(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶湯を保持する保持室と、
前記保持室に第１連通路を介して連通し前記保持室から供給される溶湯を収容すると共に前記溶湯の上面に密閉空間を形成する加圧室と、
前記加圧室と第２連通路を介して連通し上端開口が金型のキャビティの開口に連通する注湯室とを具備する鋳造装置による酸化物除去方法において、
下方に開口を有するキャビティを形成する金型の開口部に酸化物採取カップと酸化物採取スリーブを取付け、前記加圧室を加圧することにより、前記注湯室の酸化物と溶湯が酸化物採取スリーブを通過した後、酸化物と溶湯が酸化物採取カップに捕捉されることを特徴とした鋳造装置の酸化物除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鋳造装置のなかでも低圧鋳造又は低中圧鋳造の鋳造装置および酸化物除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アルミホイール等のアルミニウム複合製品を低圧鋳造又は低中圧鋳造により
製造する鋳造装置が知られている。この種の鋳造装置では、加圧室（るつぼ）内に溶湯を
収容した状態で加圧室内の圧力を高め、この圧力により溶湯を加圧室からストークを介し
て金型のキャビティに充填する。続いて、所定の加圧状態を維持しつつ、溶湯をキャビテ
ィ内で凝固させて鋳造製品を鋳造する。最後に型開を行って、鋳造製品を取り出す。
【０００３】
アルミニウムなどの酸化され易い金属またはそれらの合金を差圧鋳造する場合は、通常、金型のキャビティの注入径路に酸化物除去用フィルタを設置し、キャビティ内への酸化物（ノロ）の浸入を防止するようにしている。そして従来、このような酸化物除去用フィルタとしては、金網製の平板状フィルタが多く用いられていたが、金型の湯口部（ゲート）のキャビティ側出口面に単に載置する設置形態となるため、その浮上がりや位置ずれが避けられず、キャビティ内への酸化物の浸入による鋳造品質の悪化を招くという問題があった。そこで最近では、同じ金網製の皿状フィルタ、前記湯口部の出口内部に嵌着して用いることにより、前記浮上がりや位置ずれを防止するようにしている。なお、この種の酸化物除去用フィルタとしては、保持炉から金型内に溶湯を揚げるためのストークの先端部に装着して用いられるものもある。
【０００４】
注湯室の湯面は空気に触れさせていることから完全に酸化を抑制することはできず、溶湯の酸化は待機時間が長くなるほど湯面の酸化物層は成長し厚さが増していくことになる。この湯面の酸化物が製品内部に混入すると機械的性質が著しく損なわれる。
金型、注湯室、加圧室、保持室のうち前記３室を具備する低圧鋳造炉では注湯室湯面の酸化物除去方法としては、通常、金型を開いて下型の湯口穴から清掃用治具を挿入して湯面酸化物を掻き取る操作が行われている。ただし、この操作では湯口穴を通過することができる大きさの治具しか挿入することができないため、作業性が悪く湯面酸化物を隈なく除去することは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３８２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
注湯室の湯面は空気に触れさせていることから完全に酸化を抑制することはできず、溶湯の酸化は待機時間が長くなるほど湯面の酸化物層は成長し厚さが増していくことになる。この湯面の酸化物が製品内部に混入すると機械的性質が著しく損なわれる。
酸化物の対策のためには、湯口の部分にフィルタを設置して、酸化物をこしとるという方法が行われている。しかし、この方法では金網状のフィルタの入った鋳造製品の処理で再溶解の際に大きな問題があった。
また、金型、注湯室、加圧室、保持室のうち前記３室を具備する低圧鋳造炉では注湯室湯面の酸化物除去方法としては、通常、金型を開いて下型の湯口穴から清掃用治具を挿入して湯面酸化物を掻き取る操作が行われている。ただし、この操作では湯口穴を通過することができる大きさの治具しか挿入することができないため、作業性が悪く湯面酸化物を隈なく除去することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
溶湯を保持する保持室と、
前記保持室に第１連通路を介して連通し前記保持室から供給される溶湯を収容すると共
に前記溶湯の上面に密閉空間を形成する加圧室と、
前記加圧室と第２連通路を介して連通し上端開口が金型のキャビティの開口に連通する
注湯室とを具備する鋳造装置による酸化物除去方法において、
下方に開口を有するキャビティを形成する金型の開口部に酸化物採取カップと酸化物採取スリーブを取付け、前記加圧室を加圧することにより、前記注湯室の酸化物と溶湯が酸化物採取スリーブを通過した後、酸化物と溶湯が酸化物採取カップに捕捉されるようにした。
【０００８】
溶湯を保持する保持室と、
前記保持室に第１連通路を介して連通し前記保持室から供給される溶湯を収容すると共
に前記溶湯の上面に密閉空間を形成する加圧室と、
前記加圧室と第２連通路を介して連通し上端開口が金型のキャビティの開口に連通する
注湯室とを具備する鋳造装置において、
注湯室内の酸化物を除去する酸化物除去装置を具備する鋳造装置。
【０００９】
酸化物除去装置は、酸化物採取カップと酸化物採取スリーブからなるようにした。
【００１０】
酸化物採取カップと酸化物採取スリーブは組立式になり、金型の開口部に挿入するようにした。
【発明の効果】
【００１１】
量産の鋳込みを行う前にこの操作を行うことで、簡便容易にかつ確実に注湯室湯面に浮遊する酸化物を捕捉することができ、製品鋳造に供する溶湯を清浄に保つことが可能になり、従来のような捨て打ちが不要となり、１個目から製品が採れるので歩留まりが上がる。
【００１２】
この操作は酸化物が成長する時間が長い、即ち停止時間が長いほど除去効果は大きいが、量産前に限らず、チョコ停中にも少なからず湯面の酸化は進行する。従い、チョコ停直後に実施することも有効である。
【００１３】
従来のような、フィルタや酸化物除去治具が不用となった。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態に係る鋳造装置を示す概略図である。
【図２】実施の形態に係る図１の矢視図Ａを示す概略図である。
【図３】実施の形態にある酸化物の除去方法のフローの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る低圧鋳造炉の酸化物除去方法の実施形態を、図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１６】
図１は、実施の形態に係る鋳造装置を示す概略図である。本実施の形態に係る鋳造装置
は、主に０．２ＭＰａ未満の圧力を加える低圧鋳造に用いられる。鋳造装置は、図１に示
すように、溶湯１０を保持する保持室２０と、この保持室２０と第１連通路７０を介して
連通されて保持室２０から供給された溶湯１０を保持する加圧室３０と、この加圧室３０
と第２連通路８０を介して連通されたストーク４０とを有する。ストーク４０は、その上
端が固定金型５１及び可動金型５２からなる金型５０のキャビティ５３に連通する固定金
型５１の開口に接続されており、溶湯１０をキャビティ５３に供給する。なお、保持室２
０、第１連通路７０及び第２連通路８０には、各々溶湯１０を５００℃〜７００℃程度の
溶融状態を維持するのに必要な温度まで加熱するヒータ２１，７１、８１が設けられる。
【００１７】
保持室２０には、溶湯１０の加圧室３０への供給を制御するストッパー２２が設けられ
ている。ストッパー２２は、鋳造工程の始めの状態において、加圧室３０内に常に一定の
溶湯１０が収容されるように、制御部で制御され、保持室２０の第１連通路７０への入口を開閉する。
【００１８】
加圧室３０の上端開口部は、蓋体３４によって閉塞され、加圧室３０内の溶湯１０の上
面空間は密閉空間となる。この密閉空間にガス導入口３１を介してガス供給部９０が接続
されている。ガス供給部９０は、ガス導入口３１を介して、不活性ガスを加圧室３０内に
供給する。また、蓋体３４には溶湯１０の液面に向けて湯面検知棒３２が設置されている
。湯面検知棒３２は、保持室２０から加圧室３０に溶湯１０が送られる際、加圧室３０内
の溶湯１０の湯面レベルが所定レベルに達したか否かを検知する。また、蓋体３４の上部
には、変位計３３が設置されている。変位計３３は、加圧室３０内の溶湯１０の湯面レベ
ルの変位を検知する。変位計３３は、例えば、レーザセンサ、超音波センサ、フロートセ
ンサ等である。
【００１９】
図２は図１の鋳造装置をＡ方向から見た図である。注湯室４５の上部には型締め装置５５が固定されており、型締め装置５５の上側には上型５２、下側には下型５１が取付けられている。型締め装置５５は油圧シリンダ５３により上型５２が上下する構成になっている。
型締め装置５５に取付けられた下型５１の開口部４６には酸化物採取カップ６１と酸化物採取スリーブ６２が取付けられている。また、開口部４６のことを湯口とも呼ぶ。
【００２０】
図３に酸化物の除去方法のフロ−を示す。
（１）下型の開口部４６に酸化物採取カップ６１を取付ける。
（２）酸化物採取カップ６１に酸化物採取スリーブ６２を取付ける。
酸化物採取カップ６１と酸化物採取スリーブ６２の材質は鉄系の材料である。また使用する時には離型剤を塗ってもよい。
（３）酸化物は溶湯よりも軽いため注湯室のなかでは酸化物は溶湯の湯面に浮遊した状態で存在する。
鋳造装置の加圧室３０をガスにより加圧することによって注湯室４５の溶湯１０の湯面が上昇し、その後酸化物を含んだ溶湯は酸化物採取スリーブ６２の中を通過し、酸化物採取カップ６１の中に注ぎ込まれる。酸化物採取カップ６１の中が酸化物を含んだ溶湯６３でいっぱいになると加圧室３０の加圧を停止する
以上の操作で湯面の酸化物が、酸化物を含んだ溶湯６３という形態で酸化物採取カップ６１のなかに捕捉されている。
（４）加圧室３０のガスの圧力を抜くと、注湯室４５内の湯面は下に下がる。このとき湯面にあった酸化物は、酸化物を含んだ溶湯６３という形態で酸化物採取カップ６１のなかに捕捉されているので、注湯室４５の溶湯の湯面は酸化物のない清浄な湯面となっている。
（５）この状態になって、酸化物を含んだ溶湯６３の入った酸化物採取カップ６１と酸化物採取スリーブ６２を治具などで下型５１から取り外す。
一方、酸化物採取カップ６１と酸化物採取スリーブ６２を取り外した鋳造装置は鋳造を開始する。
（６）下型５１の開口部４６から取り外された酸化物採取カップ６１と酸化物採取スリーブ６２と酸化物を含んだ溶湯６３を示す。点々で示した領域が酸化物を含んだ溶湯６３である。
この状態で、酸化物採取カップ６１と酸化物採取スリーブ６２と捕捉した酸化物を含んだ溶湯６３が常温になるまで冷却する。常温まで下げるのは、急激でも、ゆっくりでも良い。
（７）冷却すると、まず酸化物採取カップ６１をとりはずす。
（８）次に酸化物採取スリーブ６２をとりはずし、酸化物採取スリーブ６２と酸化物を含んだ溶湯の凝固した物を分離する。
【００２１】
本発明は、以上の構成であるから以下の効果が得られる。
量産の鋳込みを行う前にこの操作を行うことで、簡便容易にかつ確実に注湯室湯面に浮遊する酸化物を捕捉することができ、製品鋳造に供する溶湯を清浄に保つことが可能になり、従来のような捨て打ちが不要となり、１個目から製品が採れるので歩留まりが上がる。
【００２２】
この操作は酸化物が成長する時間が長い、即ち停止時間が長いほど除去効果は大きいが、量産前に限らず、チョコ停中にも少なからず湯面の酸化は進行する。従い、チョコ停直後に実施することも有効である。
【００２３】
従来のような、フィルタや酸化物除去治具が不用となった。
【符号の説明】
【００２４】
１０  溶湯
２０  保持室
３０  加圧室
４０  ストーク
４５  注湯室
５０  金型
５１  下型
５２  上型
６１  酸化物採取カップ
６２  酸化物採取スリ−ブ
６３  酸化物を含んだ溶湯
【図１】
0006593041.tif 000002
【図２】
0006593041.tif 000003
【図３】
0006593041.tif 000004