JPS62187557A - 吸引鋳造装置およびその鋳造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、チャンバ内に収容された鋳型のキャビティ内
へ、真空ポンプ等を用いて溶解炉内の溶湯を吸引して鋳
物を成形する吸引鋳造装置およびその鋳造方法に関する
０ （従来の技術） 従来、砂型等の鋳型を用いて鋳造品を製造する装置とし
て、第３図に示す吸引鋳造法が知られている。

この吸引鋳造装置は、真空ポンプ１に接続されるチャン
バ２内に、通気路３を有する砂型４を収容するとともに
、注湯管５をチャンノ（下面２ａの支持孔６に嵌挿させ
、砂型４のキャビティ７とチャンバ外部とを連絡するよ
うになっている。

そして、溶解炉８内に鉄系材料を溶融した溶湯９を満た
し、注湯管５が溶湯９内に沈み込むように、この溶解炉
８をチャンバ２の下方に昇降自在に配設している。

それ故、真空ポンプ１の作動によシ、チャンバ２の内部
空気を排出し、キャビティ７内の圧力を大気圧未満に減
圧し、続いて溶解炉８を上昇させて注湯管１２を溶湯９
中に浸漬することによシ溶湯９が圧力差によって注湯管
１２を通って吸い上げられ、砂型４のキャビティ７に鋳
込まれ、これにより吸引鋳造製品を成形し得るようにな
る。

なお、１０はチャンバ２のリークを防止するためのシー
ル部材である。また、注湯管５の材質として従来セラミ
ック等の利用も検討されてきたが、コストの面から鉄パ
イプの使い捨てが最も一般的である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記吸引鋳造法では、注湯管が１シヨツ
ト毎に溶湯内に浸漬されるため、たとえ、高融点の鉄系
材料で注湯管を製作しても溶損や溶着が起り、現状では
使い捨てとなっているが、注湯管自体にシール用の７ラ
ンジが不可欠であるため、単価が１本当り１００〜５０
０円と高くなるという問題点があった。

本発明はこのような問題点を解消するため。

鋳型と一体に注湯管を設けて注湯管のコストを低減する
とともに、注湯管の取付は作業等をなくして吸引鋳造の
作業性を向上させた吸引鋳造装置およびその吸引鋳造方
法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の吸引鋳造装置は鋳
型の下型に溶湯をキャビティ内へ導く注湯管を一体に形
成し、排気用の吸引口を備えたチャンバ内に、該チャン
バに形成された開口部から前記注湯管を露出させて鋳型
を収容するとともに、少くとも下型の露出面および下型
とチャンバとの間隙を硬化性のスラリーで封止したこと
を特徴としている。

捷た、その鋳造方法は鋳型の下型に一体形成された注湯
管を露出させてチャンバ内に鋳型を収容する工程と、該
チャンバから篇出する下型の露出面と、下型とチャンバ
との間隙部分を硬化性のスラリーで被覆し、乾燥させた
被膜層を形成する工程と、該被膜層でコーティングされ
た注湯管を溶湯を満した溶解炉に沈める工程と、前記チ
ャンバの吸引口を介して鋳型のキャビティ内を排気し、
前記注湯管からキャビティに溶湯を吸引させて鋳造させ
る工程と、からなることを特徴としている。

（作用） このような構成としたことから、下型に別体の注湯管を
組付ける作業が省け、しかも注湯管は耐熱性のあるスラ
リーによる被膜層で覆れるため、溶解炉の溶湯内に沈め
られても十分その機械的および熱的強度が保持されるこ
とになる。

また、各鋳型に注湯管を取付けないから、鋳型と注湯管
の結合部のシールが不要となシ、さらにチャンバから露
出する下型の露出面および下型とチャンバとの間隙のシ
ールがスラリーの被膜層によって容易にできることとな
る。

よって、吸引鋳造作業が簡易化され、低コストで自動化
可能な鋳造方法となる。

（実施例） 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図において、その鋳造過程を示す本実
施例の鋳造装置は、上部に吸引口１１を有する鉄製のチ
ャンバ１２内に鋳型１３が収容されている。

鋳型１３は、炭酸ガス型、シェル型、砂型などいずれで
あっても良いが、ここでは炭酸ガス型を用いている０そ
して、鋳型１３の構成は。

上下に分割される上型１４と下型１５の合わせ部中央に
、所定形状のキャビティ１６を形成し。

キャビティ１６から下型１５の底面に向って通路１７を
設け、この通路１７に連通し、下型底面から下方に延び
た注湯管１８が下型１５に一体形成されている。

この注湯管１８は第２図に示す低周波溶解炉１９内に満
された溶湯２０をキャビティ１６内に導くもので、チャ
ンバ１２の下部に設けた開口部１２ａから外部に露出す
るようになっている。

チャンバ１２内の鋳型１５は、その側部と上部にチャン
バ１２によって囲まれた空間部２１を有し、チャンバ１
２の下部に載置されたまま。

チャンバ下部全体をスラリータンク２２内に浸漬させて
、第２図に示す被膜層２３を形成させている。

スラリータンク２２内のスラリー２４は、エチルシリケ
ートを結合材として、２００メツシーのジルコンをフィ
ラーとした濃厚懸濁液である０この浸漬したスラリー２
４が硬化して形成された被膜層２３によシ、チャンバ下
部全体が覆われ、チャンバの開口部１２ａ内の注湯管１
８や下型１５のチャンバ１２から露出する下型の露出面
を被覆し、かつ下型１５とチャンバ開口部との間隙部分
２５をシールして密封状態にしているＯ また、溶解炉１９に溶湯２０、たとえばＪＩＳ−８Ｃ８
Ｉ　（鋳鋼）が満されておシ、この溶湯２０内にチャン
バ１２から露出した注湯管１８が沈められ、チャンバ１
２の吸引口１１にチャンバ１２内のエアーを抜くポンプ
（図示路ンに連絡するホース２６が接続されている。

このような構成による吸引鋳造装置によれば。

吸引時の鋳型および、鋳型とチャンバの間隙部分２５か
らの圧洩れを防止できる。

次に本発明の実施例における鋳造方法を説明する。

まず、下型１５に一体形成された注湯管を外部に露出さ
せて鋳型１５をチャンバ１２内に収容する。次に、この
チャンバ１２に鋳型１３を載置したまま、チャンバの下
部全体をスラリータンク２２に浸漬する。このとき、下
型１５とチャンバ１２の間隙部分２５の位置よりも上方
まで浸漬する。

これにより、注湯管１８およびチャンバ１２から露出し
た下型部分とチャンバ開口部１２ａがスラリーによって
被覆される。

その後、チャンバ１２をスラリータンク２２から取り上
げ、チャンバ１２に付着したスラリー２４を４時間程度
の自然乾燥又は強制的にバーナで約１分間熱を加えてス
ラリーの被膜層２６を硬化させる。

こうして、チャンバ下部全体にスラリーの被膜層２３を
コーティングすると、注湯管１８はその外周および内周
部分に被膜層２３が形成される。

次に、このチャンバ１２を溶解炉１９の上部へ移動させ
、溶湯２０の中へ注湯管１８の先端部分を沈ませ、チャ
ンバの吸引口１１よシチャンバ１２内のエアーをポンプ
の駆動によシ排気する。

チャンバ１２内のエアーを排気すると、キャピテイ１６
内圧が低下し、大気圧以下に減圧させることができる。

したがって、溶湯２０は注湯管１８を介してキャビティ
１６内に吸引される。その後、キャピテイ１６内の溶湯
が凝固し、ポンプによる排気を停止してチャンバ１２を
上昇させる。溶解炉１９から取出されたチャンバ１２内
の鋳型１３をばらして製品を取出し鋳造作業を完了する
０以上のような方法で得られた鋳造品は極めて良好な製
品であったが、スラリーの粒度を調整することによシ、
被膜層の厚さを変えた鋳造実験を行なった結果、表−１
の測定データが得られた。これによれば、被膜層の厚さ
が（Ｌ５〜２■のものが最適であると判明した０ 表　　−１ 浸漬時間（５秒） また、スラリーの種類を種々検討した結果。

結合材としては速硬化性のあるエチルシリケート４０．
フィラーとしては耐熱性に優れているジルコンが最良で
あった。

なお５本実施例では、チャンバをスラリータンクに浸漬
するととＫよシチャンバ開口部とチャンバから露出した
下型部分全体を耐熱性の被膜層でコーティングし圧洩れ
が生じないようにしているが、スラリーは塗装ガン等の
手段にょシ上記部分に塗布する方法を用いてもよい。ま
た、チャンバや注湯管を一体形成した鋳型は、本発明の
鋳造方法を実施できるものであればどのような形状であ
ってもよい。

（発明の効果） 以上説明したことから明らかなように、本発明はキャビ
ティに溶湯を導く注湯管を鋳型の下型に一体形成したこ
とにょシ、注湯管の取付けおよび鋳型へ結合する部材や
シール部材を不要とするので、鋳造作業を容易にし、製
造コストを低減できる。

また、注湯管を含むチャンバから露出する下型の露出面
と、下型とチャンバの間隙部分をスラリーによる被膜層
で被覆するので、吸引時の鋳型および鋳型とチャンバと
の接触部分からの圧洩れを防止できるとともに、注湯管
の機械的および熱的強度を高めることができる〇しかも
、このスラリーによる被膜層の形成が簡単でシール効果
も確実なことから装置の製作が簡素化され、自動化が容
易となるので、低コストで実施でき、かつ吸引鋳造の作
業性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の吸引鋳造装置の鋳造過程
を示す概略断面構成図、 第３図は従来例の吸引鋳造装置の鋳造方法を説明する概
略断面構成図である。 １１・・−吸引口　　　　　　１２・・・チャンバーｊ
２ａ・・・チャンバ開口部　　１３・・・鋳型１５・・
・下型　　　　　　　１６・・・キャビティ１８・・・
注湯管　　　　　　１？・・・溶解炉２０・・・溶湯　
　　　　　　２３・・・被膜層２４・・・スラリー 第１図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋳型の下型に、溶湯をキャビティ内へ導く注湯管
   を一体に形成し、排気用の吸引口を備えたチャンバ内に
   、該チャンバに形成された開口部から前記注湯管を露出
   させて鋳型を収容するとともに、少くとも下型の露出面
   および下型とチャンバとの間隙を硬化性のスラリーで封
   止したことを特徴とする吸引鋳造装置。
2. （２）鋳型の下型に一体形成された注湯管を露出させて
   チャンバ内に鋳型を収容する工程と、該チャンバから露
   出する下型の露出面と、 下型とチャンバとの間隙部分を硬化性のスラリーで被覆
   し、乾燥させた被膜層を形成する工程と、 該被膜層でコーティングされた注湯管を溶湯を満した溶
   解炉に沈める工程と、 前記チャンバの吸引口を介して鋳型のキャビティ内を排
   気し、前記注湯管からキャビティに溶湯を吸引させて鋳
   造する工程と、からなる吸引鋳造方法。