JPH05200056A - 鋳造用の複合体及び鋳造アセンブリ - Google Patents
鋳造用の複合体及び鋳造アセンブリInfo
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- JPH05200056A JPH05200056A JP20378392A JP20378392A JPH05200056A JP H05200056 A JPH05200056 A JP H05200056A JP 20378392 A JP20378392 A JP 20378392A JP 20378392 A JP20378392 A JP 20378392A JP H05200056 A JPH05200056 A JP H05200056A
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- crucible
- casting
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C13/00—Dental prostheses; Making same
- A61C13/20—Methods or devices for soldering, casting, moulding or melting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
- B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
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- Epidemiology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Dental Prosthetics (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単かつ信頼性のある金属の鋳造法を提供す
る。 【構成】 穴６２の上方のルツボ４４の中で金属を融解
することにより金属を鋳造する。穴６２の直径は、融解
した金属が、その表面張力及び密度の故に、重力の作用
だけでは穴６２を通過することができない程度に小さ
い。その後融解した金属に圧力を加え、これにより、融
解した金属を穴６２を介して鋳型５０の中に入れる。
る。 【構成】 穴６２の上方のルツボ４４の中で金属を融解
することにより金属を鋳造する。穴６２の直径は、融解
した金属が、その表面張力及び密度の故に、重力の作用
だけでは穴６２を通過することができない程度に小さ
い。その後融解した金属に圧力を加え、これにより、融
解した金属を穴６２を介して鋳型５０の中に入れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、小さな金属部品特にチ
タン製の歯科用鋳造物の鋳造技術に関する。
タン製の歯科用鋳造物の鋳造技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋳型の上方のルツボの中で金属を加熱
し、次に、重力単独の作用により、あるいはガス圧又は
鋳型側からの真空の補助により、融解した金属を穴を通
して鋳型の中に注入することによって金属を鋳造するこ
とは当業界において周知であり、そのような技術は、１
９８１年３月１０日に許可された「金属鋳造装置（Meta
lCasting Apparatus)」と題するキドワキ外（Kidowaki
et al.）の米国特許第４，２５４，８１７号明細書、及
び１９８５年９月３日に許可された「チタン等の反応性
金属あるいは超硬合金の小さなインベストメント鋳造物
を製造するためのアーク炉（Arc Furnace for the Prod
uction of Small Investment Castings ofReactive or
Refractory Metals such as Titanium）」と題するウオ
ータストラット（Waterstrat）の米国特許第４，５３
８，６７１号明細書に開示されている。
し、次に、重力単独の作用により、あるいはガス圧又は
鋳型側からの真空の補助により、融解した金属を穴を通
して鋳型の中に注入することによって金属を鋳造するこ
とは当業界において周知であり、そのような技術は、１
９８１年３月１０日に許可された「金属鋳造装置（Meta
lCasting Apparatus)」と題するキドワキ外（Kidowaki
et al.）の米国特許第４，２５４，８１７号明細書、及
び１９８５年９月３日に許可された「チタン等の反応性
金属あるいは超硬合金の小さなインベストメント鋳造物
を製造するためのアーク炉（Arc Furnace for the Prod
uction of Small Investment Castings ofReactive or
Refractory Metals such as Titanium）」と題するウオ
ータストラット（Waterstrat）の米国特許第４，５３
８，６７１号明細書に開示されている。
【０００３】酸化マグネシウムーリン酸アンモニウム反
応により結合するインベストメント（焼き流し精密鋳造
法）は周知であり、そのようなインベストメントは、ジ
ルコニア及びアルミナの混合物である充填剤を用いてい
る。
応により結合するインベストメント（焼き流し精密鋳造
法）は周知であり、そのようなインベストメントは、ジ
ルコニア及びアルミナの混合物である充填剤を用いてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するため
の手段】鋳型の上方のルツボの中で融解することにより
簡単かつ信頼性をもって金属の鋳造を行うことができる
ことを見いだした。ルツボには鋳型に連通する穴を設
け、該穴の直径は、融解した金属の表面張力及び密度の
ために、融解した金属が重力で該穴を通過するするには
小さすぎる寸法とし、次に融解した金属に圧力を与える
ことにより該融解した金属が上記穴を通過するようにす
る。
の手段】鋳型の上方のルツボの中で融解することにより
簡単かつ信頼性をもって金属の鋳造を行うことができる
ことを見いだした。ルツボには鋳型に連通する穴を設
け、該穴の直径は、融解した金属の表面張力及び密度の
ために、融解した金属が重力で該穴を通過するするには
小さすぎる寸法とし、次に融解した金属に圧力を与える
ことにより該融解した金属が上記穴を通過するようにす
る。
【０００５】また、シールされた軸受ユニットを介して
軸方向に運動可能なように電極が伸長する室の中で融解
を行わせるのが望ましいことを見いだした。
軸方向に運動可能なように電極が伸長する室の中で融解
を行わせるのが望ましいことを見いだした。
【０００６】更に、低温で作用可能な好ましいインベス
トメントの組成は、結合剤及び充填剤材料を別個の膨張
材料と混合することにより得られることを見いだした。
トメントの組成は、結合剤及び充填剤材料を別個の膨張
材料と混合することにより得られることを見いだした。
【０００７】好ましい実施例においては、ルツボは低酸
素の電子部品等級の銅で形成され、ルツボは分割された
半部から成り、各々の半部に沿って段部が形成され、こ
れにより、２つの半部は該段部に沿って軸方向（金属の
流れる方向）に互いに押圧することができ、穴が軸方向
に伸長し、該穴の流通断面積は直径方向に沿って分割さ
れてその半分の断面積がルツボの各々の半部にあるよう
になされ、またルツボは、銅製の火床に圧入される関係
になされ、ルツボの環状の外側領域は、嵌合する火床の
環状の内側領域よりも、水平面（軸方向ではない）に対
して若干大きな角度をなすようになされる。
素の電子部品等級の銅で形成され、ルツボは分割された
半部から成り、各々の半部に沿って段部が形成され、こ
れにより、２つの半部は該段部に沿って軸方向（金属の
流れる方向）に互いに押圧することができ、穴が軸方向
に伸長し、該穴の流通断面積は直径方向に沿って分割さ
れてその半分の断面積がルツボの各々の半部にあるよう
になされ、またルツボは、銅製の火床に圧入される関係
になされ、ルツボの環状の外側領域は、嵌合する火床の
環状の内側領域よりも、水平面（軸方向ではない）に対
して若干大きな角度をなすようになされる。
【０００８】別の好ましい実施例においては、結合剤材
料は、リン酸アンモニウム及びか焼酸化マグネシウムの
混合物であり、充填剤は、ジルコニア及びアルミナの混
合物であり、また、膨張材料はリチア輝石であり、また
１分間当たり約８．３°Ｃ（１５°Ｆ）の割合で温度を
約１，０３８°Ｃ（１，９００°Ｆ）まで上昇させ、そ
の後その温度をある時間維持することにより硬化させ
る。
料は、リン酸アンモニウム及びか焼酸化マグネシウムの
混合物であり、充填剤は、ジルコニア及びアルミナの混
合物であり、また、膨張材料はリチア輝石であり、また
１分間当たり約８．３°Ｃ（１５°Ｆ）の割合で温度を
約１，０３８°Ｃ（１，９００°Ｆ）まで上昇させ、そ
の後その温度をある時間維持することにより硬化させ
る。
【０００９】
【実施例】現時点において好ましい実施例を図面に示
し、その構造及び作用を以下に説明する。
し、その構造及び作用を以下に説明する。
【００１０】図１には上部室１０及び下部室１２が示さ
れている。
れている。
【００１１】上部室１０の約３．２ｍｍ（１／８イン
チ）の厚みを有するステンレス鋼製の上方壁１４に溶接
部（図示せず）によって固定されているのは、ステンレ
ス鋼製の充填容器１６であって、該充填容器にはステン
レス鋼製のフォロアすなわち押さえ１８がネジ式に装着
されている（ネジは図示しない）。容器１６の中には、
シリコンゴム製のブッシング２０及びテフロン製の耐熱
性ブッシング２２が固定されている。ブッシング２０の
上にはナイロン製のワッシャ２４、２６が設けられてい
る。
チ）の厚みを有するステンレス鋼製の上方壁１４に溶接
部（図示せず）によって固定されているのは、ステンレ
ス鋼製の充填容器１６であって、該充填容器にはステン
レス鋼製のフォロアすなわち押さえ１８がネジ式に装着
されている（ネジは図示しない）。容器１６の中には、
シリコンゴム製のブッシング２０及びテフロン製の耐熱
性ブッシング２２が固定されている。ブッシング２０の
上にはナイロン製のワッシャ２４、２６が設けられてい
る。
【００１２】フォロア１８、ワッシャ２４、２６、及び
ブッシング２０、２２を貫通しているのはタングステン
製の電極２８であり、この電極の上方端は１７５アンペ
アの高周波直流電源３０のプラス側に接続され、該電源
のマイナス側は銅（低酸素の電子部品等級）製の火床３
２に接続されている。
ブッシング２０、２２を貫通しているのはタングステン
製の電極２８であり、この電極の上方端は１７５アンペ
アの高周波直流電源３０のプラス側に接続され、該電源
のマイナス側は銅（低酸素の電子部品等級）製の火床３
２に接続されている。
【００１３】電極２８は、フォロア１８を緩めることに
より図示しない手段によって上下方向に調節することが
できる。
より図示しない手段によって上下方向に調節することが
できる。
【００１４】火床３２は、一対のシリコンゴム製のＯリ
ング３４によって室１０に、また一対のシリコンゴム製
のＯリング３６によって室１２に、それぞれ真空シール
されている。
ング３４によって室１０に、また一対のシリコンゴム製
のＯリング３６によって室１２に、それぞれ真空シール
されている。
【００１５】ライン３８を介して上部室１０に接続され
ているのは真空ポンプ４０及びアルゴンタンク４２であ
り、真空ポンプとアルゴンタンクとを切り替えるための
弁手段（図示せず）が設けられている。
ているのは真空ポンプ４０及びアルゴンタンク４２であ
り、真空ポンプとアルゴンタンクとを切り替えるための
弁手段（図示せず）が設けられている。
【００１６】火床３２の中で該火床により包囲されてい
るのはルツボ４４であって、このルツボも火床３２と同
様に、低酸素の電子部品等級の銅から形成されている。
るのはルツボ４４であって、このルツボも火床３２と同
様に、低酸素の電子部品等級の銅から形成されている。
【００１７】火床３２及びルツボ４４は概ね嵌合する傾
斜面４６、４８を有している。ルツボ４４は、鋳型５０
を介して作用するバネ５６の力により、火床３２に接し
た状態に保持されている。面４６は水平面に対して４５
°の傾斜をなし、また面４８は水平面に対して４５．５
°の傾斜をなしており、火床及びルツボは、これら火床
及びルツボのそれぞれの頂部に向かう各々の環状部に沿
った両方の面の間で、真空密の関係でかつ電気的に接続
した関係で嵌合している。
斜面４６、４８を有している。ルツボ４４は、鋳型５０
を介して作用するバネ５６の力により、火床３２に接し
た状態に保持されている。面４６は水平面に対して４５
°の傾斜をなし、また面４８は水平面に対して４５．５
°の傾斜をなしており、火床及びルツボは、これら火床
及びルツボのそれぞれの頂部に向かう各々の環状部に沿
った両方の面の間で、真空密の関係でかつ電気的に接続
した関係で嵌合している。
【００１８】鋳型５０からは、熱電対絶縁型のプレス成
型されたセラミック製のカラー５２の半球形状の端部が
突出しており、鋳型５０は、プレート５４と、円周方向
において均等に隔置されハンドル６０を動かすことによ
りプレート５８を介して圧縮することのできる３つのバ
ネ５６（図１には２つだけを示す）とにより、ルツボ４
４の底部の協働する半球形状の凹所に向けて押圧されて
いる。共に約６．４ｍｍ（０．２５０インチ）の直径を
有する整合された穴６２、６４がルツボ４４及びカラー
５２をそれぞれ貫通している。このカラー５２は、米国
マサチューセッツ州のニュートン・ハイランズ（Newton
Highlands)にあるアークレイ・エス・リチャーズ社（A
rklay S. Richards Co. Inc.)から３Ｆフィッシュ・ス
パイン・インシュレータ（fish spine insulator)と指
定することにより入手可能な材料とすることができる。
穴６２は、２つの半円筒形の穴半部６２Ａ、６２Ｂによ
り画成され、これら２つの穴半部は各々ルツボ半部４４
Ａ、４４Ｂに設けられている。穴６２は軸方向において
約３．２ｍｍ（１／８インチ）の長さを有している。
型されたセラミック製のカラー５２の半球形状の端部が
突出しており、鋳型５０は、プレート５４と、円周方向
において均等に隔置されハンドル６０を動かすことによ
りプレート５８を介して圧縮することのできる３つのバ
ネ５６（図１には２つだけを示す）とにより、ルツボ４
４の底部の協働する半球形状の凹所に向けて押圧されて
いる。共に約６．４ｍｍ（０．２５０インチ）の直径を
有する整合された穴６２、６４がルツボ４４及びカラー
５２をそれぞれ貫通している。このカラー５２は、米国
マサチューセッツ州のニュートン・ハイランズ（Newton
Highlands)にあるアークレイ・エス・リチャーズ社（A
rklay S. Richards Co. Inc.)から３Ｆフィッシュ・ス
パイン・インシュレータ（fish spine insulator)と指
定することにより入手可能な材料とすることができる。
穴６２は、２つの半円筒形の穴半部６２Ａ、６２Ｂによ
り画成され、これら２つの穴半部は各々ルツボ半部４４
Ａ、４４Ｂに設けられている。穴６２は軸方向において
約３．２ｍｍ（１／８インチ）の長さを有している。
【００１９】リップ部８０Ａ、８０Ｂが半部４４Ａ、４
４Ｂの周囲で各々半円周状に伸長しており、間隔８２
Ａ、８２Ｂが、約１．６ｍｍ（１／１６インチ）の厚み
（軸方向において）の環状部を画成している。
４Ｂの周囲で各々半円周状に伸長しており、間隔８２
Ａ、８２Ｂが、約１．６ｍｍ（１／１６インチ）の厚み
（軸方向において）の環状部を画成している。
【００２０】鋳型５０及びカラー５２は図２により詳細
に示されており、図２はまた、鋳型５０を形成する際に
（図２の状態とは上下反対にされた状態で）使用される
（その後図１のアセンブリを形成したする前に取り除か
れる）ニップル７２を有するゴム製の成形ベース７０
と、金属製のシリンダ７４と、鋳型キャビティ７６と、
インベストメント７８とを示している。
に示されており、図２はまた、鋳型５０を形成する際に
（図２の状態とは上下反対にされた状態で）使用される
（その後図１のアセンブリを形成したする前に取り除か
れる）ニップル７２を有するゴム製の成形ベース７０
と、金属製のシリンダ７４と、鋳型キャビティ７６と、
インベストメント７８とを示している。
【００２１】インベストメント７８は、結合剤、充填剤
及び膨張材料の混合物である。
及び膨張材料の混合物である。
【００２２】結合剤材料は、重量基準でインベストメン
ト７８の１２％を構成する。重量基準でその半分（イン
ベストメントの６％）はモンサント・ケミカル社（Mons
antoChemical Co.)によって指定コード１３５で販売さ
れているリン酸アンモニウム塩であり、残りの半分は、
プレミア・リフラクトリーズ・アンド・ケミカルズ（Pr
emier Refractories and Chemicals)によって指定コー
ドＤＢ ９０で販売されているものが適当であるか焼酸
化マグネシウムである。
ト７８の１２％を構成する。重量基準でその半分（イン
ベストメントの６％）はモンサント・ケミカル社（Mons
antoChemical Co.)によって指定コード１３５で販売さ
れているリン酸アンモニウム塩であり、残りの半分は、
プレミア・リフラクトリーズ・アンド・ケミカルズ（Pr
emier Refractories and Chemicals)によって指定コー
ドＤＢ ９０で販売されているものが適当であるか焼酸
化マグネシウムである。
【００２３】充填剤は、重量基準でインベストメント７
８の８３％を示す。この８３％のインベストメントの内
訳は、２０％がジルコニア（最大０．７５の低酸化ケイ
素の等級としてジルコア社（Zircoa, Inc.)が販売して
いるものが適当である）であり、３１．５％が−１００
メッシュのアルミナ（ウィットエーカ・クラーク・アン
ド・ダニエルズ（Whittaker, Clark and Daniels)によ
り指定Ｎｏ．６６１で販売されているものが適当であ
る）であり、また、３１．５％が＋３２５メッシュのア
ルミナ（上記ウィットエーカ・クラーク・アンド・ダニ
エルズにより指定Ｎｏ．６３５で販売されているものが
適当である）である。
８の８３％を示す。この８３％のインベストメントの内
訳は、２０％がジルコニア（最大０．７５の低酸化ケイ
素の等級としてジルコア社（Zircoa, Inc.)が販売して
いるものが適当である）であり、３１．５％が−１００
メッシュのアルミナ（ウィットエーカ・クラーク・アン
ド・ダニエルズ（Whittaker, Clark and Daniels)によ
り指定Ｎｏ．６６１で販売されているものが適当であ
る）であり、また、３１．５％が＋３２５メッシュのア
ルミナ（上記ウィットエーカ・クラーク・アンド・ダニ
エルズにより指定Ｎｏ．６３５で販売されているものが
適当である）である。
【００２４】膨張材料は、一般にリチア輝石として知ら
れる粒子径が４４ミクロンのアルミノケイ酸リチウムで
あってインベストメント混合物の残りの５％を構成し、
上記アルミノケイ酸リチウムは、米国ノースカロライナ
州のキングス・マウンテンのフート・ミネラルズ（Foot
e Minerals)から入手可能なものが適当である。
れる粒子径が４４ミクロンのアルミノケイ酸リチウムで
あってインベストメント混合物の残りの５％を構成し、
上記アルミノケイ酸リチウムは、米国ノースカロライナ
州のキングス・マウンテンのフート・ミネラルズ（Foot
e Minerals)から入手可能なものが適当である。
【００２５】鋳型５０を形成するためには、ゴム製の成
形ベース７０を図２に示す状態とはその向きを上下反対
にする。セラミック製のカラー５２を次にニップル７２
と嵌合させ、これによりカラー５２を整合させる。次
に、鋳型の型枠７６の表面となるべき表面の形状にその
外側形状が対応するロウ型を取り付ける。この取り付け
は、穴６４、７９を通るワックス湯口によって、カラー
５２の穴６４を介して行う。
形ベース７０を図２に示す状態とはその向きを上下反対
にする。セラミック製のカラー５２を次にニップル７２
と嵌合させ、これによりカラー５２を整合させる。次
に、鋳型の型枠７６の表面となるべき表面の形状にその
外側形状が対応するロウ型を取り付ける。この取り付け
は、穴６４、７９を通るワックス湯口によって、カラー
５２の穴６４を介して行う。
【００２６】インベストメントの各成分を互いに混合
し、通常の方法で真空中で水と撹拌し、次に、上述の如
くワックスが入っているチューブ７４（図２に示す状態
とは上下を反対にして位置している）の中に注入する。
し、通常の方法で真空中で水と撹拌し、次に、上述の如
くワックスが入っているチューブ７４（図２に示す状態
とは上下を反対にして位置している）の中に注入する。
【００２７】次にフォーマすなわち成形ベース７０を取
り除き、約８分間静置しかつ約１時間３０分間完全に固
めた後に、インベストメント７８を「バーンアウト（bu
rnout)」により硬化させるが、上記バーンアウトは、１
分間当たり約８．３°Ｃ（１５°Ｆ）の割合で温度を約
１，０３８°Ｃ（１，９００°Ｆ）まで上昇させその後
１時間この温度を維持することを特徴とする加熱条件で
行う。
り除き、約８分間静置しかつ約１時間３０分間完全に固
めた後に、インベストメント７８を「バーンアウト（bu
rnout)」により硬化させるが、上記バーンアウトは、１
分間当たり約８．３°Ｃ（１５°Ｆ）の割合で温度を約
１，０３８°Ｃ（１，９００°Ｆ）まで上昇させその後
１時間この温度を維持することを特徴とする加熱条件で
行う。
【００２８】上記段階の間にワックスは勿論除去される
（融解し次に燃焼する）。
（融解し次に燃焼する）。
【００２９】インベストメントは、チタンに対する反応
性が低く、良好な強度を有し、更に、インベストメント
のある成分の中においてもまた鋳造チタンの中において
も収縮を適正に処理するように十分に膨張する。
性が低く、良好な強度を有し、更に、インベストメント
のある成分の中においてもまた鋳造チタンの中において
も収縮を適正に処理するように十分に膨張する。
【００３０】次に鋳型及びカラーを図１に示すようなル
ツボ４４及び火床３２に組み立てる。プレート５４の凹
所９４、及びルツボの下方の凹所を有するカラー５２
が、穴６２及び６４を互いに関してその中心を確実に位
置決めする。ルツボ４４の頂部に凹所９２があり、また
凹所９２及び穴６２が同軸状の関係にあるために、球状
の融解チタンは自動的に穴６２の上の位置へ転がる。従
って、インゴット９０を穴６２に対して正確に位置決め
する必要はない。
ツボ４４及び火床３２に組み立てる。プレート５４の凹
所９４、及びルツボの下方の凹所を有するカラー５２
が、穴６２及び６４を互いに関してその中心を確実に位
置決めする。ルツボ４４の頂部に凹所９２があり、また
凹所９２及び穴６２が同軸状の関係にあるために、球状
の融解チタンは自動的に穴６２の上の位置へ転がる。従
って、インゴット９０を穴６２に対して正確に位置決め
する必要はない。
【００３１】バネ５６を使用することにより、鋳型５０
とカラー５２の複合体の高さを厳密にする必要性を低減
させる。
とカラー５２の複合体の高さを厳密にする必要性を低減
させる。
【００３２】ルツボの半部４４Ａ、４４Ｂが火床と適正
に位置決めされない場合には、リップ部８０Ａ、８０Ｂ
が火床３２と係合することにより、傾斜面を適正に調和
させる。
に位置決めされない場合には、リップ部８０Ａ、８０Ｂ
が火床３２と係合することにより、傾斜面を適正に調和
させる。
【００３３】傾斜面４６、４８はより良好な導電性を与
える追加の面積を提供する。
える追加の面積を提供する。
【００３４】次に電極２８を軸方向に移動させてインゴ
ット９０に接触させ、フォロア１８を下方に締め付け
て、ブッシング２０により電極の周囲にシールを形成す
る。
ット９０に接触させ、フォロア１８を下方に締め付け
て、ブッシング２０により電極の周囲にシールを形成す
る。
【００３５】容器１６及びブッシング２２に設けられる
協働する段部が、ブッシングが軸方向に過剰に動かない
ように確実に保持する。
協働する段部が、ブッシングが軸方向に過剰に動かない
ように確実に保持する。
【００３６】ブッシング２０はゴム状であって可撓性を
有しており、これにより、フォロア１８を押圧すると、
該ブッシングは容器１６及びブッシング２０の嵌合する
截頭円錐形の表面と協働して電極２８の周囲にシールを
形成する。ワッシャ２４、２６は非導電性であり、電極
２８の自由な運動を許容するに丁度十分な大きさの穴を
有しており、ワッシャ２４は、フォロア１８が回転した
時に、ワッシャ２６がねじれるのを防止する。
有しており、これにより、フォロア１８を押圧すると、
該ブッシングは容器１６及びブッシング２０の嵌合する
截頭円錐形の表面と協働して電極２８の周囲にシールを
形成する。ワッシャ２４、２６は非導電性であり、電極
２８の自由な運動を許容するに丁度十分な大きさの穴を
有しており、ワッシャ２４は、フォロア１８が回転した
時に、ワッシャ２６がねじれるのを防止する。
【００３７】次に室１０を水銀柱で約５１ｍｍ（２イン
チ）まで抜気（排気）し、その次に水銀柱で約７１１ｍ
ｍ（２８インチ）の圧力になるまで該室にアルゴンを充
填する。水銀柱で約５１ｍｍ（２インチ）の圧力になる
まで抜気しまた水銀柱で約７１１ｍｍ（２８インチ）の
圧力になるまでアルゴンを導入するこの一連の操作を繰
り返す。最終的には、約５１ｍｍ（２インチ）までの抜
気を３回目まで行い、室１０の中に存在する不純物を更
に減少させる。
チ）まで抜気（排気）し、その次に水銀柱で約７１１ｍ
ｍ（２８インチ）の圧力になるまで該室にアルゴンを充
填する。水銀柱で約５１ｍｍ（２インチ）の圧力になる
まで抜気しまた水銀柱で約７１１ｍｍ（２８インチ）の
圧力になるまでアルゴンを導入するこの一連の操作を繰
り返す。最終的には、約５１ｍｍ（２インチ）までの抜
気を３回目まで行い、室１０の中に存在する不純物を更
に減少させる。
【００３８】次に水銀柱で約１５２ｍｍ（６インチ）の
圧力になるまでアルゴンを導入する。
圧力になるまでアルゴンを導入する。
【００３９】次に、等級２の１０グラムのチタンインゴ
ット９０に接触している電極２８からルツボ４４にアー
クを放電させてチタンを融解させるが、この融解したチ
タンは、その表面張力が大きくかつ比重（密度）が小さ
いために、ルツボの凹面形状の上側面９２に留まって穴
６２の中に落下せずに該穴を封止する。
ット９０に接触している電極２８からルツボ４４にアー
クを放電させてチタンを融解させるが、この融解したチ
タンは、その表面張力が大きくかつ比重（密度）が小さ
いために、ルツボの凹面形状の上側面９２に留まって穴
６２の中に落下せずに該穴を封止する。
【００４０】アークを放電した後には何等移動する部分
がないことが利点である。
がないことが利点である。
【００４１】融解は数秒で起こるが、これは、固有の時
間の観点から、また存在するどのような不純物とのチタ
ンの反応を極力少なくするために重要な事である。
間の観点から、また存在するどのような不純物とのチタ
ンの反応を極力少なくするために重要な事である。
【００４２】銅の質量は、融解チタンが高温であるにも
拘わらずその良好な熱伝導性により融解しないだけ十分
大きな質量を有する。
拘わらずその良好な熱伝導性により融解しないだけ十分
大きな質量を有する。
【００４３】ルツボ４４及びその上方の凹所並びに穴６
２と、カラー５２、その穴６４及び鋳型型枠７６との関
係が、融解金属が流れるための清浄かつ短い経路を提供
し、これにより、各鋳造で必要とされる金属のむだ及び
金属の量を極力少なくする。
２と、カラー５２、その穴６４及び鋳型型枠７６との関
係が、融解金属が流れるための清浄かつ短い経路を提供
し、これにより、各鋳造で必要とされる金属のむだ及び
金属の量を極力少なくする。
【００４４】上部室１０は丸窓（図示せず）を有し、こ
の丸窓を介してインゴット９０及び該インゴットから融
解した融解球を視覚的に観察することができ、この観察
に基づき、融解した球をいつ穴６２、６４に入れるべき
かを決定することができる。
の丸窓を介してインゴット９０及び該インゴットから融
解した融解球を視覚的に観察することができ、この観察
に基づき、融解した球をいつ穴６２、６４に入れるべき
かを決定することができる。
【００４５】チタンは約９２０°Ｃ（１６６８°Ｆ）で
融解するが、その温度を約９５４°Ｃ（１７５０°Ｆ）
まで上昇させ、この温度において陽炎（シマリング：sh
immering）を観察することができる。
融解するが、その温度を約９５４°Ｃ（１７５０°Ｆ）
まで上昇させ、この温度において陽炎（シマリング：sh
immering）を観察することができる。
【００４６】次に１気圧の圧力になるまでアルゴンを導
入し、融解したチタンを穴６２、６４を介して鋳型５０
の中に入れる。穴６２の長さが約３．２ｍｍ（１／８イ
ンチ）と短いために、融解したチタンが鋳型５０へ移動
する際に該融解したチタンが過剰に冷えることはない。
入し、融解したチタンを穴６２、６４を介して鋳型５０
の中に入れる。穴６２の長さが約３．２ｍｍ（１／８イ
ンチ）と短いために、融解したチタンが鋳型５０へ移動
する際に該融解したチタンが過剰に冷えることはない。
【００４７】ルツボの銅は、いかなる状況においても融
解したチタンを不当に汚染することはない。
解したチタンを不当に汚染することはない。
【００４８】鋳造及び冷却の後に、ルツボ及び火床を分
離し、またルツボの２つの半部を分離し、これにより鋳
造物を容易に取り除くことができる。インベストメント
中に酸化ジルコンが存在するために、鋳造物を剥離及び
サンドブラストによる鋳造物の清掃が容易である。
離し、またルツボの２つの半部を分離し、これにより鋳
造物を容易に取り除くことができる。インベストメント
中に酸化ジルコンが存在するために、鋳造物を剥離及び
サンドブラストによる鋳造物の清掃が容易である。
【００４９】他の実施例 チタン以外の他の金属を用いることもでき、例えば、
金、銀、パラジウム、クローム、及びこれらの合金を用
いることができる。
金、銀、パラジウム、クローム、及びこれらの合金を用
いることができる。
【００５０】他のインベストメント材料を用いることも
できる。
できる。
【００５１】他のルツボ及び火床材料を用いることもで
きる。
きる。
【００５２】チタンの反応を防止するために用いた不活
性ガスは、アルゴン以外のガスとすることもできる。
性ガスは、アルゴン以外のガスとすることもできる。
【図１】本発明の現時点において好ましい実施例の全体
を一部断面で示す幾分概略的な図である。
を一部断面で示す幾分概略的な図である。
【図２】本発明の実施例の鋳型部分を中央で切断して示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施例のルツボ及び火床を拡
大しかつ火床の一部を省略して示す断面図である。
大しかつ火床の一部を省略して示す断面図である。
２８ 電極 ３２ 火床 ４４ ルツボ ４６、４８ 傾斜
面 ５０ 鋳型 ５２ カラー ６２ 穴 ８０Ａ、８０Ｂ
リップ部
面 ５０ 鋳型 ５２ カラー ６２ 穴 ８０Ａ、８０Ｂ
リップ部
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/06 8926−4Ｅ 23/00 Ｆ 8926−4Ｅ Ｆ２７Ｂ 14/18 7516−4Ｋ
Claims (26)
- 【請求項１】 加熱手段と、直径が約６．４ｍｍ（０．
２５０インチ）の貫通する穴を有する銅製のルツボとが
設けられる融解領域と、 鋳造領域と、 前記融解領域に作用し、融解した金属を前記穴を介して
前記鋳造領域へ入れることのできる加圧手段とを備える
複合体。 - 【請求項２】 請求項１の複合体において、前記鋳造領
域に鋳型を備え、 前記鋳型が、結合剤材料、充填材料及び別個の膨張材料
を含むことを特徴とする複合体。 - 【請求項３】 請求項１の複合体において、前記別個の
膨張材料がアルミノケイ酸リチウムであることを特徴と
する複合体。 - 【請求項４】 請求項３の複合体において、前記結合剤
材料が、リン酸アンモニウム塩及びか焼酸化マグネシウ
ムの混合物であることを特徴とする複合体。 - 【請求項５】 請求項４の複合体において、前記充填剤
材料が、ジルコニア及びアルミナの混合物であることを
特徴とする複合体。 - 【請求項６】 請求項４及び請求項５を組み合わせた複
合体。 - 【請求項７】 請求項６の複合体において、前記膨張材
料が４４ミクロンの粒子径を有することを特徴とする複
合体。 - 【請求項８】 請求項１の複合体において、火床を備
え、前記ルツボが該火床の中で該火床と熱的に接触する
ことを特徴とする複合体。 - 【請求項９】 請求項８の複合体において、前記ルツボ
及び前記火床が環状の関係を有することを特徴とする複
合体。 - 【請求項１０】 請求項９の複合体において、前記ルツ
ボの傾斜した外側面が、前記火床の傾斜した内側面に係
合することを特徴とする複合体。 - 【請求項１１】 請求項１０の複合体において、前記内
側面は、前記融解領域に向かって軸方向において減少す
る直径を有することを特徴とする複合体。 - 【請求項１２】 請求項１１の複合体において、前記傾
斜した外側面が軸線となす角度は、前記傾斜した内側面
が軸線となす角度よりも若干小さいことを特徴とする複
合体。 - 【請求項１３】 請求項１２の複合体において、前記角
度がそれぞれ４４．５°及び４５°であることを特徴と
する複合体。 - 【請求項１４】 請求項１の複合体において、前記ルツ
ボが銅製であることを特徴とする複合体。 - 【請求項１５】 請求項１の複合体において、カラー及
び鋳型を備え、 前記カラー及び前記ルツボが協働する面を有することを
特徴とする複合体。 - 【請求項１６】 請求項１５の複合体において、前記面
が半球形状であることを特徴とする複合体。 - 【請求項１７】 請求項１５の複合体において、前記カ
ラーがセラミック製であることを特徴とする複合体。 - 【請求項１８】 請求項１の複合体において、前記ルツ
ボが分割型であることを特徴とする複合体。 - 【請求項１９】 請求項１８の複合体において、前記ル
ツボの別個の部分が、横断方向及び軸線方向において、
前記ルツボの他方の部分に当接することを特徴とする複
合体。 - 【請求項２０】 請求項１９の複合体において、前記部
分が、２つの半円形状の部分であることを特徴とする複
合体。 - 【請求項２１】 請求項２０の複合体において、ダウエ
ルピンが前記部分を相互連結することを特徴とする複合
体。 - 【請求項２２】 請求項１０の複合体において、前記ル
ツボの周囲には、前記火床から若干隔置され相互係合を
容易にするリップ部が設けられることを特徴とする複合
体。 - 【請求項２３】 融解領域と、 鋳造領域と、 前記融解領域と前記鋳造領域の間でほぼ水平方向に配設
された融解金属支持手段と、 前記支持手段を貫通し、前記融解金属が重力によっては
前記支持手段を通過しないような寸法を有するオリフィ
スと、 前記融解領域を加圧して重力を補助する手段とを備える
鋳造アセンブリ。 - 【請求項２４】 請求項２３の鋳造アセンブリにおい
て、 前記融解領域の中に伸長する電極と、 前記電極の前記融解領域との相対的な運動あるいは該電
極の前記融解領域に対する封止を選択的に許容する直線
的な貫通ユニットとを備えることを特徴とする鋳造アセ
ンブリ。 - 【請求項２５】 請求項２４の鋳造アセンブリにおい
て、前記ユニットが、半径方向に圧縮可能な第１のブッ
シングと、該第１のブッシングを半径方向に選択的に圧
縮する手段と、軸方向において支持可能な第２のブッシ
ングとを備えることを特徴とする鋳造アセンブリ。 - 【請求項２６】 融解した金属の表面張力により、該融
解した金属が重力によって通過することができないよう
な寸法の貫通する穴を有するルツボの上に配設された隔
室の中で金属を融解する段階と、 その後前記隔室に圧力を与えて前記金属が前記穴を通る
ようにする段階とを備える鋳造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US777001 | 1991-10-16 | ||
| US07/777,001 US5267602A (en) | 1991-10-16 | 1991-10-16 | Casting metals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05200056A true JPH05200056A (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=25108981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20378392A Withdrawn JPH05200056A (ja) | 1991-10-16 | 1992-07-30 | 鋳造用の複合体及び鋳造アセンブリ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5267602A (ja) |
| JP (1) | JPH05200056A (ja) |
| DE (1) | DE4229853A1 (ja) |
| FR (1) | FR2682624B1 (ja) |
| SE (1) | SE9203022L (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2849508B2 (ja) * | 1992-08-11 | 1999-01-20 | 友和産業株式会社 | 軽比重金属の高差圧超細密鋳造方法 |
| JP2849509B2 (ja) * | 1992-08-11 | 1999-01-20 | 友和産業株式会社 | 酸化活性金属の無酸化鋳造方法 |
| DE19538242C2 (de) * | 1994-10-14 | 2000-05-04 | Honda Motor Co Ltd | Thixo-Giessverfahren und Verwendung eines Thixo-Giesslegierungsmaterials |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1723071A (en) * | 1926-08-06 | 1929-08-06 | Paul A Pitman | Apparatus for making small castings |
| US3788382A (en) * | 1970-11-25 | 1974-01-29 | J Richey | Vacuum metal casting apparatus |
| US4254817A (en) * | 1979-05-30 | 1981-03-10 | Iwatani Sangyo Kabushiki Kaisha | Metal casting apparatus |
| JPS5811302B2 (ja) * | 1980-03-05 | 1983-03-02 | 株式会社 三社電機製作所 | 真空加圧鋳造方法 |
| DE3011098A1 (de) * | 1980-03-22 | 1981-10-01 | BEGO Bremer Goldschlägerei Wilh. Herbst GmbH & Co, 2800 Bremen | Verfahren und vorrichtung zur herstllung von praezisionsguessen |
| US4415673A (en) * | 1981-03-23 | 1983-11-15 | Remet Corporation | Refractory material |
| US4504591A (en) * | 1981-03-23 | 1985-03-12 | Remet Corporation | Refractory material |
| US4538671A (en) * | 1981-04-29 | 1985-09-03 | American Dental Association Health Foundation | Arc furnace for the production of small investment castings of reactive or refractory metals such as titanium |
| DE3218326A1 (de) * | 1981-05-14 | 1982-12-09 | Charles Great Neck N.Y. Blechner | Induktionsgiessmaschine und giessverfahren |
| US4580617A (en) * | 1982-05-07 | 1986-04-08 | Charles Blechner | Induction casting machine and method of casting |
| DE3482573D1 (de) * | 1983-05-06 | 1990-08-02 | Giulini Chemie | Verfahren zur herstellung von praezisionsguessen. |
| DE3320309C2 (de) * | 1983-06-04 | 1985-08-14 | Giulini Chemie Gmbh, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur Herstellung von Präzisionsmeßformen, Gießformen und deren Verwendung |
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| JPS62148074A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-02 | Morita Mfg Co Ltd | ア−ク式溶解・鋳造方法並びにその装置 |
| US4919191A (en) * | 1988-05-17 | 1990-04-24 | Jeneric/Pentron Incorporated | Molten-metal forming method and apparatus which are bottom-loading, bottom-pouring and bottom-unloading |
-
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- 1991-10-16 US US07/777,001 patent/US5267602A/en not_active Expired - Fee Related
-
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- 1992-07-30 JP JP20378392A patent/JPH05200056A/ja not_active Withdrawn
- 1992-09-07 DE DE4229853A patent/DE4229853A1/de not_active Withdrawn
- 1992-10-14 SE SE9203022A patent/SE9203022L/ not_active Application Discontinuation
- 1992-10-16 FR FR9212428A patent/FR2682624B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-09-07 US US08/118,114 patent/US5392842A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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|---|---|
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| SE9203022L (sv) | 1993-04-17 |
| US5392842A (en) | 1995-02-28 |
| DE4229853A1 (de) | 1993-04-22 |
| FR2682624B1 (fr) | 1995-02-24 |
| FR2682624A1 (fr) | 1993-04-23 |
| US5267602A (en) | 1993-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |