JPS5817699B2 - コウユウテンキンゾクノダイカストホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶融金属ショットを分離可能な反復使用できる
金型の間に構成される金型キャビティに加圧下で導入す
ることによって、鉄金嘆類のような高融点金属類をダイ
カストする方法に関する。

溶融金属のショットはショットダクト内の移動可能なピ
ストンによってショットダクトにそって加圧下で金型キ
ャビティ内に供給される。

このショットダクトは一端で金属キャビティに連絡され
ており、その一端からショットダクトの縦方向に設けら
れた受入場所に溶融金属のショットを受入れるべく配置
されており、溶融金属のショットは、ショットダクトに
沿ったピストンの運動によって、金型キャビティ内に移
送する。

各ショットに溶融金属を供給するため、適当な誘導電気
炉がショットダクトの受入場所の上に設けられており、
固体金属のスラグは、炉の底部にある注入口を劃じるよ
うにしてその中に置かれる。

電気炉のコイルに電流を流すと、スラグは、その頂部か
ら下方に向って次第に溶融されて、電気炉底部の注入口
を側鎖していたスラグ部分が最後に溶融するようになり
、従って、スラグは、それが全部溶は終るまで自ら側鎖
状態を形成していることになる。

生産率を上げるにはスラグを迅速に熱する必要があるが
、所要熱量のために溶融金属が過度に熱せられ、かつ溶
融体中に比較的大量の乱流を生ずるようになる。

従一つで一貫した操作条件を保つた□めには、過熱と乱
流の程度を制御、調節する必要がある。

しかしこの要請は、スラグを迅速に溶融するために要す
る熱人力の割合、従って所望の生産率を達成するために
要求される熱入力の割合と全く相反するものである。

； 過熟の程度は、電気炉のコイルに対するスラグの位
置によっても又、コイルに加えられる電気的入力）こよ
っても左右されるものであるが、従来から長い溶融時間
をかけることなしには、従って当然生産量は低下するの
であるが、過熱程度を低くすることは極めて困難であっ
た。

従って、本発明の目的は、上記のような欠点のない又は
これを軽減するような高神点の金属のタイカスト方法を
提供することにある。

本発明は、固体の装入物を分離可能な操返しと使用する
ことのできる金型の間に形成される金型キャビティと連
通ずるショットダクトの受入場所の上に配置された誘導
電気炉に導入し、溶融第１段階において前記装入物に比
較的高割合で比・絞的大きな熱入力を加えて、その一部
を溶融し、次いで溶融第２段階においてこの装入物が完
全に溶融する以前に始まって、この装入物に低減された
割合で低減された熱力を与え、装入物が完全に溶融され
た時、電気炉の内容物をショットダクト内に放出し、か
つこの溶融金属をショットダクトに沿って移動され、こ
れを加圧下金型キャビティ内に導入する工程から成る高
融点金属のダイカスト法を提供するものである。

溶融第１段階においては、第２段階において装入物が完
全に溶融され同時に暗照装入物の過熱程度が許容範囲内
ζこ保たれるような馬、宝に装入物の一部を溶、＠過熱
するのに充分な熱量が、すｕえられる。

この第１段階においては、出来る限り溶融時間を短かク
シ、それによって高生産率を上げるように、熱は比較的
高割合で与えられる。

この第１段階における比較的大量の熱人力の結果、乱流
状態が許容範囲内に止まり同時に許容Ｑ］′能な短時間
内に溶融が完了するようなレベルまで第２段階における
熱入力割合を下げることができる。

前記ゝ比較的大量の熱入力“とは、およそ装入物に対す
る全熱入力の１００％〜６０％の範囲内に市まるような
熱人力を意味し、又、ゝ低減された熱人力“とは全熱入
力のおよそＯから４％の範［用になるような熱人力であ
って熱入力の合計が注入時、許容量の湯熱状態を保って
いるようなものを指す。

全熱人力／ｇは次式によって計算される。

Ｈｔ４Ｈｓ＋Ｌ＋Ｓ ここで、Ｈｔは、０８１７ｇで表わした全熱入力、Ｈｓ
は、ｃａｌ／、！？で表わした顕熱、Ｌ は、ｃａｌ／
、？で表わした溶融潜熱、Ｓ （Ｊ、ｃａｌ／、？で
表わした過熱量である。

又、ゝ熱入力゛別合“とは、ｃａ ｌ ／ ９ ／ ３
ｅｃで表わした単位時間内の熱入力であり、ゝ低減され
た熱人力割合“とは注入時に溶融体内に許容できない乱
流が存在するような熱入力割合より大きくないようなも
のを意味する。

例えばその値は約４ｃａｌ／９／ｓｅｃである。

熱入力の比較的高割合とは、電気炉内において溶融され
ている金属の許容不可能な乱流が存在するような割合を
、大きくない熱入力割合で、低減〕された割合の２５倍
以下ではなく、かつ好ましくはその７倍以下ではないよ
うな割合を指す。

装入物は、その上方部分が電気炉の誘導コイル内に得ら
れる誘導電界内に在り、その下方部分がコイルと前記誘
導電界内から下方向に突出するよ５うに、その位置を定
めることができる。

装入物に対する熱人力は、誘導電気炉のコイルに供給す
る電力の大きさ及び／又はその供給時間を変えることに
よって、種々の値に変えることができる。

又、装入物に対する熱入力の割合もコイ９ルに供給され
る電力の大小によって調節することができる。

以下、添付図面に従って本発明の具体例を更に詳述する
。

第１図に示すのは分離可能で繰返し使用可能な５金型１
０を含むダイカスト用装置で、この金型１０は合体して
金型キャビティ１１を構成し、分離平面Ｘに沿って分け
ることができる。

金型１０の１つは本装置の台１３上に設けられた固定部
材１２の中に支持され、もう一方の金型０１０は可動で
あってスライド板１４上に支持されており、スライド板
１４は台１３に刈して所定位置に固定された水平延伸す
る棒部材１５に沿って摺動させることができる。

スライド板１４は、１６で承すトグル機構により、棒部
材１５に沿つ５て移動可能となっている。

トグル機構１６は、ピストン−シリンダーユニット１７
によって操作される。

コンロッド１日は、ユニット１７からトグル機構１６に
延伸している。

又、ピストン−シリンダーユニット１９が台１３上に固
定装備されて０おり、このユニット１９は、ショットダ
クト２１のピストン（図示せず）作動用のコンロッド２
０を備えている。

溶融金属は、誘導電気炉２３から受入場所２２でショッ
トダクト２１に導入される。

誘導電気炉２３は、受入場所２２の上にある。

その下端に注入口２５を有するルツボ２４を含み、ルツ
ボ２４は電気誘導コイル２６で囲まれている。

溶融されるべき円筒形の装入物２７は、その下端面２８
が注入口２５を閉じ、その下方部がコイル２６から下方
；こ突出し、従ってコイル内）こ発生する誘導電界から
外れるようにルツボ内（こ設置される。

比較例 １ 公知の一方法に従って、径ＩＬインチ（約３８ｃｒｒＬ
）、重さ０．８ｋｇの１８／８ステンレス鋼の円筒形ス
ラグを電気炉２３に入れ、誘導コイル２６に５０ＫＷの
電気入力を与えて８口熱した。

この場合、電気人力は実質的（こ一定であったが、スラ
グの磁性が溶融量変化するに従って僅かに変動した。

続けて電力を供給すると、炉２３内Ｏこ入れてから４４
ＳｅＣ経ってスラグは＠融した。

このスラグ金属は、その融点より１１０℃も高く過熱さ
れていた−。

スラグ金属が完全に溶かされて電気炉内から放出される
場合、金属は、乱流状態を呈し、注入が満足（こできず
、外方Ｑこ向いて飛赦し、その一部はショットダクトの
受入場所２２に入らないということが分った。

実施例 １ 次に本発明に従って同様な金属スラグを誘導電気炉２３
内（こ入れ、溶融第１段階として７０ ｋｗの電力を用
いて加熱した。

電力は、２８ｓｅｃコイルに供給されたが、この時点で
、スラグは充分溶融されなかった。

この場合の与えられた熱量）よ、８．７３ ｃａｌ、／
ｇ／ ｓｅｃの害り合で２４５ｃａｌ／ｇであることが
分った。

次いでこの電気人力を２０ＫＷ、こ下げ、この電力をス
ラグが完全に溶けるまで供給すると、電力を下げてから
１３ ｓｅｃ経ってスラグは完全に溶けた。

この第２加熱段階で保給された熱量は３３ｃａｌ／９で
あり、その速度は、２．５７ ｃａｌ ／ｇ／ ｓｅｃ
であった０総計容畿時間は、４１ＳｅＣで、えられた過
熱程度は、スラグ金属の融点を越えること４０℃であっ
た。

この場合の注入操作は満足に行なわれ、金属の飛散する
こともなく、又、加熱炉を出た溶融金属は全部受入場所
（こ入った。

注入時、溶融金属内に僅かの乱流があったので、混合が
よく行なわれ均一な湿度が得られた。

実施例 ：２ 径１１−インチの円筒形１８／８ステンレス鋼スラグ１
．４ｋｇを本発明の方法に従って加熱した。

第１段階Ｑこおける電力入力は、１４０ｋＷで２０Ｓｅ
Ｃであり、加えられた熱量は２６０ｃａｌ／ｇでその割
合は１０．４ ｃａ ｌ ／ ｇ／ｓｅｃであった。

第２段階（こおいて２５ ｋＷの電力を加えると１２秒
後入ラグは溶融した。

第２段階の発生熱量はｔ８ｃａｌ／ｇであり、その割合
は１．４８ ｃａ ｌ ／ ９ ／”ｅＣであった。

所要、溶融時間は３２秒、過熱程度はスラグ金属の融点
より４０℃高く又注入は葦めで満足に行なわれた。

実施例 ３ 実施例１又は２と同様なスラグ１ｋｇを使用した。

第１段階で１２０ｋＷの電力を２５ｓｅＯ共給した。

この場合２６１ｃａｌ／９の熱が１０．３ ｃａ Ｉ／
９／ ｓｅｃの割合で与えられることが分った。

次Ｇこ、電わを４５ｋＷに下げて５５ｅｃ４＃給した。

従って第２段階では１９ｃａｌ／、９の熱が３．８９
ｃａｌ／ ｇ／Ｓｅｃの割合で与えられた。

スラグの総計溶融時間は３０ｓｅｃで融点より６０℃も
高く過熱されており、注入も極めて満足できるように行
なわれた。

上記する結果及びその他の試験から第一υ口熱投階では
６４．５〜４４７ ｃａｔ ／ ｇの範囲内の熱が４、
３〜１４．９ ｃａ ｌ ／ ９ ／ｓｅｃの範囲内の
割合で供給されても良いこｄよ確められ醜第２加熱段階
しかて供給される熱量は０．７４〜６０ｃａｌ／、９で
その割合は０、３７〜４．０ ｃａ ｌ ／ ９ ／Ｓ
ｅＣの範囲内にあるのがよい。

上記の数１直は主としてステンレス鋼に適用できるもの
であるが、一般Ｑこ高融点の金属に適用できるものであ
る。

又、０．６〜１．５ｋｇの範囲内の重さを有するスラグ
にｊま、最初５０〜２００ｋＷの範囲内の電気入力を１
５〜３ＱＳｅＣ与え、次いでその人力を５〜４０ｋＷの
範囲内の値に減少し、これを２〜１５ｓｅのえなければ
ならないということも明確になった。

上記範囲内の値で操作することによって、総計溶融時間
は１７〜４５ｓｅｃの範囲内にあり、これも加熱される
金属、物質の融点より２０〜１００℃の１範囲内の温度
に過熱できることが見出された。

上記数字は一例であって、これらの数値は、コイルの設
計、コイル内のスラグの位置、関連要素を構成する材料
の性質、及び溶融される物質の性状と重量などのパラメ
ーター（こよって左右されることはもちろんである。

本発明の方法は、過熱程ｙを調節するのみならず注入物
の品質をも改良し、その飛び敗りゃ滴下を少くする。

これは、注加直前の低電気入力が乱流状態の発生を少く
させるためであろうと考えられる。

上−；ピ実癩列においては、２段操作について述べたが
、必要に応じて動力入力を１回以上、例えば２回、３回
又はそれ以上にすることもできる。

本明細書においてゝ高融点の金属“とは、その融点が約
１２００’Ｃより低くない金属を示せば′鋼、鋳鉄、ニ
ッケル及びそれらの合金、コバルト及びそれらの合金な
どである。

第２又は最終段階においては、熱入力はゼロに下げても
よいが、全熱入力の少くとも約４〜５％を第２段階にお
いて供１袷し、これによって４却損失を補償すると共に
僅かな乱流状態を保持して溶、＠体を混合させ溶融体内
の湿度を一定に保たせることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を実施する圧カタ′イカスト用
袈看の説明概略図、第２図は第１図の装置の加熱炉の拡
大説明図である。 ）１０・・・・・・金型、１１・・・・・・金型キャビ
ティ、１２・・・・・・固定部材、１３・・・・・・台
、１４・・・・・・スライド板、１５・・・・・・棒部
材、１６・・・・・・トグル機構、２４・・・・・・ル
ツボ、２６・・・・・・誘導コイ／Ｌ／。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 分離可能であって、かつ反復使用することができる
   金型の間に形成された金型キャビティと連通ずるショッ
   トダクトの受入場所上部に配置された誘導電気炉内に電
   気炉底部の注入口を封するように固体装入物を導入する
   工程を含む高融点金属のダイカスト法において、溶融第
   １段階において、前記装入物に比較的高速で比較的大き
   な熱人力を与えてその一部を溶融し、次いで溶鴫第２段
   階において前記装入物が溶融を完了する以前に低減され
   た速度で低減された熱入力を前記装入物に与え、装入物
   が完全に溶融した時、電気炉の内容物をショットダクト
   に放出させてショットダクトにそってこの溶融金属を移
   送させてこれを加圧下に前記金属キャビティ内に導入す
   る工程からなることを特徴とする高融点金属のダイカス
   ト法。