(57)【要約】【課題】鋳物が金属ブロックから離れる時の引張り力や、金属ブロックから離された鋳物の観察について、より信頼性の高い評価結果を得ることができる、ダイカスト離型剤の評価方法を提供することを課題とする。【解決手段】凹状または凸状または凹凸状に形成される凹凸部２を表面に備える凹凸金属ブロック１を所定の温度に加熱する凹凸金属ブロック加熱工程Ｓ１と、凹凸金属ブロック１の表面に離型剤４を塗布する離型剤塗布工程Ｓ２と、離型剤４が塗布された凹凸金属ブロック１に筒状金属部材１０を配置する筒状金属部材配置工程Ｓ３と、凹凸金属ブロック１に配置された筒状金属部材１０内に溶湯５ａを注湯する注湯工程Ｓ４と、筒状金属部材１０を牽引して鋳物５ｂが凹凸金属ブロック１から離型する際の引張り力を測定する引張り力測定工程Ｓ５と、凹凸金属ブロック１から離型した鋳物５ｂの観察を行う観察工程Ｓ６と、を具備するダイカスト離型剤の評価方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹状または凸状または凹凸状に形成される凹凸部を成形面に備える凹凸金属ブロックを所定の温度に加熱する、凹凸金属ブロック加熱工程と、
前記加熱された凹凸金属ブロックの成形面に離型剤を塗布する、離型剤塗布工程と、
内周面から半径方向内側に突出する突起部を備えた筒状金属部材を、該筒状金属部材内に前記凹凸部を収容するように、且つ、該筒状金属部材の一方の開口部を塞ぐように、前記離型剤が塗布された凹凸金属ブロックの成形面上に配置する、筒状金属部材配置工程と、
前記凹凸金属ブロックの成形面上に配置された前記筒状金属部材内に所定の溶湯を注湯する、注湯工程と、
前記溶湯が固化して前記筒状金属部材内で鋳物となった後、該筒状金属部材を前記凹凸金属ブロックから離間する方向へ牽引して、前記筒状金属部材の突起部により保持された鋳物が前記凹凸金属ブロックから離型する際の引張り力を測定する、引張り力測定工程と、
前記凹凸金属ブロックから離型した前記鋳物の観察を行う、観察工程と、
を具備する、ダイカスト離型剤の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト離型剤の評価方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、試料板に離型剤を塗布し、可動型をスライド上昇させ、その際の試料板と鋳物との引張り力を連繁部材に内蔵した検出素子で測定する、ダイカスト離型剤の離型性能測定装置は公知となっている。例えば、特許文献１に示す如くである。
【０００３】
このようなダイカスト離型剤の離型性能測定装置に用いられる試料板の表面は、平面状に形成されている。そして、当該ダイカスト離型剤の離型性能測定装置は、試料板の平面状に形成された表面にその平面方向に対して平行に負荷をかけ、試料板の表面から鋳物を離型させる際の引張り力を測定する。
【０００４】
また、従来、金属ブロックの表面に離型剤を塗布し、筒状金属部材をその下端部が塞がれるように前記金属ブロックの表面に配置し、溶湯を当該筒状金属部材に注湯し、当該溶湯が固化した後に前記筒状金属部材を引張ってまたは押出して、前記筒状金属部材内の鋳物が前記金属ブロックから離型する時の引張り力を測定し、前記筒状金属部材から離型された鋳物のガス分析等の観察を行う、ダイカスト離型剤の評価方法は公知となっている。例えば、特許文献２に示す如くである。
【０００５】
このようなダイカスト離型剤の評価方法に用いられる金属ブロックの表面は、平面状に形成されているものである。そして、当該ダイカスト離型剤の評価方法は、金属ブロックの平面状に形成された表面にその平面方向に対して平行に負荷をかけ、金属ブロックの表面から鋳物を離型させる際の引張り力を測定する。また、この金属ブロックの表面に離型剤を塗布し、当該金属ブロックの表面から離型した鋳物を観察する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭６２−１５５９４６号公報
【特許文献２】特開２００５−９９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、実際の多くの金型における成形面の面形状は、凹凸状に形成されている。そして、成形面が凹凸状である場合と平面状である場合とでは、その成形面から鋳物を離型させる際の引張り力や、塗布される離型剤の塗布量およびその塗布分布等は、大きく異なる。つまり、凹凸状に形成される実際の金型における成形面と、平面状に形成される前記試料板および前記金属ブロックの各表面、即ち成形面とは、その面形状の条件が大きく異なる。このため、前記ダイカスト離型剤の離型性能測定装置や、前記ダイカスト離型剤の評価方法では、前記引張り力や前記鋳物の観察について、実際の金型に対応することができるような信頼性の高い評価結果を得ることは困難であった。
【０００８】
本発明は以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、鋳物が金属ブロックから離れる時の引張り力や、金属ブロックから離された鋳物の観察について、より信頼性の高い評価結果を得ることができる、ダイカスト離型剤の評価方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、本発明においては、凹状または凸状または凹凸状に形成される凹凸部を成形面に備える凹凸金属ブロックを所定の温度に加熱する、凹凸金属ブロック加熱工程と、前記加熱された凹凸金属ブロックの成形面に離型剤を塗布する、離型剤塗布工程と、内周面から半径方向内側に突出する突起部を備えた筒状金属部材を、該筒状金属部材内に前記凹凸部を収容するように、且つ、該筒状金属部材の一方の開口部を塞ぐように、前記離型剤が塗布された凹凸金属ブロックの成形面上に配置する、筒状金属部材配置工程と、前記凹凸金属ブロックの成形面上に配置された前記筒状金属部材内に所定の溶湯を注湯する、注湯工程と、前記溶湯が固化して前記筒状金属部材内で鋳物となった後、該筒状金属部材を前記凹凸金属ブロックから離間する方向へ牽引して、前記筒状金属部材の突起部により保持された鋳物が前記凹凸金属ブロックから離型する際の引張り力を測定する、引張り力測定工程と、前記凹凸金属ブロックから離型した前記鋳物の観察を行う、観察工程と、を具備する、ダイカスト離型剤の評価方法としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１２】
即ち、本発明に係るダイカスト離型剤の評価方法によれば、鋳物が金属ブロックから離れる時の引張り力や、金属ブロックから離された鋳物の観察について、信頼性の高い評価結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るダイカスト離型剤の評価方法の実施形態におけるフロー図。
【図２】（ａ）は凹凸金属ブロックの平面図、（ｂ）は凹凸金属ブロックに離型剤を塗布する状態を示した正面模式図。
【図３】（ａ）は筒状金属部材の平面図、（ｂ）は筒状金属部材の正面図。
【図４】凹凸金属ブロックに筒状金属部材を配置した状態を示した断面図。
【図５】（ａ）は凹凸金属ブロックに配置された筒状金属部材内に溶湯を注湯する状態を示した断面図、（ｂ）は凹凸金属ブロックに配置された筒状金属部材内で溶湯が固化した状態を示した断面図。
【図６】凹凸金属ブロックから鋳物が離型する状態を示した断面図。
【図７】（ａ）は筒状金属部材から鋳物が離型する状態を示した断面図、（ｂ）は筒状金属部材から鋳物が離型する状態を示した断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係るダイカスト離型剤の評価方法の実施形態を、図１から図７を用いて説明する。
図１に示す如く、本発明の実施形態におけるダイカスト離型剤の評価方法は、凹凸金属ブロック加熱工程Ｓ１と、離型剤塗布工程Ｓ２と、筒状金属部材配置工程Ｓ３と、注湯工程Ｓ４と、引張り力測定工程Ｓ５と、観察工程Ｓ６と、を具備するものである。
【００１５】
凹凸金属ブロック加熱工程Ｓ１について説明する。凹凸金属ブロック加熱工程Ｓ１とは、ヒーターやバーナー等の任意の手段を用いて、凹凸金属ブロック１を所定の温度、例えば１００℃から４００℃に加熱する工程である。
【００１６】
ここで、凹凸金属ブロック１とは、平板状の金属部材の表面、即ち成形面に凹凸部２を備える部材である。凹凸部２は、図２（ａ）に示す平面視において、凹凸金属ブロック１の成形面（上面）の略中央に、上方に突出するように凸状に形成されている。なお、凹凸金属ブロック１の成形面の凹凸部２は、実際の金型の成形面を模擬するために、凸状に形成するものである。また、凹凸部２における凹凸部２が突出する方向に対する直交方向の大きさ、即ち、凹凸部２の幅方向の大きさは、少なくとも上方に行くに従って狭くなるように形成されている。つまり、凹凸部２は抜き勾配を備えた形状に形成されている。
【００１７】
離型剤塗布工程Ｓ２について説明する。離型剤塗布工程Ｓ２とは、凹凸金属ブロック加熱工程Ｓ１にて加熱された凹凸金属ブロック１の成形面に、離型剤４を塗布する工程である。凹凸金属ブロック１への離型剤４の塗布は、図２（ｂ）に示す如く、凹凸部２が備わる凹凸金属ブロック１の成形面に、離型剤４を離型剤スプレー３によって凹凸部２の上方から噴射することによって行われる。
【００１８】
筒状金属部材配置工程Ｓ３について説明する。筒状金属部材配置工程Ｓ３とは、離型剤塗布工程Ｓ２にて離型剤４が塗布された凹凸金属ブロック１の成形面上に、筒状金属部材１０を配置する工程である。
【００１９】
ここで、筒状金属部材１０は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示す如く、筒本体１１と、係止部材１３と、リング部材１４と、を具備する部材である。
筒本体１１は、筒形状に形成された金属素材からなる部材である。具体的には、筒本体１１は、筒状金属部材１０を凹凸金属ブロック１上に配置した際に、筒本体１１内に凹凸金属ブロック１の凹凸部２を収容することができるように、その軸心方向の長さが少なくとも凹凸部２の突出する方向の長さよりも長く、且つ、その内径が少なくとも前記凹凸部２の幅方向の大きさよりも大きく形成されている。
また、筒本体１１の周面における軸心方向の略中途部であって、周方向において左右対象となる位置に、外周面から内周面にかけて貫通する一対からなる貫通孔１２・１２が各々形成されている。
【００２０】
係止部材１３・１３は、一対の棒状の金属素材からなる部材である。具体的には、係止部材１３は、その軸心方向の長さが少なくとも筒本体１１の周面の厚さよりも長く、且つ、その径が筒本体１１の貫通孔１２に貫通可能なように貫通孔１２の内径と略同一に形成されている。そして、係止部材１３・１３は、その一部を筒本体１１の内周面から半径方向内側に突出させるようにして、筒本体１１の貫通孔１２・１２に嵌入されている。なお、当該筒本体１１の内周面から突出する係止部材１３・１３の一部は、筒状金属部材１０の内周面から半径方向内側に突出する突起部として構成される。
【００２１】
リング部材１４・１４・１４は、リング状の金属素材からなる部材であって、筒本体１１における上端部の外周面の３箇所に、周方向へ等間隔に、即ち互いに１２０度位相をずらして各々設けられている。
【００２２】
このようにして構成された筒状金属部材１０は、図４に示す如く、その一方、即ち下側の開口部を塞ぐように、凹凸金属ブロック１の成形面上に配置される。さらにこのとき、筒状金属部材１０は、筒状金属部材１０の筒本体１１の内周面で凹凸金属ブロック１の凹凸部２の側面を覆うように、つまり、筒状金属部材１０の筒本体１１内に凹凸部２を収容するように、凹凸金属ブロック１の成形面上に配置される。
【００２３】
注湯工程Ｓ４を説明する。注湯工程Ｓ４とは、筒状金属部材配置工程Ｓ３にて凹凸金属ブロック１の成形面上に配置された筒状金属部材１０の筒本体１１内に所定の溶湯５ａ（例えばアルミニウム溶湯）を注湯する工程である。
この筒状金属部材１０の筒本体１１内への溶湯５ａの注湯は、図５（ａ）に示す如く、筒状金属部材１０の他方、即ち上側の塞がれていない開口部から、注湯装置６にて溶湯５ａを注湯することによって行う。
そして、このようにして筒状金属部材１０内に注湯された溶湯５ａを、固化して鋳物５ｂとなるまで、室温にて放置する（図５（ｂ）参照）。
【００２４】
引張り力測定工程Ｓ５を説明する。引張り力測定工程Ｓ５とは、注湯工程Ｓ４にて溶湯５ａが固化して筒状金属部材１０の筒本体１１内で鋳物５ｂとなった後、筒状金属部材１０を凹凸金属ブロック１の成形面から離間する方向へ牽引して、筒状金属部材１０の係止部材１３・１３からなる前記突起部により保持された鋳物５ｂを凹凸金属ブロック１の成形面から離型する際の引張り力を測定する工程である。
【００２５】
筒状金属部材１０の牽引は、図６に示す如く、筒状金属部材１０のリング部材１４・１４・１４に牽引装置や加重計等を取り付けて、凹凸金属ブロック１の凹凸部２が突出する方向、即ち、上方に筒状金属部材１０を牽引することによって行う。
また、前記引張り力の測定は、牽引される筒状金属部材１０が動き始め、また、動いている最中の、つまり、凹凸金属ブロック１の成形面から鋳物５ｂが離型する際の引張り力を、前記加重計等で測定することによって行うものである。
【００２６】
なお、筒状金属部材１０を上方に牽引する際には、筒本体１１内の鋳物５ｂを前記筒状金属部材１０の突起部により係止して、筒本体１１から脱落しないように保持した状態で、凹凸金属ブロック１の成形面から離型させることができる。
【００２７】
観察工程Ｓ６を説明する。観察工程Ｓ６とは、引張り力測定工程Ｓ５にて凹凸金属ブロック１の成形面から離型した鋳物５ｂの表面やその内部の観察、例えば、離型剤のガス分析等を行う工程である。
【００２８】
筒状金属部材１０からの鋳物５ｂの離型を行うときは、まず、図７（ａ）に示す矢印の方向に各々の係止部材１３・１３を引張って、筒本体１１の貫通孔１２・１２に嵌入されている係止部材１３・１３を抜き取り、この係止部材１３・１３からなる突起部に係止されている鋳物５ｂを開放する。次に、係る状態の筒本体１１の上側または下側の開口部から鋳物５ｂを取り出す。これにより、筒状金属部材１０から鋳物５ｂを離型させる（図７（ｂ）参照）。そして、このようにして離型された鋳物５ｂは洗浄され、前述のようにして観察される。
【００２９】
以上のようにして、本実施形態のダイカスト離型剤の評価方法は、加熱した凹凸金属ブロック１の成形面に離型剤４を塗布し、当該凹凸金属ブロック１の成形面に凹凸部２を収容するように筒状金属部材１０を配置し、当該筒状金属部材１０内に溶湯５ａを注湯し、当該溶湯５ａが固化した後、前記筒状金属部材１０を牽引して鋳物５ｂが凹凸金属ブロック１から離型する際の引張り力を測定し、凹凸金属ブロック１から離型した前記鋳物５ｂを観察するものである。また、凹凸金属ブロック１の成形面の凹凸部２は、実際の金型の成形面を模擬するために、凸状に形成されている。つまり、凹凸金属ブロック１の成形面と、実際の金型における成形面とは、その面形状の条件が近似するように形成されている。
したがって、本実施形態のダイカスト離型剤の評価方法においては、鋳物５ｂが凹凸金属ブロック１の成形面から離れる時の引張り力や、凹凸金属ブロック１から離された鋳物５ｂの観察について、実際の金型に対応することができるような、信頼性の高い評価結果を得ることができる。
なお、凹凸金属ブロック１の成形面の凹凸部２を、実際の金型の成形面により近似させて形成することで、前記引張り力や、前記鋳物５ｂの観察について、より信頼性の高い評価結果を得ることができる。
【００３０】
また、観察工程Ｓ６において筒本体１１の貫通孔１２・１２から抜き取られた係止部材１３・１３と、観察工程Ｓ６において鋳物５ｂが離型された筒本体１１とで、新たに筒状金属部材１０を構成することができる。具体的には、鋳物５ｂが離型された前記筒本体１１の貫通孔１２・１２に、筒本体１１の貫通孔１２・１２から抜き取られた前記係止部材１３・１３を再び嵌入することによって、新たに筒状金属部材１０を構成することができる。
そして、このようにして新たに構成した筒状金属部材１０は、本実施形態のダイカスト離型剤の評価方法に繰り返し用いることができる。このため、本実施形態のダイカスト離型剤の評価方法においては、評価毎に筒状金属部材１０を破棄することなく、筒状金属部材１０を再利用して、ダイカスト離型剤の評価を安価に実施することができる。
【００３１】
なお、本実施形態のダイカスト離型剤の評価方法に用いられる凹凸金属ブロック１の凹凸部２は凸状に形成されているが、凹凸部２を実際の金型の成形面を模擬するために凹状または凹凸状に形成されていても良いものとする。つまり、凹凸金属ブロック１の凹凸部２は、実際の金型の成形面を模擬するため、当該実際の金型の面形状に応じて、凹状または凸状または凹凸状に形成される。
【００３２】
また、筒状金属部材１０の筒本体１１を、下側の開口部の径が上側の開口部の径より小径となるような形状、例えば、下方に行くに従って小径となるようなテーパ状に形成しても良いものとする。このように筒状金属部材１０の筒本体１１を形成することで、当該筒本体１１の内周面に鋳物５ｂが係止されることとなるため、筒状金属部材１０を上方に牽引して、鋳物５ｂを、筒本体１１から脱落しないように、凹凸金属ブロック１の成形面から離型させることができる。
さらに、筒状金属部材１０においては、係止部材１３の外周面に雄ネジを形成し、貫通孔１２の内周面に雌ネジを形成し、当該雄ネジと当該雌ネジとを螺合させることによって、係止部材１３が貫通孔１２に嵌入される構成としても良いものとする。
【００３３】
また、離型剤塗布工程Ｓ２における、離型剤スプレー３の配置位置や離型剤スプレー３よる離型剤４の噴射角度は、適宜変更することができるものとする。これにより、本実施形態においても、離型剤４の塗布条件を、凹凸金属ブロック１の成形面に塗布される離型剤４の塗布量やその塗布分布等を変更して、実際の金型の成形面に離型剤４を塗布する際の条件と近似したものとすることができる。また、離型剤４の塗布は、離型剤スプレー３によって行われることに限定するものではなく、ハケ等で行われるものでもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１    凹凸金属ブロック
２    凹凸部
４    離型剤
５ａ  溶湯
５ｂ  鋳物
１０  筒状金属部材
Ｓ１  凹凸金属ブロック加熱工程
Ｓ２  離型剤塗布工程
Ｓ３  筒状金属部材配置工程
Ｓ４  注湯工程
Ｓ５  引張り力測定工程
Ｓ６  観察工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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