JPS59156566A - ロストワツクス鋳造方法 - Google Patents

ロストワツクス鋳造方法

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JPS59156566A
JPS59156566A JP58029561A JP2956183A JPS59156566A JP S59156566 A JPS59156566 A JP S59156566A JP 58029561 A JP58029561 A JP 58029561A JP 2956183 A JP2956183 A JP 2956183A JP S59156566 A JPS59156566 A JP S59156566A
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信義 佐々木
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/04Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04Use of lost patterns
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/84Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by variation of applied mechanical force, e.g. of pressure

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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】 トワックス鋳造方法に関するものである。
ロストワックス鋳造方法においては、鋳造製品の機械的
性質を向上させるため、湯の凝固時に適切な温度勾配を
与えてこの温度勾配の方向へ結晶成長させ、一方向性凝
固組織を得ることがある。
この場合従来は湯の一部を冷し金で冷却し、この冷し金
付近から結晶成長させるようにしている。
また鋳型に流入する湯に強い乱流を発生させる湯口設計
にし、凝固温度を調節して微細組織の結晶を得ることも
ある。
しかしながら従来の方法では、鋳型内の湯を一部の場所
から凝固させる際、他の場所では鋳型に接する部分まで
湯は溶けた状態にあった。すなわち湯の凝固が進むにつ
れて、製品の表面になる鋳型内面に接する湯も順次凝固
するようにしていた。
このだめ鋳巣が製品の表面に現れたり、面びけが発生し
たり、また製品表面にピンポールが現れだりし易くなり
、製品の歩止まりが悪くなるという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであシ、鋳
造製品の表面に鋳巣,面びけ,ビンポールなどの欠陥が
現れることがなく、また内部組織も機械的性質に優れた
一方向性凝固組織あるいは微細組織にすることができる
ロストワックス鋳造方法を提供することを目的とする。
本発明はこの目的を達成するため、ツリー状のセラミッ
クシェル鋳型を用いるロストワックス鋳造方法において
、前記鋳型の湯口棒部と模型部とを連通ずる湯道に絞り
部を形成し、前記鋳型全体を外側から強制的に急冷する
ことにより、前記模型部内の湯の鋳型内面接触部分全体
を殻状に先づ凝固させ、その後模型部内および絞り部を
順次凝固させるよう゛に構成した。以下図示の実施例に
基づき、本発明の詳細な説明する。
第1図と第2図は本発明の実施に使用する冷却装置の一
実施例を示す平面図とその■−■線断面図、第3図は同
じく一部を断面した側面図である。
これらの図で符号10ば基盤に固定されたフレームであ
シ、このフレーム10は直立する4本の足12と、これ
らの足12の頂点を互いに連結する4本の梁14とで構
成される。16はカバーであって断面逆凸状のトンネル
型に作られ、その下部は基盤に固定された一対のレール
18.18に向って開6している。このカバー16は前
記フレーム10の梁14に4本の連結ブラケッ)20に
より吊られている。カバー16の正面および背面の開口
に^状の板22が固定されている。この板22は、後記
する−ように水を噴射した際、水や蒸気が外部へ飛散す
るのを防ぐ。なお第2図は一方のこの板22を取り除い
てカバ−16内部を示している。このカバー16の上部
には煙突状の排気筒24が突出している。
26は水タンクであり、フレーム10の上部に取付けら
れている。この水タンク26にはパイプ28により外部
から水が注入され、このタンク26内の水位はフロート
弁30によ、りて常に略一定に保たれている。第1,2
図で32はこのタンク26内の水位が規定以上になった
時に排水するだめのオーバーフロー防止用の排水パイプ
、第1図で34はタンク26の底に連通ずる排水ノやイ
ゾである。
36はカバー16内の上方を横断するよう逆・U字状に
折曲された主管であり、この主管36の両端にはカバー
16のトンネルの長手方向に長い副管38,38が連結
され、さらにこれら副管38゜38には縦方向の枝管4
0が多数連結されている。
これら主管36.副管38および枝管40は冷却媒体で
ある水を通す水路となっている。また主管36、枝管4
0には多数のノズル42が取付けられ、こレラノズル4
2は後記台車56に載せられてカバー16内へ運ばれた
、注湯した鋳型6oを指向している。
44は導水管であって前記水タンク26から主管36へ
水を導く。この導水管44には水−タンク26側から順
次電動式加圧ポンプ46.バルブ48、圧力計50が取
付けられている。第1,3図ニ示ススイッチ52を押す
ことにより加圧ポンプ46の電源が一定時間だけ入り、
一定量の水が加圧されて主管36.副管38.枝管4o
へ導かれる。なおバルブ48の下流側はパルプ53を介
して迂回路54にょシ水タンク26に連通している。こ
のパしレプ52の開度を変えることにより、ボン7a4
6が吐出する加圧水の圧力を調整することができる。
56は前記レール18上を移動する台車である〇この台
車56の上部には全網製の仕切壁58が形成され、ここ
にツリー状の鋳型60が複数個載置されている。この台
車56は、カバー16の両開口に取付けられだ板22の
下方を通過できる高さと幅に作られている。
第4図はツリー状セラミックシェル鋳型の断面図、第5
図はその一部拡大図である。これらの図で62は湯口、
64は湯口棒部、66は製品部。
また68は湯口棒部64と製品部66とを連通ずる湯道
であり、この湯道68には絞り部70が形成されている
。ツリー状の鋳型6oは、ろう製の湯口棒にろう模型を
ろう付けし、このろう模型のツリーをスラリ槽、スタッ
コ槽に繰り返えし浸漬してセラミック層を形成し、その
後説ろう、焼成の行程を経て作られる。従って特に湯道
68の回シにはスラリ、スタッコ粒が厚く付着し、この
絞り部70付近の熱容量が大きくなる。
次に本実施例の動作を説明する。前記のようにして作ら
れた鋳型60は湯口を上にして台車56に載置され、注
湯行程において溶融した金属の湯が注入される。湯が溶
けている状態のままこの台車56はレール18上を移動
し、図面に示すカバー16内へ入る。この後スイッチ5
2を押せばボンf46が所定の時間だけ作動し、バルブ
53により調圧された加圧水がノズル42へ送られ、水
が霧状になって鋳型60に噴き付けられる。従って鋳型
60は外側から強制的に急冷される。水は鋳型60から
気化熱を奪って蒸発し、その蒸気は排気筒24から外部
へ排出される。
鋳型60は強制的に外部から急冷されるため、第5図に
aで示すように先づ湯の鋳型内面接触部分全体が殻状、
あるいは表皮状に凝固する。湯道68、絞り部70付近
は熱容量が大きく、しかも大量の湯を含む湯口棒部64
に接しているので温度低下は遅い。特に絞り部70は過
熱するので一層冷えにくくなる。このだめ凝固はa、b
、c。
dに示すように順次内側へ進み、一方向性凝固組織とな
る。また模型部66の中心部にある凝固前の湯は、湯道
68.湯口棒部64.湯口62の湯に連通しているので
、模型部66の湯は常に湯口62、湯口棒部64内の湯
により加圧され、押湯効果を最後まで発生させ不ことが
できる。このだめ鋳巣などの欠陥が発生しにくい。また
製品表面層の大部分は急冷によってほぼ同時に形成され
るから、万一製品内部に鋳巣ができても、鋳巣は製品表
面に現れることが無く、ピンホールなどの欠陥も表面に
現れなくなる。
次に本発明の詳細な説明しておく。乗用車の変速機に用
いるシフトフォークを7個×3列に並べた高さ約40c
tnのツリーからセラミックシェル鋳型を作り、鉄を注
湯[7た。そしてその俊速やかに約6 km/cm2に
加圧した水を前記第1〜3図に示した装置により、ノズ
ルから40〜80秒間噴霧して急冷した。その結果鋳巣
2面びけ、ビンボールなどの欠陥が表面に現れない製品
ができた。
なおこの実験例では鉄を注湯しだが、鉄はアルミ合金に
比べて表面張力が小さいから、従来の方法では押湯効果
を長引がせるだめ湯道68.絞シ部70を大径にする必
要があった。このだめ注湯時の乱流が弱まり結晶の微細
化が妨げられていた。
しかし本発明によれば押湯効果が大きいので湯道68、
絞り部70を小径化でき、注湯時の乱流を強化すること
によって結晶の微細化を促進でき、製品の機械的性質を
一層向上させることが可能である。
以上の実施例では、加圧水を用いて急冷したが、本発明
では水以外に、冷却空気、液体窒素等の冷媒も使用でき
る。またこれら冷媒は実施例のように噴霧すれば、鋳型
全体を均一に急冷でき好ましいが、本発明は冷媒中に鋳
型を浸漬するなど、他の急冷方法を採用してもよい。
本発明は以上のように、湯道に絞り部を設け、鋳型全体
を強制的に急冷して、模型部内の湯を鋳型内面に接触す
る部分から殻状に凝固させるので、製品表面に鋳巣など
の欠陥が現れず製品の歩止まりが向上する。また湯道の
凝固は遅くなるので押湯効果を凝固中に十分に生かすこ
とができ、鋳巣などが内部に発生しにくくなる。さらに
一方向性凝固、結晶の微細化が可能なので製品の機械的
性質も向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によ゛る冷却装置の一実施例の平面図、
第2図はその■−■線断面図、第3図は同じく一部を断
面した側面甲、第4図は鋳型の断面図、また第5図はそ
の一部拡大図である。 26・・・水タンク、46・・・加圧ポンプ、60・・
・シェル鋳型、66・・・模型部、68・・・湯道、7
0・・・絞り部0 特許出願人 株式会社 エム・シー・エル代理人弁理士
  山   1)  文   雄(ほか1名) 図面の浄書(内容に変更ない 第1図 第Z図 第4図 第5図 手続補正書(自船 昭和58年12月13日 特許庁長官  若杉和夫 殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第29561号 2 発明の名称 ロストワックス鋳造方法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 名称株式会社エム番シー・エル 代表者 佐々木信義 4、代理人 住 所 〒105東京都港区西新橋1丁目6番21号大
和銀行虎)門ビル (電話591−7558)出願審査
請求と同時 6、補正により増加する発明の数    O「バルブ5
2」とあるのを「バルブ53」と補正する。 Iし・AJ:) ゛「続ネ甫正書(自発) 1 事件゛の表示 昭和58年特許願第029561号 3 補正をする者 ・ド件との関係   特 許 出願 人住所  神奈川
県横浜市港北区駈羽1丁534番地名称      株
式会社エム・ンー・工1し代表者   佐 々 木 信
 義 4 代理人 〒105

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) ツリー状のセラミックシェル鋳型を用いるロス
    トワックス鋳造方法において、前記鋳型の湯口棒部と模
    型部とを連通する湯道に絞シ部を形成し、前記鋳型全体
    を外側から強制的に急冷することにより、前記模型部内
    の湯の鋳型内面接触部分全体を殻状に先づ凝固させ、そ
    の後模型部内および絞シ部を順次凝固させることを特徴
    とするロストワックス鋳造方法。
  2. (2)加圧水を噴霧することによって鋳型を急冷する特
    許請求の範囲第1項記載のロストワックス鋳造方法。
JP58029561A 1983-02-25 1983-02-25 ロストワツクス鋳造方法 Granted JPS59156566A (ja)

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JP58029561A JPS59156566A (ja) 1983-02-25 1983-02-25 ロストワツクス鋳造方法

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JP58029561A JPS59156566A (ja) 1983-02-25 1983-02-25 ロストワツクス鋳造方法

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4981167A (en) * 1989-11-30 1991-01-01 Steve Anderson Method of forming products by low turbulence, uniform cross section investment casting
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JPH0364220B2 (ja) 1991-10-04

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