JPH03234358A

JPH03234358A - 複合材料の製造装置

Info

Publication number: JPH03234358A
Application number: JP2802990A
Authority: JP
Inventors: Satoru Ishizuka; 哲石塚
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1990-02-07
Filing date: 1990-02-07
Publication date: 1991-10-18

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】ａ、　産業上の利用分野本発明は、金属基複合材料をコンポキャスト法で製造す
る場合に用いる装置に関する。

ｂ、　従来の技術この種の装置としては、第３図と第４図に示すような構
造のものが知られている（特願平１１９１７４号参照）
。

同図において、■は水冷ジャケット式構造からなる真空
容器、２は真空容器１内に配置された溶解炉、３は溶解
炉２内に配置されたルツボ、４はルツボ３を加熱するた
めその周囲に配置されたヒータ、５は溶解炉２内の温度
制御をおこなうための熱電対、６はルツボ３の下部に設
けた湯口、７は溶解炉２の上部に設けられたシャッタ、
８はルツボ３内に配置された回転翼、９はこの回転翼８
の上部から真空容器１の外部に延設された撹拌棒、１０
は撹拌棒９を回動可能に保持する軸受部、１１は撹拌棒
９の駆動装置である。

１２はルツボ３の底部にある湯口６を開閉する開閉栓、
１３はこの開閉栓１２を開閉する昇降モータ、１４は材
料投入管、１５は開閉栓１２の内部先端まで延設された
熱電対、１６は覗窓、１７は排気口、１８はり−ク弁で
ある。

１９は材料供給装置で、該装置１９は真空容器２０、役
人材料用のパケット２１　、２２とロート２３とからな
る。２４は前記投入管２３との接続部分の開口部を開閉
する仕切り弁、２５は排気口、２６はり−ク弁である。

２７は下部真空容器で、その内部には鋳型２Ｂを配置し
である。２９は冷却筒、３０は前記真空容器ｌとの接続
部分を開閉する仕切り弁、３１は前記鋳型２８の温度を
検出する熱電対、３１は排気口、３２はり−ク弁である
。

この装置は、次の要領で操作する。

まず、容器１内を真空状！ａ（Ｉ　Ｘｌ０−２〜Ｉ　Ｘ
ｌ０−’Ｔｏｒｒ　）とし、溶解炉２内のルツボ３に基
材となる合金材料を収容し、ヒーター４によってこれを
加熱溶解する。複合化をおこなうための添加材料は、ル
ツボ３内の合金材料が全溶解または部分溶解したことを
開閉栓１２内の熱電対１５と覗窓１６によって確認した
うえで、材料供給装置１９のパケット２１（または２２
）からルツボ３内に投入する。この場合仕切り弁２４は
当然間いておき、真空容器２０は真空容器１と同し真空
状態としておく。

次いで、駆動装置１１を作動させ、撹拌棒９の先端の回
転翼８を回転（１０〜５０００ｒ、ｐ、ｍ）させて、添
加材料を溶湯中に均一に分散させる。

必要な処理がおこなわれたあと、昇降モータ１３を作動
させ、開閉栓１２を上昇させてルツボ３の底部に開口す
る湯口６を開き、溶湯を鋳型２日へ誘導する。この場合
仕切り弁３０は当然開放しておき、下部真空容器２７は
真空容器１と同じ真空状態としておく、こうして鋳型２
８内に導かれた溶湯は、冷却筒２９によって急速に冷却
されて凝固し、塊状集合体（複合材料）として回収する
ことになる。

Ｃ９発明が解決しようとする課題このような装置においては、ルツボ３内で合金材料を溶
解させると、これに含まれていた不純物（表面の汚れや
酸化物など）が溶湯表面に浮遊することになる。しかし
、ルツボ３は真空容器Ｉ内に配置しであるので、こうし
た不純物を除去しないまま鋳型２８に注湯せざるを得な
かった。このため、不純物が製品中に混入し、材料欠陥
を生しるという問題があった。

また、合金材料と添加材料に比重差がある場合や、濡れ
性の悪い添加材料を用いた場合には、溶湯中に添加材料
がなかなか拡散しなくなる。そして、添加材料の各粒子
は第５図に示すようにルツボ３内の開閉栓１２付近の領
域Ｚに凝集し、塊状残留物となり易い、このため、溶湯
の撹拌を長時間行わなければならないという欠点もあっ
た。

６１課題を解決するための手段本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、前記課題を解決してなる基複合材
料の製造装置を提供することにあり、その要旨は、真空
容器内に溶解炉を配設してなる複合材料の製造装置にお
いて、前記真空容器の壁からロッドの一端を外方に突出
させるとともに、該ロッドを前記真空容器の壁に全方向
に移動可能な状態で支持し、前記ロッドの他端に、溶解
炉内の溶湯表面に浮遊した不純物を汲み取るための杓子
を設けたことにある。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

本実施例では、第１図に示すようにロッド５０の一端が
ボールジヨイント５１を介して真空容器ｌの壁１ａに支
持しである。また、該ロッド５０はボールジヨイント５
１に挿通して全方向（図中矢印方向のいずれにも）に移
動できるようにしである。ロッド５１の両端には、杓子
５２とハンドル５３がそれぞれ設けである。５４は真空
容器１内に配設したパケットである。その他の部材は第
４図の従来例と同様に構威しであるので、同一符号を付
し説明を省略する。

この装置は、次の要領で操作する。

まず、真空容器１内を真空状態（１×１０〜８〜１×１
Ｏ−７Ｔｏｒｒ）とし、溶解炉２内のルツボ３に基材と
なる合金材料（例えばＡＳＴＭＡ　３９０）を収容し、
ヒーター４によってこれを７５０’Ｃまで加熱して完全
に溶解する。

次いで、覗窓１６からルツボ３を覗きながら、ロッド５
０のハンドル５３を操作して、溶湯表面に浮遊している
不純物を杓子５２で汲み取り、これをパケット５４に回
収する。そして、粒径２〜１０μ−のＳｉＣ粒子を材質
供給装置１９からルツボ３内に投入し、この添加材料が
溶湯の熱で十分に加熱されたら（１０分程度）、回転翼
８をルツボ３内に降下し、これを回転（５００ｒ、ｐ、
ｍ程度）させて溶湯を攪拌する（このとき、溶湯を冷却
して部分凝固状態にしておいてもよい〉。その後、溶湯
の攪拌を停止し、回転＊８をルツボ３の外に取出す。

次いで、ロッド５０の先端をルツボ３内に入れて、塊状
残留物となったＳｉＣ粒子を突き砕き、溶湯表面に分散
させる。その後、再び回転翼８で溶湯に攪拌を与えてや
れば、ＳｉＣ粒子は効率良く溶湯中へ拡散していくこと
になる。再び、塊状残留物が生した時は、ロッド５０の
先端でこれを突き砕けばよい。その後の操作は、上述の
従来例の場合と同様である。

この結果得られた製品を調べたところ、内部に不純物を
含んでいない良質なものであることが確認できた。

なお、本実施例では、断面が円形の開閉栓１２をルツボ
３内に入れてその先端を湯口６に係合させであるが、該
栓１２の断面形状を第２図に示すように略半円形にする
とともに、ルツボ３′の内壁面にこれと対応する溝６０
を設けておき、該溝６０に開閉栓１２を係合させるよう
にしてもよい、このようにすると、溶湯表面に浮遊して
いる不純物を杓子５２で汲み取る際、開閉栓１２が邪魔
にならなくなる。

また、前記実施例では真空の雰囲気で処理する場合につ
いて説明したが、雰囲気がガスＩ換状態である場合につ
いても、適用可能であることは勿論である。

ｅ、　発明の効果本発明によれば、溶解炉で合金材料を溶解した際、溶湯
表面に浮遊している不純物をロッド先端の杓子で汲み取
れるようになるので、不純物の含まれていない良質な製
品を得ることができる。

さらに、溶湯中に添加材料の塊状残留物が生じても、ロ
ッドの先端でこれを突き砕くこともできるので、溶湯の
攪拌時間が短縮され、生産性の向上に役立たせることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る金属基複合材質の製造装置の一実
施例を示す図で、同装置を断面で示す正面説明図、第２
図はルツボと開閉栓の位置に関する他の実施例を示す斜
視図、第３図及び第４図は従来の装置を示す説明図で、
同装置をそれぞれ側面側と正面側から見た断面図、第５
図は溶湯中に塊状残留物が生しる状態を示す説明図であ
る。ｌ・・・真空容器、２・・・溶解炉、８・・・回転翼、５０・・・ロッド、５２・・・杓子、５４・・・パケット。１ａ・・・壁、３・・・ルツボ、１６・・・覗窓、５１・・・ボールジツイント、５３・・・ハンドル、

Claims

【特許請求の範囲】

真空容器内に溶解炉を配設してなる複合材料の製造装置
において、前記真空容器の壁からロッドの一端を外方に
突出させるとともに、該ロッドを前記真空容器の壁に全
方向に移動可能な状態で支持し、前記ロッドの他端に、
溶解炉内の溶湯表面に浮遊した不純物を汲み取るための
杓子を設けたことを特徴とする複合材料の製造装置。