JPH0347666A - 減圧吸上鋳造用鋳型 - 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〕 本発明は精密鋳造法の一つとして知られている減圧吸上
鋳造法に使用する鋳型に関するものである。

〔従来の技術〕

減圧吸上鋳造法は、特公昭５２−３８９２４号公報或い
は特公昭６０−３５２２７号公報に開示されているよう
に、周知のロストワックス鋳造法における鋳込方法の改
良に係るもので、米国の大手ロストワックス品メーカー
であるヒッチナー社により開発されたものである。まず
この減圧吸上鋳造法の概略を第２ａ図〜第２ｃ図に従い
説明する。第２ａ図において、１は金属をその融点以下
に加熱して溶融状態とした溶湯を保溜する湯槽、２はそ
の上方に昇降自在に支持されたチャンバ、３は鋳物砂を
結合して作られた通気性の鋳型である。鋳型３はスプル
一部４を中心としてその周囲に該スプル一部４とゲート
５を介して連通ずる多数のキャビティ６が放射状に形成
されている。また該スプル一部４は上端が閉塞され下方
には筒状のスノードアが延設されその下端に吸上口８が
開口している。そして該スノートをチャンバ２の底部開
口９から下方に垂下するように該鋳型３をチャンバ２内
に設定している。しかしてチャンバ２を第２ｂ図に示し
たように下降させ吸上口８を湯槽１の溶湯中に浸漬しチ
ャンバ２の吸気口１ｏを真空ポンプに継ぐことにより該
チャンバ２内を減圧すると、鋳型３は通気性であるので
内部も減圧され吸上口８からスプル一部４に溶湯が吸引
され該溶湯はさらにゲート５を通りキャビティ６に充満
する。所定の保持時間が経過しゲート５の溶湯が凝固し
た後に該チャンバ２の減圧状態を解くことによりスプル
一部４中にある未凝固の溶湯をその自重によって流出さ
せ第２Ｃ図に示したように該スプル一部４を空にできる
ようにしている。そして該鋳型３をこわしキャビティ６
に形成された製品を取り出したときに各製品は湯道にて
連なることなく別体のものとして取り出せ製品切り離し
の手間が掛からない利点があると共に、スプル一部４か
ら湯槽１に戻された溶湯は次の鋳込に無駄なく利用でき
るので歩留がよく、さらには、ｉ８湯の汚染がなく品質
が向」−するなど種にの利点があるものである。

〔従来の技術の間厩点〕

しかしてこの減圧吸上鋳造法に使用される鋳型には、溶
湯の高温度に耐える充分なる耐熱安定性が要求されるほ
か、チャンバ内を減圧したときに気圧差により該鋳型に
掛かる圧力、その他の外力による破壊のおそれをｔくず
ために耐圧性２機械的強度は大きいほうがよく、さらに
、減圧吸上鋳造における特殊性から通気度も高くなけれ
ばならない。即ち減圧吸上鋳造ではこの鋳型の通気度が
低いと溶湯を吸い上げるのに時間が掛かり吸上途中で溶
湯が冷却されＣ固し或いは流動性が悪くなって湯廻りが
悪くなるおそれがあるので通気度はなるべく高いほうが
望ましい７しかしながら通気度を高くしようとすると鋳
型を構成する鋳物砂の密度ば粗にならざるを得ないので
、機械的強度がなくなるという問題がある。従来ではこ
の通気度について特に数値的な目標を持たず経験則と勘
により鋳物砂の粗密、型厚等を決定せざるを得なかった
。このために失敗も多くその改善が望まれていノこ。

〔発明の目的〕

本発明は正妃問題、り；を解消し１、減圧吸上鋳造に必
要な鋳型の通気度を提示することにより減圧吸上鋳造法
の歩留向上を目ざすと共にその実施を容易ならしめんと
するものである。

〔目的を達成するための手段〕

本発明の減圧吸上鋳造用鋳型は上記目的を達成するため
、通気性の鋳型をチャンバ内にセットし、該鋳型に形成
された吸上口を該チャンバの底部開口から垂下して溶湯
中に漫清し該チャンバ内を減圧することにより溶湯を該
鋳型中に吸い上げるようにした減圧吸上鋳造法における
該鋳型であって、その通気度を圧力差１００ｍｍＨ２Ｏ
の基での通気量が５０ｃｃ　／　ｃｓＡ　ｍ　ｉ　ｎ以
上３００　ｃｃ／　ｃ＋ｆｉｎ以下になるように鋳物砂
を多層に結合させて成形することを特徴としたものであ
る。

〔実施例〕

次に本発明の減圧吸上鋳造用鋳型の実施例を説明する。

先ずロウにより原型（図示せず）を製作する。

そして該原型の表面に次に説明するスラリーを塗着しそ
の粘性を利用して鋳物砂をコーティングする。このスラ
リーとしては、フィラーとしてジルコンフラワー、溶解
シリカを用いエチルシルケートまたはコロイダルシリカ
をバインダーとし１．これに少量の添加剤を使用するが
、バインダーの混合割合を変えることで　その粘性がコ
ントロールできる。原型の表面にはその粘度が４０００
〜５０００ｃｐＳのものを塗着しこれに鋳物砂として耐
熱性の高いジルコンサンド（１００メツシユが１へ・３
％　１４０メツシユが３４〜３７％、２００’メツシユ
が５８〜６２％。

２７０メフシユが２〜５％のもの）を付着させる。

そしてそのジルコンサンドの上に粘度が１５０〜３０Ｑ
ｃｐｓ程度に調整された比較的粘性が少ないスラリーを
塗着し、粒径０，２〜０．５鶴のソヤモットサンドを付
着させる。この低粘度スラリーを用いてのシャモットサ
ンドの付着は必要に応じて２〜３回操り返すや次にさら
にその表面に粘度１０００〜３０００ｃｐｓのスラリー
を塗着し、粒径０．５〜】、４龍のシャモットサンドを
付着させる。これも必要に応して２〜３回繰り返す。こ
うして鋳物砂を多層にコーティングした後、これを加熱
し内部のロウを溶かし出すことにより第１図に例示した
ような中空殻状の鋳型３を形成するものである。なお該
鋳型３の各部にはこれによって第２ａ図〜第２ｃ図にて
も説明したようなスプル一部４．ゲート５．キャビティ
６、スノードア、吸上口８が形成される。

しかして、この鋳型３の通気度は、上記鋳型製作過程に
おいて用いたスラリーの粘度、鋳物砂の粒径およびその
繰り返し付着回数等により調整できる。そこで圧力差を
１００１＊　Ｈ２０に設定しその鋳型の単位面積当りの
１分間の通気量が４０〜３１０　ｃｃ／ｃＪｍｉｎの範
囲にて種々異なる鋳型を製作し、その各鋳型について鋳
込試験を行なった。その試験結果を次表に示す。

このように通気量が４５ｃｃ／ｃ＋ａｍｉｎの鋳型では
その通気抵抗のために溶湯の吸上所要時間が１０秒にも
なってその間の溶湯の冷却により流動性が悪くなり湯廻
り不良が発生した。また通気量が３１０　ｃｃ／ｃｆｆ
１ｍｉｎの鋳型では通気抵抗が小さくて溶湯の吸上所要
時間は１．２秒と少なく湯廻りはよいが鋳型の機械的強
度不足が原因で鋳型の一部に割れが認められた。

一方、通気量が５０ｃｃ／ｃｍ２ｍｉｎ以上で３００ｃ
ｃ　／ｃｏｔｍｉｎ以下の範囲内にある鋳型では、しず
れも良好な鋳込状態が達成できた。

〔発明の効果〕

このように本発明では、鋳型の通気量が圧力差１００ｍ
ｍＨｚＯの基で５０〜３００　ｃｃ／　ｃＪｍｉｎ　と
なるように製作することにより常に失敗のない鋳込がで
き減圧吸上鋳造の歩留を大幅に向上させる有益な効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の減圧吸上鋳造法にて使用される鋳型の
一例を示した部分断面斜視図、第２ａ図。 第２ｂ図、第２ｃ図は減圧吸上鋳造法の過程を示した縦
断面図である。 ■・・・湯槽、２・・・チャンバ、３・・・鋳型、４・
・・スフル一部、５・・・ゲート、６・・・キャビティ
、７・・・スノート、８・・・吸上口、９・・・底部開
口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 通気性の鋳型をチャンバ内にセットし、該鋳型に形成さ
   れた吸上口を該チャンバの底部開口から垂下して溶湯中
   に浸漬し該チャンバ内を減圧することにより溶湯を該鋳
   型中に吸い上げるようにした減圧吸上鋳造法における該
   鋳型であって、その通気度を圧力差１００ｍｍＨ＿２Ｏ
   の基での通気量が５０ｃｃ／ｃｍ＾２ｍｉｎ以上３００
   ｃｃ／ｃｍ＾２ｍｉｎ以下になるように鋳物砂を多層に
   結合させて成形することを特徴とした減圧吸上鋳造用鋳
   型。