JPS6211942B2 - - Google Patents

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JPS6211942B2
JPS6211942B2 JP54043076A JP4307679A JPS6211942B2 JP S6211942 B2 JPS6211942 B2 JP S6211942B2 JP 54043076 A JP54043076 A JP 54043076A JP 4307679 A JP4307679 A JP 4307679A JP S6211942 B2 JPS6211942 B2 JP S6211942B2
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JP
Japan
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molten metal
mold
inert gas
hot water
tank
Prior art date
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Expired
Application number
JP54043076A
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English (en)
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JPS55136555A (en
Inventor
Sanetsugu Oonishi
Tadao Wada
Hidetaka Kono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS55136555A publication Critical patent/JPS55136555A/ja
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Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、酸化性の強い金属の鋳造に好敵な
低圧鋳造法に関する。 低圧鋳造法は、密閉した溶湯鍋内の溶湯面に比
較的小さい正圧力(0.5〜0.7Kg/cm)を圧縮空気
により加え、溶湯中に挿入した溶湯鍋外への唯一
の開放口である給湯管を通して、重力と反対方向
に溶湯を押し上げ、給湯管上端に設置した鋳型空
胴部に注湯する鋳造法である。 上記低圧鋳造法において、従来、溶湯中に吸蔵
されているガス(Hz)の脱ガス処理をせず、い
きなり加圧する方法が採られていたためガス鋳物
に巻込まれ、鋳物に巣を発生させる原因になつて
いた。 また、給湯管などに空気が充満していると、溶
湯が給湯管内を上昇する過程で空気中の酸素と反
応し、酸化物を生成する。この酸化物が鋳物中に
残り、同様の鋳物品質を低下させる原因になつて
いた。この発明は上記に鑑みてなしたもので、鋳
物にガスおよび酸化物が巻込まれることを防止
し、Al、Mg、Znおよびそれらの合金など酸化性
の強い金属などにおいても、良質の鋳物を得るこ
とが可能な低圧鋳造法を提供することを目的とす
る。 この発明は、溶湯鍋内を加圧し給湯管を介して
鋳型空胴部に溶湯を充填する鋳造法において、鋳
型密閉タンクを設け、該タンク内に鋳型を設置し
て鋳型を密閉する工程の前後に溶湯鍋内および給
湯管内を真空にした後に不活性ガスを供給する工
程からなるものであり、溶湯に吸蔵されているガ
スを除去するとともに溶湯鍋内および給湯管内の
溶湯表面、さらに鋳型空胴部をも不活性ガスで被
覆し、鋳型内を復圧して溶湯を充填するもので、
つぎの(a)〜(i)の工程からなつている。 (a) ダイプレート上に鋳型密閉タンクを設置する
工程 (b) 溶湯鍋内と鋳型密閉タンク内とを真空にし、
溶湯に吸蔵されているガスを除去する工程 (c) 溶湯鍋内および鋳型密閉タンク内に不活性ガ
スを供給して該溶湯鍋内、該鋳型密閉タンク内
及び給湯管内を不活性ガスで満たす工程 (d) 鋳型密閉タンク内に鋳型を設置して鋳型を密
閉する工程 (e) 溶湯鍋内および鋳型密閉タンク内を真空にす
る工程 (f) 溶湯鍋内および鋳型密閉タンク内に不活性ガ
スを供給して該溶湯鍋内、該鋳型密閉タンク内
及び給湯管内を不活性ガスで満たす工程 (g) 溶湯鍋内を加圧して鋳型空胴部内に溶湯を充
填する工程 (h) 溶湯鍋内の加圧を解除する工程 (i) 鋳型を取り出す工程 なお、上述の(a)〜(i)は最初の一サイクルに必要
な工程で、二サイクル目からは(d)〜(i)の工程を繰
り返すのみでよい。 以下図によつてこの発明の実施例について説明
する。 第1図は、この発明を実施するための鋳造装置
の説明図で、図において1は溶湯鍋で、鍋1内に
は溶湯2が満たされ、熱源3によつて常に適温に
保持されている。4は鋳型で、鋳造装置5のダイ
プレート6上に設置されている。7は給湯管で、
溶湯2を鋳型4の空胴部8に案内するためのもの
である。9は鋳型密閉タンクで、ダイプレート6
とともに鋳型4を密閉する構造となつている。1
0はシリンダで、密閉タンク9を昇降するための
ものである。11は真空もしくは不活性ガスを供
給するための配管で、一方の側の分枝管11a,
11bは溶湯鍋1もしくは鋳型密閉タンク9に開
放され、他方の側の分枝管11c,11dは真
空・圧縮ポンプ12および不活性ガス収納ボンベ
13に接続されている。14は溶湯鍋1内の圧力
を排除するための配管で一方の側は溶湯鍋1に開
放され、他方の側は大気に開放されている。1
5,16,17,18は開閉バルブで配管11も
しくは14を開放するためのものである。 このような構造をした低圧鋳造装置により、鋳
造はつぎの工程にしたがつて実施される。 工程1;バルブ15,16を開けてバルブ17,
18を閉め、ポンプ12によつて溶湯鍋1およ
び鋳型密閉タンク9内を真空にする。この工程
で溶湯中に吸蔵されているガス(Hz)が除去
される。 工程2;バルブ16を閉めてバルブ18を開け、
溶湯鍋1および鋳型密閉タンク9及び給湯管7
内に不活性ガスを供給して復圧をはかる。 工程3;鋳型密閉タンク9をシリンダ10で上昇
させ、予熱した鋳型4をダイプレート6上に設
置する。密閉タンク9を上昇させても溶湯面は
不活性ガスで被覆されている。 工程4;鋳型密閉タンク9を下降させ、工程1と
同様の操作によつて溶湯鍋1および鋳型密閉タ
ンク9内を真空にする。この工程によつて鋳型
4内の大気が除去される。なお、溶湯鍋1も真
空にする理由は、鋳型密閉タンク9と均等に減
圧しないと溶湯が給湯管7を上昇するからであ
る。 工程5;工程2と同様にし、溶湯鍋1および鋳型
密閉タンク9及び給湯管7内に不活性ガスを供
給する。 工程6;バルブ16を閉め、バルブ18を開けて
溶湯鍋1内を加圧し、溶湯2を空胴部8に充填
する。 工程7;バルブ18を閉め、バルブ17を開けて
溶湯鍋1内の加圧を解除する。 工程8;鋳型密閉タンク9を上昇させ、鋳型4を
取り出す。 以上一サイクルの工程で表にまとめて示す。
【表】 不活性ガスとして空気より比重の大きいガスを
選択することが好ましく、Arガスなどが使用で
きる。ただし鋳型4の設置に長時間を要しないよ
うな場合にはNz、Heなどの空気より比重の小さ
い不活性ガスを使用しても差支えない。空気より
比重が小さくても、給湯管7が細いため、不活性
ガスが空気と容易に置換されることはない。溶湯
鍋1内は常に密閉されているので、比重の大小を
考慮する必要のないことはもちろんである。また
溶湯鍋1と鋳型密閉タンク9とを均等に減圧する
ために、両者を結合するための管路は可能なかぎ
り短縮することが好ましい。 つぎにこの発明と従来法との鋳造特性を比較
し、この発明が顕著な効果を有するものであるこ
とを述べる。 まず鋳物に生成される酸化物の量について比較
する。 第2図は酸化物の生成量を知るために造つた試
験片を示すもので、下方より注湯した場合に、球
面19にどの程度の酸化物が生成されるかを知る
ためのものである。生成量は(球面に生成された
線上の酸化物の長さの総和/球面の面積)×10-3
の値でもつて示す。この結果、従来法によるもの
は17(1/mm)であつたが、この発明によるものは全 く認められず、その効果は顕著であつた。また湯
まわり、すなわち流動性についても試験した。第
3図は流動性を試験するため、一般に実施されて
いる試験法の試験片の形状を示すもので、下方よ
り注湯した場合の渦巻き部20の長さをもつて流
動性を判断した。この結果、従来法によるものは
273mmであつたが、この発明によるものは470mmで
あり、顕著な差が認められた。 流動性が向上した原因としては、溶湯が狭隘な
渦巻き路に沿つて進行しても、溶湯の先端に酸化
物が生成されないためと、不活性ガスが溶湯と鋳
型壁との間に介在し溶湯温度の降下が少ないこと
とによるものと判断される。 流動性を試験するために、さらに別の試験をし
た。第4図a,bはこの試験片のために造つた鋳
型の形状で、図aは平面図、図bは図aのA−
A′線に沿う縦断面図で、インペラの形状に似せ
たものである。図中21は心板、22は羽根、2
3は外板に相当する部分である。羽根22は厚さ
は10、6、3、1、1.5、0.5mmのように種々変化
させてある。心板21の下方より注湯して試験し
た結果、従来法によるものは、厚さ1.5mm以下の
部分においては湯まわりが不十分であつたが、こ
の発明によるものは全て湯まわりが良好であつ
て、良質の鋳物を得られることが判明した。 以上説明したように、この発明によればつぎの
効果が得られる。 (1) 溶湯鍋内のみならず給湯管内の溶湯表面をも
不活性ガスで被覆するようにしたので、Al、
Mg、Znおよびそれらの合金などの酸化物の強
い金属に適用しても酸化物が生成することはな
く、このため良質の鋳物が得られる。 (2) 酸化物が生成されず、また不活性ガスの存在
によつて流動性が向上し、このために形状複雑
な鋳物の鋳造に適用できる。 (3) 鋳型内を大気圧程度に復圧しているので、鋳
型内に溶湯を充填する際に溶湯は層流をなして
流れるので形状複雑な鋳物の鋳造に適用でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を実施するための低圧鋳造装
置の説明図、第2図および第3図はこの発明の鋳
造特性を試験するための試験片の説明図、同様
に、第4図a,bはこの発明の鋳造特性を試験す
るための鋳型の説明図で、図aは平面図、図bは
図aのA−A′線に沿う縦断面図である。 1……溶湯鍋、4……鋳型、5……鋳造装置、
6……ダイプレート、7……給湯管、9……鋳型
密閉タンク、10……シリンダ、11,14……
配管、12……ポンプ、13……不活性ガス収納
ボンベ、15,16,17,18……開閉バル
ブ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 溶湯鍋内を加圧し給湯管を介して鋳型空胴部
    に溶湯を充填する低圧鋳造法において、つぎの(a)
    〜(i)の工程からなることを特徴とする低圧鋳造
    法。 (a) ダイプレート上に鋳型密閉タンクを設置する
    工程 (b) 溶湯鍋内と鋳型密閉タンク内とを真空にし、
    溶湯に吸蔵されているガスを除去する工程 (c) 溶湯鍋内および鋳型密閉タンク内に不活性ガ
    スを供給して該溶湯鍋内、該鋳型密閉タンク内
    及び給湯管内を不活性ガスで満たす工程 (d) 鋳型密閉タンク内に鋳型を設置して鋳型を密
    閉する工程 (e) 溶湯鍋内および鋳型密閉タンク内を真空にす
    る工程 (f) 溶湯鍋内および鋳型密閉タンク内に不活性ガ
    スを供給して該溶湯鍋内、該鋳型密閉タンク内
    及び給湯管内を不活性ガスで満たす工程 (g) 溶湯鍋内を加圧して鋳型空胴部内に溶湯を充
    填する工程 (h) 溶湯鍋内の加圧を解除する工程 (i) 鋳型を取り出す工程 2 不活性ガスとして空気より比重の大きいガス
    を選択することを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の低圧鋳造法。 3 不活性ガスがArガスであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項記載の低圧鋳造法。
JP4307679A 1979-04-11 1979-04-11 Low-pressure casting method Granted JPS55136555A (en)

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