JPH08243711A - Plunger sleeve in die casting machine - Google Patents
Plunger sleeve in die casting machineInfo
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- JPH08243711A JPH08243711A JP4680795A JP4680795A JPH08243711A JP H08243711 A JPH08243711 A JP H08243711A JP 4680795 A JP4680795 A JP 4680795A JP 4680795 A JP4680795 A JP 4680795A JP H08243711 A JPH08243711 A JP H08243711A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ダイカストマシンのプ
ランジャースリーブに関し、特に鋳造金属溶湯の降温を
抑制するための断熱性を高めると共に、金属溶湯からガ
スを排除するためのガス抜き性を帯有させたものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plunger sleeve for a die casting machine, and more particularly, to enhancing the heat insulating property for suppressing the temperature drop of a cast metal melt and providing a degassing property for removing gas from the metal melt. It is what I had.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ダイカストによるアルミ合金等の非鉄金
属鋳物は、平滑・美麗な鋳肌，微細な結晶組織をもち、
寸法精度が高く，薄肉鋳物等の製造が可能である等の特
長を有し、自動車部品をはじめ各種分野での機械・器具
部品として使用されている。ダイカストマシンの鋳造操
業は、プランジャスリーブを介して金属溶湯をダイ（金
型）のキャビティに圧入することにより行われる。図５
は、そのプランジャースリーブの例を示している。プラ
ンジャースリーブ１０は、注湯口１１から溶湯を供給さ
れ、プランジャーチップ５０の進退駆動により、ダイ
（図示せず）への鋳込み操作が短時間のサイクルで反復
される。上記プランジャースリーブ１０は、金属溶湯に
対する耐食性や，プランジャーチップ５０の反復摺動に
対する摩耗抵抗性等を必要とし、その材種として、従来
より工具鋼（ＳＫＤ６１，同１１等）等の鋳造品もしく
はこれに窒化処理を施したものが使用されている。ま
た、耐摩耗性等の改善を目的として、窒化けい素等のセ
ラミックスや、Ｎｉ基サーメット等の焼結品を適用する
ことも提案されている。2. Description of the Related Art Non-ferrous metal castings such as aluminum alloys produced by die casting have a smooth and beautiful casting surface and a fine crystal structure,
It has features such as high dimensional accuracy and the ability to manufacture thin-walled castings, etc., and is used as machine / apparatus parts in various fields including automobile parts. The casting operation of the die casting machine is performed by press-fitting a molten metal into a cavity of a die (die) via a plunger sleeve. Figure 5
Shows an example of the plunger sleeve. The plunger sleeve 10 is supplied with the molten metal from the pouring port 11, and the plunging operation of the plunger tip 50 causes the casting operation into the die (not shown) to be repeated in a short cycle. The plunger sleeve 10 requires corrosion resistance against molten metal and wear resistance against repeated sliding of the plunger tip 50, and as its material type, conventionally cast steel such as tool steel (SKD61, 11) is used. Alternatively, nitriding treatment is used. It has also been proposed to apply ceramics such as silicon nitride and sintered products such as Ni-based cermets for the purpose of improving wear resistance and the like.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ダイカスト鋳物品質の
向上・安定化のためには、プランジャースリーブ１０内
の金属溶湯を健全な溶融流動状態のもとにダイに圧入す
ることが必要である。しかし、従来のプランジャースリ
ーブによるダイカスト操業では、スリーブ内に供給され
た溶湯が、スリーブとの接触による急冷作用を受けて溶
湯中に局部的な凝固状態を生じることがある。溶湯中に
生じた凝固部分は溶湯とともにそのままダイに鋳込ま
れ、得られるダイカスト製品に欠陥を発生する原因とな
る。また、プランジャースリーブ１０に溶湯を供給して
ダイに圧入する鋳造操作過程で、ガスの巻き込みや、溶
湯からのガス発生を不可避的に伴う。従来のプランジャ
ースリーブでは、溶湯からガスを排除することができ
ず、溶湯はガスを付随したままダイに鋳込まれる。この
ことは、ダイカスト鋳物の品質を損ない、強度，延性等
の機械性質を低下させる原因となる。従来のプランジャ
ースリーブの改良はこのような問題に対する配慮に欠け
るものであった。近時は、自動車部品への適用が重要保
安部品にも拡大しており、ダイカスト鋳物品質の一層の
向上安定化が要請されている。本発明は、上記に鑑み、
ダイカスト鋳物の品質の向上・安定化に必要なプランジ
ャースリーブの改良を目的として、特に溶湯の急速な冷
却を抑制防止するための改良された断熱性を有すると共
に、溶湯からガスを効果的に排出分離し得るガス抜き性
を帯有させたプランジャスリーブを提供しようとするも
のである。In order to improve and stabilize the quality of the die cast casting, it is necessary to press the molten metal in the plunger sleeve 10 into the die under a sound melt flow condition. However, in the conventional die-casting operation using the plunger sleeve, the molten metal supplied into the sleeve may undergo a rapid cooling action due to contact with the sleeve, resulting in a localized solidified state in the molten metal. The solidified portion produced in the molten metal is cast into the die as it is together with the molten metal, which causes defects in the die-cast product obtained. Further, during the casting operation process in which the molten metal is supplied to the plunger sleeve 10 and press-fitted into the die, gas entrainment and gas generation from the molten metal are inevitably involved. In the conventional plunger sleeve, the gas cannot be removed from the molten metal, and the molten metal is cast in the die with the gas attached. This impairs the quality of the die-cast casting and causes mechanical properties such as strength and ductility to deteriorate. The improvement of the conventional plunger sleeve lacks attention to such a problem. Recently, its application to automobile parts has been expanded to important safety parts, and there is a demand for further improvement and stabilization of die casting quality. In view of the above, the present invention is
With the aim of improving the plunger sleeve necessary for improving and stabilizing the quality of die-cast castings, it has improved heat insulation to prevent and prevent rapid cooling of the melt, and it also effectively discharges gas from the melt. It is an object of the present invention to provide a plunger sleeve having separable degassing properties.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明のプランジャスリ
ーブは、スリーブの全長ないし軸方向の一部領域におい
て、少なくとも内層部が多孔質体からなることを特徴と
している。上記多孔質体として、金属，セラミックス，
またはサーメット等の多孔質焼結品が適用される。The plunger sleeve of the present invention is characterized in that at least the inner layer portion is made of a porous body in the entire length of the sleeve or a partial region in the axial direction. As the porous body, metals, ceramics,
Alternatively, a porous sintered product such as cermet is applied.
【０００５】[0005]
【作用】多孔質体を構成部材とする本発明のプランジャ
ースリーブは、多孔質体の断熱効果として、スリーブ内
に供給された金属溶湯の急速降温を抑制し、溶湯を健全
な溶融流動状態のもとにダイのキャビティ内に鋳込むこ
とを可能とする。また、溶湯をプランジャースリーブに
供給しダイに注入する操作過程で巻き込まれるガスや、
溶湯から発生するガスは、多孔質体の気孔を介して系外
に排出分離されることにより、製品鋳物への混入が抑制
防止される。The plunger sleeve of the present invention, which has a porous body as a constituent member, suppresses the rapid cooling of the metal melt supplied into the sleeve as a heat insulating effect of the porous body, and keeps the melt in a sound melt flow state. It is possible to cast in the cavity of the die originally. In addition, the gas caught in the operation process of supplying the molten metal to the plunger sleeve and injecting it into the die,
The gas generated from the molten metal is discharged to the outside of the system through the pores of the porous body and separated, so that it is prevented from being mixed into the product casting.
【０００６】本発明のプランジャスリーブを構成する多
孔質体は、スリーブ内の溶湯の急速冷却を抑制防止する
断熱効果の点から、気孔率は少なくとも０．５％以上で
あるのが好ましい。また、断熱効果と併せ、スリーブ内
の溶湯からガスを分離排出するためのガス抜き性を十分
ならしめるための連通気孔を確保する観点から、７％以
上の気孔率であるのが望ましい。気孔率を高めるに従っ
て断熱効果およびガス抜き性の向上をみるが、気孔率の
過度の増大は、多孔質体の強度や、耐摩耗性の低下をき
たすので、６５％を上限とするのが適当である。また、
ガス抜き性の点からは、多孔質体の気孔は孔径が大きい
程有利ではあるが、孔径が粗大になるに伴い、気孔内へ
の溶湯の差込みとそれに起因する部材の損傷が進み易く
なる。このため、気孔径は５００μｍ以下とするのがよ
い。The porous body constituting the plunger sleeve of the present invention preferably has a porosity of at least 0.5% or more from the viewpoint of the heat insulating effect of preventing the rapid cooling of the molten metal in the sleeve. In addition to the heat insulating effect, the porosity of 7% or more is desirable from the viewpoint of ensuring the continuous vent holes for sufficiently removing the gas for separating and discharging the gas from the molten metal in the sleeve. As the porosity is increased, the heat insulation effect and the degassing property are improved. However, an excessive increase in the porosity causes a decrease in the strength and wear resistance of the porous body, so 65% is an upper limit. Is. Also,
From the viewpoint of degassing, it is more advantageous that the pores of the porous body have a larger pore diameter, but as the pore diameter becomes coarser, the molten metal is more likely to be inserted into the pores and damage to the members due to the penetration thereof. Therefore, the pore diameter is preferably 500 μm or less.
【０００７】図１〜図４は、多孔質体を構成部材とする
本発明のプランジャスリーブの例を示している。図１
は、プランジャースリーブ１０を、その軸方向の全長に
亘つて、内層と外層とを同心円状に積層した２層構造の
筒状体２０とし、鋳造金属溶湯と接触する内層２１Ｐに
多孔質体を適用し、外層２２Ｓをソリッド材で形成した
例である。ソリッド材は、鋳造材や鍛造材等の非多孔質
材料であり、この場合のソリッド材（外層）は溶湯と接
触しないので、材種は工具鋼等である必要はなく、他の
材種（例えば炭素鋼等）を使用してよい。図２は、プラ
ンジャースリーブ１０の前側領域部分に、２層構造筒状
体２０を適用し、後側領域部分は単層構造の筒状部材３
０Ｓとして、両部材を溶接等で接合一体化した例であ
る。２層構造筒状体２０は、上記図１のそれと同様に、
多孔質体の内層２１Ｐとソリッド材の外層２２Ｓとで構
成される。単層筒状部材３０Ｓは、従来のプランジャー
スリーブと同様の材種（工具鋼等）からなるソリッド材
（鋳造材，鍛造材等）である。上記２層積層体２０を有
するプランジャースリーブの多孔質内層２０Ｐによるガ
ス抜き性は、外層２２Ｓ（ソリッド材）にその肉厚を貫
通する小孔（例えば孔径１〜２mm）を分散形成（ドリル
穿孔等）することにより確保される。1 to 4 show an example of a plunger sleeve of the present invention having a porous body as a constituent member. FIG.
Is a cylindrical sleeve 20 having a two-layer structure in which the inner layer and the outer layer are concentrically laminated over the entire length in the axial direction of the plunger sleeve 10, and a porous body is formed in the inner layer 21P which comes into contact with the molten cast metal. This is an example in which the outer layer 22S is applied and is formed of a solid material. The solid material is a non-porous material such as a cast material or a forged material. Since the solid material (outer layer) in this case does not come into contact with the molten metal, the material type does not need to be tool steel or the like and other material types ( For example, carbon steel) may be used. In FIG. 2, the two-layer structure tubular body 20 is applied to the front side region part of the plunger sleeve 10, and the rear side region part has a single-layer structure tubular member 3.
It is an example in which both members are joined and integrated by welding or the like as 0S. The two-layer structure tubular body 20 has the same structure as that of FIG.
The inner layer 21P is made of a porous material and the outer layer 22S is made of a solid material. The single-layer tubular member 30S is a solid material (cast material, forged material, etc.) made of the same material type (tool steel, etc.) as the conventional plunger sleeve. The degassing property of the porous inner layer 20P of the plunger sleeve having the above-mentioned two-layer laminate 20 is such that small holes (for example, a hole diameter of 1 to 2 mm) penetrating the wall thickness of the outer layer 22S (solid material) are dispersed (drilled). Etc.).
【０００８】図３は、前記図１，図２と異なって、プラ
ンジャースリーブ１０の全体を、多孔質体からなる単層
筒状体３０Ｐとして形成した例であり、図４は、その前
側領域部分のみに多孔質体からなる単層筒状体３０Ｐを
適用し、後側領域部分は従来のプランジャースリーブと
同様の金属材種からなるソリッド部材３０Ｓとして両者
を接合して所定形状に組み立てた例である。Unlike FIG. 1 and FIG. 2, FIG. 3 shows an example in which the entire plunger sleeve 10 is formed as a single-layer cylindrical body 30P made of a porous body, and FIG. 4 shows its front region. A single-layer tubular body 30P made of a porous body was applied only to the portion, and the rear region portion was assembled as a predetermined shape by joining both as a solid member 30S made of the same metal material as the conventional plunger sleeve. Here is an example.
【０００９】プランジャースリーブを構成する多孔質体
には、金属系，セラミックス系，またはサーメット系等
の多孔質焼結体が適用される。その材種の例として、金
属系では、工具鋼（ＳＫＤ６１，ＳＫＤ１１等），ステ
ンレス鋼（ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ６３０等）、高速度鋼
（ＳＫＨ５１，ＳＫＨ５５等）、マルエージング鋼（１
８Ｎｉ系，２０Ｎｉ系等）、Ｃｏ基合金（「トリバロ
イ」等）、Ｎｉ基合金（「コルモロイ」「ハステロイ」
「インコネル」等）、セラミックス系では、窒化けい素
（Ｓｉ3 Ｎ4 ），炭化けい素（ＳｉＣ），アルミナ（Ａ
ｌ2 Ｏ3 ），シリカ（ＳｉＯ2 ），ジルコニア（ＺｒＯ
2 ）等、サーメット系では、窒化チタン（ＴｉＮ）−モ
リブデン合金（Ｍｏ−Ｂ合金等）、炭化タングステン
（ＷＣ）−コバルト（Ｃｏ）、炭化チタン（ＴｉＣ）−
チタン合金（Ｔｉ−Ｍｏ）等、が挙げられる。As the porous body forming the plunger sleeve, a metal-based, ceramic-based, or cermet-based porous sintered body is applied. As an example of the material type, in the metal system, tool steel (SKD61, SKD11 etc.), stainless steel (SUS304, SUS630 etc.), high speed steel (SKH51, SKH55 etc.), maraging steel (1
8Ni-based, 20Ni-based, etc., Co-based alloys (“Triballoy”, etc.), Ni-based alloys (“Colmolloy”, “Hastelloy”)
"Inconel" etc.), ceramics, silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon carbide (SiC), alumina (A
l 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), zirconia (ZrO
2 ) etc., in the cermet system, titanium nitride (TiN) -molybdenum alloy (Mo-B alloy etc.), tungsten carbide (WC) -cobalt (Co), titanium carbide (TiC)-
Examples thereof include titanium alloy (Ti-Mo).
【００１０】多孔質体部材（内層材２１Ｐ，単層筒状部
材３０Ｐ）を製造するための焼結プロセスの好適な例と
して、（ａ）原料粉末をカプセルに封入し、これに低圧
力・低温での熱間静水圧加圧焼結（ＨＩＰ処理）を施し
て仮焼結体を形成し、ついでカプセルを除去しもしくは
除去することなく加熱処理する方法、または、（ｂ）原
料粉末を加圧成形し、その圧粉成形体を静水圧加圧下に
焼結処理する方法、が挙げられる。原料粉末の粒度は焼
結原料として通常使用されるものと異なる必要はない
が、比較的粗粒のもの（例えば、200 〜1000μｍ) の使
用により、多孔質体に孔径の大きい気孔を分布させるこ
とができる。As a preferable example of the sintering process for producing the porous member (the inner layer member 21P, the single-layer tubular member 30P), (a) the raw material powder is encapsulated, and low pressure / low temperature Hot isostatic pressing sintering (HIP treatment) to form a pre-sintered body, and then heat treatment without removing the capsules, or (b) pressing the raw material powder A method of molding and subjecting the green compact to a sintering treatment under hydrostatic pressure is mentioned. The particle size of the raw material powder does not have to be different from that normally used as a sintering raw material, but the use of relatively coarse particles (for example, 200 to 1000 μm) should distribute the pores with large pores in the porous body. You can
【００１１】上記ａの製造法において、原料粉末のＨＩ
Ｐ処理を低圧力・低温度で行うのは、低密度・多孔質の
仮焼結体を形成するためであり、仮焼結体に熱処理を施
すのは、仮焼結体の粒子同士の結合を強化して構造部材
としての強度を確保するためである。金属系多孔質体を
製造する場合を例に挙げれば、ＨＩＰ処理処理は、加圧
力：約0.5 〜150MPa，温度：約 0.2×MP℃〜 0.8×MP℃
〔但し，MPは原料粉末の融点〕とし、適当時間（約0.5
〜8Hr ）保持することにより達成され、ついで行う熱処
理（強化熱処理）は、仮焼結体の多孔性を損なわないよ
うに、低温度域（約 0.5×MP℃〜0.95×MP℃）に適当時
間（約0.5 〜10Hr）保持することにより首尾よく達成さ
れる。In the above production method a, the HI of the raw material powder is used.
The P treatment is carried out at a low pressure and a low temperature in order to form a low density, porous calcinated body, and the heat treatment is applied to the calcinated body to bond the particles of the calcinated body together. This is for strengthening the structure to secure the strength as a structural member. Taking the case of producing a metal-based porous body as an example, the HIP treatment is performed under a pressure of about 0.5 to 150 MPa and a temperature of about 0.2 × MP ° C. to 0.8 × MP ° C.
[However, MP is the melting point of the raw material powder], and an appropriate time (approximately 0.5
The heat treatment (strengthening heat treatment), which is achieved by maintaining the temperature of ~ 8Hr) for a suitable time in a low temperature range (about 0.5 x MP ° C to 0.95 x MP ° C), does not impair the porosity of the pre-sintered body. Achieved successfully by holding (about 0.5-10 hr).
【００１２】他方、上記ｂの製造法による場合、原料粉
末の加圧成形は、圧粉体の均質性を確保するために冷間
静水圧加圧成形（ＣＩＰ成形）を適用するのが好まし
い。圧粉成形体のＨＩＰ処理においては、圧力媒体が圧
粉成形体の空隙内に侵入し、圧粉成形体の外部と内部に
対する加圧力の作用下に焼結反応が進行するので、圧粉
成形体の多孔性を損なわずに、焼結を達成することがで
き、従ってこの場合のＨＩＰ処理は、前記ａの製造法で
のそれと異なり、通常の高密度焼結体の製造におけるそ
れと同程度ないしそれに近い高圧力・高温度を適用する
ことができる。例えば、金属系多孔質体を製造する場
合、ＣＩＰ成形は、加圧力：約50〜500MPaで行えはよ
く、その圧粉成形体のＨＩＰ処理処理は、加圧力：約0.
5 〜150MPa, 温度：約0.5 ×MP℃〜0.95×MP℃として、
多孔質の焼結体を得ることができる。On the other hand, in the case of the manufacturing method of the above-mentioned b, it is preferable that the cold isostatic pressing (CIP molding) is applied to the pressure molding of the raw material powder in order to ensure the homogeneity of the powder compact. In the HIP treatment of a powder compact, the pressure medium penetrates into the voids of the powder compact, and the sintering reaction proceeds under the action of the pressure applied to the outside and the inside of the powder compact. Sintering can be achieved without compromising the porosity of the body, so that the HIP treatment in this case differs from that in the production method of a above and is as high as that in the production of a normal high density sintered body. High pressure and high temperature close to that can be applied. For example, in the case of producing a metal-based porous body, the CIP molding may be performed with a pressing force of about 50 to 500 MPa, and the HIP treatment of the powder compact is performed with a pressing force of about 0.
5 to 150MPa, temperature: about 0.5 × MP ℃ to 0.95 × MP ℃,
A porous sintered body can be obtained.
【００１３】プランジャースリーブを、前記図３のよう
に、多孔質体かなる単層筒状構造体として製造する場合
は、筒状部材として得た多孔質焼結品に所要の機械加工
を加え、付属部品を組み付けて目的とするプランジャー
スリーブに仕上げられ、図４のように、多孔質単層筒状
部材３０Ｐとソリッド単層筒状部材３０Ｓとからなるス
リーブは、両部材を突き合わせ、溶接等により接合一体
化することにより組み立てられる。図１の２層積層構造
を有するプランジャースリーブは、内層材２１Ｐとして
用意した多孔質の筒状体と、外層材２２Ｓとして用意し
たソリッド筒状体とを、焼嵌め，圧入，または固相接合
等で接合一体化することにより組み立てられる。固相接
合を適用する場合は、多孔質の内層材２１Ｐとソリッド
の外層材２２Ｓとを嵌め合わせたうえ、カプセルで被包
（脱気密封）し、ＨＩＰ処理することにより両部材の積
層界面の固相接合を首尾よく達成することがきる。図２
のように２層構造の筒状体２０と単層のソリッド筒状体
３０との組合せとする場合の両部材の接合は溶接等によ
り行えばよい。When the plunger sleeve is manufactured as a single-layer tubular structure made of a porous body as shown in FIG. 3, the porous sintered product obtained as the tubular member is subjected to necessary machining. Assembling the accessory parts to finish the desired plunger sleeve, and as shown in FIG. 4, the sleeve composed of the porous single-layer tubular member 30P and the solid single-layer tubular member 30S is welded to both members and welded. Assembled by joining and integrating with each other. The plunger sleeve having the two-layer laminated structure of FIG. 1 is obtained by shrink-fitting, press-fitting, or solid-phase joining a porous cylindrical body prepared as the inner layer material 21P and a solid cylindrical body prepared as the outer layer material 22S. It is assembled by joining and integrating with etc. In the case of applying solid-phase bonding, the porous inner layer material 21P and the solid outer layer material 22S are fitted together, and then encapsulated (deaerated and sealed) with a capsule and subjected to HIP treatment to form a laminated interface of both members. Solid phase bonding can be successfully achieved. Figure 2
When the tubular body 20 having a two-layer structure and the solid tubular body 30 having a single layer are combined as described above, the two members may be joined by welding or the like.
【００１４】多孔質体を構成部材とする本発明のプラン
ジャースリーブは、所望により、その内周面の硬度を高
め耐摩耗性を強化するための表面改質処理、例えば窒化
処理が施される。その処理は、工具鋼等からなる従来の
プランジャースリーブにおけるそれと同様に行えばよ
く、例えば、アンモニアガス中、５５０〜６００℃に２
０Ｈｒ程度保持する処理条件下に首尾よく達成すること
ができる。The plunger sleeve of the present invention having a porous body as a constituent member is, if desired, subjected to a surface modification treatment, for example, a nitriding treatment, for increasing the hardness of the inner peripheral surface and enhancing the wear resistance. . The treatment may be performed in the same manner as in the conventional plunger sleeve made of tool steel or the like. For example, in ammonia gas, the treatment may be performed at 550 to 600 ° C. for 2 hours.
It can be successfully achieved under processing conditions holding around 0 Hr.
【００１５】[0015]
【実施例】多孔質内層とソリッド外層とかなる２層構造
のプランジャスリーブ（図１）を組み立てる。 〔１〕多孔質内層材の製造 工具鋼粉末（ＳＫＤ61相当粉末, 粒径：−150 μｍ）を
ラバーに封入し、ＣＩＰ成形( 加圧力：1.5 ton/cm3 ）
により圧粉成形体とし、これをＨＩＰ処理処理（温度：
1150℃，加圧力：100MPa, 時間：3Hr)に付して、円筒形
状の多孔質焼結品（内層部材）を得る。 〔２〕プランジャースリーブの組立 上記内層材を、別途用意した炭素鋼管（外層部材）に圧
入して同心円状２層積層構造とする。内層材の内側表面
に窒化処理（アンモニアガス中,550℃×20Hr）を施した
後、機械加工を加えて、プランジャースリーブに仕上げ
る。これを供試スリーブＡとする。諸元サイズおよび内
層の多孔性状は次のとおりである。 スリーブサイズ（mm）：孔径 90,内層（多孔質体) 厚さ
5, 外層（ソリッド材）厚さ 13, 軸長 400。 内層（多孔質体）：気孔率 25 ％, 開気孔率 23 ％，気
孔径分布 50 μｍアンダ, 平均孔径 8μｍ。 内層表面硬度：ＨＲｃ５０。EXAMPLE A two-layer plunger sleeve (FIG. 1) consisting of a porous inner layer and a solid outer layer is assembled. [1] Manufacture of porous inner layer material Tool steel powder (SKD61 equivalent powder, particle size: -150 μm) is enclosed in rubber and CIP molding (pressing force: 1.5 ton / cm 3 ).
To obtain a powder compact, which is then subjected to HIP treatment (temperature:
1150 ℃, pressurizing force: 100MPa, time: 3Hr) to obtain a cylindrical porous sintered product (inner layer member). [2] Assembly of Plunger Sleeve The inner layer material is press-fitted into a separately prepared carbon steel pipe (outer layer member) to form a concentric two-layer laminated structure. After the inner surface of the inner layer material is subjected to nitriding treatment (in ammonia gas, 550 ℃ × 20Hr), it is machined to make a plunger sleeve. This is referred to as a test sleeve A. The specifications and the porosity of the inner layer are as follows. Sleeve size (mm): Pore diameter 90, inner layer (porous body) thickness
5, outer layer (solid material) thickness 13, axial length 400. Inner layer (porous material): Porosity 25%, open porosity 23%, pore size distribution 50 μm under, average pore size 8 μm. Inner layer surface hardness: HRc50.
【００１６】比較例として、従来の工具鋼ＳＫＤ−６１
からなるスリーブ（窒化処理材）を用意した。サイズ
（口径，肉厚，長さ）は、上記発明例のそれと同一であ
る。これを供試スリーブＢとする。As a comparative example, a conventional tool steel SKD-61 is used.
A sleeve (nitriding treated material) was prepared. The size (caliber, wall thickness, length) is the same as that of the above-mentioned invention example. This is referred to as a test sleeve B.
【００１７】〔３〕断熱性試験 供試スリーブＡおよびＢのそれぞれに、アルミ合金溶湯
（JIS H 5302 ADC-10）を注入し、溶湯温度の経時変化
を測定する。図６に測定結果を示す。発明例の供試スリ
ーブＡは、供試スリーブＢ（従来例）に比し、溶湯の降
温が少なく、断熱性に優れている。[3] Adiabatic Test A molten aluminum alloy (JIS H 5302 ADC-10) is injected into each of the test sleeves A and B, and the change in molten metal temperature with time is measured. The measurement results are shown in FIG. Compared with the sample sleeve B (conventional example), the sample sleeve A of the invention example has less temperature drop of the molten metal and is excellent in heat insulation.
【００１８】〔４〕鋳造試験 （コールドチャンバ・ダイカスト機によるアルミ合金鋳
物の鋳造） 鋳造合金 ：JIS H 5302 ADC-10 （Cu 3.0, Si 8.0, 残
部Al） 鋳込み温度：700 ℃（スリーブ給湯温度） 鋳込み速度：100cm/sec 鋳込み圧力：350ton 鋳造サイズ：φ80×20ｔ（mm)[4] Casting test (casting of aluminum alloy casting by cold chamber die casting machine) Casting alloy: JIS H 5302 ADC-10 (Cu 3.0, Si 8.0, balance Al) Casting temperature: 700 ° C (sleeve hot water temperature) Casting speed: 100cm / sec Casting pressure: 350ton Casting size: φ80 × 20t (mm)
【００１９】得られたダイカスト鋳物について、ガス含
有量（cc/100g ），強度（Kg/mm 2）および伸び（％）
を測定し、表１に示す結果を得た。ガス含有量は、試料
を加熱溶解して放出ガス量を測定する方法により行い、
強度および伸びの測定はJISZ 2241の規定に準拠した。
表中、No.1は、発明例のスリーブＡを使用したダイカス
ト鋳物、No.2は、従来型のスリーブＢを使用して得られ
たダイカスト鋳物である。発明例のスリーブＡを使用し
たダイカスト製品No.1は、従来型のスリーブＢを使用し
たダイカスト製品No.2と比べて、ガス含有量が少なく、
かつ強度および伸び等に優れている。この改良された諸
特性は、スリーブＡの有するガス抜き性および断熱効果
によるものであり、従来型スリーブＢを使用した製品と
の品質の差異は歴然である。Gas content (cc / 100g), strength (Kg / mm 2 ) and elongation (%) of the obtained die-cast casting
Was measured and the results shown in Table 1 were obtained. The gas content is measured by a method of heating and melting the sample to measure the amount of released gas,
The strength and elongation were measured according to JIS Z 2241.
In the table, No. 1 is a die casting product using the sleeve A of the invention example, and No. 2 is a die casting product obtained using the conventional sleeve B. The die casting product No. 1 using the sleeve A of the invention example has a smaller gas content than the die casting product No. 2 using the conventional sleeve B,
It is also excellent in strength and elongation. These improved characteristics are due to the gas releasing property and the heat insulating effect of the sleeve A, and the quality difference from the product using the conventional sleeve B is obvious.
【００２０】[0020]
【表１】 [Table 1]
【００２１】[0021]
【発明の効果】本発明のプランジャスリーブは、断熱性
が高く、またガス抜き性を有することにより、ダイカス
ト製品の品質の向上・安定化に奏効し、近時の自動車用
保安部品等への適用におけるダイカスト製品の信頼性を
高めるものである。EFFECTS OF THE INVENTION The plunger sleeve of the present invention is highly heat insulating and has gas venting properties, so that it is effective in improving and stabilizing the quality of die-cast products, and is applied to recent automobile safety parts and the like. It improves the reliability of die casting products in.
【図１】本発明のプランジャスリーブの実施例を示す軸
方向断面図である。FIG. 1 is an axial sectional view showing an embodiment of a plunger sleeve of the present invention.
【図２】本発明のプランジャスリーブの実施例を示す軸
方向断面図である。FIG. 2 is an axial sectional view showing an embodiment of a plunger sleeve of the present invention.
【図３】本発明のプランジャスリーブの実施例を示す軸
方向断面図である。FIG. 3 is an axial sectional view showing an embodiment of the plunger sleeve of the present invention.
【図４】本発明のプランジャスリーブの実施例を示す軸
方向断面図である。FIG. 4 is an axial sectional view showing an embodiment of the plunger sleeve of the present invention.
【図５】従来のプランジャスリーブの実施例を示す軸方
向断面図である。FIG. 5 is an axial sectional view showing an embodiment of a conventional plunger sleeve.
【図６】実施例におけるプランジャスリーブ内の溶湯の
経時的温度変化を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a temperature change with time of the molten metal in the plunger sleeve in the example.
１０：プランジャースリーブ １１：注湯口 ２０：２層積層構造筒状体 ２１Ｐ：多孔質体からなる内層 ２２Ｓ：ソリッド材からなる外層 ３０Ｐ：多孔質体からなる単層筒状体 ３０Ｓ：ソリッド材からなる単層筒状体 ５０：プランジャーチップ 10: Plunger sleeve 11: Pouring spout 20: Two-layer laminated structure tubular body 21P: Inner layer made of porous body 22S: Outer layer made of solid material 30P: Single layer tubular body made of porous material 30S: Made of solid material Single layer tubular body 50: Plunger tip
Claims (3)
域において、少なくとも内層部が多孔質体からなること
を特徴とするダイカストマシンのプランジャースリー
ブ。1. A plunger sleeve for a die casting machine, characterized in that at least the inner layer portion is made of a porous material in the entire length of the sleeve or a partial region in the axial direction.
はサーメットからなる焼結体であることを特徴とする請
求項１に記載のダイカストマシンのプランジャースリー
ブ。2. The plunger sleeve for a die casting machine according to claim 1, wherein the porous body is a sintered body made of metal, ceramics, or cermet.
径５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１また
は請求項２に記載のダイカストマシンのプランジャース
リーブ。3. The plunger sleeve for a die casting machine according to claim 1, wherein the porous body has a porosity of 0.5 to 65% and a pore diameter of 500 μm or less.
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