JPS58103953A - 「鎔」湯加圧型鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はＩＩ￥加圧加圧１装Ｌ装置りその目的は銅及
び銅基合金或いはアルミ及びアルミ基合金を鋳造するに
使用して、ピンホール等の空隙の極めて少ない鋳造物が
製造できるｉ＊４加圧ｓ彎殊装置の提供にある。

一般に、金属或いは合金の鋳造時には大気中の多量のガ
スを吸収するためこれらのガスは凝固時その大部分を外
部に放出するけれども一部は内部に残存しプロ今ホール
、ビンホー／’等のＳ４ｇ造欠陥の原因となる。

更には鋳型に鋳込む際、大気中のガスやＷｊ型よりの発
生ガスが溶湯内に侵入して鋳造物にプロウホール、ザク
巣等の欠陥を作るということは周知の通りである。その
ためこのような欠陥を解消する鋳造法として例えば加圧
鋳造法（特開昭５５−９４７７５号）或いは真空兼加圧
鋳造法等の改良策が提供されている。

しかしながらこれらの既案出の鋳造法例えは加圧鋳造法
にあっては、従来の鋳造法に較べてプロ今ホールの減少
はあまりみられないという欠点かある。

さらに又真空兼加圧鋳造法においては、その操作が非常
に繁雑でろって、実用化をみるには至っていない。

この発明は以上の事情に照らしなされたもので１、すな
わち従来試案された真空兼加圧鋳造法とは全く異なり各
工程的に確実に実施出来る装置であり操作性並びに生産
性を大きく確立した溶湯加圧型鋳造装置に係るものであ
る。

以下この発明装置の一実施例を図面に基づいて説明する
。

第１図はこの発明溶湯加圧型鋳造装置の縦断面説明図で
あって、この第１図において（１）は上部体、（２）は
下部体で・ある。

この上部体（１）と下部体（２）は夫々に付設されたフ
ランジ（ｌａ）、（２ａ）で結合されて１体の耐圧性気
密容器となる。

上部体（１）及び下部体（２）はそれぞれ少なくとも耐
圧性容器からなり、この耐圧性容器の蓋部（３）が密閉
自在に開設されこの蓋部（８）が注入口となり、更にこ
の耐圧性完密容器からなる上部体（１）の底部（４）に
は金属溶湯の吐出口（５）が密閉自在に開設されている
。

尚、（６）は吐出口の上部に設けられた溶湯流拡開ヲ翫 部材で、この実施例においてはとの溶湯拡開部材（６）
としてはセキ付きタンプッシュを例示する。

（７）はこの溶湯流拡開部材（６）と蓋部（３）との中
間に設けられたストッパ付きタンプッシュである。

この発明においては、このストッパ付きタンプッシュ（
７）とその下方に設置する溶湯流拡開部材（６）が、重
要な構成となる。即ち、ストッパ付きタンテラシュ（７
）から、溶湯流を、下部体（２）内の鋳型（１０）に鋳
込むに際し、その流れをできるだけ拡開して鋳型（１０
）内へ確実かつ均一にしかも迅速にするための構成だか
らである。

従って溶湯流拡開部材（６）は必ずしもセキ付きタンプ
ッシュである必要はなく、例えばストッパ付きタンプッ
シュ（７）底部にヌライド弁、電磁弁、−（電対弁ある
いは熱熔融部材を慣着配置してストッパ付きタンプッシ
ュ（７）底部に多数の透孔を穿設し、機械的、電気的、
熱的にこの透孔を開孔する構造とすればよい。

従って第１図の実施例においてはストッパ（８）が電磁
弁（９）の作動によって上下する機構となっているが必
ずしもこの構造に限定されることはなく、ストッパ（８
）が何らかの操作により開閉作動する機構を内装するも
のであればこの発明装置において採用できる。

尚、この溶湯流拡開性部材（６）の具体例を第２図囚、
（Ｂ）に示す。

更にこのストッパ付きタンプッシュ（７）は、金属溶湯
が蓋部（３）から注ぎ込まれた後にストッパ付きタンプ
ッシュ（７）内でその湿度の低下を避けるため例えば断
熱保温材でこのストッパ付きタンプッシュ（７）全囲繞
してもよく或いはストッパ付きタンプッシュ（７）の近
傍に金属溶湯の放熱現象を防止するだめの外部熱源を設
けてもよい。

溶湯流拡開性部材例えばセキ付きタンテラシュ（６）の
下方には、鋳型（１０）に向かって吐出口（Ｏが形成さ
れこの吐出口（旬を介して鋳型に金属溶湯が注入される
こととなる。

尚第１図において（１１）は加圧用のバルブ及びパイプ
を示し、この加圧用パルプ及びパイフ”（１１）はＸＸ
等の不活性ガスをストッパ付きタンデツンユ（７）内へ
供給し、溶湯を加圧する。

又（１２）は下部体（２）に共役された減圧弁及びパイ
プであって、この減圧弁（１２）は図外ブロア等の作動
で下部体（２）Ｇ雰囲気から予め高酸化性ガス例えば空
気中の酸素等を除去し不活性ガス雰囲気置換するため熔
渦中に溶存するガスを系内に発散させるに用いることも
できるし、鋳造終了後系内を常圧に戻す場合にも使用で
きる。

下部体（２）はその内部に受台（１８）を介して鋳型（
１０）が載置されている。

（１４）は排気弁であってこの排気弁（１４）は下部体
（２）の雰囲気を常圧状態とする。

尚、上部体（１）と下部体（２）は、この発明の第１図
の実施例においては上下分離型とされ上下部体（１）γ
）の接点を気密性部材を介して接合一体化され・ている
が、必ずしも上部体（１）と下部体（２）は上下分離型
である必要はない。

このような、この発明装置に係る溶湯加圧型鋳造装置を
用いて鋳造を行なうには、先ず鋳造を要する金属例えば
銅を熔融させ、この熔融状態の金属を脱気処理するとと
もに脱酸処理する。

この熔融状態の金属を上部体（１）の蓋（３）を開放し
てストッパ付きタンプッシュ（７）内へ給’ｆＪＡスる
。

この給湯後蓋（３）を密閉し、ストッパ付きタンプッシ
ュ（７）内特に溶湯を加圧するため、加圧パルプ（１１
）を介してＮ２．ω２．Ａ「等の不活性ガスを供給する
。

この状態で少なくとも下部体（２）系内を減圧バルブ（
１４）、プロア（図外）を介して排気し、鋳型（１０）
内のガス体や下部体系内の空気（特に酸素）を除去し、
必要に応じて減圧状態まで下部体（２）系内を調整する
。

所定圧に調整後、ストッパ（８）を開放して溶湯を溶湯
流拡開斡部材（６）例えばセキ付きタンプッシュを介し
て下部体（２）内へ溶湯を移行して鋳型（］０）内へ鋳
込む。

溶湯が鋳型（１０）内へ鋳込み完了と同時に、上部体（
１）から不活性ガスが下部体（２）へ流入し、鋳込まれ
た溶湯を加圧する。

鋳込み時の溶湯落下速度を加速するために予め溶湯を加
圧した不活性ガスが鋳込み完了時に同時に気圧勾配で下
部体（２）に流入して鋳型（１０）内の溶湯を加圧する
から、後処理としての加圧工程が省略できる。

所要時間経過後、排完弁（１４）を開放し、上下部体（
Ｌ）、りを切離して鋳型嘗品を取出す。

尚この発明で減圧とはＩＩ′！′Ｊ−５〜−５００＋ｗ
／　Ｈ？より望ましくは−５０〜−１００■／ＨＰ程度
の減圧をいい必ずしも真空状態に近い減圧状態とする必
要はない。

又望ましくは窒素（Ｎ２）ガスＣＯ２，Ａｒ等の不活性
ガスで溶湯を加圧する際にその圧力としては１〜１５￥
ｉより望ましくは５〜１０υ程度とするのが望ましい。

以上の如くこの発明に係る溶湯加圧型鋳遣雨装置は、少
なくとも上部体内のストッパ付きタンプッシュ内の溶湯
を加圧状態とできる加圧装置を装備し、減圧加圧雰囲気
とすることができる下部体とからなる溶湯加圧型鋳造装
置であるから、プロウホールやピンホール等の不良鋳造
品の製造を排することができる効果を奏するとともに製
造工数を簡略できる溶湯加圧型鋳造装置である。

尚以下に、この発明に係る溶湯加圧型鋳造装置を用いて
鋳造した試験例を示すことによりこの発明の効果をより
一層明確なものとする。

試験例１ 第１図の実施例で使用した装置を用い、Ｃ・Ｕを熔解し
た後Ｈ２を脱気させさらにＰを用いて脱酸処理した後出
湯し、ストッパ付きタンプッシュ内に充填した。

次いで、上部体のストッパ付きタンプッシュ内を７驚に
加圧し、下部体の系内を−７（ｈｍＨｒに減圧した後ス
トッパを開放し熔渦流拡開性部材として使用したセキ付
きタンプッシュを介して鋳型内へ鋳込んだ。

その後下部体系内は７￥ｉに均衡圧によって加圧された
。

鋳造物を鋳型内から取、り出し、ＪＩＳＧ０５８１を参
考にこの規格に準じてレントゲン透過試験及び透過写真
を撮影した。

尚、この鋳造物の成分組成はＣｕ　９９．８５％、　Ｐ
Ｏ，（１２％、Ｓｎ０．１１％、その他０．０２％であ
った。

この写真を図面第４図に添付する。

尚、第３図に示す如く、この写真は鋳造物のＡ部位を撮
影した。

写真で明らかな如く、鋳造物にプロウホールがなく製品
の品質は優良不可の三段階評価法で優であった。

更に、鋳造物の空隙率１．引張り強度、伸び、硬度、導
電率（ＩＡＣ５）、等の特性試験を行なった。

結果はまとめて第１表に示す。

比較例１ 全く常圧で鋳込み作業及−び鋳造作業を行なった以外は
、試験例１に準じて鋳造物を得た。

この鋳造物の成分組成は、Ｃｕ　９９．８５％、Ｐｏ、
０２％ＳｎＯ，１１％、その他０．０２％であった。

試験例１の条件に準じて撮影したこの比較例１で得た鋳
造物のレントゲン写真を第５図に示す。

この写真から判るようにこの鋳造物はヒ゛ンホー／Ｉ／
（白斑点）及び引は巣が多く評価は不可である。

この鋳造物の特性試験を試験例１に準じて測定した。結
果をまとめて第１表に示す。

比較例２ 上部体のストッパ付きタンプッシュ内を７贅、下部体３
驚で鋳込み、結果７υの加圧状態のまま鋳造した以外は
、試験例１に準じて鋳造物を得た。

この鋳造物の成分組成はＣｕ　９９．８５％、Ｐｏ、０
２％、Ｓｎ０．１１％、その他０．０２％であった。

この鋳造物のレントゲン写真を試験例１に準じて撮影し
た写真を第６図に示す。

この写真から明らかなように、写真中白斑点（プロウホ
ール、ピンホール、引は巣）が点在シ、評価は不可であ
った。

この比較例２で得だ鋳造物の特性を測定した。

結果はまとめて第１表に示す。

以下余白 第　　１　　表

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る溶湯加圧型鋳造装置
の断面説明図、第２図（２）は溶湯流拡開悴部材の具体
例としてのセキ付きタンプッシュの説明図、第２図（８
）はストッパ付きタンプツシユニ溶湯流拡開儒部材を密
接して配備した例の説明図、第８図はレントゲン写真の
撮影部住を示す説明図、第４図は試験例１のレントゲン
写真、第５図、第６図は比較例のレントゲン写真を示す
。 （１）・・・・・・上部体　　　（２）・・・・・・下
部体１■−■−■ （３）・・・・・・蓋　部　　　　（４）・・・・・・
底　部タンプッシュ （１１）・・・・・・加圧弁　　　（１２）・・・・・
・減圧弁（１４）・・・・・排気弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 部材が配設されこのストッパ付きタンプッシュ系内を後
   記下部体系内よシも高圧とする気圧装置がＬ部体近傍に
   装備され、下部体内には鋳型が内装された、上部体と下
   部体とからなる溶湯加圧型鋳造装置。 （２）上部体、下部体がそれぞれ気密容器構造体からな
   る特許請求の範囲第１項記載の溶湯加圧型鋳造装置。 （３）下部体が気密容器構造体からなり、上部体と下部
   体が結合時に上部体が気密容器構造体となることからな
   る特許請求の範囲第１項記載の溶湯加圧型鋳造装置。