JPS63278658A - 減圧鋳造用圧力制御方法 - 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］ 本発明は精密鋳造法の一つとして知られている減圧吸上
鋳造法において溶湯吸上のためのチャンバ内の圧力を制
御する方法に関するものである。

［従来の技術］ ロストワックス鋳造法は、ロウで原型を作り。

その表面に篩物砂を粘結剤を混じえてコーティングしこ
れを乾燥させた後１６０℃程に加熱してロウを溶かし出
して中空殻状の通気性鋳型を製作しこれをさらに高温で
焼成しな一後溶湯を注ぐもので。

精密鋳造法の一つとして周知のとおりである。

一方、特公昭５２−３８９２４号公報に開示されたロス
トワックス鋳造法における鋳込方法の改良は、米国の大
手ロストワックス品メーカーであるヒツチナー社が開発
したもので１発明者の名前の頭文字をとってｒＣＬＡ法
」と称されており新技術として当分野で注目を集めてい
るものである。

次にこのＣＬＡ法について第３ａ図〜第３ｄ図面の簡単
な説明する。第３ａ図において、１００は金属溶湯槽、
１０１はその上方に昇降自在に支持されたチャンバ、１
０３は錫物砂を焼成して作られた鋳型である。鋳型１０
３はこの場合湯口１０４をチャンバ１０１の底部開孔１
０５から下方に突出させて該チャレバ１０１内に設定さ
れる。そして該チャンバ１０１を第３ｂ図に示したよう
に下降させて湯口１０４を溶湯中に浸漬し吸気口１０６
を真空ポンプに継ぐことによって該チャンバ１０１内を
減圧する。そうすると鋳型１０３は通気性の中空殻状に
作られているのでその内部が減圧され湯口１０４から溶
湯を吸引し該鋳型内が溶湯で満たされる。そこでチャン
バ１０１を上昇させ製品部内の溶湯が凝固したところで
減圧状態を解くことにより該鋳型の湯道中にある未凝固
の溶湯だけを流出させ湯道部を空洞にする。

この鋳型１０３を取り出して砂おどしをすれば第３ｄ図
に示したように製品１０７が取り出せるものである。

しかしてこのＣＬＡ法は、鋳型で直接に溶湯を減圧吸引
した後、湯道に入った溶湯が再び湯槽に戻され次の鋳型
に吸引されるので鋳造歩留が７０％以上となり通常の取
鍋を使う上注ぎ方法の３５〜４０％前後と比較して大幅
な歩留向上が見込めること。

および、鋳型で直接に溶湯を減圧吸引するためにｍ廻り
がよく、複雑な形状や極薄肉の製品などでも一体鋳造で
きること、溶湯の汚染がなく品質が向上するなど種々の
利点があるものである。

［従来の技術の問題点コ しかるに従来の上記ＣＬＡ法（以下これを減圧吸上鋳造
法という）においてチャンバ１０１に継がれた減圧用の
吸気管はその途中にオンオフ作動する電磁式の開閉弁が
設けられており、その場合のチャンバ１０１内の減圧過
程は第４図に示したようなものであった。即ち減圧当初
は該開閉弁を開くことによりチャンバ１０１内の圧力を
短時間で急に減圧させ、３６０ミリバ一ル程度まで減圧
したところで該開閉弁を閉じ、チャンバ内圧が上ると再
び開閉弁を開き、下がると閉じ、また上がると開くとい
う具合であった。このため次のような問題点があった。

第１に鋳型内の溶湯の流入速度（吸上速度）を制御でき
ないためにこれが速くなりすぎることがあり製品中に湯
溜り或いは皺を発生させたり、流入時の衝撃により鋳型
殻壁を破壊させるおそれがあった。また、チャンバ１０
１内圧力が上記のように大きく脈動し鋳込圧力が一定し
ないので製品にばらつきができた。

［問題点を解決するための手段］ そこで本発明は上記減圧吸上鋳造法における圧力制御方
法を改良し減圧吸上鋳造方法の技術的偏動性を一層向上
しようとするものである。その目的を達成するため本発
明の減圧鋳造用圧力制御方法は、通気性の鋳型をチャン
バ内にセットし、該鋳型に形成された湯口を該チャンバ
の底部開口から下方に突出させると共に、該湯口を溶湯
中に浸漬して該チャンバ内を減圧することにより溶湯を
該湯口から鋳型内に吸い上げるよ１うにした減圧吸上鋳
造法において、一定の減圧状態を保つように真空ポンプ
に継がれた真空タンクを設け、該真空タンクと前記チャ
ンバを開度を連続的に可変できる流量調整弁を介在させ
た吸気管により連結し。

該流量調整弁によりその吸気量をコントロールすること
でチャンバの減圧速度を制御することを特徴とするもの
である。

［実施例コ 次に第１図に従い本発明の一実施例を説明する。

図において、１は金属溶湯槽、２はその上方に支持され
たチャンバ、３は該チャンバ内に設定され湯口４を該チ
ャンバの底部開口から下方に突出させその先端を溶湯中
に浸漬させている鋳型である。チャンバ２の上部には吸
気接続口５が形成されておりこれに垂直に支持された吸
気管８の下端が連結されている。なおこの吸気管８はシ
リンダ７により上下動し吸気接続口５に着脱自在なるよ
うにしている。吸気管８の上端にはフレキシブルホース
６を介在しその先をさらに別の吸気管８に連結している
。この吸気管８は途中に分岐部９゜フィルタ１０．電磁
式開閉弁１１．流量調整弁１２がその順に直列に接続さ
れ基端に真空タンク１３が接続されている。真空タンク
１３には真空ポンプ１４が接続され該真空ポンプを駆動
することで該真空タンク１３内を一定の減圧状態に維持
できるようにしている。１５は該真空タンク１３に設け
られ真空圧力計である。前記分岐部９には外気導入管１
６が接続されている。外気導入管１６の先端にはフィル
タ１７．が設けられその途中には電磁開閉弁１８が設け
られている。１９は吸気管８内の気圧を測定するため外
気導入管１６の分岐部９近くに設けられた圧力センサで
ある。該圧力センサ１９にて電気信号に変換された真空
圧力信号は調節計２０に入力される。調節計２０は記録
計２１にプログラム設定された圧力の目標値と圧力セン
サ１９から得られた真空圧力信号とを比較し流量調節弁
１２をフィードバック制御する。

２２は該流量調節弁１２にその流量調節作動用空気を供
給する配管を示す。

しかしてこの減圧吸上鋳造装置では、湯口４を溶湯中に
浸漬した状況にて電磁式′開閉弁１１を開は真空タンク
１３中にチャンバ２内の空気を吸引する。

そのとき流量調節弁１２は調節計２０からの指令により
その開度が調整され吸気量をコントロールすることでチ
ャンバ２内の気圧を第２図に示したように比較的ゆっく
りと下降させる。そしてさらに吸気量を絞ることにより
チャンバ内圧力を３６０ミリバ一ル前後で安定させる。

チャンバ２内が減圧するのに伴ない湯槽中の溶湯が湯口
４よりゆっくりと吸い上げられ鋳型３内に充満する。な
おチャンバ２内の圧力は圧力センサ１９により常時検出
されその信号が調節計２０に入力される。記録計２１に
は所要の減圧曲線が予めプログラミングされており、減
圧開始後の各時点での目標圧力と圧力センサ１９より得
られた実際の圧力とその偏差をなくすべく調節計２０が
流量調節弁１２に必要な開度を指令する。

このためこの圧力制御方法によれば第２図に示したよう
に減圧速度を下げ鋳型内にゆっくりと溶湯を導入させる
ことができる。そして所要の減圧状態を安定的に保持で
きる。こうして鋳込を終えたら電磁式開閉弁１１を閉じ
電磁式開閉弁１８を開けることによってフィルタ１７を
通し外気を導入することによってチャンバ２内の減圧状
態を解いて鋳型３の湯道中にある未凝固の溶湯だけを湯
槽１に戻させることで湯道部を空洞にし歩留向上がなさ
れる。

［発明の効果］ 以上実施例について説明したように本発明の減圧鋳造用
圧力制御方法は、開度を連続的に可変できる流量調節弁
で吸気量をリニヤにコントロールすることにより、チャ
ンバ内の減圧速度を制御できるようにしたので、ｕｊ型
内に溶湯をゆっくり導入させることができると共に、チ
ャンバ内圧力が従来のように無用に脈動することがない
ので、鋳型殻壁に与える衝撃を大幅に緩和しその破壊の
おそれや湯廻り不良、皺発生等のおそれ、および品質の
ばらつきなどを解消し、減圧吸上鋳造法の利点をより一
層向上させる有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した吸気系の配管図、第
２図はそのチャンバ内の減圧曲線図である。第３ａ図〜
第３ｄ図は減圧吸上鋳造法の作業工程を順に示した行程
図、第４図は従来のチャンバ内の減圧曲線図である。 ■・・・・金属溶湯槽、２・・・・チャンバ、３・・・
・鋳型、４・・・・湯口、５・・・・吸気接続口、８・
・・・吸気管、１２・・・・流量調節弁、１３・・・・
真空タンク、　１４・・・・真空ポンプ、１６・・・・
外気導入管、１９・・・・圧力センサ、２０・・・・調
節計、２１・・・・記録計。 第４図 第２図 ｔｍｅ 第３°図　　　　第３ｂ図 第３ｃ図　　　第３ｄ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 通気性の鋳型をチャンバ内にセットし、該鋳型に形成さ
   れた湯口を該チャンバの底部開口から下方に突出させる
   と共に、該湯口を溶湯中に浸漬して該チャンバ内を減圧
   することにより溶湯を該湯口から鋳型内に吸い上げるよ
   うにした減圧吸上鋳造法において、一定の減圧状態を保
   つように真空ポンプに継がれた真空タンクを設け、該真
   空タンクと前記チャンバを開度を連続的に可変できる流
   量調整弁を介在させた吸気管により連結し、該流量調整
   弁によりその吸気量をコントロールすることでチャンバ
   の減圧速度を制御することを特徴とした減圧鋳造用圧力
   制御方法。