JPH02220752A - ダイカストスリーブ - 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、ダイカスト鋳造やスクイズ鋳造などに使用さ
れるダイカストマシンのダイカストスリーブに関するも
のであり、詳しくはスリーブ内面にセラミックを使用し
た多層構造のダイカストスリーブに関する。

［従来の技術］ 従来、ダイカストマシンの射出ス１ノーブ（ダイカスト
スリーブ）は一体の円筒形状の金属、例えば５ＫＤ６や
５Ｋ０６１などの熱間金型用合金工具鋼が使用されてい
た。これらの金属は、急熱、急冷の熱サイクルに伴なう
膨張収縮の繰返しによって表面に亀裂を生ずるヒートチ
エツクを防止するため比較的炭素量が少なく、６００℃
近辺の高温に長くさらされても硬度や耐摩耗性を維持し
、高温酸化にも耐えられるようなりロム量を高めたＭｏ
−Ｃｒ−Ｖ鋼である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、これら一体の金属性のダイカストスリー
ブで鋳造を行なうと、注入した高温の溶湯のうちスリー
ブ内面に接した溶湯は、金属の良好な熱伝導性の故に早
急に冷却して凝固層が成長し、この凝固層が製品の中に
混在して鋳造欠陥を生成させる。一方、この現象を防止
するため、金属よりもはるかに保温性の良いセラミック
をスリーブの内面に使用すると、凝固層の発生の防止の
点では改善されるが、繰返しのヒートショックのために
セラミックが変形や破損を起こし、操業上大きな支障を
招来する。

また、スリーブ内に生じる不均一な温度分布のためにス
リーブが樽状変形（中ぶくれ）し、このため変形したス
リーブとプランジャチップとの間に溶湯が差し込み、プ
ランジャチップとスリーブとの間でかじりが生じ、円滑
な射出動作を阻害していた。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決するため、本発明のダイカストスリー
ブにおいては、ダイカストスリーブを半径方向に分割し
た３層構造とし、最内層（第１層）を保温性の良いセラ
ミックとし、中間層（第２層）と最外層（第３層）を金
属とし、中間層の熱膨張率が最外層の熱膨張率よりも大
きい金属とし、かつ、中間層を軸方向に伸縮自在な蛇腹
構造とし、これら３層を常温または焼ばめによって組み
立てた構成とした。

［作用］ 本発明のダイカストスリーブ内に高温の溶湯を注入して
も、第２層の金属の熱膨張率は、第１層のセラミック、
第３層の金属にくらべて大きいので、第１層や第３層と
の熱膨張差によるすきまの発生を抑止する。そして、熱
間時に最も熱膨張の大きな第２層は軸方向にすきまを形
成するように配設されているため、軸方向への変形代が
あるので軸方向の熱応力による無理な変形が防止される
。

また、組立時に大きな焼ばめ代を必要とせず、小さな焼
ばめ代によって組み立てても、溶湯注入の高温時には第
１層と第２層とは密着し、第１層のセラミックの反りや
曲がりなどの不均一な変形が極力抑えられるので、セラ
ミックの破損や不均一な変形に起因するかじり現象を避
けることができ［実施例］ 以下１図面に基づいて、本発明のダイカストスリーブに
ついて詳細に説明する。

第１図は本発明に係るダイカストスリーブの実施例を示
す縦断面図、第２図は第２層の他の実施例を示す縦断面
図である。

図において、１は第１層Ｌａ、第２層ｌｂおよび第３層
１ｃかうなる３層構造のダイカストスリーブである。第
１層１ａは、材質として保温性の良いセラミック、例え
ば窒化硅素を円筒形に成形したものである。第２層ｌｂ
は、第３層１ｃよりも熱膨張率の大きな金属、例えば第
３Ｒ１ｃを５ＫＤ６や５Ｋ０６１などの熱間合型用合金
工具鋼を採用した場合、第２層ｌｂの金属としてステン
レス鋼や銅合金、鉛合金などを採用するものとする。た
だし、溶湯温度は約６５０℃であるので、少なくとも７
００℃以下では溶解しないものであることが望ましい、
そして、第２層ｌｂは円筒−体形状に製作される。

第１層１ａと第２層ｌｂもいずれも円筒形状で一体的に
製作する。そして、第３層１Ｃは、第１図に示すように
、第１層１ａ、第２層ｌｂを収納するために内面に円筒
状空間を形成される。

第１層１ａ、第２層ｌｂの第３層１ｃへの組込手順は、
まず、第１層１ａと第２層ｌｂとを小さな焼ばめ代によ
って焼ばめする。その後、合体された第１層１ａと第２
層ｌｂとを第３層ＩＣを加熱膨張させて第３層ＩＣの所
定の空間ｌこ嵌装する。

最後に、押え金物１ｄをボルトによって第３層Ｌａに固
結する。

なお、第１図におけるｌｅ、ｌｅは第２層ｌｂへの空気
導入用の給排口である。

次に、以上のＪうに構成された本発明の実施例における
作用について説明する。

第１図のように組み立てられた本発明のダイカストスリ
ーブに、高温の溶湯を給湯したとき、ダイカストスリー
ブ内に入った溶湯からの熱伝達によりダイカストスリー
ブｌａ、ｌｂ、ｌｃはいずれも膨張しようとするが、最
内層のセラミ−２りは一般にその外側にある金属よりも
熱膨張率が小さいので、第１層１ａとその外側の金属と
の間にすきまを生じるが、本発明では、第２層ｌｂの材
賀倉第３層１ｃの材質にくらべて熱膨張率の大きいもの
を選定しであるので、第２層ｌｂは自由に膨張すること
ができず、外側への膨張を第３層ＩＣの内面により抱束
され、第２層ｌｂの内面の膨張は自由膨張（第２層単独
で膨張）のときに比べてはるかに小さい、したがって、
高温時にも第１層１ａの外面と第２層ｔｂの内面とは密
着する。

以上が高温時における径方向の膨張の状況である。

一方、軸方向の伸びについては、第２層ｌｂは第１層１
ａや第３層ＩＣに比較してはるかに大きい伸びを示すが
、第２層ｌｂは軸方向の変形が比較的容易な蛇腹型の構
造となっているので、軸方向に過度の熱応力が発生せず
、第２層ｔｂが格納されている空間で変形が吸収される
。第２層ｌｂは第１図の実施例のほか、第２図（ａ）　
、　’（ｂ）　。

（Ｃ）に示す各種の形状を採用し得る。第２図（ａ）、
（ｂ）は円筒を機械加工や鋳造品として得られる。第２
図（Ｃ）は薄肉厚板の曲げ加工により製作できるが、重
版の伸縮管を利用しても良い、第１図、第２図（ａ）　
、　（ｂ）　　、　（ｃ）の蛇腹構造はスパイラル構造
とすることもできる。

以−ヒ説明した高温時のダイカストスリーブ各層の挙動
により、第１層１ａは低温時においても高温時において
も、第２層ｌｂとの間にクリアランスを生じず、３層は
一体的に焼ばめ状態が保持されるので、分離することな
く一体化しており、第１　Ｎ　ｌ　ａのセラミックは第
２層ｌｂと密着し。

反りや曲がりなどの不均一な変形が極力回避される。し
たがって、セラミックの破損や不均一な変形に起因する
溶湯のかじり現象を防止する。

したがって、保温性の良好なセラミックをダイカストリ
ーブの内面に安全確実に繰返して使用できる。

また、第２層１ｂへ給排口を設けて、熱空気を強制通風
することにより、ダイカストスリーブへの給湯時の冷却
を阻止して溶湯のダイカストスリーブ接触面における凝
固を少なくすることができる。

［発明の効果〕 本発明のダイカストスリーブでは、 保温性の良いセラミックをダイカストスリーブ内面に使
用できるとともに、異常変形や破損が防止されるので、
長期連続安定運転が確実容易に実施され、メインテナン
ス性が向上するとともに、キャビティへ充填される溶湯
の冷却Φ凝固ができるだけ排除されるので、高品質の鋳
造品が得られる。

また、第２層に熱空気を強制通風することにより凝固層
の発生を極力防止できるので、さらに高品質の製品が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２図は第２
層の他の実施例を示す縦断面図である。 １・・・・・・ダイカストスリーブ、 ｌａ・・・第１層、　　　ｌｂ・・・・・・第２層、Ｉ
Ｃ・・・第３層、　　　　ｌｄ・・・押え金物。 第１図 第 図 （ａ） （ｂ） （Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）注入した溶湯を射出プランジャで金型内に充填す
   るダイカストスリーブにおいて、 該ダイカストスリーブを半径方向に分割した３層構造と
   し、 最内層（第１層）を保温性の良いセラミックとし、 中間層（第２層）と最外層（第３層）を金属とし、 中間層の熱膨張率が最外層の熱膨張率よりも大きい金属
   とし、かつ、中間層を軸方向に伸縮自在な蛇腹構造とし
   、 これら３層を常温または焼ばめによって組み立てた、 ことを特徴とするダイカストスリーブ。