JPH1177275A - 低融点金属中子の製造方法 - Google Patents
低融点金属中子の製造方法Info
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- JPH1177275A JPH1177275A JP25001097A JP25001097A JPH1177275A JP H1177275 A JPH1177275 A JP H1177275A JP 25001097 A JP25001097 A JP 25001097A JP 25001097 A JP25001097 A JP 25001097A JP H1177275 A JPH1177275 A JP H1177275A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一端のみが開口した袋状のロストコアを鋳造
する場合でも、均一な肉厚の中空製品を鋳造できる方法
を提供する。 【解決手段】 低圧鋳造機の保持炉１内における低融点
金属の溶湯２を加圧してストーク４中を上昇させ、これ
を該ストーク４の上部に配置した金型７のキャビティ１
９に充填した後、該キャビティ１９の内壁面部の溶湯２
のみが凝固した時点で上記加圧を段階的に解除する。
する場合でも、均一な肉厚の中空製品を鋳造できる方法
を提供する。 【解決手段】 低圧鋳造機の保持炉１内における低融点
金属の溶湯２を加圧してストーク４中を上昇させ、これ
を該ストーク４の上部に配置した金型７のキャビティ１
９に充填した後、該キャビティ１９の内壁面部の溶湯２
のみが凝固した時点で上記加圧を段階的に解除する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック製品
を成形する際に使用する低融点金属中子の製造方法に関
する。
を成形する際に使用する低融点金属中子の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック製品においては、機能上や
部品の一体化のため、中空部やアンダーカット形状を持
つ場合がある。このような形状を持つプラスチック製品
の一体成形は一般的に困難で、成形に当たってはいろい
ろと工夫がなされている。その１つにロストコアを使う
方法がある。これは製品の中空箇所やアンダーカット部
分と同じ内部形状を持つ低融点合金の中子すなわちロス
トコアを作り、これをプラスチック製品成形用の金型内
にセットして中子の周囲にプラスチック製品を成形し、
後にこのロストコアを溶出して所定形状の製品を得る方
法である。このロストコアはＢｉ、Ｓｎ、Ｐｂなどから
なる合金で鋳造によって作られる場合が多い。しかしな
がら大きなプラスチック製品を作ろうとした場合には、
ロストコアも大きくなって重量が非常に重くなり、ハン
ドリングしにくくなったり溶出に時間がかかったりす
る。
部品の一体化のため、中空部やアンダーカット形状を持
つ場合がある。このような形状を持つプラスチック製品
の一体成形は一般的に困難で、成形に当たってはいろい
ろと工夫がなされている。その１つにロストコアを使う
方法がある。これは製品の中空箇所やアンダーカット部
分と同じ内部形状を持つ低融点合金の中子すなわちロス
トコアを作り、これをプラスチック製品成形用の金型内
にセットして中子の周囲にプラスチック製品を成形し、
後にこのロストコアを溶出して所定形状の製品を得る方
法である。このロストコアはＢｉ、Ｓｎ、Ｐｂなどから
なる合金で鋳造によって作られる場合が多い。しかしな
がら大きなプラスチック製品を作ろうとした場合には、
ロストコアも大きくなって重量が非常に重くなり、ハン
ドリングしにくくなったり溶出に時間がかかったりす
る。
【０００３】本出願人はこれを改善するため、特開平９
−３８７６１号公報に開示したような低融点金属中子の
製造方法を開発した。該方法はロストコアを中空化して
重量を減らすことを要旨としており、より具体的には、
ヒータ内蔵のルーズピースを金型の天井部に嵌合挿入し
た状態で、保持炉内の低融点金属の溶湯をストークを介
して金型のキャビティに押し上げて鋳造を行なうと共
に、溶湯の充填状態を所定時間維持し、未凝固溶湯が中
央部に残っている状態で溶湯の押し上げ鋳造を解除する
と共に、ルーズピースを金型の天井部から抜き出して未
凝固溶湯を保持炉へ戻すようにしている。なお該製造方
法における保持炉内の圧力パターンを図６（Ａ）に示
す。
−３８７６１号公報に開示したような低融点金属中子の
製造方法を開発した。該方法はロストコアを中空化して
重量を減らすことを要旨としており、より具体的には、
ヒータ内蔵のルーズピースを金型の天井部に嵌合挿入し
た状態で、保持炉内の低融点金属の溶湯をストークを介
して金型のキャビティに押し上げて鋳造を行なうと共
に、溶湯の充填状態を所定時間維持し、未凝固溶湯が中
央部に残っている状態で溶湯の押し上げ鋳造を解除する
と共に、ルーズピースを金型の天井部から抜き出して未
凝固溶湯を保持炉へ戻すようにしている。なお該製造方
法における保持炉内の圧力パターンを図６（Ａ）に示
す。
【０００４】しかし上記方法は、両端を開口した筒状の
ロストコアを鋳造するのには適しているが、一端のみが
開口した袋状の製品を鋳造する場合は、金型キャビティ
内における溶湯の凝固速度の差異により、均一な肉厚の
中空品を鋳造しにくいという問題がある。すなわち図６
（Ｂ）に示すように、製品の基端開口部付近の肉厚は薄
くなり、先端部付近の肉厚は厚くなる傾向がある。ロス
トコアの肉厚が均一ならないとプラスチック製品の成形
時に肉厚の薄い部分が成形圧力に耐えられずに変形する
恐れがある。この場合、金型に充填した溶湯の加圧保持
時間を長く取れば製品の基端開口部付近の肉厚を厚くす
ることはできるが、製品の先端部は凝固してしまい、中
空にならない。
ロストコアを鋳造するのには適しているが、一端のみが
開口した袋状の製品を鋳造する場合は、金型キャビティ
内における溶湯の凝固速度の差異により、均一な肉厚の
中空品を鋳造しにくいという問題がある。すなわち図６
（Ｂ）に示すように、製品の基端開口部付近の肉厚は薄
くなり、先端部付近の肉厚は厚くなる傾向がある。ロス
トコアの肉厚が均一ならないとプラスチック製品の成形
時に肉厚の薄い部分が成形圧力に耐えられずに変形する
恐れがある。この場合、金型に充填した溶湯の加圧保持
時間を長く取れば製品の基端開口部付近の肉厚を厚くす
ることはできるが、製品の先端部は凝固してしまい、中
空にならない。
【０００５】本発明はこのような問題点に鑑みて成され
たものであり、一端のみが開口した袋状のロストコアを
鋳造する場合でも均一な肉厚の中空製品が鋳造できる方
法を提供することを目的としている。
たものであり、一端のみが開口した袋状のロストコアを
鋳造する場合でも均一な肉厚の中空製品が鋳造できる方
法を提供することを目的としている。
【０００６】本発明は上記課題を解決するため、保持炉
内の低融点金属の溶湯を加圧してストーク中を上昇さ
せ、これを該ストークの上部に配置した金型のキャビテ
イに充填した後、該キャビティ内壁面部の溶湯のみが凝
固した時点で上記加圧を段階的に解除することを要旨と
している。
内の低融点金属の溶湯を加圧してストーク中を上昇さ
せ、これを該ストークの上部に配置した金型のキャビテ
イに充填した後、該キャビティ内壁面部の溶湯のみが凝
固した時点で上記加圧を段階的に解除することを要旨と
している。
【０００７】
【実施例１】以下、図面に示す本発明の第１の実施例に
ついて説明する。図１は本発明に係る低融点金属中子の
製造方法を実施する低圧鋳造装置の要部縦断図である。
図において、１は密閉された保持炉であり、該保持炉１
内の溶融金属２は図示しない温度検出手段と制御機器に
よって温度制御されるヒータ３により一定の温度に保持
されている。４はストークであり、該ストーク４の下部
は保持炉１内の溶融金属２に浸漬されていると共に上部
は保持炉１を貫通して上方に突出している。該ストーク
４の上方には上型５と下型６とから成る金型７が下ダイ
ベース８上に載置されて配設されており、ストーク４の
上端部は、下ダイベース８の中央開口部を経て上記金型
７の湯口１２に圧着連通している。
ついて説明する。図１は本発明に係る低融点金属中子の
製造方法を実施する低圧鋳造装置の要部縦断図である。
図において、１は密閉された保持炉であり、該保持炉１
内の溶融金属２は図示しない温度検出手段と制御機器に
よって温度制御されるヒータ３により一定の温度に保持
されている。４はストークであり、該ストーク４の下部
は保持炉１内の溶融金属２に浸漬されていると共に上部
は保持炉１を貫通して上方に突出している。該ストーク
４の上方には上型５と下型６とから成る金型７が下ダイ
ベース８上に載置されて配設されており、ストーク４の
上端部は、下ダイベース８の中央開口部を経て上記金型
７の湯口１２に圧着連通している。
【０００８】上記下ダイベース８上には門形の枠体１３
が立設されており、該枠体１３の天井部には金型開閉シ
リンダ１４が下向きに取り付けられている。該シリンダ
１４のピストンロッド１５は上ダイベース１６を介して
上記上型５に連結しており、該上型５は上記ピストンロ
ッド１５の伸縮作動により昇降自在にされている。上記
保持炉１内には図示しない加圧制御装置から配管１８を
介して圧縮空気が供給され、該圧縮空気が炉１内を加圧
して溶融金属２をストーク４を通して金型７のキャビテ
ィ１９内に押し上げるように成してある。また保持炉１
内へ供給された圧縮空気は、上記配管１８を介して炉１
外へ排出されるように成してあり、該圧縮空気の供給・
排出は配管１８に取り付けられた圧力制御弁（図示せ
ず）及び三方弁（図示せず）の制御・切り替えによって
成される。
が立設されており、該枠体１３の天井部には金型開閉シ
リンダ１４が下向きに取り付けられている。該シリンダ
１４のピストンロッド１５は上ダイベース１６を介して
上記上型５に連結しており、該上型５は上記ピストンロ
ッド１５の伸縮作動により昇降自在にされている。上記
保持炉１内には図示しない加圧制御装置から配管１８を
介して圧縮空気が供給され、該圧縮空気が炉１内を加圧
して溶融金属２をストーク４を通して金型７のキャビテ
ィ１９内に押し上げるように成してある。また保持炉１
内へ供給された圧縮空気は、上記配管１８を介して炉１
外へ排出されるように成してあり、該圧縮空気の供給・
排出は配管１８に取り付けられた圧力制御弁（図示せ
ず）及び三方弁（図示せず）の制御・切り替えによって
成される。
【０００９】上記のように構成された装置において、金
型開閉シリンダ１４のピストンロッド１５が伸長作動し
て金型７が閉じられ、ついで図示しない制御装置により
圧縮気体で炉１内を加圧し、ストーク４を介して上記キ
ャビティ１９に溶融金属２を押し上げて充填する。所定
時間加圧を保持した後、キャビティ１９に充填された溶
湯２のうち該キャビティ１９内壁面部の溶湯２のみが凝
固した時点で上記加圧を一部解除して溶湯ヘッドをキャ
ビティ１９の下部レベルまで下げる。この状態で加圧を
保持し、所定時間経過後、溶湯２の加圧を完全に解除し
てキャビティ１９内、及びストーク４内の未凝固の金属
２を保持炉１内に戻す。そして製品が金型７内で十分冷
却されたところで該金型７を開いて製品を取り出す。
型開閉シリンダ１４のピストンロッド１５が伸長作動し
て金型７が閉じられ、ついで図示しない制御装置により
圧縮気体で炉１内を加圧し、ストーク４を介して上記キ
ャビティ１９に溶融金属２を押し上げて充填する。所定
時間加圧を保持した後、キャビティ１９に充填された溶
湯２のうち該キャビティ１９内壁面部の溶湯２のみが凝
固した時点で上記加圧を一部解除して溶湯ヘッドをキャ
ビティ１９の下部レベルまで下げる。この状態で加圧を
保持し、所定時間経過後、溶湯２の加圧を完全に解除し
てキャビティ１９内、及びストーク４内の未凝固の金属
２を保持炉１内に戻す。そして製品が金型７内で十分冷
却されたところで該金型７を開いて製品を取り出す。
【００１０】より具体的には、低融点金属２（ Ｓｎ４
３ｗｔ％−Ｂｉ ５７ｗｔ％の合金：融点１３８℃）を
保持炉１内に１８０℃で保持して、炉１内を圧縮エアで
０．８Kgf/cm2に加圧して型温５０℃の金型７に充填し
て５０秒加圧してから、加圧を一部解除して加圧力を
０．３Kgf/cm2まで下げ、もう１０秒間加圧を保持し
た。その後加圧を完全に解除して未凝固の低融点合金を
炉１内に戻した。該実施例における保持炉１内の圧力パ
ターンを図２に示す。該パターンにおいて、Ａ点は加圧
直前、Ｂ点は加圧充填時、Ｃ点は加圧一部解除時、Ｄ点
は加圧完全解除時をそれぞれ示す。また図３（Ａ）ない
し図３（Ｄ）は、該圧力パターンにおける各圧力変換点
に対応する金型キャビティの模式断面を示す。すなわち
図３（Ａ）は加圧前の状態、図３（Ｂ）は加圧充填時の
状態、図３（Ｃ）は加圧一部解除時の状態、図３（Ｄ）
は加圧完全解除時の状態をそれぞれ示す。このようにし
て得られたロストコアの肉厚は４〜８mmで、これを使っ
てプラスチック製品を成形したところ、変形の問題もな
く安定して成形できた。
３ｗｔ％−Ｂｉ ５７ｗｔ％の合金：融点１３８℃）を
保持炉１内に１８０℃で保持して、炉１内を圧縮エアで
０．８Kgf/cm2に加圧して型温５０℃の金型７に充填し
て５０秒加圧してから、加圧を一部解除して加圧力を
０．３Kgf/cm2まで下げ、もう１０秒間加圧を保持し
た。その後加圧を完全に解除して未凝固の低融点合金を
炉１内に戻した。該実施例における保持炉１内の圧力パ
ターンを図２に示す。該パターンにおいて、Ａ点は加圧
直前、Ｂ点は加圧充填時、Ｃ点は加圧一部解除時、Ｄ点
は加圧完全解除時をそれぞれ示す。また図３（Ａ）ない
し図３（Ｄ）は、該圧力パターンにおける各圧力変換点
に対応する金型キャビティの模式断面を示す。すなわち
図３（Ａ）は加圧前の状態、図３（Ｂ）は加圧充填時の
状態、図３（Ｃ）は加圧一部解除時の状態、図３（Ｄ）
は加圧完全解除時の状態をそれぞれ示す。このようにし
て得られたロストコアの肉厚は４〜８mmで、これを使っ
てプラスチック製品を成形したところ、変形の問題もな
く安定して成形できた。
【００１１】
【実施例２】低融点金属２（ Ｓｎ４３ｗｔ％−Ｂｉ ５
７ｗｔ％の合金 ：融点１３８℃）を保持炉１内に１８
０℃で保持して、炉１内を圧縮エアで０．８Kgf/cm2に
加圧して型温５０℃の金型７に充填して５０秒加圧して
から、加圧を一部解除して加圧力を０．４５Kgf/cm2ま
で下げ、７秒間加圧を保持した。さらに加圧力を０．３
Kgf/cm2まで下げ、７秒間加圧を保持した。その後加圧
を完全に解除して未凝固の低融点合金を炉１内に戻し
た。該実施例における保持炉１内の圧力パターンを図４
に示す。得られたロストコアの肉厚は４〜７mmで、これ
を使ってプラスチック製品を成形したところ、変形の問
題もなく安定して成形できた。なおこの方法は、ロスト
コアの形状が大きく、湯口近くと湯口から遠い製品上端
部との凝固時間の差が極めて大きい場合に有効である。
７ｗｔ％の合金 ：融点１３８℃）を保持炉１内に１８
０℃で保持して、炉１内を圧縮エアで０．８Kgf/cm2に
加圧して型温５０℃の金型７に充填して５０秒加圧して
から、加圧を一部解除して加圧力を０．４５Kgf/cm2ま
で下げ、７秒間加圧を保持した。さらに加圧力を０．３
Kgf/cm2まで下げ、７秒間加圧を保持した。その後加圧
を完全に解除して未凝固の低融点合金を炉１内に戻し
た。該実施例における保持炉１内の圧力パターンを図４
に示す。得られたロストコアの肉厚は４〜７mmで、これ
を使ってプラスチック製品を成形したところ、変形の問
題もなく安定して成形できた。なおこの方法は、ロスト
コアの形状が大きく、湯口近くと湯口から遠い製品上端
部との凝固時間の差が極めて大きい場合に有効である。
【００１２】
【実施例３】低融点金属２（ Ｓｎ４３ｗｔ％−Ｂｉ ５
７ｗｔ％の合金 ：融点１３８℃）を保持炉１内に１８
０℃で保持して、炉１内を圧縮エアで０．８Kgf/cm2に
加圧して型温５０℃の金型７に充填して５０秒加圧して
から、加圧を一部解除して加圧力を０．３Kgf/cm2まで
１５秒かけて連続的に下げた。その後加圧を完全に解除
して未凝固の低融点合金を炉１内に戻した。該実施例に
おける保持炉１内の圧力パターンを図５に示す。なお上
記降圧は、金型キャビティ内での溶湯の凝固に合わせる
ため、下向きの円弧に近いパターンになるよう圧力制御
されている。このようにして得られたロストコアの肉厚
は５〜７mmで、これを使ってプラスチック製品を成形し
たところ、変形の問題もなく安定して成形できた。この
方法によれば、凝固時間の違いを吸収しやすく、肉厚差
を減らすことが可能である。
７ｗｔ％の合金 ：融点１３８℃）を保持炉１内に１８
０℃で保持して、炉１内を圧縮エアで０．８Kgf/cm2に
加圧して型温５０℃の金型７に充填して５０秒加圧して
から、加圧を一部解除して加圧力を０．３Kgf/cm2まで
１５秒かけて連続的に下げた。その後加圧を完全に解除
して未凝固の低融点合金を炉１内に戻した。該実施例に
おける保持炉１内の圧力パターンを図５に示す。なお上
記降圧は、金型キャビティ内での溶湯の凝固に合わせる
ため、下向きの円弧に近いパターンになるよう圧力制御
されている。このようにして得られたロストコアの肉厚
は５〜７mmで、これを使ってプラスチック製品を成形し
たところ、変形の問題もなく安定して成形できた。この
方法によれば、凝固時間の違いを吸収しやすく、肉厚差
を減らすことが可能である。
【００１３】
【発明の効果】このような本発明によれば、一端のみが
開口した袋状のロストコアを鋳造する場合でも、均一な
肉厚の中空ロストコアが鋳造でき、プラスチックの成形
も安定する。なお本実施例では鋳造方法は低圧鋳造によ
って行っているが、本発明の効果を妨げなければ、低圧
鋳造のみならず、吸引鋳造やプランジャーによる加圧鋳
造、あるいはその併用でもよい。
開口した袋状のロストコアを鋳造する場合でも、均一な
肉厚の中空ロストコアが鋳造でき、プラスチックの成形
も安定する。なお本実施例では鋳造方法は低圧鋳造によ
って行っているが、本発明の効果を妨げなければ、低圧
鋳造のみならず、吸引鋳造やプランジャーによる加圧鋳
造、あるいはその併用でもよい。
【図１】本発明に係る低融点金属中子の製造方法を実施
する低圧鋳造装置の要部縦断図である。
する低圧鋳造装置の要部縦断図である。
【図２】実施例１における保持炉内の圧力パターンであ
る。
る。
【図３（Ａ）】図２の圧力パターンにおける各圧力変換
点に対応する金型キャビティの模式断面図で、加圧前の
状態を示すものである。
点に対応する金型キャビティの模式断面図で、加圧前の
状態を示すものである。
【図３（Ｂ）】図２の圧力パターンにおける各圧力変換
点に対応する金型キャビティの模式断面図で、加圧充填
時の状態を示すものである。
点に対応する金型キャビティの模式断面図で、加圧充填
時の状態を示すものである。
【図３（Ｃ）】図２の圧力パターンにおける各圧力変換
点に対応する金型キャビティの模式断面図で、加圧一部
解除時の状態を示すものである。
点に対応する金型キャビティの模式断面図で、加圧一部
解除時の状態を示すものである。
【図３（Ｄ）】図２の圧力パターンにおける各圧力変換
点に対応する金型キャビティの模式断面図で、加圧完全
解除時の状態を示すものである。
点に対応する金型キャビティの模式断面図で、加圧完全
解除時の状態を示すものである。
【図４】実施例２における保持炉内の圧力パターンであ
る。
る。
【図５】実施例３における保持炉内の圧力パターンであ
る。
る。
【図６（Ａ）】従来方法における保持炉内の圧力パター
ンである。
ンである。
【図６（Ｂ）】図６（Ａ）の圧力パターンにおける金型
キャビティの模式断面図で、加圧解除時の状態を示すも
のである。
キャビティの模式断面図で、加圧解除時の状態を示すも
のである。
１ 保持炉 ２ 溶湯 ４ ストーク ７ 金型 １９ キャビティ
Claims (3)
- 【請求項１】 保持炉１内に貯溜される低融点金属の溶
湯２を加圧してストーク４中を上昇させ、該ストーク４
上部に配置した金型７のキャビティ１９に該溶湯２を充
填して成形を行なう低融点金属中子の製造方法であっ
て、 上記キャビティ１９に充填された溶湯２のうち該キャビ
ティ１９内壁面部の溶湯２のみが凝固した時点で上記加
圧を一部解除して溶湯ヘッドを該キャビティ１９の下部
レベルまで下げる工程と、 所定時間経過後に上記加圧を完全に解除する工程と、か
ら成ることを特徴とする低融点金属中子の製造方法。 - 【請求項２】 上記キャビティ１９に充填された溶湯２
のうち該キャビティ１９内壁面部の溶湯２のみが凝固し
た時点で上記加圧を多段階で解除して、溶湯ヘッドを該
キャビティ１９の下部レベルまで下げることを特徴とす
る請求項１記載の低融点金属中子の製造方法。 - 【請求項３】 上記キャビティ１９に充填された溶湯２
のうち該キャビティ１９内壁面部の溶湯２のみが凝固し
た時点で上記加圧を該キャビティ１９内の溶湯２の凝固
に合わせて連続的に解除して、溶湯ヘッドを該キャビテ
ィ１９の下部レベルまで下げることを特徴とする請求項
１記載の低融点金属中子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25001097A JP3379688B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 低融点金属中子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25001097A JP3379688B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 低融点金属中子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1177275A true JPH1177275A (ja) | 1999-03-23 |
| JP3379688B2 JP3379688B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=17201511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25001097A Expired - Fee Related JP3379688B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 低融点金属中子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3379688B2 (ja) |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP25001097A patent/JP3379688B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3379688B2 (ja) | 2003-02-24 |
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