JPH038546A - 遠心鋳造法 - 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） 本発明は、遠心鋳造方法に関するものである。

（従来の技術及びその問題点） 周知の如く、横型遠心鋳造法は筒状鋳型を略水平姿勢に
て回転可能に支持し、該鋳型の端部から鋳型内に溶湯を
注ぎ、鋳型を高速回転させつつ溶湯を凝固せしめて管体
を形成するものである。

上記遠心鋳造では、溶湯層の指向性凝固が画られる。こ
の場合の指向性凝固とは鋳型内の溶湯層を鋳型の内面に
接している部分から、即ち溶湯層の外表面側から内表面
側に向かって凝固を進行させることである。

上記指向性凝固によって、溶湯に含まれる不純物が順次
溶湯層の内表面側に押し出され、凝固の終了時には、鋳
造管体の肉厚に偏析及びひけすが生じず、不純物が鋳造
管体の内表面に蓄積されることになる。

鋳造完了後、鋳造管体の内表面を切削して、不純物の蓄
積を除去することにより、健全な製品を製造できる。

溶湯層の外表面と内表面の両方から凝固が進行すると、
鋳造品の内部に不純物が蓄積されて偏析が生じ、又、ひ
けすが内在し、鋳造管体の内面を相当厚く切削除去しな
ければ、健全な製品とはならず、歩止まりが低下する。

従来は、溶湯層の指向性凝固を画るために、鋳型の肉厚
を大きくして奪熱効果を高めているが、自然冷却であっ
たため、冷却速度が遅く、溶湯層が内表面側から凝固す
ることを十分に抑えることは出来なかった。

又、鋳型の肉厚が薄いと、鋳造の過程で鋳型が過剰に温
度上昇して剛性が低下し、回転中に振れが生じて危険で
あることからも、鋳型の肉厚を大きくする必要があった
。

本発明は、回転中の鋳型を強制的に冷却することにより
、鋳型の肉厚を大きくせずとも、鋳型内の溶湯層を外表
面側から内表面側へ効果的凝固せしめることのできる遠
心鋳造法を明らかにするものである。

（課題を解決する手段） 本発明の遠心鋳造法は、鋳型（１）を回転させつつ鋳型
（１）の外部から鋳型（１）の表面に冷却流体を噴射し
て鋳型（１）を冷却しつつ鋳造を行なうことを特徴とす
る。

（作用及び効果） 冷却流体によって鋳型（１）は強制的に冷却されるため
、鋳型（１）が過剰に温度上昇することは抑えられる。

このため、鋳型（１）の肉厚を大きくせずとも、遠心鋳
造の高速回転に耐えるのに十分な剛性を付与できる。

上記の如く、冷却流体にて強制的に冷却される鋳型（１
）は、鋳型（１）内の溶湯層を外層部から順次奪熱して
、溶湯層は外表面側から内表面側に凝固が進行し、この
指向性凝固によって、溶湯に含まれる不純物が順次溶湯
層の内表面側に押し出され、凝固の終了時には、鋳造管
体の肉厚に偏析及びひけすが生じず、不純物が鋳造管体
の内表面に蓄積される。

鋳造完了後、鋳造管体の内面を浅く切削するだけで、不
純物の蓄積を除去でき、小止りが高く且つ、健全な製品
を製造できる。

（実施例） 横型遠心鋳造装置の円筒状の鋳型（１）は、回転支持ロ
ーラ（図せず）によって回転可能に水平に支持され、回
転駆動装置（図示せず）が連繋されている。

鋳型（１）の外側に、鋳型（１）の軸方向に沿って等間
隔に複数の噴射ノズル（４）が、先端を鋳型（１）に向
けて配備されている。

各噴射ノズル（４）は、鋳型（１）の軸心を含む同一面
内にで鋳型（１）の軸心と直交して配備され、各噴射ノ
ズル（４）は扇形のスブーレパターンＰで冷却流体を噴
射する。

実施例の冷却流体は、圧力空気と一緒に水を可及的に微
細な水滴として噴射するものである。

この理由は水の水滴が微細である程、鋳型の外表面に衝
突したときに、鋳型の熱を奪って水蒸気となる時間が短
くなり、鋳型表面に水の膜は形成されず、冷却流体が連
続して鋳型表面に直接に衝突することを妨げず、冷却効
率が向上するがらである。

単に、水シヤワーを鋳型に滴下するだけでは、鋳型の表
面に水の膜が形成されて、次々と滴下する温度の低い水
が直接に鋳型表面に接することが妨げられるため、前記
の圧力空気に乗せて水を微細な水滴にして鋳型表面に噴
射される場合に辻べると冷却効率は低い。

鋳型（１）の外径は約８００　ｍｍ、有効長さ（製品長
さ）は約３５００ｍｍ、ノズル（４）の配列ピッチは約
１０００ｍｍ、鋳型（１）の表面から各ノズル（４）の
先端までの距離は約３００ｍｍである。

各ノズル（４）から冷却流体を噴射したとき、噴射冷却
流体は、冷却鋳型（１）の表面にて軸方向延びる１本の
細幅帯状に衝突する。

然して、鋳型（１）の端板（２）の注ぎ孔（２１）から
溶湯を鋳型（１）内に注ぎ、鋳型（１）を高速回転させ
つつ、各ノズル（４）から冷却流体を噴射する。

圧力空気によって微細な水滴となって鋳型の外表面に衝
突した冷却流体は、鋳型から気化熱を奪って瞬時に水蒸
気となって、鋳型を効果的に冷却できる。

冷却流体によって鋳型（１）は強制的に冷却されるため
、鋳型（１）が過度に温度上昇するこは抑えられる。こ
のため、鋳型（１）の肉厚を大きくせずとも、遠心鋳造
の高速回転に耐えうる必要にして十分な剛性を付与でき
る。

上記の如く、冷却流体にて強制的に冷却される鋳型（１
）は、鋳型（１）内の溶湯層を外層部から順次奪熱して
、溶湯層は、外層側から内層側に凝固が進行し、この指
向性凝固によって、溶湯に含まれる不純物が順次溶湯層
の内面側に押し出され、凝固の終了時には、鋳造管体の
肉厚に偏析及びひけすが生じず、不純物が鋳造管体の内
面に蓄積される。

鋳造完了後、鋳造管体の内面を切削して、不純物の蓄積
を除去することにより、健全な製品を製造できる。

本発明は、上記実施例の構成に限定されることはなく、
特許請求の範囲で種々の変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施状況の説明図、第２図は第１図■
−■線に沿う断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］筒状鋳型の端部から溶湯を鋳型内に注ぎ、鋳型を
   高速回転させて管体を形成する遠心鋳造方法に於て、鋳
   型（１）を回転させつつ外部から鋳型の外表面に冷却流
   体を噴射して鋳型を強制冷却しつつ鋳造を行なうことを
   特徴とする遠心鋳造方法。 ［２］冷却流体は、圧力空気と水が混じったもので、微
   細な水粒として噴射される特許請求の範囲第１項に記載
   の遠心鋳造方法。