間隙の＆Ｉ衝剤となる。

前記フィルタは、注湯中は、可燃性有機薄膜が燃焼して
前記間隙を生ぜしめても、鋳造物用砂型中に流入する溶
湯の注湯圧により、その位置に押付けられているが、注
湯終了後前記鋳造物用砂型に溶湯が満杯となると、溶湯
とセラミックフオームフィルタとの比重差により、鋳型
が上面開放押湯方案とされでいるので、前記フィルタが
浮上する。従って注湯中はフィルタにより介在物が除去
され、注湯終了後はフィルタの浮上による押湯加圧の鋳
造物用砂型内に存在する溶湯への直接の印加作用が行わ
れ、凝固収縮による巣の発生を防止する。

第２請求項に記載される構成の鋳造用溶湯濾過フィルタ
は、前述のごとく、第１請求項に記載される鋳造法に専
ら用いられるものであり、前記フィルタを用いることに
よって始めて、前述の鋳造法の独自の効果を奥するもの
である。

なお、可燃性有機薄膜の燃焼後に生ずるカーボンは、軽
いため、浮上するフィルタと共に押湯溶湯中を浮上する
ため、鋳造物には影響しない。

［発明の効果］ 前述のごとく、本発明は、上面開放押湯方案の鋳造型と
され、多孔質のセラミックフィルタの周縁部に可燃性有
機薄膜を巻装した特殊のフィルタを、該鋳造型に巻装し
注湯を行い、介在物の除去を行うと同時に、前記可燃性
有機薄膜を燃焼せしめ、鋳物壁と前記フィルタとの間に
間隙を生ぜしめ、溶湯と前記フィルタとの比重差により
、注湯終了後始めて該フィルタを浮上させることを実現
したため、介在物が除去され、かつ押湯の加圧効果が充
分に発揮され、鋳造欠陥のない鋳造物を得ることが可能
となったという効果を奏する。

前述の効果は可燃性有機薄膜を巻装した多孔質のセラミ
ックフィルタにより始めて実現し得たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、薄膜巻装セラミックフィルタの実施例を示す
斜視図、第２図は本発明の鋳造法の鋳型の実施例を示す
断面図、第３図は、同上フィルタ装着部分拡大断面図、
第４図は、セラミックフオームフィルタの従来例斜視図
、第５図は、従来の側面開放押湯方案例の断面図、第６
図は、第５図の従来例に増枠を施した断面図、第７図は
、第４図に示すセラミックフオームフィルタの部分拡大
断面図である。 １：セラミックフオームフィルタ、４：湯口、６：湯道
、１５＝可燃性有機薄膜、１６：押湯底、１７：鉛直開
口部、１８二周縁部、１９：鋳物砂壁、２１：薄膜巻装
セラミックフィルタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）押湯口が押湯底に略鉛直方向に開口されている湯
   道を介して鋳造物用砂型に連通されている上面開放押湯
   方案の鋳造型を用い、前記湯道の鉛直開口部に前記押湯
   口径より小径の溶湯濾過用の多孔質のセラミックフィル
   タを取付け、該セラミックフィルタにはその周縁部の鋳
   物砂壁と当接する部分に可燃性有機薄膜を巻装したもの
   を用いて注湯することを特徴とする溶湯濾過フィルタを
   用いる鋳造法。
2. （２）多孔質のセラミックフィルタの周縁部の鋳物砂壁
   と当接する部分に可燃性有機薄膜が巻装されていること
   を特徴とする鋳造用溶湯濾過フィルタ。