JPH10249508A - チルベント - Google Patents
チルベントInfo
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- JPH10249508A JPH10249508A JP9057572A JP5757297A JPH10249508A JP H10249508 A JPH10249508 A JP H10249508A JP 9057572 A JP9057572 A JP 9057572A JP 5757297 A JP5757297 A JP 5757297A JP H10249508 A JPH10249508 A JP H10249508A
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- chill vent
- chill
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/20—Accessories: Details
- B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/14—Machines with evacuated die cavity
- B22D17/145—Venting means therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
- Y10S425/812—Venting
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】チルベント内に侵入した未凝固溶湯の冷却能を
高めることにより、従来と同様の寸法・形状で、構造の
複雑化や装置の大型化を招くことなく、スプラッシュの
発生を効果的に防止する。 【解決手段】チルベントの蛇行状ガス抜き通路の外周に
冷却パイプを設ける。
高めることにより、従来と同様の寸法・形状で、構造の
複雑化や装置の大型化を招くことなく、スプラッシュの
発生を効果的に防止する。 【解決手段】チルベントの蛇行状ガス抜き通路の外周に
冷却パイプを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】アルミニウム合金や亜鉛合
金、マグネシウム合金などの軽金属をダイカスト鋳造す
るための金型では、金属溶湯をキャビティ内に圧入する
際、スプラッシュと呼ばれる溶湯吹き出しを生じること
なしに、キャビティ内に残留する空気やガスをキャビテ
ィ外へ効率良く排出するための装置として、チルベント
が使用されている。この発明は、このような軽金属のダ
イカスト鋳造の際に用いるチルベントに関し、特にこの
チルベント内に侵入した未凝固溶湯の冷却効率を向上さ
せることによって、より効果的な凝固促進を図ろうとす
るものである。
金、マグネシウム合金などの軽金属をダイカスト鋳造す
るための金型では、金属溶湯をキャビティ内に圧入する
際、スプラッシュと呼ばれる溶湯吹き出しを生じること
なしに、キャビティ内に残留する空気やガスをキャビテ
ィ外へ効率良く排出するための装置として、チルベント
が使用されている。この発明は、このような軽金属のダ
イカスト鋳造の際に用いるチルベントに関し、特にこの
チルベント内に侵入した未凝固溶湯の冷却効率を向上さ
せることによって、より効果的な凝固促進を図ろうとす
るものである。
【０００２】
【従来の技術】ダイカスト鋳造時に、鋳型のキャビティ
内に空気やガスが残留していると、溶湯に巻き込まれて
製品にガスホール等の欠陥が生じ、製品品質の低下を招
く。そこで、通常は図１に示すように、製品を圧力鋳造
するためのキャビティ１と連通するガス抜き通路２をそ
なえるチルベント３を設置して、キャビティ内のガス抜
きを行っている。なお、図中番号４はダイカスト金型、
５は溶湯押し出し用のプランジャーである。
内に空気やガスが残留していると、溶湯に巻き込まれて
製品にガスホール等の欠陥が生じ、製品品質の低下を招
く。そこで、通常は図１に示すように、製品を圧力鋳造
するためのキャビティ１と連通するガス抜き通路２をそ
なえるチルベント３を設置して、キャビティ内のガス抜
きを行っている。なお、図中番号４はダイカスト金型、
５は溶湯押し出し用のプランジャーである。
【０００３】ここに、ガス抜き通路２については、チル
ベント外へガスを排出後、溶湯が型外へ吹き出す（スプ
ラッシュする）前に通路内で急冷凝固（チル）させるべ
く、図示したようにジグザグの蛇行状とされるのが一般
的である。しかしながら、溶湯は高圧で流動するため、
通路を蛇行状として流動長を長くしてもスプラッシュの
発生を完全に防止することは難しい。
ベント外へガスを排出後、溶湯が型外へ吹き出す（スプ
ラッシュする）前に通路内で急冷凝固（チル）させるべ
く、図示したようにジグザグの蛇行状とされるのが一般
的である。しかしながら、溶湯は高圧で流動するため、
通路を蛇行状として流動長を長くしてもスプラッシュの
発生を完全に防止することは難しい。
【０００４】スプラッシュを高い確立で防止しようとす
ると、蛇行状ガス抜き通路の隙間ｄを狭くしたり、蛇行
（波形状）の角度θを急峻にしなければならない。しか
しながら、隙間ｄを小さくすることはガス排出通路の断
面積を小さくし、また角度θを急峻にすることはガス排
出抵抗を大きくするため、いずれもガス排出効率が低下
して、製品のガスホール欠陥を防止できなくなる。
ると、蛇行状ガス抜き通路の隙間ｄを狭くしたり、蛇行
（波形状）の角度θを急峻にしなければならない。しか
しながら、隙間ｄを小さくすることはガス排出通路の断
面積を小さくし、また角度θを急峻にすることはガス排
出抵抗を大きくするため、いずれもガス排出効率が低下
して、製品のガスホール欠陥を防止できなくなる。
【０００５】なお、チルベントの長さＬを長くすれば、
特に蛇行状ガス抜き通路の隙間ｄを狭くしたり、蛇行の
角度θを急峻にしなくても、スプラッシュの発生を防止
することはできるけれども、この場合にはチルベントの
大型化を余儀なくされ、より小型化を目指す最近の要請
に応えられない。ここに、蛇行状ガス抜き通路の隙間ｄ
や蛇行の角度θ、チルベントの長さＬの好適範囲は、そ
れぞれｄ：0.2 〜0.5 mm、θ：30〜50°、Ｌ：150 〜30
0 mm程度とされる。
特に蛇行状ガス抜き通路の隙間ｄを狭くしたり、蛇行の
角度θを急峻にしなくても、スプラッシュの発生を防止
することはできるけれども、この場合にはチルベントの
大型化を余儀なくされ、より小型化を目指す最近の要請
に応えられない。ここに、蛇行状ガス抜き通路の隙間ｄ
や蛇行の角度θ、チルベントの長さＬの好適範囲は、そ
れぞれｄ：0.2 〜0.5 mm、θ：30〜50°、Ｌ：150 〜30
0 mm程度とされる。
【０００６】そこで、従来から、大型化することなく、
高効率で内部残留ガスを排出すると共にスプラッシュの
発生を防止すべく、種々のチルベントが提案されてい
る。しかしながら、従来の技術はそれぞれ、構造が複雑
になったり、大掛かりな付帯装置を必要とするところに
問題を残していた。
高効率で内部残留ガスを排出すると共にスプラッシュの
発生を防止すべく、種々のチルベントが提案されてい
る。しかしながら、従来の技術はそれぞれ、構造が複雑
になったり、大掛かりな付帯装置を必要とするところに
問題を残していた。
【０００７】すなわち、基本構造を図２に示すとおり、
チルベント入れ子を複合な組み合わせ構造にするなどの
工夫が必要になり、結果的にチルベントの形状や構造が
複雑になる。また、代表的な構造を図３に示すとおり、
チルベント周辺にガス吸引装置等を配備して、ガス排出
効率を補う工夫が必要となり、チルベントそのものは大
型化されなくても、その付帯装置を併せると結局大型化
してしまい、しかもその製作が煩雑かつ高価なものとな
る不利があった。
チルベント入れ子を複合な組み合わせ構造にするなどの
工夫が必要になり、結果的にチルベントの形状や構造が
複雑になる。また、代表的な構造を図３に示すとおり、
チルベント周辺にガス吸引装置等を配備して、ガス排出
効率を補う工夫が必要となり、チルベントそのものは大
型化されなくても、その付帯装置を併せると結局大型化
してしまい、しかもその製作が煩雑かつ高価なものとな
る不利があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の問
題を有利に解決するもので、チルベント内に侵入した未
凝固溶湯の冷却能を高めることによって、従来と同様の
寸法・形状で、構造の複雑化や装置の大型化を招くこと
なしに、スプラッシュの発生を効果的に防止することが
できるチルベントを提案することを目的とする。
題を有利に解決するもので、チルベント内に侵入した未
凝固溶湯の冷却能を高めることによって、従来と同様の
寸法・形状で、構造の複雑化や装置の大型化を招くこと
なしに、スプラッシュの発生を効果的に防止することが
できるチルベントを提案することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】以下、この発明の解明経
緯について説明する。さて、発明者らは、上記の問題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、チルベント内に侵入
した未凝固溶湯の冷却効率を高める、すなわち強制冷却
を施してやれば、コンパクトなままで効果的な凝固促進
が実現できるのではないかと考え、チルベント内の蛇行
状ガス抜き通路の周りに冷却パイプを設けて、冷却水を
流したところ、所期した目的の達成に関し、望外の成果
を得たのである。ここに、鋳造用チルベントにおいて、
上記したような強制冷却という観点から、凝固効果を高
めるという技術思想は、従来なく、かような技術思想
は、この発明ではじめて導入されたものである。
緯について説明する。さて、発明者らは、上記の問題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、チルベント内に侵入
した未凝固溶湯の冷却効率を高める、すなわち強制冷却
を施してやれば、コンパクトなままで効果的な凝固促進
が実現できるのではないかと考え、チルベント内の蛇行
状ガス抜き通路の周りに冷却パイプを設けて、冷却水を
流したところ、所期した目的の達成に関し、望外の成果
を得たのである。ここに、鋳造用チルベントにおいて、
上記したような強制冷却という観点から、凝固効果を高
めるという技術思想は、従来なく、かような技術思想
は、この発明ではじめて導入されたものである。
【００１０】また、従来から、チルベントの素材として
は、キャビティ金型と同じ材質の工具鋼（例えばＳＫＤ
６１）が使用されてきたが、この理由は、前述したよう
に溶湯が高圧でチルベント内に流入するために、キャビ
ティ金型と同程度の高い硬さ（通常ＨＢ４００以上程
度）が必要と考えられていたためで、材質そのものにつ
いてはこれまで検討がなされたことはほとんどなかっ
た。そこで、発明者らは、この観点からも検討を進めた
ところ、所定の特性をそなえる銅合金を用いれば、上記
したところと同様、所望の目的を効果的に達成し得るこ
との知見を得た。この発明は、上記の知見に立脚するも
のである。
は、キャビティ金型と同じ材質の工具鋼（例えばＳＫＤ
６１）が使用されてきたが、この理由は、前述したよう
に溶湯が高圧でチルベント内に流入するために、キャビ
ティ金型と同程度の高い硬さ（通常ＨＢ４００以上程
度）が必要と考えられていたためで、材質そのものにつ
いてはこれまで検討がなされたことはほとんどなかっ
た。そこで、発明者らは、この観点からも検討を進めた
ところ、所定の特性をそなえる銅合金を用いれば、上記
したところと同様、所望の目的を効果的に達成し得るこ
との知見を得た。この発明は、上記の知見に立脚するも
のである。
【００１１】すなわち、この発明は、型合わせ面に、ダ
イカスト用金型のキャビティと連通する蛇行状のガス抜
き通路をそなえるチルベントであって、該蛇行状ガス抜
き通路の外周に冷却パイプを設けたことを特徴とするチ
ルベント（第１発明）である。
イカスト用金型のキャビティと連通する蛇行状のガス抜
き通路をそなえるチルベントであって、該蛇行状ガス抜
き通路の外周に冷却パイプを設けたことを特徴とするチ
ルベント（第１発明）である。
【００１２】また、この発明は、型合わせ面に、ダイカ
スト用金型のキャビティと連通する蛇行状のガス抜き通
路をそなえるチルベントであって、その素材が、Be：0.
15〜2.0 mass％と、Ni：1.0 〜6.0 mass％およびCo：0.
1 〜0.6 mass％のうちから選んだ少なくとも一種とを含
有し、残部は実質的にCuの組成になり、かつ硬さがブリ
ネル硬さＨＢで 180以上、熱伝導率が 0.2cal/cm・ｓ・
℃以上の銅合金からなることを特徴とするチルベント
（第２発明）である。
スト用金型のキャビティと連通する蛇行状のガス抜き通
路をそなえるチルベントであって、その素材が、Be：0.
15〜2.0 mass％と、Ni：1.0 〜6.0 mass％およびCo：0.
1 〜0.6 mass％のうちから選んだ少なくとも一種とを含
有し、残部は実質的にCuの組成になり、かつ硬さがブリ
ネル硬さＨＢで 180以上、熱伝導率が 0.2cal/cm・ｓ・
℃以上の銅合金からなることを特徴とするチルベント
（第２発明）である。
【００１３】さらに、この発明は、型合わせ面に、ダイ
カスト用金型のキャビティと連通する蛇行状のガス抜き
通路をそなえるチルベントであって、その素材が、Be：
0.15〜2.0 mass％と、Ni：1.0 〜6.0 mass％およびCo：
0.1 〜0.6 mass％のうちから選んだ少なくとも一種とを
含有し、残部は実質的にCuの組成になり、かつ硬さがブ
リネル硬さＨＢで 180以上、熱伝導率が 0.2cal/cm・ｓ
・℃以上の銅合金からなり、しかも該蛇行状ガス抜き通
路の外周に冷却パイプを設けたことを特徴とするチルベ
ント（第３発明）である。
カスト用金型のキャビティと連通する蛇行状のガス抜き
通路をそなえるチルベントであって、その素材が、Be：
0.15〜2.0 mass％と、Ni：1.0 〜6.0 mass％およびCo：
0.1 〜0.6 mass％のうちから選んだ少なくとも一種とを
含有し、残部は実質的にCuの組成になり、かつ硬さがブ
リネル硬さＨＢで 180以上、熱伝導率が 0.2cal/cm・ｓ
・℃以上の銅合金からなり、しかも該蛇行状ガス抜き通
路の外周に冷却パイプを設けたことを特徴とするチルベ
ント（第３発明）である。
【００１４】上記の第２，第３発明において、チルベン
ト素材である銅合金中に、さらにAl：0.2 〜2.0 mass％
およびMg：0.2 〜0.7 mass％をうちから選んだ一種また
は二種を含有させることもできる。
ト素材である銅合金中に、さらにAl：0.2 〜2.0 mass％
およびMg：0.2 〜0.7 mass％をうちから選んだ一種また
は二種を含有させることもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明について具体的に
説明する。従来から、チルベントの素材として使用され
てきたＳＫＤ６１のような工具鋼は、高度が高い反面、
熱伝導率が低いために、スプラッシュが起こる前に未凝
固溶湯から熱を素早く奪いとり、急冷凝固することはで
きなかった。
説明する。従来から、チルベントの素材として使用され
てきたＳＫＤ６１のような工具鋼は、高度が高い反面、
熱伝導率が低いために、スプラッシュが起こる前に未凝
固溶湯から熱を素早く奪いとり、急冷凝固することはで
きなかった。
【００１６】しかしながら、例えば図４に示すように、
チルベント内の蛇行状ガス抜き通路を囲むように、冷却
パイプ６を設置し、強制冷却を試みたところ、通路の隙
間ｄや蛇行の角度θ、チルベントの長さＬが従来と同程
度の場合であっても、格別の付帯装置の必要なしに、ス
プラッシュの発生を効果的に防止することができたので
ある。ＳＫＤ６１の熱伝導率は0.1 cal/cm・ｓ・℃程度
であるが、上記の強制冷却によりこの熱伝導率を0.2 ca
l/cm・ｓ・℃まで高めてやれば、通路の隙間ｄ等は従来
のままで、効果的な凝固効果を得ることができた。従っ
て、冷却パイプを設置するに当たっては、ガス抜き通路
の路面が熱伝導率：0.2 cal/cm・ｓ・℃以上を満足でき
るように、その配設状態、パイプ径および冷却媒体の流
量を調整することが肝要である。
チルベント内の蛇行状ガス抜き通路を囲むように、冷却
パイプ６を設置し、強制冷却を試みたところ、通路の隙
間ｄや蛇行の角度θ、チルベントの長さＬが従来と同程
度の場合であっても、格別の付帯装置の必要なしに、ス
プラッシュの発生を効果的に防止することができたので
ある。ＳＫＤ６１の熱伝導率は0.1 cal/cm・ｓ・℃程度
であるが、上記の強制冷却によりこの熱伝導率を0.2 ca
l/cm・ｓ・℃まで高めてやれば、通路の隙間ｄ等は従来
のままで、効果的な凝固効果を得ることができた。従っ
て、冷却パイプを設置するに当たっては、ガス抜き通路
の路面が熱伝導率：0.2 cal/cm・ｓ・℃以上を満足でき
るように、その配設状態、パイプ径および冷却媒体の流
量を調整することが肝要である。
【００１７】なお、冷却媒体としては、水が最も一般的
であるが、これだけに限るものではなく、エチレングリ
コール、油およびエアー等も有利に適合する。また、冷
却パイプの設置のし方も図示したものに限られることは
なく、要は、ガス抜き通路の周りを取り囲むように設け
れば良い。
であるが、これだけに限るものではなく、エチレングリ
コール、油およびエアー等も有利に適合する。また、冷
却パイプの設置のし方も図示したものに限られることは
なく、要は、ガス抜き通路の周りを取り囲むように設け
れば良い。
【００１８】かくして、第１発明に従い、チルベルトの
蛇行状ガス抜き通路の周りに冷却パイプを設置して、強
制的に冷却してやることにより、ガス抜き効率の低下を
招くことなしに、スプラッシュの発生を効果的に防止す
ることができるのである。
蛇行状ガス抜き通路の周りに冷却パイプを設置して、強
制的に冷却してやることにより、ガス抜き効率の低下を
招くことなしに、スプラッシュの発生を効果的に防止す
ることができるのである。
【００１９】また、急冷凝固を促進するために、チルベ
ントの素材そのものをもっと熱伝導率が高い材質、例え
ば銅合金に変えることが考えられる。しかしながら、例
えば広く知られたクロム銅合金の場合は硬さが低く（Ｈ
Ｂ：120 程度）、溶湯の圧力に耐え得る硬さを有してい
ない。一方、高い硬さを有する銅合金としてアルミ青銅
（ＨＢ：350 程度に達するものもある）があるが、この
材料は、逆に本来期待される熱伝導率が工具鋼と同一程
度と低いので、スプラッシュ前の急冷凝固は期待できな
い。その他、銅合金は、工具鋼に比べて軽合金に浸食さ
れ易いため、溶湯に直接触れる金型用材料としては適用
が難しいという問題をあった。
ントの素材そのものをもっと熱伝導率が高い材質、例え
ば銅合金に変えることが考えられる。しかしながら、例
えば広く知られたクロム銅合金の場合は硬さが低く（Ｈ
Ｂ：120 程度）、溶湯の圧力に耐え得る硬さを有してい
ない。一方、高い硬さを有する銅合金としてアルミ青銅
（ＨＢ：350 程度に達するものもある）があるが、この
材料は、逆に本来期待される熱伝導率が工具鋼と同一程
度と低いので、スプラッシュ前の急冷凝固は期待できな
い。その他、銅合金は、工具鋼に比べて軽合金に浸食さ
れ易いため、溶湯に直接触れる金型用材料としては適用
が難しいという問題をあった。
【００２０】そこで、発明者らは、チルベント素材とし
て必要とされる、硬さがブリネル硬さＨＢで 180以上、
熱伝導率が 0.2cal/cm・ｓ・℃以上で、しかも軽合金に
浸食されないような銅合金の開発に着手した。ここに、
チルベルト素材としての銅合金の合金設計における特性
目標値を、上記の範囲に限定したのは、次の理由によ
る。すなわち、熱伝導率が、0.2 cal/cm・ｓ・℃未満で
は、ＳＫＤ６１の熱伝導率（約0.1 cal/cm・ｓ・℃）と
大差なく、従来どうりの構造ではスプラッシュの発生を
完全には回避できないからである。また、硬さが、ブリ
ネル硬さＨＢで 180未満では、硬さが十分でないため
に、溶湯が蛇行状通路へ高圧で衝突した際に、通路壁面
が損傷を受け荒れてしまい、寿命が短くなるだけでな
く、製品取り出し時の型離れが著しく悪化するからであ
る。
て必要とされる、硬さがブリネル硬さＨＢで 180以上、
熱伝導率が 0.2cal/cm・ｓ・℃以上で、しかも軽合金に
浸食されないような銅合金の開発に着手した。ここに、
チルベルト素材としての銅合金の合金設計における特性
目標値を、上記の範囲に限定したのは、次の理由によ
る。すなわち、熱伝導率が、0.2 cal/cm・ｓ・℃未満で
は、ＳＫＤ６１の熱伝導率（約0.1 cal/cm・ｓ・℃）と
大差なく、従来どうりの構造ではスプラッシュの発生を
完全には回避できないからである。また、硬さが、ブリ
ネル硬さＨＢで 180未満では、硬さが十分でないため
に、溶湯が蛇行状通路へ高圧で衝突した際に、通路壁面
が損傷を受け荒れてしまい、寿命が短くなるだけでな
く、製品取り出し時の型離れが著しく悪化するからであ
る。
【００２１】その結果、Be：0.15〜2.0 mass％と、Ni：
1.0 〜6.0 mass％およびCo：0.1 〜0.6 mass％のうちか
ら選んだ少なくとも一種とを含有し、さらに必要に応じ
てAl：0.2 〜2.0 mass％およびMg：0.2 〜0.7 mass％を
うちから選んだ一種または二種を含有し、残部は実質的
にCuの組成になる銅合金であれば、上記した硬さおよび
熱伝導率が得られるだけでなく、これらBeやNi，Co, A
l, Mgはいずれも、酸化性の強い元素であるので、かよ
うな元素を含む銅合金をチルベント素材として用いた場
合には、チルベント表面に強い酸化による不動態皮膜が
形成される結果、軽合金に浸食されるおそれもない、こ
とが究明されたのである。
1.0 〜6.0 mass％およびCo：0.1 〜0.6 mass％のうちか
ら選んだ少なくとも一種とを含有し、さらに必要に応じ
てAl：0.2 〜2.0 mass％およびMg：0.2 〜0.7 mass％を
うちから選んだ一種または二種を含有し、残部は実質的
にCuの組成になる銅合金であれば、上記した硬さおよび
熱伝導率が得られるだけでなく、これらBeやNi，Co, A
l, Mgはいずれも、酸化性の強い元素であるので、かよ
うな元素を含む銅合金をチルベント素材として用いた場
合には、チルベント表面に強い酸化による不動態皮膜が
形成される結果、軽合金に浸食されるおそれもない、こ
とが究明されたのである。
【００２２】ここに、BeやNi，Co，Al, Mgの含有量を上
記の範囲に限定した理由は次のとおりである。 Be：0.15〜2.0 mass％ Beは、NiやCoとの結合によりNiBeやCoBe化合物を形成し
て強度ひいては硬度の向上に有効に寄与するだけでな
く、酸化皮膜形成のためにも有用な元素であるが、含有
量が0.15mass％に満たないとその添加効果に乏しく、一
方 2.0mass％を超えるて添加してもそれ以上の強度の向
上は望めず、むしろ価格の面で不利となるので、Beは0.
15〜2.0 mass％の範囲で含有させるものとした。
記の範囲に限定した理由は次のとおりである。 Be：0.15〜2.0 mass％ Beは、NiやCoとの結合によりNiBeやCoBe化合物を形成し
て強度ひいては硬度の向上に有効に寄与するだけでな
く、酸化皮膜形成のためにも有用な元素であるが、含有
量が0.15mass％に満たないとその添加効果に乏しく、一
方 2.0mass％を超えるて添加してもそれ以上の強度の向
上は望めず、むしろ価格の面で不利となるので、Beは0.
15〜2.0 mass％の範囲で含有させるものとした。
【００２３】Ni：1.0 〜6.0 mass％ Niは、NiBeやNi3Al 化合物の形成により、強度ひいては
硬度の向上に有効に寄与し、また酸化皮膜形成にも有用
な元素であるが、含有量が 1.0mass％に満たないとその
添加効果に乏しく、一方 6.0mass％を超えると合金の融
点が上昇して、溶接補修作業が困難になるので、Niは
1.0〜6.0 mass％の範囲で含有させるものとした。
硬度の向上に有効に寄与し、また酸化皮膜形成にも有用
な元素であるが、含有量が 1.0mass％に満たないとその
添加効果に乏しく、一方 6.0mass％を超えると合金の融
点が上昇して、溶接補修作業が困難になるので、Niは
1.0〜6.0 mass％の範囲で含有させるものとした。
【００２４】Co：0.1 〜0.6 mass％ Coは、Niと同様、Beと反応し、CoBe化合物の形成によっ
て強度を向上させる有用元素であるが、含有量が 0.1ma
ss％に満たないとその添加効果に乏しく、一方0.6 mass
％を超えると銅合金を製作する際の製造性（熱間加工
性）が阻害されるので、Coは 0.1〜0.6 mass％の範囲で
含有させるものとした。
て強度を向上させる有用元素であるが、含有量が 0.1ma
ss％に満たないとその添加効果に乏しく、一方0.6 mass
％を超えると銅合金を製作する際の製造性（熱間加工
性）が阻害されるので、Coは 0.1〜0.6 mass％の範囲で
含有させるものとした。
【００２５】Al：0.2 〜2.0 mass％ Alは、 Ni3Al化合部の形成による強度向上の他、酸化皮
膜形成と熱伝導率調整に有効に寄与するが、含有量が
0.2mass％に満たないとその添加効果に乏しく、一方 2.
0mass％を超えると熱伝導率が低くなりすぎるので、Al
は 0.2〜2.0 mass％の範囲に限定した。
膜形成と熱伝導率調整に有効に寄与するが、含有量が
0.2mass％に満たないとその添加効果に乏しく、一方 2.
0mass％を超えると熱伝導率が低くなりすぎるので、Al
は 0.2〜2.0 mass％の範囲に限定した。
【００２６】Mg：0.2 〜0.7 mass％ Mgは、硬さ向上の他、酸化皮膜の形成に有効に寄与する
が、含有量が 0.2mass％に満たないとその添加効果に乏
しく、一方 0.7mass％を超えると銅合金を製作する際の
製造性（鋳造性）が阻害されるので、Mgは 0.2〜0.7 ma
ss％の範囲に限定した。
が、含有量が 0.2mass％に満たないとその添加効果に乏
しく、一方 0.7mass％を超えると銅合金を製作する際の
製造性（鋳造性）が阻害されるので、Mgは 0.2〜0.7 ma
ss％の範囲に限定した。
【００２７】かくして、第２発明に従い、チルベントの
素材として、Be，NiおよびCo、さらにはAl，Mgのような
酸化性の強い元素を適量添加して、硬さがＨＢで180 以
上で、かつ熱伝導率が0.2 cal/cm・ｓ・℃以上を満足す
る銅合金を使用することにより、軽合金に浸食されるこ
となく、効率よく空気やガスを型外へ排出することがで
き、しかもスプラッシュする前に未凝固溶湯を効果的に
急冷凝固させることができる、ダイカスト鋳造用のチル
ベントを得ることができるのである。
素材として、Be，NiおよびCo、さらにはAl，Mgのような
酸化性の強い元素を適量添加して、硬さがＨＢで180 以
上で、かつ熱伝導率が0.2 cal/cm・ｓ・℃以上を満足す
る銅合金を使用することにより、軽合金に浸食されるこ
となく、効率よく空気やガスを型外へ排出することがで
き、しかもスプラッシュする前に未凝固溶湯を効果的に
急冷凝固させることができる、ダイカスト鋳造用のチル
ベントを得ることができるのである。
【００２８】さらに、第３発明のように、チルベントの
素材として上記したような特性を有する銅合金を使用す
ると共に、蛇行状ガス抜き通路の外周に冷却パイプを設
けて強制冷却を実施すれば、冷却能はより向上するので
ガス抜き通路長を短縮することができ、その分チルベン
トの一層の小型化が達成される。
素材として上記したような特性を有する銅合金を使用す
ると共に、蛇行状ガス抜き通路の外周に冷却パイプを設
けて強制冷却を実施すれば、冷却能はより向上するので
ガス抜き通路長を短縮することができ、その分チルベン
トの一層の小型化が達成される。
【００２９】
【実施例】実施例１ 図４に示したような冷却パイプを設けたＳＫＤ６１製の
チルベント（ガス抜き通路の隙間ｄ：0.6 mm、蛇行の角
度θ：50°、チルベントの長さＬ：180 mm）を用いてア
ルミニウム合金溶湯（Al：85mass％、JIS H 5302中の A
DC10相当）のダイカスト鋳造を行った。この時、冷却水
の流量は４ l/minとした。なお、比較のため、従来例と
して、冷却水を流さない場合についても実験を行った。
その結果、従来例に従った場合には、スプラッシュが発
生したのに対し、第１発明に従い強制冷却を付加つつダ
イカスト鋳造を行った場合にはスプラッシュの発生は見
られなかった。
チルベント（ガス抜き通路の隙間ｄ：0.6 mm、蛇行の角
度θ：50°、チルベントの長さＬ：180 mm）を用いてア
ルミニウム合金溶湯（Al：85mass％、JIS H 5302中の A
DC10相当）のダイカスト鋳造を行った。この時、冷却水
の流量は４ l/minとした。なお、比較のため、従来例と
して、冷却水を流さない場合についても実験を行った。
その結果、従来例に従った場合には、スプラッシュが発
生したのに対し、第１発明に従い強制冷却を付加つつダ
イカスト鋳造を行った場合にはスプラッシュの発生は見
られなかった。
【００３０】実施例２ 実施例１と同様の寸法・構造になるチルベントを、表１
に示す種々の材質で作製し、実施例１と同様のダイカス
ト鋳造を行った（ただし、冷却パイプへの冷却水の供給
は停止状態とした）。かようなダイカスト鋳造を行った
時の、スプラッシュの発生状態、製品のピンホール欠陥
の発生状態およびガス抜き通路面の荒れ状態について調
べた結果を、表１に併記する。
に示す種々の材質で作製し、実施例１と同様のダイカス
ト鋳造を行った（ただし、冷却パイプへの冷却水の供給
は停止状態とした）。かようなダイカスト鋳造を行った
時の、スプラッシュの発生状態、製品のピンホール欠陥
の発生状態およびガス抜き通路面の荒れ状態について調
べた結果を、表１に併記する。
【００３１】
【表１】
【００３２】表１から明らかなように、第２発明に従
い、チルベント素材として、所定の成分組成を満足し、
かつ所定の特性を有する銅合金を使用した場合はいずれ
も、鋳造中におけるスプラッシュの発生や製品中におけ
るピンホール欠陥の発生はなく、またガス抜き通路の路
面の荒れも軽微であった。
い、チルベント素材として、所定の成分組成を満足し、
かつ所定の特性を有する銅合金を使用した場合はいずれ
も、鋳造中におけるスプラッシュの発生や製品中におけ
るピンホール欠陥の発生はなく、またガス抜き通路の路
面の荒れも軽微であった。
【００３３】実施例３ 表１に示すNo.4, ９の材質で作製したチルベントについ
て、今度は冷却水を流量：４ l/minで流して強制冷却を
付加しつつ、実施例２と同様のダイカスト鋳造を行っ
た。その結果、いずれの場合も、ガス抜き通路の全路長
の１／２（90mm／180 mm）付近で溶湯の侵入をくい止め
ることができ、従って、第３発明では、溶湯の侵入をく
い止めた分すなわち１／２だけチルベントの長さＬを短
くすることが可能となる。
て、今度は冷却水を流量：４ l/minで流して強制冷却を
付加しつつ、実施例２と同様のダイカスト鋳造を行っ
た。その結果、いずれの場合も、ガス抜き通路の全路長
の１／２（90mm／180 mm）付近で溶湯の侵入をくい止め
ることができ、従って、第３発明では、溶湯の侵入をく
い止めた分すなわち１／２だけチルベントの長さＬを短
くすることが可能となる。
【００３４】
【発明の効果】かくして、第１，第２発明によれば、従
来のように、構造の複雑化や装置の大型化の必要なし
に、キャビティ内残留ガスを型外にスムーズに排出でき
ると共に、スプラッシュの発生を効果的に防止すること
ができる。さらに、第３発明によれば、上記の効果の
他、チルベントの一層の小型化が達成できる利点もあ
る。
来のように、構造の複雑化や装置の大型化の必要なし
に、キャビティ内残留ガスを型外にスムーズに排出でき
ると共に、スプラッシュの発生を効果的に防止すること
ができる。さらに、第３発明によれば、上記の効果の
他、チルベントの一層の小型化が達成できる利点もあ
る。
【図１】一般的なチルベント構造を、鋳型構造と共に示
す図である。
す図である。
【図２】複雑な分割入れ子構造になる、従来のチルベン
ト構造を示す図である。
ト構造を示す図である。
【図３】多くの付帯装置をそなえる、従来のチルベント
構造を示す図である。
構造を示す図である。
【図４】冷却パイプを設けた、この発明に従うチルベン
ト構造を示す図である。
ト構造を示す図である。
１ キャビティ、２ ガス抜き通路、３ チルベント、
４ ダイカスト金型、５ 溶湯押し出し用のプランジャ
ー、６ 冷却パイプ
４ ダイカスト金型、５ 溶湯押し出し用のプランジャ
ー、６ 冷却パイプ
Claims (4)
- 【請求項１】型合わせ面に、ダイカスト用金型のキャビ
ティと連通する蛇行状のガス抜き通路をそなえるチルベ
ントであって、該蛇行状ガス抜き通路の外周に冷却パイ
プを設けたことを特徴とするチルベント。 - 【請求項２】型合わせ面に、ダイカスト用金型のキャビ
ティと連通する蛇行状のガス抜き通路をそなえるチルベ
ントであって、その素材が、Be：0.15〜2.0 mass％と、
Ni：1.0 〜6.0 mass％およびCo：0.1 〜0.6 mass％のう
ちから選んだ少なくとも一種とを含有し、残部は実質的
にCuの組成になり、かつ硬さがブリネル硬さＨＢで 180
以上、熱伝導率が 0.2cal/cm・ｓ・℃以上の銅合金から
なることを特徴とするチルベント。 - 【請求項３】型合わせ面に、ダイカスト用金型のキャビ
ティと連通する蛇行状のガス抜き通路をそなえるチルベ
ントであって、その素材が、Be：0.15〜2.0 mass％と、
Ni：1.0 〜6.0 mass％およびCo：0.1 〜0.6 mass％のう
ちから選んだ少なくとも一種とを含有し、残部は実質的
にCuの組成になり、かつ硬さがブリネル硬さＨＢで 180
以上、熱伝導率が 0.2cal/cm・ｓ・℃以上の銅合金から
なり、しかも該蛇行状ガス抜き通路の外周に冷却パイプ
を設けたことを特徴とするチルベント。 - 【請求項４】請求項２または３において、チルベント素
材である銅合金が、さらにAl：0.2 〜2.0 mass％および
Mg：0.2 〜0.7 mass％をうちから選んだ一種または二種
を含有する組成になるチルベント。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9057572A JP3025656B2 (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | チルベント |
| US08/972,276 US5913355A (en) | 1997-03-12 | 1997-11-18 | Chill vent |
| KR1019980004205A KR100271899B1 (ko) | 1997-03-12 | 1998-02-12 | 칠벤트 |
| EP98301508A EP0878255B1 (en) | 1997-03-12 | 1998-03-02 | Chill vent |
| DE69806203T DE69806203T2 (de) | 1997-03-12 | 1998-03-02 | Kühlender Entlüfter |
| CN98106093A CN1087982C (zh) | 1997-03-12 | 1998-03-10 | 铸模排气口 |
| HK99101322A HK1016115A1 (en) | 1997-03-12 | 1999-03-31 | Chill vent |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9057572A JP3025656B2 (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | チルベント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10249508A true JPH10249508A (ja) | 1998-09-22 |
| JP3025656B2 JP3025656B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=13059573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9057572A Expired - Lifetime JP3025656B2 (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | チルベント |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5913355A (ja) |
| EP (1) | EP0878255B1 (ja) |
| JP (1) | JP3025656B2 (ja) |
| KR (1) | KR100271899B1 (ja) |
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| DE (1) | DE69806203T2 (ja) |
| HK (1) | HK1016115A1 (ja) |
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| EP0930114A1 (en) * | 1997-11-20 | 1999-07-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Chill vent for die casting moulds |
| KR20030093736A (ko) * | 2002-06-05 | 2003-12-11 | 기아자동차주식회사 | 간격 조절이 가능한 다이캐스팅 금형의 칠 배출구조 |
| JP2006239722A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Matsuoka Tekkosho:Kk | チルベント |
| JP2008114235A (ja) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Aru Work Kk | ダイカスト鋳造装置、スリーブ、チルベントおよびダイカスト鋳造方法 |
| WO2010038555A1 (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | 株式会社 旭 | 内蔵型チルベント、成形金型及び成形製品 |
| JP2010105025A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Ryobi Ltd | 鋳造用金型及び鋳造法 |
| JP2013082011A (ja) * | 2013-02-15 | 2013-05-09 | Ryobi Ltd | ガス抜き装置ユニット |
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| IT1310052B1 (it) * | 1999-08-05 | 2002-02-05 | Unitecno S R L | Dispositivo di controllo dell'evacuazione di aria e gas dagli stampiper pressofusione. |
| CN1093015C (zh) * | 2000-08-31 | 2002-10-23 | 谭廷清 | 带有排气通道的压铸模及其模芯间隙参数确定方法 |
| US6307173B1 (en) * | 2000-12-21 | 2001-10-23 | Brush Wellman, Inc. | Weld gun arm casting |
| WO2004028771A1 (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-08 | Dubay Richard L | Vacuum and vent block for use with molding and casting systems |
| DE10327341B4 (de) * | 2003-06-16 | 2009-09-24 | Bernd Radke | Kühlkörper |
| US20050016710A1 (en) * | 2003-07-25 | 2005-01-27 | Spx Corporation | Chill blocks and methods for manufacturing chill blocks |
| ATE425829T1 (de) * | 2003-10-01 | 2009-04-15 | Cast Centre Pty Ltd | Entluftungsanordnung fur eine giessform |
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| US7637305B2 (en) * | 2006-09-07 | 2009-12-29 | Dubay Richard L | Two-stage snap cam system for casting and molding |
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| DE102007054520B4 (de) * | 2007-11-06 | 2013-01-17 | Electronics Gmbh Vertrieb Elektronischer Geräte | Entlüftungseinrichtung für eine Druckgießvorrichtung |
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1997
- 1997-03-12 JP JP9057572A patent/JP3025656B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-18 US US08/972,276 patent/US5913355A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-02-12 KR KR1019980004205A patent/KR100271899B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-03-02 DE DE69806203T patent/DE69806203T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-02 EP EP98301508A patent/EP0878255B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-10 CN CN98106093A patent/CN1087982C/zh not_active Expired - Lifetime
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1999
- 1999-03-31 HK HK99101322A patent/HK1016115A1/xx not_active IP Right Cessation
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