JPS60127043A - アルミニウム合金製羽根車の製作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルミニウム合金製羽根車の製作方法に関す
る。

スーパーチャージャー用羽根車、タービンエンジン用コ
ンプレッサーローター冷凍機用ターボコンブレツザーロ
ーター、トルクコンバーター用ステーターなどのアルミ
ニウム合金製回転体（以下、羽根車と称す）の製造法と
して、鍛造法と鋳造法とがある。それぞれの概要ならび
にその欠点を以下に配す。

（１）鍛造法 鍛造は、強度が特に必要な部品を対象とした製作法であ
シ、これによって素材を作シ、機械加工によυ仕上げる
。この方法では、羽根車のように形状が複雑な部品を製
作する場合、鍛造後の余肉がかなシ残るので、その後の
機械加工に多大な工数を要する。

（２）鋳造法 鋳造法として、シェル・モールド、炭酸カス法、及び石
こう鋳型法がある。これらのうち、シェル・モールド及
び炭酸ガス法は、寸法精度や鋳肌が良くないので、羽根
車などの精密部品では、その後の機械加工による仕上げ
加工が必要である。このため、小形のスーパーチャージ
ャー用羽根車の製作には適さない。

一方、石こう鋳型法は、鋳肌が美麗で、寸法精度も優れ
、アンダーカットのある部分も鋳放しのまま製作できる
等、多くの特徴を有している。このため、この方法は、
小形のスーパーチヤージャー用羽根車の製作方法などと
して広く採用され−Ｃいる。しかし、この方法は、下記
のように工程が復雑なため、鋳物の価格が比較的茜価で
ある。

従来の石こう鋳型法によるアルミニウム合金製羽根車の
製作手順を第１図及至蕗５図に基づいて説明する。

第１図において、１及び２は羽根車の雌型であシ、通常
は金型であるが、木型、樹脂型も利用される。３は液状
シリコンゴム４を注湯する容器であシ、５は雌型に注湯
されたシリコンゴムである。

第２図において、６は固化したシリコンゴム製模型であ
り、羽根車の形状をしている。７は、石こうスラリー９
を容器８によってシリコンゴム模型乙の周囲に流し込む
際、その石こうの外形を決定する鋳枠である。

第６図において、１１は固化した石こうであシ、その内
部には、アルミニウム合金を注湯する空洞部１２を有す
る。

第４図において、１６は上鋳枠、その内部には別途製作
された上型１４が充填されている。

この上型１４としては、石こう鋳型以外にもＣＯ２鋳型
など通常の鋳型が使用できる。１５はアルミニウム合金
１６を注湯する取鍋であり、それが石こう鋳型１１に注
湯されたのが１７である。

第５図において、１８は得られたアルミニウム合金製羽
根車である。

第１図は、′ゴム製模型を製作する状況を示したもので
ある。羽根車の雌型１及び２に、シリコンゴム４を容器
６によって、流し込む。雌型１及び２に流し込まれたシ
リコンゴム５は、雌型１及び２中で固化する。固化した
シリコンゴム模型６を第２図に示すように、鋳枠７中に
固定し、鋳枠７とシリコンゴム模型６との間に石こうス
ラリー９を容器８によって流し込む。鋳枠中に流し込ま
れた石こうスラリーが１０である。鋳枠中に流し込まれ
た石こうスラリーは、凝固して、石こう鋳型となる。そ
れが、第６図の１１である。石こうスラリーが凝固した
後、ゴム模型６を上方に引抜くと石こう鋳型の中心部に
空洞部１２が形成される。石こう鋳型１１の上方に、別
途製作された上型１４を鋳枠１３とともに載置する。こ
の状況を第４図に示す。

つづいて、アルミニウム合金の溶湯１６を取鍋１５によ
って石こう鋳型に注湯する。アルミニウム合金が凝固し
た後、石こう鋳型を崩壊させる。取り出した羽根車の押
湯を切断し、表面を仕上けて、第５図に示す羽根車製品
１８を得る。

しかしながら、上記の方法は下記のよう彦欠点を有する
。

（１）工程が複雑であるため、作られる鋳物製品の価格
が高い。

（２）　ゴム模型及び石こう鋳型ともくシ返し使用が出
来ないため、作られる鋳物製品の価格が高価となる。

本発明の目的は、従来の石こう鋳型法に代わる、製作工
程が簡略化され、くり返えし使用ができる鋳型による新
しいアルミニウム合金製羽根車の製作方法を提供するこ
とである。

すなわち、本発明は、羽根車模型の周囲に液状シリコン
ボムラ流し込み、該シリコンゴムを凝固せしめてシリコ
ンゴム製の鋳型を製作し、該鋳型の表面に耐熱塗型を塗
布し、且つ、その裏側に冷却水を流しながらアルミニウ
ム合金の溶湯を鋳造し、凝固させることを特徴とする、
アルミニウム合金製羽根車の製作方法に関する。

そして、本発明の特徴は、下記の通りである。

（１）鋳型（主型）をシリコンゴムによって製作するこ
と。

（２）鋳型の表面に耐熱性塗型を塗布すること。

（３）　シリコンゴム鋳型の裏側に冷却水を流しながら
アルミニウム合金の溶湯を鋳造すること。

次に本発明を第６図及至第９図に基づき詳細に説明する
。

第６図において、ＯＡは羽根車模型であシ、金型、木型
あるいは樹脂型が使用できる。Ｉ　Ａ。

２Ａ及び３Ａは鋳型であシ、木製あるいは金属製である
。４Ａは液状シリコンコムであり、液状シリコンゴム４
Ａは、容器５Ａによって鋳型１Ａ、２Ａ及び６Ａと模型
ＯＡの間隙へ流し込まれる。流し込まれたシリコンゴム
が６Ａである。

第７図において、７Ａは凝固したシリコンゴムであ勺、
アルミニウム合金を注湯するシリコンゴム鋳型となる。

なお、８Ａは、羽根車模型ＯＡを抜いて形成される鋳型
空洞部である。

第８図において、９Ａはシリコンゴム鋳Ｗ７Ａの上に塗
布された耐熱性塗型であシ、スプレーあるいれ刷毛によ
って塗布される。この耐熱性塗型９Ａは、耐火材粉末、
粘結剤及び溶剤によって構成されている。これらの材料
としては、それぞれ次のものが使用できる。

耐火材粉末：シルコン２シリカ、黒鉛、アルミナ等 粘結剤：フェノール樹脂、粘土、エチルシリケート、コ
ロイダルシリカ等 ｉ剤：水、各彌フルコール（エチルアルコール。

メチルアルコール、イングロビルアルコール等）等 第９図において、１０Ａはシリコンゴム鋳型７Ａを補強
する金型であり、シリコンゴム鋳型７Ａとの接触面には
、冷却水通路１１Ａが加工されている。１２Ａは押湯を
形成する上型であり、また、１６Ａは注湯するアルミニ
ウム合金の溶湯であり、アルミニウム合金の溶湯１３Ａ
は、取鍋１４Ａによってシリコンゴム鋳型７Ａに注湯さ
れる。

先ず、第６図に示すように、鋳型ＩＡ、２Ａ及び３Ａに
よって構成される外型の中心に羽根車の模型ＯＡを固定
し、外型と模型ＯＡとで構成される間隙に、液状シリコ
ンゴム４Ａを容器５Ａによって流し込む。外型ｌＡ１２
Ａ及び６Ａと羽根車の模型ＯＡとの間隙に流し込まれた
液状シリコンゴム６Ａが凝固シて、シリコンコム鋳型７
Ａが得られた後、第７図に示すように、羽根車の模凰Ｏ
Ａを上方へ抜き、鋳型の空洞部８Ａを形成する。次いで
、シリコンゴム鋳型７Ａの表面に、第８図に示すように
、耐熱性塗型９Ａをスプレーによって塗布する。塗型の
厚さは、５０μ〜２００μｍ程度とする。鋳型１人を取
シはすし、代わシに冷却水通路１１Ａが表面に加工され
た補強金型１０Ａをシリコンゴム鋳型７Ａの下部に装着
する。また、上鋳型６Ａの代わシに押湯用鋳型１２Ａを
装着する。そして、第９図に示すように、冷却水をシリ
コンゴム鋳型７Ａと補強金型１０Ａの間の冷却水通路１
１Ａに流しながら、アルミニウム合金の溶湯１３Ａを取
鍋１４Ａによって注湯する。注湯されたアルミニウム合
金溶湯１５Ａが凝固した後、それを鋳型から取シはすし
、仕上げるとアルミニウム合金製羽根車が得られる。

以上、アルミニウム合金羽根車の製作方法について述べ
たが、亜鉛、鉛、錫などの低融点合金を使用して複雑形
状の鋳物の製作方法にも本発明は適用しうる。

以下に、本発明の効果を示す。

（１）外型を製作する模型として、金型、木型ないしは
樹脂塑製の永久鋳型を使用するので、模型をその都度作
る工程が省略できる。

（２）鋳型としてシリコンゴムを使用するので、模型に
逆勾配があってもシリコンゴムが変形し、離型ができる
。

（３）　シリコンゴム鋳型の表面に耐熱性塗型を塗布す
るので、アルミニウム合金の溶湯を鋳込んだ際のシリコ
ンゴム鋳型の温度上昇が抑えられ、シリコンゴム鋳型の
劣化が抑制される。

（４）　シリコンゴム鋳型の裏側に冷却水を流しながら
アルミニウム合金の溶湯を鋳造するので、上記（３）の
効果とともに、シリコンゴム鋳型の劣化が阻止される。

したがって、シリコンゴム鋳型は、＜９返し使用できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図及至第５図は、従来の石こう鋳型法によるアルミ
ニウム合金製羽根車の製作手順を示す説明図である。こ
のうち、第５図は、かかる方法で製作されたアルミニウ
ム合金製の羽根車製品を示す。また、第６図及至第９図
は、本発明方法によるアルミニウム合金製羽根車の製作
手順を示す説明図である。 第６区 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 羽根車模型の周囲に液状シリコンゴムを流し込み、該シ
   リコンゴムを凝固せしめてシリコンゴム製の鋳型を製作
   し、該鋳型の表面に耐熱塗型を塗布し、且つ、その裏側
   に冷却水を流しながらアルミニウム合金の溶湯を鋳造し
   、凝固させることを特徴とする、アルミニウム合金製羽
   根車の製作方法。