JPS6182958A - 鋳湯装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はアルミニウム合金などの金属溶湯を撹拌して成
形型のキャビティ内に注入する鋳？ｇｌ装置に関する。

本発明は、例えば、固液が共存した半溶融スラリーを撹
拌して成形型のキャビティ内へ注入するレオキャスティ
ング法、固液が共存した半溶融スラリーに装入材（黒鉛
粉末、炭化珪素粉末、ビーズなど）を添加して撹拌し成
形型のキャビティ内に注入するコンポキャスティング法
など更には他の方法に利用することができる。

［従来の技術］ 従来より上記したレオキャスティング法、コンポキャス
ティング法などにおいて用いられる鋳湯装置は、固液が
共存した半溶融スラリーを撹拌槽内で撹拌し、その後半
溶融スラリーを、撹拌槽とは別のチャンバーへ移し、該
チャンバーに設けられたプランジャーを押出し、これに
より成形型のキャビティ内に半溶融スラリーを注入する
構成である。

［発明が解決しようとする問題点コ 従来では前述したようにプランジャーは撹拌槽とは別の
チャンバーに設けられていたため、撹拌槽内で撹拌した
半溶融スラリーを、撹拌槽からチャンバーへ移し換えな
ければならなかった。そのため撹拌工程と押出工程とを
連続して行なえず、生産能率は必ずしも充分ではなかっ
た。本発明はこの問題点を解決するためのものである。

［問題点を解決するための手段１ 本発明の鋳湯装置は、金属溶湯を撹拌するために貯溜す
る撹拌槽と、先端部が撹拌異状とされ該撹拌槽の壁に回
転可能及び押出可能に設けられた回転プランジャーと、
該回転プランジャーの回転及び押出しを行なう回転押出
装置とで構成され、該撹拌槽内の金属溶湯を該回転プラ
ンジャーの回転により撹拌し回転プランジャーの押出し
により成形型内へ注入することを特徴とするものである
。

本発明の構成要素である撹拌槽は、アルミニウム、アル
ミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、亜鉛
合金などの金属溶湯を貯溜する機能を持つ槽である。撹
拌槽の形状は適宜設定するが一般には、上面が開口する
所定の肉厚をもつ筒形状とする。この場合縦長形状とす
ることができる。撹拌槽は、特には撹拌槽の内周面は、
耐火性に富む材料例えばセラミックスや黒鉛から作製す
ることが好ましい。セラミックスとしては通常のもの、
即ち、酸化物系、炭化物系、窒化物系などを用いること
ができる。例えば高温強度が大きな窒化珪素、炭化珪素
、ジルコニア、アルミナ、マグネシア、窒化アルミニウ
ムなどを用いることができる。窒化珪素、炭化珪素等を
用いた場合には、撹拌槽は高強度となるため、回転プラ
ンジャーの押出の際に回転プランジャーが撹拌槽の内周
面に強く１習接しても、撹拌槽は損傷しにくくなる。な
かでも、窒化珪素を用いた場合には曲げ強度が１平方ミ
リメートル当り通常８０〜１３０ｋｇと大きく、又熱膨
服係数が酸化物系セラミックスの半分程度であるため熱
町撃抵抗が極めて大きく、故に撹拌層は一層損傷しにく
くなる。窒化珪素を用いる場合には焼′結助材としては
ベリリウム、マグネシウム、アルミナ、酸化イツトリウ
ム、マグネシウムアルミニウムスピネルなどを原料粉末
に添加した状態で焼結すると、窒化珪素と焼結助材との
反応で生じる液相が焼結の進行を助長するため高強度と
なる。アルミナは、少量のマグネシウムを添加して焼結
中におけるアルミナ結晶粒子の成長を抑えて組織を微細
にしてもよい。又アルミナにジルコニアを分散させて強
度や靭性を向上させてもよい。前記セラミックスは平均
粒径０．３〜０．８μの粉末を用いるとよく、このセラ
ミックス粉末を撹拌槽の形状に成形した後、一般に１２
００℃〜１７００℃で焼結するとよい。成形方法、焼結
方法は通常用いられる方法を使用できる。例えば成形方
法としては、プレス成形法、ホットプレス法、ラバープ
レス法、射出成形法、押出成形法などを使用できる。焼
結方法としては、圧容器内で焼結する１−ＬＩＰ法、常
圧焼結法、成形型内で加圧しながら焼結する加圧焼結法
、合成°反応と焼結する加圧焼結法、合成反応と焼結と
を同時に行なう反応焼結法を用いることができる。セラ
ミックスは、必要に応じて黒鉛などを混合し用いてもよ
い。

半溶融スラリーに装入材を添加するコンポキャスティン
グ法に本発明の鋳湯装置を用いる場合には、撹拌槽の壁
例えば側壁に、装入材投入用の開口部を設けることが好
ましい。この場合に装入材投入用の間口部には、装入材
投入装置を設置することが望ましい。装入材投入装置は
、後述する実施例で示すように、装入材投入用の開口部
に嵌着されたスリーブと、該スリーブの壁に形成された
装入材供給口と、該スリーブ内に往復移動可能に設けら
れたピストンと、該ピストンを往復移動させるシリンダ
とで構成することができる。この場合シリンダの作動に
よりピストンがスリーブ内を前進して装入材投入用間口
部から装入材を撹拌槽内に投入する。装入材は、金属溶
湯の性質改善のために該金属溶湯に添加する添加材の意
味であり、具体的には粉末、繊維、粒子形状のものがあ
る。

粉末や粒子としては、黒鉛、酸化亜鉛、炭化タングステ
ン、ガラスピーズ、炭化ヂタン、炭化ｆｉｌ素などが用
いられ、繊維としては、アルミナ繊維、炭化硼素ｍ雑、
炭化珪素繊維、炭素繊維などが用いられる。尚、撹拌槽
には、該撹拌槽内の金属溶湯を加熱する加熱帯、撹拌槽
内の金属溶湯を冷却する冷却帯を設けることもできる。

加熱帯としては高周波誘導加熱装置を用いることができ
、冷却帯としては冷却水が通る水路や空冷用ファンを用
いることができる。

本発明の構成要素である回転プランジャーは、撹拌層内
の金属溶湯を加圧する部材であり、先端部が撹拌翼状と
されている。撹拌免状とは、先端部に金属溶湯撹拌用の
凸部が形成されているという意味である。撹拌列となる
凸部の形状、大きさは、撹拌槽内に貯溜する金属溶湯の
種類、金属溶湯の粘度、金風溶瀉内に投入する装入材の
種類などの要因に応じて種々選択する。例えば撹拌翼の
形状は、洗濯機などの撹拌翼に用いられるパルセータの
形状とすることができる。パルセータ形状とすれば、金
属溶湯を効率よく撹拌することができる。場合によって
はプロペラ状、水車状としてしよい。尚撹拌翼状に形成
されている回転プランジャーの先端部は、高温の金属溶
湯に接触する機会が多いため、セラミックスから作製す
ることが好ましい。具体的には、撹拌槽を構成する材料
と同様に、高温強度の大きな窒化珪素、炭化珪素、アル
ミナ、ジルコニアなどから作製することかで゛　　きる
。尚回転ブランジセー全体をセラミックスから構成して
もよいし、該回転プランジャーの先端部のみをセラミッ
クスから構成し、残りの部分を耐熱性が良好な金属又は
金属基複合材料（ＦＲＭ）から構成してもよい。尚、回
転プランジャーは、円筒状の外プランジャーと、該外プ
ランジャーに嵌合された内プランジャーとで構成するこ
ともできる。

この回転プランジャーは、撹拌槽の壁に形成された孔に
嵌め合わされており、この結果該回転プランジャーの周
方向に回転可能に設けられ、かつ、該回転プランジャー
の軸方向へ押出可能に設けられている。

回転プランジャーのうら、撹拌槽内に押出される先端部
の外形は、撹拌槽の内径とほぼ同じ大きさとすることが
できる。この場合には回転プランジャーの先端部は、撹
拌槽の内周面に間接しつつ押出される。このようにすれ
ば、撹拌層内の金属溶湯の全部又はほとんどを押出すこ
とができる。

この場合には撹拌槽の内周面と回転プランジｔｙ　−の
外周面とが１習接するためＨ擦抵抗が大きくなりがちで
ある。そのため撹拌槽の内周面や回転プランジャーの外
周面を円滑に仕上げる必要がある。

又撹拌槽の内周面と回転プランジャーの外周面との摩擦
抵抗を少なくするため、撹拌槽の内周面や回転プランジ
ャーの外周面に、潤滑性に冨む黒鉛、１大素、二硫化モ
リブデンなどからなる部材を適宜配設してもよい。尚、
撹拌槽の内周面と回転プランジャーの外周面とに生じた
隙間から金属溶湯が漏れることを防ぐため、回転プラン
ジャーの先端部の外周面にはシール部材を適宜設けるこ
とし好ましい。又撹拌槽の内周面に付着する金属溶湯、
金属溶湯のカスをかき落すため、湯かき用部材を回転プ
ランジャの先端部の外周面に設けることも好ましい。

本発明の構成要素である回転押出装置は、回転プランジ
ャーを押出したり回転させたりする椴能を持つ装置の意
味である。回転プランジャーを押出す機構としては、−
膜装置の押出し機構として通常用いられるものを用いる
ことができる。例えば油圧シリンダ押出し機構、エアシ
リンダ押出し機構、油圧ラム押出し機構などを用いるこ
とができる。この場合、回転プランジャーの回転を停止
させた状態で該回転プランジャーを押出す構成とする口
とも好ましく、又、回転プランジャーを回転させつつ押
出す構成とすることも好ましい。回転プランジャーを回
転させつつ押出す構成とすれば、成形型内へ金属溶湯を
注入しつつ、撹拌槽に残っている金属溶湯の撹拌を行な
い得るので、製造された鋳造品の金属組織はより均一と
なる。回転プランジャーの押出速度は、金属溶湯の種類
などによって異なるが、一般には０．０１〜０．０５ｍ
、”ｓｅｃ程度が好ましい。回転プランジャーを回転さ
せる機構としては、−膜装置の回転機構として通常用い
られるものを用いることができる。

例えば電動モータ、油圧モータを用いることができる。

この場合には減速機構を設（プ、モータの回転を適宜減
速して回転プランジャーに伝達することが好ましい。回
転プランジャーの回転速度は、金属溶湯の種類などによ
って適宜設定するが、一般には２００〜５００　ｒｐｌ
程度が好ましい。

［作用１ 本発明のｖｌ湯装置を使用するにあたっては、まず撹拌
槽内に金属溶湯を貯溜する。この場合には一般に、別の
場所に設置した溶解炉内で溶解した金属溶湯を撹拌槽内
に枯渇することにするが、又撹拌槽が溶解炉も兼ねる場
合にはインゴットなどを撹拌槽内で溶解してもよい。

次に回転押出装置によって回転プランジャーを回転させ
、該回転プランジャーの先端部によってＦ！を拌槽内の
金属溶湯を適宜撹拌ブーる。金属溶湯が、固液共存の半
溶融スラリーである場合には、回転プランジャーの撹拌
によって、固液を均一に撹拌することができる。尚半溶
融スラリー〇固体部分は比重比により撹拌槽の底壁に沈
下しがちであるが、回転プランジャーで撹拌槽の底部を
形成している場合には、撹拌槽の底部側から撹拌される
ため、半溶融スラリーの固液は一層均一に撹拌される。

撹拌槽に装入材投入装置が設けられている場合には、該
装入材投入装置から金属溶湯の中に黒鉛粉末、アルミナ
粉末などの装入材を添加することにしてもよい。口のよ
うにすれば、装入材が金属溶湯と濡れにくいものである
場合であっても、又装入材が金属溶湯と比重が大きく異
なるものの場合であっても、回転プランジャーの撹拌効
果によって、比較的容易に装入材を金属溶湯内に混ぜ合
わぼ（ｑる。特に、金属溶湯が固液共存状態の半溶融ス
ラリーである場合には、撹拌により半溶融スラリー中に
浮遊する固体結晶で装入材が捕捉されるため、装入材が
湯面に浮上面を少なりシ得る。

上記したように回転プランジ１！−によって金属溶湯、
あるいは、装入材を添加した金属溶湯を撹拌したら、回
転押出装置によって回転プランジｔ・−を押出し、この
押出しにより金属溶湯を押圧して成形型のキャビティ内
に注入する。注入圧力は金属溶湯の性状によって適宜設
定するが、１平方センチ当り１００〜５００ｋｑとする
ことができる。

尚、成形型のキャビティ内へ注入したのち、回転プラン
ジャーの押出しをそのまま保持してキャビティ内の金属
溶湯への加圧をつづり、以て溶湯鍛造することも好まし
い。上記したように成形型内に注入したら、金属溶湯の
固化後、成形型を適宜型開きし、成形型から鋳造品を取
り出す。このように本発明の鋳湯装置では、金属溶湯の
段階で撹拌できるため、鋳造した鋳造品は、均質なもの
となる。又金属溶湯が固液共存の半溶融スラリーである
場合でも、あるいは、装入材を金属溶湯の中に添ｈａ　
した場合でも、固液が均一に撹拌されるため、あるいは
金ｎ溶腸と装入材とが均一に撹拌されるため、従来より
均質なりＩ造品が（ｑられる。

［発明の効果１ 本発明の鋳湯装置によれば、金属溶湯の撹拌から金属溶
場の押出、成形型への注入までの工程を１台の装置で連
続して行なうことができる。そのため生産能率が従来に
比べて向上する。

又本発明の＆ＮＮ波装置よれば、固液共存の半溶融スラ
リーを金属溶湯として成形型内に注入する場合であって
も、又、黒鉛などの装入材を添加した金属溶場を成形型
内へ注入する場合であっても、均一な組織を持つ鋳造品
を製造することができる。

自動車部品の分野等では、燃費向上のための対策の１つ
としてオイルの低粘度化が図られつつあり、そのため自
動ＩＮ部品の金属組織に黒鉛などの潤滑材を装入材とし
て混入させることが行なわれつつある。この点、本発明
の＆Ｉ潟装置によって自動車部品としての鋳造品を製造
すれば、黒鉛などの装入材をより一層均−に金属組織中
に分散さけることができるため、鋳造品の耐摩耗性を従
来に比して大幅に向上さｌ！得る。

［実施例］ 第１図及び第２図は本発明の実施例の鋳湯装置を示した
ものであり、具体的には、固液共存した半溶融スラリー
に装入材としての黒鉛粉末を添加し、該半溶融スラリー
を成形型内に注入することにより鋳造品を製造するコン
ポキャスティング法に用いられる注湯装置に、本発明を
適用した場合を示すものである。

（実施例の構成） 本例の鋳湯装置は、第１図に示すように撹拌槽１と、回
転プランジャー２と、回転押出装置３とを有する構成で
ある。

本例の撹拌槽１は、上下両面が開口する縦長筒状とされ
ている。撹拌槽１はセラミックスとしての窒化珪素から
作製され、厚みＴ（第１図参照）は４０ミリメートルと
されている。撹拌槽１は、ｌ１１１壁に装入材投入用の
開口部１ｏを有し、さらに装入材投入用の開口部１０に
は装入材投入装置１１が設置されている。

装入材投入装置１１について説明を加える。即ち、この
装入材投入装置１１は、装入材投入用の開口部１０に嵌
着されたスリーブ１１ａと、該スリーブ１１ａの壁に形
成された装入材供給口１１ｂと、該スリーブ１１ａ内に
往復移動可能に設けられたピストン１１ｃと、該ピスト
ン１１Ｇを往復移動させるシリンダ１１ｄとで構成され
ている。

尚１１ｅ、Ｉｌｆ、１１ｇはシリンダ１１ｄに接続され
た方向制御弁であり、エアーｉ［１６からのエアー圧を
シリンダ１１ｄの前部又は後部へ送出することにより、
ピストン１１ｃの前進及び後退を切りかえる。前記した
装入材投入口１１ｂには供給路１２を介して定量シリン
ダ１３が連結され、更に定量シリンダ１３にはチェック
弁１４ａを介して装入材収納用のカップ１４が連結され
て、該カップ１４から装入材が定量シリンダ１３内一定
植に供給される構成となっている。尚１３ａは流路１３
ｂと１３Ｇとを切りかえてシリンダ１３のピストンの前
進・後退を切りかえる方向υ）御弁である。ここでエア
ー源１６のエアーが流路１３ｃを介して送出されると、
定量シリンダ１３が作動し、シリンダ１３内に供給され
た装入材としての黒鉛粉末は供給路１２を介して装入材
投入口１１ｂからスリーブ１１ａ内へ供給され、更にス
リーブ１１ａ内に供給された黒鉛はシリリングｌｉｄの
作動、ピストン１１Ｃの前進により撹拌槽１内に投入さ
れる構成とされている。

尚、１５は撹拌槽１内の金属溶湯の１度を計測する熱電
対であり、撹拌射出制御ユニット６０に接続されている
。

本例の回転プランジャー２は、先端部に設けられたセラ
ミックスとしての窒化珪素製の撹拌翼部２０と、該撹拌
翼部２０を一体に取着した縦長の金属製のロッド部２１
とから構成されている。撹拌Ｎ部２０とロッド部２１と
の結合は本例では、モリブデンを溶射して表面処理した
ボルトにて行なっている。撹拌Ｎ部２０は、第２図に示
づようにパルセータ状とされ、上面にうずまぎ状の凸部
２０ａが突設されている。第１図に示すように１ｎ拌翼
部２０の外径は、撹拌槽１の内径とほぼ同じ大きさとさ
れている。この撹拌翼部２０は撹拌槽１の下面開口に１
茨め込まれており、この結果１回転プランジャー２は、
これの軸方向つまり矢印Ｂ方向またはこれと逆方向にそ
って、前進及び後ｊ退可能な構成とされ、かつ、同方向
につまり矢印へ方向にそって回転しうる構成とされてい
る。尚回転プランジ１？−２が前進及び後退する際には
、撹拌４部２０の外周面が撹拌槽１の内周部に１習接ブ
。

る。

本例の回転押出装置３は、回転プランジｐ−２を回転さ
せる機構と、回転プランジャー２を押出す機構とを有す
る。回転プランジ１７−２を回転させる機構は、ロンド
部２１の下端部２１ａに回り止め状態で■着された軸部
３０と、基体３９内に収納された軸部３０を回転させる
油圧モータ３１とを主たる構成要素としており、更にト
ルクメータ３２を有している。尚トルクメータ３２は撹
拌射出制御ユニット６０に接続されている。ここで、４
０は油圧源、４１は減圧弁、４２は方向制御弁、４３は
油圧モータ用比例流量制御弁であり、油圧源４０からの
油圧が減圧弁４１、方向制御弁４２を介して油圧モータ
３１に伝達され、よって油圧モータ３１が回転駆動する
構成とされている。このように油圧モータ３１が回転駆
動すると、軸部３０が回転し、更には回転プランジｔ・
−の２のロンド部２１が回転し、ひいては撹拌又部２０
が矢印△方向に回転する。３７及び３８は軸受である。

回転プランジャー２を押出す機構は、減圧弁３４ｃ、方
向制御弁３４ｂ、流Ｍ制御弁３４ａ、流路３４ｆなどを
介して油圧源４０に接続された大シリンダ３４と、該大
シリンダ３４の作動により前進及び後退する押出しロッ
ド３５とを主たる構成要素としている。ここで、油圧源
４０からの油圧は、減圧弁３４０→方向制御弁３４１）
→流ｆｆｉ　Ｉ制御弁３４ａ→流路３４ｆを介して大シ
リンダ３４に伝達され、これにより押出しロッド３５が
押出され、延いては押出しＯラド３５に一体的にだ基体
３９が押出され、以て回転プランジｔｙ−２が矢印Ｂ方
向へ押出される構成とされている。なお、基体３９には
油圧モータ３１等が取着されているため、基体３９が押
出されると油圧モータ３１、トルクメータ３２等も一体
に押出される。

５０は上型５１及び下型５２とからなる成形型である。

上型５１は、ダイパー５３にそって上下移動可能に設け
られたムービングプラテン５４に取付けられている。下
型５２は、撹拌（ｒ！１の近傍に設けられたベースプラ
テン５５に取付けられている。ここで成形型５０のキャ
ビティと、撹拌槽１とは、スプルブツシュ１８、図示し
ない湯道等を介して連通され、従って、撹拌槽１内の金
属溶湯が回転プランジャー２によって押出されると、湯
道などを介して成形型のキャビティ内に注入される構成
となっている。

（実施例の作用） 本例の鋳湯装置の代表的な使用方法について説明する。

まず、エアー源１６によりエアシリンダ１１ｄを作動さ
せ、これによりピストン１１Ｃを前進させ、ピストン１
１Ｃの先端面と撹拌槽１の内周部１ａとを而−状態とし
、以て開口部１０を閉塞する。その状態で、別の溶解炉
で溶融した高ケイ素フルミニウム合金（ＡＡ規格（Ａ　
ｌ　ｕｍｔｎｕｍＡ　５ｓｏｃｉａｔｉｏｎ　　ｏｒ　
　Ａ　ｍｅｒｉｃａ）　Ａ　３９０相当）の金属溶湯を
ひしやく等により撹拌槽１内に所要吊注渇する。注湯温
度は６７０℃とした。

注湯後、ムービングプラテン５４をダイパー５３にそっ
て下動することにより、上型５１を下降させて上型５１
と下型５２との型締めを行なったそして油圧源４ｏから
の油圧により、油圧モータ３１を回転させ、これにより
回転プランジ１７−２を矢印へ方向へ回転させる。この
ようにして撹拌槽１内の金属溶湯を冷却して固液共存さ
せつつ、固液共存の半溶融スラリーの撹拌を（ｊなう。

この時の金属溶湯の冷却スピードは１℃／４秒前後であ
る。又回転数は４００ｒｐｍ程度である。尚、本例で用
いた金属溶湯では、熱電対１５によると６５０℃で初晶
（ケイ素）が晶出する。この時、トルクメータ３２の直
はＯ，ＯＩＮ−ｍであり溶融状態と大差ない。本例の金
属溶湯の凝固進行過程とトルクメータの値との関係を第
３図に示す。

さらに金属溶湯の凝固が進行しても回転プランジャー２
よる撹拌を続ける。そして凝固が進行した二元共品反応
開始頃より、トルクメータ３２の値は徐々に上昇する。

ここで金属溶湯の凝固が進んで二元共晶ｒＡｌ始温度５
６５℃（第３図や第４図に示すＡ点）を熱電対１５．１
’！拌射出制御ユニツト６０が検出したら、エアーシリ
ンダ１１ｄを後退させてピストン１１Ｃを後退させる。

すると、定量シリンダ１３で一定量計量された黒鉛粉末
が供給路１２を介してスリーブ１１ａ内に供給され、そ
してエアシリンダ１１ｄの作動によりピストン１１ｃが
徐々に前進し、開口部１０より半溶融スラリー状の金属
溶湯中に前記黒鉛粉末が供給される。この操作は金属溶
湯の同相率が４５％となる（トルクメータ３２の摺示値
０．０４Ｎ−ｍ）までに完了する。そして黒鉛粉末供給
完了信号（第４図に示すＢ点）を撹拌射出制御ユニット
６０が検知したら、油圧源４０からの油圧により大シリ
ンダ３４が上昇作動する。この結果、撹拌翼部２０の外
周面が撹拌槽１の内周面に連接しつつ、回転プランジャ
ー２が回転しつつ上方つまり矢印Ｂ方向に押出される。

従って、撹拌槽１内の金属溶湯は成形型５０のキャビテ
ィ内に注入され該キャビティを充填する。

充填完了後油圧モータ３１の回転を停止し、さらに大シ
リンダ３４を上昇させることにより一平方センチあたり
５００ｋｇの圧力を成形型の金属溶副湯にかけ、その圧
力を保持したまま凝固させる。

尚、上記した各工程の順序を第４図に示した。

１’Ｆ造品１） 前記したような工程をへて得られた黒鉛粉末含有高ケイ
素アルミニウム合金の鋳造品の顕微鏡組織を（倍率１０
０倍）を第５図に示す。ここで第５図について説明を行
なう。黒く塊状に存在しているのが混入された黒鉛粉末
であり、灰色の塊状の晶出物は初晶ケイ素であり、残部
はＡＩ、ＣＬＪ。

Ｓ　ｉ　、　Ｍｇの共晶である。

本例で製造した鋳造品は、自動車用変速灘のシフトーフ
Ａ−りであり、高速Ｉ習ｉｌＪ高速負荷の条件下で使用
された関係上、耐焼着き性、耐摩耗性を必要とする。本
例で製造した鋳造品中に含まれる黒鉛は自己潤滑性を有
するため、オイル粘度が低下しても該鋳造品は、焼着き
が発生しにくく又摩耗も少ない。

を ［鋳造品］ 本例の装置にてＪＩＳ−ＡＣ８ＡＣ１０金属溶湯に実施
例１の場合と同様に黒鉛粉末を添加し、これを回転プラ
ンジャー２にて撹拌したのち成形型５０内に押出、Ｖｒ
造品を製造した。その顕微鏡組織を（倍率１００倍）を
第６図に示す。白い円形状の塊は初晶α（アルミ）で、
黒色の塊は黒鉛である。他部＋、ｔＡ１．Ｓｉ、Ｃｕ、
ＭＱ、Ｎｉなどの共晶部である。

［鋳造品３〕 本例の装置を用いて、黒鉛を添加せず半溶融スラリーの
状態で回転プランジャー２により撹拌し、その後成形型
５ｏ内に押出してＶｌ　？Ｘ品を製造した。

鋳造品の顕微鏡組織（倍率１００倍）を第７図に示す。

本例の金属溶湯はＪ　ｌ５ＡＣ８Ａ相当である。白い部
分は初晶α（アルミ）で他は△ｌ、Ｓ１、Ｃｕの共晶部
を示す、固液共存した半溶融スラリーの状態で撹拌する
ため、デンドライトが分断され、デンドライトは大きく
成長していない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の代表的な実施例を示すものであり、第
１図は、主要部を切断すると共に油圧回路を合わせて示
すｖｆ瀕装置全体の正面図、第２図は回転プランジャー
の撹拌翼部の平面図、第３図は、金属溶湯の冷却度合と
トルクメータのトルクの値との関係を示すグラフである
。第４図は鋳湯装置の代表的な使用方法の工程順序を説
明するためのチャート図である。第５図〜第７図は実施
例の鋳湯装置を使用して金属溶湯を撹拌した鋳造品の顕
微鏡組織を示すものであり、第５図は△Ａ規格Ａ３９０
相当の金属溶湯に黒鉛を添加した場合の金属組織を示す
顕微鏡写真図、第６図はＪＩＳ−ＡＣ８Ａ合金相当の金
属溶湯に黒鉛を添加した場合の金属組織を示す顕微鏡写
真図、第７図は黒鉛無添加のＪＩＳ−ＡＣ８Ａ合金相当
の金属組織を示す顕微鏡写真図である。 図中、１は撹拌槽、１０は開口部、１１は装入材投入装
置、１１ａはスリーブ、１１ｂは装入材供給口、１１Ｃ
はピストン、ｌｉｄはシリンダ、２は回転プランジャー
、２０は撹拌翼部、２１はロンド部、２０ａは突部、３
は回転押出装置、３２はトルクメータ、３１は油圧モー
タ、３４は人シリンダ、３５は押出しロンドをそれぞれ
示ず。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属溶湯を撹拌するために貯溜する撹拌槽と、先
   端部が撹拌翼状とされ該撹拌槽の壁に回転可能及び押出
   可能に設けられた回転プランジャーと、該回転プランジ
   ャーの回転及び押出しを行なう回転押出装置とで構成さ
   れ、 該撹拌槽内の金属溶湯を該回転プランジャーの回転によ
   り撹拌し、該回転プランジャーの押出しにより成形型内
   へ注入することを特徴とする鋳湯装置。
2. （２）撹拌槽は、これの壁に装入材投入用の開口部を有
   し、該装入材投入用の開口部に装入材投入装置を有する
   特許請求の範囲第１項記載の鋳湯装置。
3. （３）装入材投入装置は、装入材投入用の開口部に嵌着
   されたスリーブと、該スリーブの壁に形成された装入材
   供給口と、該スリーブ内に往復移動に設けられたピスト
   ンと該ピストンを往復移動させるシリンダとで構成され
   ている特許請求の範囲第２項記載の鋳湯装置。
4. （４）回転プランジャーは、少なくとも先端部が窒化珪
   素、炭化珪素、アルミナなどのセラミックスから構成さ
   れている特許請求の範囲第１項記載の鋳湯装置。
5. （５）撹拌槽は、少なくとも内周面側が窒化珪素、炭化
   珪素、サイアロン、アルミナなどのセラミックスから構
   成されている特許請求の範囲第１項記載の鋳湯装置。
6. （６）回転プランジャーの先端部の外径は、撹拌槽の内
   径とほぼ同じ大きさであり、該回転プランジャーの先端
   部は該撹拌槽の内周面に摺接しつつ押出される特許請求
   の範囲第１項記載の鋳湯装置。
7. （７）回転プランジャーは撹拌槽の底部を形成し、回転
   プランジャーの押出し方向は上方向である特許請求の範
   囲第１項記載の鋳湯装置。
8. （８）回転プランジャーの先端部はパルセータ状である
   特許請求の範囲第１項記載の鋳湯装置。