JPH0225268A - 湯漏れ検知方法 - 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 この発明は、吸引祷適法、低圧鐸適法あるいは減圧詩情
法等のように、溶解炉や保持炉等の炉内とキャピテイ内
との圧力差によって給温する蒋適法を行なう場合におけ
る濡漏れの発生を検知する方法に関するものである。

従来の技術 吸引ｖＩ造適法減圧詩情法あるいは低圧鋳造法等におい
ては、キャビティ内を減圧するかあるいは炉内を昇圧す
ることにより生じた圧力差によって、炉内の♂渇をキャ
ビティ内に注入する。そして注入した溶湯がキャビティ
内に充満した後も、前記圧力差を一定時間維持すること
によって押湯効果を持たせて、ひけ栄等の発生を防ぐの
が一般的であるが、湧漏れが発生すると、漏出した分の
溶湯が炉内から常時補給されることとなるため、濶漏れ
を検知して速かに注渇を中止しないと漏出する溶個吊が
天吊となり、詩情設備を損傷させる虞れがあった。特に
、吸引涛造においては、１型がチセンバ内に収容されて
いるため、鋳型からのｉｌｌれの検出が困難であった。

この吸引詩情法あるいは減圧Ｎ適法に８ける従来の３９
漏れ検知方法としては、例えば、特開昭６１−２８６０
５３号公報に記載された方法がある。これは吸引詩情法
あるいは減圧詩情法における減圧時の排気温度を検出し
、その排気温度あるいは排気温度の上が度合が、鋳型に
；募漏れが発生しているときには越えるが、湧漏れが発
生していないときには越えない湿度を予め設定し、注湯
時の排気温度が設定した温度を越えているか否かを判定
して、湯漏れの発生の有無を検知するようになっている
。

また、吸引鋳造法あるいは減圧ｙ適法における他の温潤
れ検知方法としては、チャンバ内あるいは鋳型内に２本
以上の検出導体を配置して、渇漏れが発生ずるとこれら
検出導体間が短絡することによって、その短絡を検出し
て渇漏れを検知する方法がある。

発明が解決しようとす３課題 しかし、曲述した二つの湧漏れ検知方法のうち前者は、
排気温度が異常に高温なこと、あるいは排気温度の上昇
度合が異常に速いこと等から湧漏れを検出する方法であ
るが、同じ鋳型で繰返し涛漬を行なう場合には、型温が
次第に高くなるため排気湿度も上昇し、また、高い型温
か要求される場合には鋳型を高温に予熱してから鋳込む
ため排気温度の異常を検出し難いという問題があった、
また、排気温度が上昇するまでにある程度の量の溶湯が
漏れ出ないと異常を検出できす、その結果、？９而れ量
が多くなるという問題があった。

また、後者の場合には、鋳型内のどこで湯漏れが５１生
しても研実に１ｇ漏れを検出できるようにするためには
、鋳型のいろいろな場所に対応させて検出導体を多数設
ける必要があるが、鋳型およびブヤンバの＋１４造上、
検出導体を設置し得る場所および設置可能な電線本数に
限度があり、検出導体を設置していない場所で発生した
渇漏れは検知できないという問題があった。

この発明は上記した技術的背景の下になされたもので、
吸引鋳造法、低圧荷造法あるいは減圧鋳造法等における
濶漏れを早期に確実に検知できる検知方法の提供を目的
としている。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するための手段としてこの発明の方法は
、溶解炉あるいは保持炉等の炉内の溶湯を、炉内と鋳型
のキャビティ内との圧力差により注湯する鋳造法におけ
る渇漏れ検知方法において、注）易に伴って変化する炉
内の湯面の高さを連続的に検出し、湯面の下降量から注
湯量がキャビティの容積を越えたことを検出した場合に
湯漏れと判定することを特徴としている。

作　　　用 上記の方法によれば、キャビティの容積オよびストーク
の容積を予め求めておくとともに、注湯量と炉内の湯面
下降吊との関係を求めておき、注湯時に炉内の濡面の高
さ変化を連続的に検出し、Ｉ射面の下降量から注湯量が
キャビティの容積を越えたことを検出すると、湯漏れが
発生したと判断し、注湯を中止してキャビティ内および
ストーク内の溶固を炉内に戻す。

実　　施　　例 以下、この発明の渇漏れ検知方法を、アルミニウム合金
製インテークマニホールドのｙ型吸引誘造を行なう場合
に適用した一実施例を第１図ないし第４図に基づいて説
明する。

第１図は、この実施例の方法で用いる吸引鋳造装置を示
すもので、鋳造装置１は、溶解炉２と涛造部３とを備え
、溶解炉２は内側面が垂直に形成されるとと５に、その
内部にはアルミニウム合金の♂渇４が溜められている。

方、Ｍ造部３は前記溶解炉２の上方に水平に設けられた
定盤５と、この定盤５の上に湖口６ａが下となるように
ｅ、置された砂型６と、この砂型６の周囲を気密に覆う
チャンバ７とを有しており、砂型６内には中子８との間
にキＰごティ９が形成されている。またチャンバ７の側
！上部には減圧孔１０が形成され、この減圧孔１０には
真空ポンプ１１からの配管１２が接続されている。また
砂型６のキャビティ９に連通する開口６ａには、下馬側
を前記溶解炉２内の溶）間４中に浸漬して垂直に設けら
れるとともに、定路５を上下方向に貫通さけて設けられ
た鋼製のストーク１３が接、伏されている。さらに、溶
解炉２の側関の上部には赤外線距離計１４が、溶湯４の
湯面と垂直に対向するように設けられており、この赤外
線距離計１４と真空ポンプ１１との間にはリード腺１５
が配線されており、赤外線距離計１４が所定量以上の湯
面低下を検出した際にこのリード保１５を介して信号を
送り、真空ポンプ１１を停止させると同時に減圧された
チャンバ７内を速やかに大気開放するようになっている
。

次に、上記のように構成されるＩＪ　ａ　装置１により
砂型吸引鋳造を実際に行なった場合について説明する。

なお、前記砂型６のキャビティ９の容積は２２２０ｃＩ
Ｉで、溶解炉２内の湯面からキャビティ９まてのストー
ク１３内の容積は４０２０ｄであり、また溶解炉２の測
面の面積は２８３０ｕｔであった。また、これらの値が
ら計偉で求めた１シヨツトについての湯面の下降量は２
．２ｃｒｎであり、χ軸に湯面の高さを、ｙ軸に注湯時
間をそれぞれとって注湯時の湧而の高さの推移をグラフ
にすると第２図のようになる。

すなわち、真空ポンプ１１を稼動させてチャンバ７内を
減圧すると、このチャンバ７内に収容されている砂型６
のキャビティ９内が減圧されるため、溶解炉２内の溶湯
４がストーク１３を介して吸引されてキャピテイ９に注
入され、注湧時間の経過に伴って測面が徐々に低下しく
Ｉの区間）、時間Ａてキｒごティ９内に溶湯が充満する
と湯面の低下が止る。このｉ点での測面下降ｆｆ１Ｈは
計算上は−２，２ｃｘｒとなる。次に、キャピテイ９内
に溶湯が充填された状態でチャンバ７内の減圧を一定時
間（■の区間）継続することにより押湯効果を持たせる
とともに濁漏れのチエツクを行なう。

このときに、１ｉＩＮれがなければ湯面は下降ぜず一定
の高さに保たれ、また、濡漏れが発生していれば、湯面
がざらに下降することがら嵩漏れを検知することができ
る。

一定時間が経過して時間Ｂになったら真空ポンプ１１を
停止させて減圧を解除し、チャンバ７内を大気圧下に開
放すると、キャピテイ９内の余分な溶湯（ストーク１３
の直上の部分の酒漬）およびストーク１３内の溶湯が下
降して溶解炉２内に戻り、そのため溶解炉２内の湯面が
上昇することとなる（Ｉ［［の区間）。また、次回の鋳
造時には、この湯面を新な基準として湯面の変化を検出
する。

ここで、湯漏れのない砂型６に実際に吸引注湯して計算
上得られた値とのＷ４差を調べたところ、溶解炉２内の
湯面の下降量は、キャビティ９内に召湯が充満した時間
Ａにおいて２．５ｃｍまで下降した。これは、溶解炉２
の側壁内面に溶湯の一部が付着して残留するため、計譚
ｍより下降量が多くなったものと思われる。

そこで、砂型６から漏れる湧吊の許容量を５００７とす
ると、５００　ｃｉｔに対する開面の下Ｉ４Ｍは約０．
２７Ｊであるから、湯面の下降量から湯漏れを検知する
湯面下降量Ｈを２．７ｃｔｎに設定するとともに、前記
キャビティ９に直径３１１＃Ｉの孔１６を穿設した砂型
６を用いる口とにより積極的に温潤れを発生させて鋳造
装置１によって鋳造しく減圧速度＝　１００ｍｍＨＵ／
Ｓ＞　、その湧漏れの検知ｎ能のテストを行なったとこ
ろ、湯面の高さは第４図に示すグラフのように変化した
。その結果、注湧が進行して湯面下降量がＨ値（２，７
ｃａ）を越えたことを赤外線距離計１４が検出すると、
訪造装置１は湧漏れの発生を検知して、真空ポンプ１１
を停止させるとともにチャンバ７内を大気開放して直に
注湧を中止した。またこのときの鋳造装置１が潟漏れを
検知して注湧を中止するまでに生じた湧漏れΦは６３０
ｃｉであった。この湯漏れ量が設定したｅｊ漏れ許容値
の５００ｕｌより多くなったのは、溶湯がキャピテイ９
に充填し終る前に潮漏れが多で生したためである。また
、許容値より多く溶湯が漏れたが、鋳造装置１のチャン
バ７や定Ｍ５等に損傷はなく、次の鋳造への復旧も容易
であった。

次に、本実施例との比較のために、従来の吸引鋳造に置
により同一条件で＠補的に湧漏れを発生さけて鋳造を行
なったところ、湯漏れの発生を検知でさ″なかつたため
、１５０００ｃａｌの溶湯がチャンハフ内に漏れ出し、
その結果、鋳造装置１のチャンバ７、定詔５およびスト
ーク１３が再使用不能となってしまった。

なお、上記実施例においては湧漏れ検知方法を砂型吸引
鋳造を行なう場合に適用した一例について説明したが、
他の低圧鋳造あるいは減圧ズ造等を行なう場合にもほぼ
同様に実施することができろ。

発明の詳細 な説明したようにこの発明の湧漏れ検知方法は、溶解炉
あるいは保持炉等の炉内の層温を、炉内と鋳型のキャビ
ティ内との圧力差により注潮する鋳造法における濶濡れ
検知方法において、注湯に伴って変化する炉内の湯面の
高さを連続的に検出し、湯面の下降量から注ＩＭがキャ
ビティの容積を越えたことを検出した場合に湧漏れと判
定するようにしたので、１ｉ１１れの発生を早期に的確
に検知して注湯を停止させることができ、湯漏れ吊を最
少限に抑えて、漏出した溶湯による鋳造装置の損傷を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の方法の実施例を示すも
ので、第１図はこの発明の方法を行なうために使用する
鋳造装置を示す説明図、第２図は注潮時における瀾面の
変化を計算値に基づいて示したグラフ、第３図はｍｍれ
を発生させるために孔を穿設した砂型の断面図、第４図
は実際に鋳造した際の湧漏れ発生時の瀾面変化を示すグ
ラフである。 １・・・賛造装置、　２・・・溶解炉、　５・・・定盤
、６・・・砂型、　７・・・チャンバ、　９・・・キャ
ビティ、１１・・・真空ポンプ、　　１３・・・ストー
ク、　１４−０゜赤外線距離計。 出願人　　トヨタ自ｖＪ申株式会社 代理人　　弁理士　　豊　１）代入 （ほか１名） 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶解炉あるいは保持炉等の炉内の溶湯を、炉内と鋳型の
   キャビティ内との圧力差により注湯する鋳造法における
   湯漏れ検知方法において、注湯に伴って変化する炉内の
   湯面の高さを連続的に検出し、湯面の下降量から注湯量
   がキャビティの容積を越えたことを検出した場合に湯漏
   れと判定することを特徴とする湯漏れ検知方法。