JPS5813435A - 金属製品を鋳造するための方法および鋳型 - 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】 本発明は、掟属−品を濁造するための方法、および、こ
の方法を行うために用いらｎる鋳型に関する。

ガスタービンエンジンの蕗の如き部分を、いわゆる超合
抽材料、すなわち、ニッケル筐ｆｃｌｌ−１＋、コバ）
−、：：″ ルト基の合雀で鋳造する場合には２つの問題が生ずる。

その１つは、鋳造物中への夾雑物の混入を防ぐためにｄ
「１損金、域を適当にｅ）”遇することに１．侘てであ
るが、このために微ボＢ１な（Ｆｍ１侶金用いると、鋳
込ま−ｒする釡属がヤ期に閉塞さｎてｌＪｌ：伯が中断
される。

他の問題は、多数の−ｆ１青物ケ同時に作るための多数
鋳型に就てである。このような鋳型においては、鋳造さ
扛たトｖ品が機械的操作（（より湯道（溶融金属の供給
路）から切離さ扛ることを要し、したがって、切断工員
が鋳造物を切ることを防ぐために各個の鋳竹吻を大きな
距融隔てることが必要とさｎる。

こｎらの問題は本発明の方法およびｇｔにより鱗状され
得るのであり、本発明においては、釜属は小道から狭い
スリットを経て型孔中に鋳込まれ、上記スリットの巾は
ｉ、２５１１１ｍ〜０．２５ＷＲの範囲内にある。

スリットを経て曾＠を型孔中に油込むことは既べ に知られているが、我々の知る限りにおいては、上記の
如き狭い巾めスリットを用いることは禾たかつて湘ら扛
てない。この独特な方法により与えら扛る利益は、上記
スリットが天体の濾過器として作用し、しかも、その長
さが長いので、夾雑物により容易に閉掻さｎ得ないこと
、および、スリット中で固化した金属によシ鋳造物と湯
道との間に形成さねた薄い連結リンクが、機械的操作を
要することなく比較的容易に切）所され得ることである
。したがって、型部分をより密に楽めることが可能にさ
往、生■性が高められる。

我々は実験活動の浦に、鋳込まれた液状雀＠は、従来考
えられていたよりもはるかに狭い隙間を過って極めて有
足に・丸社得ることを発見したのでやり、これにより、
上ノ庄の問題を少なくするように鋳型金円設計すること
が可能にされたのである。

我々の発見によ肚は、湯道中に充分な熱谷曖がある場合
には、狭いスリット中の金＠は浴融状帳のままに残り、
よって、湯道からスリットを経て型孔中へ直接雀楓を供
給することが可能にされる。

このような場合には、スリットが型孔の全長（全高）に
わたるように１乍らＣるか、または、型孔の両端に１つ
ずつ２つのスリットが設けら扛ることが頑ましい。

しうλし、スリットを、蛯て型孔中へ金属全供給するこ
とが困難である場合には、型孔がスリットの近くにおい
て拡大さイ′してスリットと製品のための真の型孔との
ｉ川に供給室が形成さｎる。このようにすると、スリッ
ト中に篭−の１ｍｌ化が手助に生じても問題が生じない
。こ扛は、供給室が、製品の型孔中での雀嶋の固化に早
う収、Ｗｉ金補うに要する金蝙せを供給するからである
。

本発明は、英国特ギを第１，５８４，３６７号（発明者
、本願と同じ）明細曹に示された如き形態の鋳型に特に
適し、この鋳型に分いては、多数の型部分が面を接して
一群に集められ、上記接触面が合わさｎて型孔が杉成さ
ｎる。好適形に象いては上記型群は円筒形でろ夛、上記
型部分は楔形である。

腹下、添付図面を参照しつつ説明する。

第１図において、型部分１の谷々の一側面には、型孔４
の部分全形成する製品孔２が作られ、上記型孔４は、相
補足する製品孔２が合するように２つの型部分が合わさ
ｒＬると形成される。型部分ｌは唱契形であり、こｎら
が充分な故集めら扛ると円筒形群が形成さ汎る。

上１己侯形は頭部を成られ、よって、一群に果めらｎる
と中心円形湯道（浴、ｓｍ　位ｘの通る道）６が形成さ
ｎる。楊追６はスリット（Ａｉ田ｌ尭）　１０全経て型
孔と４通し、上記スリット１０は、成孔へ入る金属から
予定寸法の如月なる夾雑ニゲ全も濾過し得るように充分
小さい巾に作ら扛る。上記スリットは、型部分の価接面
の一団または両面中に作ら乳た切落し１ｊｊｓ１１によ
り形成される。

図示の□□□型（型部分の詳）は、ガスタービンエンジ
ンのタービンケとをニッケルまたはコバルト基の超合金
、例えば、インターナショナルニッケル社からｌ？！ｌ
ｉ標名″’ｌＮ１００”として販売さｒしている合金か
ら鋳造するだめのものである。このような合金は高い収
稲率を有するから、型孔４には供給室１２が作らｎｌこ
の室中に金属が湯道６からスリン）１０’（ｉ７経て流
入する。上記供給室中の釜属が最後に固化するものにな
るように、製品孔２にズ寸して供給室の寸法ヲ定めるこ
とにより、たとえスリットｌＯ中の曾鴫が早期に固化し
ても製品孔２中への充分な供給が保証さ′ｎ得る。した
がって、この鋳型に訃いては、湯道の熱弁゛敵はそｎは
ど貞要ではなく、開用さ扛る金属の蚤を最少にし得る。

この目的のために、各些部分には、生体から上方に出る
柱８が作らｎ１上記圧は湯道の一部を満たし、型部分が
群に集めらｎると、すべての任が相接してドーム（円頭
体）を形成し、鋺込みの際にはこのドームの上全液状金
りが流れる。

ガスタービンエンジンの誠に必要とされるニッケル基超
合金は、巾が０．２５＋ｔｒｍに至るまでの狭いスリッ
トヲ流過し得、よって、陰めて有効な濾過作用が与えら
ｎＸまた、このスリット中に作られた′鋳ばりパ（薄板
）は湯道の残部から惨めで容易に切離さｆ’Ｌｆｌる。

上記スリットの合理的最大巾は１．００ｒ＋ｕ＋＋〜１
．２５ｓｉ’１ｍ［であり、こｒＬｌ！−ヒになると、
鋳ばりの切離が困難になり、−！た、容認し得ない程の
大ききの夾ｉ畦吻が切孔中へ入る可能性が生じてくる。

鋳型は多孔質であるから１、−ゐみの際に空気は型孔か
ら８出し雨、よって、この方法においては、通常の、下
方からの鋳１Δみ法の場合に必要とされる湯道および押
し湯道を省くことが可能にされる。

釣込みの際に型部分の群は堅く紹東さｎていることＴｈ
嘔するが、このための望ましい方法は、出願中の英国特
許山軸第８，１１１，２２３号（″耐火性物品およびこ
３ｉ作る方法″、出願人本願と同じ）明細１：に示した
如き、ケミカルアンドインシュレーティング社（Ｄａｒ
ｌｉｎｇｌ；ｏｎ　）から商標名”　ＲｆＣＦＡＳＩＬ
　”とし、て売られている耐火性テープ製の１つまたは
多数のバンドを用いる方法である。

第３図は、鋳型が除去され友後の鋳造体の形を示す。鋳
造さｎた傭１４は型孔４から、スリン）１０により作ら
ｎｆｃｍばり１６、および、供給室１２により作らｔ′
した苔属体１７全介して、湯道６により作らｎた円筒形
浦属体１５に連結さＣている。

鋳ばりは舐めて弱く、鋳造さｎた楓は鋳造体の残部から
極めてｄ易に切離され得るから、鋳造さｎたｇをリノ・
４比するためにこしらの−１に切【析十幾を挿入するた
めの間隔を設ける必要は全くなく、したがって、谷型部
分をより密に屈めてより多くの映品會作るように鋳Ｗ（
型部分の群）を設計することが可能にさｎる。製品を鋳
這ｌ′４一群から離した後、供給室１２により作ら社友
＠属体１７は機械加工により容易に除去さ′ｎ４４る。

この方法のもうひとつの利点は、スリン）　ｒｏを型孔
の全長（全高）にわたるように設けることにより、谷ψ
孔の全長にわたって筒ｍ（Ｍ融）省嬌が供給さ扛得、よ
って、鋳型の長さく筒さ）に沿ってより均等な熱分布が
与えら′ｎ得ることである。

各型孔中へ金属ケ、供給￥１２を用いずにスリット１０
から直接供給するようにすることも可能であるが、この
ことを満足に行うためにはスリット中での蛍偶の早期固
１ヒを防ぐことが必要であり、そのためには　湯道中に
光分な浴融金属が確実にあるようにｆ：Ｅ意することが
必要でめ夛、また、スリット【０の深さくすなわち、！
ＪＡ道６と型孔との間の距離）を、スリット中での金属
の早期固化が生じない程に短くすることが必要である。

この方法を行う場合には、スリットが型孔の全長（全高
）にわたるようにするか、まｆこは、型孔の上端および
下端にスリットヲ設けることにより、金属の同化の際に
生じる収稲１を満たすために型孔の上端からソ１に状金
嘱が鉋屑に供給さｎるようにすることが有利でるる。

勿論本発明の方法および鋳型は、上述の如きタービン鱈
以外の多くの製品の鋳造に適用され得、また、この方法
は、上述の如き鋳！４μ外の鋳型および型詳にも適用さ
ｎ得る。

上記型部分は、注入成形を始めとする９８例なる１更宜
な方法１だよっても作らｎ得るが、上述の如き型部分の
代りに鋳型を、多数の内部値札を有する単１固の型とし
て作ることもでき、この場付には、上記スリット１０は
、例えば、ロストワックス法により作らｎる。

【図面の簡単な説明】

第１図は７＋：発明の型部分９．７Ｊｌ＋視図、第２図
は第１！ネ１の端部分の多数により形成さｒした型詳（
果合型）の一部の肴視商、第３４は第２図の型群から作
らｆした鋺造本群の平曲図でめる。 １・・・・Ｗ部分　２・・・債品ｆＬ、　　４・・・型
孔、６・・・湯道、８パ・任、１０パ・スリット、１１
・・・切落し部、Ｉ２・・・供給室、１４・・・鋳造さ
０．たタービン梶。 出顧人代理人　　猪　股　　　清 １ □１−１１ 図面の浄書（内容；３変更なし） 手続補正書（方式） ％式％ 特許庁長官　　若　杉　和　え　殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第５９８３４号 ２、発明の名称 金属製品を鋳造するための 方法および鋳型 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 口−ルスーロイス、リミテッド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）内部にある型孔（４）および少なくとも１つのスリ
   ット（１０）を有する鋳型を作り、上記スリットの巾は
   ｌ　、　２５　ａｒｍ〜０．２５　ＩＩａｎの範囲内に
   あり、上記スリットは型孔と型の外部との間に連通して
   おり、 上記鋳型に連結され、上記スリットに連通ずる湯道（６
   ）を設け、 上記湯道中に液状金属を供給し、上記液状金属が上記ス
   リットを経てのみ上記型孔中に入るようにする ことからなる鋳面方法。 ２）上記を孔（４）は、製品孔（２）および、上記痩品
   孔と各スリン）　（ｉｏ）との間に置か社友供給室（１
   ２）金有する形に作ら往、溶融彼属が上記スリットを経
   て上記供給室（１２）に供給さｎｌついで、上記供給室
   から製品孔（２）に供給さ扛るようにすること金含む特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３）多数の鋳造物を鋳造するための果合鋳型において、
   多数の角型からなり、上記鋳型の各々が型孔（４）全形
   成し、さら（で、上記鏑型を−ｊ洋に保つための手段お
   よび、上記鋳型の各々中に作ら扛た１つまたは多数のス
   リン）　（１０）　’に徒てすべての型孔と連通する湯
   ス幀６）を有し、上記スリン）　（１０）の各々の巾が
   １．２５間〜０．２５Ｍの範囲内にある蝶合鋳型。 ４）各鋳型は２つのｉ１１部分（１）からなり、各型孔
   （４）は、上記型部分が一群に集められた時に上記型部
   分の相妾する面により形成される特許請求の範囲第３項
   記載の果合殉型。 ５）谷Ｊ−ρ孔（４）は、製品孔（２）とスリット（１
   ０）との間に直かｎた供給室（１２）を有する特許請求
   の範囲（３項記載の果合鋳型。 ６）各型孔は製品孔？有し、上記債孔の両端に１つずつ
   ２つのスリン）　（１０）が設けらｎ１各スリットはそ
   ｎぞｒＬの製品孔（２）に直接連通し、製品孔（２）の
   両端に金属が上記スリン）　（１０）を経て小道（６）
   からｉｉｉ接供給され、上記湯道は、上記スリット中の
   鉱属が上記型孔中の金・４の同化より前に固化しないこ
   とを保証し得る寸法に作らｆしる特許請求の範囲第３項
   記・或の集合鋳型。 ７）谷！！！部分（１）は截頭喫杉でるり、型部分の集
   合形は円部形である特許請求の範７第４項記載の東金鋳
   型。