JPS63220969A - 低圧鋳造方法 - 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、アルミニウム合金等の金属の低圧鋳造方法に
関し、とくに、受圧溶湯面レベル及び炉体の形状に影響
されることなく、比較的安価な装置費用で高品質の製品
が得られる方法に間するものである。

［従来の技術］ 一般に、低圧鋳造においては、炉体上部に設けられた鋳
型と炉体内の溶湯とをストークと称する管体で連結し、
炉体内の溶融金属の湯面を低圧エアで加圧して鋳型内の
溶湯を注入して鋳造が行われている。従って、鋳造を行
う毎に炉体内の溶湯が汲出され湯面が降下していくので
、鋳型に対して常に同じ圧力で湯を供給するためには、
炉体内の圧力を鋳込毎に増圧して補正する必要がある。

この問題に対処する装置として、例えば、炉体全体に昇
降装置を設け、鋳型が取り付けられている隔壁部から２
点式の検知棒を湯面に向けて垂下し、炉全体を上下させ
て湯面を一定の高さに維持する実開昭６１−１７２７１
号や実開昭６１−３６３５９号に示される装置が提案さ
れている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記の従来技術においては、湯面検知棒に溶融呻属のつ
ららが付着すると湯面位置を正確に検出軸きなくなった
り、炉体の形状に起因して湯面の位置により断面積が変
化する炉体が用いられる場合、受圧面積が変化して、湯
面を一定の高さにしても狙い通りの鋳造圧力が得られな
い。又、炉体を上下させるために、装置全体が複雑かつ
大型になり装置費用も高価になる問題があった。

一方、最近の低圧鋳造においては、高品質の鋳造製品を
得るためには、第３図（ａ）に示すごとく、鋳型の湯道
から溶湯を注入・加圧する圧力ｐは時間ｔの経過と共に
鋳造製品固有の加圧圧力パターンが必要とされている。

いわゆる圧力多点制御であり、その許容値の範囲は１０
００分の５以下である。実際の鋳造においては、炉体内
の溶湯面から鋳型の湯道まで溶湯を押し上げる加圧圧力
が必要である。第３図（ｂ）は炉体内に供給される加圧
圧力曲線を実線で示した。ａは溶湯が鋳型の湯道に到達
した時点での圧力でありこの圧力を起点として第３図（
ａ）の加圧圧力パターンがａの圧力に上乗せられている
。第１回目の実線で示したサイクルが終了し、２回目、
３回目のサイクルにおける加圧圧力曲線を点線で示す。

溶湯が鋳造により汲出され湯面が降下するに伴い、ａの
圧力は増圧し、ａの増圧分だけ加圧圧力パターンも高く
なる。

かかる炉体内へ供給する加圧圧力制御を、空圧制御回路
で行う試みもなされているが、制御要素が複雑になる程
には高い精度は得られていない。

本発明の目的は、上述の問題をすべて解消できる低圧鋳
造方法を提供することである。

〔問題点を解決するための手段］ この目的のなめに本発明になる方法は、炉体と鋳型の湯
道とに設けた電極により、溶湯が鋳型の湯道に達した時
に導通して検出する電気信号によって、この時点の基準
圧力を測定し、次いで、鋳造製品に必要とされる第３図
（ａ）に示した予め設定された加圧圧力パターンに相当
する圧力を基準加圧圧力に順次追加して加圧することで
ある。

［作用］ 炉体と鋳型の湯道とに電極を設けて両者間に電圧をかけ
ておくと、溶湯面にエア圧力が加圧されていない状態で
は通電しない。この状態から保持炉体内にエアを供給し
圧力を徐々に上げると溶湯面にエア圧力が作用し、溶湯
がストークを通って押し上げられる。溶湯が鋳型の湯道
まで押し上げられると、湯道に設けられた電極に接触す
るので溶湯を介して電極間は導通する。この電気信号を
検出することにより溶湯が鋳型の湯道までの所定位置に
達しなことを正確に検出でき、この時点の圧力を測定す
る。次いで、この圧力を基準圧力として、鋳型への鋳込
に最適とされる加圧圧力パターンに相当する圧力を基準
圧力に上乗せして順次供給することによって、湯面の変
動や、炉体の形状による湯面の断面績の変化に一切影響
されないで、常に設定通りの鋳型に対する鋳造圧力が得
られる。

［実施例］ 次に、図面に従って本発明の実施例について説明する。

第１図は構成全体を示すものであり、第２図は第１図に
おいて、１は炉体であり内部に溶融金属、つまり溶湯２
が注入されている。炉体は図示していない加熱装置によ
って加熱され、鋳造に適した温度に保持される。３は炉
体の隔壁であり、上部に鋳型４の固定型４ａが固設され
ており、固定型４ａの上に可動型４ｂが配設されている
。５は隔壁３に固設され溶湯２内に挿入されたストーク
であり、鋳型４の湯道４Ｃと連通している。６は炉体に
設けられた電極である。炉体が非導電性材料で構成され
ている場合は、電極は直接溶湯内に浸漬される。７は固
定型４ｂの湯道４ｃに設けられた電極であり、第２図の
詳細図に示すように、湯道４Ｃの開口端に形成された湯
道４Ｃより大径の孔部に嵌着されている。電極７は湯道
４Ｃと同径の貫通孔を有する非導電性セラミック製の円
筒部７ａと同筒部７ａ内に挟着された導電性セラミック
製のリング７ｂより構成されリード線がリング７ｂに接
着されている。

炉体１はバッキング８を介してエアポート９が形成され
ている隔壁３に密閉状態で収り付けられる。１０は炉体
内の溶湯の湯面である。１１はエアポートつと、空圧源
Ｐに接続された公知の電子式圧力制御弁を主体に構成さ
れた空圧制御ユニットＡとを連結するエア配管である。

Ｂは主としてコンピュータからなる電気制御ユニットで
あり、Ｃは加圧圧力パターン等の設定値をコンピュータ
に入力する入力装置である。

電気制御ユニットＢより空圧制御ユニットへの制御信号
により炉体１内へエアが供給され加圧されると溶湯がス
トーク５内に押し上げられる。第１図に示された如く溶
湯が湯道４ｃに到達し電極７に接触すると、炉体１に設
けた電極６との間が溶湯を介して導通し、この電気信号
が電気制御ユニットＢへ送られ、空気制御ユニットＡよ
りの加圧圧力信号により検出時点の圧力が測定される。

この圧力が第３図（ｂ）のａ°点の圧力であり、基準圧
力とする。次のステップでは、鋳造製品に必要とされる
予め設定された加圧圧力パターン（第３図（ａ）に示さ
れたパターン）に相当する圧力をコンピュータに記憶さ
せておき、基準圧力値に加算して、順次空圧制御ユニッ
トＡに空圧制御信号を送り、空圧制御ユニットＡから第
３図（ｂ）に示されるａ点からｄ点に至る加圧圧力で炉
体１内にエアを供給する。ａ’　−ａ間は電極から湯口
まで、又、ａ−ｂ間は鋳型に溶湯を充填するまでの圧力
であり、ｂ−ｄ間は凝固による収縮分を見込んで溶湯を
補充加圧する。ｄ点に於いて、鋳造が終了すると急速に
減圧して製品を取り出し次の鋳造サイクルに備える。本
発明による方法では、上記のごとく、検出信号により基
準加圧圧力を測定すること、及び基準加圧圧力を鋳造製
品に必要とされる加圧圧力パターンに上乗せして順次加
圧することは、公知の電子式圧力制御弁とコンピュータ
の共働により測定、演算、制御が容易にかつ精確に具体
化できるものである。

［発明の効果］ 本発明の方法によれば次のような効果が得られる。

（１）溶湯が鋳型の湯道まで押し上げられた時点を直接
湯道に設けた電極が溶湯と接触することにより導通して
電気的に検出するので、精度高く常に狙い通りの鋳造圧
力が得られる。

（２）装置が簡素化にでき、装置に要する費用が安価で
ある。

（３）炉体形状に影響されないので汲出量が多く取れる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の構成全体図、第２図は湯道に設けられ
た電極詳細断面図、第３図は加圧圧力曲線と示すもので
（ａ）図は鋳造製品に必要とされる加圧圧力パターンで
あり（ｂ）図は実際に炉体内へ供給される場合の加圧圧
力曲線を示すものである。 １・・・・・・・炉体　　２・・・・・・・溶湯４・・
・・・・・鋳型　　４ｃ・・・・・・湯道５・　・・・
・ストーク　　６，７・・・・・電極出願人　：　シー
ケーディ株式会社 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 密閉した炉体内の溶湯面に比較的小さなエア圧力を加え
   、溶湯内に挿入されたストークを通じて該炉体の上部に
   設けられた鋳型内に溶湯を圧入して鋳造する方法におい
   て、該炉体と鋳型の湯道とに設けられた電極により、湯
   道に達した時に導通して検出する電気信号によって該時
   点の基準圧力を測定すること、次いで、鋳造製品に必要
   とされる予め設定された加圧圧力パターンに相当する圧
   力を該基準圧力に順次追加して加圧することからなる低
   圧鋳造方法。