JPH11285808A - 鋳ぐるみ方法 - Google Patents

鋳ぐるみ方法

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JPH11285808A
JPH11285808A JP10089776A JP8977698A JPH11285808A JP H11285808 A JPH11285808 A JP H11285808A JP 10089776 A JP10089776 A JP 10089776A JP 8977698 A JP8977698 A JP 8977698A JP H11285808 A JPH11285808 A JP H11285808A
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JP
Japan
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cast
aluminum alloy
mold
flux
pipe material
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JP10089776A
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English (en)
Inventor
Kaoru Sugita
薫 杉田
Masayuki Yasuda
雅行 安田
Yoshinobu Shimizu
宜伸 清水
Yasuhiko Hamano
康彦 濱野
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Nippon Light Metal Co Ltd
Original Assignee
Nippon Light Metal Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材との間に隙間がな
く、中空内部が形成された油圧回路等の鋳ぐるみ製品を
得る。 【構成】 被鋳ぐるみ材となるアルミ合金部材にフラッ
クスを塗布した後、鋳型3,4にセットし、鋳ぐるみ材
となる鋳物用アルミ合金の溶湯を鋳型に注湯する。被鋳
ぐるみ材として、断熱性被覆層又は人工的な酸化皮膜が
形成されたアルミ合金のパイプ材2を使用することがで
きる。また、被鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材との融合を促進
させるため、鋳ぐるみ製品の表面近傍に当る箇所で薄肉
のフランジ2を付けたパイプ材1を被鋳ぐるみ材として
使用することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被鋳ぐるみ材と鋳ぐる
み材との間に隙間が生じないようにアルミ合金部材を鋳
物用アルミ合金で鋳ぐるむ方法に関する。
【0002】
【従来の技術】鋳ぐるまれるアルミ合金(以下、被鋳ぐ
るみ材という)をアルミ合金の鋳ぐるみ材で鋳ぐるむこ
とは、後々のスクラップ処理を考慮すると非常に有利な
方法である。特に多量の電力を消費して製造されるアル
ミ材にあっては、資源及びエネルギの有効利用の面から
も有益である。アルミ合金の表面には、溶融温度が約2
000℃にも達する緻密で強固な酸化皮膜が形成されて
いる。このような酸化皮膜のあるアルミ合金部材をその
まま鋳ぐるむと、酸化皮膜が残存する箇所で被鋳ぐるみ
材と鋳ぐるみ材との間に接合不良が生じ易い。そこで、
アルミ合金部材の鋳ぐるみに際しては、被鋳ぐるみ材と
なるアルミ合金部材の表面にある酸化皮膜を除去し、接
合性の改善に有効なNi,Cr,Zn等のめっきを施し
ている(特開平5−293626号公報,特開昭64−
75161号公報等参照)。Ni,Cr等の高融点金属
被覆層は、鋳ぐるみ材溶湯の熱が被鋳ぐるみ材に直接伝
わることを防止し、被鋳ぐるみ材の侵食や溶解を抑制す
る作用も呈する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】Ni,Cr,Zn等の
めっきによって被鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材との接合性は
改善されるものの、熱膨張差に起因してめっき層が被鋳
ぐるみ材から剥離する場合がある。そのため、油圧回路
等の中空内部をもつ鋳ぐるみ製品を製造する場合、被鋳
ぐるみ材として使用されるパイプが鋳ぐるみ材から出て
くる箇所付近でオイル漏れの原因となる隙間が発生する
虞れがある。また、被鋳ぐるみ材の表面から酸化皮膜を
除去しめっき処理を施す工程が必要となるため、製造コ
ストが嵩む。更には、リサイクルされた鋳ぐるみ製品を
再溶解する際、Ni,Cr,Zn等がアルミ合金中に不
純物として混入し、アルミ合金の特性に悪影響を及ぼ
す。したがって、不純物を除去・低減する処理が必要に
なり、リサイクル性を低下させる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、鋳ぐるみ材に対
する被鋳ぐるみ材の親和性を高め、或いは被鋳ぐるみ材
を部分的に鋳ぐるみ材に融合させることにより、Ni,
Cr,Zn等のめっきを不要とし、簡便な方法でしかも
被鋳ぐるみ材が鋳ぐるみ材に密着性よく接合された鋳ぐ
るみ製品を得ることを目的とする。本発明の鋳ぐるみ方
法は、その目的を達成するため、被鋳ぐるみ材となるア
ルミ合金部材の一部にフラックスを塗布した後、鋳型に
セットし、鋳ぐるみ材となる鋳物用アルミ合金の溶湯を
鋳型に注湯することを特徴とする。被鋳ぐるみ材とし
て、鋳ぐるみ材に密着させる部分を除いて断熱性被覆層
又は酸化皮膜が形成されたアルミ合金のパイプ材を使用
することができる。この場合、パイプ材の両端にフラッ
クスを塗布した後、鋳型にセットすることが好ましい。
また、被鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材との融合を促進させる
ため、鋳ぐるみ製品の表面近傍に当る箇所で薄肉のフラ
ンジを付けたアルミ合金のパイプ材を被鋳ぐるみ材とし
て使用することもできる。この場合、フランジ部にフラ
ックスを塗布し、他の部分には断熱性被覆層又は酸化皮
膜を形成することが好ましい。
【0005】
【実施の形態】鋳ぐるみ法で製造した油圧回路では、被
鋳ぐるみ材であるパイプ材が鋳ぐるみ材から出てくる箇
所でオイル漏れが発生し易いため、特にこの箇所で鋳ぐ
るみ材がパイプ材に密着性良く接合していることが要求
される。本発明においては、この箇所(図3にAで示
す)の接合性を改善するため、パイプ材にフラックスを
塗布し、或いは鋳ぐるみ材に融合し易い熱容量の小さな
フランジを形成している。フラックスは、必要箇所に塗
布されている限り、パイプ材の他の表面や全面に塗布す
ることもできる。鋳ぐるみ材に塗布されるフラックス
は、特にその種類が制約されるものではなく、フッ化物
系,塩化物系,フッ化物−塩化物の混合物等が使用され
る。塩化物系フラックスは、フッ化物系フラックスに比
較して融点が高く、腐食性,拡がり性,浸透性等に劣
る。この点では、フッ化物系フラックスの使用が好まし
い。粒度100μm以下、更に好ましくは75μm以下
のフラックスの使用が望ましい。ただし、1μm以下の
粒度では、細かすぎて取扱いが困難になる。
【0006】フッ化物系フラックスには、45.8重量
%KF−54.2重量%AlF3 の共晶組成や、これに
近い組成範囲を含み実質的に錯体化された錯体混合物,
KAlF4 ,K2 AlF5 ,K3 AlF6 ,K2 SiA
4 ,LiF,CaF等の錯体が使用される。塩化物系
フラックスとしては、具体的にはBaCl2 ,NaC
l,KCl,ZnCl2 等を主成分とするものが良く、
代表的にはBaCl2 −NaClーKClの三元共晶組
成のフラックスがある。フラックスは、その成分によっ
ても異なるが、被鋳ぐるみ材の表面に2〜350g/m
2 の割合で塗布される。たとえば、フラックス粉末をイ
ソプロピレン等の溶剤に溶かしてスラリー状にした後、
スプレーやブラシで被鋳ぐるみ材の表面に塗布される。
スラリー状のフラックスに被鋳ぐるみ材を浸漬すること
によっても、フラックスが塗布される。また、強固で且
つ均一なフラックス層を形成する上では、フラックスを
粉体のままで塗布する静電塗装が好ましい。
【0007】必要箇所Aにフラックスを塗布したパイプ
材1を鋳型にセットし、鋳ぐるみ材の溶湯を注湯する
と、鋳ぐるみ材の高熱によってフラックスが溶融し、パ
イプ材1の表面にある酸化皮膜を溶かし込む。その結
果、パイプ材1は、活性度の高い表面状態になり、鋳ぐ
るみ材に対する濡れ性が改善される。したがって、被鋳
ぐるみ材と鋳ぐるみ材との間に隙間のない鋳ぐるみ製品
が得られる。被鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材との接合性は、
被鋳ぐるみ材に熱容量の小さなフランジを形成すること
によっても改善される。たとえば、図1に示すように被
鋳ぐるみ材として使用されるパイプ材1の一部に薄肉の
フランジ2を形成する。フランジ2が鋳ぐるみ製品の表
面近傍に位置するようにパイプ材を鋳型にセットして鋳
ぐるみ材の溶湯を注湯すると、注湯直後の高熱によって
フランジ2が軟化・溶融し、鋳ぐるみ材に融合し易くな
る。そのため、被鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材との間に隙間
が生じることが抑えられ、パイプ材1を油圧回路の一部
として安全に使用できる。
【0008】薄肉のフランジ2は、パイプ材1の両側を
保持し、保持部からフランジ2を付けたい箇所に向けて
圧縮力を加えることにより容易に形成される。たとえ
ば、径6mmの3003アルミ合金製パイプ材をクラン
プして圧縮すると、厚み2mm,径11mmのフランジ
2がパイプ材1の周面から突出して形成される。また、
成形時に適宜の金型を使用することにより、鋳ぐるみ製
品の内側に先端が向かった形状のフランジ2(図2)を
成形することもできる。
【0009】フランジ2は、パイプ材1を鋳型にセット
する際の位置決めも容易にする。すなわち、鋳ぐるみに
先立って、被鋳ぐるみ材であるパイプ材1は、図3に示
すように上型3及び下型4で形成されるキャビティ5に
配置され、フランジ2が下型4の内面に接触するので、
キャビティ5内の所定位置にパイプ材1が確保される。
なお、符番6は、中子を示す。また、先端が鋳ぐるみ製
品の内側に向かったフランジ2(図2)では、フランジ
2と下型4内面との間にできる隙間に鋳ぐるみ材の溶湯
が流れ込むため、鋳ぐるみ材に対するフランジ2の融合
が一層良くなり、パイプ材1と鋳ぐるみ材とが強固に一
体化される。フランジ2を付けることにより、パイプ材
1と鋳ぐるみ材との接合性が改善されるが、フランジ成
形部のパイプ材1にフラックスを塗布すると接合性は更
に向上する。
【0010】鋳ぐるみ材の溶湯を注湯するとき、溶湯の
熱によってパイプ材1が昇温するが、パイプ材1に断熱
被覆層或いは陽極酸化皮膜等の人工的な酸化皮膜を形成
することによりパイプ材1の侵食や溶損が抑制される。
断熱材としては、窒化物,酸化物,硼化物,炭酸塩,リ
ン酸塩,黒鉛,炭酸カルシウム,ひる石,酸化鉄,硼
酸,雲母,白亜,タルク,カオリナイト,酸化チタン等
が使用される。酸化皮膜としては、好ましくは膜厚5〜
50μmの陽極酸化皮膜がよい。断熱被覆層又は酸化皮
膜によって、注湯直後の高熱が被鋳ぐるみ材に直接伝わ
ることが防止され、パイプ材1が溶損することなく鋳ぐ
るみ材と一体化される。
【0011】
【実施例】径6mm,肉厚3mmの3000系アルミ合
金製パイプ材を被鋳ぐるみ材として使用した。パイプ材
1を図1に示すU字状に曲げ、両端から0〜10mmの
周面に粒度50μmのKAlF4 −K3 Al46 系フ
ラックスを塗布したものを10本,両端から10mmの
位置で厚み2mm,径11mmのフランジ2を付けたも
のを10本,未処理又は未加工のものを10本それぞれ
用意した。フラックス塗布部A又はフランジ2の成形部
以外には、断熱材をパイプ材2の周面に塗布した。各パ
イプ材1を図3に示すように鋳型にセットし、AC4C
アルミ合金の溶湯を注湯してパイプ材1を鋳ぐるみ、油
圧回路を製造した。なお、鋳型の入口直前でアルミ合金
の溶湯温度が680〜700℃となるように注湯温度を
設定した。
【0012】得られた各鋳ぐるみ製品をエア漏れ試験に
供した。エア漏れ試験では、図4に示すようにパイプ材
2の一端が開口する鋳ぐるみ製品7の表面部にパイプ材
2よりも大径の給気管8を当接し、パイプ材2の他端開
口部をプラグ9で閉塞した。そして、給気管8を介して
圧縮空気10を送り、エア漏れの有無を調査した。この
試験でエア漏れがある場合、パイプ材2と鋳ぐるみ材1
1との間に隙間が生じていることを示す。表1の試験結
果にみれるように、フラックスを塗布したパイプ材1や
フランジ2を付けたパイプ材1を被鋳ぐるみ材として使
用した場合、得られた油圧回路は全てエア漏れのない鋳
ぐるみ製品であった。他方、フラックス塗布やフランジ
成形のないままパイプ材1を鋳ぐるんだものでは、鋳ぐ
るみ製品10個中で8個にエア漏れが検出された。この
対比から明らかなように、フラックス塗布又はフランジ
成形によってパイプ材1と鋳ぐるみ材11との接合性が
改善され、両者の間に隙間のない鋳ぐるみ製品7が得ら
れることが確認された。
【0013】
【0014】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、アルミ合金部材を鋳物用アルミ合金で鋳ぐるむと
き、鋳ぐるみ製品の表面近傍に当るアルミ合金部材の周
面にフラックスを塗布し、或いは熱容量の小さなフラン
ジを付けることにより、鋳ぐるみ材との接合性を向上さ
せ、被鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材との間に隙間のない鋳ぐ
るみ製品を得ている。また、パイプ材を被鋳ぐるみ材と
して使用するとき、断熱材の塗布或いは酸化皮膜の形成
によって鋳ぐるむときの溶損が抑えられるため、油圧回
路等の中空部をもつ鋳ぐるみ製品が容易に製造される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 被鋳ぐるみ材として使用されるフランジを付
けたパイプ材
【図2】 形状を改良したフランジを付けたパイプ材
【図3】 鋳型にセットしたパイプ材を鋳ぐるむことを
説明する図
【図4】 エア漏れ試験の説明図
【符号の説明】
1:パイプ材,2:フランジ,3:上型,4:下型,
5:キャビティ,6:中子,7:鋳ぐるみ製品,8:給
気管,9:プラグ,10:圧縮空気,11:鋳ぐるみ材 A:フラックスが塗布されるパイプ材の表面部
フロントページの続き (72)発明者 濱野 康彦 北海道苫小牧市晴海町43番地3号 日本軽 金属株式会社苫小牧製造所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被鋳ぐるみ材となるアルミ合金部材にフ
    ラックスを塗布した後、鋳型にセットし、鋳ぐるみ材と
    なる鋳物用アルミ合金の溶湯を鋳型に注湯することを特
    徴とする鋳ぐるみ方法。
  2. 【請求項2】 断熱性被覆層又は酸化皮膜が形成された
    アルミ合金のパイプ材を被鋳ぐるみ材として使用し、パ
    イプ材の一部にフラックスを塗布した後、鋳型にセット
    し、鋳ぐるみ材となる鋳物用アルミ合金の溶湯を金型に
    注湯することを特徴とする鋳ぐるみ方法。
  3. 【請求項3】 鋳ぐるみ製品の表面近傍に当る箇所に薄
    肉のフランジを付けたアルミ合金のパイプ材を被鋳ぐる
    み材として鋳型にセットし、鋳ぐるみ材となる鋳物用ア
    ルミ合金の溶湯を鋳型に注湯することを特徴とする鋳ぐ
    るみ方法。
  4. 【請求項4】 フランジ部を除いて断熱性被覆層又は人
    工的な酸化皮膜が形成されたアルミ合金のパイプ材を使
    用する請求項3記載の鋳ぐるみ方法。
  5. 【請求項5】 アルミ合金のパイプ材にフラックスを塗
    布した後、鋳型にセットする請求項3又は4記載の鋳ぐ
    るみ方法。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5の何れかに記載の方法で製
    造された油圧回路。
JP10089776A 1998-04-02 1998-04-02 鋳ぐるみ方法 Pending JPH11285808A (ja)

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