JPH05169193A - 半凝固金属の鋳造方法 - Google Patents
半凝固金属の鋳造方法Info
- Publication number
- JPH05169193A JPH05169193A JP34327391A JP34327391A JPH05169193A JP H05169193 A JPH05169193 A JP H05169193A JP 34327391 A JP34327391 A JP 34327391A JP 34327391 A JP34327391 A JP 34327391A JP H05169193 A JPH05169193 A JP H05169193A
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- JP
- Japan
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- slurry
- semi
- mold
- casting
- tilting
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D35/00—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds
- B22D35/04—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds into moulds, e.g. base plates, runners
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D23/00—Casting processes not provided for in groups B22D1/00 - B22D21/00
- B22D23/006—Casting by filling the mould through rotation of the mould together with a molten metal holding recipient, about a common axis
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 内部欠陥例えば気泡を含まない健全な、チク
ソ加工用の如き半凝固金属鋳塊を手軽に得る方法を提案
すること 【構成】 混合槽内で半凝固金属スラリーに攪拌を加え
て固相粒子を均一分散した上で混合槽の傾倒によりこれ
と一体の造塊鋳型に移注して健全な鋳塊を得る。
ソ加工用の如き半凝固金属鋳塊を手軽に得る方法を提案
すること 【構成】 混合槽内で半凝固金属スラリーに攪拌を加え
て固相粒子を均一分散した上で混合槽の傾倒によりこれ
と一体の造塊鋳型に移注して健全な鋳塊を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半凝固金属すなわち
液相中に固相粒子が分散する金属スラリーを、造塊鋳型
に鋳込んで鋳造し、かくして得られる造塊材を例えばチ
クソ加工用素材として半溶融ダイカストないしは、熱間
又は冷間での押出しまたは圧延の如き塑性加工などに供
しようとするものである。
液相中に固相粒子が分散する金属スラリーを、造塊鋳型
に鋳込んで鋳造し、かくして得られる造塊材を例えばチ
クソ加工用素材として半溶融ダイカストないしは、熱間
又は冷間での押出しまたは圧延の如き塑性加工などに供
しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】半凝固金属スラリーは、一般に粘性が高
いため、通常の注湯法による鋳込みの際、攪拌中に巻込
んだ雰囲気ガスが、凝固を完了するまでの間に浮上分離
しにくく、健全な鋳塊を得ることは困難であった。
いため、通常の注湯法による鋳込みの際、攪拌中に巻込
んだ雰囲気ガスが、凝固を完了するまでの間に浮上分離
しにくく、健全な鋳塊を得ることは困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】粘性の高い半凝固金属
スラリーの攪拌中に巻込んだ雰囲気ガスによる気泡が、
チクソ加工用素材としての鋳塊に残存していると、半溶
融ガイカスト又は押出しもしくは圧延加工を経た製品の
内質欠陥の原因になることが多く、このような気泡含侵
のない半凝固金属スラリーによる造塊を実現することの
要請が強まりつつある。
スラリーの攪拌中に巻込んだ雰囲気ガスによる気泡が、
チクソ加工用素材としての鋳塊に残存していると、半溶
融ガイカスト又は押出しもしくは圧延加工を経た製品の
内質欠陥の原因になることが多く、このような気泡含侵
のない半凝固金属スラリーによる造塊を実現することの
要請が強まりつつある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、半凝固金属
スラリーを傾倒可能な混合槽内で、該スラリーが特定の
固相率となる温度調節下に回転子を用いて攪拌し、その
後固相粒子の均一分散をまって回転子を混合槽内から離
脱させ、ついで混合槽の傾倒をゆっくり開始して、該混
合槽の上記傾倒による半凝固金属スラリーの流出を導く
移注径路を介して造塊鋳型内に、該スラリーの緩徐な鋳
込みを行うことを特徴とする、半凝固金属の鋳造方法で
あり、ここに造塊鋳型が、型底部にチルブロックを、型
上部に発熱材をそなえること、さらに造塊鋳型が、混合
槽と一体のダービルプロセスによることがより有利であ
る。ただし、移注径路で、半凝固スラリーが凝固しない
速度で、鋳込みをおこなわねばならない。
スラリーを傾倒可能な混合槽内で、該スラリーが特定の
固相率となる温度調節下に回転子を用いて攪拌し、その
後固相粒子の均一分散をまって回転子を混合槽内から離
脱させ、ついで混合槽の傾倒をゆっくり開始して、該混
合槽の上記傾倒による半凝固金属スラリーの流出を導く
移注径路を介して造塊鋳型内に、該スラリーの緩徐な鋳
込みを行うことを特徴とする、半凝固金属の鋳造方法で
あり、ここに造塊鋳型が、型底部にチルブロックを、型
上部に発熱材をそなえること、さらに造塊鋳型が、混合
槽と一体のダービルプロセスによることがより有利であ
る。ただし、移注径路で、半凝固スラリーが凝固しない
速度で、鋳込みをおこなわねばならない。
【０００５】図１，２にてこの発明による半凝固金属の
鋳造方法の実施要領を図解し、図中１は半凝固金属スラ
リーの攪拌を司る混合槽、２は攪拌のための回転子、３
は温度調節用のヒータであり、４は混合槽１の傾倒操作
のためのトラニオン、５は軸受、さらに６は半凝固スラ
リーを、その固相粒子が均一分散して特定の固相率とな
る混合攪拌を経てから徐々に流出させるための移注径
路、７は移注経路６の流出端にこの例で一体に装着した
ダービルプロセスによる造塊鋳型、８は造塊鋳型７の型
底部に設置したチルブロック、９は型上部に取付けた発
熱体である。回転子２はこの例でラジアルアーム10の先
端に据付けた攪拌用モータ11により垂下軸12を介して回
転駆動し、垂下軸12はリフタ13により矢印αの向きの昇
降と、ラジアルアーム10とともにする矢印βの向きの回
動とにより、回転子２を混合槽１の内から外への離脱
と、逆の復帰とが可能である。トラニオン４は減速機14
を介して傾倒用モータ15によって、混合槽１のゆっくり
とした傾倒操作を司る。
鋳造方法の実施要領を図解し、図中１は半凝固金属スラ
リーの攪拌を司る混合槽、２は攪拌のための回転子、３
は温度調節用のヒータであり、４は混合槽１の傾倒操作
のためのトラニオン、５は軸受、さらに６は半凝固スラ
リーを、その固相粒子が均一分散して特定の固相率とな
る混合攪拌を経てから徐々に流出させるための移注径
路、７は移注経路６の流出端にこの例で一体に装着した
ダービルプロセスによる造塊鋳型、８は造塊鋳型７の型
底部に設置したチルブロック、９は型上部に取付けた発
熱体である。回転子２はこの例でラジアルアーム10の先
端に据付けた攪拌用モータ11により垂下軸12を介して回
転駆動し、垂下軸12はリフタ13により矢印αの向きの昇
降と、ラジアルアーム10とともにする矢印βの向きの回
動とにより、回転子２を混合槽１の内から外への離脱
と、逆の復帰とが可能である。トラニオン４は減速機14
を介して傾倒用モータ15によって、混合槽１のゆっくり
とした傾倒操作を司る。
【０００６】
【作用】一般に半凝固金属スラリーは、各種金属又は合
金の溶湯を、冷却攪拌槽内にて強冷却下に強攪拌して冷
却により生成する樹枝状初晶を破砕することにより微細
な固相粒子を液相中に分散させて得られ、この発明の方
法は別途に調製した上記の半凝固金属スラリーを混合槽
１内に移すかあるいは混合槽１内にて図示しないが、上
記と同様な強冷却下の強攪拌を溶湯に強制して、半凝固
金属スラリーの調製を行うか、さらには半凝固スラリー
が冷却固化した冷材を混合槽１内にて半溶融状態まで加
熱を施すことにより半凝固金属スラリーに戻すかの何れ
によってもよいが、該スラリーがその金属合金の種類、
組成に応じて造塊鋳込みに適した特定の固相率となる温
度調節をヒータ３によって行い乍ら回転子２による攪拌
を加えて、固相粒子を均一分散させることがまず必要で
ある。
金の溶湯を、冷却攪拌槽内にて強冷却下に強攪拌して冷
却により生成する樹枝状初晶を破砕することにより微細
な固相粒子を液相中に分散させて得られ、この発明の方
法は別途に調製した上記の半凝固金属スラリーを混合槽
１内に移すかあるいは混合槽１内にて図示しないが、上
記と同様な強冷却下の強攪拌を溶湯に強制して、半凝固
金属スラリーの調製を行うか、さらには半凝固スラリー
が冷却固化した冷材を混合槽１内にて半溶融状態まで加
熱を施すことにより半凝固金属スラリーに戻すかの何れ
によってもよいが、該スラリーがその金属合金の種類、
組成に応じて造塊鋳込みに適した特定の固相率となる温
度調節をヒータ３によって行い乍ら回転子２による攪拌
を加えて、固相粒子を均一分散させることがまず必要で
ある。
【０００７】次に回転子２をリフタ13により混合槽１内
から矢印αに沿って引上げついでラジアルアーム10とと
もに矢印βに従って回動させ待避位置に移す。引続き傾
倒用モータ15により減速機14を介してトラニオン４をゆ
っくり回動させて混合槽１を緩徐に矢印γのように傾倒
させることにより、固相粒子が均一に分散した半凝固金
属スラリーは移注径路６を流下して造塊鋳型７の内部へ
ゆっくり鋳込まれる。
から矢印αに沿って引上げついでラジアルアーム10とと
もに矢印βに従って回動させ待避位置に移す。引続き傾
倒用モータ15により減速機14を介してトラニオン４をゆ
っくり回動させて混合槽１を緩徐に矢印γのように傾倒
させることにより、固相粒子が均一に分散した半凝固金
属スラリーは移注径路６を流下して造塊鋳型７の内部へ
ゆっくり鋳込まれる。
【０００８】造塊鋳型７内に、注入された上記スラリー
はまずチルブロック８によって急冷されるのでスラリー
中に巻込まれていたガスは直ちに放散されて逐次に造塊
鋳型７内を充満する上記スラリーは、鋳型上部に設けら
れている発熱材９の発熱の影響を受けて凝固が遅延する
ため、含包ガスの浮上分離がスラリーの凝固による粘性
増加によって妨げられずに健全な造塊が実現される。ま
た、チルブロック８と発熱材９の設置により、鋳塊は下
方から上方へ凝固する方向性凝固となり引巣の発生をお
さえることができる。
はまずチルブロック８によって急冷されるのでスラリー
中に巻込まれていたガスは直ちに放散されて逐次に造塊
鋳型７内を充満する上記スラリーは、鋳型上部に設けら
れている発熱材９の発熱の影響を受けて凝固が遅延する
ため、含包ガスの浮上分離がスラリーの凝固による粘性
増加によって妨げられずに健全な造塊が実現される。ま
た、チルブロック８と発熱材９の設置により、鋳塊は下
方から上方へ凝固する方向性凝固となり引巣の発生をお
さえることができる。
【０００９】この造塊作業が一段落すると造塊鋳型７を
交換して、上記したのとの逆順で次の鋳込み準備を行い
同様な鋳造作業を繰返し行うことができる。
交換して、上記したのとの逆順で次の鋳込み準備を行い
同様な鋳造作業を繰返し行うことができる。
【００１０】上記のようにして得られる健全な鋳塊は、
再加熱を加えることによって容易に半凝固状態となし得
るので例えばチクソ加工用素材として半溶融ダイカスト
材料に、また熱間又は冷間での押出しないしは圧延の如
き塑性加工の素材に用いることができる。
再加熱を加えることによって容易に半凝固状態となし得
るので例えばチクソ加工用素材として半溶融ダイカスト
材料に、また熱間又は冷間での押出しないしは圧延の如
き塑性加工の素材に用いることができる。
【００１１】
【実施例】混合槽１にて、８％Snを含むCu−Sn合金スラ
リー25kgを作製した。完全液相の状態から、回転子２に
より攪拌しつつ、ヒーター３にて温度調節しながら徐々
に冷却（冷却速度約20℃／分）して、固相率30％〜40％
となる温度1008℃〜990 ℃とした。回転子２の線速は１
m/s である。
リー25kgを作製した。完全液相の状態から、回転子２に
より攪拌しつつ、ヒーター３にて温度調節しながら徐々
に冷却（冷却速度約20℃／分）して、固相率30％〜40％
となる温度1008℃〜990 ℃とした。回転子２の線速は１
m/s である。
【００１２】回転子２をリフタ13によって混合槽内から
引き上げ、さらに混合槽１の傾倒操作の妨げにならぬ位
置に避譲させた上で傾倒用モータ15を起動し、減速機14
による混合槽１のゆっくりとした傾倒を開始した。この
傾倒の角速度は45゜/s以下がのぞましい。
引き上げ、さらに混合槽１の傾倒操作の妨げにならぬ位
置に避譲させた上で傾倒用モータ15を起動し、減速機14
による混合槽１のゆっくりとした傾倒を開始した。この
傾倒の角速度は45゜/s以下がのぞましい。
【００１３】このようにして移注径路６を通し造塊鋳型
７内に鋳込んだ鋳塊は殆ど気泡の残存がなくほぼ健全で
あった。
７内に鋳込んだ鋳塊は殆ど気泡の残存がなくほぼ健全で
あった。
【００１４】造塊鋳型７の型底部に銅製のチルブロック
８を設置しさらに型上部に発熱材（例えば、Al粉末を発
熱剤として含む発熱スリーブ) を配置して実施したと
き、内部気泡及び引巣は事実上皆無といえる、より健全
な鋳塊が得られた。
８を設置しさらに型上部に発熱材（例えば、Al粉末を発
熱剤として含む発熱スリーブ) を配置して実施したと
き、内部気泡及び引巣は事実上皆無といえる、より健全
な鋳塊が得られた。
【００１５】
【発明の効果】この発明によれば、例えばチクソ加工用
素材として好適な、内部欠陥なく健全な半凝固金属鋳塊
を安定かつ容易につくることができる。
素材として好適な、内部欠陥なく健全な半凝固金属鋳塊
を安定かつ容易につくることができる。
【図１】図１はこの発明の方法の実施要領を示す断面図
である。
である。
【図２】図２は同じく平面図である。
１ 混合槽 ２ 回転子 ３ ヒータ ４ トラニオン ６ 移注径路 ７ 造塊鋳型
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２２Ｄ 27/04 Ｅ 7011−4Ｅ 35/04 Ｚ 7011−4Ｅ
Claims (3)
- 【請求項１】 半凝固金属スラリーを傾倒可能な混合槽
内で、該スラリーが特定の固相率となる温度調節下に回
転子を用いて攪拌し、その後固相粒子の均一分散をまっ
て回転子を混合槽内から離脱させ、ついで混合槽の傾倒
をゆっくり開始して、該混合槽の上記傾倒による半凝固
金属スラリーの流出を導く移注径路を介して造塊鋳型内
に、該スラリーの緩徐な鋳込みを行うことを特徴とす
る、半凝固金属の鋳造方法。 - 【請求項２】 造塊鋳型が、型底部にチルブロックを、
型上部に発熱材をそなえるものである請求項１に記載し
た半凝固金属の鋳造方法。 - 【請求項３】 造塊鋳型が、混合槽と一体のダービルプ
ロセスによるものである請求項１又は２に記載した半凝
固金属の鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34327391A JPH05169193A (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 半凝固金属の鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34327391A JPH05169193A (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 半凝固金属の鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05169193A true JPH05169193A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=18360252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34327391A Pending JPH05169193A (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 半凝固金属の鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05169193A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309145A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Daikin Ind Ltd | 圧縮機およびその製造方法 |
| JP2007309146A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Daikin Ind Ltd | 圧縮機 |
| US8167596B2 (en) | 2006-03-03 | 2012-05-01 | Daikin Industries, Ltd. | Compressor and manufacturing method thereof |
| CN110947948A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-03 | 郴州市鼎新铸造有限责任公司 | 一种智能铸造生产线 |
-
1991
- 1991-12-25 JP JP34327391A patent/JPH05169193A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8167596B2 (en) | 2006-03-03 | 2012-05-01 | Daikin Industries, Ltd. | Compressor and manufacturing method thereof |
| US8690558B2 (en) | 2006-03-03 | 2014-04-08 | Daikin Industries, Ltd. | Compressor and manufacturing method thereof |
| JP2007309145A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Daikin Ind Ltd | 圧縮機およびその製造方法 |
| JP2007309146A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Daikin Ind Ltd | 圧縮機 |
| CN110947948A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-03 | 郴州市鼎新铸造有限责任公司 | 一种智能铸造生产线 |
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