JPH0938764A - 樹脂中子の除去方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂中子の溶融またはガス化のタイミングを
特定できるようにする樹脂中子の除去方法と装置の提
供。 【解決手段】 ガスをヒーター６で加熱して樹脂中子４
に供給し、樹脂を溶融またはガス化して鋳造品３から除
去する方法。ガス供給口７と、ヒーター６と、排出口８
と、送風手段１３と、を有する樹脂中子の除去装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂製の中子（以
下、樹脂中子という）を利用して金属鋳造品を鋳造した
ときに、樹脂中子を鋳造品から除去する方法と装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】樹脂中子を用いて金属製（たとえば、ア
ルミニウム合金製）鋳造品を鋳造する方法はたとえば、
特願平６−９１３４５号公報により、知られている。従
来の樹脂中子を用いた鋳造方法では、樹脂中子は鋳造品
の余熱（残熱）で溶融またはガス化する熱可塑性樹脂材
からなる中子本体部分をシリコン等の耐熱保護層で被覆
したものから構成されており、鋳造後、鋳造品余熱で中
子のうち中子本体部分を溶融またはガス化して中子を変
形させながら引き抜き除去する。この場合、中子本体部
分はシリコンの耐熱保護層で、被覆密閉されているの
で、中側の溶融部が鋳造品に付着することはない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の樹脂中
子を用いた鋳造法にはつぎの問題がある。鋳造品余熱を
利用するので、連続鋳造初期と連続鋳造後期とで金型温
度が変化した時に鋳造品余熱も変化し、樹脂中子の中子
本体部分の溶融またはガス化のタイミング、したがって
中子引き抜き除去のタイミングを特定することが難しく
なる。また、中子が外側層としてシリコンの耐熱保護層
を有するので、耐熱性保護層の厚さ、熱伝導特性により
中子本体部分の溶融またはガス化のタイミングが変化
し、中子引き抜き除去のタイミングを特定することが難
しくなる。本発明の目的は、樹脂中子の溶融またはガス
化のタイミングを特定することが容易な樹脂中子の除去
方法および装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。 （１） 溶湯凝固後、樹脂中子に高温のガスを供給して
樹脂を溶融またはガス化し、溶融またはガス化した樹脂
を除去することにより樹脂中子を鋳造品から除去する、
工程からなる樹脂中子の除去方法。 （２） 樹脂中子を鋳造品から除去した後鋳型内に供給
するガスの温度を下げて鋳造品を冷却する工程をさらに
有する（１）記載の樹脂中子の除去方法。 （３） 樹脂の溶融またはガス化工程において、樹脂の
溶融またはガス化の進行につれてガス供給口を樹脂中子
に向って移動させる（１）記載の樹脂中子の除去方法。 （４） 供給するガスに非酸化性ガスを用いる（１）記
載の樹脂中子の除去方法。 （５） 樹脂中子にガスを供給するガス供給口と、樹脂
中子に触れたガスおよび溶融またはガス化した樹脂を排
出する排出口と、前記排出口からのガスを前記ガス供給
口に循環させる循環通路と、前記循環通路の途中に設け
られた送風手段と、前記循環通路の、前記ガス供給口と
前記送風手段との間の部分に設けられたヒーターと、か
らなる樹脂中子の除去装置。 （６） 前記循環通路の、前記排出口と前記送風手段と
の間の部分に、ガスと溶融樹脂との混合物から溶融樹脂
のみを取り出して前記循環通路外に排出するろ過機を設
けた（５）記載の樹脂中子の除去装置。 上記（１）〜（６）の何れの方法、装置においても、樹
脂中子には高温のガスが供給されて強制的に溶融または
ガス化されるので、鋳造品余熱に大きく影響されること
なく、樹脂の溶融またはガス化のタイミングが容易に特
定される。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明の一実施例に
係る樹脂中子の除去装置を示している。図１〜図３にお
いて、金型１、２（一方が固定型、他方が可動型）内に
は、熱可塑性樹脂からなる樹脂中子４が支持されてお
り、金型１、２と樹脂中子３との間に形成されるキャビ
ティに金型溶湯（たとえば、アルミニウム合金溶湯）が
供給され凝固されて金属製の鋳造品３が鋳造される。溶
湯凝固後、鋳造品３（または、鋳造品３と金型１、２）
から樹脂中子を除去する樹脂中子除去装置が、たとえば
巾木部５に、設けられている。

【０００６】樹脂中子除去装置は、一端が樹脂中子４に
近接して設けられた（たとえば巾木部５に接続された）
除去装置本体（以下、単に本体という）９と、本体９に
形成され樹脂中子４に向って開口されて樹脂中子４にガ
スを供給するガス供給口７と、本体９に形成され樹脂中
子４に向って開口されて樹脂中子４に触れたガスおよび
溶融またはガス化した樹脂を排出する排出口８と、排出
口８からのガスをガス供給口７に循環させる循環通路１
５と、循環通路１５の途中に設けられ排出口８からのガ
スをガス供給口７側へと送る送風手段（たとえば、ファ
ン）１３と、送風手段１３を回転駆動する送風手段駆動
手段（たとえば、モーター）１２と、循環通路１５のガ
ス供給口７と送風手段１３との間に設けられたヒーター
（たとえば、電気ヒーター）６と、からなる。本体９は
静止部９ａと可動部９ｂとからなり、ガス供給口７、ヒ
ーター６、送風手段１３、送風手段駆動手段１２は、本
体９の可動部９ｂに設けられる。

【０００７】樹脂中子除去装置は、さらに、循環通路１
５の排出口８と送風手段１３との間の部分に設けられガ
スと溶融樹脂との混合物から溶融樹脂のみを取り出して
循環通路１５外に排出するろ過機１４と、可動部９ｂを
静止部９ａに対してスライドさせそれによってガス供給
口７を樹脂中子４に対して進退させるシリンダー（たと
えば、エアシリンダ）１０と、を有する。樹脂中子除去
装置は、さらに、循環通路１５に接続された溶融樹脂排
出通路または循環通路１５自体にバルブ１７を介してガ
ス供給管が接続されており、このガス供給管はガス源
（たとえば、ガスボンベ）１６に接続されている。常時
はバルブ１７は溶融樹脂排出側に連通されており、ガス
を補給するときにはガス源１６側に切替えられる。ガス
は、望ましくは非酸化性ガスからなり、非酸化性ガスに
は炭酸ガスが用いられている。ただし、炭酸ガス以外の
非酸化性ガス、たとえば窒素ガス等、であってもよい。
また、樹脂中子４には、ガス供給口７に対向する部分に
凹部１１を形成しておくことが望ましい。

【０００８】つぎに、本発明の一実施例に係る樹脂中子
の除去方法（上記装置の作用でもある）を、図１〜図３
を参照して説明する。本発明実施例の樹脂中子の除去方
法は、金属溶湯（たとえば、アルミ合金溶湯）が凝固し
た後（図１の状態、ただし、樹脂中子４と鋳造品３は金
型１、２内にあっても金型１、２外にあってもよい）、
熱可塑性樹脂からなる樹脂中子４に高温のガスを供給し
て（図２参照）樹脂を溶融またはガス化する工程と、つ
いで溶融またはガス化した樹脂を排出、除去することに
より樹脂中子４を鋳造品３から除去する工程（図３参
照）と、からなる。さらに詳しくは、ガスを送風手段１
３で送り、ヒーター６で加熱して約２５０℃以上のガス
とし、この高温のガスをガス供給口７から樹脂中子４に
供給する。樹脂中子は、たとえばポリプロピレンや、プ
ロピレンとエチレンのコポリマからなり、これらの樹脂
の融点（約２５０℃）より高温のガスを供給することに
よって樹脂を強制的に溶融またはガス化させる。ガスの
樹脂との接触をよくするために樹脂中子４に凹部１１を
設けておくことが望ましい。溶融またはガス化した樹脂
は排出口８より循環通路１５に排出され、ろ過機１４で
樹脂とガスとが分離され、樹脂は循環通路１５外に排出
されて別の樹脂中子としてリサイクルされ、ガスはその
まま循環されて、再びヒーター６で加熱されて溶融また
はガス化中の樹脂中子４へと送られる。ガスを循環させ
るので、熱経済上、作業環境維持上、優れている。ま
た、樹脂は金型１、２の余熱（残熱）によっても加熱さ
れるが、主に、高温ガスによって強制加熱されるので、
金型１、２からの加熱の大小にかかわらず、溶融または
ガス化のタイミングが特定しやすい。また、ガスを用い
るので樹脂中子４が複雑な形状のものであっても容易に
除去できる。

【０００９】鋳造品３を金型１、２から早く取り出して
鋳造サイクルを短縮するために、鋳造品３を早く冷却す
ることが望まれる。そのために、樹脂中子４を鋳造品３
から除去した後、速やかにヒーター６をオフにし、かつ
バルブ１７を切替えてガス源１６から加熱されていない
ガスを循環通路１５に入れ、金型１、２内に供給するガ
スの温度を下げて鋳造品３を冷却する。これによって、
樹脂中子４の除去に高温ガスを使用するにかかわらず、
鋳造サイクルを長期化させない、あるいは短縮すること
が可能になる。

【００１０】樹脂の溶融またはガス化工程においては、
樹脂中子４の溶融またはガス化の進行につれて、ガス供
給口７を巾木部５から樹脂中子４に向って移動させる。
これは、本体９のうち可動部９ｂをシリンダー１０によ
って樹脂中子４側に移動させることによって行う。ガス
供給口７を樹脂中子４側に移動させることによって、樹
脂が溶融またはガス化しても樹脂とガス供給口７との距
離がほぼ一定に維持され、ガス供給口７から排出口８に
直接、すなわち樹脂中子４に接触しないまま、流れるガ
ス量が増えることがない。このため、常に効果的に樹脂
中子を強制加熱できる。

【００１１】供給、循環されるガスには非酸化性ガス、
たとえば炭酸ガスが用いられる。これによって、樹脂中
子４の強制加熱、除去に高温のガスが用いられるにかか
わらず、鋳造品３の酸化、樹脂の酸化による劣化（劣化
は樹脂のリサイクルの効率を悪くする）が防止される。

【００１２】

【発明の効果】請求項１の方法によれば、高温のガスを
供給して樹脂を溶融、ガス化させて除去するので、樹脂
中子を強制加熱でき、金型余熱の大小にかかわらず、樹
脂の溶融、ガス化のタイミングをほぼ特定でき、しかも
樹脂除去時間を短縮して鋳造サイクル時間を短縮でき
る。請求項２の方法によれば、請求項１の方法による効
果に加え、供給するガスの温度を下げて鋳造品を冷却す
る工程をもたせたので、樹脂中子の除去に高温のガスを
用いたにかかわらず、鋳造サイクル時間を短縮できる。
請求項３の方法によれば、請求項１の方法による効果に
加え、樹脂の溶融またはガス化の進行につれてガス供給
口を巾木部から樹脂中子に向って移動させるので、樹脂
中子に触れずにガス供給口から排出口へと流れるガスの
量を常に少なく保ち、効率のよい樹脂中子の除去を行う
ことができる。請求項４の方法によれば、請求項１の方
法による効果に加え、ガスに非酸化性ガスを用いるの
で、高温ガスによる除去にかかわらず鋳造品、樹脂の酸
化を抑制できる。請求項５の装置によれば、ガスの供給
口、排出口、ヒーター、送風手段、循環通路を設けたの
で、樹脂中子を強制加熱でき、金型余熱の大小にかかわ
らず、樹脂の溶融、ガス化のタイミングをほぼ特定で
き、しかも樹脂除去時間を短縮して鋳造サイクル時間を
短縮できる。請求項６の装置によれば、請求項５の装置
による効果に加え、ろ過機を設けたことにより樹脂とガ
スを分離でき、ガスを循環させて樹脂中子除去に再利用
でき、熱経済上有利になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る樹脂中子の除去装置
（方法の実施に直接使用する装置でもある）の、樹脂中
子の溶融またはガス化前の、断面図である。

【図２】図１の装置の、樹脂中子の溶融またはガス化の
途中の、断面図である。

【図３】図１の装置の、樹脂中子の溶融またはガス化の
完了直前の、断面図である。

【符号の説明】

１、２ 金型 ３ 鋳造品 ４ 樹脂中子 ５ 巾木部 ６ ヒーター ７ ガス供給口 ８ 排出口 ９ 本体 ９ａ 静止部 ９ｂ 可動部 １０ シリンダー １１ 凹部 １２ 送風手段駆動手段 １３ 送風手段 １４ ろ過機 １５ 循環通路 １６ ガス源 １７ バルブ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶湯凝固後、樹脂中子に高温のガスを供
   給して樹脂を溶融またはガス化し、 溶融またはガス化した樹脂を除去することにより樹脂中
   子を鋳造品から除去する、工程からなる樹脂中子の除去
   方法。
2. 【請求項２】 樹脂中子を鋳造品から除去した後鋳型内
   に供給するガスの温度を下げて鋳造品を冷却する工程を
   さらに有する請求項１記載の樹脂中子の除去方法。
3. 【請求項３】 樹脂の溶融またはガス化工程において、
   樹脂の溶融またはガス化の進行につれてガス供給口を樹
   脂中子に向って移動させる請求項１記載の樹脂中子の除
   去方法。
4. 【請求項４】 供給するガスに非酸化性ガスを用いる請
   求項１記載の樹脂中子の除去方法。
5. 【請求項５】 樹脂中子にガスを供給するガス供給口
   と、 樹脂中子に触れたガスおよび溶融またはガス化した樹脂
   を排出する排出口と、 前記排出口からのガスを前記ガス供給口に循環させる循
   環通路と、 前記循環通路の途中に設けられた送風手段と、 前記循環通路の、前記ガス供給口と前記送風手段との間
   の部分に設けられたヒーターと、からなる樹脂中子の除
   去装置。
6. 【請求項６】 前記循環通路の、前記排出口と前記送風
   手段との間の部分に、ガスと溶融樹脂との混合物から溶
   融樹脂のみを取り出して前記循環通路外に排出するろ過
   機を設けた請求項５記載の樹脂中子の除去装置。