(57)【要約】【課題】金属を鋳造するための金型に発生するヒートチェックを修理、補修する作業の頻度増加を抑制する。【解決手段】開口部１０近傍を除くヒートチェック８内部に金型２の母材を溶解（腐食）可能な薬剤を注入して前記母材を溶解し、前記ヒートチェック８内部を鋳造時のアンダーカットとなる空間１２として形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティの表面に発生したヒートチェックの開口部近傍を除く前記ヒートチェック内部に金型の母材を溶解可能な薬剤を注入して前記母材を溶解し、前記ヒートチェック内部を鋳造時のアンダーカットとなる空間として形成する
ことを特徴とする鋳造用金型のヒートチェック補修方法。
【請求項２】
前記薬剤として、硝酸溶液、または硝酸と硫酸とリン酸との混合溶液、または塩化鉄の溶液を用いる
ことを特徴とする請求項１に記載の鋳造用金型のヒートチェック補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、アルミニウム等の金属を鋳造する金型に発生するヒートチェックを補修する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム等の金属を鋳造する金型では、高温の溶融金属をキャビティ内へ加圧射出した後に冷却する処理が短時間のうちに繰り返し実行される。そのため、金型にかかる負担が大きく、金型（キャビティ）の表面には熱疲労によるひび割れ、クラック等が発生する。
このようなひび割れ、クラック等をヒートチェックというが、ヒートチェックが発生すると、その形状（損傷）が成型品にそのまま転写されて突起、余肉等となって残り成型品の瑕疵となるので、後工程において除去作業が必要となり、作業工程の増加による製品のコストアップを招くこととなる。
このヒートチェックを溶接によって補修することが公知である（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】２０１７−２４０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、溶接補修には金型の母材（ＳＫＤ６１等の熱間工具鋼）を用いることはできず、他の金属材を利用せざるを得ない。このため、金型の母材と溶接補修材との熱膨張率の違いにより、両者間に短期間で再びヒートチェック（間隙）が発生し、補修頻度が増加する要因となる。金型は一般的に高価であり通常は予備を用意することがないので、補修頻度の増加は生産効率の低下を招き製品コストアップの要因となる。
【０００５】
本発明は、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、補修頻度の増加を抑制できる鋳造用金型のヒートチェック補修方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の鋳造用金型のヒートチェック補修方法は、キャビティの表面に発生したヒートチェックの開口部近傍を除く前記ヒートチェック内部に金型の母材を溶解可能な薬剤を注入して前記母材を溶解し、前記ヒートチェック内部を鋳造時のアンダーカットとなる空間として形成することを特徴としている。
また、前記薬剤として、硝酸溶液、または硝酸と硫酸とリン酸との混合溶液、または塩化鉄の溶液を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ヒートチェックの開口部近傍を除く前記ヒートチェック内部に金型の母材を溶解（腐食ともいう）可能な薬剤を注入して前記母材を溶解し、ヒートチェックの内部空間を鋳造時のアンダーカットとなる空間として形成するので、補修後（アンダーカット形成後）の鋳造時に、前記アンダーカットの空間に金属溶湯が流入、凝固し、冷却後の金型離型時には成型品から切り離されて、前記空間に残留する。このため、成型品に鋳バリとなって残ることがないので、ヒートチェックによる突起、余肉等が生じることがなく、同突起、余肉等を除去するための後工程が不要となる。
また、前記空間に残留した金属が、アンダーカットとして形成した空間、即ちヒートチェックの内部空間を埋め込むこととなるので、次回の鋳造時にもヒートチェックによる成型品の瑕疵が発生することは無い。
さらに、金型の母材と前記空間に残留した金属との熱膨張率の違いによって両者間に間隙等が発生しても、次回の鋳造時に同一金属によって同間隙が埋められて、上記同様の作用効果を得ることができるので、補修の頻度が増加することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ヒートチェックが発生した金型の一部断面図である。
【図２】本発明一実施態様による補修を実施した後の金型の一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
【００１０】
図１は、金型２のキャビティ４を形成する表面６に、ひび割れであるヒートチェック８が発生している様子を示す一部断面図である。図１に示すように、ヒートチェック８は、表面６から金型２の内部に対して底部が鋭角の溝形状を形成している。
【００１１】
本実施態様によるヒートチェック８の補修方法では、このヒートチェック８の内部に、硝酸のアルコール溶液、または硝酸と硫酸とリン酸との混合アルコール溶液、または塩化鉄のアルコール溶液を注入し、ヒートチェック８の内部における金型２の母材を溶解して、後述するアンダーカットとなる空間を形成する。このため、前記母材溶解のための溶液（以下、溶解液という）は、ヒートチェック８の開口部１０の近傍を除くヒートチェック８内部に注入する。具体的には、図１に一点鎖線Ａで示す開口部１０の近傍の位置まで溶液を注入する。これによって、ヒートチェック８の内部における金型２の母材の溶解（腐食）が進行する。
なお、図１では構成が明確化するようにやや誇張して表しているが、一点鎖線Ａと表面６との距離は、１ｍｍ以下の小さなものである。
【００１２】
前記溶解液によってヒートチェック８内部の金型２の母材の溶解（腐食）が進行すると、開口部１０以外のヒートチェック８内部が溶解されるので、図２に示すように、水平断面（図における横方向断面）の断面積が開口部１０の開口面積より大きい鋳造時のアンダーカットとなる空間１２が形成される。また、液体による溶解（腐食）であるので、空間１２の底部を含むほぼ全体が、ヒートチェック８の底部のような鋭角な形状でなく、図示するような丸みを帯びた形状となる。
なお、空間１２は、ヒートチェック８の大きさによって異なるが、溶解液注入後、６０分前後の時間で形成される。
【００１３】
上記空間１２の形成後、残留している溶解液は、重曹又は炭酸ソーダ、或いは重曹又は炭酸ソーダを含有する洗剤などの水溶液で中和し、洗浄することにより、除去できる。
【００１４】
前記補修処理を施した後のキャビティ４内に金属溶湯を加圧噴出すると、溶湯はキャビティ４に沿って流動すると共に空間１２内に流入して凝固する。
そして、型冷却後の離型時に、空間１２内で凝固した金属がそのままアンダーカットとなって空間１２内に残留し、空間１２（即ち、ヒートチェック８）が塞がれることとなり、次回の鋳造では実質的にヒートチェック８が補修された金型２として用いることができる。
なお、開口部１０で凝固した金属が成型品に残る可能性があるが、例え残ったとしても、高さ１ｍｍ以下の僅かなものであるので、成型品の瑕疵とはならない。
【００１５】
以上、本発明の一実施態様によれば、開口部１０以外のヒートチェック８内部を溶解液によって溶解（腐食）してアンダーカットとなる空間１２を形成したので、補修処理後の鋳造時に溶湯が空間１２に流入、凝固して離型時にそのまま残り、空間１２が塞がれてヒートチェック８の補修が成される。
そして、以降の繰り返される鋳造により、金型２の母材と空間１２内の金属との熱膨張率の違いで、両者間に再度間隙（ヒートチェック）が発生しても、次に実施される鋳造時に、前記間隙は金属溶湯の流入によって塞がれるので、再度の補修が不要となる。従って、補修作業の頻度増加が抑制される。
【００１６】
また、溶解（腐食）によって空間１２を形成するので、空間１２全体が丸みを帯びた形状となって鋭角な部分が無くなり、クラック（ヒートチェック）の進行も防止できる。
【００１７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態を適宜変形して実施することができる。
例えば、金型の母材を溶解（腐食）させる薬剤は、前述の３種類に限定されるものではなく、母材としての鉄材料（熱間工具鋼等）を化学的に溶解（腐食）可能なものであれば何を用いても良い。
【符号の説明】
【００１８】
２  金型
４  キャビティ
６  キャビティ４の表面
８  ヒートチェック
１０  開口部
１２  空間
【図１】
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【図２】
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