JPH0631428A - ダイカストマシンの鋳造パラメータの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイカストマシンの鋳造パラメータの制御方
法を提供する。 【構成】 鋳型空洞部内の気体成分の影響及びそれによ
る鋳造ワークピース内の気泡又はブローホールを低減さ
せるために、気体成分の温度並びに圧力に関して気体成
分を検出するための測定センサーが具備されていて、そ
の測定データが鋳造工程管理及び制御のために評価され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はダイカストマシンの鋳造
パラメータの制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】エルンスト ブルンフーバーによる「ダ
イカスト金属製造の実地」第３版、１９８０、８２ペー
ジ以下により、ダイカストマシンのマシン制御が公知で
ある。この場合、鋳造品の性質が多くの個々のパラメー
タにより確定される。これらのパラメータは、フリード
リッヒ クラインによる「ダイカスト時の自動鋳造工程
管理」鋳造工場６８（１９８１）１８号、５３１ページ
以下により公知である。例えばクラインの５３１ページ
の右欄最終の段落、５３２ページの左欄最初の段落に記
載されているように、鋳造工程の制御又は調整のために
鋳造工程の重要な制御値として、１２鋳造パラメータが
使用される。

【０００３】冒頭に述べたブルンフーバーによる文献の
８６ページ第一及び第二段落、３４８、３４９ページに
は、主にブローホール又は気泡の問題が扱われている。
金属内即ち鋳造品内の気泡は、ある程度、避けられな
い。この場合、空気と離型剤気体との混入に関する限
り、外部と内部との気孔は異なる。外部気孔には、鋳物
の外皮の明確な脹らみとしてみられる鋳物面の気泡が含
まれる。この気泡は、対応する鋳造品プロファイルが鋳
型の壁面から外されるとすぐ、即ち部分的に未だ鋳造が
終わらない内に発生する。この際、鋳造品表面の気泡が
破裂する可能性がある。所謂外部気孔に対する解決策と
して、文献に記載されているように、鋳造品をより強く
冷却して強度を高めるために、凝固段階の延長が行なわ
れる。また鋳型冷却の強化も同様に効果がある。但しこ
の場合には傷形成の危険が注意されなければならない。
従って文献は、気泡の発生自体を避け且つ鋳型空洞部へ
注湯されるまで鋳造室内に乱れの少ない金属流が維持さ
れることを考慮することを示唆している。また鋳型の排
気のチェック及び改善も気泡の低減の有効な解決策とし
て提案されている。

【０００４】所謂内部気孔に関しては更に内部の気泡と
ブローホールとが含まれ、その内部気孔は上述と同じ判
定基準にその原因があり、同じくその気泡の一般的な回
避又は低減が示唆されている。これに対する解決策とし
て、ブルンフーバーの前記文献のページ３５１には、プ
ランジャーの始動前に鋳造室に注入される湯量を高めに
選択し且つ鋳造室内の金属は、可能な限り乱流なく溜め
ることが示唆されている。更にまた十分且つ効果的な鋳
型の排気も示唆されている。また公知の多段装置の接続
も高い再圧縮即ち内蔵空気の圧縮を起こさせる。気泡又
はブローホールの原因が離型剤から生じる気体である場
合に限り、離型剤塗付の量、範囲及び回数が過度ではな
いかを調べることが示唆されている。また自動スプレー
装置の場合には、吹き付け量及び順序が予じめ選択でき
る。

【０００５】これにより鋳造工程の経過により鋳造時に
少なからぬ量の気体が発生することが公知である。鋳造
工程又は使用される鋳造金属に応じて、一定割合の気体
成分から、完全とはいえない即ち廃棄しなければならな
いワークピースが発生する。発生する気体成分は主に ・溶融物内に溶解又は物理的に混入されている水素と、 ・鋳造工程時に分解された圧入プランジャーの離型剤と
鋳型の離型剤とによるＣＯ、ＣＯ₂、Ｃx Ｈy と、 ・鋳造工程時に鋳型空洞部内に含まれている空気による
化合物及びＮ₂、Ｏ₂のようなその他の気体とから成る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】公知の鋳造工程管理シ
ステムの場合には、気泡又はブローホールが存在してい
るということから出発している。このため、空気量又は
気体量が前記の方法又は処置により低減されなければな
らない。しかし、これらの方法又は処置には、空気又は
気体の混入の量が正確に把握されていないことと、結果
即ちワークピースの品質に基づいてのみ前述の対向処置
がとられ得るだけであるという短所がある。

【０００７】本発明の目的は、気泡又はブローホールを
より正確に把握することによって鋳造ワークピースの品
質を向上させ、即ち不良品率を低減するような鋳造パラ
メータの制御方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するため、本発明は、普通の鋳造工程管理及び制御方
法から開発され、少なくとも気体量とその温度とを、主
に気体の種類に従って個々に検出する独自の測定装置が
具備されている。この場合、鋳型空洞部内へ突入したセ
ンサーが具備されていてもよく、このセンサーは鋳型注
湯工程中の温度、気体の成分及び必要に応じて圧力を測
定データとして検出し且つ評価する。これから生じる測
定信号によって、鋳造部品がその用途に適合している
か、又は、使用不可能の場合には、用途に合わせた必要
な加工処理をさらにすることなく直接的に廃棄処分すべ
きなのかが判断できる。

【０００９】

【実施例】測定データの検出が鋳型空洞部に設置された
センサーを介して行われ、この場合、測定データがあら
かじめ設定された参照データと効果的に比較され、その
結果、求められる差から鋳造ワークピースの品質の良否
の判定が行われる。

【００１０】測定データは注湯工程中に連続的に検出さ
れ、すぐに評価することができる。また測定データが検
出され且つ参照データと比較される時点を、例えば注湯
終了直前に設定することも可能である。主に気体の定量
のためのセンサーは鋳造型及び／又は鋳造室の鋳型空洞
部内に固定することができる。

【００１１】離型剤により生じた離型剤気体を制御する
ために、測定信号の評価に基づき離型剤量の制御及び調
整が鋳造型に対しても、また圧入プランジャーに対して
も、直接的に又は主に次の鋳造工程に行われ得る。更に
主に気体の成分並びに気体の圧力及び温度の相互作用に
関する測定信号を評価することによって、例えば圧入プ
ランジャーの圧入速度及び圧入圧力のようなその他の鋳
造パラメータが制御及び調整される。これは現鋳造工程
中に又は次の鋳造工程のために行われ得るので、鋳造工
程時に発生する気体の悪影響が考慮される。更に、この
直接的な気体成分の検出は、例えば鋳造工程中に、より
高い追加圧力により又は制御された圧入プランジャー速
度により補正され得る。

【００１２】更に最適な鋳型からの排気を達成するため
に、気体成分及びこれに付随するパラメータ、主に温度
及び圧力が検出され、鋳型空洞部の排気弁が開閉され
る。この場合、主に温度センサーが設けられ、この温度
センサーは圧力センサーと同様に混入された気体の状態
を検知する。

【００１３】従って、本発明の方法によって公知の鋳造
工程管理は容易に最適化され、この場合、公知の処置を
確実に関連付けて行なうことができる。これについては
冒頭に述べたクラインによる文献の５３１、５３２ペー
ジ以下に示されている。この場合に、現在市販のセンサ
ーが、気体量測定のため及び主に気体成分の定量化のた
めに、気体の種類に従って使用される。更に、圧力及び
温度検出用の通常のセンサーが使用できる。

【００１４】このようなセンサーは自動車用触媒の制御
に使用され、溶融物に耐える設計がなされているので、
鋳型空洞部内に直接又はその表面に装着され得る。耐溶
融性のないセンサーは、別の鋳造室内に設け、弁によっ
て溶融物流入から遮断しなければならない。これらの弁
は鋳造の型排気技術において公知である。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、鋳造ワー
クピース内の気泡の量をセンサによって検出し、予め定
める値と比較し、その結果に基づき、ワークピースの良
否判定をするので、更なる加工処理をすることなく廃棄
すべきか否か即座に判断できるようになる。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋳造成形工程中に様々な鋳造パラメータ
   を検出し、且つ参照値によって調整するようなダイカス
   トマシンの鋳造パラメータの制御及び主に鋳造時の自動
   鋳造工程の管理の方法であって、 鋳型空洞部及び／又は鋳造室に接続されたセンサー式測
   定器により、気体の成分並びに関連する気体温度及び／
   又は気体圧力が鋳型注湯工程中に検出され、検出された
   測定データがあらかじめ定められた参照データと比較さ
   れ、この結果生じた差によって鋳造品の品質の良否が確
   定され、関連する鋳造パラメータの再調整が行われるこ
   とを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 気体量が気体の種類別に検出されること
   を特徴とする請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 測定データが鋳型注湯段階の全サイクル
   中に連続的に検出されることを特徴とする請求項１記載
   の方法。
4. 【請求項４】 測定データが鋳型注湯終了直前の予め定
   められた時点で検出されることを特徴とする請求項１記
   載の方法。
5. 【請求項５】 測定データが鋳型及び圧入プランジャー
   の離型剤量の制御及び調整に使われ、該測定データが次
   の鋳造工程で良品を達成するために用いられることを特
   徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。
6. 【請求項６】 測定データが、主に鋳造室の注湯高さ、
   鋳造速度及び鋳造圧力のような鋳造パラメータの制御及
   び調整のために使用され、現鋳造工程中又は次の鋳造工
   程のために評価されることを特徴とする請求項１ないし
   ５のいずれかに記載の方法。
7. 【請求項７】 気体成分に関する測定データによって圧
   入プランジャー速度及び／又は圧入プランジャー追加圧
   力が制御されることを特徴とする請求項６記載の方法。
8. 【請求項８】 気体成分に関する測定データが鋳型空洞
   部の排気弁の開閉動作の制御及び調整に使用されること
   を特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の方
   法。
9. 【請求項９】 測定データが開閉動作の制御及び調整の
   ために使用され、温度センサー及び／又は圧力センサー
   によって検出されることを特徴とする請求項１ないし８
   のいずれかに記載の方法。