JPH0367787B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

＜産業上の利用分野＞ 開示技術は鋳型のキヤビテイを減圧して溶湯を
吸引する鋳造技術の分野に属する。 而して、この出願の発明は鋳型内に形成された
キヤビテイ内を真空吸引装置で減圧するに際し、
上部のキヤビテイに連通された下向きの湯口を溶
湯と同質のシール部材で封栓し、キヤビテイ内負
圧の増加を図るようにした真空吸引鋳造方法、及
び、該方法に直接使用する装置に関する発明であ
り、特に、上記シール部材が上記負圧に対抗して
変形しない充分な剛性を有する第一のシール材と
湯口を包被する第二のシール箔部材とから成り、
而して、減圧に際し該シール部材が上記キヤビテ
イ内に凹変形しないようにした真空吸引鋳造方法
及び該方法に直接使用する装置に係る発明であ
る。 ＜従来の技術＞ 周知の如く、真空吸引鋳造は溶湯の湯回りが良
く比較的薄肉部を有する製品であつても容易に造
り出すことが出来るというメリツトから近時各種
工業製品に種々採用されている。 而して、その態様は鋳型内に形成されたキヤビ
テイを真空吸引装置で減圧し、その負圧で溶湯を
湯口から該キヤビテイに流入させて所定製品を造
り出すようにするものである。 ＜発明が解決しようとする課題＞ ところで、上記負圧は湯口が溶湯に浸漬された
状態で発生するため、減圧度を任意に設定するこ
とが出来ないばかりでなく、初期の減圧度は低
く、したがつて、湯回りが速やかに成されず、そ
の結果、鋳型を高温にしたり、湯温を高めるしか
対応出来ず、技術的制約が生ずるという不具合が
あつた。 又、負圧発生と溶湯の流入とが同時であるた
め、キヤビテイ内の先在気体の置換がスムーズに
成されず、巣等の鋳造欠陥の起因となるという欠
点があつた。 これに対処するに、例えば、特公昭51−39171
号公報の如く第１図に示す様に、湯口１の開口部
１′をシール部材としての箔部材２で封栓し、内
部の負圧と外圧との差による凹変形を積極的に与
えてシールし、例えば、溶湯がアルミであれば、
該箔部材２をアルミ箔にし、キヤビテイ内負圧を
設定圧力に保持した後、溶湯に浸漬させるように
し、高温度の溶湯で箔部材２を溶解して、所定の
鋳造を図るようにした態様が採用されている。 ところが、かかる箔部材２は容易に変形させる
ことが出来るので、湯口に対する装着が簡単であ
るという利点はあるものの、キヤビテイ内の負圧
により湯口対応部分が上述した如く凹状に変形し
てしまい、その結果、鋳込みに際し、凹部に包含
された気体がキヤビテイに溶湯と共に混入されて
所定の真空度が現出出来ず、その結果所謂ブロー
ホール等の鋳造欠陥が招致されるという欠点があ
つた。 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく
真空吸引鋳造技術の負圧に伴う問題点を解決すべ
き技術的課題とし、初期負圧が設定通り得られ、
鋳造時間も短く、巣、ブローホール等の鋳造欠陥
が発生しないようにして機械製造産業における鋳
造技術利用分野に益する優れた真空吸引鋳造方
法、及び、該方法に直接使用する装置を提供せん
とするものである。 ＜課題を解決するための手段＞ 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とす
るこの出願の発明の構成は前述課題を解決するた
めに、湯口を溶湯と同質のシール材によりシール
してキヤビテイ内に負圧を発生させた状態で該湯
口を溶湯に浸漬させることでシール材が溶解し該
溶湯が該キヤビテイに吸引流入される真空吸引鋳
造方法であつて、上記シールを負圧力に対抗して
凹変形しない剛性の高い第一のシール材と湯口を
包被する第二のシール箔部材とにより行うように
した真空吸引鋳造方法と、真空吸引装置に接続す
る鋳型内キヤビテイと連通された湯口の開口部に
溶湯と同質のシール部材が封栓されている真空吸
引鋳造装置であつて、上記シール部材が第一の充
分な剛性を有するシール材と湯口を包被する第二
のシール箔部材とから成り、而して、該シール材
が上記開口部に対向して封栓されているようにし
た真空吸引鋳造装置としたものである。 ＜作用＞ 而して、鋳型に形成された上部のキヤビテイに
連通する下向き湯口の開口部に溶湯と同質のシー
ル部材の充分な剛性を有する第一のシール材を封
栓し、その周囲を同じく第二のシール部材のバツ
クアツプ部材のシール箔部材が被包して湯口に装
着させ、次いで、真空吸引装置を作動させてキヤ
ビテイ内を減圧させると、シール材はその剛性と
バツクアツプ部材のシール箔部材の支持により凹
変形することなく、所定の負圧が発生し、その状
態で溶湯に湯口を浸漬させると、シール部材は該
溶湯中に溶解し、湯口が連通されて溶湯をキヤビ
テイに所定負圧で吸引させるようにしたものであ
る。 ＜実施例＞ 次に、この出願の発明の１実施例を第２〜４図
を参照して説明すれば以下の通りである。 ３はこの出願の発明の１つの要旨を成す真空吸
引鋳造装置で、鋳型４が上部フレーム５に垂設さ
れた油圧シリンダ６に連結されたクランプアーム
７の下部のフツク７′，７′に掛止されていると共
にその上面に密着された減圧フード８の内部が真
空吸引装置９に接続されている。 一方、鋳型４の下方にはアルミ（AC4C）溶湯
１０を充蓄する炉１１が下部フレーム１２に設置
されている。 又、鋳型４はクランプアーム７のフツク７′，
７′に両側が掛止された定盤１３の中央に一体的
に下向きに突設された湯口１が開口部１′を有し
て炉１１に指向され、更に、該定盤１３に所定に
配置された鋳枠１４には型１５が通気性を有する
有機バインダ砂でキヤビテイ１６と該キヤビテイ
１６に連通され下向きの湯口１に臨む湯道１７が
下側に一体的に形成されている。 而して、第３図に示す様に、湯口１の開口部
１′には溶湯１０と同質のアルミ製シール部材１
８が装着されており、該アルミ製シール部材１８
は該開口部１′に当接封栓されるシール材として
のアルミ板材１９と、該アルミ板材１９と湯口１
を共に下側から被包するバツクアツプ部材のアル
ミシール箔部材２０とから成つている。 尚、アルミ板材１９の板厚ｔは真空吸引装置９
の負圧力に充分対抗し得るものであり、又、シー
ル箔部材２０の板厚t′は該アルミ板材１９を保持
し、上記湯口１の形状に充分に変形して密着され
るようにされている。 したがつて、負圧が、例えば、−750mmHgであ
れば、ｔ＝1.0mm、t′＝0.02mmの市販品を用いれば
良い。 一方、真空吸引装置９に於いては減圧フード８
に連通されたフレキシブルホース２１が可変絞り
２２、バルブ２３を介して吸引ブロワ２４に接続
されている。 上述構成において、図示態様は鋳型４が予めク
ランプアーム７に所定に掛止固設された状態であ
るが、該鋳型４の組み付けは、先ず系外にてキヤ
ビテイ１６、湯道１７が所定に形成された鋳型４
の定盤１３をクランプアーム７のフツク７′，
７′に支持させて設置し、次いで、鋳型４の上面
に真空吸引装置９に接続された減圧フード８を密
着させる。 このようにして組み付けられた鋳型４の下向の
湯口１に対してアルミ製シール部材１８を装着す
る。 而して、その態様は湯口１の開口部１′に予め
所定形状に加工されたアルミ板材１９を当接封栓
させ、その後、アルミシール箔部材２０をして該
アルミ板材１９を下側から保持すべく被包し、湯
口１に密接させる。 そこで、真空吸引装置９のバルブ２３を開く
と、予め作動している吸引ブロワ２４によりキヤ
ビテイ１６内のエアを減圧フード８を介して系外
に排出させる。 すると、シール部材１８は吸引ブロワ２４から
の導出負圧によつてそのアルミ板材１９が湯口１
の開口部１′に吸着され、又、該開口部１′と該ア
ルミ板材１９との間からの漏入エアによる負圧で
シール箔部材２０が湯口１の周囲に接着される。 尚、この間、アルミ板材１９は充分な剛性を有
しているため、湯道１７の内側に第１図の在来態
様の如く凹状に変形することはない。 したがつて、キヤビテイ１６内は減圧されて負
圧が生ずる。 そこで、油圧シリンダ６を作動させ、鋳型４を
下降させ、湯口１を上から炉１１のアルミ溶湯１
０中に所定深さ浸漬させたところでその下降を停
止させる。 すると、湯口１に吸着状態にされたシール部材
１８は同質の溶湯１０中に対し初めにシール箔部
材２０が、次いでアルミ板材１９が次第に溶解さ
れていき、湯道１７が溶湯１０に連通され、予め
キヤビテイ１６に生じている充分な負圧力で溶湯
１０は速やかに該キヤビテイ１６内に吸引鋳込ま
れる。 そして、溶湯１０がキヤビテイ１６内に所定量
吸引されて経時的に凝固した後、油圧シリンダ６
をして鋳型４を上昇させ、初期姿勢に復帰させる
ようにして１つの鋳造工程を終了する。 尚、実験によれば、実施例(A)と従来態様である
湯口を露呈させたままの鋳造態様(B)、及び、湯口
に箔部材のみを装着した鋳造態様(C)との比較は次
の表の通りである。

【表】 又、第４図に示すグラフの様に、縦軸の不良率
Ｐと横軸の減圧度ｄとの比較を実施例(A)において
示すと、減圧度が−750mmHg以上、例えば、−740
mmHgではキヤビテイ１６内の残留気体が溶湯に
まき込まれてブローホールが発生する。 しかしながら、−750mmHgより低い減圧度では
このようなことが生じないことが分る。 尚、この出願の発明の実施態様は上述実施例に
限るものでないことは勿論であり、例えば、シー
ル部材は系外に対しコーンケーブ状にされていて
も良く、シール箔部材とシール材とが一体に形成
されていても良い等、種々の態様が採用可能であ
り、対象鋳型はベントを有する非通気性鋳型でも
良い。 ＜発明の効果＞ 以上、この出願の発明によれば真空吸引鋳造方
法、及び、該方法に直接使用する装置において、
基本的に鋳込みに際し溶湯に浸漬する下側の上向
きの湯口のシールがキヤビテイ内負圧力に対抗し
て凹変形しない状態にあるので、溶湯中にて該シ
ールが溶解されるまでキヤビテイ内の負圧の変動
は無く、負圧調整が簡単で、工程管理が容易であ
るという効果が奏される。 又、湯口の開口部を封栓するシール部材が該湯
口の開口部に対して負圧によつては変形しない充
分な剛性を有するシール材で封栓されるので、真
空吸引装置によるキヤビテイ内の減圧に抗して該
シール材は変形せず、したがつて、従来の如きシ
ール材の凹変形を介しての空気のトラツプによる
ブローホール等の鋳造欠陥は完全に防止されると
いう優れた効果が奏される。 更に、シール部材はシール材とシール箔部材と
から成つているので、開口部と該シール材との間
からの漏入エアによる負圧で該シール箔部材が湯
口を完全に被包し、したがつて、キヤビテイ内を
充分に減圧することがシール部材の強度を保持し
たまま容易に成され、その結果、高速鋳込が可能
となり、鋳型温度を必要以上に上げることなく耐
用ロツトが向上し、薄肉部も湯回り良く形成され
るという優れた効果が奏される。 そのため、高融点合金の鋳造も品質劣化無しに
行うことが出来るという利点がある。 又、シール材は廃材を加工利用して材料の再生
使用を図ることが出来るという副次的メリツトも
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に基づく要部の説明図、第２
図以下はこの出願の発明の実施例の説明図であ
り、第２図は全体概略模式図、第３図は第２図Ａ
部拡大断面図、第４図は減圧度と不良率との関係
を示すグラフである。 １……湯口、１６……キヤビテイ、１０……溶
湯、９……真空吸引装置、４……鋳型、１′……
開口部、１８……シール部材、３……真空吸引鋳
造装置、２０……シール箔部材、１９……シール
部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 湯口を溶湯と同質のシール材によりシールし
   てキヤビテイ内に負圧を発生させた状態で該湯口
   を溶湯に浸漬させることでシール材が溶解し該溶
   湯が該キヤビテイに吸引流入される真空吸引鋳造
   方法において、上記シールを負圧力に対抗して凹
   変形しない剛性の高い第一のシール材と湯口を包
   被する第二のシール箔部材とにより行うようにす
   ることを特徴とする真空吸引鋳造方法。 ２ 真空吸引装置に接続する鋳型内キヤビテイと
   連通された湯口の開口部に溶湯と同質のシール部
   材が封栓されている真空吸引鋳造装置において、
   上記シール部材が第一の充分な剛性を有するシー
   ル材と湯口を包被する第二のシール箔部材とから
   成り、而して該シール材が上記開口部に対向して
   封栓されていることを特徴とする真空吸引鋳造装
   置。