JPH0437620A - ガラスセラミックなどの鋳造装置とその鋳造方法 - 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］ 本発明は、ガラスセラミックなどを鋳造材料として用い
る高周波遠心鋳造装置とその鋳造方法に関する。

（従来の技術〕 一般に、金、白金などの金属材料を加熱コイルの軸線上
に配設されたルツボ内に収納して誘導電流を利用して熔
解し、その溶融した金属を遠心力を利用して鋳型に注湯
して鋳造する高周波遠心鋳造装置に関する文献として、
例えば実公昭５６−２６７２８号公報がある。

この公報に開示されている技術は、鋳造材料を所定温度
まで加熱し、その温度をこのあと一定時間保持したのち
遠心鋳造するという方法である。

上記方法による装置は、装置が回転操作される支持棒に
バランス重りと釣り合うように装着されたルツボおよび
型材と、ルツボ内の金属材料を加熱コイルで溶融する高
周波加熱回路と、上記ルツボ内の溶融金属温度を検出す
る検出手段とを設けて検出値に応じて上記加熱コイルと
高周波加熱回路を一定時間オン・オフ制御するタイマー
回路を有する温度制御部から構成されているものである
。

従って、上記構成であるから溶融後の溶融金属は、一定
時間所定温度に保持されているので溶融金属の過熱を防
止すると共に、充分攪拌された良質の鋳造材料があたえ
られるというものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した公報の技術においては、その所定温度が低く設
定されると鋳造材料の粒子が充分溶融されずに得られた
鋳造物の結晶状態が不均一であったり、鋳造を繰り返す
うちにルツボの注ぎ口にその材料が固着し注湯がスムー
ズに注がれないという問題点があり、また所定温度が高
く設定されるとその鋳造材料が型材と反応し融合するな
どの問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、鋳造材
料が完全に溶融され、得られた鋳造物の結晶状態が均一
になり、更に鋳造を繰り返すうちに、ルツボの注ぎ口に
その材料が固着するというようなことの無い鋳造温度よ
り高い温度まで加熱し、一定時間保持するようにし、更
には鋳造材料が鋳型と反応し融合しないように高温状態
から所定の鋳造温度まで下降させ、ルツボに接続された
熱電対の出力値を検出し高周波加熱回路を一定時間ＰＩ
ＤＩＩＩＩＩする温度制御部により行うガラスセラミッ
クなどの鋳造装置とその鋳造方法とを提供することを目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、ガラスセラミックなどの鋳造材料を収納して
加熱する白金系熱電対を接続した白金系ルツボを設けた
ルツボユニットと、上記白金系ルツボ内の鋳造材料を加
熱する加熱コイルを設けた高周波加熱手段と、上記ルツ
ボユニットに設けた上記加熱コイルへの移送と上記加熱
溶融した鋳造材料を鋳型に注湯とを行う駆動手段と、上
記鋳型に注湯した鋳造材料を遠心回転にて鋳造する遠心
駆動手段と、上記白金系ルツボ内の鋳造材料の温度の検
出と温度調節と設定温度切換などを制御する温度制御部
とを具備したガラスセラミックなどの鋳造装置である。

［作　用］ 上ｇ己構成による鋳造方法（作用）は、まず白金名ルツ
ボ内の鋳造材料を所定の鋳造温度より高い温度まで加熱
する加熱工程と、この高温度を所定時間保持する高温保
持工程と、この高温度より所定の鋳造温度まで下降する
下降温度工程と、上記鋳造温度にて鋳造材料を鋳型にて
注湯し遠心回転にて鋳造する遠心工程とよりなるガラス
セラミ。

りなどの鋳造方法である。

（実　施　例〕 本発明を実施例に基づいて説明する。

図面中において、各実施例の共通構成および共通機構に
ついては、最初の実施例にその説明を行い後の実施例に
おいては省略する。

（第１実施例） 第１図は、本発明に係わるガラスセラミンクの鋳造装置
の概要を示す概略図である。

第２図は、第１図に示す温度制御部の構成を示すブロッ
ク図である。

第３図は、本発明に係わるガラスセラミックなどの鋳造
方法の第１実施例における温度制御プロファイルを示す
グラフ図である。

第１図に示す符号１は、ガラスセラミックなどの鋳造材
料を加熱熔融するための白金系熱電対７を接続した白金
系ルツボである。この白金系ルツボ１にはカバー、断熱
部材なと′により構成されたルツボユニット３と、この
ルツボユニット３には鋳造材料を加熱熔融する高周波加
熱回路６に設けた加熱コイル２内に搬入出移動と、加熱
溶融した鋳造材料を鋳型１１に注湯作動とを行うルツボ
ユニ７）駆動部４とが連設されている。上記加熱コイル
２により加熱された鋳造材料を置場収納した鋳型１１お
よび鋳型１１と釣り合うように天秤状に装着されたバラ
ンサ１２とを遠心回転にて鋳造する遠心駆動部５が設け
られている。

また、上記白金系ルツボ１内の鋳造材料の温度を白金系
熱電対７の出力で検出し、その温度を２段階にＰＩＤＩ
！Ｉｔ御できる温度調整器８と、設定された温度を切換
る切換回路９とを有する温度制御部１０が構成されてい
る。

上記構成の本実施例の製造工程を説明する。

まず、白金系ルツボ１内にガラスセラミックなどの鋳造
材料を入れる。続いて鋳造材料を収納した白金系ルツボ
１をルツボユニット駆動部４の駆動にて高周波加熱回路
６に設けた加熱コイル２内に挿入し所定の高温度まで加
熱される。この場合の高い温度とは第３図に示すように
例えば、１４５０’Ｃ（Ａ）と鋳造温度より高い温度ま
で加熱される。この高温を鋳造材料を完全に溶融するた
めに、所定時間（例えば１分間）保持される。上記高温
度保持時間を絆ねった白金系ルツボ１内の鋳造材料は、
鋳造材料と白金系ルツボ１とが融合するのを防ぐために
鋳造温度まで下降される。この場合の鋳造温度とは第３
図に示すように例えば、１２５０’Ｃ（Ｂ）に下げられ
る。所定の鋳造温度に下降された白金系ルツボｌ内の鋳
造材料は、ルツボユニット駆動部４の駆動により、鋳型
１１内に注湯される。

鋳造材料を注湯された鋳型１１は、バランサ１２と天秤
的に釣り合うように遠心駆動部５に装着されて遠心回転
にて鋳造される。

上記において、高温加熱と、鋳造温度および高温保持時
間は、温度制御部１０により制御される。

また上記温度設定と保持時間の設定は、鋳造される材料
によって所望の温度および時間に切り換え、または変更
される。

上記構成の装置と、製造方法とによる本実施例によれば
、鋳造材料を完全に加熱溶融でき、また鋳造材料と白金
系ルツボ１とは融合することがないので品質のよい高周
波遠心鋳造ができる。

（第２実施例） 本実施例の鋳造装置の構成は、上記第１実施例と同一に
つき省略する。従って、その鋳造方法についてのみ説明
する。

第４図は、本発明に係わるガラスセラミックなどの鋳造
方法の第２実施例における温度制御プロファイルを示す
グラフ図である。

まず白金系ルツボｌ内にガラスセラミックなどの鋳造材
料を入れる。続いて鋳造材料を収納した白金系ルツボ１
をルツボユニット駆動部４の駆動にて高周波加熱回路６
に設けた加熱コイル２内に挿入し所定の高温度まで加熱
される。この場合の高温度とは、第４に示すように例え
ば１４５０°Ｃ（Ａ）と予め設定された鋳造温度より高
い温度まで加熱される。この高温度に加熱された鋳造部
材を完全に熔融するために１分間保持される。

上記高温度の保持時間を終わった白金系ルツボ１内の鋳
造材料は、鋳造材料と白金系ルツボ１とが融合するを防
くため第４図に示すように鋳造温度まで下降される。こ
の場合の鋳造温度とは、例えば１２５０°Ｃ（Ｂ）に下
げられる。更に、この鋳造温度に下降された白金ルツボ
１内の鋳造材料は、予め設定された１分間同一温度にて
保持される。

上記温度時間を終わった白金系ルツボ１内の鋳造材料は
、ルツボユニット駆動部４の駆動により鋳型１１内に注
湯される。

鋳造材料を注湯された鋳型１１は、バランサ１２と天秤
的に釣り合うように遠心駆動部５に装着されて遠心回転
に鋳造される。

上記においても上記第１実施例と同様に高温加熱と鋳造
温度および高温度保持時間と鋳造温度保持時間は、温度
制御部１０により制御される。また上記温度設定と温度
保持時間の設定は、鋳造される鋳造材料によって所望の
温度および時間に可変される。

上記構成の装置と製造方法とによる本実施例によれば、
鋳造条件が良好でｔ源変動や外乱に対しても安定した高
周波遠心鋳造ができる。

〔発明の効果〕

上記構成と方法により本発明によれば、鋳造材料が高温
で充分に熔融されるので結晶状態が均一になり、更にル
ツボから鋳型に注湯する際に、注ぎ口に材料が固まり付
くことのない、また高い温度に加熱し、かつ一定時間保
持する工程を設けたことにより鋳造材料を完全に熔融さ
せるので良質な鋳造ができる。また高温状態から鋳造温
度まで下降することにより鋳造材料とルツボとが融合す
ることが防げるなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係わるガラスセラミックなどの鋳造
装置の概要を示す概念図。 第２図は、第１図に示す温度制御部の構成を示すブロッ
ク図。 第３図は、本発明に係わるガラスセラミックなどの鋳造
方法の第１実施例における温度制御プロファイルを示す
グラフ図。 第４図は、本発明に係わるガラスセラミックなどの鋳造
方法の第２実施例における温度制御プロファイルを示す
グラフ図。 第５図は、従来の高周波遠心装置における温度制御のプ
ロファイルを示すグラフ図。 ２・・・加熱コイル ３・・・ルツボユニット ４・・・ルツボユニット駆動部 ５・・・遠心駆動部 ６・・・高周波加熱回路 ７・・・白金系熱電対 ８・・・温度調節器 ９・・・設定温度切換回路 １０・・・温度制御部 １１・・・鋳型 １２・・・バランサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラスセラミックなどの鋳造材料を収納して加熱
   する白金系熱電対を接続した白金系ルツボを設けたルツ
   ボユニットと、上記白金系ルツボ内の鋳造材料を加熱す
   る加熱コイルを設けた高周波加熱手段と、上記ルツボユ
   ニットに設けられ、上記加熱コイルへの移送と上記加熱
   溶融した鋳造材料を鋳型に注湯とを行う駆動手段と、上
   記鋳型に注湯した鋳造材料を遠心回転にて鋳造する遠心
   駆動手段と、上記白金系ルツボ内の鋳造材料の温度の検
   出と、温度調節と設定温度切換などを制御する温度制御
   部とを具備したことを特徴とするガラスセラミックなど
   の鋳造装置。
2. （２）白金系ルツボ内の鋳造材料を所定の鋳造温度より
   高い温度まで加熱する加熱工程と、この高温度を所定時
   間保持する高温保持工程と、この高温度より所定の鋳造
   温度まで下降する下降温度工程と、上記鋳造温度にて鋳
   造材料を鋳型に注湯し、遠心回転にて鋳造する遠心鋳造
   工程とよりなることを特徴とするガラスセラミックなど
   の鋳造方法。