JPH049624B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、吸引鋳造方法及びその装置に関す
る。

〔従来技術〕

吸引鋳造方法は、通気性を有する鋳型をチヤン
バ内で減圧気密状態にし、該鋳型からチヤンバ外
部に突出された湯口部を溶湯炉の溶湯中に進入さ
せて当該鋳型のキヤビテイ内に溶湯を吸引して所
定の鋳造を行なうものである。尚、前記湯口部に
は鋳型造形時に該鋳型と一体的に造型したものあ
るいは鋳型とは別に湯口部を成形し、該鋳型に取
り付けたものがある。この吸引鋳造方法は、鋳型
のキヤビテイへの溶湯の充填がスムーズであるこ
とから、鋳物の薄肉部にも充分に溶湯が充填され
るので自動化に適した鋳造法である。

この吸引鋳造方法は、概ね次のような工程より
成り立つている。

少なくとも二以上に分割できる気密チヤンバ
の底部の湯口用開口部に鋳型の湯口部を挿入し
て該鋳型を気密チヤンバの中にセツトする工程
（以下、鋳型セツト工程と言う。）。

気密チヤンバを気密状態に組み立てて、更に
該気密チヤンバの湯口用開口部と鋳型の湯口部
との間をシールして鋳型を湯口部を除いて気密
状態にする工程（以下、気密化工程と言う。）。

溶湯炉上部に鋳型のキヤビテイを減圧気密状
態とした鋳型を配置し、該鋳型から垂下されて
チヤンバ外部に突出された湯口部を溶湯中に進
入させて溶湯を鋳型のキヤビテイ内に吸引して
所定の鋳型成形を行なう工程（以下、鋳造工程
と言う。）。

鋳造後、鋳型を気密チヤンバから取り出し、
次工程位置まで該鋳型を搬送させるという工程
（以下、鋳型取出し工程と言う。） しかしながら、上記従来の鋳造方法は、以下の
ような問題点があつた。

(1) 鋳型セツト工程において、比較的強度の低
い、例えば生砂型のような鋳型等では鋳型を直
接つかむと、該鋳型が破損することがあつた。
また、外形寸法の一定しない、すなわち外形が
一様な単純形状でない例えばセラミツクシエル
鋳型のような鋳型等では、該鋳型の外形から湯
口部の位置を正確に割り出すことが困難なた
め、鋳型を直接つかんでその湯口部を気密チヤ
ンバ底部の湯口用開口部に挿入することは容易
ではなかつた。従つて、鋳型セツト工程を自動
化する上において当該鋳型の外形形状により制
限を受ける問題があつた。

(2) 気密チヤンバの湯口用開口部と鋳型の湯口部
との間のシールとして、従来は接着剤を用いて
いた。しかしながら、気密チヤンバの湯口用開
口部と鋳型の湯口部との間のシール部分は、鋳
造工程において溶湯炉の溶湯上に配置されるこ
とから該溶湯からの放熱と鋳込まれた溶湯から
の放熱により加熱されるため、シール部材とし
て用いる接着剤の耐熱性からおのずとその適用
温度には限界があり、例えば鉄系合金のような
高温の溶湯ではシールすることが不可能とな
り、吸引鋳造できる材質には制限があつた。ま
た、接着剤によるシールの場合、接着剤の塗布
後、該接着剤を乾燥しなければならず、従つて
生産性に問題があつた。更にまた、鋳造後に鋳
型を気密チヤンバより取出す際に、固化した接
着剤によりその取出しが困難である上に、鋳型
を気密チヤンバより取出した後にも気密チヤン
バの湯口用開口部に固化した接着剤が付着して
おり、新しい鋳型をセツトする前に付着してい
る接着剤を完全に取り除かなければならないと
いう問題があつた。

(3) 鋳型取出し工程において、鋳造直後に高温の
鋳型を直接つかむことは困難であり、そのため
冷却するまで長時間放置しなければならず生産
性が悪かつた。また、鋳造後崩壊しやすい鋳型
たとえば砂型あるいはセラミツクシエル鋳型の
ような鋳型は、気密チヤンバ内で壊れてしま
い、該鋳型を気密チヤンバより取出すこと自体
が不可能であつたり、たとえ鋳型が気密チヤン
バ内で壊れていなくとも鋳型取出し工程途中に
鋳型が崩壊するという問題があつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、比較的強度の低い鋳型では鋳型セツ
ト工程において該鋳型を破損する恐れがあるとい
う問題点、鋳型の外形が一様な単純形状でない場
合には気密チヤンバ内へのセツトが容易でないた
め自動化しにくいという問題点、接着剤によるシ
ールでは耐熱性の点から、その適用温度に限界が
あり吸引鋳造できる材質に制限があるという問題
点、塗布した接着剤の固化時間が必用であること
から、あるいは固化した接着剤により鋳造後の鋳
型の取出しが困難であつたり、鋳型取出し後に付
着残存している固化状態の接着剤を取り除かなけ
ればならないこと等に起因する生産性が悪いとい
う問題点、鋳造直後に高温の鋳型を直接つかめな
いため冷却するまで長時間の放置が必要であると
いう問題点、更に、鋳型セツト時と同様、鋳造後
の鋳型取出し時に強度の低い鋳型は崩壊しやすい
という問題点を解決せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、通気性を有する鋳型の湯口部をトレ
イの湯口用開口部に挿入して前記鋳型を該トレイ
に載せ、該トレイを移送手段により気密チヤンバ
に移送し、該気密チヤンバの開口部より外部に前
記鋳型の前記湯口部を突出させると共に溶湯炉の
溶湯中に進入させ、前記気密チヤンバ内を減圧し
て前記鋳型のキヤビテイ内に溶湯を吸引して鋳造
する吸引鋳造方法において、遅くとも前記トレイ
を前記気密チヤンバ上へ載置するときに、前記ト
レイの湯口用開口部と前記鋳型の湯口部との間
を、セラミツクフアイバーの耐火性繊維材からな
り、中央に前記湯口部の外径より小径の孔を有す
る、可撓性あると共に弾性ある耐熱性シール部材
によりシールすると共に該耐熱性シール部材で、
前記気密チヤンバの開口部近傍をシールすること
を特徴とする吸引鋳造方法およびその装置によ
り、前記鋳型をトレイに載せ、該トレイを移送手
段によりチヤンバ内に移送あるいはチヤンバ内か
ら取り出すようにして鋳型を直接つかまないと共
に耐熱性シール部材の使用により、接着剤の塗布
を不要とし、合わせてトレイおよびチヤンバの開
口部が一致する１個所でシールすること等によ
り、吸引鋳造工程の生産性を向上可能としたもの
である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面の実施例に基いて詳細に説
明する。第１図は本発明に係る吸引鋳造装置の吸
引開始前を示す断面図である。図において、１は
箱形状の気密チヤンバで、該気密チヤンバ１は上
部チヤンバ２と下部チヤンバ３とに分割可能に形
成されている。両チヤンバ２，３の接触面にはシ
ール部材４が介装されている。上部チヤンバ２の
上面には空気抜き孔５が形成され、該空気抜き孔
５は真空ポンプよりなる減圧装置（図示せず）に
連通されている。また、下部チヤンバ３の下面に
は開口部６が形成されている。

７は鋳型で、該鋳型７は通気性を有するセラミ
ツクシエルモールド鋳型よりなり、複数の鋳造成
形部８，８，…と略円筒形状の湯口部９とから構
成され、内部にキヤビテイ１０を有する。尚、湯
口部９は図の実施例の如く鋳造成形部８，８，…
と一体成形されたものでなくともよく、別体に形
成して取り付けたものでもよい。該鋳型７は皿形
状のトレイ１１に最下段の鋳造成形部８の下面が
接触した状態で載せられている。該トレイ１１の
中央部には湯口用開口部１２が設けられ、鋳型７
の湯口部９が当該湯口用開口部１２に挿入されて
いる。すなわち、鋳型７はトレイ１１に載せられ
た状態で、その湯口部９を下部チヤンバ３の開口
部６より外部に突出させている。該開口部６と前
記湯口部９との間には耐熱シール部材１３が介装
されているが、該耐熱シール部材１３は、セラミ
ツクフアイバー等の可撓的弾性を有する耐火性繊
維材を素材とし、中央に前記湯口部９の外径より
小径の孔を有する円板形状に形成されている。該
耐熱シール部材１３は、上下よりトレイ１１及び
下部チヤンバ３により挾持され、中央の孔に鋳型
７の湯口部９が圧入されている。湯口部９の先端
（図の実施例では下端）は溶湯炉１４の溶湯１５
中に進入している。１６は移送手段で、該移送手
段１６は駆動部（図示せず）とベルト１７，１７
とフツク１８，１８とから形成され、前記トレイ
１１を気密チヤンバ１内に移送あるいは気密チヤ
ンバ１から取り出す際に使用されるものである。

次に、第２図乃至第６図に基いて吸引鋳造方法
を説明する。まず、第２図に示した如く、シール
セツト台１９に耐熱シール部材１３を載せる。該
シールセツト台１９には前記下部チヤンバ３の開
口部６と略同径の孔２０が穿設されている。次
に、鋳型７をトレイ１１にその湯口部９を湯口用
開口部１２に挿入した状態で載せ、この状態のト
レイ１１を移送手段１６により吊り上げて前記シ
ールセツト台１９上に移送し、湯口部９を耐熱シ
ール部材１３の孔に対向させて当該トレイ１１を
下降させる。これにより湯口部９が耐熱シール部
材１３の孔に圧入される（第３図）。そして、再
び移送手段１６によりトレイ１１を持ち上げる
と、耐熱シール部材１３はトレイ１１の下面及び
湯口部９に圧接されて一体となり当該トレイ１１
と共に持ち上げられる。そして、第４図に示した
如く、上部チヤンバ２を下部チヤンバ３から分割
した状態の気密チヤンバ１内に移送し、湯口部９
を開口部６に対向させてトレイ１１を下降させ
る。２１，２１は載置台を示す。これにより、湯
口部９が外部に突出すると共に耐熱シール部材１
３の下面が下部チヤンバ３の底部上面に圧接さ
れ、湯口部９と開口部６との間がシールされる。
次に移送手段１６のフツク１８をトレイ１１より
外し、上部チヤンバ２を下部チヤンバ３に組み付
けて気密チヤンバ１を組み立てる。この状態で気
密チヤンバ１を溶湯炉１４上部に図示しない搬送
装置により移送し、湯口部９を溶湯１５中に進入
させる。そして、真空ポンプを作動させて気密チ
ヤンバ１内を減圧させ、これにより鋳型７のキヤ
ビテイ１０も減圧し、溶湯１５を該キヤビテイ１
０に吸引する。この状態で所定時間経過後、気密
チヤンバ１を上昇させて湯口部９を溶湯１５より
離し、気密チヤンバ１内を大気圧にもどす。この
とき、鋳型７のキヤビテイ１０の未凝固の溶湯は
溶湯炉１４にもどる。そして、気密チヤンバ１を
再び載置台２１，２１の上に載せ、上部チヤンバ
２を外し、第６図に示した如く、移送手段１６に
よりトレイ１１を持ち上げて該トレイ１１と共に
鋳型７を下部チヤンバ３内より取り出す。

第７図及び第８図は本発明に係る吸引鋳造方法
の他実施例を示す断面図である。前記実施例と大
略は同様なので相違点のみ説明する。本実施例は
前記実施例のシールセツト台１９を使用しない方
法であり、第７図に示した如く、耐熱シール部材
１３を下部チヤンバ３の開口部６の上面に載せ
る。次に第８図に示した如く鋳型７を載せたトレ
イ１１を移送手段１６により鋳型７の湯口部９が
耐熱シール部材１３の孔に入るようにして当該ト
レイ１１を下降させる。この後の手順は前記実施
例と同様である。（第５図、第６図）。

〔発明の効果〕

本発明に係る方法及び装置によれば、鋳型をト
レイに載せて該トレイを移送手段により気密チヤ
ンバ内に移送するようにしたので、従来のように
鋳型を直接つかむことが無く、従つて、比較的強
度の低い鋳型でも鋳型セツト工程において該鋳型
を破損する恐れが少なく、鋳型の外形が一様な単
純形状でなくともトレイに載せて移送手段により
気密チヤンバ内にセツトするため位置出しが容易
となり自動化がしやすくなる。また、耐熱シール
部材を使用したため、従来の接着剤と異なり耐熱
性の点から適用温度の制限を受けることがなく吸
引鋳造できる材質が制限されず、また、接着剤の
固化時間や鋳造後の鋳型取出し後に付着残存して
いる固化状態の接着剤を取り除く工程等を考慮す
る必要がないため生産性が向上する。更に、鋳造
直後の高温な鋳型でもトレイに載せた状態で移送
手段により取り出すことができ、従来のような冷
却時間が不要となる。更にまた、トレイの使用に
より鋳型セツト時と同様、鋳造後の鋳型取出し時
に強度の低い鋳型の破損の恐れを少なくすること
ができる。

すなわち、本発明によれば、鋳型セツト工程、
気密化工程、鋳造工程及び鋳型取出し工程という
吸引鋳造の一連の工程を連続的かつ短時間のうち
に行なうことができるという優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る吸引鋳造装置の吸引開始
前を示す断面図、第２図乃至第６図は本発明に係
る吸引鋳造方法を説明する各工程の断面図を示
し、第７図及び第８図は他実施例の吸引鋳造方法
を脱明する各工程の断面図を示す。 １…気密チヤンバ、６…開口部、７…鋳型、９
…湯口部、１０…キヤビテイ、１１…トレイ、１
２…湯口用開口部、１３…耐熱シール部材、１４
…溶湯炉、１５…溶湯、１６…移送手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 通気性を有する鋳型の湯口部をトレイの湯口
   用開口部に挿入して前記鋳型を該トレイに載せ、
   該トレイを移送手段により気密チヤンバに移送
   し、該気密チヤンバの開口部より外部に前記鋳型
   の前記湯口部を突出させると共に溶湯炉の溶湯中
   に進入させ、前記気密チヤンバ内を減圧して前記
   鋳型のキヤビテイ内に溶湯を吸引して鋳造する吸
   引鋳造方法において、遅くとも前記トレイを前記
   気密チヤンバ上へ載置するときに、前記トレイの
   湯口用開口部と前記鋳型の湯口部との間を、セラ
   ミツクフアイバーの耐火性繊維材からなり、中央
   に前記湯口部の外径より小径の孔を有する、可撓
   性あると共に弾性ある耐熱性シール部材によりシ
   ールすると共に該耐熱性シール部材で、前記気密
   チヤンバの開口部近傍をシールすることを特徴と
   する吸引鋳造方法。 ２ 湯口部が装備され、通気性を有する鋳型と、
   前記湯口部が挿入する湯口用開口部を有し、前記
   鋳型を載置するトレイと、前記湯口部が外部に突
   出する開口部を有し、少なくとも二以上に分割で
   きる気密チヤンバと、前記トレイを該気密チヤン
   バ内に移送する移送手段とを有する吸引鋳造装置
   において、前記トレイまたは気密チヤンバの前記
   開口部近傍に、前記チヤンバの前記開口部と該開
   口部に挿入された前記湯口部との間をシールする
   とともに前記トレイを前記気密チヤンバ内に載置
   する際に前記気密チヤンバの前記開口部近傍をシ
   ールする、耐熱性シール部材を配設し、該耐熱性
   シール部材を、セラミツクフアイバーの耐火性繊
   維材とするとともに該耐熱性シール部材の中央に
   前記湯口部の外径より小径の孔を設けたことを特
   徴とする吸引鋳造装置。