JPH09122883A - 金属の鋳造方法およびそれに用いる鋳造装置 - Google Patents
金属の鋳造方法およびそれに用いる鋳造装置Info
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- JPH09122883A JPH09122883A JP30840795A JP30840795A JPH09122883A JP H09122883 A JPH09122883 A JP H09122883A JP 30840795 A JP30840795 A JP 30840795A JP 30840795 A JP30840795 A JP 30840795A JP H09122883 A JPH09122883 A JP H09122883A
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- molten metal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 雰囲気ガスの巻き込みがなく、しかも複雑な
形状の鋳型においても充分な充填率が確保できる鋳造方
法およびそれに用いる鋳造装置を提供する。 【解決手段】 減圧注入法による金属の鋳造方法および
鋳造装置Ａであって、溶融金属１３を所定の真空雰囲気
下で保持し、その溶融金属１３に所定の真空状態に維持
されている鋳型６０の鋳型湯口６０ａを浸漬し、その状
態でアルゴンガスにより溶融金属１３の湯面を押圧し
て、溶融金属１３を鋳型キャビティー内に注入するもの
である。
形状の鋳型においても充分な充填率が確保できる鋳造方
法およびそれに用いる鋳造装置を提供する。 【解決手段】 減圧注入法による金属の鋳造方法および
鋳造装置Ａであって、溶融金属１３を所定の真空雰囲気
下で保持し、その溶融金属１３に所定の真空状態に維持
されている鋳型６０の鋳型湯口６０ａを浸漬し、その状
態でアルゴンガスにより溶融金属１３の湯面を押圧し
て、溶融金属１３を鋳型キャビティー内に注入するもの
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金属の鋳造方法およ
びそれに用いる鋳造装置に関する。さらに詳しくは、本
発明は真空誘導炉を用いる金属の鋳造方法およびそれに
用いる鋳造装置における改善に関する。
びそれに用いる鋳造装置に関する。さらに詳しくは、本
発明は真空誘導炉を用いる金属の鋳造方法およびそれに
用いる鋳造装置における改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、金属の精密鋳造においては、
図６に示すように鋳型チャンバーａ内に通気性を有する
鋳型ｂを保持し、ついでこの鋳型湯口ｃを取鍋ｄ内の溶
融金属ｅに浸漬させ、その状態で鋳型チャンバーｆ内を
減圧して溶融金属ｅを鋳型キャビティーｆ内に吸引注湯
する方式が採用されている。
図６に示すように鋳型チャンバーａ内に通気性を有する
鋳型ｂを保持し、ついでこの鋳型湯口ｃを取鍋ｄ内の溶
融金属ｅに浸漬させ、その状態で鋳型チャンバーｆ内を
減圧して溶融金属ｅを鋳型キャビティーｆ内に吸引注湯
する方式が採用されている。
【０００３】しかしながら、この方式では溶融金属ｅを
鋳型キャビティーｆ内に吸引注湯する際における雰囲気
ガスの巻き込みなどの影響により、得られた鋳造品にピ
ンホール欠陥が多いものが多く、製品の歩留まりが悪い
というような問題がある。また、複雑な形状を有する鋳
造品を鋳造する場合、鋳型キャビティーｆの細部に充分
な充填がなし得ないという問題もある。
鋳型キャビティーｆ内に吸引注湯する際における雰囲気
ガスの巻き込みなどの影響により、得られた鋳造品にピ
ンホール欠陥が多いものが多く、製品の歩留まりが悪い
というような問題がある。また、複雑な形状を有する鋳
造品を鋳造する場合、鋳型キャビティーｆの細部に充分
な充填がなし得ないという問題もある。
【０００４】そのため、雰囲気ガスの巻き込みがなく、
しかも複雑な形状の鋳型においても溶融金属の充分な充
填率が確保できる、鋳造方法およびそれに適した鋳造装
置の出現が精密鋳造関係者から熱望されている。
しかも複雑な形状の鋳型においても溶融金属の充分な充
填率が確保できる、鋳造方法およびそれに適した鋳造装
置の出現が精密鋳造関係者から熱望されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、雰囲気ガスの巻
き込みがなく、しかも複雑な形状の鋳型においても充分
な充填率が確保できる鋳造方法およびそれに用いる鋳造
装置を提供することを目的としている。
術の課題に鑑みなされたものであって、雰囲気ガスの巻
き込みがなく、しかも複雑な形状の鋳型においても充分
な充填率が確保できる鋳造方法およびそれに用いる鋳造
装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等はかかる従来
技術の課題に対し、鋭意研究した結果、本件出願人が別
途出願をし、特許を取得している真空誘導炉装置を減圧
鋳造方式に組み込むことにより前記課題が氷解されるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
技術の課題に対し、鋭意研究した結果、本件出願人が別
途出願をし、特許を取得している真空誘導炉装置を減圧
鋳造方式に組み込むことにより前記課題が氷解されるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】すなわち、本発明の金属の鋳造方法は、減
圧注入法による金属の鋳造方法であって、溶融金属を所
定の真空雰囲気下で保持する手順と、鋳型を所定の真空
雰囲気下に置く手順と、その真空雰囲気下の鋳型の鋳型
湯口を溶融金属に浸漬する手順と、鋳型を前記真空雰囲
気下に置きながら溶融金属表面を不活性ガスで押圧する
手順とを含んでなることを特徴とする。
圧注入法による金属の鋳造方法であって、溶融金属を所
定の真空雰囲気下で保持する手順と、鋳型を所定の真空
雰囲気下に置く手順と、その真空雰囲気下の鋳型の鋳型
湯口を溶融金属に浸漬する手順と、鋳型を前記真空雰囲
気下に置きながら溶融金属表面を不活性ガスで押圧する
手順とを含んでなることを特徴とする。
【０００８】本発明の金属の鋳造方法は、具体的には、
溶融金属を保持する保持部を有する装置本体と、前記装
置本体の直上に配設された第１室と、前記第１室の直上
に配設された第２室と、前記第２室の上方に昇降自在に
配設されている下端が開放端とされている第３室と、前
記第３室内に昇降自在に配設されている鋳型が収納され
る第４室と、排気手段と、復圧手段とを備えてなる鋳造
装置を用いる減圧注入法による金属の鋳造方法であっ
て、第２室に配設された第１室と第２室とに連通してい
る第１透孔を開閉する開閉手段を閉とした状態で、排気
手段により第１室を所定の真空状態とする手順と、鋳型
が収納された第４室を収納した状態で、第３室を第２室
の天井部に形成された透孔を気密状態に覆うように降下
させ、排気手段により第２室、第３室および第４室を所
定の真空状態とする手順と、前記第１透孔を開閉する開
閉手段を開とする手順と、鋳型が収納された第４室を第
１室まで降下させ、鋳型の鋳型湯口を装置本体の保持部
に保持されている溶融金属に浸漬する手順と、第４室を
所定の真空状態に維持しながら、復圧手段により第１室
を所定圧力まで復圧する手順とを含んでなることを特徴
とする。
溶融金属を保持する保持部を有する装置本体と、前記装
置本体の直上に配設された第１室と、前記第１室の直上
に配設された第２室と、前記第２室の上方に昇降自在に
配設されている下端が開放端とされている第３室と、前
記第３室内に昇降自在に配設されている鋳型が収納され
る第４室と、排気手段と、復圧手段とを備えてなる鋳造
装置を用いる減圧注入法による金属の鋳造方法であっ
て、第２室に配設された第１室と第２室とに連通してい
る第１透孔を開閉する開閉手段を閉とした状態で、排気
手段により第１室を所定の真空状態とする手順と、鋳型
が収納された第４室を収納した状態で、第３室を第２室
の天井部に形成された透孔を気密状態に覆うように降下
させ、排気手段により第２室、第３室および第４室を所
定の真空状態とする手順と、前記第１透孔を開閉する開
閉手段を開とする手順と、鋳型が収納された第４室を第
１室まで降下させ、鋳型の鋳型湯口を装置本体の保持部
に保持されている溶融金属に浸漬する手順と、第４室を
所定の真空状態に維持しながら、復圧手段により第１室
を所定圧力まで復圧する手順とを含んでなることを特徴
とする。
【０００９】一方、本発明の金属の鋳造装置は、減圧注
入法に用いられる金属の鋳造装置であって、溶融金属を
所定の真空雰囲気下で保持し、鋳型を所定の真空雰囲気
下に置き、その真空雰囲気下の鋳型の鋳型湯口を溶融金
属に浸漬し、鋳型を前記真空雰囲気下に置きながら溶融
金属表面を不活性ガスで押圧して、鋳型キャビティー内
に溶融金属を注入することを特徴とする。
入法に用いられる金属の鋳造装置であって、溶融金属を
所定の真空雰囲気下で保持し、鋳型を所定の真空雰囲気
下に置き、その真空雰囲気下の鋳型の鋳型湯口を溶融金
属に浸漬し、鋳型を前記真空雰囲気下に置きながら溶融
金属表面を不活性ガスで押圧して、鋳型キャビティー内
に溶融金属を注入することを特徴とする。
【００１０】本発明の金属の鋳造装置は、具体的には、
溶融金属を保持する保持部を有する装置本体と、前記装
置本体の直上に配設された第１室と、前記第１室の直上
に配設された第２室と、前記第２室の上方に昇降自在に
配設されている下端が開放端とされている第３室と、前
記第３室内に昇降自在に配設されている鋳型が収納され
る第４室と、排気手段と、復圧手段とを備え、前記第１
室天井の前記装置本体の保持部に対応する位置に、前記
第２室に連通する第１透孔が形成され、前記第１透孔の
前記第２室側の開口部には、その第１透孔を開閉する開
閉手段が設けられ、前記第２室天井の前記第１透孔に対
応する位置に第２透孔が形成され、前記第３室が前記第
２室の屋上に降下した際に、前記開放端と前記第２透孔
とが連通する位置に配設され、前記排気手段により前記
第１室、第２室、第３室および第４室が所定の真空状態
まで減圧可能とされ、前記復圧手段により第１室が前記
真空状態から所定圧力まで回復可能とされてなることを
特徴とする。
溶融金属を保持する保持部を有する装置本体と、前記装
置本体の直上に配設された第１室と、前記第１室の直上
に配設された第２室と、前記第２室の上方に昇降自在に
配設されている下端が開放端とされている第３室と、前
記第３室内に昇降自在に配設されている鋳型が収納され
る第４室と、排気手段と、復圧手段とを備え、前記第１
室天井の前記装置本体の保持部に対応する位置に、前記
第２室に連通する第１透孔が形成され、前記第１透孔の
前記第２室側の開口部には、その第１透孔を開閉する開
閉手段が設けられ、前記第２室天井の前記第１透孔に対
応する位置に第２透孔が形成され、前記第３室が前記第
２室の屋上に降下した際に、前記開放端と前記第２透孔
とが連通する位置に配設され、前記排気手段により前記
第１室、第２室、第３室および第４室が所定の真空状態
まで減圧可能とされ、前記復圧手段により第１室が前記
真空状態から所定圧力まで回復可能とされてなることを
特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明においては、溶融金属が真空雰囲気下に
置かれる時間が従来の減圧注入法に比して長くなるの
で、溶融金属の脱ガス精錬が進行し、溶融金属の清浄度
が向上する。また、鋳型キャビティー内の残存ガスが極
めて少ないので、溶融金属注入時のガス巻き込みが著し
く抑制される。その結果、鋳造品のピンホール欠陥が著
しく低減される。
置かれる時間が従来の減圧注入法に比して長くなるの
で、溶融金属の脱ガス精錬が進行し、溶融金属の清浄度
が向上する。また、鋳型キャビティー内の残存ガスが極
めて少ないので、溶融金属注入時のガス巻き込みが著し
く抑制される。その結果、鋳造品のピンホール欠陥が著
しく低減される。
【００１２】それとともに、鋳型キャビティー内の残存
ガスが極めて少ないので、残存ガス圧が極めて低くなる
ため、残存ガス圧による溶融金属注入時の抵抗が小さ
く、溶融金属の充填率が向上する。
ガスが極めて少ないので、残存ガス圧が極めて低くなる
ため、残存ガス圧による溶融金属注入時の抵抗が小さ
く、溶融金属の充填率が向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はか
かる実施の形態のみに限定されるものではない。
本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はか
かる実施の形態のみに限定されるものではない。
【００１４】本発明の金属の鋳造方法に用いる鋳造装置
を図１に概略図で示し、この鋳造装置Ａは、誘導炉本体
１０と、この誘導炉本体１０の直上に配設されている溶
解室（第１室）２０と、この溶解室２０の直上に配設さ
れている中間室（第２室）３０と、この中間室３０の中
央部の上方に昇降自在に配設されている真空チャンバー
（第３室）４０と、この真空チャンバー４０内に昇降自
在に配設されている鋳込チャンバー（第４室）５０とを
主要構成要素としてなる。
を図１に概略図で示し、この鋳造装置Ａは、誘導炉本体
１０と、この誘導炉本体１０の直上に配設されている溶
解室（第１室）２０と、この溶解室２０の直上に配設さ
れている中間室（第２室）３０と、この中間室３０の中
央部の上方に昇降自在に配設されている真空チャンバー
（第３室）４０と、この真空チャンバー４０内に昇降自
在に配設されている鋳込チャンバー（第４室）５０とを
主要構成要素としてなる。
【００１５】誘導炉本体１０の中央部には溶解炉（誘導
炉）１１あるいは取鍋１２（以下、溶解炉１１で代表す
る）が設けられ、この溶解炉１１の中に鋳型キャビティ
ーに充填される溶融金属（以下、単に湯という）１３が
入れられる。この湯１３に溶解しているガスは、溶解室
２０に設けられている排気口２１に排気管２２を介して
接続されている真空ポンプ（図示省略）により脱気され
る。すなわち、この溶解室２０を所定の真空状態とする
ことにより湯１３が脱ガスされる。また、この溶解室２
０には、溶解室２０を復圧して溶解炉１１に入れられて
いる湯１３の湯面を押圧するためのアルゴンガス供給口
２３も設けられている。
炉）１１あるいは取鍋１２（以下、溶解炉１１で代表す
る）が設けられ、この溶解炉１１の中に鋳型キャビティ
ーに充填される溶融金属（以下、単に湯という）１３が
入れられる。この湯１３に溶解しているガスは、溶解室
２０に設けられている排気口２１に排気管２２を介して
接続されている真空ポンプ（図示省略）により脱気され
る。すなわち、この溶解室２０を所定の真空状態とする
ことにより湯１３が脱ガスされる。また、この溶解室２
０には、溶解室２０を復圧して溶解炉１１に入れられて
いる湯１３の湯面を押圧するためのアルゴンガス供給口
２３も設けられている。
【００１６】この溶解室２０の溶解炉１１の真上に位置
する天井には、鋳込チャンバー５０が挿通できる口径の
中間室３０に連通する連通孔（第１透孔）２４が設けら
れるとともに、この連通孔２４の中間室３０開口側に
は、この連通孔２４を開閉するための仕切弁３１が装着
されている。そして、この仕切弁３１を開閉するための
開閉機構３２が、この中間室３０内に設置されている。
この開閉機構３２により、仕切弁３１は湯１３の脱ガス
時に閉とされる。また、この中間室３０開口部の周縁部
は水冷フランジ３３とされ、この水冷フランジ３３の仕
切弁３１外縁と当接する個所にはＯリング３４が装着さ
れていて、脱ガス時の溶解室２０の気密性が確保される
ものとされている。
する天井には、鋳込チャンバー５０が挿通できる口径の
中間室３０に連通する連通孔（第１透孔）２４が設けら
れるとともに、この連通孔２４の中間室３０開口側に
は、この連通孔２４を開閉するための仕切弁３１が装着
されている。そして、この仕切弁３１を開閉するための
開閉機構３２が、この中間室３０内に設置されている。
この開閉機構３２により、仕切弁３１は湯１３の脱ガス
時に閉とされる。また、この中間室３０開口部の周縁部
は水冷フランジ３３とされ、この水冷フランジ３３の仕
切弁３１外縁と当接する個所にはＯリング３４が装着さ
れていて、脱ガス時の溶解室２０の気密性が確保される
ものとされている。
【００１７】この仕切弁３１を開閉する開閉機構３２
は、具体的には、先端が仕切弁３１外周３１ａに接合さ
れている支持腕３２１と、この支持腕３２１の基端部に
先端が接合されている旋回ロッド３２２と、この旋回ロ
ッド３２２を旋回させるとともに昇降させる昇降・旋回
手段３２３とにより構成される。なお、この昇降・旋回
手段３２３は、中間室３０が真空にされた際に、この昇
降・旋回手段３２３から潤滑油等が気化して中間室３０
内に拡散しないように、図１に示すように中間室３０の
屋上部３５に設置されているのが好ましい。そのため、
旋回ロッ３２２ドの中間室３０の天井貫通部も適宜シー
ルされている。
は、具体的には、先端が仕切弁３１外周３１ａに接合さ
れている支持腕３２１と、この支持腕３２１の基端部に
先端が接合されている旋回ロッド３２２と、この旋回ロ
ッド３２２を旋回させるとともに昇降させる昇降・旋回
手段３２３とにより構成される。なお、この昇降・旋回
手段３２３は、中間室３０が真空にされた際に、この昇
降・旋回手段３２３から潤滑油等が気化して中間室３０
内に拡散しないように、図１に示すように中間室３０の
屋上部３５に設置されているのが好ましい。そのため、
旋回ロッ３２２ドの中間室３０の天井貫通部も適宜シー
ルされている。
【００１８】この中間室３０にも内部を所定の真空にす
るための排気口３６が設けられ、またその天井部の仕切
弁３１の上方に位置する個所には、鋳込チャンバー５０
が挿通できる口径の透孔（第２透孔）３７が設けられて
いる。ここで、この第２透孔３７の周縁部は通常フラン
ジ３８とされている。
るための排気口３６が設けられ、またその天井部の仕切
弁３１の上方に位置する個所には、鋳込チャンバー５０
が挿通できる口径の透孔（第２透孔）３７が設けられて
いる。ここで、この第２透孔３７の周縁部は通常フラン
ジ３８とされている。
【００１９】この第２透孔３７の上方には、この第２透
孔３７の口径と同一の内径を有する昇降自在な有蓋円筒
状の真空チャンバー４０が配設されている。この真空チ
ャンバー４０の下端４０ａにはスカート４１が形成さ
れ、このスカート４１と第２透孔３７の通常フランジ３
８との間にはＯリング４２が介装されている。これによ
り、真空チャンバー４０が降下された際に真空チャンバ
ー４０と中間室３０が気密に接合される。この真空チャ
ンバー４０の昇降は、例えばこの真空チャンバー４０の
上方適宜位置に設けられた、油圧シリンダ機構４３のピ
ストンロッド４３１の先端を真空チャンバー４０の蓋４
０ｂの適宜位置に接合し、ついでこのピストンロッド４
３１を進退させることによりなされる。
孔３７の口径と同一の内径を有する昇降自在な有蓋円筒
状の真空チャンバー４０が配設されている。この真空チ
ャンバー４０の下端４０ａにはスカート４１が形成さ
れ、このスカート４１と第２透孔３７の通常フランジ３
８との間にはＯリング４２が介装されている。これによ
り、真空チャンバー４０が降下された際に真空チャンバ
ー４０と中間室３０が気密に接合される。この真空チャ
ンバー４０の昇降は、例えばこの真空チャンバー４０の
上方適宜位置に設けられた、油圧シリンダ機構４３のピ
ストンロッド４３１の先端を真空チャンバー４０の蓋４
０ｂの適宜位置に接合し、ついでこのピストンロッド４
３１を進退させることによりなされる。
【００２０】この真空チャンバー４０内には、鋳込チャ
ンバー５０がこの真空チャンバー４０とは独立に昇降自
在に保持されている。そして、この鋳込チャンバー５０
内には、鋳型６０が保持される。この鋳型６０の鋳込チ
ャンバー５０内での姿勢は、同チャンバー５０内に収納
されているバックアップサンド５１によりなされる。ま
た、鋳込チャンバー５０の頭部には、吸引ヘッド５２１
と吸引コーン５２２からなる吸引部５２が形成されてい
る。この吸引部５２には、真空チャンバー４０の蓋４０
ｂを貫通してきている吸引管５３が接続されている。こ
の吸引管５３の蓋４０ｂ貫通部は吸引管５３が、所望の
気密性を確保しながらスライド可能とされている。この
鋳込チャンバー５０の昇降は、例えば真空チャンバー４
０の上方適宜位置に設けられた、油圧シリンダ機構５４
のピストンロッド５４１の先端を真空チャンバー４０の
蓋４０ｂを貫通させて吸引ヘッド５２１の適宜位置に接
合し、ついでこのピストンロッド５４１を進退させるこ
とによりなされる。このピストンロッド５４１の蓋４０
ｂ貫通部も所望の気密性が確保されている。
ンバー５０がこの真空チャンバー４０とは独立に昇降自
在に保持されている。そして、この鋳込チャンバー５０
内には、鋳型６０が保持される。この鋳型６０の鋳込チ
ャンバー５０内での姿勢は、同チャンバー５０内に収納
されているバックアップサンド５１によりなされる。ま
た、鋳込チャンバー５０の頭部には、吸引ヘッド５２１
と吸引コーン５２２からなる吸引部５２が形成されてい
る。この吸引部５２には、真空チャンバー４０の蓋４０
ｂを貫通してきている吸引管５３が接続されている。こ
の吸引管５３の蓋４０ｂ貫通部は吸引管５３が、所望の
気密性を確保しながらスライド可能とされている。この
鋳込チャンバー５０の昇降は、例えば真空チャンバー４
０の上方適宜位置に設けられた、油圧シリンダ機構５４
のピストンロッド５４１の先端を真空チャンバー４０の
蓋４０ｂを貫通させて吸引ヘッド５２１の適宜位置に接
合し、ついでこのピストンロッド５４１を進退させるこ
とによりなされる。このピストンロッド５４１の蓋４０
ｂ貫通部も所望の気密性が確保されている。
【００２１】次に、図２〜図４を参照しながら、かかる
構成とされている鋳造装置による精密鋳造について説明
する。
構成とされている鋳造装置による精密鋳造について説明
する。
【００２２】（１）仕切弁３１を閉め、溶解室２０を気
密状態とする。
密状態とする。
【００２３】（２）バルブＶ1を開け、バルブＶ2，
Ｖ3，Ｖ4は閉として、真空ポンプＰ1を作動させ、溶解
室２０内を真空、例えば１０ｔｏｒｒ以下とする。
Ｖ3，Ｖ4は閉として、真空ポンプＰ1を作動させ、溶解
室２０内を真空、例えば１０ｔｏｒｒ以下とする。
【００２４】（３）溶解炉１１で金属を溶融するととも
に、その溶融状態を保持する。
に、その溶融状態を保持する。
【００２５】（４）鋳込チャンバー５０に鋳型６０をセ
ットする。
ットする。
【００２６】（５）真空チャンバー４０を中間室３０ま
で降下させ、中間室３０上にセットする。
で降下させ、中間室３０上にセットする。
【００２７】（６）中間室３０と鋳込チャンバー５０を
溶解室２０と同圧になるまで真空ポンプＰ1により排気
する。
溶解室２０と同圧になるまで真空ポンプＰ1により排気
する。
【００２８】（７）中間室３０と鋳込チャンバー５０が
溶解室２０と同圧になった時点で仕切弁３１を開ける。
溶解室２０と同圧になった時点で仕切弁３１を開ける。
【００２９】（８）真空チャンバー４０に保持されてい
る鋳込チャンバー５０を降下させ、鋳型湯口６０ａを湯
１３に浸漬する。
る鋳込チャンバー５０を降下させ、鋳型湯口６０ａを湯
１３に浸漬する。
【００３０】（９）鋳型湯口６０ａを湯１３に浸漬後、
バルブＶ1、Ｖ2を閉め、バルブＶ4を開けて溶解室２０
内にアルゴンガスを封入し、溶解室２０内を５５０ｔｏ
ｒｒ程度まで復圧し、溶解炉１１内の湯１３を鋳型キャ
ビティー内に注入する。なお、このときバルブＶ3は開
とされている。
バルブＶ1、Ｖ2を閉め、バルブＶ4を開けて溶解室２０
内にアルゴンガスを封入し、溶解室２０内を５５０ｔｏ
ｒｒ程度まで復圧し、溶解炉１１内の湯１３を鋳型キャ
ビティー内に注入する。なお、このときバルブＶ3は開
とされている。
【００３１】このように、この実施の形態によれば、溶
解炉１１あるいは取鍋１２に入れられている湯１３が従
来よりも長く１０ｔｏｒｒ以下の真空下に保持されるの
で、結果として湯１３の脱ガス精錬が進行し、湯すなわ
ち溶融金属１３の清浄度が向上する。
解炉１１あるいは取鍋１２に入れられている湯１３が従
来よりも長く１０ｔｏｒｒ以下の真空下に保持されるの
で、結果として湯１３の脱ガス精錬が進行し、湯すなわ
ち溶融金属１３の清浄度が向上する。
【００３２】また、鋳込チャンバー５０を真空チャンバ
ー４０内に保持し、鋳込チャンバー５０を高真空として
いるため、鋳型キャビティー内に残存するガスが極めて
少なく（従来に比して約１／１５０程度）することがで
き、溶融金属１３を注入する際のガス巻き込みを大幅に
抑制できる。
ー４０内に保持し、鋳込チャンバー５０を高真空として
いるため、鋳型キャビティー内に残存するガスが極めて
少なく（従来に比して約１／１５０程度）することがで
き、溶融金属１３を注入する際のガス巻き込みを大幅に
抑制できる。
【００３３】さらに、鋳型キャビティー内の残存ガス圧
が極めて小さいので、残存圧による溶融金属１３注入時
の抵抗が少なくなり、溶融金属１３の充填率が著しく向
上する。
が極めて小さいので、残存圧による溶融金属１３注入時
の抵抗が少なくなり、溶融金属１３の充填率が著しく向
上する。
【００３４】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてより具体的
に説明する。
に説明する。
【００３５】実施例および比較実施例 本発明の鋳造方法により鋳造品を作製し、その鋳造品の
ピンホール欠陥の発生状況を調査した。その結果を図５
に示す。
ピンホール欠陥の発生状況を調査した。その結果を図５
に示す。
【００３６】比較のために従来法により鋳造品を作製
し、その鋳造品のピンホール欠陥の発生状況を調査し
た。その結果を図５に併せて示す。
し、その鋳造品のピンホール欠陥の発生状況を調査し
た。その結果を図５に併せて示す。
【００３７】図５より、実施例の製品は比較実施例の製
品に比してピンホール欠陥が極めて少ないのがわかる。
品に比してピンホール欠陥が極めて少ないのがわかる。
【００３８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
溶解炉あるいは取鍋に入れられている湯が従来よりも長
く１０ｔｏｒｒ以下の真空下に保持されるので、結果と
して湯の脱ガス精錬が進行し、溶融金属の清浄度が向上
するとともに、鋳込チャンバーを真空チャンバー内に保
持し、その中を高真空としていることにより、鋳型キャ
ビティー内に残存するガスが極めて少なく（従来に比し
て約１／１５０程度）することができ、溶融金属を注入
する際のガス巻き込みを大幅に抑制できるので、鋳造品
のピンホール欠陥などを著しく低減でき、製品の品質を
向上できるという優れた効果が得られる。
溶解炉あるいは取鍋に入れられている湯が従来よりも長
く１０ｔｏｒｒ以下の真空下に保持されるので、結果と
して湯の脱ガス精錬が進行し、溶融金属の清浄度が向上
するとともに、鋳込チャンバーを真空チャンバー内に保
持し、その中を高真空としていることにより、鋳型キャ
ビティー内に残存するガスが極めて少なく（従来に比し
て約１／１５０程度）することができ、溶融金属を注入
する際のガス巻き込みを大幅に抑制できるので、鋳造品
のピンホール欠陥などを著しく低減でき、製品の品質を
向上できるという優れた効果が得られる。
【００３９】また、鋳型キャビティー内に残存するガス
が極めて少ないので、残存圧による溶融金属注入時の抵
抗が少なくなり、溶融金属の充填率が著しく向上すると
いう優れた効果も得られる。
が極めて少ないので、残存圧による溶融金属注入時の抵
抗が少なくなり、溶融金属の充填率が著しく向上すると
いう優れた効果も得られる。
【図１】本発明の金属の鋳造方法に用いる鋳造装置の一
実施の形態の概略図である。
実施の形態の概略図である。
【図２】同鋳造装置による鋳造手順の説明図であって、
仕切弁が閉じられ、溶解室が気密状態にされている状態
を示す。
仕切弁が閉じられ、溶解室が気密状態にされている状態
を示す。
【図３】同鋳造装置による鋳造手順の説明図であって、
溶解室、中間室、真空チャンバーおよび鋳込チャンバー
を所定の真空にしている状態を示す。
溶解室、中間室、真空チャンバーおよび鋳込チャンバー
を所定の真空にしている状態を示す。
【図４】同鋳造装置による鋳造手順の説明図であって、
鋳型湯口を湯に浸漬している状態を示す。
鋳型湯口を湯に浸漬している状態を示す。
【図５】実施例および比較実施例におけるピンホール欠
陥評点のグラフである。
陥評点のグラフである。
【図６】従来の減圧鋳造法の説明図である。
１０ 誘導炉本体 １１ 溶解炉（誘導炉） １２ 取鍋 １３ 溶融金属（湯） ２０ 溶解室（第１室） ２１ 排気口 ２２ 排気管 ２３ アルゴンガス供給口 ２４ 連通孔（第１透孔） ３０ 中間室（第２室） ３１ 仕切弁 ３２ 開閉機構 ３３ 水冷フランジ ３４ Ｏリング ３５ 屋上部 ３６ 排気口 ３７ 第２透孔 ３８ 通常フランジ ４０ 真空チャンバー（第３室） ４０ｂ 蓋 ４１ スカート ４２ Ｏリング ４３ 油圧シリンダ機構 ５０ 鋳込チャンバー（第４室） ５１ バックアップサンド ５２ 吸引部 ５３ 吸引管 ５４ 油圧シリンダ機構 ６０ 鋳型 ６０ａ 鋳型湯口 Ａ 鋳造装置 Ｐ1 真空ポンプ Ｖ バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２２Ｄ 18/08 ５０１ Ｂ２２Ｄ 18/08 ５０１Ｚ
Claims (4)
- 【請求項１】 減圧注入法による金属の鋳造方法であっ
て、 溶融金属を所定の真空雰囲気下で保持する手順と、 鋳型を所定の真空雰囲気下に置く手順と、 その真空雰囲気下の鋳型の鋳型湯口を溶融金属に浸漬す
る手順と、 鋳型を前記真空雰囲気下に置きながら溶融金属表面を不
活性ガスで押圧する手順とを含んでなることを特徴とす
る金属の鋳造方法。 - 【請求項２】 溶融金属を保持する保持部を有する装置
本体と、前記装置本体の直上に配設された第１室と、前
記第１室の直上に配設された第２室と、前記第２室の上
方に昇降自在に配設されている下端が開放端とされてい
る第３室と、前記第３室内に昇降自在に配設されている
鋳型が収納される第４室と、排気手段と、復圧手段とを
備えてなる鋳造装置を用いる減圧注入法による金属の鋳
造方法であって、 第２室に配設された第１室と第２室とに連通している第
１透孔を開閉する開閉手段を閉とした状態で、排気手段
により第１室を所定の真空状態とする手順と、 鋳型が収納された第４室を収納した状態で、第３室を第
２室の天井部に形成された透孔を気密状態に覆うように
降下させ、 排気手段により第２室、第３室および第４室を所定の真
空状態とする手順と、 前記第１透孔を開閉する開閉手段を開とする手順と、 鋳型が収納された第４室を第１室まで降下させ、鋳型の
鋳型湯口を装置本体の保持部に保持されている溶融金属
に浸漬する手順と、 第４室を所定の真空状態に維持しながら、復圧手段によ
り第１室を所定圧力まで復圧する手順とを含んでなるこ
とを特徴とする金属の鋳造方法。 - 【請求項３】 減圧注入法に用いられる金属の鋳造装置
であって、 溶融金属を所定の真空雰囲気下で保持し、 鋳型を所定の真空雰囲気下に置き、 その真空雰囲気下の鋳型の鋳型湯口を溶融金属に浸漬
し、 鋳型を前記真空雰囲気下に置きながら溶融金属表面を不
活性ガスで押圧して、鋳型キャビティー内に溶融金属を
注入することを特徴とする金属の鋳造装置。 - 【請求項４】 溶融金属を保持する保持部を有する装置
本体と、前記装置本体の直上に配設された第１室と、前
記第１室の直上に配設された第２室と、前記第２室の上
方に昇降自在に配設されている下端が開放端とされてい
る第３室と、前記第３室内に昇降自在に配設されている
鋳型が収納される第４室と、排気手段と、復圧手段とを
備え、 前記第１室天井の前記装置本体の保持部に対応する位置
に、前記第２室に連通する第１透孔が形成され、 前記第１透孔の前記第２室側の開口部には、その第１透
孔を開閉する開閉手段が設けられ、 前記第２室天井の前記第１透孔に対応する位置に第２透
孔が形成され、 前記第３室が前記第２室の屋上に降下した際に、前記開
放端と前記第２透孔とが連通する位置に配設され、 前記排気手段により前記第１室、第２室、第３室および
第４室が所定の真空状態まで減圧可能とされ、 前記復圧手段により第１室が前記真空状態から所定圧力
まで回復可能とされてなることを特徴とする金属の鋳造
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30840795A JP3755172B2 (ja) | 1995-11-01 | 1995-11-01 | 金属の鋳造方法および鋳造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30840795A JP3755172B2 (ja) | 1995-11-01 | 1995-11-01 | 金属の鋳造方法および鋳造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09122883A true JPH09122883A (ja) | 1997-05-13 |
| JP3755172B2 JP3755172B2 (ja) | 2006-03-15 |
Family
ID=17980696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30840795A Expired - Fee Related JP3755172B2 (ja) | 1995-11-01 | 1995-11-01 | 金属の鋳造方法および鋳造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3755172B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999052660A1 (fr) * | 1996-10-07 | 1999-10-21 | Kabushikikaisha Nihonchitankenkyusho | Procede de moulage utilisant une force d'aspiration sous vide et appareil correspondant |
| JP2009101392A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Ihi Corp | 鋳造装置 |
| WO2015020704A3 (en) * | 2013-05-08 | 2015-04-16 | Borgwarner Inc. | Process and apparatus for casting titanium aluminide components |
-
1995
- 1995-11-01 JP JP30840795A patent/JP3755172B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999052660A1 (fr) * | 1996-10-07 | 1999-10-21 | Kabushikikaisha Nihonchitankenkyusho | Procede de moulage utilisant une force d'aspiration sous vide et appareil correspondant |
| JP2009101392A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Ihi Corp | 鋳造装置 |
| WO2015020704A3 (en) * | 2013-05-08 | 2015-04-16 | Borgwarner Inc. | Process and apparatus for casting titanium aluminide components |
| US9808861B2 (en) | 2013-05-08 | 2017-11-07 | Borgwarner Inc. | Process and apparatus for casting titanium aluminide components |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3755172B2 (ja) | 2006-03-15 |
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