JPS6376749A - 減圧，加圧鋳造法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、減圧、加圧鋳造法に関し、１）に６００〜１
６５０℃位迄の注湯温度の高温溶湯を用い、該溶湯を成
形型内に充填する前に該成形型内を吸引減圧せしめ、溶
湯を充填した後に成形型内を加圧せしめながら溶湯を凝
固させて製品を鋳造成形する鋳造法に関する。

〈従来の肢術〉 従来、此種の減圧、加圧訪ｊ＾法は絹となるＵ［雌一対
の成形型の型材質上、危険を伴なうため行なわれていな
いのが現状である。

即ち、従来の成形型は雄、　ｊＩ両型をと乙にハイクロ
ムモリブデン鋼等の耐熱金屈月により形成されており、
そのため６００〜１６５０’Ｃ（Ｍ迄の高温溶湯から受
ける熱雨撃に伴なう金属疲労が激しく、それに加圧を掛
けると型割れの恐れがあるからであり、型割れが生じた
場合等には成形型内に充填された溶湯の一部が型割れ部
に浸入して製品部と一体に固化（凝固）し、製品部の取
り出しく型出し）不能になる等の大きな問題を引起す恐
れがある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明が解決しようとする問題点は、６００〜１６５０
℃位迄の？５温溶渇を用いての加圧鋳造を可能にした減
圧、ｈ０圧鋳造法を提供して、超微細組織からなる高密
度で高品質、高精度の製品の鋳造成形を可能にすること
にある。

〈問題点を解決するための手段〉 上記問題を解決するために本発明が講じる技術的手段は
、焼結セラミックスにて形成した相離一対の成形型の型
閉め後、該成形型内を吸引減圧すると共に給）ｇ口を開
閉する給湯用ストッパービンを後退移動させて給湯口を
０１１０せしめ、成形型内に溶湯を充填すると共に給湯
用ストッパービンを前進移動さけて給湯口を閉口せしめ
、成形型内を加圧せ、しめながら溶湯を凝固させる様に
したことを特徴どする。

〈実施例〉 本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、図面は立
形式ダイカストマシンを示し、成形型（Δ）は可動盤（
ｂ＋　）に取付は設置される雄型（ａｔ　）と固定盤（
ｂ２）に取付は設置されるｉｌ型（ａｌ）との組からな
り、その相似両型（ａｔ　）（ａｌ）の型閉め後、成形
型内（以下キャビティと称ず）（ａ）を減圧せしめて製
品・素材の溶３１３　（Ｍ）を充填すると共に、該キト
ビティ（ａ）内を加圧せしめながら溶Ｃ（Ｍ）を）凝固
させる。

雄、１１１１両型（ａｔ　）（ａｌ）は、焼結セラミッ
クスにて形成し、その両型（ａｔ　）（ａＺ　）のを分
割面における適宜箇所にキトビティ（ａ＞内に連通して
型外に夫けるガス広き路（１）を形成し、該ガス抜き路
（１）の終端に吸引装置（２）を組込み取ずく１ける。

吸引装置（２）は、雄、雌両型（ａｌ）（ａｌ）の型閉
め後、キ１／ビティ（ａ）内を吸引減圧せしめる働らき
をなずもので、ガス扱き路（１）の終端口に、雌型（ａ
ｌ）側に固定した状態で吸引管（２ａ）を接続し、該吸
引管（２ａ）に接続ホース等の接続手段を介して接続す
る。

そして、吸引装置（２）を型閉めシリンダー（３）の駆
動源（図示セズ）に連繋させて該層Ｖ」源の作動終了〈
型閉め動作終了）と同時に作動を開始させてキャビティ
（ａ）内を吸引減圧する様にする。

尚、ガス抜き路（１）に接続した吸引管（２ａ）の入口
には図示した様に耐熱性を有する多孔質性通気月、例え
ばポーラスセラミックス（４）を嵌着Ｋｒｊえてキ１１
ビティ（ａ）内の鋳バリ等の不純物が吸引装置（２）に
入り込まれない様にする。

また、雄、雌両型（ａｔ　）（ａｌ）の型分割面にお（
）る前記ガス抜き路（１）と対向させた型分割面にはキ
ャビティ（ａ）内に連通させた給湯用連絡路（５）を形
成し、該連絡路（５）に給湯用ストッパービン（６）を
進退摺接動自在に挿設する。

この給湯用ストッパービン（６）は、給湯用連絡路（５
）からｈｊｌを（ａｌ）を通して可動盤（ｂｌ）へ四り
垂直状に貫通開穿した給湯路（７）の給湯口（８）を開
開する如く進退移動させるもので、焼結セラミックスや
耐熱金属（焼結金属を含む）等、本願実施例にあっては
焼結セラミックスにて角形成いは丸形棒状に形成し、そ
の先端側を給湯用連絡路（５）に進退摺接１’ＪＪ自在
に挿入すると共に、その後端側を駆動源（図示セズ）に
連係させて該駆動源の作動により後退、前進移動させて
溶）易（Ｍ）の充填時に給湯口（８）を開口せしめ、充
填終了と同時に給湯口（８）を閉口せしめる様にする。

尚、前記給湯路（７）は図示した様に給湯用連絡路（５
）に連通さけて雄型（ａｌ）に１戊１山備え、下部開口
部を給湯口く８）どする第１ス５１３（ｂｌ）より突出
さぼだ上部開口部をラッパ状に拡間して成る第２スリー
ブ体（７ｂ）とて構成する。

図中（９）は、溶ｉＱ　（Ｍ）がキャビティ（ａ）内に
充填されて給湯用ストッパービン（６）により給湯口（
８）が閉口されると略同時に動作を開始してキャビティ
（ａ）内を加圧する鋤らさをなず可動ホブであり、該可
動ボブ（９）は焼結セラミックスにて形成し、雄型（ａ
ｌ）の中央部に上下道退店接動自在に嵌挿組込むと共に
、可ｆ、ｌ１ｌ（ｂ＋）上に立設した加圧シリンダー（
ｉｏ）に連繋させて該加圧シリンダー（１０）の作動に
より上下進退動作さぼる。尚、加圧シリンダー＜１０）
の駆動源（図示セズ）は給湯用ストッパービン（６）の
駆１ＦＩＩ源と型閉めシリンダー（３）の駆動源に連繋
さゼて給湯用ストッパーピン（６）の前進移動終了、即
ち給湯口（８）が閉口されると略同時に作動を開始して
可動ホブ（９）を前進下降さＶると共に、型閉めシリン
ダー（３）の型聞き動作開始時或いは型聞き動作終了と
略同時に作動を開始して可動ホブ（９）を後退上昇させ
るものである。

次に、上述した組成両型（ａｔ　）（ａ２）。

給湯用ストッパーピン（６）、可動ホブ（９）それらを
作る焼結セラミックスの組成構造を簡単に説明する。

断るセラミックスは、α−Ｓｉ３Ｎ４構造をもつ固溶体
で、ＭＸ　（Ｓｉ、　＃）　＋２　（Ｏ，Ｎ　）　＋６
（上式においてＭはｔ％、Ｃａ、Ｙ等）で示されるα−
サイアロンの粒状品（α相）　　６０ｖｏｌ％をβＳｉ
３Ｎ４の柱状晶（β相）　　４０ｖｏ！％間に焼成して
侵入固溶させた緻密な複合〈固溶）組織相からなるホッ
トプレスα−サイアロン質セラミックス或いは常圧焼結
α−サイアロン質セラミックスであり、α−サイア［１
ン粒状晶６０ＶＯ１％とβ−３Ｌ３Ｎ４柱状晶４０ｖｏ
　１％との共存する領域“部分安定化”α−サイアロン
領域とよべる組成範囲において強度、硬度、破壊靭性値
等の掘械的特性に優れ、−［１つ耐熱衝撃抵抗性、ｎ（
薬品抵抗性に優れるものである。

尚、図中（１１）は製品押出シリンダー１（１２）（１
３）は可動、固定両盤（ｂ＋　＞（ｂ２）及び雄、ｔｉ
両型（ａｔ　＞　　（ａ２　）に組込み配設した冷部、
加熱機構であり、また本願実施例における可ＩＪＪａ３
　（ｂ　＋　）を可動可能に支持する支持軸（１４）　
、所謂タイバーはセラミックス内筒と耐熱４４等の金属
外筒とから二重筒構造として、雄。

龜両型（ａ３）（ａ２）から放用される輻射熱等の熱ｍ
？によって歪等を来たさない様に配慮してなる。

而して、断る実施例は組となる相離一対の成形型（Ａ）
を焼結セラミックスに形成することで、６００〜１６５
０℃位迄の高温溶湯（Ｍ）に対する高温熱衝撃、高圧に
耐え得る必要十分な耐久性、耐圧性を備えた型構造とし
、雄、雌両型＜８＋　）（ａ２　）の型Ｉ’ｌｌめＮ（
、吸引装置（２）を作動させてキャビティ（ａ）内を吸
引減圧すると共に給湯用ストッパーピン（６）を後退移
動させて給湯口（８）を開口せしめ、給湯路（７）内に
ラドル（１５）によって給湯された溶ｉ４　（Ｍ）をキ
ャビティ（ａ）内に充１ｉ１−る。そして、溶湯（Ｍ）
の充１眞が終了すると略同口）に給湯用ストッパーピン
（６）を前進移動ざＶて給湯口（８）を閉口せしめると
共に、可動ホブ（９）を前進下降さけてキャビティ（ａ
）を１ｊ口圧せしめて該キャビティ（ａ）内に充填され
た溶湯（Ｍ）に加工線を掛けながら溶Ｇ（Ｍ）を；凝固
区間及び凝固範囲まで冷ｆＪ］降渇させて凝固させ、超
微細！１織からなる高密度で高品質の製品をｖＪ造成形
しくりる様にしたものである。

尚、上記実施例にあってはキャビティ（ａ）内への溶湯
（Ｍ）の給湯充填を、給湯用ストッパーピン（６）の先
端側を挿設させた給湯用連絡路（５）に連通させて設け
た給湯路（７）に溶Ｗ　（Ｍ）を給湯せしめて給湯用ス
トッパーピン（６）の後退移動による給湯口（８）のお
１１０より充填する様に詳述したが、第３図に図示した
様に、給湯用ストッパーピン（６）上を跨ぐ雌型（ａ２
）上に溶湯貯留容器（１６）を設置し、同容器（１６）
の開口部を塞ぐ蓋体（１７）に溶解炉等の親類から配管
させた揚送管（１８）を接続して親類から？８潟（Ｍ）
が定期的に給；易補充される様にし、給湯用ストッパー
ピン（６）の後退移動による溶湯貯留容器（１６）下部
の給湯口（８）の開口により充填する様にするも、或い
は第４図に図示した様に給湯用ストッパービン（６）を
ｑ４出スリーブ（１９〉内に進退移動自在に嵌挿して溶
湯を射出（加圧）充填する射出機構（２０）を採用する
も任意である。

尚、溶湯貯留容器（１６）は貯留された溶湯（Ｍ）を一
定温度に保温する保湿機能、例えば熱源どなる電熱線や
発熱体等を備えていることは言うまでもない。

〈発明の効果〉 本発明は叙上の如く、組となる相離一対の成形型を焼Ｖ
□セラミックスにて形成したから、６００〜１６５０℃
位迄の高温溶湯に対する高温熱衝撃、？：５圧に耐え（
７る必要十分な耐久性、耐圧性を備えた型構造となり、
耐久性大なる高温、高圧用成形型となる。

従って、型閉め後、成形型内を吸引減圧すると其に給湯
口を開閉する給湯用ス１−ツバ−ビンを後退移動させて
給湯口を開口ｕしめ、成形型内に６００〜１６５０℃位
迄の高温溶湯を充填すると共に給湯用ストッパーピンを
前進移動さＵて給湯口を閉口せしめ、成形型内を加圧せ
しめながら溶湯を凝固させることができるので、６００
＝１６５０℃位迄の注湯湿度の高温溶湯を用いて超微細
組織からなる高密度で高品質、高精度の製品の！７ｉ造
成形を可能にした減圧、加圧ｖＪ造法を提供出来る。

依って、所期の目的を達成し得る。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明減圧、加圧鋳造法の実施例を示し、第１図
は型開き状態を示す正面図で一部切欠断面して示す、第
２図は型閉め後、減圧、充填、加圧した状態を示す正面
図で一部切欠断面して示す、第３図及び第４図は他の実
施例を示す正面図で一部切欠断面して示す。 尚、図中 （Ａ）：成形型　　　（ａ＋　）：雄型（ａ２）　：雌
型 （６）：給湯用ストッパーピン （８）：給湯口 （ａ）：キャビティ（成形型内） 持　　ツ′［出　　願　　人　　　　　　　中　　野　
　　　　昭　　夫第１図 第２図 ＠３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）焼結セラミックスにて形成した雄雌一対の成形型
   の型閉め後、該成形型内を吸引減圧すると共に給湯口を
   開閉する給湯用ストッパーピンを後退移動させて給湯口
   を開口せしめ、成形型内に溶湯を充填すると共に給湯用
   ストッパーピンを前進移動させて給湯口を閉口せしめ、
   成形型内を加圧せしめながら溶湯を凝固させることを特
   徴とする減圧、加圧鋳造法。
2. （２）上記焼結セラミックスはα−Ｓｉ＿３Ｎ＿４構造
   をもつ固溶体で、Ｍｘ（Ｓｉ，Ａｌ）＿１＿２（Ｏ，Ｎ
   ）＿１＿６（上式においてＭはＭｇ、Ｃａ、Ｙ等）で示
   されるα−サイアロン粒状晶６０ｖｏｌ％とβ−Ｓｉ＿
   ３Ｎ＿４柱状晶４０ｖｏｌ％とが共存する領域“部分安
   定化”α−サイアロン領域とよべる緻密な複合組織相か
   らなるホットプレスα−サイアロン質セラミックス或い
   は常圧焼結α−サイアロン質セラミックスである特許請
   求の範囲第１項記載の減圧、加圧鋳造法。