JPS58135747A - インベストメント鋳造用鋳型予熱鋳枠 - 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】 開示技術は精密鋳造に用いられるインベストメント鋳型
の注湯前の高温予熱に用いられる鋳枠の構造技術の分野
に属する。

而して、この発明はインベストメント鋳造用のセラミッ
クシェル等の成形済鋳型を予熱炉で所定高温まで予加熱
するべく鋳枠内にセットし、該鋳型と鋳枠間に高アルミ
ナサンド等のバックアツプ材を密に充填して支持させる
予熱鋳枠に関する発明であり、特に、該鋳型の外側に充
填する・くツクアップ材を押湯口部では鋳枠まで厚く大
容量充填することが出来る大容量部にし、一方、製品部
では必要最少限め厚さ小容量充填に出来る様に小容量部
にし、鋳枠が段差部を介して押湯口部対応部と製品部対
応部とが一体化されて形成されているインベストメント
鋳造用搗型予熱枠に係る発明である。

周知の如く、工業製品の鋳造には多くの方法があるが、
精密鋳造にはインベスト７ント鋳造が広く用いられてい
る。

面シて、該インベストメント鋳造に於てはセラミックシ
ェル等の鋳型に対する湯廻り等の関係から核部を予め約
１，０００℃の高温に加熱しておく必要があり、特に、
薄肉製品の鋳造に際し湯廻り不良等による欠陥製品を生
じなくするためにも鋳型を高温に予熱する必要がある。

又、インベストメント鋳造に於ける押湯口部は一種の開
放部になっているため、製品部に比し鋳型を予熱してお
いても温度降下が大きいため断熱する必要がある。

これに対処するにバックアップ手段が採用されており、
ステンレス製等の耐熱性の鋳枠に鋳型を所定にセットし
た後該鋳型と鋳枠の間に、例えば、高アルミナサンド、
マグネシアクリンカ−等のノくツクアップ材を充填して
鋳型を囲繞し該鋳枠ごと一体的に予熱炉にて予加熱する
様にしている。

この鋳枠一体予熱によるバックアップ手段ではバックア
ツプ材耐圧によって鋳型の層厚を薄くすることが可能と
なり、断熱機能によって降温阻止均温保持が可及的に可
能となり、又、補強により注湯時鋳型割れが発生し難く
、鋳枠により湯洩れなく安全、製作の冷却が安定して製
品精度が良い等の多くの優れた利点はある。

さりながら、反面、押湯口部も製品部もノ（ツクアップ
材のバッキング厚さをはｙ同一にするために、該押湯口
部の降温か絶対的にも相対的にも保証しきれず、従って
、製品によっては注湯湯廻りが悪くなる可能性があり品
質に影響が出るおそれがある欠点があった。

又、充分な厚さの押湯口部バッキング厚さにするとそれ
に伴い製品部充填のバックアツプ材の厚さも大きくなり
、当然のことながら鋳枠も嵩高となり、予熱時間が長く
なり、生産性が低下し、作業能率も悪くなる難点がある
ばかりでなく、設備費、資材費、動力費が高くなりコス
ト高になる不利点もあった。

この発明の目的は、上述従来技術に基づくインベストメ
ント鋳造用鋳型の予熱に係るバンクアップ材充填鋳枠の
構造の問題点を解決すべき技術的課題とし、鋳枠の押湯
口部対応部を充分に広くして該部充填バックアップ材を
して大断熱機能をもたせ得る大容量部とし、一方、製品
部対応部を可能な限り小さい小容量部とし、必要最少限
のバックアツプ材充填にし、湯廻り良く、製品精度が良
好で設備を小さく、予熱時間を短かくし、コストダウン
が図れる様にし、鋳造産業に於けるインベストメント鋳
造利用分野に益し得る優れたインベストメント鋳造用鋳
型予熱鋳枠を提供せんとするもである。

上述目的に沿うこの発明の構成は、前述問題点を解決す
るためにインベストメント鋳造用鋳型を鋳枠に対して所
定にセットし、而して、該鋳型と鋳枠間に於て製品部周
囲には製品部の冷却を設計通り緩やかにする必要最少限
のスペースに形成された小容量部にバックアツプ材を充
填囲繞させ、又、押湯口部周囲には充分な大容量部のス
ペースが形成されてバックアツプ材が充填され、予加熱
に要する時間が可及的に短かくなる様にし、又。

予熱が容易には降温しない様にし、注湯鋳込みまで設定
予熱温度が維持されると共に注湯後の冷却速度を緩やか
にして湯廻りを良くし、製品が設計通りに徐冷されて健
全な製品が出来、鋳枠が小型コンパクトで持ち運びし易
く、スペースをとらず、予熱時間が短かく、動力費も安
く、作業性が良い様にした技術的手段を講じたことを要
旨とするものである。

次にこの発明の実施例を図面に基づいて説明すれば以下
の通りである。

第１図に示す実施例に於て、１はこの発明の要旨を成す
予熱鋳枠であり、例えば、ステンレス製の耐熱性のもの
であり、大径大容量の上部の押湯口部対応部の大容量部
２と下部の製品部対応部小径小容量部３左が水平な段差
部４とで一体に形成されており、下部には底蓋５が一体
的に設けられている。

６はインベストメント鋳造用のセラミックシェル鋳型で
あり、上部の押湯口部１と下部の製品部８とが一体にさ
れ、設定薄肉の錦紗厚層９から形成されている。

従って、上記押湯口部７の周囲の鋳枠２の大容量部１０
は充填高アルミナサンドのバックアツプ材１１が充填さ
れると予熱後から鋳込みまでの予熱が設計許容降温速度
以下であり、又注湯後の冷却速度もそうである大容量に
されて設計されている。

一方、製品部周囲の小容量部１２は製品が設計通りに徐
冷されて欠陥製品とならない断熱厚さのバックアツプ材
１１が充填される容量とされて設計されている。

従って、製品部７周囲の大容量部１０は従来態様と同一
であっても、少くとも製品部８の周囲の小容量部１２は
、はるかに小容量とされていることになる。

上述構成に於て、鋳枠１内の底蓋５上に高アルミナサン
ドのバックアツプ材１１を設定高さ厚に投入敷設し、次
いで上記鋳型６を所定にセットし。

続いて該鋳型６の製品部８の周囲対応鋳枠３間の小容量
部１２に同じくバックアツプ材１１を投入充填し、最後
に押湯口部７の周囲対応鋳枠２の大容量部１０にも設定
高さバックアツプ材１１を敷設充填する。

この様にしてセットした一体鋳枠１を図示しない予熱炉
内に搬入して前述の如く約１，０００℃に加熱して鋳込
みに先立ち予熱する。

当該加熱による予熱時間は上述の如（、少くとも製品部
８周囲の小容量部１．．２０バックアップ材１１が従前
より充填層厚さを小さくされているため、又、鋳枠１に
段差部４が形成されているため、従来の４時間が約％の
２時間和度で済む。

この様にして理論、及び、実験等により鋳型６が約１，
０００℃に達した時間で鋳枠１を該予熱炉から搬出し、
鋳型６に対して注湯する。

而して、予麩炉から搬出して鋳込みまでの待ち時間に於
て、押湯口部７は１種の開放部であるため冷却され易い
が、該押湯口部７周囲の大容量部１０のバックアツプ材
がその充填量を大にされて加熱されているため熱容量は
大きく容易には降温せず、予熱温度を維持し、又、製品
部８周囲のバックアツプ材１１も製品部８の降温を抑制
する。

而して、注湯後、押湯は設計通り降温か極めてゆっくり
とされ、緩やかに徐冷されるため、湯廻りも良好で製品
部８に於ても徐冷されるため１品質的に優れたものが得
られる。

又、第２．　３．　４図に示す実施例は上述実施例の鋳
枠１の実質同一ユニットを２基併設し、両者を適宜耐熱
性のフレーム１３で取外し可能に固定連結一体化した態
様であり、当該実施例ではツインタイプであるため量産
性が良く、相互熱輻射により冷却し難く、搬出入もし易
く、マニプレータ等によって予熱炉から自動抽出が出来
ることである。

尚、この発明の実施態様は上述各実施例に限るものでな
いことは勿論であり、例えば、鋳枠の段差部を利用して
予熱後側鋳枠に予熱鋳枠を内装する等種々の態様が採用
可能である。

前述の如く、この発明によれば、インベストメント鋳型
内装セットし、それとの間にバックアツプ材を充填介装
する予熱鋳枠に於て、該鋳型の押湯口部対応部を充填バ
ックアツプ材を設定大量にするに充分な大きさのスペー
スの大容量部の形状にし、一方製品部対応部分は該製品
部との間に必要最少限のバックアツプ材が充填出来るス
ペースの小容量部とした形状にし、両者の間に段差部を
形成させて一体化する様にしたことにより、基本的に１
種の開放部とされている押湯口部周囲のバックアンプ材
が大震に充填されるので核部の保温性、断熱性が良く、
予熱後鋳込までの待ち時間にも降温されることがなく、
予熱を維持出来るため、注湯後も湯廻りが良く、従って
、欠陥製品が出来ないという優れた効果が奏される。

又、該押湯口部での降温が緩やかで保温性に優れるため
、予熱炉で降温をみこして昇温することがなく、従って
、その分だけ熱エネルギーが少くて済む効果もある。

更に、製品部対応バンクアンプ材が少くて済むため、バ
ックアツプ材がその分省けるメリットがあるばかりでな
（、入熱量もそれだけ少く１例えば、従来の４時間予熱
が２時間で済む等予熱時間が短縮され、コストダウンに
つながる優れた効果が奏される。

このことは鋳枠のコンパクト化と共に予熱炉等の設備も
小型化出来、占有空間も小さく出来、ラインサイクル向
上、作業能率アンプの上からも極めて有効である利点が
ある。

更に又、鋳枠がコンパクトになることにより鋳枠の調性
も向上し、予熱炉への搬出入もし易く、変形され難くな
り、製品精度維持上、耐久性上プラスである。

加えて、コンパクトな鋳枠はツインタイプなど複合ユニ
ット化されて取扱うことが出来る様になり、それだけ量
産性に優れることになる効果もある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の詳細な説明図であり、第１図は１実施
例の縦断面説明図、第２図は別の実施例の説明図であり
、第２図は部分断面側面図、第３図は平面、第４図は部
分断面正面図である。 ６・・・鋳扇、　　　　　１１・・・バックアツプ材、
７・・・押湯口部、　　　８・・・製品部、１・・・鋳
枠、　　　　　２・・・大容量部、３・・・小容量部、
　　　　４・・・段差部、１０・・・大容量部、　　　
１２・・・小容量部出願人　　トヨタ自動車工業株式会
社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インベストメント鋳造用鋳型をバックアツプ材を介して
   その押湯口部と製品部を内部収納支持する予熱鋳枠にお
   いて、該押湯口部のバックアツプ材を大充填量とする大
   容量部と製品部のバックアツプ材を必要最少限の充填量
   とする小容量部とから段差部を介して一体に形成されて
   成ることを特徴とするインベストメント鋳造用鋳型予熱
   麟粋。