JP2649723B2 - 溶湯接触面への離型剤塗布方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は各種鋳造用の射出スリーブや、プランジャ端
面，金型キャビティなどの溶湯接触面に、離型性を良く
するためのすすを塗布する溶湯接触面への離型剤塗布方
法および装置に関するものである。

［従来の技術］ ダイカストやスクイズキャスト，溶湯鋳造など、各種
の鋳造，鍛造においては金型キャビティや射出スリーブ
の内面およびプランジャ端面などの溶湯接触面に溶湯が
直接接触すると、金型からの製品の離型性が悪くなった
りプランジャチップの進退が円滑に行われなかったりす
るので、鋳造に先立ち、これらの溶湯接触面に離型剤を
塗布することが行われている。

この種の離型剤としては従来、例えば水溶性のヒタゾ
ール（商標）などが用いられているが、この種の離型剤
は水溶性であるために、これを塗布する面の温度が100
〜250℃程度の低温に制約され、また塗布面の温度によ
って付着量が異なって条件が安定ししないという問題が
あるばかりでなく、サイクルタイムを短縮しようとする
と水冷する必要があって短縮の限界があり、サイクルタ
イムが延長するという問題があった。また、離型剤の主
成分が水溶化されている結晶性黒鉛であるために熱伝動
率が大きくて保温性が良好でなく、溶湯が冷えやすいこ
とにより、湯回りが悪くなることがあり、保温性を良く
するために濃度を濃くすると、スプレーノズルが詰まり
やすく、条件が安定しないという問題があった。

そこで、本出願人は特開昭61−99551号公報に開示さ
れている成形機による射出方法を提案している。この方
法は、溶湯接触面に潤滑剤ないしは離型剤を塗布してそ
の上にバーナですすを塗布し、溶湯を供給したのち型
締，射出を行うものであって、この結果、離型剤だけの
場合と比較して保温性が向上し、溶湯が凝固するまでの
時間が長くなって湯回りが良好になることにより、製品
の品質が向上するばかりでなく、ガスの発生量が大幅に
減少するという効果があった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来における溶湯接触面へ
のすすまたは離型剤の塗布装置においては、構造上、噴
射ノズルと塗布面との間が開放されているため、すすま
たは離型剤が周囲に飛散して作業者を汚したり、これを
吸入したりして作業環境を良好に保持しにくかったり、
スプレー部が大型化，複雑化して配管が入り乱れてお
り、管理上も好ましくない。また、離型剤，水などがぽ
たぽた落ち、工場内が汚くなり、水蒸気などで環境が悪
く、環境衛生上問題であった。

［課題を解決するための手段］ このような問題点を解決するために、本発明では、 点火装置を有する離型剤塗布装置を、溶湯接触面を有
する部材に密閉させた状態で接触させ、この状態で溶湯
接触面を有する空間部に混合ガス供給装置からガスと空
気からなる混合ガスを供給し、かつ前記空間部に充満
し、前記点火装置により前記混合ガスを不完全燃焼させ
てすすを発生させ、このすすを溶湯接触面に付着させる
方法と、混合ガス供給装置から溶湯接触面を有する空間
内へ供給した混合ガスを燃焼させてすすを発生させ、こ
のすすを前記溶湯接触面に塗布する離型剤塗布装置であ
って、シリンダの一方側に前記溶湯塗布装置を有する空
間の入口部に接続可能に設けた接続口を有する筒状接続
部を設けるとともに、他端は底部を有する形状にし、シ
リンダの中にピストンをシリンダの軸方向に移動可能に
設け、ピストンの前進限位置と接続口間に混合ガスを燃
焼する点火プラグを配設するとともに、燃焼ガスの排出
口を前記点火プラグ設置位置よりも後方の、ピストンの
前進限位置と後進限位置との間のシリンダの外周面の一
部に設け、前記排出口位置の前方と後方間で移動可能な
ピストンをシリンダ内に移動自在に設け、底部側にはピ
ストンと底部との間に点火後のピストンを復帰させる復
帰手段の一端を、また、頂部側には前記復帰手段の他端
にピストンをそれぞれ固設した構成にした。

［作用］ 型締の状態で、離型剤塗布装置を射出装置と金型装置
部にセットして接続した後、混合ガス供給措置よりアセ
チレンガスと空気を供給し、金型キャビティ，筒状接続
部，シリンダおよび射出スリーブに至る空間部に充満し
た混合ガスを、点火プラグをスパークさせて不完全燃焼
させ、すすを発生させて金型キャビティ部や射出スリー
ブなどの溶湯接触面に均等に付着することが容易にでき
る。このため、離型性が改善され、焼付と製品の変形防
止などが防止できる。

［実施例］ 本実施例は本発明をダイカストマシンの金型キャビテ
ィへのすす塗布用として実施した例を示し、第１図は離
型剤塗布装置を実施する場合の堅型締堅射出型ダイカス
トマシンの概略構成縦断面図、第２図は離型剤塗布装置
を実施する場合のその他の実施例を示す概略構成縦断面
図である。

つぎに、本発明の実施例を図面にしたがって詳述す
る。

離型剤塗布装置を実施する場合には、第１図のよう
に、最上段に固定盤１などを含む金型装置部30、中間部
に離型剤塗布装置31、最下段に射出装置32、および金型
装置部30に付随した混合ガス供給装置40の組合わせによ
って行う。

まず、最上段部域に位置する金型装置部30は、固定盤
1,固定金型2,ボルスタ3,タイロッド4,可動金型５および
ガス抜き弁35から構成される。図において、床面基礎上
に固定された固定盤１の上面には、固定金型２がボルス
タ３を介して装着されており、また、固定盤１と上方の
図示しない固定盤とを４隅で連結するタイロッド４上に
は、可動金型５が装着された図示しない可動盤が昇降自
在に支持されている。そして、固定金型２と可動金型５
とは型締シリンダによる可動盤の下降によって型締さ
れ、型締により固定金型２の凹部2aと、可動金型５の凸
部5aとでキャビティが形成される。

一方、中間部に位置する離型剤塗布装置31は、円筒接
続部21,シリンダ22,ピストン23,バネ24,第１油圧シリン
ダ26,第２油圧シリンダ27および点火プラグ28からなっ
ている。シリンダ22の一端には、筒状接続部21がＴ字状
に導通して配設され、他端はシリンダ底部22aとなって
いる。シリンダ22内の空間部分には、伸縮自在なバネ2
4,ピストン23が挿入されており、バネ24の一方の端はシ
リンダ底部22aに、また、他方の端はピストン23にそれ
ぞれ固設され、円筒接続部21からピストン23に押圧力と
して外力が付勢されると、ピストン23はシリンダ底部22
a側に押され、シリンダ22の胴部と直角に孔設された排
気口25と、シリンダ22の頂部域および筒状接続部21に導
通されたルートが形成されるようになり、シリンダ22の
頂部域に設けられた点火プラグ28によって不完全燃焼さ
れた混合ガスの排出口の役目を呈することになる。な
お、点火プラグ28の配設位置はシリンダ22の頂部域に限
定されるものでなく、筒状接続部に設けてもよい。ま
た、シリンダ底部22a側に、シリンダ22の軸線の延長上
に独立して第１油圧シリンダ26を設け、該第１油圧シリ
ンダ26内に左右移動可能に導入されたピストン26aの中
心部に、ピストンロッド26bの一端を直角に固設し、さ
らに他端を前記したシリンダ底部22aに固設して、第１
油圧シリンダ26内に圧油を供給することでＴ字状を有し
たシリンダ22と筒状接続部21を必要に応じて左右に移動
することが可能である。さらに、第１油圧シリンダ26の
底部に、第１油圧シリンダ26の軸線と直交するように配
設された第２油圧シリンダ27を設け、第２油圧シリンダ
27を構成するピストンロッド27aの一端に第１油圧シリ
ンダ26の底部と直角に、また、他端にピストン27bと直
角にそれぞれ固設し、第２油圧シリンダ27に圧油を供給
すると、第１油圧シリンダ26とＴ字状のシリンダ22と筒
状接続部21は同時に上下に移動することが可能である。
なお、離型剤塗布装置31は、すす発生時に必要に応じ
て、金型装置部30と射出装置32間に装着されるものであ
るため、第１油圧シリンダ26と第２油圧シリンダ27への
圧油供給部26cと26dおよび27cと27dへそれぞれ接続され
る導管は、フレキシブルなものが適している。

、さらに、床面下のピット底面には射出装置32が配設さ
れている。射出装置32は射出装置本体33と傾動装置34か
らなり、射出装置本体33は、射出シリンダ6,ピストンロ
ッド8,プランジャ9,カップリング10,ブロック11,ラム1
2,着脱シリンダ13,射出スリーブ14などから構成され、
また、傾動装置34は、傾動シリンダ16とピストンロッド
17からなっている。射出シリンダ６がプラケット７を介
して直立，傾動自在に枢支されており、その油圧で進退
するピストンロッド８には、頭部としてのプランジャチ
ップ9aを有するプランジャ９がカップリング10で同芯状
に連結されている。11はプランジャ９とカップリング10
とを囲繞するように円筒状に形成されたブロックであっ
て、これに形成された一対のシリンダ11aと、射出シリ
ンダ６の上面に植設されてシリンダ11aと摺動自在に嵌
合するラム12とによって着脱シリンダ13が形成されてお
り、ラム12の上方へ送油することによりブロック11が上
昇するように構成されている。ブロック11の上端部に
は、円筒状の射出スリーブ14が固定されており、その内
孔には、前記プランジャチップ9aが摺動自在に嵌合され
ている。そして、離型剤塗布装置31を装着して混合ガス
の不完全燃焼を実施した後には離型剤塗布装置31を離脱
させ、射出装置32を作動させることになる。シリンダ11
aの上部に図示しない圧油供給口より圧油を供給してブ
ロック11が上昇すると、射出スリーブ14も第１図の鎖線
位置まで上昇し、ボルスタ３の孔に係合して固定金型２
に接合される。15はこの接合端とキャビティとの間に設
けられた湯口である。16は基礎側に枢着された傾動シリ
ンダであって、そのピストンロッド17の作用端は射出シ
リンダ６に枢着されており、ブロック11が下降している
ときに油圧でピストンロッド17を図示の状態から前進さ
せることにより、射出シリンダ６とブロック11,射出ス
リーブ14などが一体となって第１図の鎖線位置へ傾動す
るように構成されている。そして、この傾動位置で以下
に説明する溶湯の注入とが行われる。18は射出シリンダ
などを直立位置で規制するストッパである。

ここで、離型剤塗布装置31への混合ガス供給装置40に
ついて説明する。第１図に全体を符号40で示す混合ガス
供給装置は、電磁切換弁36,アセチレンガス用ニードル
弁37および空気用ニードル弁38から構成される。さら
に、アセチレンガス用ニードル弁37への接続口37aに
は、アセチレンガスＡが図示しないホースを介して導か
れている。このガスは、例えば350℃程度の低温で不完
全燃焼することによりアモルファスカーボンと称せられ
る非晶質構造をもったカーボンとしてのすすを発生する
ガスであって、メタンガス，アルコールガス，プロパン
ガス，ブタンガスなどでもよい。また、空気用ニードル
弁38への接続口38aには、図示しないホースを介して空
気が導かれている。さらに、電磁切換弁36は適宜必要に
応じて切換が可能になっており、混合ガス供給時には、
電磁弁の切換によってガスの供給ラインが形成され、供
給された混合ガスの不完全燃焼が終了し、次なる溶湯を
射出装置32に給湯して、射出装置32の作動により金型の
キャビティ部へ溶湯を注入する場合には、金型キャビテ
ィからガス抜き弁35を経由してガス抜き用排気ラインへ
通ずる排気ラインが形成されるようになっている。ここ
で、ガス抜き弁35の構成について簡単に述べる。ガス抜
き弁35については特願昭61−278726号や特願昭61−2607
15号で公知にように、ダイカストマシンなどの射出成形
装置において、溶融物を高速，高圧でキャビティ内へ射
出，充填すると、キャビティ内のガスが抜け切らずに製
品中に巣が発生することがあり、製品中の巣の発生を防
止しながらこれら多量のガスを短時間に抜くことのでき
るものである。このガス抜き弁35は、キャビティと連通
するガス抜き溝と、その端部で軸線方向に摺動する弁、
およびガス抜き溝の途中から弁部の側方に迂回するガス
排出用通路としてのバイパスを、金型の分離面部に備え
ており、射出成形時にキャビティ内のガスを、バイパス
と弁体開口部とを介して金型外へ抜き、射出溶融物がキ
ャビティ内に充満してガス抜き溝の端部に達したとき
に、この質量の大きい溶融物の作用で弁体を押し上げて
この弁体でバイパスの端部を塞ぐようにしたものであ
る。そして、混合ガスであるアセチレンガスＡと空気Ｂ
をそれぞれアセチレン用ニードル弁37および空気用ニー
ドル弁38を、例えばモル比で1:1になるように両方のニ
ードル弁37,38を電気的に操作できるようになってお
り、適宜開いて両ガスを導入し、両ガスを導管中に送出
しながら混合ガスを作り、金型のキャビティ部、離型剤
塗布装置31の円筒接続部21、シリンダ22部および射出ス
リーブ14部に亘り混合ガスを充満させ、点火プラグ28に
て混合ガスに点火して上記のすすが発生して、内面に付
着する。さらに、傾動した射出スリーブ14内へは、上記
すすの塗布後、図示しない注湯装置によって溶湯が供給
される。なお、アセチレンガスＡと空気Ｂを、両ニード
ル弁37,38を手動操作して供給する場合には、図示しな
いフロートタイプの流量計を目視で確認しながら行うこ
ともできる。

以上のように構成されたダイカストマシンにおける溶
湯接触面のすす塗布方法について説明する。離型後、ブ
ロック11を下降させて射出スリーブ14をボルスタ３から
抜いたのち、ブロック11を最下端に保持したまま傾動装
置34を作動させて、離型剤塗布装置31がセットしやすい
ように適宜な角度に傾けておく。つぎに、離型剤塗布装
置31を取付けるために、第２油圧シリンダ27に図示しな
い導管を通して圧油供給口27dから圧油を供給して、筒
状接続部21の一端をボルスタ３の孔に係合して固定金型
２に接続しやすくするためになるべく上方に移動させ、
筒状接続部21がボルスタ３と固定盤１の接触面近傍にき
た時に、第２油圧シリンダ27内の圧油を保持したまま第
１油圧シリンダ26に図示しない導管を通して圧油供給口
26cから圧油を供給し、Ｔ字形状を構成したシリンダ22
と筒状接続部21を移動して固定金型２に接続する。つぎ
に、傾動装置34をストッパ18の位置まで作動させて射出
装置32を直立位置し、シリンダ11aの上部に図示しない
圧油供給口より圧油を供給してブロック11が移動し筒状
接続部21aと接続を完了する。さらに、混合ガス供給装
置40において、アセチレンガスＡと空気Ｂをモル比で、
例えば、1:1になるようにアセチレンガス用ニードル弁3
7と空気用ニードル弁38を操作して、混合ガスを、両金
型キャビティ，筒状接続部21,シリンダ22頂部域および
射出スリーブ14の各空間に所定量充満させる。この状態
下で点火プラグ28を電気的にスパークさせて混合ガスに
着火すると、その混合比によって炎に適切なスピードが
付与される。混合ガスの燃焼によりすすが発生して、溶
湯接触面としての両金型のキャビティ部に面する表面な
らびに射出スリーブ14の内面とプランジャチップ9aの端
面とにこのすすが付着する。このようにすすを塗布した
のち、射出装置32のシリンダ11aの上部より圧油を抜い
てブロック11を筒状接続部21aより離脱させる。後は前
記した離型剤塗布装置31の装着時の逆の動作により、離
型剤塗布装置31のの離脱が達成される。この時、射出装
置32は傾動装置34に傾動したままであり、この状態で射
出スリーブ14内へ溶湯を供給することになる。そして、
傾動シリンダ16により射出シリンダ６などを起立させた
のち、着脱シリンダ13によってブロック11を上昇させ、
射出スリーブ14を固定金型２に接合する。そして、射出
シリンダ６のピストンロッド８を油圧で上昇させると、
プランジャチップ9aが射出スリーブ14内で上昇するの
で、溶湯は湯口15を経てキャビティ内へ射出される。射
出後は、溶湯の固化を待ち型開して製品を取出す。

このような射出作業においては、水溶性の離型剤の代
わりにすすを塗布したことにより離型効果を有すること
はもとより、塗布面の温度が400℃程度の高温の場合で
もよく付着し、熱伝導率が離型剤の1/100程度と極めて
小さいので保温性が良好であり、またガスの発生が少な
い。

なお、前記実施例においては、射出スリーブ，プラン
ジャ端面や金型キャビティなどの溶湯接触面にすすを直
接付着させるようにしたが、これは、溶湯接触面に、ま
ず、潤滑剤ないしは離型剤を塗布した後、その上面にす
すを塗布するようにしても良い。

また、本実施例においては、すすを塗布する溶融接触
面として堅型ダイカストマシンの射出スリーブとプラン
ジャチップとを例示したが、横型のダイカストマシン
や、スクイズキャスティングマシン，溶湯鍛造機などで
もよく、また、溶融接触面としては金型キャビティなど
の溶湯の接触する面であればどこでもよい。

さらに、第１図において、離型剤塗布装置31の筒状接
続部21を除いた、いわゆる、第２図の形状のシリンダ22
を用いて溶湯接触面へすすを付着させてもよい。

さらに、前記混合ガスのモル比を、アセチレンA:空気
Ｂを1:1としたが、これに限定されるものでなく、アセ
チレンＡの割合を増加させるとすすの発生が増加し、逆
にアセチレンＡの割合を減少させるとすすの発生が減少
することになるが、こうした混合比の若干のずれはすす
の塗布に大きな影響を及ぼすものではない。

［発明の効果］ 以上の説明により明らかなように、本発明によれば、
溶湯接触面へのすす塗布方法として、混合ガス供給装置
より混合ガスを供給して金型キャビティ，射出スリーブ
およびプランジャチップの端面などの溶湯接触面へ不完
全燃焼によるすすを付着させるという方法を採ることに
より、従来の離型剤と比べて、溶湯接触面へ均等にすす
が付着し、ガスの発生が少ないなどの効果を有すること
はもとより、離型剤が金型周辺に飛散することがなくな
り、工場内の作業環境が飛躍的に向上する。また、両金
型を型締後、混合ガスの不完全燃焼によってすすが溶湯
接触面にのみ付着するため、従来のように塗布剤を両金
型の型合せ面に付着したまま型締を行うことですすの堆
積による金型の不具合から生じるバリ吹きなどもなくな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る溶湯接触面へのすす
塗布方法を説明するための図であって、第１図は離型剤
塗布装置を実施する場合の堅型締堅射出型ダイカストマ
シンの概略構成縦断面図、第２図は離型剤塗布装置を実
施する場合のその他の実施例を示す概略構成縦断面図で
ある。 １……固定盤、２……固定金型、 ５……可動金型、６……射出シリンダ、 ８……ピストンロッド、９……プランジャ、 11……ブロック、12……ラム、 18……ストッパ、21……筒状接触部、 22……シリンダ、23……ピストン、 24……スプリング、26……第１油圧シリンダ、 27……第２油圧シリンダ、 28……点火プラグ、31……離型剤塗布装置、 33……射出装置本体、34……傾動装置、 35……ガス抜き弁、46……電磁切換弁、 37……アセチレンガス用ニードル弁、 38……空気用ニードル弁、 40……混合ガス供給装置、 Ａ……アセチレンガス、Ｂ……空気。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】点火装置を有する離型剤塗布装置を、溶湯
   接触面を有する部材に密閉させた状態で接触させ、この
   状態で溶湯接触面を有する空間部に混合ガス供給装置か
   らガスと空気からなる混合ガスを供給し、かつ前記空間
   部に充満し、前記点火装置により前記混合ガスを不完全
   燃焼させてすすを発生させ、このすすを溶湯接触面に付
   着させることを特徴とする溶湯接触面への離型剤塗布方
   法。
2. 【請求項２】混合ガス供給装置から溶湯接触面を有する
   空間内へ供給した混合ガスを燃焼させてすすを発生さ
   せ、このすすを前記溶湯接触面に塗布する離型剤塗布装
   置であって、シリンダの一方側に前記溶湯塗布装置を有
   する空間の入口部に接続可能に設けた接続口を有する筒
   状接続部を設けるとともに、他端は底部を有する形状に
   し、シリンダの中にピストンをシリンダの軸方向に移動
   可能に設け、ピストンの前進限位置と接続口間に混合ガ
   スを燃焼する点火プラグを配設するとともに、燃焼ガス
   の排出口を前記点火プラグ設置位置よりも後方の、ピス
   トンの前進限位置と後進限位置との間のシリンダの外周
   面の一部に設け、前記排出口位置の前方と後方間で移動
   可能なピストンをシリンダ内に移動自在に設け、底部側
   にはピストンと底部との間に点火後のピストンを復帰さ
   せる復帰手段の一端を、また、頂部側には前記復帰手段
   の他端にピストンをそれぞれ固設したことを特徴とする
   溶湯接触面への離型剤塗布装置。