JPH0732113A - レオメタルのダイカスト法 - Google Patents

レオメタルのダイカスト法

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JPH0732113A
JPH0732113A JP19994193A JP19994193A JPH0732113A JP H0732113 A JPH0732113 A JP H0732113A JP 19994193 A JP19994193 A JP 19994193A JP 19994193 A JP19994193 A JP 19994193A JP H0732113 A JPH0732113 A JP H0732113A
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JP
Japan
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rheometal
container
heat
sleeve
die casting
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JP19994193A
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English (en)
Inventor
Seiro Hachiman
誠朗 八幡
Kunio Kitamura
邦雄 北村
Yuichi Ando
優一 安堂
Mitsuo Uchimura
光雄 内村
Kazusato Hironaka
一聡 廣中
Hiroyoshi Takahashi
広芳 高橋
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Leotec KK
Original Assignee
Leotec KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レオメーカーで製造したレオメタルを冷却凝
固させることなくそのまま射出成形できるようにする。 【構成】 レオメーカーで製造したレオメタルを予熱し
た遮熱性の容器に一たん移し入れたの、ダイカスト機ス
リーブ上に移送し、該容器を傾転させてスリーブ内に装
入し射出成形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は好適な固液共存域金属
のダイカスト法を提案するものである。
【0002】溶湯を攪拌しながら固液共存域まで冷却す
ると、晶出した固相は攪拌の影響で粒状になり、液相中
に均一に分散浮遊した状態となる。このような固液共存
域の材料は液体と同様の流動性を有するので射出成形す
ることが容易である。
【0003】ここで、上記固液共存域の材料をレオメタ
ルという。また、溶湯を攪拌しながらレオメタルを製造
する装置をレオメーカー、レオメタルをダイカスト機ス
リーブに供給し金型に射出して製品形状に成形する方法
すなわちレオメタルのダイカスト法をレオキャスト法と
いう。
【0004】このレオキャスト法では材料の凝固潜熱が
小さく一部が凝固し均一に分散しているため、金型にお
よぼす熱負荷が少なく、かつ、全体が均一な金属組織の
製品を得ることができるという利点を有している。
【0005】
【従来の技術】従来からの溶湯のダイカスト法では、溶
湯が高温でかつ凝固潜熱が大きいため金型に対する熱負
荷が大きいこと、射出された溶湯が金型に接する部分か
ら冷却されて凝固するため表層部と内部との金属組織が
異なる不均一な組織になることなどの欠点を有してい
る。
【0006】一方、溶湯のダイカスト法に比し、金型に
対する熱負荷が少なく、かつ全体が均一な金属組織の製
品が得られるレオキャスト法においては、通常の溶湯の
ダイカスト法の場合と同様の方法を用いてひしゃくでレ
オメタルを汲み出し射出スリーブ内に装入しようとする
と、レオメタルがひしゃくの中で凝固してしまうという
問題があり、この方法ではダイカストができなかった。
そこで、上記問題を避けるため、レオメタルを一度室温
まで冷却凝固させて塊状にし、この塊状材料をスリーブ
内に装入したのち高周波誘導加熱等を用いて固液共存域
まで再加熱し射出成型する方法が用いられていた。
【0007】しかし、この方法では再加熱するためのエ
ネルギーとその機器類が必要になり、特にスリーブ内で
高周波誘導加熱する場合、そのスリーブは寿命が短かく
作業性を阻害する脆弱なセラミツクスを用いなければな
らなく、コストアップになること、生産性及び作業性を
損なうことなどの問題があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記した
問題点を有利に解決し、レオメーカーで製造したレオメ
タルを一度冷却凝固させることなくそのまま射出成型す
る、製品品質、経済性及び生産性などに優れるレオメタ
ルのダイカスト法を提案することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の要旨は以下の
通りである。 レオメーカーで製造したレオメタルを予熱した遮熱
性の容器に一たん移し入れたのち、ダイカスト機スリー
ブ上に移送して該容器を傾転させ、スリーブ内に装入し
て射出成形することを特徴とするレオメタルのダイカス
ト法である。 項において、断熱材被覆による遮熱性の容器を用
いるものである。 項又は項において、開口に向って抜け勾配をも
つ遮熱性の容器を用いるものである。 項、項又は項において、可動底蓋を有する遮
熱性の容器を用いるものである。 項において、レオメタルをスリーブ内に装入する
までに至る間、レオメタルを移し入れた遮熱性の容器の
均熱炉内保持を行うものである。
【0010】
【作用】この発明に至った経緯とその作用について述べ
る。レオメタルが、ひしゃくに移し入れてからダイカス
ト機スリーブ内に装入するまでに至る間に、ひしゃく内
で凝固する問題を解決できれば、前記したような溶湯の
ダイカストにおける金型の熱負荷が大きいという問題
や、製品の金属組織が不均一になる問題、さらにはレオ
メタルを一度室温まで冷却凝固したのち再加熱すること
による諸問題は全て解決できることになる。
【0011】通常、溶湯のダイカスト法では、溶湯をひ
しゃくで汲みだしスリーブに装入し金型へ射出するが、
ひしゃくからの抜熱、溶湯を汲み出してからスリーブに
装入するまでの間の放熱により溶湯の温度は低下する。
しかし、この場合には溶湯の温度をあらかじめこの低下
分を見込んだ温度に上昇しておくことにより、ひしゃく
内での溶湯の凝固を防止している。これにならって、レ
オキャスト法でレオメタルの温度を高くすると、固相粒
が溶解してしまいレオキャスト法の特徴がなくなってし
まう。
【0012】したがって、この発明は、あらかじめレオ
メタルの温度と略同等の温度に予熱した遮熱性の容器を
用い、この容器にレオメーカーで製造したレオメタルを
移し入れることにより、容器内でのレオメタルの凝固を
防止するものであり、かくすることにより、容器からス
リーブ内へのレオメタルの装入が容易となり良好なダイ
カストを行うことができることになる。
【0013】この遮熱性の容器には、耐熱性材料である
セラミック繊維を固めた多孔質耐火物、あるいは熱伝導
性材料であるSi3N4 −20%BN等の高密度セラミツクス
又はステンレス鋼等の金属に断熱材被覆をしたものが使
用できる。
【0014】なお、このように容器を遮熱性とすること
は、レオメタルを入れた容器を均熱炉内保持する場合に
も、レオメーカーから均熱炉への移送及び均熱炉からダ
イカスト機への移送の間の放熱によるレオメタルの凝固
を防止するために必要である。
【0015】一方、レオメタルは容器中で静止状態にな
り固相粒同志が連結し合って全体がゼリー状になる。そ
して、この固相粒同志の連結は弱く、射出の際には、ゲ
ート通過時に射出圧でその連結は破壊され固相粒は液体
中に孤立して全体として液体と同様の挙動をするように
なる。しかし、ゼリー状になったレオメタルは自重に耐
える強度をもち、容器を傾転させても容器から落下せ
ず、レオメタルをスリーブ内に装入できないというトラ
ブルが発生する。
【0016】このトラブルを防止するためには、図2に
示すように、開口に向って抜け勾配をもつ容器を用いれ
ばよく、これを傾転すればレオメタルは自重で容易に落
下させることができる。さらに、図3に示すように、可
動底蓋を有する容器を用いることもよく、これを傾転し
て底蓋を開口に向けて押出し用の棒で押せばレオメタル
は確実に容器から排出させることができる。
【0017】また、実操業上工程の都合によってレオメ
タルを長時間保持して置かなければならない場合が生じ
る。この場合はレオメタルを容器ごと均熱炉内保持して
おくことで長時間にわたってレオメタルの凝固を防止で
き、ダイカスするまでの時間調整を行うことができる。
【0018】上記したように、予熱した遮熱性の容器は
レオメタルをレオメーカーから移し入れてからダイカス
ト機スリーブ内に装入するまでに至る間、レオメタルの
凝固を防止でき、また、開口に向って抜け勾配をもつ容
器又は可動底蓋を有する容器を用いることで、容器から
スリーブへのレオメタルの装入を容易かつ確実にする。
さらに、工程の都合上レオメタルを製造後直ちに射出成
形することができない場合は、レオメタルを移し入れた
容器ごと均熱炉内保持することでレオメタルの凝固を防
止する。かくして、レオメーカーで製造したレオメタル
を一度冷却凝固させることなく良好なダイカストを行う
ことができる。
【0019】
【実施例】図1に示すレオメーカーで製造した固相率:
0.4 (温度:573 ℃)のAl合金(AC4C)のレオメタ
ルを用いて、この発明に適合する方法(適合例)及び適
合しない方法(比較例)でそれぞれダイカストを試み、
その状況を調査するとともに得られたダイカスト製品に
ついてその金属組織を調査した。
【0020】また、従来例としてAl合金(AC4C)溶
湯を用いてダイカストを行い、得られたダイカスト製品
についてその金属組織を調査した。ここに、図1はレオ
メーカーの説明図である。図において、1は駆動系に連
結している攪拌子回転軸、2は溶湯を受け入れる受湯
槽、3はレオメタルの排出を容易にするため表面にねじ
溝をもうけた攪拌子、4は溶湯を攪拌子3で攪拌しなが
ら固域共存域まで冷却する冷却槽、5は冷却槽の水冷ジ
ャケット、6はレオメタルの排出量を制御するスライド
弁、7はレオメタルの排出口である。
【0021】また、この実施例に用いた遮熱性の容器を
図2及び図3に示す。図2は、開口に向って抜け勾配を
もつ遮熱性の容器の説明図である。この図において、8
は耐熱性高密度セラミックス(Si3N4 −20%BN) 製の
容器であり、その容器内壁面は開口に向って抜け勾配を
もつ。また9は断熱材(ムライト製ウール)で容器8を
被覆している。
【0022】図3は、可動底蓋を有する遮熱性の容器の
説明図である。この図において、10は耐熱性高密度セ
ラミックス(Si3N4 −20%BN)製の筒状側壁、11は
その被覆断熱材(ムライト製ウール)、12は底面の被
覆断熱材(ムライト製ウール)、13は耐熱性高密度セ
ラミックス(Si3N4 −20%BN) 製の可動底蓋、14は
底蓋押出し用の棒(金属製)である。なお、この棒14
はレオメタルの入った容器を均熱炉内保持する場合邪魔
になるため、底蓋13に固定せず着脱自在としている。
また、底蓋13にはワイヤ(図示省略)が取付けられて
いて底蓋13を棒14で押出すことによってレオメタル
を排出する際、底蓋13がレオメタルと一緒に排出落下
することを防止する。
【0023】以下に適合例、比較例及び従来例につい
て、それぞれ、処理条件及び調査結果を順に記述する。
【0024】適合例1 排出口7の下方に温度:600 ℃に予熱した図2に示した
容器を置いてその容器内にレオメタル(固相率:0.4 、
温度:573 ℃)を移し、直ちに移送し、容器を傾転して
縦型ダイカスト機のスリーブ内にレオメタルを装入し射
出した。この結果問題なくレオメタルをスリーブ内に装
入することができ、かつ正常な射出ができた。そして金
属組織が均一で健全な製品が得られた。
【0025】この適合例1によって得られた製品の金属
組織写真を図4に示す。この図から明らかなように、表
層部、内部ともに粒状の初晶が均一に分散した金属組織
が得られている。
【0026】適合例2 排出口7の下方に温度:600 ℃に予熱した図3に示した
容器を置いてその容器内にレオメタル(固相率:0.4 、
温度:573 ℃)を移し、直ちに移送し、容器を傾転して
底蓋13を棒14で押出しレオメタルを縦型ダイカスト
機のスリーブ内に装入し射出した。なお、底蓋13はこ
れに取付けたワイヤによりレオメタルと一緒にスリーブ
内へ落下することを防止した。この結果問題なくレオメ
タルをスリーブ内に装入することができ、かつ正常な射
出ができた。そして金属組織が均一で健全な製品が得ら
れた。
【0027】適合例3 排出口7の下方に温度:600 ℃に予熱した図2に示した
容器を置いてその容器内にレオメタル(固相率:0.4 、
温度:573 ℃)を移し、容器ごと582 ℃に加熱した均熱
炉にて10分間保持したのち移送し、容器を傾転して縦
型ダイカスト機のスリーブ内にレオメタルを装入し射出
した。この結果問題なくレオメタルをスリーブ内に装入
することができ、かつ正常な射出ができた。そして金属
組織が均一で健全な製品が得られた。
【0028】比較例1 排出口7の下方に温度:600 ℃に予熱した鉄製のひしゃ
くを置いてそのひしゃく内にレオメタル(固相率:0.4
、温度:573 ℃)を移し、直ちに移送し、ひしゃくを
傾転して縦型ダイカスト機のスリーブ内にレオメタルを
装入しようとしたが、レオメタルがひしゃく内で凝固し
装入できなかった。
【0029】比較例2 排出口7の下方に室温のままの図2に示した容器を置い
てその容器にレオメタル(固相率:0.4 、温度:573
℃)を注入し、直ちに移送し、容器を傾転して縦型ダイ
カスト機のスリーブ内にレオメタルを装入しようとした
が、レオメタルが容器内で凝固し装入できなかった。
【0030】比較例3 排出口7の下方に温度:600 ℃に予熱した図2に示した
容器を置いてその容器内にレオメタル(固相率:0.4 、
温度:573 ℃)を移し、大気中で10分間保持後、容器
を傾転して縦型ダイカスト機のスリーブ内にレオメタル
を装入しようとしたが、レオメタルが容器内で凝固し装
入できなかった。
【0031】比較例4 排出口7の下方に温度:600 ℃に予熱した図2に示した
断熱材9を取り去った容器8を置いて、その容器8内に
レオメタル(固相率:0.4 、温度:573 ℃)を移し、直
ちに移送し、容器を傾転して縦型ダイカスト機のスリー
ブ内にレオメタルを装入しようとしたが、レオメタルが
容器内壁8内で凝固し装入できなかった。
【0032】従来例 上記適合例、比較例で用いたと同様のAl合金CAC4合
金、液相線温度:607℃)の温度:710 ℃の溶湯を、温
度:600 ℃に予熱した鉄製のひしゃくで汲取り、直ちに
移送し、ひしゃくを傾転して縦型ダイカスト機のスリー
ブ内に溶湯を注入し射出した。正常な射出ができたが、
得られた製品の金属組織は不均一であった。この従来例
によって得られた製品の金属組織写真を図5に示す。こ
の図から明らかなように、表層部と内部との組織は異な
っている。すなわち、表層部には比較的Siの少ない初
晶、内部にはSiの多い大きな共晶(黒色部分)が見られ
る。
【0033】
【発明の効果】この発明は、レオメーカーで製造したレ
オメタルを予熱した遮熱性の容器に一たん移し入れたの
ち、ダイカスト機スリーブ上まで移送し、該容器を傾転
させてスリーブ内に装入し射出成形するものであり、こ
の発明によれば、レオメーカーで製造したレオメタル
を、一度冷却凝固するような従来法を用いることなく、
直接射出成形することができ、再加熱に要するエネルギ
ーの削減及び高周波誘導加熱装置、セラミックス製スリ
ーブなどが不要になり、コストの低減、生産性、作業性
などの向上をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】レオメーカーの説明図である。
【図2】開口に向って抜け勾配をもつ遮熱性の容器の説
明図である。
【図3】可動底蓋を有する遮熱性の容器の説明図であ
る。
【図4】適合例1によって得られた製品の金属組織写真
である。
【図5】従来例によって得られた製品の金属組織写真で
ある。
【符号の説明】
1 攪拌子回転軸 2 受湯槽 3 攪拌子 4 冷却槽 5 冷却ジャケット 6 スライド弁 7 排出口 8 容器 9 断熱材 10 筒状側壁 11 断熱材 12 断熱材 13 底蓋 14 棒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内村 光雄 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 株式会 社レオテック内 (72)発明者 廣中 一聡 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 株式会 社レオテック内 (72)発明者 高橋 広芳 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 株式会 社レオテック内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レオメーカーで製造したレオメタルを予
    熱した遮熱性の容器に一たん移し入れたのち、ダイカス
    ト機スリーブ上に移送して該容器を傾転させ、スリーブ
    内に装入して射出成形することを特徴とするレオメタル
    のダイカスト法。
  2. 【請求項2】 断熱材被覆による遮熱性の容器を用いる
    請求項1に記載のレオメタルのダイカスト法。
  3. 【請求項3】 開口に向って抜け勾配をもつ遮熱性の容
    器を用いる請求項1又は2に記載のレオメタルのダイカ
    スト法。
  4. 【請求項4】 可動底蓋を有する遮熱性の容器を用いる
    請求項1,2又は3に記載のレオメタルのダイカスト
    法。
  5. 【請求項5】 レオメタルをスリーブ内に装入するまで
    に至る間、レオメタルを移し入れた遮熱性の容器の均熱
    炉内保持を行う請求項1に記載のレオメタルのダイカス
    ト法。
JP19994193A 1993-07-20 1993-07-20 レオメタルのダイカスト法 Pending JPH0732113A (ja)

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JP19994193A JPH0732113A (ja) 1993-07-20 1993-07-20 レオメタルのダイカスト法

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998023403A1 (fr) * 1996-11-28 1998-06-04 Ube Industries, Ltd. Appareil de production de metal devant etre moule sous forme semi-liquide
KR100869525B1 (ko) * 2006-09-12 2008-11-19 한국생산기술연구원 응고제어에 의한 반응고 슬러리 제조방법

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6165411A (en) * 1987-11-28 2000-12-26 Ube Industries, Ltd. Apparatus for producing metal to be semimolten-molded
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