JPH10113755A - ダイカスト用スリーブ - Google Patents
ダイカスト用スリーブInfo
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- JPH10113755A JPH10113755A JP27087196A JP27087196A JPH10113755A JP H10113755 A JPH10113755 A JP H10113755A JP 27087196 A JP27087196 A JP 27087196A JP 27087196 A JP27087196 A JP 27087196A JP H10113755 A JPH10113755 A JP H10113755A
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヒートクラックを防止してアルミニウム合金
の溶着を防ぎ、寿命を大幅に延ばすことができるように
する。 【解決手段】 スリーブ１０を、内層スリーブ１２と、
２層の外層スリーブ１３，１４と、スリーブ本体１５と
で多重複合構造として構成する。内層スリーブ１２を、
ジルコニア等のセラミックスで形成する。両外層スリー
ブ１３，１４およびスリーブ本体１５を、ＫＳＤ６１等
の熱間工具鋼で形成する。各スリーブ１２，１３，１４
およびスリーブ本体１５は冷しバメまたは焼バメにより
一体化する。
の溶着を防ぎ、寿命を大幅に延ばすことができるように
する。 【解決手段】 スリーブ１０を、内層スリーブ１２と、
２層の外層スリーブ１３，１４と、スリーブ本体１５と
で多重複合構造として構成する。内層スリーブ１２を、
ジルコニア等のセラミックスで形成する。両外層スリー
ブ１３，１４およびスリーブ本体１５を、ＫＳＤ６１等
の熱間工具鋼で形成する。各スリーブ１２，１３，１４
およびスリーブ本体１５は冷しバメまたは焼バメにより
一体化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイカストマシン
で射出スリーブとして用いられるダイカスト用スリーブ
に係り、特に、多層構造を採用することにより、寿命の
向上を達成するダイカスト用スリーブに関する。
で射出スリーブとして用いられるダイカスト用スリーブ
に係り、特に、多層構造を採用することにより、寿命の
向上を達成するダイカスト用スリーブに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３および図４は、コールドチャンバ型
のダイカストマシンで射出スリーブに用いられている従
来のダイカスト用スリーブを示す。このスリーブ１は、
その材料を工具鋼（ＳＫＤ６１）で形成されており、強
度強化のためその内周面２には、窒化処理により窒化層
が形成されている。また、半径方向に貫通させて、アル
ミ合金溶湯を注湯するための湯口３が形成されるように
なっている。
のダイカストマシンで射出スリーブに用いられている従
来のダイカスト用スリーブを示す。このスリーブ１は、
その材料を工具鋼（ＳＫＤ６１）で形成されており、強
度強化のためその内周面２には、窒化処理により窒化層
が形成されている。また、半径方向に貫通させて、アル
ミ合金溶湯を注湯するための湯口３が形成されるように
なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のダイカスト
用スリーブにおいては、スリーブ１の素材であるＳＫＤ
６１は、硬さとじん性には優れるものの、熱伝導率が通
常の鋼材の１／２〜１／３程度と悪く、しかも、スリー
ブ１は単層構造で層厚が厚いため、アルミニウム合金溶
湯が注湯された際に、注湯口３の直下部４と外面部５と
の間の温度差が大きくなって、図４に誇張して示すよう
に、熱変形し、過大な熱応力が発生することになる。そ
して、この繰返しにより、スリーブ１の内周面に微細な
ヒートクラックが入り、そのクラックに溶湯が浸透して
体積膨脹を起こし、それが剥離して生じる穴が特に寿命
を短くする。従来のこの種のスリーブ１は、鋳造サイク
ルにして寿命が２５０００〜５００００回と短いといわ
れている。
用スリーブにおいては、スリーブ１の素材であるＳＫＤ
６１は、硬さとじん性には優れるものの、熱伝導率が通
常の鋼材の１／２〜１／３程度と悪く、しかも、スリー
ブ１は単層構造で層厚が厚いため、アルミニウム合金溶
湯が注湯された際に、注湯口３の直下部４と外面部５と
の間の温度差が大きくなって、図４に誇張して示すよう
に、熱変形し、過大な熱応力が発生することになる。そ
して、この繰返しにより、スリーブ１の内周面に微細な
ヒートクラックが入り、そのクラックに溶湯が浸透して
体積膨脹を起こし、それが剥離して生じる穴が特に寿命
を短くする。従来のこの種のスリーブ１は、鋳造サイク
ルにして寿命が２５０００〜５００００回と短いといわ
れている。
【０００４】また、最近では、アルミニウム合金溶湯と
反応しないセラミックスあるいは焼結合金が開発され、
スリーブ１の素材として用いられるようになってきてい
る。
反応しないセラミックスあるいは焼結合金が開発され、
スリーブ１の素材として用いられるようになってきてい
る。
【０００５】これらの材料は、熱衝撃に強く、また、耐
溶湯溶着性に優れている反面、耐衝撃性に弱いため、例
えばスリーブ１とプランジャ６との間でバリを噛込んだ
際には、スリーブ１に過大な応力が作用してクラックが
入る等、寿命を予測できないなど実用上問題が多い。
溶湯溶着性に優れている反面、耐衝撃性に弱いため、例
えばスリーブ１とプランジャ６との間でバリを噛込んだ
際には、スリーブ１に過大な応力が作用してクラックが
入る等、寿命を予測できないなど実用上問題が多い。
【０００６】そこで、セラミックスの欠点を補うため、
セラミックスの外側を低熱膨脹材で包み、常にセラミッ
クスに圧縮応力を負荷させておく構造のものが開発され
ているが、製造コストが高くなって実用的でないという
問題がある。
セラミックスの外側を低熱膨脹材で包み、常にセラミッ
クスに圧縮応力を負荷させておく構造のものが開発され
ているが、製造コストが高くなって実用的でないという
問題がある。
【０００７】本発明は、かかる現況に鑑み、前記従来技
術が有する問題点を解決するためなされたもので、熱衝
撃によるヒートクラック、アルミニウム合金溶湯の凝
着、注湯時の温度差による変形等をより有効に防止し、
寿命を大幅に延ばすことができる低コストのダイカスト
用スリーブを提供することを目的とする。
術が有する問題点を解決するためなされたもので、熱衝
撃によるヒートクラック、アルミニウム合金溶湯の凝
着、注湯時の温度差による変形等をより有効に防止し、
寿命を大幅に延ばすことができる低コストのダイカスト
用スリーブを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、耐溶湯溶着性を有する材料からなる内層スリ
ーブと、この内層スリーブの外周側に配設され鉄系材料
で形成された外層スリーブとを含む多重複合構造からな
り、前記各スリーブが冷しバメまたは焼バメにより一体
化されていることを特徴とする。そして、内層スリーブ
によりアルミニウム合金に対する耐溶湯溶着性を向上さ
せることが可能となる。また、各スリーブを冷しバメま
たは焼バメにより一体化することにより、アルミニウム
合金溶湯の注湯時に内層スリーブのみが均一に加熱さ
れ、熱衝撃割れの発生を防止することが可能となる。ま
た、製作が容易であるのでコストダウンを図ることが可
能となる。
本発明は、耐溶湯溶着性を有する材料からなる内層スリ
ーブと、この内層スリーブの外周側に配設され鉄系材料
で形成された外層スリーブとを含む多重複合構造からな
り、前記各スリーブが冷しバメまたは焼バメにより一体
化されていることを特徴とする。そして、内層スリーブ
によりアルミニウム合金に対する耐溶湯溶着性を向上さ
せることが可能となる。また、各スリーブを冷しバメま
たは焼バメにより一体化することにより、アルミニウム
合金溶湯の注湯時に内層スリーブのみが均一に加熱さ
れ、熱衝撃割れの発生を防止することが可能となる。ま
た、製作が容易であるのでコストダウンを図ることが可
能となる。
【０００９】本発明の好適な実施形態によれば、内層ス
リーブは、ジルコニア、アルミナ、窒化珪素等のセラミ
ックスで形成するようにしたことが好ましい。そしてこ
れにより、アルミニウム合金に対する耐溶湯溶着性をよ
り向上させることが可能となる。
リーブは、ジルコニア、アルミナ、窒化珪素等のセラミ
ックスで形成するようにしたことが好ましい。そしてこ
れにより、アルミニウム合金に対する耐溶湯溶着性をよ
り向上させることが可能となる。
【００１０】本発明はまた、内層スリーブを内周面に窒
化処理または硼化処理等の耐アルミニウム合金性の表面
処理が施された鉄系材料で形成するようにしてもよい。
そしてこれにより、内層スリーブの機械的な耐衝撃性を
向上させることが可能となる。
化処理または硼化処理等の耐アルミニウム合金性の表面
処理が施された鉄系材料で形成するようにしてもよい。
そしてこれにより、内層スリーブの機械的な耐衝撃性を
向上させることが可能となる。
【００１１】外層スリーブとしては、ＳＫＤ６１等の熱
間工具鋼を材料にすることが好ましく、そしてこれによ
り、内層スリーブからの熱伝導を抑えて熱衝撃割れの発
生を防止でき、また、製作費も安価になる。
間工具鋼を材料にすることが好ましく、そしてこれによ
り、内層スリーブからの熱伝導を抑えて熱衝撃割れの発
生を防止でき、また、製作費も安価になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるダイカスト用
スリーブの実施形態について、添付の図面を参照して説
明する。図１は、本発明の実施の一形態に係るダイカス
ト用スリーブを示す断面図である。このスリーブ１０
は、内側から順に、内層スリーブ１２と、この内層スリ
ーブ１２の外側の２層の外層スリーブ１３，１４と、最
外層のスリーブ本体１５とから４層複合構造をなしてお
り、前記各スリーブ１２，１３，１４およびスリーブ本
体１５は、冷しバメまたは焼バメにより一体化されてい
る。そして、このスリーブ１０には、アルミニウム合金
溶湯が注湯される注湯口３が半径方向に各スリーブ１
２，１３，１４およびスリーブ本体１５を貫通させて設
けられている。
スリーブの実施形態について、添付の図面を参照して説
明する。図１は、本発明の実施の一形態に係るダイカス
ト用スリーブを示す断面図である。このスリーブ１０
は、内側から順に、内層スリーブ１２と、この内層スリ
ーブ１２の外側の２層の外層スリーブ１３，１４と、最
外層のスリーブ本体１５とから４層複合構造をなしてお
り、前記各スリーブ１２，１３，１４およびスリーブ本
体１５は、冷しバメまたは焼バメにより一体化されてい
る。そして、このスリーブ１０には、アルミニウム合金
溶湯が注湯される注湯口３が半径方向に各スリーブ１
２，１３，１４およびスリーブ本体１５を貫通させて設
けられている。
【００１３】前記内層スリーブ１２の材料としては、注
湯されたアルミニウム合金溶湯と直接接触するため、ア
ルミニウム合金と反応し難く、かつ耐溶湯溶着性に優れ
たジルコニア、アルミナ、窒化珪素等のセラミックスが
好ましい。これらのセラミックスに代替して、内周面に
窒化処理、硼化処理等の耐アルミニウム合金性能を付加
するための表面処理が施されたＫＳＤ６１等の熱間工具
鋼を材料に用いてもよい。このような内層スリーブ１２
の層厚は、加工時の変形等を考慮して最大限厚くても
２．５ｍｍ程度に設定されている。そして、この内層ス
リーブ１２により、アルミニウム合金溶湯に対する耐溶
湯溶着性を大幅に向上させることができるようになって
いる。
湯されたアルミニウム合金溶湯と直接接触するため、ア
ルミニウム合金と反応し難く、かつ耐溶湯溶着性に優れ
たジルコニア、アルミナ、窒化珪素等のセラミックスが
好ましい。これらのセラミックスに代替して、内周面に
窒化処理、硼化処理等の耐アルミニウム合金性能を付加
するための表面処理が施されたＫＳＤ６１等の熱間工具
鋼を材料に用いてもよい。このような内層スリーブ１２
の層厚は、加工時の変形等を考慮して最大限厚くても
２．５ｍｍ程度に設定されている。そして、この内層ス
リーブ１２により、アルミニウム合金溶湯に対する耐溶
湯溶着性を大幅に向上させることができるようになって
いる。
【００１４】また、前記各外層スリーブ１３，１４は、
熱伝導率の低い例えばＫＳＤ６１等の熱間工具鋼を材料
としてそれぞれ形成されており、その肉厚は、薄ければ
薄いほどよいが、加工時の変形等を考慮して最大限で
２．５ｍｍ程度に設定されている。そして、これら各外
層スリーブ１３，１４は、スリーブ１０の全体に要求さ
れる肉厚に合わせ、その層数が調整されるようになって
いる。
熱伝導率の低い例えばＫＳＤ６１等の熱間工具鋼を材料
としてそれぞれ形成されており、その肉厚は、薄ければ
薄いほどよいが、加工時の変形等を考慮して最大限で
２．５ｍｍ程度に設定されている。そして、これら各外
層スリーブ１３，１４は、スリーブ１０の全体に要求さ
れる肉厚に合わせ、その層数が調整されるようになって
いる。
【００１５】また、前記スリーブ本体１５は、熱伝導率
の低い例えばＳＫＤ６１等の熱間工具鋼で形成されてお
り、その肉厚は、薄ければ薄いほどよいが、外層スリー
ブ１３，１４と同じように、加工時の変形等を考慮して
２．５ｍｍ程度に設定されている。
の低い例えばＳＫＤ６１等の熱間工具鋼で形成されてお
り、その肉厚は、薄ければ薄いほどよいが、外層スリー
ブ１３，１４と同じように、加工時の変形等を考慮して
２．５ｍｍ程度に設定されている。
【００１６】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。スリーブ１０は、内層スリーブ１２、２層の外層ス
リーブ１３，１４およびスリーブ本体１５を、冷しバメ
または焼バメにより嵌合一体化して構成されている。こ
のため、各層間には、図２に誇張して示すように、加工
精度に起因するエアギャップ１６が多数存在し、このエ
アギャップ１６が層間での熱伝導を極端に低下させてい
る。そしてこれにより、アルミニウム合金溶湯を注湯口
３から注湯した際に、溶湯落下点４の部分では、内層ス
リーブ１２のみが均一に加熱されることになり、外層ス
リーブ１３，１４へ与える熱衝撃を小さく抑えることが
可能となる。このため、従来の工具鋼を素材としたスリ
ーブの欠点とされる熱衝撃割れの発生を防止することが
可能となる。しかも、この熱衝撃割れに強い性能と組み
合わせて、内層スリーブ１２がジルコニア、アルミナ、
窒化珪素等のセラミックスを素材とした場合、耐溶湯溶
着性にも優れるので、十分な耐久性を発揮する。
る。スリーブ１０は、内層スリーブ１２、２層の外層ス
リーブ１３，１４およびスリーブ本体１５を、冷しバメ
または焼バメにより嵌合一体化して構成されている。こ
のため、各層間には、図２に誇張して示すように、加工
精度に起因するエアギャップ１６が多数存在し、このエ
アギャップ１６が層間での熱伝導を極端に低下させてい
る。そしてこれにより、アルミニウム合金溶湯を注湯口
３から注湯した際に、溶湯落下点４の部分では、内層ス
リーブ１２のみが均一に加熱されることになり、外層ス
リーブ１３，１４へ与える熱衝撃を小さく抑えることが
可能となる。このため、従来の工具鋼を素材としたスリ
ーブの欠点とされる熱衝撃割れの発生を防止することが
可能となる。しかも、この熱衝撃割れに強い性能と組み
合わせて、内層スリーブ１２がジルコニア、アルミナ、
窒化珪素等のセラミックスを素材とした場合、耐溶湯溶
着性にも優れるので、十分な耐久性を発揮する。
【００１７】
【実施例】本発明者等は、図１に示す４層構造のスリー
ブ１０を、冷しバメにより嵌合一体化して製作した。ま
た、内層スリーブ１２は窒化珪素製とするとともに、両
外層スリーブ１３，１４およびスリーブ本体１５はＳＫ
Ｄ６１製とした。また、スリーブ１０全体の肉厚を１０
ｍｍとするため、各スリーブ１２，１３，１４およびス
リーブ本体１５の層厚を、各々２．５ｍｍとした。
ブ１０を、冷しバメにより嵌合一体化して製作した。ま
た、内層スリーブ１２は窒化珪素製とするとともに、両
外層スリーブ１３，１４およびスリーブ本体１５はＳＫ
Ｄ６１製とした。また、スリーブ１０全体の肉厚を１０
ｍｍとするため、各スリーブ１２，１３，１４およびス
リーブ本体１５の層厚を、各々２．５ｍｍとした。
【００１８】このようにして製作されたスリーブ１０
を、コールドチャンバ型ダイカストマシンに取付け、６
８０℃に温度保持されたＡＤＣ１２の溶湯を注湯した。
そして、この注湯を２０万回繰返し行なったが、ヒート
チェックおよび溶着等の損傷は発生せず、スリーブ１０
の寿命を大幅に延ばすことができることが確認された。
を、コールドチャンバ型ダイカストマシンに取付け、６
８０℃に温度保持されたＡＤＣ１２の溶湯を注湯した。
そして、この注湯を２０万回繰返し行なったが、ヒート
チェックおよび溶着等の損傷は発生せず、スリーブ１０
の寿命を大幅に延ばすことができることが確認された。
【００１９】本発明者等はまた、内層スリーブ１２を窒
化鋼製とし、前記同様の実験を行なった。その結果、注
湯を１０万回繰返し行なったが、ヒートクラックおよび
溶着等の損傷は発生せず、窒化鋼を用いて内層スリーブ
１２を製作しても、スリーブ１０の寿命を大幅に延ばす
ことができることが確認された。
化鋼製とし、前記同様の実験を行なった。その結果、注
湯を１０万回繰返し行なったが、ヒートクラックおよび
溶着等の損傷は発生せず、窒化鋼を用いて内層スリーブ
１２を製作しても、スリーブ１０の寿命を大幅に延ばす
ことができることが確認された。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、耐溶湯溶
着性を有する材料からなる内層スリーブと、この内層ス
リーブの外周側に配設され鉄系材料で形成された外層ス
リーブとを含む多重複合構造からなり、前記各スリーブ
が冷しバメまたは焼バメにより一体化されているので、
熱衝撃を緩和するとともに溶湯の溶着を防ぎ、寿命を大
幅に延ばすことができる。
着性を有する材料からなる内層スリーブと、この内層ス
リーブの外周側に配設され鉄系材料で形成された外層ス
リーブとを含む多重複合構造からなり、前記各スリーブ
が冷しバメまたは焼バメにより一体化されているので、
熱衝撃を緩和するとともに溶湯の溶着を防ぎ、寿命を大
幅に延ばすことができる。
【００２１】本発明はまた、内層スリーブを、ジルコニ
ア、アルミナ、窒化珪素等のセラミックスで形成するよ
うにしているので、アルミニウム合金に対する耐溶湯溶
着性をさらに向上させて寿命を大幅に延ばすことができ
る。
ア、アルミナ、窒化珪素等のセラミックスで形成するよ
うにしているので、アルミニウム合金に対する耐溶湯溶
着性をさらに向上させて寿命を大幅に延ばすことができ
る。
【００２２】本発明において、外層スリーブを、ＳＫＤ
６１等の熱間工具鋼で形成するようにすれば、内層スリ
ーブからの熱伝導を抑えられるので、工具鋼の欠点の熱
衝撃割れの発生を防止することができ、これに併せて製
作コストの低減化を図ることができる。
６１等の熱間工具鋼で形成するようにすれば、内層スリ
ーブからの熱伝導を抑えられるので、工具鋼の欠点の熱
衝撃割れの発生を防止することができ、これに併せて製
作コストの低減化を図ることができる。
【図１】本発明の実施の一形態に係るダイカスト用スリ
ーブを示す断面図。
ーブを示す断面図。
【図２】図１の要部拡大図。
【図３】従来のダイカスト用スリーブを示す断面図。
【図４】従来のダイカスト用スリーブにおける熱変形の
状態を示す説明図。
状態を示す説明図。
１０ スリーブ １２ 内層スリーブ １３，１４ 外層スリーブ １５ スリーブ本体 １６ エアギャップ
Claims (4)
- 【請求項１】耐溶湯溶着性を有する材料からなる内層ス
リーブと、この内層スリーブの外周側に配設され鉄系材
料で形成された外層スリーブとを含む多重複合構造から
なり、前記各スリーブが冷しバメまたは焼バメにより一
体化されていることを特徴とするダイカスト用スリー
ブ。 - 【請求項２】前記内層スリーブは、ジルコニア、アルミ
ナ、窒化珪素等のセラミックスを素材に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載のダイカスト用スリー
ブ。 - 【請求項３】前記内層スリーブは、内周面に窒化処理ま
たは硼化処理等の耐溶湯溶着性の表面処理を施した鉄系
材料で成形されていることを特徴とする請求項１記載の
ダイカスト用スリーブ。 - 【請求項４】前記各スリーブの層厚が２．５mmを越えな
いことを特徴とする請求項２または３に記載のダイカス
ト用スリーブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27087196A JPH10113755A (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | ダイカスト用スリーブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27087196A JPH10113755A (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | ダイカスト用スリーブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10113755A true JPH10113755A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17492133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27087196A Pending JPH10113755A (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | ダイカスト用スリーブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10113755A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013202647A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Hot Chamber Kaihatsu Kk | 溶湯供給装置及びホットチャンバーダイカスト装置 |
| WO2015084260A1 (en) * | 2013-12-06 | 2015-06-11 | Pratt & Whitney Services Pte Ltd. | Die casting machine shot sleeve |
-
1996
- 1996-10-14 JP JP27087196A patent/JPH10113755A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013202647A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Hot Chamber Kaihatsu Kk | 溶湯供給装置及びホットチャンバーダイカスト装置 |
| WO2015084260A1 (en) * | 2013-12-06 | 2015-06-11 | Pratt & Whitney Services Pte Ltd. | Die casting machine shot sleeve |
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