JPH04100667A - アルミダイキャスト用金型とその製造方法 - Google Patents
アルミダイキャスト用金型とその製造方法Info
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- JPH04100667A JPH04100667A JP22071290A JP22071290A JPH04100667A JP H04100667 A JPH04100667 A JP H04100667A JP 22071290 A JP22071290 A JP 22071290A JP 22071290 A JP22071290 A JP 22071290A JP H04100667 A JPH04100667 A JP H04100667A
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- die cavity
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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。
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、アルミニウムあるいはその合金のダイキャス
トに用いる耐食性の改良された金型およびその製造方法
に関する。
トに用いる耐食性の改良された金型およびその製造方法
に関する。
［従来の技術］
アルミダイキャスト（よ 高速・高圧下でアルミニウム
または同合金を金型内に圧入し、急速凝固することで、
アルミニウムまたは同合金の成形品を得る方法である。
または同合金を金型内に圧入し、急速凝固することで、
アルミニウムまたは同合金の成形品を得る方法である。
しかしアルミニウムはその活性のため、湯道やダイキャ
ビティー内にて、金型を構成する熱間工具鋼（ＳＫＤ系
）と鉄−アルミニウムの合金を生成し、アルミニウム中
への鋼成分の溶出を招く。
ビティー内にて、金型を構成する熱間工具鋼（ＳＫＤ系
）と鉄−アルミニウムの合金を生成し、アルミニウム中
への鋼成分の溶出を招く。
更にダイキャビティー表面に形成された合金層は部分的
に剥離を生じてダイキャビティーの精度を低下させ、成
形品の寸法不良を招く。
に剥離を生じてダイキャビティーの精度を低下させ、成
形品の寸法不良を招く。
このような合金化による溶出・剥離といった溶損現象を
減少あるいは防止するため、従来は次のような対策を採
用してい旭即ち、金型の湯道やその吐出口に隣接あるい
は対向する中空部、中子表面の一部等の溶損現象の激し
い部分に対して、セラミックスを貼着したり、超硬やス
テライト等を肉盛することにより被覆して、合金化によ
る溶損現象を阻止しようとしＬ ［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記技術による金型はいまだ不十分なものであ
った。
減少あるいは防止するため、従来は次のような対策を採
用してい旭即ち、金型の湯道やその吐出口に隣接あるい
は対向する中空部、中子表面の一部等の溶損現象の激し
い部分に対して、セラミックスを貼着したり、超硬やス
テライト等を肉盛することにより被覆して、合金化によ
る溶損現象を阻止しようとしＬ ［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記技術による金型はいまだ不十分なものであ
った。
即ち、セラミックスを部分的に張り付ける技術では金型
側々の内部形状に適合させるために特別に成形したセラ
ミック成形品が必要となり、製造コストを押し上げた。
側々の内部形状に適合させるために特別に成形したセラ
ミック成形品が必要となり、製造コストを押し上げた。
更に、このセラミック成形品は熱衝撃には比較的弱く、
張り替えを頻繁（二行う必要があり、−層のコスト高を
招いた。
張り替えを頻繁（二行う必要があり、−層のコスト高を
招いた。
また超硬やステライト等による被覆では、緻密性の低い
被覆しかできず、８００’Ｃになると著しい溶出・剥離
を生じた。
被覆しかできず、８００’Ｃになると著しい溶出・剥離
を生じた。
そこで、比較的製造容易で溶損現象に対して高い耐久性
を有するアルミダイキャスト用金型の実現が求められて
いた ［課題を解決するための手段］ 即ち、第１発明のアルミダイキャスト用金型は、金型本
体のダイキャビティーの少なくとも一部と、このダイキ
ャビティーへの湯道の内周面とに、Ｎｂ、ＭｏまたはＷ
から選ばれた少なくとも１つの金属の溶射層を設けてな
ることを特徴とする。
を有するアルミダイキャスト用金型の実現が求められて
いた ［課題を解決するための手段］ 即ち、第１発明のアルミダイキャスト用金型は、金型本
体のダイキャビティーの少なくとも一部と、このダイキ
ャビティーへの湯道の内周面とに、Ｎｂ、ＭｏまたはＷ
から選ばれた少なくとも１つの金属の溶射層を設けてな
ることを特徴とする。
第２発明のアルミダイキャスト用金型の製造方法は、金
型本体の湯道およびこの湯道に隣接または対向するキャ
ビティー内表面あるいは中子表面に、Ｎｂ、Ｍｏまたは
Ｗから選ばれた少なくとも１つの金属をプラズマ溶射法
により溶射することを特徴とする。
型本体の湯道およびこの湯道に隣接または対向するキャ
ビティー内表面あるいは中子表面に、Ｎｂ、Ｍｏまたは
Ｗから選ばれた少なくとも１つの金属をプラズマ溶射法
により溶射することを特徴とする。
［作用］
Ｎｂ、ＭｏまたはＷは、溶射すると簡単に緻密で強靭な
層を形成する。この層は、高温のアルミニウム溶湯に曝
されても、アルミニウムとは合金化しにくい。従って、
特に高温の溶湯や大量の溶湯に曝されるダイキャビティ
ーの少なくとも一部と湯道部分の内面とに、Ｎｂ、Ｍｏ
またはＷがら選ばれた少なくとも１つの金属の溶射層を
形成しておけば、溶出・剥離がほとんど生ずることがな
く、耐久性の高い金型となる。
層を形成する。この層は、高温のアルミニウム溶湯に曝
されても、アルミニウムとは合金化しにくい。従って、
特に高温の溶湯や大量の溶湯に曝されるダイキャビティ
ーの少なくとも一部と湯道部分の内面とに、Ｎｂ、Ｍｏ
またはＷがら選ばれた少なくとも１つの金属の溶射層を
形成しておけば、溶出・剥離がほとんど生ずることがな
く、耐久性の高い金型となる。
上記溶射層をプラズマ溶射法により形成すると、溶射の
内でも特に緻密性の高い溶射層が形成される。従って、
特に高温の溶湯や大量の溶湯に曝される金型本体の湯道
および、この湯道に隣接または対向するキャビティー内
表面あるいは同様な中子表面にプラズマ溶射法による溶
射層を形成すれば、極めて耐久性の高い金型を製造でき
る。
内でも特に緻密性の高い溶射層が形成される。従って、
特に高温の溶湯や大量の溶湯に曝される金型本体の湯道
および、この湯道に隣接または対向するキャビティー内
表面あるいは同様な中子表面にプラズマ溶射法による溶
射層を形成すれば、極めて耐久性の高い金型を製造でき
る。
［実施例］
以下本発明の具体的な実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。
明する。
第１図に第１実施例のダイキャスト用金型１の断面図を
示す。この金型１は基本的には熱間工具鋼からなる上型
３と下型５とから構成されている。
示す。この金型１は基本的には熱間工具鋼からなる上型
３と下型５とから構成されている。
鋳込みロアから圧入される溶湯は分流子９により分流さ
れてその一部が図示する湯道１１に進入する。更に溶湯
は湯道１］の一部であるフィード部］３およびランド部
］５を介してダイキャビティ１７内に流れ込み、内部に
充満する。この後、溶湯が冷却して固化すれば、上型３
と下型５とを分離することにより、ダイキャビティー１
７の形状に応じた成形物が得られる。
れてその一部が図示する湯道１１に進入する。更に溶湯
は湯道１］の一部であるフィード部］３およびランド部
］５を介してダイキャビティ１７内に流れ込み、内部に
充満する。この後、溶湯が冷却して固化すれば、上型３
と下型５とを分離することにより、ダイキャビティー１
７の形状に応じた成形物が得られる。
第２図は、上記第１図の一部を拡大した端面図である。
本図では湯道１１を中心に表してあり、溶湯の流動方向
が矢印で示されている。この湯道］］全体からダイキャ
ビティー１７内にかけての上型３および下型５の表面部
分３ａ、５ａには、溶射層１９，２１（図ではハツチン
グを重ねた領域の表面に存在する）が形成されている。
が矢印で示されている。この湯道］］全体からダイキャ
ビティー１７内にかけての上型３および下型５の表面部
分３ａ、５ａには、溶射層１９，２１（図ではハツチン
グを重ねた領域の表面に存在する）が形成されている。
下型５については溶射層２１は分流子９までに至ってい
る。
る。
この湯道］１に溶湯が供給されて来ると、比較的高温状
態の溶湯は湯道１１を高速高圧で流れるとともに、ダイ
キャビティー１７の内でも、湯道］］に近い方のコーナ
一部１７ａ、１７ｂに突き当たってその進路が曲げられ
る。このこと１よ湯道１］とコーナ一部１７ａ、１７ｂ
とが特に高温高圧高速の厳しい条件下に曝されることを
意味する。このため本実施例では、その部分に溶射層１
９．２］を形成して、金型１の溶出・剥離を防止してい
る。
態の溶湯は湯道１１を高速高圧で流れるとともに、ダイ
キャビティー１７の内でも、湯道］］に近い方のコーナ
一部１７ａ、１７ｂに突き当たってその進路が曲げられ
る。このこと１よ湯道１］とコーナ一部１７ａ、１７ｂ
とが特に高温高圧高速の厳しい条件下に曝されることを
意味する。このため本実施例では、その部分に溶射層１
９．２］を形成して、金型１の溶出・剥離を防止してい
る。
この溶射層１９，２１１１ 溶射材料としてＮｂ。
ＭｏまたはＷから選ばれて形成されたものであり、これ
らの材料は単独でもよく複数組み合わせて用いてもよい
。この内でもＷの使用が最も効果的である。
らの材料は単独でもよく複数組み合わせて用いてもよい
。この内でもＷの使用が最も効果的である。
溶射層１９，２Ｎｉ 電気式溶射法、ガス式溶射法等の
一般的な溶射方法により形成される。この電気式溶射の
内でも、プラズマ溶射によるのが特に緻密で耐久性のあ
る溶射層を形成できる。
一般的な溶射方法により形成される。この電気式溶射の
内でも、プラズマ溶射によるのが特に緻密で耐久性のあ
る溶射層を形成できる。
第２実施例として、中子３］を使用した金型３３の例を
示す。本実施例では、２つの部分金型３５．３７の間に
中子３１を挟持した状態で、ダイキャビティー３９が形
成されている。湯道４１を形成している部分金型３５．
３７の内壁面から、湯道４］に隣接するダイキャビティ
ー３９の内面にかけて、溶射層３５ａ、３７ａ （図で
はハツチングを重ねた領域の表面に存在する）が形成さ
れている。更に、湯道４］に対向した中子３１の表面に
も溶射層３１ａ（図ではハツチングを重ねた領域の表面
に存在する）が形成されている。
示す。本実施例では、２つの部分金型３５．３７の間に
中子３１を挟持した状態で、ダイキャビティー３９が形
成されている。湯道４１を形成している部分金型３５．
３７の内壁面から、湯道４］に隣接するダイキャビティ
ー３９の内面にかけて、溶射層３５ａ、３７ａ （図で
はハツチングを重ねた領域の表面に存在する）が形成さ
れている。更に、湯道４］に対向した中子３１の表面に
も溶射層３１ａ（図ではハツチングを重ねた領域の表面
に存在する）が形成されている。
二の金型３３に溶湯が供給されると、比較的高温状態の
溶湯は湯道４］を高速高圧で流れるととも１ニ ダイキ
ャビティー３９内の特に中子３１の対向する表面に突き
当たってその進路が曲げられる。従って、湯道４１とそ
れに隣接するダイキャビティー３９の内壁面および湯道
４］に対向する中子３］の表面が、特に高温高圧高速の
厳しい条件下に曝される。このため本実施例では、その
部分に溶射層３１ａ、３５ａ、３７ａを形成して、金型
３３の溶出・剥離を防止している。
溶湯は湯道４］を高速高圧で流れるととも１ニ ダイキ
ャビティー３９内の特に中子３１の対向する表面に突き
当たってその進路が曲げられる。従って、湯道４１とそ
れに隣接するダイキャビティー３９の内壁面および湯道
４］に対向する中子３］の表面が、特に高温高圧高速の
厳しい条件下に曝される。このため本実施例では、その
部分に溶射層３１ａ、３５ａ、３７ａを形成して、金型
３３の溶出・剥離を防止している。
済損根験
次にプラズマ溶射により溶射層が形成された棒状熱間工
具鋼の溶損試験について述べる。
具鋼の溶損試験について述べる。
試験片として、第５図に示す棒状熱間工具鋼（ＳＫＤ６
１）４３を準備する。この棒状熱間工具鋼４３の一端側
に（よ第４図に示す溶損試験装置４５に固定するための
ノツチ４３ａが設けら私信端側にはプラズマ溶射により
溶射層４３ｂが形成されている。
１）４３を準備する。この棒状熱間工具鋼４３の一端側
に（よ第４図に示す溶損試験装置４５に固定するための
ノツチ４３ａが設けら私信端側にはプラズマ溶射により
溶射層４３ｂが形成されている。
この溶射層４３ｂは、次の条件の減圧プラズマ溶射法で
形成されたものであり、第６図に示すごとく、Ｎ１Ｃｒ
ＡＩＹ にフライ）からなるアンダーコート４３ｃを溶
射した後に、Ｍｏ、 Ｗ、 Ｎｂのいずれかを溶射
して溶射層４３ｂを形成したものである。アンダーコー
ト４３Ｃは棒状熱間工具鋼４３と溶射層４３ｂとの熱膨
張差による剥離を防ぐためのものである。
形成されたものであり、第６図に示すごとく、Ｎ１Ｃｒ
ＡＩＹ にフライ）からなるアンダーコート４３ｃを溶
射した後に、Ｍｏ、 Ｗ、 Ｎｂのいずれかを溶射
して溶射層４３ｂを形成したものである。アンダーコー
ト４３Ｃは棒状熱間工具鋼４３と溶射層４３ｂとの熱膨
張差による剥離を防ぐためのものである。
移行型アーケ電流＝３ＯＡ
プラズマガス：Ａｒ−Ｈｅ
溶射距離：３００〜４００ｍｍ
雰囲気圧カニ３０Ｔｏｒｒ
この棒状熱間工具鋼４３を溶射層の組成毎に各５本製造
し、第４図に示すごとく、試験装置４５の回転機４７に
一対取り付けん この状態で、７５０°Ｃまたは８００
℃のアルミニウムＡＤＣ１２合金溶湯中に浸漬して、回
転速度１００ ｒ ｐｍまたは２００ｒｐｍで、２０分
間、回転させて、その溶損量（ここでは体積減少量）を
測定したまた、比較例として、溶射層の無い棒状熱間工
具鋼、および超硬またはステライトを溶射層として形成
した棒状熱間工具鋼を試験片として同様な溶損試験を実
施した。
し、第４図に示すごとく、試験装置４５の回転機４７に
一対取り付けん この状態で、７５０°Ｃまたは８００
℃のアルミニウムＡＤＣ１２合金溶湯中に浸漬して、回
転速度１００ ｒ ｐｍまたは２００ｒｐｍで、２０分
間、回転させて、その溶損量（ここでは体積減少量）を
測定したまた、比較例として、溶射層の無い棒状熱間工
具鋼、および超硬またはステライトを溶射層として形成
した棒状熱間工具鋼を試験片として同様な溶損試験を実
施した。
その結果を第７図に示す。本図から判るように、本発明
に基づく試験片では、８００°Ｃでも溶損量が極めて小
さい。一方、超硬やステライトで溶射し被覆した比較例
では、７５０°Ｃにおいても溶損量が極めて大きく、８
００°Ｃになると、極端に溶損量が増加し、溶射層が全
く無い場合との差が小さい。
に基づく試験片では、８００°Ｃでも溶損量が極めて小
さい。一方、超硬やステライトで溶射し被覆した比較例
では、７５０°Ｃにおいても溶損量が極めて大きく、８
００°Ｃになると、極端に溶損量が増加し、溶射層が全
く無い場合との差が小さい。
第１および第２実施例において、溶損試験におけるよう
なアンダーコートが形成されれば、剥離防止効果を一層
向上させることができる。
なアンダーコートが形成されれば、剥離防止効果を一層
向上させることができる。
［発明の効果］
本発明のアルミダイキャスト用金型とその製造方法によ
れ（戴 アルミニウムの高温溶湯の圧入により、湯道や
キャビティー内表面、あるいは中子の表面が厳しい条件
下に置かれても溶出・剥離が十分に軽減あるいは防止で
きる。
れ（戴 アルミニウムの高温溶湯の圧入により、湯道や
キャビティー内表面、あるいは中子の表面が厳しい条件
下に置かれても溶出・剥離が十分に軽減あるいは防止で
きる。
このためキャビティーの形状、寸法の精度が維持でき、
高品質のダイキャスト成形品を得ることができる。
高品質のダイキャスト成形品を得ることができる。
また連続使用においても型交換の回数が減少し、生産性
向上に効率的である。
向上に効率的である。
しかも、この金型は溶射層の形成により簡単に実現でき
、金型の耐久性を向上させ、かつメンテナンスも減少す
るので、製造コストの低減も図れる。更に新型のみなら
ず、既存の型の補修にも利用できる。
、金型の耐久性を向上させ、かつメンテナンスも減少す
るので、製造コストの低減も図れる。更に新型のみなら
ず、既存の型の補修にも利用できる。
第１図は本発明アルミダイキャスト用金型の第１実施例
の断面図、第２図はその部分拡大端面図、第３図は中子
を使った第２実施例の断面図、第４図は溶損試験の説明
図、第５図は溶損試験に用いられる棒状熱間工具鋼の斜
視図、第６図はその表面構造を示す断面図、第７図は溶
損試験の結果を示す棒グラフである。 １７．３９・・・ダイキャビティー １９．２１，３１ａ、３５ａ、３７ａ。 ・・・溶射層、 ３］・・・中子、 ４３・・・棒状熱間工具鋼、
の断面図、第２図はその部分拡大端面図、第３図は中子
を使った第２実施例の断面図、第４図は溶損試験の説明
図、第５図は溶損試験に用いられる棒状熱間工具鋼の斜
視図、第６図はその表面構造を示す断面図、第７図は溶
損試験の結果を示す棒グラフである。 １７．３９・・・ダイキャビティー １９．２１，３１ａ、３５ａ、３７ａ。 ・・・溶射層、 ３］・・・中子、 ４３・・・棒状熱間工具鋼、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金型本体のダイキャビティーの少なくとも一部と、
このダイキャビティーへの湯道の内周面とに、Ｎｂ，Ｍ
ｏまたはＷから選ばれた少なくとも１つの金属の溶射層
を設けてなることを特徴とするアルミダイキャスト用金
型。 ２ 金型本体の湯道およびこの湯道に隣接または対向す
るキャビティー内表面あるいは中子表面に、Ｎｂ，Ｍｏ
またはＷから選ばれた少なくとも１つの金属をプラズマ
溶射法により溶射することを特徴とするアルミダイキャ
スト用金型の製造方法。 ３ 溶射層が、アンダーコートを介してダイキャビティ
ーまたは湯道の内周面に設けられた請求項１記載のアル
ミダイキャスト用金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22071290A JPH04100667A (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | アルミダイキャスト用金型とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22071290A JPH04100667A (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | アルミダイキャスト用金型とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04100667A true JPH04100667A (ja) | 1992-04-02 |
Family
ID=16755327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22071290A Pending JPH04100667A (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | アルミダイキャスト用金型とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04100667A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997045218A1 (en) * | 1996-05-31 | 1997-12-04 | Thixomat, Inc. | Apparatus for processing corrosive molten metals |
| JP2021062396A (ja) * | 2019-10-17 | 2021-04-22 | エア・ウォーターＮｖ株式会社 | ダイカスト金型および鋼の表面処理方法 |
-
1990
- 1990-08-21 JP JP22071290A patent/JPH04100667A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997045218A1 (en) * | 1996-05-31 | 1997-12-04 | Thixomat, Inc. | Apparatus for processing corrosive molten metals |
| AU732039B2 (en) * | 1996-05-31 | 2001-04-12 | Thixomat, Inc. | Apparatus for processing corrosive molten metals |
| JP2021062396A (ja) * | 2019-10-17 | 2021-04-22 | エア・ウォーターＮｖ株式会社 | ダイカスト金型および鋼の表面処理方法 |
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