JPH1177271A - 溶接加工用アルミニウムダイカスト材の製造方法 - Google Patents
溶接加工用アルミニウムダイカスト材の製造方法Info
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- JPH1177271A JPH1177271A JP24576597A JP24576597A JPH1177271A JP H1177271 A JPH1177271 A JP H1177271A JP 24576597 A JP24576597 A JP 24576597A JP 24576597 A JP24576597 A JP 24576597A JP H1177271 A JPH1177271 A JP H1177271A
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- Japan
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- welding
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】工業的に実施しやすいダイカスト技術で、空気
含有量が少なく溶接の可能な溶接加工用アルミニウムダ
イカスト材の製造方法を提供する。 【解決手段】鋳造圧力を６００ｋｇ／ｃｍ2 以下に設定
して射出を行うか、型減圧状態において、鋳造圧力を６
００ｋｇ／ｃｍ2 以下に設定して射出を行う。望ましく
はゲート速度を２０ｍ／秒以上に設定するのが良い。
含有量が少なく溶接の可能な溶接加工用アルミニウムダ
イカスト材の製造方法を提供する。 【解決手段】鋳造圧力を６００ｋｇ／ｃｍ2 以下に設定
して射出を行うか、型減圧状態において、鋳造圧力を６
００ｋｇ／ｃｍ2 以下に設定して射出を行う。望ましく
はゲート速度を２０ｍ／秒以上に設定するのが良い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、溶接加工用アル
ミニウムダイカスト材の製造方法に関する。
ミニウムダイカスト材の製造方法に関する。
【０００２】なお、この明細書において、「アルミニウ
ム」の語はその合金を含む意味で用いる。
ム」の語はその合金を含む意味で用いる。
【０００３】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】アル
ミニウムダイカスト製品は、複雑形状の製品を製作可能
で鋳肌の状態が良く、かつ短時間で鋳造できて生産性も
良いため、自動車部品や家電製品をはじめとして種々の
分野で広く使用されている。また、アルミニウムダイカ
スト製品は、上記のような特徴を有しているため、ダイ
カスト材どうし、あるいは鋳物材や展伸材と溶接して使
用したいという要望がある。
ミニウムダイカスト製品は、複雑形状の製品を製作可能
で鋳肌の状態が良く、かつ短時間で鋳造できて生産性も
良いため、自動車部品や家電製品をはじめとして種々の
分野で広く使用されている。また、アルミニウムダイカ
スト製品は、上記のような特徴を有しているため、ダイ
カスト材どうし、あるいは鋳物材や展伸材と溶接して使
用したいという要望がある。
【０００４】しかしながら、従来のダイカスト材は射出
時のガス（空気）の巻き込みが避けられず、このためダ
イカスト材をＴＩＧ、ＭＩＧ等により溶接すると、閉じ
込められたガスが溶接による溶融金属部に吹き出すた
め、健全な溶接継手が得られないという欠点があった。
時のガス（空気）の巻き込みが避けられず、このためダ
イカスト材をＴＩＧ、ＭＩＧ等により溶接すると、閉じ
込められたガスが溶接による溶融金属部に吹き出すた
め、健全な溶接継手が得られないという欠点があった。
【０００５】そこで、ダイカスト材の空気含有量を極力
減らすため、型内を酸素雰囲気にするとともに、溶融ア
ルミニウムと酸素の化学反応により射出時に酸素ガスを
アルミニウムの酸化物として消耗して、実質上ダイカス
ト材内部にガスを含まないようにする、いわゆる無孔性
ダイカスト法が提案されている（特公昭５０−６４１５
号）。あるいはまた、超低速射出により型内の空気を追
い出し、実質上ダイカスト材内部にガスを含まないよう
にする方法も提案されている。
減らすため、型内を酸素雰囲気にするとともに、溶融ア
ルミニウムと酸素の化学反応により射出時に酸素ガスを
アルミニウムの酸化物として消耗して、実質上ダイカス
ト材内部にガスを含まないようにする、いわゆる無孔性
ダイカスト法が提案されている（特公昭５０−６４１５
号）。あるいはまた、超低速射出により型内の空気を追
い出し、実質上ダイカスト材内部にガスを含まないよう
にする方法も提案されている。
【０００６】しかしながら、前者の方法では製造コスト
が増加し、後者の方法では薄肉で複雑な形状のダイカス
ト材には適用が困難であり、いずれにせよ実用的ではな
かった。
が増加し、後者の方法では薄肉で複雑な形状のダイカス
ト材には適用が困難であり、いずれにせよ実用的ではな
かった。
【０００７】この発明は、このような技術的背景に鑑み
てなされたものであって、特殊なダイカスト技術ではな
く、工業的に実施しやすいダイカスト技術で、ガス含有
量が少なく溶接の可能な溶接加工用アルミニウムダイカ
スト材の製造方法の提供を課題とする。
てなされたものであって、特殊なダイカスト技術ではな
く、工業的に実施しやすいダイカスト技術で、ガス含有
量が少なく溶接の可能な溶接加工用アルミニウムダイカ
スト材の製造方法の提供を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、発明者は種々実験と研究を繰り返した結果、前述の
ような特殊なダイカスト法ではなく、通常のダイカスト
法において、ガス（空気）の巻き込みは不可避であると
しても、内包ガスの圧力が小さくなれば溶接時の内包ガ
スの影響が小さくなり、溶接を行ううえで実質上問題の
ないことを知見し、この発明を完成し得たものである。
に、発明者は種々実験と研究を繰り返した結果、前述の
ような特殊なダイカスト法ではなく、通常のダイカスト
法において、ガス（空気）の巻き込みは不可避であると
しても、内包ガスの圧力が小さくなれば溶接時の内包ガ
スの影響が小さくなり、溶接を行ううえで実質上問題の
ないことを知見し、この発明を完成し得たものである。
【０００９】即ち、アルミニウムダイカスト材は、アル
ミニウムの溶湯を湯口から金型内部に噴射注入すること
により製造されるが、従来法においては、ダイカスト材
の内部欠陥の大きさを小さくして表面品質を高めるため
に、湯口から噴射されるアルミニウムの圧力即ち鋳造圧
力（オンメタル圧力）を６００ｋｇ／ｃｍ2 を越える値
に設定して溶湯の射出を行っていた。しかし、このよう
な従来法によって製造されたダイカスト材を溶接する
と、内包されていた高圧のガスが溶融部分から噴き出す
ため、溶接不良となってしまう。この溶接部におけるガ
スの噴き出しは、鋳造圧力を小さくするほど弱くなり、
６００ｋｇ／ｃｍ2 以下の鋳造圧力で射出されたダイカ
スト材は、実質上溶接が可能であることがわかった。
ミニウムの溶湯を湯口から金型内部に噴射注入すること
により製造されるが、従来法においては、ダイカスト材
の内部欠陥の大きさを小さくして表面品質を高めるため
に、湯口から噴射されるアルミニウムの圧力即ち鋳造圧
力（オンメタル圧力）を６００ｋｇ／ｃｍ2 を越える値
に設定して溶湯の射出を行っていた。しかし、このよう
な従来法によって製造されたダイカスト材を溶接する
と、内包されていた高圧のガスが溶融部分から噴き出す
ため、溶接不良となってしまう。この溶接部におけるガ
スの噴き出しは、鋳造圧力を小さくするほど弱くなり、
６００ｋｇ／ｃｍ2 以下の鋳造圧力で射出されたダイカ
スト材は、実質上溶接が可能であることがわかった。
【００１０】そこで、この発明は、鋳造圧力を６００ｋ
ｇ／ｃｍ2 以下に設定して射出を行うことを特徴とす
る。
ｇ／ｃｍ2 以下に設定して射出を行うことを特徴とす
る。
【００１１】この発明に用いるアルミニウムダイカスト
材の組成は特に限定されることはなく、ＪＩＳ規格アル
ミニウムやその他の中から適宜選択使用すれば良い。代
表的なものとしてはＪＩＳＡＤＣ１０、ＡＤＣ１２等を
挙示し得る。
材の組成は特に限定されることはなく、ＪＩＳ規格アル
ミニウムやその他の中から適宜選択使用すれば良い。代
表的なものとしてはＪＩＳＡＤＣ１０、ＡＤＣ１２等を
挙示し得る。
【００１２】前記のように、鋳造圧力を５００ｋｇ／ｃ
ｍ2 以下に設定することにより、ダイカスト材に内包さ
れたガスの溶接時における噴き出しを抑制することがで
き、良好な溶接継手の形成を可能とする。特に好ましく
は、５００ｋｇ／ｃｍ2 以下に設定するのが良い。一
方、鋳造圧力が低すぎると湯廻りが悪くなり形状を出す
のが困難となるため、鋳造圧力は少なくとも２００ｋｇ
／ｃｍ2 以上に設定するのが良い。
ｍ2 以下に設定することにより、ダイカスト材に内包さ
れたガスの溶接時における噴き出しを抑制することがで
き、良好な溶接継手の形成を可能とする。特に好ましく
は、５００ｋｇ／ｃｍ2 以下に設定するのが良い。一
方、鋳造圧力が低すぎると湯廻りが悪くなり形状を出す
のが困難となるため、鋳造圧力は少なくとも２００ｋｇ
／ｃｍ2 以上に設定するのが良い。
【００１３】また、溶湯の射出時に型内の空気を真空ポ
ンプで抜き取る、いわゆる型減圧（真空状態を含む）を
実施した方が、ダイカスト材内部に巻き込まれるガスの
絶対量が減少することから、より高品質なダイカスト材
が得られひいては溶接品が得られる点で好ましい。型減
圧を行う場合、減圧開始の時期としてはプランジャが注
湯口を塞ぐ前から行うのが好ましい。
ンプで抜き取る、いわゆる型減圧（真空状態を含む）を
実施した方が、ダイカスト材内部に巻き込まれるガスの
絶対量が減少することから、より高品質なダイカスト材
が得られひいては溶接品が得られる点で好ましい。型減
圧を行う場合、減圧開始の時期としてはプランジャが注
湯口を塞ぐ前から行うのが好ましい。
【００１４】また、望ましくは、湯口から噴射されるア
ルミニウム溶湯の速度換言すればゲート速度は２０ｍ／
秒以上に設定するのが良い。この理由は次のとおりであ
る。
ルミニウム溶湯の速度換言すればゲート速度は２０ｍ／
秒以上に設定するのが良い。この理由は次のとおりであ
る。
【００１５】即ち、湯口から噴出されたアルミニウム溶
湯は、金型形状に従って流れるが、この湯流れによって
内部に金型内の空気、窒素等のガスを巻き込む。而し
て、ゲート速度を２０ｍ／秒以上の高速に設定すること
により、巻き込まれたガスは微細化されかつ分散してい
るものと推測され、その結果、爾後に施す溶接時に、内
包ガスの噴き出しをさらに抑制できるものとなる。特
に、真空ダイカスト法において、鋳造圧力を６００ｋｇ
／ｃｍ2 以下とし、かつゲート速度を２０ｍ／秒以上と
したときに、最良の結果が得られる。より好ましくは、
ゲート速度を３０ｍ／秒以上、特に４０ｍ／秒以上に設
定するのが良い。また、ゲート速度の上限は特に限定さ
れることはないが、大き過ぎると金型への焼付が発生す
るのでおのずから限定される。
湯は、金型形状に従って流れるが、この湯流れによって
内部に金型内の空気、窒素等のガスを巻き込む。而し
て、ゲート速度を２０ｍ／秒以上の高速に設定すること
により、巻き込まれたガスは微細化されかつ分散してい
るものと推測され、その結果、爾後に施す溶接時に、内
包ガスの噴き出しをさらに抑制できるものとなる。特
に、真空ダイカスト法において、鋳造圧力を６００ｋｇ
／ｃｍ2 以下とし、かつゲート速度を２０ｍ／秒以上と
したときに、最良の結果が得られる。より好ましくは、
ゲート速度を３０ｍ／秒以上、特に４０ｍ／秒以上に設
定するのが良い。また、ゲート速度の上限は特に限定さ
れることはないが、大き過ぎると金型への焼付が発生す
るのでおのずから限定される。
【００１６】なお、溶接に際して、本発明で製造したア
ルミニウムダイカスト材と組み合わされる接合部材はア
ルミニウムダイカスト材でもアルミニム展伸材でもアル
ミニウム鋳物材でも良い。
ルミニウムダイカスト材と組み合わされる接合部材はア
ルミニウムダイカスト材でもアルミニム展伸材でもアル
ミニウム鋳物材でも良い。
【００１７】
【実施例】ダイカスト用アルミニウムとしてＪＩＳ Ａ
ＤＣ１２を用い、縦１００ｍｍ×横１５０ｍｍ×肉厚８
ｍｍの平板からなるアルミニウムダイカスト材を製造す
るに際し、鋳造圧力、ゲート速度及び型減圧の有無を後
掲の表１のように設定した。
ＤＣ１２を用い、縦１００ｍｍ×横１５０ｍｍ×肉厚８
ｍｍの平板からなるアルミニウムダイカスト材を製造す
るに際し、鋳造圧力、ゲート速度及び型減圧の有無を後
掲の表１のように設定した。
【００１８】次に、図１に示すように、得られた各ダイ
カスト材（１）に対し、その表面にＪＩＳ ６０６３か
らなるアルミニウム押出パイプ（２）の長さ方向の一端
を逆Ｔ形になるように組み付けるとともに、ダイカスト
材（１）と押出パイプ（２）との境界部分において押出
パイプ（２）の外側周縁部を全周にわたって溶接した。
溶接は、ＪＩＳ ４０４３アルミニウムからなる溶接棒
を用い、アルゴン溶接により行った。
カスト材（１）に対し、その表面にＪＩＳ ６０６３か
らなるアルミニウム押出パイプ（２）の長さ方向の一端
を逆Ｔ形になるように組み付けるとともに、ダイカスト
材（１）と押出パイプ（２）との境界部分において押出
パイプ（２）の外側周縁部を全周にわたって溶接した。
溶接は、ＪＩＳ ４０４３アルミニウムからなる溶接棒
を用い、アルゴン溶接により行った。
【００１９】そして、得られた溶接品の外観状態を目視
観察した。その結果を表１に併せて示す。
観察した。その結果を表１に併せて示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】上記表１の結果から、本発明範囲内の鋳造
圧力のものは、溶融部分からの内包ガスの噴き出しがほ
とんど認められないか認められても実用上支障のないも
のであり、溶接状態も良好で問題ないものであった。こ
れに対し、鋳造圧力が本発明範囲を逸脱するもの（試料
Ｎｏ２０）は、溶融部分からのガスの噴き出しが発生し
て、溶接状態も不良であった。
圧力のものは、溶融部分からの内包ガスの噴き出しがほ
とんど認められないか認められても実用上支障のないも
のであり、溶接状態も良好で問題ないものであった。こ
れに対し、鋳造圧力が本発明範囲を逸脱するもの（試料
Ｎｏ２０）は、溶融部分からのガスの噴き出しが発生し
て、溶接状態も不良であった。
【００２２】また、試料Ｎｏ３、５、７と８、９、１０
の比較から、型減圧を行った場合には、さらに一層ガス
の噴き出しの発生を抑制できることがわかる。
の比較から、型減圧を行った場合には、さらに一層ガス
の噴き出しの発生を抑制できることがわかる。
【００２３】また、試料Ｎｏ１２〜１９の結果から、ゲ
ート速度を２０ｍ／秒以上に設定して製造したダイカス
ト材を用いた場合には、さらに一層ガスの噴き出し発生
を抑制できることがわかる。
ート速度を２０ｍ／秒以上に設定して製造したダイカス
ト材を用いた場合には、さらに一層ガスの噴き出し発生
を抑制できることがわかる。
【００２４】
【発明の効果】この発明に係る溶接加工用アルミニウム
ダイカスト材の製造方法は、上述の次第で、鋳造圧力を
６００ｋｇ／ｃｍ2 以下に設定して射出を行うことを特
徴とするものであるから、ダイカスト材に内包されてい
るガスの圧力も小さくなっており、従って、該ガスの溶
接時における噴き出しを抑制することができ、従来不可
能であったＭＩＧ、ＴＩＧ、その他の各種溶接が可能な
ダイカスト材を提供することができる。しかも、鋳造圧
力を変えるだけの操作で良いから、従来の設備をそのま
ま用いることができ、工業的にも極めて実施が簡単であ
る。
ダイカスト材の製造方法は、上述の次第で、鋳造圧力を
６００ｋｇ／ｃｍ2 以下に設定して射出を行うことを特
徴とするものであるから、ダイカスト材に内包されてい
るガスの圧力も小さくなっており、従って、該ガスの溶
接時における噴き出しを抑制することができ、従来不可
能であったＭＩＧ、ＴＩＧ、その他の各種溶接が可能な
ダイカスト材を提供することができる。しかも、鋳造圧
力を変えるだけの操作で良いから、従来の設備をそのま
ま用いることができ、工業的にも極めて実施が簡単であ
る。
【００２５】また、型減圧状態において、鋳造圧力を６
００ｋｇ／ｃｍ2 以下に設定して射出を行った場合に
は、ダイカスト材内部に巻き込まれるガスの絶対量を減
少できるから、より高品質なダイカスト材を得ることが
でき、ひいては溶接品を得ることができる。
００ｋｇ／ｃｍ2 以下に設定して射出を行った場合に
は、ダイカスト材内部に巻き込まれるガスの絶対量を減
少できるから、より高品質なダイカスト材を得ることが
でき、ひいては溶接品を得ることができる。
【００２６】また、上記に加えて、ゲート速度を２０ｍ
／秒以上に設定した場合には、溶接時のガスの噴き出し
を益々抑制することができる効果がある。
／秒以上に設定した場合には、溶接時のガスの噴き出し
を益々抑制することができる効果がある。
【図１】実施例に用いた溶接供試品の斜視図である。
１…アルミニウムダイカスト材 ２…アルミニウム押出パイプ
Claims (3)
- 【請求項１】 鋳造圧力を６００ｋｇ／ｃｍ2 以下に設
定して射出を行うことを特徴とする溶接加工用アルミニ
ウムダイカスト材の製造方法。 - 【請求項２】 型減圧状態において、鋳造圧力を６００
ｋｇ／ｃｍ2 以下に設定して射出を行うことを特徴とす
る溶接加工用アルミニウムダイカスト材の製造方法。 - 【請求項３】 ゲート速度を２０ｍ／秒以上に設定する
請求項１または２に記載の溶接加工用アルミニウムダイ
カスト材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24576597A JPH1177271A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 溶接加工用アルミニウムダイカスト材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24576597A JPH1177271A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 溶接加工用アルミニウムダイカスト材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1177271A true JPH1177271A (ja) | 1999-03-23 |
Family
ID=17138480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24576597A Pending JPH1177271A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 溶接加工用アルミニウムダイカスト材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1177271A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6796030B2 (en) | 1998-08-10 | 2004-09-28 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method of fabricating a vehicle body frame for a motorcycle |
-
1997
- 1997-09-10 JP JP24576597A patent/JPH1177271A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6796030B2 (en) | 1998-08-10 | 2004-09-28 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method of fabricating a vehicle body frame for a motorcycle |
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