(57)【要約】      （修正有）【課題】型開き時のビスケットの破裂を防止し、且つ、鋳造サイクルタイムの短縮化を実現する、ダイカスト鋳造技術を提案する。【解決手段】キャビティ１６、ランナ１７及びゲート１８が形成された金型と、射出スリーブ１１と、射出プランジャ１２と、射出プランジャ１２を進退移動させる射出アクチュエータと、射出アクチュエータの動作を制御する制御装置とを備えたダイカストマシン１０にて、射出プランジャ１２を前進させて射出スリーブ１１内の溶湯を加圧し、ランナ１７及びゲート１８を通じてキャビティ１６に溶湯を射出したのち、キャビティ１６に充填された溶湯が射出プランジャ１２からの鋳造圧を解放してもゲート１８へ逆流しなくなった状態で、且つ、金型の型開きよりも前の段階で、射出プランジャ１２を後退させて射出プランジャ１２より溶湯に加わる鋳造圧を解放させる。【選択図】図４
2008213003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造品が成形されるキャビティ並びに溶湯の供給経路であるランナ及びゲートが形成された金型と、前記キャビティへ射出する溶湯を溜める射出スリーブと、該射出スリーブに内挿された射出プランジャと、該射出プランジャを進退移動させる射出アクチュエータと、該射出アクチュエータの動作を制御する制御装置とを、少なくとも備えたダイカストマシンによるダイカスト鋳造方法において、
前記射出プランジャを前進させて前記射出スリーブ内の溶湯を加圧し、前記ランナ及び前記ゲートを通じて前記キャビティに溶湯を射出したのち、前記キャビティに充填された溶湯が前記射出プランジャからの鋳造圧を解放してもゲートへ逆流しなくなった状態で、且つ、前記金型の型開きよりも前の段階で、前記射出プランジャを後退させて該射出プランジャより溶湯に加わる鋳造圧を解放させることを特徴とするダイカスト鋳造方法。
【請求項２】
鋳造品が成形されるキャビティ並びに溶湯の供給経路であるランナ及びゲートが形成された金型と、前記キャビティへ射出する溶湯を溜める射出スリーブと、該射出スリーブに内挿された射出プランジャと、該射出プランジャを進退移動させる射出アクチュエータと、該射出アクチュエータの動作を制御する制御装置とを、少なくとも備えたダイカストマシンによるダイカスト鋳造方法において、
（Ａ）前記制御装置が、前記射出アクチュエータにて前記射出プランジャを前進させて前記射出スリーブ内の溶湯を加圧し、前記ランナ及び前記ゲートを通じて前記キャビティに溶湯を射出するステップ、
（Ｂ）前記制御装置が、前記射出アクチュエータにて前記射出プランジャによる溶湯の加圧を保持するステップ、
（Ｃ）前記制御装置が、前記射出アクチュエータにて射出プランジャを所定量だけ後退させるステップ、
（Ｄ）前記制御装置が、前記射出アクチュエータにて射出プランジャを前進させて、溶湯を再度加圧するステップ、
の上記ステップ（Ａ）〜（Ｄ）を含むことを特徴とするダイカスト鋳造方法。
【請求項３】
前記ダイカストマシンの前記制御装置に、前記金型に溶湯が射出されてから前記ゲートに充填された溶湯が凝固するまでに要するゲート凝固時間を設定し、
前記ステップ（Ｂ）において、前記制御装置は、前記金型に溶湯が射出されてから前記ゲート凝固時間が経過するまで、前記射出プランジャによる加圧を保持することを特徴とする、
請求項２に記載のダイカスト鋳造方法。
【請求項４】
前記ダイカストマシンに、ゲート部分の溶湯の凝固率を検出して前記制御装置に伝達する超音波センサを設けるとともに、前記制御装置にゲート部分の溶湯が流動しなくなる凝固率の閾値を設定し、
前記ステップ（Ｂ）において、前記制御装置は、前記超音波センサにて検出されたゲート部分の溶湯の凝固率が前記閾値となるまで、前記射出プランジャによる加圧を保持することを特徴とする、
請求項２に記載のダイカスト鋳造方法。
【請求項５】
前記ダイカストマシンに、ゲート部分の溶湯を直接加圧する加圧ピンと、前記制御装置の制御を受けて加圧ピンを動作させるアクチュエータとを設け、
前記ステップ（Ｂ）において、前記制御装置は、前記アクチュエータにて加圧ピン動作させて、前記ゲートの溶湯を加圧するまで、前記射出プランジャによる加圧を保持することを特徴とする、
請求項２に記載のダイカスト鋳造方法。
【請求項６】
鋳造品が成形されるキャビティ並びに溶湯の供給経路であるランナ及びゲートが形成された金型と、前記キャビティへ射出する溶湯を溜める射出スリーブと、該射出スリーブに内挿された射出プランジャと、該射出プランジャを進退移動させる射出アクチュエータと、該射出アクチュエータの動作を制御する制御装置とを、少なくとも備えたダイカストマシンであって、
前記制御装置は、
前記射出アクチュエータにて前記射出プランジャを前進させて前記射出スリーブ内の溶湯を加圧して、前記ランナ及び前記ゲートを通じて前記キャビティに溶湯を射出し、
前記射出アクチュエータにて前記射出プランジャによる溶湯の加圧を保持し、
前記射出アクチュエータにて射出プランジャを所定量だけ後退させ、
前記射出アクチュエータにて射出プランジャを前進させて、溶湯を再度加圧する、
制御を行うことを特徴とするダイカストマシン。
【請求項７】
前記ダイカストマシンの前記制御装置に、前記金型に溶湯が射出されてから前記ゲートに充填された溶湯が凝固するまでに要するゲート凝固時間を設定し、
前記制御装置は、キャビティに溶湯が射出されたのち、前記金型に溶湯が射出されてからゲート凝固時間が経過するまで、前記射出プランジャによる加圧を保持する制御を行うことを特徴とする、
請求項６に記載のダイカストマシン。
【請求項８】
前記ダイカストマシンに、ゲート部分の溶湯の凝固率を検出して前記制御装置に伝達する超音波センサを設けるとともに、前記制御装置にゲート部分の溶湯が流動しなくなる凝固率の閾値を設定し、
前記制御装置は、キャビティに溶湯が射出されたのち、前記超音波センサにて検出されたゲート部分の溶湯の凝固率が前記閾値となるまで、前記射出プランジャによる加圧を保持する制御を行うことを特徴とする、
請求項６に記載のダイカストマシン。
【請求項９】
前記ダイカストマシンに、ゲート部分の溶湯を直接加圧する加圧ピンと、前記制御装置の制御を受けて加圧ピンを動作させるアクチュエータとを設け、
前記制御装置は、キャビティに溶湯が射出されたのち、前記アクチュエータにて加圧ピン動作させて、前記ゲートの溶湯を加圧するまで、前記射出プランジャによる加圧を保持する制御を行うことを特徴とする、
請求項６に記載のダイカストマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト鋳造技術に関し、特に型開き時のビスケットの異常破裂を防止するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイカスト鋳造に使用されるダイカストマシンでは、鋳造ショットごとに一定容量の溶湯が射出スリーブに供給され、供給された溶湯は射出プランジャにより押し出されて、ランナ及びゲートを通じて可動金型と固定金型とにより形成されたキャビティに圧入される。各鋳造ショットにおいて、溶湯の一部は、キャビティと射出スリーブとを連通するランナや射出スリーブ内に残留し、後工程で除去される鋳造方案となる。前記鋳造方案のうち、射出スリーブに残留した溶湯が射出圧力が掛けられたまま該射出スリーブ内で冷却され、表面部から芯部に向かって凝固したものは、『ビスケット（湯口）』と呼ばれる。
【０００３】
上述のように金型のキャビティに溶湯が圧入されたのち、所定の冷却時間が終了すると、型開き動作と連動して、射出プランジャをさらに突き出す方向に前進させて、製品とともにビスケットを可動金型に固着して移動させる。このとき、前記ビスケットの後端が金型のパーティング面を超えて突き出されると、前記ビスケットは金型、スリーブ及び射出プランジャにより与えられていた鋳造圧から解放される。このようにビスケットが鋳造圧から解放されたときに、ビスケットの冷却が不十分でビスケットの表皮が十分に凝固していないと、射出時に溶湯に巻き込まれたエアの体積が膨大してビスケットが破裂し、凝固していない溶湯が爆発的に飛散して、装置が停止したり破損したりすることがある。
【０００４】
このビスケットの破裂を防止するために、特許文献１では、各鋳造ショットで射出プランジャのストロークを実測してビスケット厚さを計測し、その結果をフィードバックさせることにて溶湯の供給量を修正して、ビスケット厚さを略一定に保持する技術が提案されている。
また、特許文献２では、ビスケットの破裂を防止するために、各鋳造ショットでビスケット厚さを検出し、この検出値が所定の閾値よりも大きい場合に、ビスケットの冷却時間を予め設定された冷却時間よりも延長する技術が、提案されている。
【０００５】
鋳造方案であるビスケットは、製品となる部分やランナなどの他の部分より分厚く、且つ、射出ショットの最後まで溶湯が流動するので、鋳造品の中で最後に凝固する部分となることから、鋳造サイクルタイムのうち冷却時間はビスケットの凝固時間に律速されることとなる。この冷却時間は、鋳造サイクルタイムの中で大きな割合を占めている。従って、冷却時間を短縮することができれば、鋳造サイクルタイムを短縮することが可能となり、コストの削減及び生産性の向上に繋げることができる。
【０００６】
しかし、キャビティに射出される溶湯に巻き込まれるエアの量や金型温度により、つまり、鋳造ショット毎にビスケットの破裂が起こったり起こらなかったりするために、安全性を見込んで十分な冷却時間が設定されることが通常である。従って、型開きできる状態まで溶湯が凝固するために実際に必要な時間よりも、長い時間が冷却時間として設定されている。
【特許文献１】特開昭５６−１３１０６１号公報
【特許文献２】特開昭６２−１９７２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術に鑑み、本発明では、型開き時のビスケットの破裂を防止し、且つ、鋳造サイクルタイムの短縮化を実現する、ダイカスト鋳造技術を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
即ち、請求項１においては、鋳造品が成形されるキャビティ並びに溶湯の供給経路であるランナ及びゲートが形成された金型と、前記キャビティへ射出する溶湯を溜める射出スリーブと、該射出スリーブに内挿された射出プランジャと、該射出プランジャを進退移動させる射出アクチュエータと、該射出アクチュエータの動作を制御する制御装置とを、少なくとも備えたダイカストマシンによるダイカスト鋳造方法において、前記射出プランジャを前進させて前記射出スリーブ内の溶湯を加圧し、前記ランナ及び前記ゲートを通じて前記キャビティに溶湯を射出したのち、前記キャビティに充填された溶湯が前記射出プランジャからの鋳造圧を解放してもゲートへ逆流しなくなった状態で、且つ、前記金型の型開きよりも前の段階で、前記射出プランジャを後退させて該射出プランジャより溶湯に加わる鋳造圧を解放させるものである。
【００１０】
請求項２においては、鋳造品が成形されるキャビティ並びに溶湯の供給経路であるランナ及びゲートが形成された金型と、前記キャビティへ射出する溶湯を溜める射出スリーブと、該射出スリーブに内挿された射出プランジャと、該射出プランジャを進退移動させる射出アクチュエータと、該射出アクチュエータの動作を制御する制御装置とを、少なくとも備えたダイカストマシンによるダイカスト鋳造方法において、（Ａ）前記制御装置が、前記射出アクチュエータにて前記射出プランジャを前進させて前記射出スリーブ内の溶湯を加圧し、前記ランナ及び前記ゲートを通じて前記キャビティに溶湯を射出するステップ、（Ｂ）前記制御装置が、前記射出アクチュエータにて前記射出プランジャによる溶湯の加圧を保持するステップ、（Ｃ）前記制御装置が、前記射出アクチュエータにて射出プランジャを所定量だけ後退させるステップ、（Ｄ）前記制御装置が、前記射出アクチュエータにて射出プランジャを前進させて、溶湯を再度加圧するステップ、の上記ステップ（Ａ）〜（Ｄ）を含むものである。
【００１１】
請求項３においては、前記ダイカストマシンの前記制御装置に、前記金型に溶湯が射出されてから前記ゲートに充填された溶湯が凝固するまでに要するゲート凝固時間を設定し、前記ステップ（Ｂ）において、前記制御装置は、前記金型に溶湯が射出されてから前記ゲート凝固時間が経過するまで、前記射出プランジャによる加圧を保持するものである。
【００１２】
請求項４においては、前記ダイカストマシンに、ゲート部分の溶湯の凝固率を検出して前記制御装置に伝達する超音波センサを設けるとともに、前記制御装置にゲート部分の溶湯が流動しなくなる凝固率の閾値を設定し、前記ステップ（Ｂ）において、前記制御装置は、前記超音波センサにて検出されたゲート部分の溶湯の凝固率が前記閾値となるまで、前記射出プランジャによる加圧を保持するものである。
【００１３】
請求項５においては、前記ダイカストマシンに、ゲート部分の溶湯を直接加圧する加圧ピンと、前記制御装置の制御を受けて加圧ピンを動作させるアクチュエータとを設け、前記ステップ（Ｂ）において、前記制御装置は、前記アクチュエータにて加圧ピン動作させて、前記ゲートの溶湯を加圧するまで、前記射出プランジャによる加圧を保持するものである。
【００１４】
請求項６においては、鋳造品が成形されるキャビティ並びに溶湯の供給経路であるランナ及びゲートが形成された金型と、前記キャビティへ射出する溶湯を溜める射出スリーブと、該射出スリーブに内挿された射出プランジャと、該射出プランジャを進退移動させる射出アクチュエータと、該射出アクチュエータの動作を制御する制御装置とを、少なくとも備えたダイカストマシンであって、前記制御装置は、前記射出アクチュエータにて前記射出プランジャを前進させて前記射出スリーブ内の溶湯を加圧して、前記ランナ及び前記ゲートを通じて前記キャビティに溶湯を射出し、前記射出アクチュエータにて前記射出プランジャによる溶湯の加圧を保持し、前記射出アクチュエータにて射出プランジャを所定量だけ後退させ、前記射出アクチュエータにて射出プランジャを前進させて、溶湯を再度加圧する、制御を行うものである。
【００１５】
請求項７においては、前記ダイカストマシンの前記制御装置に、前記金型に溶湯が射出されてから前記ゲートに充填された溶湯が凝固するまでに要するゲート凝固時間を設定し、前記制御装置は、キャビティに溶湯が射出されたのち、前記金型に溶湯が射出されてからゲート凝固時間が経過するまで、前記射出プランジャによる加圧を保持する制御を行うものである。
【００１６】
請求項８においては、前記ダイカストマシンに、ゲート部分の溶湯の凝固率を検出して前記制御装置に伝達する超音波センサを設けるとともに、前記制御装置にゲート部分の溶湯が流動しなくなる凝固率の閾値を設定し、前記制御装置は、キャビティに溶湯が射出されたのち、前記超音波センサにて検出されたゲート部分の溶湯の凝固率が前記閾値となるまで、前記射出プランジャによる加圧を保持する制御を行うものである。
【００１７】
請求項９においては、前記ダイカストマシンに、ゲート部分の溶湯を直接加圧する加圧ピンと、前記制御装置の制御を受けて加圧ピンを動作させるアクチュエータとを設け、前記制御装置は、キャビティに溶湯が射出されたのち、前記アクチュエータにて加圧ピン動作させて、前記ゲートの溶湯を加圧するまで、前記射出プランジャによる加圧を保持する制御を行うものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１９】
本発明によれば、型開きよりも前の段階でビスケットを減圧させることで、型開き時のビスケットの破裂を予防し、且つ、ビスケットの破裂を見込まない冷却時間を設定することができるので、鋳造サイクルタイムの短縮化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施例に係るダイカストマシンの全体的な構成を示す図、図２はダイカストマシンの制御構成を示すブロック図、図３はダイカストマシンの制御装置の制御の流れ図である。図４はプランジャチップの動作を説明する図、図５は第二の形態に係るダイカストマシンの図、図６は第二の形態に係るダイカストマシンの制御構成を示すブロック図、図７は第三の形態に係るダイカストマシンの図、図８は第三の形態に係るダイカストマシンの制御構成を示すブロック図である。
【００２１】
まず、本発明の実施例に係るダイカストマシン１０の構成について説明する。
図１に示すように、ダイカストマシン１０には、型締めされた固定金型１３と可動金型１５との間に、鋳造品が成形されるキャビティ１６が形成される。型締めされた可動金型１５と固定金型１３とのパーティング面には、後述する射出スリーブ１１からキャビティ１６への溶湯の供給経路であるランナ１７が形成され、該ランナ１７とキャビティ１６との間には、ランナ１７よりも断面積の小さいゲート１８が設けられる。
【００２２】
前記可動金型１５には、該可動金型１５を固定金型１３に対して進退移動させて型開き及び型締めを行う型開閉アクチュエータ３０が備えられる。
前記型開閉アクチュエータ３０の制御部は、ダイカストマシン１０を包括的に制御する制御装置７０に接続される。即ち、型開閉アクチュエータ３０は制御装置７０のからの制御指令を受けて動作することとなる。
【００２３】
前記固定金型１３には射出スリーブ１１が挿入され、該射出スリーブ１１には、射出アクチュエータ２５により進退移動（往復動）する射出プランジャ１２が内挿され、該射出プランジャ１２の端部には射出スリーブ１１の内周を摺動するプランジャチップ２０が設けられる。以下、前記射出プランジャ１２及びプランジャチップ２０の移動方向について、射出スリーブ１１内の溶湯をキャビティ１６へ押し出す方向の移動を『前進』、これと反対方向への移動を『後退』と表現する。
【００２４】
前記射出アクチュエータ２５の制御部は、ダイカストマシン１０を包括的に制御する制御装置７０に接続される。即ち、射出アクチュエータ２５は制御装置７０のからの制御指令を受けて動作することとなる。
【００２５】
前記制御装置７０は、電子計算機であって、制御部６１、演算部６２、記憶部６３、入力部６４並びに出力部６５を備えるものである。前記記憶部６３には、ダイカストマシン１０を動作させるためのプログラムが格納されており該プログラムが演算部６２にて実行されることにて、ダイカストマシン１０の制御装置７０としての機能が発揮される。
【００２６】
上記構成のダイカストマシン１０において、射出スリーブ１１に供給された溶湯は、プランジャチップ２０により押し出されて、ランナ１７及びゲート１８を通じてキャビティ１６へ圧入される。このとき、溶湯はキャビティ１６、ゲート１８及びランナ１７に充満されるとともに、射出スリーブ１１においてランナ１７とプランジャチップ２０との間にも残留する。このランナ１７とプランジャチップ２０との間に残留した溶湯が凝固してビスケット２１となる。
【００２７】
溶湯が凝固すると、型開き時の可動金型１５の移動に伴って、鋳造方案を含む鋳造品が固定金型１３から離型される。前記ダイカストマシン１０では、この型開き時のビスケット２１の破裂を防止するための構造が備えられる。
すなわち、前記ダイカストマシン１０では、射出プランジャ１２を前進させて射出スリーブ１１内の溶湯を加圧し、ランナ１７及びゲート１８を通じてキャビティ１６に溶湯を射出したのち、前記キャビティ１６に充填された溶湯が前記射出プランジャ１２からの鋳造圧を解放してもゲート１８へ逆流しなくなった状態であって、且つ、前記金型の型開きよりも前の段階で、前記射出プランジャ１２を後退させて該射出プランジャ１２より溶湯に加わる鋳造圧を解放（減圧）させるのである。これにより、ビスケット２１に加わる鋳造圧が減圧され、該ビスケット２１の未凝固部分に含まれる気泡の破裂が促されて半ば強制的に破裂させることにより、型開き時のビスケット２１の破裂の防止を図ることが可能となる。
【００２８】
次に、前記ダイカストマシン１０を用いた鋳造方法について、制御装置７０の制御の流れに沿って説明する。図３は、制御装置７０の制御の流れ図である。
【００２９】
まず、制御装置７０は、図４（ａ）に示すように、前記プランジャチップ２０にて前記射出スリーブ１１内の溶湯を加圧し、前記ランナ１７及び前記ゲート１８を通じて前記キャビティ１６に溶湯を射出するために、前記射出プランジャ１２を前進（伸張）させるように射出アクチュエータ２５を動作させる（Ｓ１１）。
【００３０】
続いて、制御装置７０は、前記射出アクチュエータ２５にて前記射出プランジャ１２による溶湯の加圧を保持し、前記キャビティ１６に充填された溶湯が前記射出プランジャ１２により与えられる鋳造圧を解放してもゲート１８へ逆流しなくなった状態となれば（Ｓ１２のＹＥＳ）、図４（ｂ）に示すように、プランジャチップ２０を所定の後退量だけビスケット２１から後退させるために、射出プランジャ１２を所定量だけ後退（短縮）させるように射出アクチュエータ２５を動作させる（Ｓ１３）。
【００３１】
前記キャビティ１６に充填された溶湯が『前記射出プランジャ１２により与えられる鋳造圧を解放してもゲート１８へ逆流しなくなった状態』とは、すなわち、ゲート１８部分に充填された溶湯が凝固した状態である。
鋳造品と後工程で除去される鋳造方案との間には断面積が他と比較して小さく、キャビティ１６に充填された溶湯よりも比較的早く凝固するゲート１８が存在する。従って、ゲート１８部分の溶湯が凝固すれば、鋳造圧が解放されても鋳造品となるキャビティ１６に充填された溶湯は流動することがないので、鋳造品の形状や品質に影響が及ばないのである。
【００３２】
前述のように、プランジャチップ２０をビスケット２１より後退させると、ビスケット２１に加えられていた鋳造圧が解放され、該ビスケット２１の未凝固部分に含まれる気泡の破裂が促される。
ビスケット２１の未凝固部分に気泡が含まれる場合は、射出スリーブ１１内でビスケット２１が破裂し、この破裂により増大した体積分のエアは、射出スリーブ１１とプランジャチップ２０の周囲との間隙から排出される。なお、ビスケット２１の未凝固部分に気泡が殆ど含まれない場合もあり、この場合、ビスケット２１の破裂は生じない。
【００３３】
なお、前記『プランジャチップ２０の所定の後退量』とは、ビスケット２１に含まれる気泡を破裂させるために十分な程度にビスケット２１とプランジャチップ２０との間を減圧することのできる、プランジャチップ２０の後退方向への移動量である。この後退量は、射出スリーブ１１又はプランジャチップ２０の径や溶湯の種類、ビスケット２１の形状などに応じて最適な数値を選択することが望ましく、実験的又は経験的に求めることができる。
【００３４】
そして、制御装置７０は、プランジャチップ２０をビスケット２１より後退させてから所定の破裂待機時間経過後（Ｓ１４のＹＥＳ）、図４（ｃ）に示すように、プランジャチップ２０を前進させてビスケット２１の溶湯を再度加圧するために、射出プランジャ１２を前進（伸張）させるように射出アクチュエータ２５を動作させる（Ｓ１５）。
このように、プランジャチップ２０にて再度加圧されたビスケット２１は、未凝固部分が固められることとなる。
【００３５】
なお、前記『所定の破裂待機時間』とは、プランジャチップ２０をビスケット２１より後退させてから、生ずるべき破裂が発生し終えるまでの時間である。この破裂待機時間は、溶湯の種類やビスケット２１の形状などに応じて最適な数値を選択することが望ましく、実験的又は経験的に求めることができる。
【００３６】
最後に、制御装置７０は、プランジャチップ２０をビスケット２１へ前進させてから所定の冷却時間経過後（Ｓ１６のＹＥＳ）、型開閉アクチュエータ３０を動作させて型開きを行うとともに（Ｓ１７）、射出アクチュエータ２５を動作させてプランジャチップ２０をさらに前進させてビスケット２１を押し出して、鋳造品とともにビスケット２１を可動金型１５に固着して移動させる（Ｓ１８）。
鋳造品が取り出された後の金型は、金型の洗浄、離型剤の塗布、及び乾燥が行われたのち、型締めされて、次サイクルの鋳造工程に供される。
【００３７】
前記『所定の冷却時間』とは、プランジャチップ２０をビスケット２１へ前進させて該ビスケット２１を再加圧してから、鋳造品及び鋳造方案が離型できる程度に溶湯が凝固して型開きできる状態となるまでの時間である。この冷却時間は、溶湯の種類や金型の形状などに応じて最適な数値を選択することが望ましく、実験的又は経験的に求めることができる。
なお、鋳造品及び鋳造方案が離型できる程度に溶湯が凝固した状態は、必ずしも鋳造品及び鋳造方案の芯部まで凝固されている状態ではなく、離型できる程度に表面が凝固していればよい。従って、この冷却時間には、型開き時のビスケットの破裂を防止するための安全性を見込んだ時間を加味する必要はなく、従来の手法と比較して、鋳造サイクルタイムを短縮することが可能となり、コストの削減及び生産性の向上に繋げることができる。
【００３８】
ここで、上述のダイカストマシン１０を用いた鋳造方法において、前記キャビティ１６に充填された溶湯が前記射出プランジャ１２からの鋳造圧を解放してもゲート１８へ逆流しなくなり、鋳造品に影響のでな状態となった（Ｓ１２）と制御装置７０にてみなす処理の、第一の形態、第二の形態、及び第三の形態を順に説明する。
【００３９】
［第一の形態］
第一の形態では、ダイカストマシン１０の制御装置７０に、溶湯が射出されてからゲート１８に充填された溶湯が凝固するまでに要する『ゲート凝固時間』が設定され、前記制御装置７０にて行われる時間計測により、プランジャチップ２０の動作タイミングが制御される。
【００４０】
つまり、制御装置７０は、金型のキャビティ１６へ溶湯が射出されてから（Ｓ１１）、前記ゲート凝固時間が経過したときに、前記キャビティ１６に充填された溶湯が前記射出プランジャ１２からの鋳造圧を解放してもゲート１８へ逆流しなくなった状態になったとして（Ｓ１２のＹＥＳ）、プランジャチップ２０を所定の後退量だけビスケット２１から後退させるために、射出アクチュエータ２５にて射出プランジャ１２を所定量だけ後退させる（Ｓ１３）。
【００４１】
前記『ゲート凝固時間』は、キャビティ１６に充填された溶湯が前記射出プランジャ１２からの鋳造圧を解放してもゲート１８へ逆流しなくなった状態、すなわち、ゲート１８の溶湯が凝固した状態となるまでに必要な時間である。このゲート凝固時間は、金型の形状や、溶湯の温度又は成分などに応じて最適な数値を選択することが望ましく、実験的又は経験的に求めることができる。
【００４２】
［第二の形態］
第二の形態では、図５及び図６に示すように、ダイカストマシン１０に、ゲート１８部分に充填された溶湯の凝固率を検出して制御装置７０に伝達する超音波センサ４０が設けられるとともに、前記制御装置７０にゲート１８部分に充填された溶湯が流動しなくなる凝固率の閾値が設定される。そして、制御装置７０では、前記超音波センサ４０にて検出されたゲート部分の溶湯の凝固率を受けて、プランジャチップ２０の動作タイミングが制御される。
【００４３】
つまり、制御装置７０は、金型のキャビティ１６に溶湯が射出されたのち（Ｓ１１）、超音波センサ４０にて検出されたゲート１８部分に充填された溶湯の凝固率が、前記閾値を超えたときに、射出プランジャ１２により与えられる鋳造圧を解放してもキャビティ１６に充填された溶湯がゲート１８へ逆流しなくなった状態になったとして（Ｓ１２のＹＥＳ）、プランジャチップ２０を所定の後退量だけビスケット２１から後退させるために、射出アクチュエータ２５にて射出プランジャ１２を所定量だけ後退させる（Ｓ１３）。
【００４４】
前記『凝固率の閾値』とは、予め制御装置７０に設定されるものであり、射出プランジャ１２により与えられる鋳造圧を解放してもキャビティ１６に充填された溶湯がゲート１８へ逆流せず、鋳造品に影響が出ない状態となる、ゲート１８部分に充填された溶湯の凝固率である。溶湯は約８０％凝固すれば、流動性を失うことから、前記所定の凝固率は８０％程度の値に設定することが好適である。但し、溶湯の組成や金型の形状によっても、前記所定の凝固率が変動するので、実験的に好適な値を決定しこれを設定することが望ましい。
【００４５】
なお、前記超音波センサ４０は、超音波の発振及び受信を行うセンサプローブ４１と、アンプ４２と、演算部４３とを含んで構成される。前記超音波センサ４０では、一方の金型のキャビティ側表面から他方の金型のキャビティ側表面へ超音波を発振し、該超音波の到達する到達時間を連続的に測定し、溶湯の凝固の進行に伴って変化するこの到達時間の変化量に基づいて、溶湯の凝固率（凝固状態）が検知される。
【００４６】
［第三の形態］
第二の形態では、図７及び図８に示すように、ダイカストマシン１０に、ゲート１８部分に充填された溶湯を直接加圧する加圧ピン４５と、前記制御装置７０の制御を受けて加圧ピン４５を動作させる加圧アクチュエータ４６とが備えられ、前記制御装置７０にて前記加圧ピン４５と射出スリーブ１１との動作タイミングが制御される。
【００４７】
つまり、制御装置７０は、金型のキャビティ１６に溶湯が射出されたのち（Ｓ１１）、加圧ピン４５を溶湯内へ圧入させるように加圧アクチュエータ４６を動作させる。加圧ピン４５がゲート１８部分の溶湯に圧入されることにより、当該部分の溶湯が加圧されて凝固が促進される。そして、制御装置７０は、射出プランジャ１２により与えられる鋳造圧を解放してもキャビティ１６に充填された溶湯がゲート１８へ逆流しなくなった状態になったとして（Ｓ１２のＹＥＳ）、プランジャチップ２０を所定の後退量だけビスケット２１から後退させるために、射出アクチュエータ２５にて射出プランジャ１２を前進させる（Ｓ１３）。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施例に係るダイカストマシンの全体的な構成を示す図。
【図２】ダイカストマシンの制御構成を示すブロック図。
【図３】ダイカストマシンの制御装置の制御の流れ図。
【図４】プランジャチップの動作を説明する図。
【図５】第二の形態に係るダイカストマシンの図。
【図６】第二の形態に係るダイカストマシンの制御構成を示すブロック図。
【図７】第三の形態に係るダイカストマシンの図。
【図８】第三の形態に係るダイカストマシンの制御構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４９】
１０  ダイカストマシン
１１  射出スリーブ
１２  射出プランジャ
２０  プランジャチップ
２５  射出アクチュエータ
３０  型開閉アクチュエータ
４０  超音波センサ
４５  加圧ピン
４６  加圧アクチュエータ
７０  制御装置
【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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【図８】
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