JPH0452059A - 固液共存金属のダイカスト成形方法およびダイカスト成形機 - 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） 鉄系ないしは銅系金属・合金のような高融点金属をはじ
め、これらの金属基複合材も含めた金属被加工材につい
ての有利なダイカスト成形に関してこの発明は、この種
の難加工材についてのダイカスト成形を有利に行うこと
ができる、固液共存金属のダイカスト成形方法及びダイ
カスト成形機を提案するものである。

（従来の技術） 従来のダイカスト技術は一般に金属被加工材の溶湯をダ
イカスト成形機の鋳込口を形成するスリーブに給湯して
これを射出シリンダによりダイカスト金型のキャビティ
内に射出することにより成形するのが通例であり、この
給湯の加圧に供する射出系統につき溶湯保持炉から独立
するコールドチャンバ一方式と、溶湯保持炉中に浸漬設
置されるホットチャンバ一方式とに二大別されるダイカ
スト成形機が、前者は主に、アルミニウム合金に、また
は後者１よ主として亜鉛やマグネシウム合金にそれぞれ
広く用いられている。

（発明が解決しようとする課題） 従来のダイカスト成形機は上記のように溶湯をスリーブ
に給湯する方式なので、この溶湯の温度は当然、融点よ
りもかなり高い。このためアルミニウム合金や亜鉛合金
などの低融点合金のダイカスト鋳物は比較的容易に得ら
れるのであるのに反して、銅合金、鋳鉄などの融点の高
い合金のダイカスト鋳物に適用しようとすると金型寿命
が著しく短（なり、とくに鋼はさらに高融点合金である
のでこれについての適当な金型材料が見当らない。

このことはまた、溶湯を受湯しダイカスト金型へ導入す
るスリーブ材料についても同様である。

これに対し最近に至って開発研究が進められつつある半
凝固金属は比較的低温であり、これについてこのダイカ
スト成形への供用で金型材料の耐熱性の問題はかなり緩
められる。しかし上記のようにダイカスト成形機はその
タイプの如何に拘らず、原料溶湯を−たん保温槽にてス
トックする仕組みとされる。そのためその仕組みのまま
半凝固金属製造装置で得られた半凝固金属を保温槽に貯
えたとすると、時間の経過とともに保温槽中で半凝固金
属の結晶粒が肥大化し、これによって、ダイカスト鋳物
成品の品質が劣化するばかりか、肥大化した結晶粒が湯
口を塞いで金型内への射出ができなくなる。

上記のような、半凝固金属を用いるダイカスト技術の展
開に伴う問題点の解決を図ることがこの発明の目的であ
る。

（課題を解決するための手段） この発明の上記目的は次の構成によって有利に充足され
る。すなわち、金属被加工材を固相状態にてダイカスト
金型の鋳込口内へ挿入して、電気的又は電磁気的に金属
被加工材を固液共存状態まで加熱し、これをダイカスト
金型の湯道を通しダイカスト金型の内部キャビティへ射
出して成形することを特徴とする固液共存金属のダイカ
スト成形方法（第１発明）、並びに可動盤に取付けた可
動型と固定盤に取付けた固定型とをそなえ、固定盤は固
形型の湯道を介してダイカスト金型の内部キャビティに
連なる鋳込口を有し、この鋳込口に射出シリンダで附勢
される射出プランジャの先端チップと適合する、スリー
ブを連繋してなるダイカスト機であって、上記鋳込口に
はスリーブを取囲んでスリーブ内に装入される固相状態
の金属被加工材を固液共存域温度に昇温させる電気的又
は電磁気的加熱手段を設けて成ることを特徴とする固液
共存金属のダイカスト成形機（第２発明）である。

（作　用） ここに金型およびスリーブ材料の耐熱寿命延長について
は、一般に溶湯は通常その融点よりも２０〜５０℃高温
であるが、その代りに固液共存状態の金属被加工材を射
出成形するときこの加工材は溶湯と比べて温度がより低
く、潜熱も小さい。

いうまでもなく金型の寿命は温度が高くなると急激に短
くなるので、温度がより低く、潜熱の小さい被加工材を
ダイカスト鋳物成形に用いることにより、スリーブおよ
び金型への伝熱が小さくなり、それにより金型寿命が長
くなる。

次に固液共存状態における金属被加工材の結晶粒肥大化
は、その固液共存状態の保持時間を短くすればよい。（
結晶粒肥大化は固液共存域保持時間に比例する）。そこ
で、固相材をダイカスト機内に設置した加熱装置で固液
共存状態へ加熱し、これを金型内へ射出することが必要
となる。

（実施例） 第１図にこの発明に従う半凝固金属ダイカスト成形機の
一例を模式にて示したように、この例で加熱用誘導コイ
ル７をダイカスト成形機内に設置する場合を示したが、
素材が低融点合金の場合にあっては、加熱用誘導コイル
７の代りに抵抗加熱の発熱体でもよく、何れにしてもこ
のような加熱手段を設けたこと以外は従来のダイカスト
成形機と基本的に異なるところはない。

定量に切出した固相の金属被加工材としての素材９を加
熱用誘導コイル７の前面すなわち、この誘導コイル７と
プランジャーチップ１０間に投入する。なお、素材８は
素材９をプランジャーチップ１０を前進させて誘導コイ
ル７内に挿入されたもので、その位置で固液共存域へ加
熱される。加熱中の素材８が所定の固相率に達したら、
この素材８を、プランジャーチップ１０がダイカスト金
型内へ射出し、成形を行う。

この固相率は、加熱中の素材８の温度を測定するかもし
くは、別途、加熱装置の出力および時間と固相率との関
係をあらかじめ求めておいて、時間設定で予測してもよ
い。

（発明の効果） 固液共存域におけるダイカストは従来の溶湯ダイカスト
に比べ低温で成形できるため金型寿命が長くなり製造コ
ストも低減できるばかりでなく、従来ダイカスト不能と
されて来た高融点金属のダイカスト鋳物ができるように
なる。

また半凝固金属製造装置などで容易に得られる金属基複
合材についてもその固相材と短時間の加熱下に射出成形
するにより、母金属を添加物の分離を惹起させないで成
形できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法の実施に用いる固液共存金属の
ダイカスト成形機の構成要部を示す説明図である。 ２・・・可動盤　　　　　　　３・・・可動金型４・・
・固定盤　　　　　　　５・・・固定金型７・・・加熱
用誘導コイル ８．９・・・固相の金属被加工材 １３・・・スリーブ　　　　　　１４・・・鋳込口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属被加工材を固相状態にてダイカスト金型の鋳込
   口内へ挿入して、電気的又は電磁気的に金属被加工材を
   固液共存状態まで加熱し、これをダイカスト金型の湯道
   を通しダイカスト金型の内部キャビティへ射出して成形
   することを特徴とする固液共存金属のダイカスト成形方
   法。 ２、可動盤に取付けた可動型と固定盤に取付けた固定型
   とをそなえ、固定盤は固形型の湯道を介してダイカスト
   金型の内部キャビティに連なる鋳込口を有し、この鋳込
   口に射出シリンダで附勢される射出プランジャの先端チ
   ップと適合する、スリーブを連繋してなるダイカスト機
   であって、上記鋳込口にはスリーブを取囲んでスリーブ
   内に装入される固相状態の金属被加工材を固液共存域温
   度に昇温させる電気的又は電磁気的加熱手段を設けて成
   ることを特徴とする固液共存金属のダイカスト成形機。