JPH0957417A - ダイカスト用スリーブ - Google Patents
ダイカスト用スリーブInfo
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- JPH0957417A JPH0957417A JP21896795A JP21896795A JPH0957417A JP H0957417 A JPH0957417 A JP H0957417A JP 21896795 A JP21896795 A JP 21896795A JP 21896795 A JP21896795 A JP 21896795A JP H0957417 A JPH0957417 A JP H0957417A
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- JP
- Japan
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- sleeve
- die casting
- inner cylinder
- outer cylinder
- fixing ring
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スリーブ使用中に高温に至ったときでも、先
端部の固定リングとスリーブ内筒とに段差が生じる様な
ことがなく、プランジャチップ及びスリーブ内筒の長寿
命化を図ることができるダイカスト用スリーブを提供す
る。 【構成】 高強度低熱膨張性金属材料からなるスリーブ
外筒内に、セラミックス材料からなるスリーブ内筒を焼
嵌めし、スリーブ外筒の先端部に固定リングを設けたダ
イカスト用スリーブにおいて、先端部の固定リングが高
強度低熱膨張性金属材料からなることにより、スリーブ
使用中に高温に至ったとき、先端部の固定リングとスリ
ーブ外筒とには熱膨張係数の差が小さく、また先端部の
固定リングとスリーブ内筒との熱膨張係数の差も小さい
ので、先端部の固定リングとスリーブ内筒とに段差が生
じる様なことはなく、段差に溶融金属が付着することを
防止することができる。
端部の固定リングとスリーブ内筒とに段差が生じる様な
ことがなく、プランジャチップ及びスリーブ内筒の長寿
命化を図ることができるダイカスト用スリーブを提供す
る。 【構成】 高強度低熱膨張性金属材料からなるスリーブ
外筒内に、セラミックス材料からなるスリーブ内筒を焼
嵌めし、スリーブ外筒の先端部に固定リングを設けたダ
イカスト用スリーブにおいて、先端部の固定リングが高
強度低熱膨張性金属材料からなることにより、スリーブ
使用中に高温に至ったとき、先端部の固定リングとスリ
ーブ外筒とには熱膨張係数の差が小さく、また先端部の
固定リングとスリーブ内筒との熱膨張係数の差も小さい
ので、先端部の固定リングとスリーブ内筒とに段差が生
じる様なことはなく、段差に溶融金属が付着することを
防止することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばアルミニウム合
金等の非鉄金属用の横型若しくは縦型ダイカストマシン
における溶融金属射出装置を構成するダイカスト用スリ
ーブに関し、特に金属製外筒内にセラミック製内筒を焼
嵌めしてなる複合構造のダイカスト用スリーブの改良に
関するものである。
金等の非鉄金属用の横型若しくは縦型ダイカストマシン
における溶融金属射出装置を構成するダイカスト用スリ
ーブに関し、特に金属製外筒内にセラミック製内筒を焼
嵌めしてなる複合構造のダイカスト用スリーブの改良に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より金属製外筒内に耐熱、耐摩耗性
を有するセラミック製内筒を嵌着した複合構造のダイカ
スト用スリーブは数多く提案されている（例えば特開昭
６１−６７５５５号、特開昭６１−１０３６５８号公報
等参照）。また出願人等もこの種の技術として既に、Ｔ
ｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金
等の高強度低熱膨張性金属材料からなる外筒内に、セラ
ミックス製内筒を嵌着し、外筒の両端部に固定リングを
設け、かつこの固定リングを介して内筒を軸方向に押圧
保持した無水冷式及び水冷式の複合構造のダイカスト用
スリーブを考案した（実開平２−８７５５１号、実開平
２−８７５５２号、実開平３−４３５０号、実開平４−
４５０号参照）。上記従来技術の複合スリーブはいずれ
も、耐溶損性、耐摩耗性、耐熱性及び耐焼付性に優れて
るという特性を有する。
を有するセラミック製内筒を嵌着した複合構造のダイカ
スト用スリーブは数多く提案されている（例えば特開昭
６１−６７５５５号、特開昭６１−１０３６５８号公報
等参照）。また出願人等もこの種の技術として既に、Ｔ
ｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金
等の高強度低熱膨張性金属材料からなる外筒内に、セラ
ミックス製内筒を嵌着し、外筒の両端部に固定リングを
設け、かつこの固定リングを介して内筒を軸方向に押圧
保持した無水冷式及び水冷式の複合構造のダイカスト用
スリーブを考案した（実開平２−８７５５１号、実開平
２−８７５５２号、実開平３−４３５０号、実開平４−
４５０号参照）。上記従来技術の複合スリーブはいずれ
も、耐溶損性、耐摩耗性、耐熱性及び耐焼付性に優れて
るという特性を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし以上の従来のダ
イカスト用スリーブでは、次ぎの様な問題があった。す
なわち従来のダイカスト用スリーブでは、図９に示すよ
うに先端部の固定リング３ａには、熱膨張係数の大きい
熱間金型用鋼を使用していた。このため図に示すように
常温状態ではスリーブ内筒２と先端部の固定リング３ａ
との間には特に段差がなくても、スリーブ使用中に高温
に至ったとき、先端部の固定リング３ａとスリーブ外筒
１及び内筒２との熱膨張係数の差により、図１０に示さ
れるように先端部の固定リング３ａとスリーブ内筒２と
に段差Ｈが生じ、そこに溶融金属Ｍが付着することによ
り、スリーブ内を摺動するプランジャチップ１０及びス
リーブ内筒２が損傷し、寿命が低下するという問題があ
った。本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてな
されたものであって、スリーブ使用中に高温に至ったと
きでも、先端部の固定リングとスリーブ内筒とに段差が
生じる様なことがなく、プランジャチップ及びスリーブ
内筒の長寿命化を図ることができるダイカスト用スリー
ブを提供することを目的とする。
イカスト用スリーブでは、次ぎの様な問題があった。す
なわち従来のダイカスト用スリーブでは、図９に示すよ
うに先端部の固定リング３ａには、熱膨張係数の大きい
熱間金型用鋼を使用していた。このため図に示すように
常温状態ではスリーブ内筒２と先端部の固定リング３ａ
との間には特に段差がなくても、スリーブ使用中に高温
に至ったとき、先端部の固定リング３ａとスリーブ外筒
１及び内筒２との熱膨張係数の差により、図１０に示さ
れるように先端部の固定リング３ａとスリーブ内筒２と
に段差Ｈが生じ、そこに溶融金属Ｍが付着することによ
り、スリーブ内を摺動するプランジャチップ１０及びス
リーブ内筒２が損傷し、寿命が低下するという問題があ
った。本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてな
されたものであって、スリーブ使用中に高温に至ったと
きでも、先端部の固定リングとスリーブ内筒とに段差が
生じる様なことがなく、プランジャチップ及びスリーブ
内筒の長寿命化を図ることができるダイカスト用スリー
ブを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明のダイカ
スト用スリーブは、高強度低熱膨張性金属材料からなる
スリーブ外筒内に、セラミックス材料からなるスリーブ
内筒を焼嵌めし、スリーブ外筒の両端部に固定リングを
設けたダイカスト用スリーブにおいて、先端部の固定リ
ングが高強度低熱膨張性金属材料からなることを特徴と
する。前記固定リングの内面が溶融金属に対する耐溶損
性、耐摩耗性に優れる材料で形成されるのが良い。例え
ば固定リングの内面に窒化処理を施すこともできそれに
より耐溶損性、耐摩耗性、強度を向上することができ
る。また固定リングの内側に耐溶損性、耐摩耗性に優れ
た材料からなるインサートリングを装着するようにする
のが良く、このインサートリングは例えば熱間金型用鋼
ＳＫＤ６１材により形成し、内面に窒化処理を施こした
ものとすることができる。また、その他に用いられる耐
溶損性、耐摩耗性に優れるインサート材料としてはセラ
ミックス、サーメット等がある。また前記高強度低熱膨
張性金属材料は、２０℃〜３００℃までの平均熱膨張係
数が１〜５×１０-6／℃、２０℃から６００℃までの平
均熱膨張係数が５×１０-6／℃以上であるのが良い。
スト用スリーブは、高強度低熱膨張性金属材料からなる
スリーブ外筒内に、セラミックス材料からなるスリーブ
内筒を焼嵌めし、スリーブ外筒の両端部に固定リングを
設けたダイカスト用スリーブにおいて、先端部の固定リ
ングが高強度低熱膨張性金属材料からなることを特徴と
する。前記固定リングの内面が溶融金属に対する耐溶損
性、耐摩耗性に優れる材料で形成されるのが良い。例え
ば固定リングの内面に窒化処理を施すこともできそれに
より耐溶損性、耐摩耗性、強度を向上することができ
る。また固定リングの内側に耐溶損性、耐摩耗性に優れ
た材料からなるインサートリングを装着するようにする
のが良く、このインサートリングは例えば熱間金型用鋼
ＳＫＤ６１材により形成し、内面に窒化処理を施こした
ものとすることができる。また、その他に用いられる耐
溶損性、耐摩耗性に優れるインサート材料としてはセラ
ミックス、サーメット等がある。また前記高強度低熱膨
張性金属材料は、２０℃〜３００℃までの平均熱膨張係
数が１〜５×１０-6／℃、２０℃から６００℃までの平
均熱膨張係数が５×１０-6／℃以上であるのが良い。
【０００５】その様にすることにより、図１の２０℃か
ら各温度までの平均熱膨張係数（×１０-6／℃）のグラ
フに示すように、前記高強度低熱膨張性金属材料の熱膨
張係数（図１中のＢに示す）は、２０℃から３００℃ま
でが１〜５×１０-6／℃、２０℃から６００℃までが５
×１０-6／℃以上であり、内筒を形成する窒化珪素質セ
ラミックス材料の熱膨張係数（図１中のＡに示す）は、
２０℃から６００℃までが約３×１０-6／℃であるた
め、５５０〜６００℃の加熱を要する外筒と内筒の焼嵌
め温度において、外筒と内筒の熱膨張係数の差が大きい
ため焼嵌め作業が円滑容易にできる。またダイカスト用
スリーブ内に溶湯を注入して使用した場合には、通常の
外筒温度である３００℃程度までは従来のＴｉ系合金の
熱膨張係数（図１中のＣに示す）に比べて、２０℃から
３００℃までの熱膨張係数が１〜５×１０-6／℃と小さ
く、かつ外筒と内筒の熱膨張係数の差が小さいため、軸
方向及び円周方向に外内筒のずれが発生せず充分な焼嵌
め効果が確保できる。
ら各温度までの平均熱膨張係数（×１０-6／℃）のグラ
フに示すように、前記高強度低熱膨張性金属材料の熱膨
張係数（図１中のＢに示す）は、２０℃から３００℃ま
でが１〜５×１０-6／℃、２０℃から６００℃までが５
×１０-6／℃以上であり、内筒を形成する窒化珪素質セ
ラミックス材料の熱膨張係数（図１中のＡに示す）は、
２０℃から６００℃までが約３×１０-6／℃であるた
め、５５０〜６００℃の加熱を要する外筒と内筒の焼嵌
め温度において、外筒と内筒の熱膨張係数の差が大きい
ため焼嵌め作業が円滑容易にできる。またダイカスト用
スリーブ内に溶湯を注入して使用した場合には、通常の
外筒温度である３００℃程度までは従来のＴｉ系合金の
熱膨張係数（図１中のＣに示す）に比べて、２０℃から
３００℃までの熱膨張係数が１〜５×１０-6／℃と小さ
く、かつ外筒と内筒の熱膨張係数の差が小さいため、軸
方向及び円周方向に外内筒のずれが発生せず充分な焼嵌
め効果が確保できる。
【０００６】さらに前記高強度低熱膨張性金属材料は、
２０℃から５００℃までの引張強さが６０kgf/mm2以上
であり、好ましくは７０kgf/mm2以上が望ましい。図２
の２０℃（ＲＴ）から各温度までの引張強さ（kgf/m
m2）のグラフに示すように、本発明の高強度低熱膨張性
金属材料の引張強さ（図２中のＢに示す）は、２０℃か
ら５００℃までの引張強さが６０kgf/mm2以上であり、
従来のＴｉ系合金の引張強さ（図２中のＣに示す）に比
べて大きい。すなわちダイカスト用スリーブとして使用
した場合の通常の外筒温度である３００℃程度では従来
のＴｉ系合金の引張強さに比べて大きいため、より十分
な焼嵌め効果が確保できる。また高強度低熱膨張性金属
材料は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金に１種以上の析出強化
元素を添加したものからなり、高温強度向上のための析
出強化元素としてはＡｌ、Ｔｉ、Ｎｂ等がある。好まし
くはＮｉ：３０〜３５wt%、Ｃｏ：１２〜１７wt%、Ａ
ｌ：０．５〜１．５wt%、Ｔｉ：１．５〜３wt%、残部Ｆ
ｅからなる。この場合、特にＡｌ、Ｔｉは析出強化元素
としても作用する。内筒を形成するセラミックス材料は
耐溶損性、耐摩耗性、耐熱性、溶湯保温性及び耐焼付き
性に優れた窒化珪素又はサイアロン等の窒化珪素質焼結
体である。以上のように外筒を形成する高強度低熱膨張
性金属材料と内筒を形成するセラミックス材料の材質の
改良を図ることにより、外内筒間の焼嵌め効果をさらに
向上させると共に、射出安定性（耐溶損性、耐摩耗性、
耐熱性、溶湯保温性及び耐焼付性）に優れ、かつ潤滑剤
を低減できる長寿命のダイカスト用スリーブとすること
ができる。
２０℃から５００℃までの引張強さが６０kgf/mm2以上
であり、好ましくは７０kgf/mm2以上が望ましい。図２
の２０℃（ＲＴ）から各温度までの引張強さ（kgf/m
m2）のグラフに示すように、本発明の高強度低熱膨張性
金属材料の引張強さ（図２中のＢに示す）は、２０℃か
ら５００℃までの引張強さが６０kgf/mm2以上であり、
従来のＴｉ系合金の引張強さ（図２中のＣに示す）に比
べて大きい。すなわちダイカスト用スリーブとして使用
した場合の通常の外筒温度である３００℃程度では従来
のＴｉ系合金の引張強さに比べて大きいため、より十分
な焼嵌め効果が確保できる。また高強度低熱膨張性金属
材料は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金に１種以上の析出強化
元素を添加したものからなり、高温強度向上のための析
出強化元素としてはＡｌ、Ｔｉ、Ｎｂ等がある。好まし
くはＮｉ：３０〜３５wt%、Ｃｏ：１２〜１７wt%、Ａ
ｌ：０．５〜１．５wt%、Ｔｉ：１．５〜３wt%、残部Ｆ
ｅからなる。この場合、特にＡｌ、Ｔｉは析出強化元素
としても作用する。内筒を形成するセラミックス材料は
耐溶損性、耐摩耗性、耐熱性、溶湯保温性及び耐焼付き
性に優れた窒化珪素又はサイアロン等の窒化珪素質焼結
体である。以上のように外筒を形成する高強度低熱膨張
性金属材料と内筒を形成するセラミックス材料の材質の
改良を図ることにより、外内筒間の焼嵌め効果をさらに
向上させると共に、射出安定性（耐溶損性、耐摩耗性、
耐熱性、溶湯保温性及び耐焼付性）に優れ、かつ潤滑剤
を低減できる長寿命のダイカスト用スリーブとすること
ができる。
【０００７】また、前記固定リングを介して内筒を軸方
向にボルト等で押圧保持することが好ましい。それによ
り軸方向及び円周方向に外内筒のずれを防止できる。さ
らに、高強度低熱膨張性金属材料からなる外筒とセラミ
ックス材料からなる内筒との境界部に空孔部を設けるこ
とが望ましい。この様に外筒と内筒との境界部に設けた
空孔部は、外筒と内筒に比べて熱伝導率が小さくなるた
め断熱保温効果を有する。この空孔部は半円形状、三角
形状、四角状断面等の任意の断面形状を有し、複数個の
円周状溝、螺旋状条溝又はスリーブの長手方向に延在す
る複数の溝等からなる。空孔部は外筒と内筒の境界部全
長にわたって設けても良いし、温度上昇の大きい部分だ
け設けても良い。また加工上空孔部を外筒の内面に形成
するのが好ましいが、場合によってはセラミックス製内
筒の外面に設けても良い。
向にボルト等で押圧保持することが好ましい。それによ
り軸方向及び円周方向に外内筒のずれを防止できる。さ
らに、高強度低熱膨張性金属材料からなる外筒とセラミ
ックス材料からなる内筒との境界部に空孔部を設けるこ
とが望ましい。この様に外筒と内筒との境界部に設けた
空孔部は、外筒と内筒に比べて熱伝導率が小さくなるた
め断熱保温効果を有する。この空孔部は半円形状、三角
形状、四角状断面等の任意の断面形状を有し、複数個の
円周状溝、螺旋状条溝又はスリーブの長手方向に延在す
る複数の溝等からなる。空孔部は外筒と内筒の境界部全
長にわたって設けても良いし、温度上昇の大きい部分だ
け設けても良い。また加工上空孔部を外筒の内面に形成
するのが好ましいが、場合によってはセラミックス製内
筒の外面に設けても良い。
【０００８】
【作用】以上の本発明のダイカスト用スリーブによれ
ば、先端部の固定リングが高強度低熱膨張性金属材料か
らなることにより、スリーブ使用中に高温に至ったと
き、先端部の固定リングとスリーブ外筒とには熱膨張係
数の差が小さく、また先端部の固定リングとスリーブ内
筒との熱膨張係数の差も小さいので、先端部の固定リン
グとスリーブ内筒とに段差が生じる様なことはなく、段
差に溶融金属が付着することを防止することができる。
ば、先端部の固定リングが高強度低熱膨張性金属材料か
らなることにより、スリーブ使用中に高温に至ったと
き、先端部の固定リングとスリーブ外筒とには熱膨張係
数の差が小さく、また先端部の固定リングとスリーブ内
筒との熱膨張係数の差も小さいので、先端部の固定リン
グとスリーブ内筒とに段差が生じる様なことはなく、段
差に溶融金属が付着することを防止することができる。
【０００９】
（実施例１）図３は本発明実施例１の横型ダイカストマ
シン用スリーブの断面図を示す。Ｎｉ：３２．６wt%、
Ｃｏ：１４．９wt%、Ａｌ：０．８wt%、Ｔｉ：２．３wt
%、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる外筒１（外径
１３０ｍｍ、内径９０ｍｍ、長さ４００ｍｍ）内に、Ｓ
ｉ3Ｎ4：８７wt%、Ｙ2Ｏ3：６wt%、Ａｌ2Ｏ3：４wt%、
ＡｌＮ固溶体：３wt%からなるサイアロン製の内筒２
（外径９０ｍｍ、内径６０ｍｍ、長さ４００ｍｍ）を、
５５０〜６００℃の温度で焼嵌め固着した。３ａ、４は
各々固定リングであり、外筒１の両端部にボルト５によ
り螺着すると共に、端面を内筒２の両端面に当接させ
て、内筒２を軸方向に強固に狭着した。この固定リング
３ａ、４のうち先端部の固定リング３ａを外筒と同一の
材料で外径１１０ｍｍ、内径６０ｍｍ、７０ｍｍ、長さ
８０ｍｍとして形成した。さらにこの固定リング３ａの
内側にインサートリング３ｂを焼嵌めした。このインサ
ートリング３ｂは熱間金型用鋼ＳＫＤ６１材（化学成
分；Ｃ：０．３５〜０．４２％、Ｓｉ：０．８０〜１．
２０％、Ｍｎ：０．３０〜０．５０％、Ｐ：０．０３％
以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：４．８０〜５．５
０％、Ｍｏ：１．２０〜１．６０％、Ｖ：０．５０〜
１．１０％残部Ｆｅ及び不可避的不純物）により外径６
０ｍｍ、７０ｍｍ、内径５０ｍｍ、長さ２１ｍｍに形成
し、内面に窒化処理を施した。固定リング３ａの内側へ
のインサートリング３ｂの焼嵌めは焼嵌め温度５５０
℃、焼嵌め率０．５／１０００に設定し先端固定リング
を約１ｈｒ焼嵌め温度でキープして行った。以上の固定
リング３ａ及びインサートリング３ｂを分離した状態で
図３(b)、(c)に示す。なお６は注入口であり、外筒１及
び内筒２の一方の端部近傍に開口させる。またスリーブ
内を摺動するプランジャチップ（図示せず）は耐摩耗
性、潤滑性に優れたＳＫＤ６１材からなるものを使用し
た。
シン用スリーブの断面図を示す。Ｎｉ：３２．６wt%、
Ｃｏ：１４．９wt%、Ａｌ：０．８wt%、Ｔｉ：２．３wt
%、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる外筒１（外径
１３０ｍｍ、内径９０ｍｍ、長さ４００ｍｍ）内に、Ｓ
ｉ3Ｎ4：８７wt%、Ｙ2Ｏ3：６wt%、Ａｌ2Ｏ3：４wt%、
ＡｌＮ固溶体：３wt%からなるサイアロン製の内筒２
（外径９０ｍｍ、内径６０ｍｍ、長さ４００ｍｍ）を、
５５０〜６００℃の温度で焼嵌め固着した。３ａ、４は
各々固定リングであり、外筒１の両端部にボルト５によ
り螺着すると共に、端面を内筒２の両端面に当接させ
て、内筒２を軸方向に強固に狭着した。この固定リング
３ａ、４のうち先端部の固定リング３ａを外筒と同一の
材料で外径１１０ｍｍ、内径６０ｍｍ、７０ｍｍ、長さ
８０ｍｍとして形成した。さらにこの固定リング３ａの
内側にインサートリング３ｂを焼嵌めした。このインサ
ートリング３ｂは熱間金型用鋼ＳＫＤ６１材（化学成
分；Ｃ：０．３５〜０．４２％、Ｓｉ：０．８０〜１．
２０％、Ｍｎ：０．３０〜０．５０％、Ｐ：０．０３％
以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：４．８０〜５．５
０％、Ｍｏ：１．２０〜１．６０％、Ｖ：０．５０〜
１．１０％残部Ｆｅ及び不可避的不純物）により外径６
０ｍｍ、７０ｍｍ、内径５０ｍｍ、長さ２１ｍｍに形成
し、内面に窒化処理を施した。固定リング３ａの内側へ
のインサートリング３ｂの焼嵌めは焼嵌め温度５５０
℃、焼嵌め率０．５／１０００に設定し先端固定リング
を約１ｈｒ焼嵌め温度でキープして行った。以上の固定
リング３ａ及びインサートリング３ｂを分離した状態で
図３(b)、(c)に示す。なお６は注入口であり、外筒１及
び内筒２の一方の端部近傍に開口させる。またスリーブ
内を摺動するプランジャチップ（図示せず）は耐摩耗
性、潤滑性に優れたＳＫＤ６１材からなるものを使用し
た。
【００１０】上記の構成によるダイカストマシン用スリ
ーブを型締力３５０ｔｏｎの横型ダイカストマシンの射
出装置に装着してアルミニウム合金のダイカストに使用
した結果、２００，０００ショット以上の安定した射出
を行うことができ、外内筒間の焼嵌め効果の低減は全く
認められなかった。また固定リング３ａの内側のインサ
ートリング３ｂとスリーブ内筒２との間に段差は発生せ
ず、溶融金属の付着は認められなかった。また内筒２の
内面の溶湯による溶損、摩耗、焼付き、内筒２の軸方向
及び円周方向のクラックの発生、スリーブ内の溶湯の温
度降下、プランジャチップの摩耗もなく、使用する潤滑
剤も従来の約１／４に低減できた。
ーブを型締力３５０ｔｏｎの横型ダイカストマシンの射
出装置に装着してアルミニウム合金のダイカストに使用
した結果、２００，０００ショット以上の安定した射出
を行うことができ、外内筒間の焼嵌め効果の低減は全く
認められなかった。また固定リング３ａの内側のインサ
ートリング３ｂとスリーブ内筒２との間に段差は発生せ
ず、溶融金属の付着は認められなかった。また内筒２の
内面の溶湯による溶損、摩耗、焼付き、内筒２の軸方向
及び円周方向のクラックの発生、スリーブ内の溶湯の温
度降下、プランジャチップの摩耗もなく、使用する潤滑
剤も従来の約１／４に低減できた。
【００１１】（実施例２）図４は本発明実施例２の竪型
ダイカストマシン用スリーブの断面図を示す。化学組成
分析値にて、Ｎｉ：３２．６wt%、Ｃｏ：１４．９wt%、
Ａｌ：０．８wt%、Ｔｉ：２．３wt%、Ｃ：０．０３wt
%、Ｓｉ：０．０７wt%、Ｍｎ：０．０９wt%、Ｃｒ：
０．０２wt%、Ｃｕ：０．０６wt%、Ｐ：０．００３wt
%、Ｓ：０．００２wt%、残部Ｆｅからなる外筒１（外径
１６０ｍｍ、内径１２０ｍｍ、長さ４３０ｍｍ）と、実
施例１と同一のサイアロンからなる内筒２（外径１２０
ｍｍ、内径９５ｍｍ、長さ４３０ｍｍ）を、５５０〜６
００℃の温度で焼嵌めにより一体に組み立てた。外筒１
及び内筒２の先端部に固着する固定リング３ａは、外筒
と同一の材料で形成しさらにこの固定リング３ａの内側
に熱間金型用鋼ＳＫＤ６１材により外径６０ｍｍ、７０
ｍｍ、内径５０ｍｍ、長さ４２ｍｍに形成し、内面に窒
化処理を施したインサートリング３ｂを焼嵌めした。焼
嵌めは焼嵌め温度５５０℃、焼嵌め率０．５／１０００
に設定し先端固定リングを約１ｈｒ焼嵌め温度でキープ
してインサートリングを焼嵌めした。外筒１及び内筒２
の下端部に固着する固定リング４は中空円板状に形成し
てボルト５を介して内筒２の下端部を押圧するように形
成した。またスリーブ内を摺動するプランジャチップ
（図示せず）は耐摩耗性、潤滑性に優れたＳＫＤ６１材
からなるものを使用した。
ダイカストマシン用スリーブの断面図を示す。化学組成
分析値にて、Ｎｉ：３２．６wt%、Ｃｏ：１４．９wt%、
Ａｌ：０．８wt%、Ｔｉ：２．３wt%、Ｃ：０．０３wt
%、Ｓｉ：０．０７wt%、Ｍｎ：０．０９wt%、Ｃｒ：
０．０２wt%、Ｃｕ：０．０６wt%、Ｐ：０．００３wt
%、Ｓ：０．００２wt%、残部Ｆｅからなる外筒１（外径
１６０ｍｍ、内径１２０ｍｍ、長さ４３０ｍｍ）と、実
施例１と同一のサイアロンからなる内筒２（外径１２０
ｍｍ、内径９５ｍｍ、長さ４３０ｍｍ）を、５５０〜６
００℃の温度で焼嵌めにより一体に組み立てた。外筒１
及び内筒２の先端部に固着する固定リング３ａは、外筒
と同一の材料で形成しさらにこの固定リング３ａの内側
に熱間金型用鋼ＳＫＤ６１材により外径６０ｍｍ、７０
ｍｍ、内径５０ｍｍ、長さ４２ｍｍに形成し、内面に窒
化処理を施したインサートリング３ｂを焼嵌めした。焼
嵌めは焼嵌め温度５５０℃、焼嵌め率０．５／１０００
に設定し先端固定リングを約１ｈｒ焼嵌め温度でキープ
してインサートリングを焼嵌めした。外筒１及び内筒２
の下端部に固着する固定リング４は中空円板状に形成し
てボルト５を介して内筒２の下端部を押圧するように形
成した。またスリーブ内を摺動するプランジャチップ
（図示せず）は耐摩耗性、潤滑性に優れたＳＫＤ６１材
からなるものを使用した。
【００１２】上記の構成によるダイカストマシン用スリ
ーブを型締力３００ｔｏｎの竪型ダイカストマシンの射
出装置に装着して鋳造サイクルタイム２分でアルミニウ
ム合金のダイカストに使用した結果、２００，０００シ
ョット以上の安定した射出を行うことができ、外内筒間
の焼嵌め効果の低減は全く認められなかった。また固定
リング３ａの内側のインサートリング３ｂとスリーブ内
筒２との間に段差は発生せず、溶融金属の付着は認めら
れなかった。また内筒２の内面の溶湯による溶損、摩
耗、焼付き、内筒２に軸方向及び円周方向のクラックの
発生、スリーブ内の溶湯の温度降下、プランジャチップ
の摩耗もなく、使用する潤滑剤も従来の約１／４に低減
できた。
ーブを型締力３００ｔｏｎの竪型ダイカストマシンの射
出装置に装着して鋳造サイクルタイム２分でアルミニウ
ム合金のダイカストに使用した結果、２００，０００シ
ョット以上の安定した射出を行うことができ、外内筒間
の焼嵌め効果の低減は全く認められなかった。また固定
リング３ａの内側のインサートリング３ｂとスリーブ内
筒２との間に段差は発生せず、溶融金属の付着は認めら
れなかった。また内筒２の内面の溶湯による溶損、摩
耗、焼付き、内筒２に軸方向及び円周方向のクラックの
発生、スリーブ内の溶湯の温度降下、プランジャチップ
の摩耗もなく、使用する潤滑剤も従来の約１／４に低減
できた。
【００１３】（実施例）図５〜図８は順に本発明実施例
３〜実施例６の横型ダイカストマシン用スリーブの断面
図を示す。図５のダイカスト用スリーブは、外筒１の一
端を内側に曲げて内筒２の端面に当接させたものであ
る。図６のダイカスト用スリーブは、外筒１と内筒２と
の境界部に半円形状断面の空孔部７を複数個設けたもの
である。図７のダイカスト用スリーブは、固定リング３
ａ部に冷却媒体用通路８を設けたものである。図８のダ
イカスト用スリーブは、外筒１の外側に更に補強用金属
製外筒９を一つ設けた３層構造のものである。補強用金
属製外筒９は一つでも良いし、一つを複数個に分割して
配置しても良い。上記何れの横型ダイカストマシン用ス
リーブについても外筒１及び内筒２の先端部に固着する
固定リング３ａは、外筒と同一の材料で形成しさらにこ
の固定リング３ａの内側に熱間金型用鋼ＳＫＤ６１材に
より形成し、内面に窒化処理を施した耐摩耗性、潤滑性
に優れたインサートリング３ｂが焼嵌めされている。
３〜実施例６の横型ダイカストマシン用スリーブの断面
図を示す。図５のダイカスト用スリーブは、外筒１の一
端を内側に曲げて内筒２の端面に当接させたものであ
る。図６のダイカスト用スリーブは、外筒１と内筒２と
の境界部に半円形状断面の空孔部７を複数個設けたもの
である。図７のダイカスト用スリーブは、固定リング３
ａ部に冷却媒体用通路８を設けたものである。図８のダ
イカスト用スリーブは、外筒１の外側に更に補強用金属
製外筒９を一つ設けた３層構造のものである。補強用金
属製外筒９は一つでも良いし、一つを複数個に分割して
配置しても良い。上記何れの横型ダイカストマシン用ス
リーブについても外筒１及び内筒２の先端部に固着する
固定リング３ａは、外筒と同一の材料で形成しさらにこ
の固定リング３ａの内側に熱間金型用鋼ＳＫＤ６１材に
より形成し、内面に窒化処理を施した耐摩耗性、潤滑性
に優れたインサートリング３ｂが焼嵌めされている。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明のダイカスト用スリ
ーブによれば、先端部の固定リングがスリーブ外筒材と
同じ高強度低熱膨張性金属材料からなるので、スリーブ
使用中に高温に至ったとき、先端部の固定リングとスリ
ーブ内筒とに段差が生じる様なことはなく、段差に溶融
金属が付着することを防止することができ、プランジャ
チップ及びスリーブ内筒の長寿命化を図ることができ
る。この様にスリーブとプランジャチップを長寿命化し
たことによりこれらの交換作業回数が減り生産性が向上
する共に安全管理面でも大きく貢献できる。
ーブによれば、先端部の固定リングがスリーブ外筒材と
同じ高強度低熱膨張性金属材料からなるので、スリーブ
使用中に高温に至ったとき、先端部の固定リングとスリ
ーブ内筒とに段差が生じる様なことはなく、段差に溶融
金属が付着することを防止することができ、プランジャ
チップ及びスリーブ内筒の長寿命化を図ることができ
る。この様にスリーブとプランジャチップを長寿命化し
たことによりこれらの交換作業回数が減り生産性が向上
する共に安全管理面でも大きく貢献できる。
【図１】 ２０℃から各温度までの平均熱膨張係数のグ
ラフである。
ラフである。
【図２】 ２０℃から各温度までの引張強さのグラフで
ある。
ある。
【図３】 本発明実施例１のダイカスト用スリーブの断
面図である。
面図である。
【図４】 本発明実施例２のダイカスト用スリーブの断
面図である。
面図である。
【図５】 本発明実施例３のダイカスト用スリーブの断
面図である。
面図である。
【図６】 本発明実施例４のダイカスト用スリーブの断
面図である。
面図である。
【図７】 本発明実施例５のダイカスト用スリーブの断
面図である。
面図である。
【図８】 本発明実施例６のダイカスト用スリーブの断
面図である。
面図である。
【図９】 従来のダイカスト用スリーブの常温状態にお
ける断面図である。
ける断面図である。
【図１０】 従来のダイカスト用スリーブの使用状態に
おける断面図である。
おける断面図である。
１・・・外筒、２・・・内筒、３ａ、４・・・固定リン
グ、３ｂ・・・インサートリング、５・・・ボルト、６
・・・注入口、７・・・空孔部、８・・・冷却媒体用通
路、９・・・補強用金属製外筒。
グ、３ｂ・・・インサートリング、５・・・ボルト、６
・・・注入口、７・・・空孔部、８・・・冷却媒体用通
路、９・・・補強用金属製外筒。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高杉 努 北九州市若松区北浜一丁目９番１号 日立 金属株式会社若松工場内 (72)発明者 沖津 俊夫 北九州市若松区北浜一丁目９番１号 日立 金属株式会社若松工場内
Claims (10)
- 【請求項１】 高強度低熱膨張性金属材料からなるスリ
ーブ外筒内に、セラミックス材料からなるスリーブ内筒
を焼嵌めし、スリーブ外筒の先端部に固定リングを設け
たダイカスト用スリーブにおいて、先端部の固定リング
が高強度低熱膨張性金属材料からなることを特徴とする
ダイカスト用スリーブ。 - 【請求項２】 固定リングの内面が溶融金属に対する耐
溶損性、耐摩耗性に優れる材料で形成される請求項１記
載のダイカスト用スリーブ。 - 【請求項３】 固定リングの内側に耐溶損性、耐摩耗性
に優れた材料からなるインサートリングを装着した請求
項１記載のダイカスト用スリーブ。 - 【請求項４】 前記インサートリングが熱間金型用鋼Ｓ
ＫＤ６１材により形成され、内面に窒化処理が施こされ
る請求項３記載のダイカスト用スリーブ。 - 【請求項５】 高強度低熱膨張性金属材料は、２０℃〜
３００℃までの平均熱膨張係数が１〜５×１０-6／℃、
２０℃から６００℃までの平均熱膨張係数が５×１０-6
／℃以上である請求項１〜請求項４の何れか一に記載の
ダイカスト用スリーブ。 - 【請求項６】 高強度低熱膨張性金属材料は、２０℃か
ら５００℃までの引張強さが６０kgf/mm2以上である請
求項１〜請求項５の何れか一に記載のダイカスト用スリ
ーブ。 - 【請求項７】 高強度低熱膨張性金属材料は、Ｆｅ−Ｎ
ｉ−Ｃｏ系合金に１種以上の析出強化元素を添加したも
のからなる請求項１〜請求項６の何れか一に記載のダイ
カスト用スリーブ。 - 【請求項８】 セラミックス材料は、窒化珪素またはサ
イアロン等の窒化珪素質焼結体であることを特徴とする
請求項１〜請求項７の何れか一に記載のダイカスト用ス
リーブ。 - 【請求項９】 固定リングを介して内筒を軸方向に押圧
保持するように形成したことを特徴とする請求項１〜請
求項８の何れか一に記載のダイカスト用スリーブ。 - 【請求項１０】 外筒と内筒との境界部に空孔部が設け
られていることを特徴とする請求項１〜請求項９の何れ
か一に記載のダイカスト用スリーブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21896795A JPH0957417A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | ダイカスト用スリーブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21896795A JPH0957417A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | ダイカスト用スリーブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0957417A true JPH0957417A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=16728168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21896795A Pending JPH0957417A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | ダイカスト用スリーブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0957417A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014017985A1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-01-30 | Pratt & Whitney Services Pte Ltd. | Shot sleeve assembly with materials of different coefficients of thermal expansion |
| WO2015047191A1 (en) * | 2013-09-26 | 2015-04-02 | Pratt & Whitney Services Pte Ltd. | Insert for die cast shot sleeve |
| JP2015083319A (ja) * | 2013-09-19 | 2015-04-30 | 日立金属株式会社 | ダイカスト用スリーブ |
| KR20160102839A (ko) * | 2015-02-23 | 2016-08-31 | 서용석 | 인서터형 다이케스팅용 슬리브 |
| JP2017039143A (ja) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 日立金属株式会社 | ダイカストスリーブのクリーニング方法 |
-
1995
- 1995-08-28 JP JP21896795A patent/JPH0957417A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014017985A1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-01-30 | Pratt & Whitney Services Pte Ltd. | Shot sleeve assembly with materials of different coefficients of thermal expansion |
| US20150165521A1 (en) * | 2012-07-27 | 2015-06-18 | Pratt & Whitney Services Pte Ltd. | Shot sleeve assembly with materials of different coefficients of thermal expansion |
| JP2015083319A (ja) * | 2013-09-19 | 2015-04-30 | 日立金属株式会社 | ダイカスト用スリーブ |
| WO2015047191A1 (en) * | 2013-09-26 | 2015-04-02 | Pratt & Whitney Services Pte Ltd. | Insert for die cast shot sleeve |
| EP3049201A4 (en) * | 2013-09-26 | 2017-05-17 | Pratt & Whitney Services Pte Ltd. | Insert for die cast shot sleeve |
| US10071417B2 (en) | 2013-09-26 | 2018-09-11 | United Technologies Corporation | Insert for die cast shot sleeve |
| KR20160102839A (ko) * | 2015-02-23 | 2016-08-31 | 서용석 | 인서터형 다이케스팅용 슬리브 |
| JP2017039143A (ja) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 日立金属株式会社 | ダイカストスリーブのクリーニング方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050705 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20051101 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |