(57)【要約】【課題】溶湯を製品部に確実に補給できるメクラ押湯構造あるいは押湯スリーブ構造を提供する。【解決手段】  注湯後も押湯内に空洞部を形成し、空洞部の膨張を容易にする、あるいは鋳型からのガス吸引を容易にする。例えば、鋳型の通気度が大きい場合、押湯上部の全てあるいは一部の通気度を他の部分より小さくし、かつ押湯に作用する溶湯圧が高いほど小さい構造とする。あるいは、押湯内の一部を多孔質物質で仕切る、あるいは押湯内の一部にガスを放出あるいは発生する物質を挿入して押湯内に空洞部を形成する。前記のガス発生物質として、水素化金属、水素吸蔵合金、水酸化物、溶湯中の炭素と反応してＣＯガスを発生する酸化物などを使用する。また、ガスのみならず熱も発生する物質を含ませて使用する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気性の良い鋳型に対して、押湯上部を水平あるいは凸形状として、押湯上部の全てあるいは一部の通気度を、他の部分の通気度より小さく、かつ、押湯に作用する溶湯圧が高いほどより小さくすることを特徴とする押湯構造あるいは押湯スリーブ構造
【請求項２】
通気性が悪い鋳型に対して、押湯の中間付近から押湯上部の間にベントを設けることを特徴とする押湯構造あるいは押湯スリーブ構造
【請求項３】
請求項１で、通気度の小さい領域を塗型あるいは薄いシェル形状の耐火物、あるいは、ガスや熱を発生する物質で構成することを特徴とする押湯構造あるいは押湯スリーブ構造
【請求項４】
押湯内に多孔質物質、あるいはガスや熱、あるいはガスと熱の両方を放出あるいは発生する物質（以後「押湯内挿入物」と呼ぶ）を、局所的に配置することを特徴とする押湯構造あるいは押湯スリーブ構造
【請求項５】
連続性空隙を有し、溶湯と濡れにくく、なるべく低密度、低比熱の物質で、望ましくはガスや熱を発生する多孔質耐火物を押湯内に挿入して、押湯の一部を仕切る、あるいは、この耐火物を押湯端部に設置することを特徴とする押湯構造あるいは押湯スリーブ構造
【請求項６】
請求項５に記載の押湯内挿入物として、室温である程度の強度を持つ固形化物で、かつ、少なくとも溶湯の凝固温度以上で、通気性のある耐火物あるいは溶湯温度程度で溶融あるいは脆化して変形しやすくなる物質を使用し、押湯の一部を仕切った構造とすることを特徴とする押湯構造あるいは押湯スリーブ構造
【請求項７】
請求項４に記載の押湯内挿入物質として、下記に記載のガス発生物質の内の１つあるいは複数、および必要に応じて、さらに熱発生物質、鉱物骨材、粘結剤の中の１つあるいは複数を組み合わせて、多孔質物質構成基材の表面に塗布する、あるいは、焼結あるいは粘結剤で固形状として、あるいは容器に入れて、溶湯で鋳包まれるように配置することを特徴とする押湯構造あるいは押湯スリーブ構造。
１）ガス発生物質
ａ）連続性空隙を有する多孔質耐火物
ｂ）シラスバルーンなどのように気泡を内包し、溶湯との接触で、外殻が溶解して内部のガスを放出する多孔質セラミックスあるいは樹脂
ｃ）約１０５０℃以上で、一酸化炭素（ＣＯ）よりも標準生成自由エネルギーが小さい酸化物で、再溶解しても鋳造品の性能に悪影響を及ぼさない酸化物（酸化鉄やＳｉ系複合酸化物など、あるいはこれらの混合物）
ｄ）溶湯の凝固温度以上で分解してガスを発生する水素化物（ＣａＨ２、ＴｉＨ２、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＭｇＨ２、Ｍｇ（ＮＨ２）２など）、あるいは水素吸蔵合金（ＴｉＦｅ、ＴｉＮｉ、Ｍｇ２Ｎｉなど）、あるいは水酸化物（Ｍｇ（ＯＨ）２など）
ｅ）樹脂やワックス、木屑や紙などガス化しやすい物質
２）熱発生物質
ａ）Ａｌ粉末とＮｉ粉末など、反応熱の高い混合金属粉末
ｂ）酸化しやすい金属粉末と酸化物粉末、酸化促進剤の混合粉末
３）鉱物骨材
ａ）蛍石
ｂ）バーミキュライト
ｃ）石灰
ｄ）硅砂、アルミナ砂、ジルコン砂などの酸化物粉末
４）粘結剤
ａ）樹脂
ｂ）ワックス
ｃ）硼砂などの低融点無機物質
【請求項８】
請求項７に記載の容器材質として、溶湯と同様の組成で、同等以上の融点の合金あるいは溶湯と同じ程度の融点あるいは軟化点を有する物質の容器の肉厚を押湯効果が必要な時期が遅いほど厚くして、あるいは熱伝導率のより小さい材質として、あるいはこれらを組み合わせたものとすることを特徴とする押湯構造あるいは押湯スリーブ構造
【請求項９】
請求項７に記載の鉱物骨材の内１つあるいは複数を混合したものにガス発生物質の内１つあるいは複数を混合したもの、あるいはこれに熱発生物質をも加え、さらに望むらくは木屑や紙などの繊維状の物質を混合し、固形化した棒状あるいはブロック状で、溶湯に接する部分を水平あるいは溶湯から見て凸形状としたものを押湯上部あるいは押湯端部に設置することを特徴とする押湯構造あるいは押湯スリーブ構造
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、鋳造に使用される押湯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  鋳造においては、液相と固相の密度差や、凝固部の膨張等により、液相が減圧され、引け巣欠陥を発生しやすい。そこで、押湯を設けて、押湯から溶湯を製品部に補給することで減圧を防ぎ、引け巣欠陥の発生を防止する。この押湯から製品部への溶湯補給に対しては、１）押湯部の凝固が製品部の凝固より遅いこと、２）押湯の位置が製品部の引け巣発生位置より高く、重力により溶湯が移動できること、の２条件が従来特に重要視されている。【０００３】  このため、熱伝導率の小さい材料あるいは発熱する材料から構成される押湯スリーブの使用が推奨されている。最近でも、押湯部の凝固をより遅らせるため、中空アルミナ粉末を使用する（特許文献１）、急速な発熱と断熱性のある押湯スリーブ材質を使用する（特許文献２）、押湯上部に発熱コアを挿入する（特許文献３）などの提案がある。また、ウイリアムスコアを併用する提案もある（特許文献４，５）。このように従来、押湯の凝固を遅らせて押湯効果をあげる工夫が主になされているが、多くの鋳造で利用されているメクラ押湯（押湯外面が全て鋳型と接触している押湯）では、押湯効果が十分でない場合が少なくない。また、押湯スリーブを使用したくない場合も多い。【０００４】  上記とは違う観点から、押湯にパイプを挿入し、ガス圧をかける方法も提案されているが（特許文献６）、コスト的に問題があり、利用例は少ない。また、ウイリアムスコアは通気性の良いペンシル状の鋳型を押湯頭頂部に設置し、先端を押湯内に突き出したものであるが（特許文献７）、効果がない場合もある。これは、このような構造にしても必ずしも先端部の凝固が十分遅れるとは限らず、また、通気性が不十分で、大気圧が作用しても溶湯移動が困難なためと考えられる。
【特許文献１】特表平８−５１１７３０
【特許文献２】特開平７−３２３３５０
【特許文献３】特開平６−２９７０８１
【特許文献４】特開昭５４−１６０５１７
【特許文献５】特開２００８−１２５５１（Ｐ２００８−１２５５１Ａ）
【特許文献６】特許平１０−５４００４１
【特許文献７】ＵＳ  Ｐａｔｅｎｔ  ４４６７８５８（Ａｕｓ．２８，１９８４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  本発明の目的は、引け巣欠陥をなるべく少なくするため、溶湯を製品部に確実に補給できる経済的なメクラ押湯構造あるいは押湯スリーブ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明者は、前記のような従来技術の問題点に鑑みて、押湯からの溶湯移動に関して研究を重ねた結果、押湯効果をあげる、すなわち、押湯から製品部への溶湯補給を確実にするには、押湯の凝固を遅らせるだけではなく、溶湯移動が容易となるように、注湯後も押湯内に空洞部を形成し、この空洞を膨張させるか、鋳型からガスを効率的に吸引することが極めて重要であるという結論を得て、以下の発明をするに至った。
なお、押湯の形成には、押湯スリーブを使用する場合としない場合があるが、押湯スリーブで形成する場合には下記に説明する押湯構造となるような押湯スリーブ構造としておけば良い。また、従来の押湯スリーブと本発明を併用しても良い。【０００７】  手段１として、砂型鋳造や精密鋳造など通気性が良い鋳型の場合、図１に示すように押湯上部（重力方向の逆方向を上部とする）を水平か凸形状として、押湯上部の全てあるいは一部を他の部分より通気度が小さく、かつ押湯に作用する溶湯圧が大きいほど通気度をより小さい構造とする。また、より望ましくは、通気度が小さいだけでなく、ガスあるいは熱を発生するような構造とする。なお、通気度は、ＪＩＳＺ２６０１あるいはこれに準拠した方法で測定できる。通気度は塗型や鋳型の粘結剤の量、砂粒子径、粒度分布などで調整する。あるいは通気度が小さいシェルを上記押湯上部に配置する。【０００８】  手段２として鋳型の通気性が悪く、押湯が溶湯で充満されにくい場合は、必要な押湯量を勘案して押湯の中間付近から押湯上部近傍間にベントを設ける（図２）。【０００９】  手段３として、多孔質物質あるいはガスや熱、あるいはガスと熱の両方を発生する物質を押湯内に局所的に挿入する。以後、これらの挿入物を「押湯内挿入物」と呼ぶ。【００１０】  上記の手段３に分類される手段３−１として、通気性が良く、押湯が溶湯で充満されやすい場合、連続性空隙を有し、溶湯と濡れにくい多孔質耐火物を前記押湯内挿入物として押湯内に挿入し、押湯を仕切る（図３，４）。あるいは、この多孔質耐火物を押湯上部あるいは端部に設置する（図７）。この多孔質耐火物としてはなるべく低密度、低比熱の物質で、望ましくは熱やガスを発生する物質とする。【００１１】  手段３の他の例である手段３−２として上記手段３−１に記載の多孔質耐火物の代わりに、注湯初期の中低温度では強度があり、注湯後時間が経つと強度が非常に低下する物質を使用して押湯を仕切る。この場合、この押湯内挿入物の強度は押湯効果が必要な時期（製品部が減圧される時期で、押湯内の溶湯も減圧される）程度まで保持できれば良い。また、押湯に作用する溶湯圧力が高いほど、大きい強度のものとする。この押湯内挿入物としては、樹脂を粘結剤としたシェル砂型のようなもの、あるいは溶湯温度程度で軟化する酸化物（例えば鋳鋼溶湯に対する珪素系焼結材など）や樹脂など、あるいはこれらを組み合わせたものでなるべく低密度、低比熱のもの、できれば発熱する物質も加えて固形化したものとする。【００１２】  鋳型の通気性が悪く、押湯が充満されにくい場合（金型を含む）には、手段３−３として、押湯上部にベントを設ける、あるいは通気度の大きい物質を挿入するなどして通気度を大きくして、上記手段３−１あるいは３−２を採用する。【００１３】  鋳型の通気度にかかわらず、手段３−４として、下記に記載のガス発生物質の内の１つあるいは複数、および必要に応じて、さらに熱発生物質、鉱物骨材、粘結剤の中の１つあるいは複数を組み合わせて、多孔質物質構成基材の表面に塗布する、あるいは、焼結あるいは粘結剤で固形化して、あるいは容器に入れて、溶湯で鋳包まれるように配置する（図５，６）。ただし、容器を使用した���合には、内部は空気だけでも良い。また、これらの押湯内挿入物の密度が溶湯より小さい場合には、造型時に押湯内に単に置くだけでも良い場合もある。
１）ガス発生物質
ａ）連続性空隙を有する多孔質耐火物
ｂ）シラスバルーンなどのように気泡を内包し、溶湯との接触で、外殻が溶解して内部のガスを放出する多孔質セラミックスあるいは樹脂
ｃ）約１０５０℃以上で、一酸化炭素（ＣＯ）よりも標準生成自由エネルギーが小さい酸化物で、再溶解しても鋳造品の性能に悪影響を及ぼさない酸化物（酸化鉄やＳｉ系複合酸化物など、あるいはこれらの混合物）
ｄ）溶湯の凝固温度以上で分解してガスを発生する水素化物（ＣａＨ２、ＴｉＨ２、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＭｇＨ２、Ｍｇ（ＮＨ２）２など）、あるいは水素吸蔵合金（ＴｉＦｅ、ＴｉＮｉ、Ｍｇ２Ｎｉなど）、あるいは水酸化物（Ｍｇ（ＯＨ）２など）
ｅ）樹脂やワックス、木屑や紙などガス化しやすい物質
２）熱発生物質
ａ）Ａｌ粉末とＮｉ粉末など、反応熱の高い混合金属粉末
ｂ）酸化しやすい金属粉末と酸化物粉末、酸化促進剤の混合粉末
３）鉱物骨材
ａ）蛍石
ｂ）バーミキュライト
ｃ）石灰
ｄ）硅砂、アルミナ砂、ジルコン砂などの酸化物粉末
４）粘結剤
ａ）樹脂
ｂ）ワックス
ｃ）硼砂などの低融点無機物質【００１４】  手段３−５として押湯上部の通気性が悪い場合、あるいは上記手段１を採用した場合にさらに、前記手段３−４に記載の押湯内挿入物を押湯上部あるいは端部に配置する（図７）。【００１５】  手段３−６として上記手段３−４に記載の容器材質を溶湯と同様の組成で、融点が同等以上の合金あるいは溶湯と同じ程度の融点あるいは軟化点を有する物質とし、押湯効果が必要な時期が遅いほど容器の肉厚を厚くする、あるいは熱伝導率がより低い材質の容器とする。なお、容器内に発熱する物質を含む場合や容器自体が発熱する場合には、発熱で溶解する程度の融点の物質も使用できる。【００１６】  手段４として、手段３−４に記載の鉱物骨材の内１つあるいは複数を混合したものにガス発生物質の内１つあるいは複数を混合したもの、あるいはこれに熱発生物質をも加え、さらに望むらくは木屑や紙などの繊維状の物質を混合し、固化した棒状あるいはブロック状で、溶湯に接する部分を水平あるいは溶湯から見て凸形状としたものを押湯上部あるいは端部に設置する。
【発明の効果】
【００１７】  鋳型の通気度が大きい、すなわち通気性が良いと、製品空隙部の空気や注湯時に発生するガスを排出するのが容易でガス欠陥が発生しにくいが、押湯中のガスも全て排気されてしまう。そして、押湯と鋳型の接触面が凝固すると、溶湯が減圧されても押湯内に気泡は容易には発生しないので、溶湯移動は困難となり、製品部に気泡を発生しやすい。このような鋳型の通気度がほぼ一定の従来の押湯構造とは異なり、上記手段１のように、押湯上部を水平か凸形状とし、通気性の小さい領域を設けることで、注湯後、押湯中のガス（ほぼ空気）の一部が押湯上部に残る確率が増える。押湯上部に気泡が存在すると、ガスの熱伝導率が小さいため凝固は遅れ、かつ溶湯の減圧により気泡が膨張することで、また、気泡がある程度以上膨張すると通気性の良い部分からのガスが流入することで、溶湯が移動しやすくなる。なお、押湯に作用する溶湯圧が大きいほど通気度を小さくするのは、溶湯圧が大きいほど小さい通気度でもガスが流出するからである。また、通気度が小さい部分がガスあるいは熱を発生する場合にはさらに溶湯の冷却を防ぎ、効果的である。【００１８】  手段２では、押湯の中間付近から押湯上部近傍間にベントを配置することで、ベント位置に応じた溶湯量が押湯中に入り、かつ押湯上部にガスが残留するので、上記の手段１と同じく押湯効果が良くなる。ただし、溶湯が乱れて押湯を充満する場合、ベントを設置してもしなくても押湯が溶湯でほぼ満たされてしまうこともある。この場合、湯口系を変更するか、後述の手段３などを採用する。【００１９】  手段３では、押湯内挿入物により、押湯内部に確実に空洞部が形成され、また、ガス発生物質をも含む場合には、ガス圧の上昇により溶湯移動がより容易になり引け巣欠陥が減少する。さらに押湯内挿入物に発熱物質を加えれば溶湯の凝固が遅れるので、押湯寸法を小さくできる。【００２０】  手段３に分類される手段３−１では溶湯と濡れにくい材質を使用することで、表面張力効果により、溶湯の多孔質耐火物への進入を防ぐことができるため、押湯内に空洞が形成される。溶湯が減圧されると、空隙が連続しているので、空洞が容易に膨張でき、溶湯移動が容易となる。また、低密度、低比熱で、さらにはガスあるいは熱を発生する物質を使用すると溶湯の温度低下が少なく、押湯を小さくできる。なお、従来、溶湯は重力により移動するので、押湯は鋳物の下部には配置できないとされている。しかし、このように押湯内に空洞が確保されれば、製品部の溶湯の減圧により溶湯が移動できる。従って、押湯を必ずしも鋳物の上部に配置しなくても良く、鋳造方案に融通性が生じ、多数個込め等の方案で有利である。【００２１】  手段３−２では、注湯時には、押湯内挿入物が押湯上部への溶湯の進入を防ぎ、注湯後、押湯効果が必要な時期には、押湯内挿入物の強度が低下しているので、形成された空洞が容易に膨張し、溶湯が移動できる。例えば、シェル砂型のような材料は中低温度では強度があるため、押湯が溶湯で充満されるのを防ぐ。また、溶湯で加熱されると粘結剤がガス化して強度が非常に低下し、押湯効果が必要な時期に、形成された空洞部の膨張が容易となる。溶湯からの加熱で軟化して強度を低下する酸化物��どでも同様の効果がある。この場合も熱発生物質を含ませると、溶湯の温度低下が少なく、押湯を小さくできる。【００２２】  手段３−３では、押湯上部の通気度を良くすることで、上記手段３−１，３−２と同じ効果となる。【００２３】  手段３−４では、ガスを内包する物質あるいはガス発生する物質を溶湯内に保有することで、溶湯移動を容易化する。例えば、連続性空隙を有する多孔質耐火物内を鋳包んだ場合、内部のガス（空気を含む）が空洞部と同様の働きをする。この場合、溶湯と多孔質耐火物が濡れても、ガスの逃げ場がなく、ガス圧が上がり溶湯の侵入は阻止されガスが溶湯内部に保持される。また、シラスバルーンのような中空粒子の焼結体を鉄系鋳物に使用した場合、粒子を形成する外殻が溶湯と反応して溶解して内部のガスが放出され押湯内圧が上昇して溶湯移動が容易になる。あるいは、約１０５０℃以上で、一酸化炭素（ＣＯ）よりも標準生成自由エネルギーが小さい酸化物（酸化鉄やＳｉ系複合酸化物など、あるいはこれらの混合物）を鋳鉄系鋳物に使用すると、溶湯中の炭素により還元され、ＣＯガスを発生する。あるいは、水素化物あるいは水素吸蔵合金あるいは水酸化物などの固形化物を鋳包ませても同様にガスを発生する。あるいは、これらの粉末を容器内に格納して鋳包ませても同様のことになる。熱発生物質も同時に鋳包ませれば凝固が遅れるので押湯を小さくできる。なお、熱発生物質がなくても押湯寸法を大きくすれば凝固時間を長くできる。【００２４】  手段３−５の場合、ガス発生物質が押湯上部あるいは端部にあり、ガス発生でガス圧が増加することで溶湯移動が容易となる。また、押湯内挿入物の密度が溶湯より小さい場合には造型時に押湯内に単に置くだけでも、浮力で上昇して押湯上部に存在することになる。【００２５】  手段３−６の場合、容器肉厚が厚いほど、あるいは熱伝導率が小さいほど、容器の溶解あるいは容器内の温度上昇が遅れるので、これらにより、ガス発生時期を調節でき、押湯効果が必要な時期に溶湯を移動しやすくできる。なお、熱発生物質が容器内に含まれる場合、容器内の温度が発火点に達すると発熱して容器も溶解して溶湯が移動しやすくなる。【００２６】    手段４では、注湯時、押湯上部あるいは端部の挿入物の通気度が小さいため溶湯の侵入が妨げられ、時間と共に温度が上がると、粘結剤や添加物がガス化して通気度が大きくなるが、外気側の通気度はまだ小さいので、ガス圧が上がり、溶湯の侵入は抑えられ、さらにガスが溶湯と鋳型の界面に存在するので、溶湯の冷却を防ぐ。またもし、熱発生があればより溶湯の冷却を防ぐ。製品部の溶湯が減圧され、押湯部の溶湯も減圧されると、ガスを吸引し、あるいは外部までガス化が進めば全体の通気度が大きくなり、外部の空気を吸引し、溶湯移動がより容易になり引け巣欠陥が防止される。繊維状の物質は、ガス化により連続した空隙を発生するので通気度を上げる効果が大きい。なお、従来のウイリアムスコアのように先端が尖っている、すなわち溶湯から見て凹形状だとガスが発生しても浮力で浮上してしまい、挿入物と溶湯の間にはガスが存在しにくいので、保温効果が少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】
【００２７】  図１は実施例１で、前記手段１の例を示している。この鋳型は砂型で、ＪＩＳＺ２６０１により測定した通気度が１２０であったので、押湯空隙部１の押湯上部３に通気度が約１０の塗型５（粒度が小さい骨材を使用している）を塗布したものである。このような構造とすることで、溶湯流入後、ガスが押湯上部に残留し空洞部４となり、凝固を遅らせ、空隙部の減圧により膨張するため、押湯効果が大きい。なお、この塗型を断熱性塗型、あるいはガスや熱を発生する物質とすると押湯体積をより小さくすることができる。また、押湯上部の形状としては図１のような水平形状でも図２のような半球状でも、あるいは他の形状でも良いが凹形状は避ける。これは、凹形状の場合、押湯中央部の空洞厚さが薄く、中央部からの凝固が進行し、溶湯移動を妨げる危険性があるからである。また、塗型ではなく、通気性が小さく、望むらくは断熱性の高い、あるいはガスや熱を発生する耐火物や鋳型を挿入してもよい。
【実施例２】
【００２８】  図２は実施例２で、手段２の例を示している。すなわち、押湯上部と中間部近傍の間にベント６を設け、その付近まで溶湯を流入させ、押湯上部に空洞を形成した例である。ベントの位置は、押湯内に必要な溶湯量（押湯効果が必要な時期までに凝固した体積を除き、凝固収縮量を確保できる量）と必要な空洞体積（断面積が大きいほど膨張抵抗は小さい）や鋳型寸法等で決まってくる。
【実施例３】
【００２９】  図３は実施例３を示している。これは、手段３−１の例で、溶湯が球状黒鉛鋳鉄でかつ鋳型の通気性が良い場合である。押湯上部に連続性空隙を有する多孔質物質７（この場合ジルコンを塗布したアルミナ系セラミックス）を挿入して押湯部を仕切り空洞部４を形成した例である。この場合、溶湯と多孔質物質７の濡れは良くないので、表面張力で溶湯が空洞部に流入するのを妨げ、溶湯が減圧されると、空洞が容易に膨張し、溶湯が移動しやすい。なお、多孔質物質の配置は、図４や図１２のような配置あるいは他の配置でも良い。連続性空隙部を有する多孔質耐火物の代わりに、常温では通気性が小さいがガス化により通気性が増大する物質、あるいは、溶湯からの加熱で溶融する、あるいは脆化して変形抵抗が小さくなる物質を図３や図４や図１２に示すように押湯内に挿入して、押湯内部を仕切っても良い（手段３−２）。
なお、鋳型の通気度が小さく、押湯内のガスが逃げにくい場合あるいは、前記第１の手段を併用した場合には、上記の多孔質耐火物と溶湯が濡れて、溶湯が多少流入しても前記多孔質耐火物の存在により溶湯流動が静かになり、空洞部の圧力が上昇して溶湯流入を防ぐため、空洞部が確保される。
また、通気度が非常に小さく、押湯に溶湯が流入しないと押湯にならない。この場合、上記の手段２を採用する。あるいは、押湯上部にベントを設けるか、通性性のある押湯構造として、上記の手段３−１あるいは手段３−２を採用する（手段３−３）。
【実施例４】
【００３０】  図５は実施例４で、手段３−４の１例を示している。連続性空隙を有する多孔質物質７（この例ではアルミナ系セラミックス）を保持部材８で鋳型に取り付けた押湯構造である。鋳型への取り付け方法は図６に示すような方法あるいは他の方法でも良い。なお、図６で、９は溶湯の流入口で、鋳型の通気度が大きい場合の使用例である。本実施例４では、多孔質物質７は溶湯で鋳包まれ、内部のガス（空気）あるいは発生したガスの一部は浮力で上昇するが、かなりのガスが内部に閉じ込められ、溶湯の減圧により膨張あるいは発生したガス圧で膨張してその分溶湯を補給できる。なお、多孔質物質の代わりに手段３−４に記載の他の種々の押湯内挿入物を使用しても良い。
【実施例５】
【００３１】  図７は実施例５で、前記の手段３−５の例を示している。すなわち、ガス発生物質１０を鋳型上部に配置した例である。例えば、溶湯が球状黒鉛鋳鉄の場合、球状黒鉛鋳鉄の溶解で発生したのろ（ＳｉＭｇ系酸化物）を多孔質化して使用した。この場合、球状黒鉛鋳鉄溶湯中の炭素によりのろが還元され、ＣＯガスが発生する。なお、この場合、ガス発生物質１０は密度が溶湯より軽いので、押湯ネック寸法より大きければ、図８に示すように押湯空隙部に置いておくだけでも、浮力で上昇して押湯上部でガス発生して押湯効果を高めてくれる。なお、ガス発生物質として、この他、前記の、水素化物、水素吸蔵合金、有機物、中空耐火物など単独あるいは混合し、あるいはさらに酸化や反応で発熱する物質を加えて固形化したものを図３〜７に示すような配置としてもあるいは他の配置としても良い。他の配置例として図１３のような場合があるが、この場合、発生したガスが製品部に浮上することがないように注意する。
【実施例６】
【００３２】  図９は実施例６で、前記手段３−６の例として、使用した容器１１と内部のガス発生物質１０を示している。すなわち、本例はＡｌ合金鋳物（ＡＣ４Ｃ）への適用例示しており、容器１１として、肉厚１ｍｍの工業用純Ａｌを使用し、ガス発生物質１０として、Ｍｇ（ＯＨ）２粉末を使用している。この容器１１を押湯空隙部に挿入すると、容器内には空気が入っているので、溶湯より軽いため、押湯上部に浮上する。さらに溶湯が容器と接触することで、融点を下げ、数秒後に溶解し、内部のガス発生物質であるＭｇ（ＯＨ）２と反応してガスを発生して押湯内の溶湯を製品部に押し出す。また、金属容器中のガスも溶湯移動を助ける。ただし、容器内のガスは必要条件ではない。なお、容器材質として、外面を低融点酸化物などで塗装した純Ｎｉなどを使用してＡｌとの発熱により押湯部の凝固も遅らせることもできる（塗装がないと溶湯との反応開始時期が早すぎる場合がある）。また、溶湯温度程度で軟化する酸化物でガス発生物質等を被覆しても良い。あるいは、容器を使用せず、ガス発生物質を固形化して、図１０に示すように多孔質物質内に保持して、図３〜７に示すように押湯内に保持しても良い。
【実施例７】
【００３３】  図１１は実施例７であり、手段４の実施例である。本実施例では、珪砂と木粉にテルミット溶接用粉末と同様の粉末を多少添加し、熱硬化性樹脂を粘結剤として固形化した直径２０ｍｍの丸棒１３を押湯上部に配置した構造としている。溶湯からの熱で粘結剤がガス化し、溶湯と本丸棒１３間に存在し、溶湯冷却を防ぎ、さらにテルミット反応で発生した熱で、木粉も燃焼し、連続性の空隙が良く発達して発生したガスあるいは鋳型外部から空気を吸引し、溶湯移動を容易化している。なお、押湯側の粘結剤使用量を大きくするなどして、通気度を小さくし、押湯から離れた部分では最初から通気度を大きくしておいても良い。なお、図１３に示すように丸棒１３をブロック状として押湯端部に設置しても良いが、発生したガスが上昇しやすいので注意が必要である。
【産業上の利用可能性】
【０００３４】  種々の鋳造法やダイカスト法における引け巣欠陥を防止する押湯に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００３５】
【図１】実施例１の側面図である。
【図２】実施例２の側面図である。
【図３】実施例３の側面図である。
【図４】実施例３の他の例の側面図である。
【図５】実施例４の側面図である。
【図６】実施例４の他の例の側面図である。
【図７】実施例５の側面図である。
【図８】実施例５の他の例の側面図である。
【図９】実施例６に使用したガス発生物質を入れた容器の側面図である。
【図１０】ガス発生物質を多孔質物質内に保持した例の側面図である。
【図１１】実施例７の側面図である。
【図１２】実施例３の他の例の側面図である。
【図１３】実施例５の他の例の側面図である。
【符号の説明】
１  押湯空隙部
２  押湯ネック
３  押湯上部
４  空洞部
５  塗型あるいはシェル状セラミックス
６  ベント
７  多孔質耐火物あるいは押湯挿入物質
８  保持部材
９  溶湯流入口
１０  ガス発生物質
１１  容器
１２  ガス化して通気度が増大する丸棒
【図１】
2010042438.tif 000003
【図２】
2010042438.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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