JPH07204825A - 吸上鋳造方法および装置 - Google Patents
吸上鋳造方法および装置Info
- Publication number
- JPH07204825A JPH07204825A JP177594A JP177594A JPH07204825A JP H07204825 A JPH07204825 A JP H07204825A JP 177594 A JP177594 A JP 177594A JP 177594 A JP177594 A JP 177594A JP H07204825 A JPH07204825 A JP H07204825A
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- Japan
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- molten metal
- cavity
- suction
- snout
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- Pending
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 吸上鋳造とくにロストワックス法によるセラ
ミックシェル鋳型を用いるＴｉまたはＴｉ系合金の精密
鋳造において、鋳型にスノート形状のキャビティをも設
けておき、製品の鋳造と同時にスノートを鋳造して、次
回の鋳造に使用する。 【効果】 鋳造される金属と同材質のスノートが自動的
に再生産されるので、別に用意する必要がなく、スノー
トのコストを著しく低減できる。
ミックシェル鋳型を用いるＴｉまたはＴｉ系合金の精密
鋳造において、鋳型にスノート形状のキャビティをも設
けておき、製品の鋳造と同時にスノートを鋳造して、次
回の鋳造に使用する。 【効果】 鋳造される金属と同材質のスノートが自動的
に再生産されるので、別に用意する必要がなく、スノー
トのコストを著しく低減できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は吸上鋳造、とくにロスト
ワックス法により製作したセラミックシェル鋳型を用い
て行なう吸上鋳造の方法および装置に関する。 本発明
は、ＴｉまたはＴｉ合金（以下「Ｔｉ系金属」という）
のような高融点で高活性の金属の精密鋳造に適用したと
き、とくに有意義である。
ワックス法により製作したセラミックシェル鋳型を用い
て行なう吸上鋳造の方法および装置に関する。 本発明
は、ＴｉまたはＴｉ合金（以下「Ｔｉ系金属」という）
のような高融点で高活性の金属の精密鋳造に適用したと
き、とくに有意義である。
【０００２】
【従来の技術】金属の吸上鋳造は、透気性の鋳型の周囲
を減圧して金属の溶融雰囲気との間に圧力差を生じさ
せ、それを利用して溶融金属を鋳型内へ供給する鋳造法
であるから、溶融金属を導く「スノート」とよばれる湯
口パイプが必要である。 このスノートは、溶融金属の
通過に当って外部のガスを巻き込まない程度のち密さが
要求され、また急激な加熱に耐える高い耐熱衝撃性とと
もに、溶融金属を汚染しない化学的安定性をもたなけれ
ばならない。
を減圧して金属の溶融雰囲気との間に圧力差を生じさ
せ、それを利用して溶融金属を鋳型内へ供給する鋳造法
であるから、溶融金属を導く「スノート」とよばれる湯
口パイプが必要である。 このスノートは、溶融金属の
通過に当って外部のガスを巻き込まない程度のち密さが
要求され、また急激な加熱に耐える高い耐熱衝撃性とと
もに、溶融金属を汚染しない化学的安定性をもたなけれ
ばならない。
【０００３】吸上鋳造による精密鋳造の対象としてよく
使われるＴｉ系金属は、融点が高く活性であるため、鋳
造に用いるスノートの材質はとくに重要である。 そこ
で発明者は、金属とくに鋳造される合金と同一のもの、
または合金になるべく近い組成のもので製作したスノー
トを使用することを提案した。 しかし、一般にスノー
トは、鋳型を置く真空チャンバーとの間を気密にし、か
つ鋳型と結合するために、パイプの端にフランジを有す
る形状としなければならない。 このようなスノートの
製作を溶接によって行なうと、スノートのコストが高
く、それが鋳造製品のコストに反映するという悩みがあ
った。
使われるＴｉ系金属は、融点が高く活性であるため、鋳
造に用いるスノートの材質はとくに重要である。 そこ
で発明者は、金属とくに鋳造される合金と同一のもの、
または合金になるべく近い組成のもので製作したスノー
トを使用することを提案した。 しかし、一般にスノー
トは、鋳型を置く真空チャンバーとの間を気密にし、か
つ鋳型と結合するために、パイプの端にフランジを有す
る形状としなければならない。 このようなスノートの
製作を溶接によって行なうと、スノートのコストが高
く、それが鋳造製品のコストに反映するという悩みがあ
った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した吸上鋳造におけるスノートのコストの問題を解決
し、製品の鋳造と同時にスノートを鋳造することによっ
て、鋳造される金属と同一組成の金属スノートを安価に
製作できる吸上鋳造の方法および装置を提供することに
ある。
した吸上鋳造におけるスノートのコストの問題を解決
し、製品の鋳造と同時にスノートを鋳造することによっ
て、鋳造される金属と同一組成の金属スノートを安価に
製作できる吸上鋳造の方法および装置を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の吸上鋳造方法
は、ロストワックス法によるセラミックシェル鋳型を用
いる吸上鋳造方法において、鋳型に、製品形状のキャビ
ティとは別に、溶湯吸上用スノートの形状を有するキャ
ビティを設けておき、製品の鋳造と同時にスノートを鋳
造し、後の鋳造に使用することを特徴とする。
は、ロストワックス法によるセラミックシェル鋳型を用
いる吸上鋳造方法において、鋳型に、製品形状のキャビ
ティとは別に、溶湯吸上用スノートの形状を有するキャ
ビティを設けておき、製品の鋳造と同時にスノートを鋳
造し、後の鋳造に使用することを特徴とする。
【０００６】本発明の吸上鋳造装置は、ロストワックス
法によるセラミックシェル鋳型を用いる吸上鋳造装置で
あって、鋳造の対象となる溶融金属を供給する手段、内
部に鋳型を置き鋳型の湯入口に連なって下方に延びる溶
湯吸上用スノートをそなえた真空チャンバー、この真空
チャンバーが気密に出入可能なスリーブおよび真空吸引
手段からなる吸上鋳造装置において、セラミックシェル
鋳型が、製品形状のキャビティとは別に、溶湯吸上用ス
ノートの形状を有するキャビティをもそなえていること
を特徴とする。
法によるセラミックシェル鋳型を用いる吸上鋳造装置で
あって、鋳造の対象となる溶融金属を供給する手段、内
部に鋳型を置き鋳型の湯入口に連なって下方に延びる溶
湯吸上用スノートをそなえた真空チャンバー、この真空
チャンバーが気密に出入可能なスリーブおよび真空吸引
手段からなる吸上鋳造装置において、セラミックシェル
鋳型が、製品形状のキャビティとは別に、溶湯吸上用ス
ノートの形状を有するキャビティをもそなえていること
を特徴とする。
【０００７】図１に、本発明の吸上鋳造装置の一例につ
いて全体の構成を示す。 上述のようにこの装置は、鋳
造の対象となる溶融金属（６）を供給する手段(３)、内
部に鋳型（１）を置き鋳型の湯入口に連なって下方に延
びる溶湯吸上用スノート(２)をそなえた真空チャンバー
（４）、この真空チャンバーが気密に昇降可能なシリン
ダー状のスリーブ（５）および真空吸引手段（図示して
ない）からなる吸上鋳造装置において、セラミックシェ
ル鋳型（１）が、製品形状のキャビティ(１１)とは別
に、溶湯吸上用スノートの形状を有するキャビティ（１
２）をも有する。
いて全体の構成を示す。 上述のようにこの装置は、鋳
造の対象となる溶融金属（６）を供給する手段(３)、内
部に鋳型（１）を置き鋳型の湯入口に連なって下方に延
びる溶湯吸上用スノート(２)をそなえた真空チャンバー
（４）、この真空チャンバーが気密に昇降可能なシリン
ダー状のスリーブ（５）および真空吸引手段（図示して
ない）からなる吸上鋳造装置において、セラミックシェ
ル鋳型（１）が、製品形状のキャビティ(１１)とは別
に、溶湯吸上用スノートの形状を有するキャビティ（１
２）をも有する。
【０００８】この装置の好適な態様においては、鋳型の
形状を図１にみるように形成する。すなわち、溶湯吸上
用スノートの形状を有するキャビティ（１２）を鋳型の
中心に垂直方向に設けて鋳型上部を製品キャビティより
上方に突出させる。 それにより、このスノート上部の
シェルの部分で鋳型を把持してハンドリングを行なうこ
とができる。 これは、ロボットによる搬送などに好都
合である。 真空チャンバー（４）は、鋳型（１）を出
し入れするための蓋（４１）、鋳型の上部を押えて固定
するための押え具（４２）、および真空吸引のためのパ
イプ（４３）をそなえている。 いうまでもなくこれら
各部品は、真空を保つため気密に組立てる。
形状を図１にみるように形成する。すなわち、溶湯吸上
用スノートの形状を有するキャビティ（１２）を鋳型の
中心に垂直方向に設けて鋳型上部を製品キャビティより
上方に突出させる。 それにより、このスノート上部の
シェルの部分で鋳型を把持してハンドリングを行なうこ
とができる。 これは、ロボットによる搬送などに好都
合である。 真空チャンバー（４）は、鋳型（１）を出
し入れするための蓋（４１）、鋳型の上部を押えて固定
するための押え具（４２）、および真空吸引のためのパ
イプ（４３）をそなえている。 いうまでもなくこれら
各部品は、真空を保つため気密に組立てる。
【０００９】Ｔｉ系金属の吸上鋳造を行なう場合、装置
の溶融金属供給手段（３）は、銅製の分割水冷ルツボ
（３１）とその外周を囲む誘導コイル（３２）からなる
コールドクルーシブル型の誘導溶解炉であって、溶融雰
囲気を不活性に保つための不活性ガス供給手段（たとえ
ば、図示してないＡｒガス供給源）に連なる不活性ガス
パイプ（５１）をそなえたものとするのがよい。 水冷
ルツボ（３１）には下方から金属棒を供給し、誘導コイ
ル（３２）で加熱して溶融し、溶融金属（６）を用意す
る。 このタイプのルツボの使用は、レビテーション溶
融により溶融金属がルツボと接触することなく保持さ
れ、ルツボによる汚染がないことが有利である。
の溶融金属供給手段（３）は、銅製の分割水冷ルツボ
（３１）とその外周を囲む誘導コイル（３２）からなる
コールドクルーシブル型の誘導溶解炉であって、溶融雰
囲気を不活性に保つための不活性ガス供給手段（たとえ
ば、図示してないＡｒガス供給源）に連なる不活性ガス
パイプ（５１）をそなえたものとするのがよい。 水冷
ルツボ（３１）には下方から金属棒を供給し、誘導コイ
ル（３２）で加熱して溶融し、溶融金属（６）を用意す
る。 このタイプのルツボの使用は、レビテーション溶
融により溶融金属がルツボと接触することなく保持さ
れ、ルツボによる汚染がないことが有利である。
【００１０】溶融金属（６）の用意ができたならば、真
空チャンバー（４）をスリーブ(５)内で下降させ、スノ
ート（２）の先端を溶融金属（６）中に挿入するととも
に、真空吸引パイプ（４３）を通じて真空吸引を行な
う。 透気性の鋳型（１）を通して真空チャンバー
（４）内の気体が吸引されると、溶融金属（６）は、雰
囲気ガスの圧力により、スノート（２）を経て鋳型
（１）内に押し上げられてキャビティを満たす。 そこ
で真空チャンバー（４）をスリーブ（５）内で上昇させ
ると、溶融金属はまずスノート（２）内で凝固して逆流
が防止され、その間にキャビティ内でも凝固が進む。
鋳型（１）を交換して次の鋳造にそなえる間に、金属棒
を押し上げて誘導加熱し、溶融金属（６）を用意する。
空チャンバー（４）をスリーブ(５)内で下降させ、スノ
ート（２）の先端を溶融金属（６）中に挿入するととも
に、真空吸引パイプ（４３）を通じて真空吸引を行な
う。 透気性の鋳型（１）を通して真空チャンバー
（４）内の気体が吸引されると、溶融金属（６）は、雰
囲気ガスの圧力により、スノート（２）を経て鋳型
（１）内に押し上げられてキャビティを満たす。 そこ
で真空チャンバー（４）をスリーブ（５）内で上昇させ
ると、溶融金属はまずスノート（２）内で凝固して逆流
が防止され、その間にキャビティ内でも凝固が進む。
鋳型（１）を交換して次の鋳造にそなえる間に、金属棒
を押し上げて誘導加熱し、溶融金属（６）を用意する。
【００１１】
【作用】図１の鋳型を用いて吸上鋳造を行ない、鋳型を
こわして鋳造体(７)を取り出すと、図２に示すようにな
る。 図２において破線で示した個所から切断すれば、
製品（８）が得られると同時に、図３に示すようなスノ
ート（２）が得られる。このスノートは、鋳型キャビテ
ィを図１のスノートの形状と同じものにしておくことに
よって、上記の鋳造で消耗した分を再生産することがで
きる。 従って、最初の吸上鋳造に用いる１本のスノー
トを従来技術により用意すれば、第２回以降の鋳造に用
いるスノートは、次々と再生産されるわけである。
こわして鋳造体(７)を取り出すと、図２に示すようにな
る。 図２において破線で示した個所から切断すれば、
製品（８）が得られると同時に、図３に示すようなスノ
ート（２）が得られる。このスノートは、鋳型キャビテ
ィを図１のスノートの形状と同じものにしておくことに
よって、上記の鋳造で消耗した分を再生産することがで
きる。 従って、最初の吸上鋳造に用いる１本のスノー
トを従来技術により用意すれば、第２回以降の鋳造に用
いるスノートは、次々と再生産されるわけである。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、鋳造に伴って金属スノ
ートの再生産が自動的に行なわれるから、スノートの製
造コストが画期的に低減できる。 とくにＴｉ系金属の
場合、従来の１／１０以下に抑えることができ、鋳造コ
ストの節減に役立つ。
ートの再生産が自動的に行なわれるから、スノートの製
造コストが画期的に低減できる。 とくにＴｉ系金属の
場合、従来の１／１０以下に抑えることができ、鋳造コ
ストの節減に役立つ。
【００１３】吸上鋳造とくにロストワックス法によるセ
ラミックシェル鋳型を用いた鋳造に当っては、湯流れを
円滑にするためにセンターにスプルーを設けることが多
い。このセンタースプルーは中実であり、それを中空に
変えても湯流れにはあまり影響なく、鋳造歩留りはむし
ろ高まる。
ラミックシェル鋳型を用いた鋳造に当っては、湯流れを
円滑にするためにセンターにスプルーを設けることが多
い。このセンタースプルーは中実であり、それを中空に
変えても湯流れにはあまり影響なく、鋳造歩留りはむし
ろ高まる。
【００１４】スプルー部は製品鋳造キャビティと同様に
ロストワックス法で容易に製作できるから、形状の選択
は容易であり、図示したようなフランジ部をもったスプ
ルーを一挙につくることができる。
ロストワックス法で容易に製作できるから、形状の選択
は容易であり、図示したようなフランジ部をもったスプ
ルーを一挙につくることができる。
【００１５】スノート部を鋳型中央の上方に突出させた
好ましい態様によれば、鋳型の真空チャンバーへの配
置、鋳造後の取り出しなどの自動化が容易である。
好ましい態様によれば、鋳型の真空チャンバーへの配
置、鋳造後の取り出しなどの自動化が容易である。
【図１】 本発明の吸上鋳造方法の原理を説明するため
の装置の縦断面図。
の装置の縦断面図。
【図２】 図１の装置を用いて吸上鋳造した鋳造体の縦
断面図。
断面図。
【図３】 本発明において再生産されるスノートの形状
を示す一部断面図。
を示す一部断面図。
１ セラミックシェル鋳型 １１ 製品形状のキャビティ １２ スノート形状のキャビティ １３ 突出した上部 ２ スノート ２１ フランジ部 ３ 溶融金属を供給する手段 ３１ 銅製分割水冷ルツボ ３２ 誘導コイル ４ 真空チャンバー ４１ 蓋 ４２ 押え具 ４３ 真空吸引パイプ ５ 溶融金属 ５１ 不活性ガスパイプ ６ スリーブ ７ 鋳造体 ８ 製品
Claims (5)
- 【請求項１】 ロストワックス法によるセラミックシェ
ル鋳型を用いる吸上鋳造方法において、鋳型に、製品形
状のキャビティとは別に、溶湯吸上用スノートの形状を
有するキャビティを設けておき、製品の鋳造と同時にス
ノートを鋳造し、後の鋳造に使用することを特徴とする
吸上鋳造方法。 - 【請求項２】 ＴｉまたはＴｉ系合金を対象に行なう請
求項１の吸上鋳造方法。 - 【請求項３】 ロストワックス法によるセラミックシェ
ル鋳型を用いる吸上鋳造装置であって、鋳造の対象とな
る溶融金属を供給する手段、内部に鋳型を置き鋳型の湯
入口に連なって下方に延びる溶湯吸上用スノートをそな
えた真空チャンバー、この真空チャンバーが気密に昇降
可能なスリーブおよび真空吸引手段からなる吸上鋳造装
置において、セラミックシェル鋳型が、製品形状のキャ
ビティとは別に、溶湯吸上用スノートの形状を有するキ
ャビティをもそなえていることを特徴とする吸上鋳造装
置。 - 【請求項４】 溶湯吸上用スノートの形状を有するキャ
ビティを鋳型の中心に垂直方向に設けて鋳型上部を製品
キャビティより上方に突出させ、このスノート上部のシ
ェルの部分で鋳型を把持できるようにした請求項３の吸
上鋳造装置。 - 【請求項５】 鋳造の対象とする溶融金属供給手段がコ
ールドクルーシブル型の誘導溶解炉であって、溶融雰囲
気を不活性に保つための不活性ガス供給手段をそなえた
請求項３の吸上鋳造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP177594A JPH07204825A (ja) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | 吸上鋳造方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP177594A JPH07204825A (ja) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | 吸上鋳造方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07204825A true JPH07204825A (ja) | 1995-08-08 |
Family
ID=11510956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP177594A Pending JPH07204825A (ja) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | 吸上鋳造方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07204825A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103143698A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-12 | 燕山大学 | 锆基块体非晶合金熔体流动性测试方法及其装置 |
| CN110280740A (zh) * | 2018-03-19 | 2019-09-27 | 科华控股股份有限公司 | 真空吸铸铸型中心定位装置及方法 |
| CN112238217A (zh) * | 2019-07-16 | 2021-01-19 | 吴政宽 | 薄壳模的熔汤锻造方法 |
-
1994
- 1994-01-12 JP JP177594A patent/JPH07204825A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103143698A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-12 | 燕山大学 | 锆基块体非晶合金熔体流动性测试方法及其装置 |
| CN103143698B (zh) * | 2013-03-15 | 2015-04-08 | 燕山大学 | 锆基块体非晶合金熔体流动性测试方法及其装置 |
| CN110280740A (zh) * | 2018-03-19 | 2019-09-27 | 科华控股股份有限公司 | 真空吸铸铸型中心定位装置及方法 |
| CN110280740B (zh) * | 2018-03-19 | 2023-08-01 | 科华控股股份有限公司 | 真空吸铸铸型中心定位装置及方法 |
| CN112238217A (zh) * | 2019-07-16 | 2021-01-19 | 吴政宽 | 薄壳模的熔汤锻造方法 |
| CN112238217B (zh) * | 2019-07-16 | 2022-02-11 | 吴政宽 | 薄壳模的熔汤锻造方法 |
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