JPH07178528A - 加圧成形方法および加圧成形機 - Google Patents
加圧成形方法および加圧成形機Info
- Publication number
- JPH07178528A JPH07178528A JP32690993A JP32690993A JPH07178528A JP H07178528 A JPH07178528 A JP H07178528A JP 32690993 A JP32690993 A JP 32690993A JP 32690993 A JP32690993 A JP 32690993A JP H07178528 A JPH07178528 A JP H07178528A
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- JP
- Japan
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- molten metal
- casting sleeve
- casting
- pressure
- sleeve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 凝固片の生成を防止し、ガスも少ない高品質
の鋳物を提供する。 【構成】 成形される材料の周囲に導電性の物質が周方
向に連続しないように複数個配置し、その外部からコイ
ルにより磁場を加え溶湯を加熱または保温しつつ、当該
材料を製品キャビティ内に圧入する成形方法およびその
装置である。加熱が材料の通路中の鋳込スリーブで行わ
れる。また、材料は磁場により壁面から一部又は全部離
れている。
の鋳物を提供する。 【構成】 成形される材料の周囲に導電性の物質が周方
向に連続しないように複数個配置し、その外部からコイ
ルにより磁場を加え溶湯を加熱または保温しつつ、当該
材料を製品キャビティ内に圧入する成形方法およびその
装置である。加熱が材料の通路中の鋳込スリーブで行わ
れる。また、材料は磁場により壁面から一部又は全部離
れている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高品位の部材（成形
品）を得るための加圧成形技術に関する。
品）を得るための加圧成形技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に使用されている横型成形機を図１
０に模式的に示す。この場合、金属溶湯１は鋳込スリー
ブ２の内部に注湯口より給湯される。一般的には、ラド
ル１５から鋳込スリーブ２内に注湯された金属溶湯１は
プランジャチップ３により初期の段階では低速射出さ
れ、後半における高速射出を経て可動型４と固定型５の
型締めにより形成される製品キャビティ６内に供給され
る。また、図１１に模式的に示す縦型成形機において
は、金属溶湯１をカップ１８に注湯したあと、型締めを
行ない射出を行うが、射出のやり方は前述の横型成形機
の場合と同様に行われる。なお図１１において、図１０
に示した構成要素と同一のものには図１０で付した符号
を付し、その説明は省略する。
０に模式的に示す。この場合、金属溶湯１は鋳込スリー
ブ２の内部に注湯口より給湯される。一般的には、ラド
ル１５から鋳込スリーブ２内に注湯された金属溶湯１は
プランジャチップ３により初期の段階では低速射出さ
れ、後半における高速射出を経て可動型４と固定型５の
型締めにより形成される製品キャビティ６内に供給され
る。また、図１１に模式的に示す縦型成形機において
は、金属溶湯１をカップ１８に注湯したあと、型締めを
行ない射出を行うが、射出のやり方は前述の横型成形機
の場合と同様に行われる。なお図１１において、図１０
に示した構成要素と同一のものには図１０で付した符号
を付し、その説明は省略する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】給湯はラドルと呼ばれ
る保持容器に保持炉の溶湯をくみ取り、注湯口より鋳込
スリーブに移されるが、この際に鋳込スリーブは通常低
い温度に保たれるため溶湯の一部が凝固し、この凝固片
が金属溶湯と共に製品キャビティ内に供給されることに
より鋳造欠陥を生じ機械的性質を低下させる。これを防
止するために鋳込スリーブを低温加熱することやセラミ
クス製のスリーブを用いて凝固を予防することなどが行
われているが変形、酸化の問題や、経済性の問題、割れ
の問題などで未だ十分な解決を見ていない。導電性のあ
る鋳込スリーブ材料を使用して高周波加熱で鋳込スリー
ブ全体を加熱する方法やセラミクス製の鋳込スリーブの
外周から加熱する方法も試験的に試みられているが、前
者では鋳込スリーブおよびプランジャチップ自身が先に
高温になり変形および酸化の問題が生じ、後者では加熱
効率が非常に悪くなるため実用化には至っていない。
る保持容器に保持炉の溶湯をくみ取り、注湯口より鋳込
スリーブに移されるが、この際に鋳込スリーブは通常低
い温度に保たれるため溶湯の一部が凝固し、この凝固片
が金属溶湯と共に製品キャビティ内に供給されることに
より鋳造欠陥を生じ機械的性質を低下させる。これを防
止するために鋳込スリーブを低温加熱することやセラミ
クス製のスリーブを用いて凝固を予防することなどが行
われているが変形、酸化の問題や、経済性の問題、割れ
の問題などで未だ十分な解決を見ていない。導電性のあ
る鋳込スリーブ材料を使用して高周波加熱で鋳込スリー
ブ全体を加熱する方法やセラミクス製の鋳込スリーブの
外周から加熱する方法も試験的に試みられているが、前
者では鋳込スリーブおよびプランジャチップ自身が先に
高温になり変形および酸化の問題が生じ、後者では加熱
効率が非常に悪くなるため実用化には至っていない。
【０００４】また、鋳込スリーブへの溶湯の充填率は通
常５０％以下であり、射出時に空気が溶湯と共に製品キ
ャビティ内に供給され、欠陥の原因となる。これらの防
止のためには従来パラショット法と呼ばれるスリーブ速
度の複雑な調整が行われている。
常５０％以下であり、射出時に空気が溶湯と共に製品キ
ャビティ内に供給され、欠陥の原因となる。これらの防
止のためには従来パラショット法と呼ばれるスリーブ速
度の複雑な調整が行われている。
【０００５】本発明の目的は上記の従来技術の問題点を
解決し、凝固片の生成を防止し、ガスも少ない高品質の
鋳物を得ることができる方法およびその装置を提供する
ことにある。
解決し、凝固片の生成を防止し、ガスも少ない高品質の
鋳物を得ることができる方法およびその装置を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明においては、鋳型
の製品キャビティ内に金属溶湯を圧入するに際し、鋳込
スリーブ内に注湯された金属溶湯を、前記鋳込スリーブ
の周囲に複数個配置した導電体の外部の誘電コイルに電
流を流して電磁誘導により加熱または保温した状態に維
持しながら、前記金属溶湯を製品キャビティ内に圧入す
ることを特徴としている。本発明の方法では導電体を介
してコイルの磁場を直接スリーブ内部の金属に伝えるこ
とが可能で有効な加熱が期待出来る。本発明の方法では
部材の保持や温度分布改善の目的で部分的に導電体を連
結させることは可能である。そして、 本発明において
は加熱が成形される材料の通路中の鋳込スリーブの部位
で行われることを特徴とする。
の製品キャビティ内に金属溶湯を圧入するに際し、鋳込
スリーブ内に注湯された金属溶湯を、前記鋳込スリーブ
の周囲に複数個配置した導電体の外部の誘電コイルに電
流を流して電磁誘導により加熱または保温した状態に維
持しながら、前記金属溶湯を製品キャビティ内に圧入す
ることを特徴としている。本発明の方法では導電体を介
してコイルの磁場を直接スリーブ内部の金属に伝えるこ
とが可能で有効な加熱が期待出来る。本発明の方法では
部材の保持や温度分布改善の目的で部分的に導電体を連
結させることは可能である。そして、 本発明において
は加熱が成形される材料の通路中の鋳込スリーブの部位
で行われることを特徴とする。
【０００７】本発明では条件設定により鋳込スリーブの
内面と溶湯との接触を防止することも可能で、これによ
り鋳込スリーブでの凝固片生成を防止できる。また、鋳
込スリーブ中の導電体は空冷、水冷での冷却により、そ
れ自身の温度上昇を防止することができ、変形防止が可
能である。
内面と溶湯との接触を防止することも可能で、これによ
り鋳込スリーブでの凝固片生成を防止できる。また、鋳
込スリーブ中の導電体は空冷、水冷での冷却により、そ
れ自身の温度上昇を防止することができ、変形防止が可
能である。
【０００８】
【作用】本発明においては周方向に不連続な導電部を介
して外部のコイルから内部の材料へ誘導電流を生じせし
め、材料を加熱する。
して外部のコイルから内部の材料へ誘導電流を生じせし
め、材料を加熱する。
【０００９】同時に溶融または半溶融状態の材料および
導電部には電磁誘導により電流が発生し、それらの誘導
電流と磁場の相互作用により生ずる電磁体積力が被融解
物を鋳込スリーブの内表面から遠ざける方向に作用して
被融解物（成形される材料）と鋳込スリーブの内表面の
接触を防止する方向に働く。このため、溶湯表面の凝固
が抑止され凝固片の製品キャビティへの流入を防止でき
る。
導電部には電磁誘導により電流が発生し、それらの誘導
電流と磁場の相互作用により生ずる電磁体積力が被融解
物を鋳込スリーブの内表面から遠ざける方向に作用して
被融解物（成形される材料）と鋳込スリーブの内表面の
接触を防止する方向に働く。このため、溶湯表面の凝固
が抑止され凝固片の製品キャビティへの流入を防止でき
る。
【００１０】また、この状態から成形される材料をプラ
ンジャーチップで押してやることにより従来法よりもガ
スの巻き込みを少なくすることも可能である。
ンジャーチップで押してやることにより従来法よりもガ
スの巻き込みを少なくすることも可能である。
【００１１】
【実施例】 （実施例１）図１に本発明の縦鋳込み縦締め型成形機の
縦断面図を示す。本発明の成形機（型締力５０ｔｏｎ）
の一実施例においては、鋳込スリーブの周方向に不連続
な導電体９をかいして誘電コイル７から内部の素材（成
形される材料）１７へ誘導電流を生じせしめて材料を加
熱する。図２は図１のＡーＡ矢視断面図であり、導電体
９はその周囲を絶縁材８で囲まれており、導電体９の内
部を貫通した冷却水パイプ１２により水冷されている。
なお、実施例１では水冷する場合を述べたが、水冷にか
えて空冷してもさしつかえないことは当然である。図３
に導電体９の構造の一例の斜視図を示す。内部を水冷し
たオーステナイトステンレスの管がセラミクス中に埋め
込まれた構造となっており、その外側を５ターンの水冷
された銅製コイル（図１および図２に示す７）が巻いて
ある。周波数は２０ｋＨｚ、コイル電流は約５００Ａで
あった。鋳込スリーブ内径は５０ｍｍ、外径８０ｍｍで
ＡＤＣ１２材溶湯をスリーブに注湯し５０ｍｍ幅で長さ
１００ｍｍ、厚さ３ｍｍの板を鋳造した。ゲート速度１
５ｍ／秒、加圧力は１２０ＭＰａであった。本発明の方
法で給湯した場合、鋳込スリーブ部の溶湯は図４に示す
金属溶湯１のような形状となり低部を除き溶湯と鋳込ス
リーブの内表面との接触はなかった。従来法の場合６７
０℃注湯において鋳込スリーブ中央部の温度は１０秒後
で５８０℃であった。一方、本発明の方法では温度低下
はなかった。また鋳込スリーブとの接触もないので表面
での凝固片の生成も無かった。この場合の鋳込スリーブ
温度は約２００℃と従来とほぼ同じであった。本発明の
方法で鋳造した成形品と従来法で鋳造した成形品の機械
的性質を比較すると図５に示す如く引張強さ（Ａ）、耐
力（Ｂ）および伸び（Ｃ）共に本発明の方法で鋳造した
成形品が安定した特性を得ることが出来た。図６と図７
に顕微鏡組織写真（倍率：５０倍）を比較して示す。図
６に示す従来法による成形品では凝固片（図６の組織写
真中の白色塊状部分）が欠陥として内在しているが、図
７に示す本発明法による成形品では凝固片は存在しな
い。また、ガス欠陥（黒色塊状部）も少ない。
縦断面図を示す。本発明の成形機（型締力５０ｔｏｎ）
の一実施例においては、鋳込スリーブの周方向に不連続
な導電体９をかいして誘電コイル７から内部の素材（成
形される材料）１７へ誘導電流を生じせしめて材料を加
熱する。図２は図１のＡーＡ矢視断面図であり、導電体
９はその周囲を絶縁材８で囲まれており、導電体９の内
部を貫通した冷却水パイプ１２により水冷されている。
なお、実施例１では水冷する場合を述べたが、水冷にか
えて空冷してもさしつかえないことは当然である。図３
に導電体９の構造の一例の斜視図を示す。内部を水冷し
たオーステナイトステンレスの管がセラミクス中に埋め
込まれた構造となっており、その外側を５ターンの水冷
された銅製コイル（図１および図２に示す７）が巻いて
ある。周波数は２０ｋＨｚ、コイル電流は約５００Ａで
あった。鋳込スリーブ内径は５０ｍｍ、外径８０ｍｍで
ＡＤＣ１２材溶湯をスリーブに注湯し５０ｍｍ幅で長さ
１００ｍｍ、厚さ３ｍｍの板を鋳造した。ゲート速度１
５ｍ／秒、加圧力は１２０ＭＰａであった。本発明の方
法で給湯した場合、鋳込スリーブ部の溶湯は図４に示す
金属溶湯１のような形状となり低部を除き溶湯と鋳込ス
リーブの内表面との接触はなかった。従来法の場合６７
０℃注湯において鋳込スリーブ中央部の温度は１０秒後
で５８０℃であった。一方、本発明の方法では温度低下
はなかった。また鋳込スリーブとの接触もないので表面
での凝固片の生成も無かった。この場合の鋳込スリーブ
温度は約２００℃と従来とほぼ同じであった。本発明の
方法で鋳造した成形品と従来法で鋳造した成形品の機械
的性質を比較すると図５に示す如く引張強さ（Ａ）、耐
力（Ｂ）および伸び（Ｃ）共に本発明の方法で鋳造した
成形品が安定した特性を得ることが出来た。図６と図７
に顕微鏡組織写真（倍率：５０倍）を比較して示す。図
６に示す従来法による成形品では凝固片（図６の組織写
真中の白色塊状部分）が欠陥として内在しているが、図
７に示す本発明法による成形品では凝固片は存在しな
い。また、ガス欠陥（黒色塊状部）も少ない。
【００１２】（実施例２）図８に示す本発明の横給湯横
締めの成形機（型締力３５０ｔｏｎ）でＡＤＣ１２材溶
湯をラドルによりスリーブに注湯して鋳造を行い実施例
１と同様の効果を得る事が出来た。なお、図９は図８の
ＹーＹ矢視断面図である。
締めの成形機（型締力３５０ｔｏｎ）でＡＤＣ１２材溶
湯をラドルによりスリーブに注湯して鋳造を行い実施例
１と同様の効果を得る事が出来た。なお、図９は図８の
ＹーＹ矢視断面図である。
【００１３】
【発明の効果】本発明は以上の如くであり従来の技術の
問題点であった凝固片やガス巻き込みの問題を軽減し機
械的性質の安定した部材（成形品）を得ることができ
る。また、本発明はキャビティ内の減圧技術と組み合わ
せることにより更に湯流れ性の向上が可能である。
問題点であった凝固片やガス巻き込みの問題を軽減し機
械的性質の安定した部材（成形品）を得ることができ
る。また、本発明はキャビティ内の減圧技術と組み合わ
せることにより更に湯流れ性の向上が可能である。
【図１】本発明の縦鋳込み縦締め型成形機の概略縦断面
図である。
図である。
【図２】図１のＡーＡ矢視断面図である。
【図３】本発明における誘導加熱部の導電体の構造の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図４】本発明の誘導加熱部での溶湯形状の断面の模式
図である。
図である。
【図５】本発明と従来技術で鋳造した成形品（ＡＤＣ１
２材）の機械的性質の比較を示す図である。
２材）の機械的性質の比較を示す図である。
【図６】従来法で鋳造した成形品（ＡＤＣ１２材）の顕
微鏡組織の写真である。
微鏡組織の写真である。
【図７】本発明法で鋳造した成形品（ＡＤＣ１２材）の
顕微鏡組織の写真である。
顕微鏡組織の写真である。
【図８】本発明の横鋳込み横締め型成形機の概略縦断面
図である。
図である。
【図９】図８のＹーＹ矢視断面図である。
【図１０】従来の横鋳込み横締め型成形機における注湯
状態を示す模式図である。
状態を示す模式図である。
【図１１】従来の縦鋳込み縦締め型成形機における注湯
状態を示す模式図である。
状態を示す模式図である。
１ 金属溶湯 ２ 鋳込スリーブ ３ プランジャチップ ４ 可動型 ５ 固定型 ６ 製品キャビティ ７ 誘電コイル ８ 絶縁材 ９ 導電体 １０ 冷却水パイプ １１ 冷却水 １２ 冷却水通路 １３ 冷却水入口 １４ 冷却水出口 １５ ラドル １６ ダイベース １７ 素材 １８ カップ １９ プランジャ
Claims (4)
- 【請求項１】 成形される材料の周囲に導電体が周方向
に複数個配置し、前記導電体の外部の誘導コイルにより
磁場を加え加熱または保温した状態に維持しながら、金
属溶湯を製品キャビティ内に圧入することを特徴とする
加圧成形方法。 - 【請求項２】 加熱が、成形される材料の通路中の鋳込
スリーブの部位で行われることを特徴とする請求項１に
記載の加圧成形方法。 - 【請求項３】 成形される材料が、電磁体積力により壁
面から一部または全部離れることを特徴とする請求項１
乃至２に記載の加圧成形方法。 - 【請求項４】 鋳込スリーブを通路として金属溶湯を製
品キャビティ内に圧入する成形機において、前記鋳込ス
リーブ内に冷却手段により冷却されるように形成された
導電体を周方向に複数個配置し、前記導電体相合間に非
導電性の物質を充填した導電部を形成し、前記導電部の
外周には誘電コイルを捲回した構成としたことを特徴と
する加圧成形機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32690993A JPH07178528A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 加圧成形方法および加圧成形機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32690993A JPH07178528A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 加圧成形方法および加圧成形機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07178528A true JPH07178528A (ja) | 1995-07-18 |
Family
ID=18193111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32690993A Pending JPH07178528A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 加圧成形方法および加圧成形機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07178528A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0778099A3 (en) * | 1995-12-07 | 1998-12-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Die casting process and die casting apparatus |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP32690993A patent/JPH07178528A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0778099A3 (en) * | 1995-12-07 | 1998-12-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Die casting process and die casting apparatus |
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