(57)【要約】【課題】射出中に浄化機能が失われることがなく、しかも方案部を再溶解しても鋳造品質を害する心配がない浄化用フィルタの使用を可能にする。【解決手段】射出スリーブ１０内に給湯された金属溶湯１４をプランジャチップ１１の前進により、金型１内のキャビティ４に湯道６およびゲート７を通じて射出するダイカスト鋳造方法において、前記ゲート７の近傍の湯道６に、前記金属溶湯と同種の材料からなり、かつ溶湯の通過は許容するが酸化物等の異物の通過は阻止する浄化用フィルタ２０を予め配置し、低速射出から高速射出に切替えるタイミングで、溶湯１４を短時間でフィルタ２０を通過させ、フィルタ２０の溶損を抑える。また、鋳造後は、湯道６内で凝固した方案部とともに再利用する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出スリーブ内に給湯された金属溶湯をプランジャチップの前進により、金型内のキャビティに湯道およびゲートを通じて射出するダイカスト鋳造方法において、前記金型内の、前記ゲートの近傍の湯道に、前記金属溶湯と同種の材料からなり、かつ溶湯の通過は許容するが酸化物等の異物の通過は阻止する浄化用フィルタを予め配置することを特徴とするダイカスト鋳造方法。
【請求項２】
フィルタの、湯道内に露出する部分の開口面積を、ゲートの断面積と同等かそれより大きく設定することを特徴とする請求項１に記載のダイカスト鋳造方法。
【請求項３】
フィルタを、剛性を有する多孔板から形成することを特徴とする請求項１または２に記載のダイカスト鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイカスト鋳造方法に係り、より詳しくは溶湯の清浄化対策を採用したダイカスト鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイカスト鋳造方法では、一般に給湯手段から射出スリーブ内に溶湯を定量給湯した後、プランジャチップを前進させて、金型のキャビティへ溶湯を高速、高圧で射出するようにしている。このようなダイカスト鋳造方法においては、溶解中並びに溶湯保持中はもとより射出スリーブへの給湯中に溶湯の酸化が進み、酸化物等の異物が溶湯中に多く混在している。したがって、このような溶湯をそのまま金型のキャビティに射出した場合には、前記異物が、鋳造品に介在物として残って鋳造品質を低下させる大きな原因になり、特に薄肉のアルミニウムボデー部品等をダイカスト鋳造する場合には、致命的な欠陥になる。
【０００３】
そこで従来、品質重視の鋳造品をダイカスト鋳造する場合は、例えば特許文献１、特許文献２等に記載されるように、射出スリーブと金型との接続部分に、金網、パンチングメタル等の浄化用フィルタを配置し、このフィルタに溶湯内に存在する酸化物等の異物を捕捉させる清浄化対策を採っていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２２８１５号公報
【特許文献２】
特開平７−２２８１６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ダイカスト鋳造においては、凝固終了とともに、金型と射出スリーブとの接続部分でビスケットが形成されるようになっており、したがって、上記した浄化用フィルタは、凝固終了と同時に前記ビスケット内に残されることになる。一方、このビスケットは、金型内の湯道およびゲート内で凝固した部分とともに、方案部（スクラップ部）として再利用（再溶解）されるようになっており、したがって、前記フィルタを構成する材料も溶解炉に投入されることになる。
しかるに、上記特許文献１および２に記載される清浄化対策によれば、アルミニウム部品のダイカスト鋳造において、浄化用フィルタとして鉄鋼製のものを用いているため、上記再溶解に際して鉄分がアルミニウム溶湯内に溶け出し、溶湯中の鉄分（不純物）が増加して、鋳造品の品質低下を招く、という問題があった。
なお、上記問題に対処するには、溶湯と同じ種類のアルミニウム系材料からなるフィルタを用いればよいが、この場合は、溶湯との接触でフィルタが溶損してしまうため、本来的な浄化機能が失われてしまう。
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、射出中に浄化機能が失われることがなく、しかも方案部を再溶解しても鋳造品質を害する心配がない浄化用フィルタの使用を可能にし、もって鋳造品質の向上に大きく寄与するダイカスト鋳造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、射出スリーブ内に給湯された金属溶湯をプランジャチップの前進により、金型内のキャビティに湯道およびゲートを通じて射出するダイカスト鋳造方法において、前記金型内の、前記ゲートの近傍の湯道に、前記金属溶湯と同種の材料からなり、かつ溶湯の通過は許容するが酸化物等の異物の通過は阻止する浄化用フィルタを予め配置することを特徴とする。
ダイカスト鋳造においては、通常、プランジャチップの位置、すなわちプランジャストロークに応じてプランジャチップの前進速度（射出速度）を低速から高速へ切替えるようにしている。この低速射出から高速射出へ切替える時点は、射出スリーブ内に溶湯がフィルアップし、溶湯流の先端がキャビティに到達する直前であり、したがって、本発明のようにゲートの近傍の湯道に浄化用フィルタを配置した場合は、前記高速切替えにより溶湯が短時間でフィルタを通過する。すなわち、フィルタと溶湯との接触時間が極めて短くなり、これによりフィルタの溶損が抑制される。また、この浄化用フィルタは、溶湯と同種の材料からなっているので、鋳造後、方案部を再利用しても鋳造品に悪影響を与えることはない。
本発明において、上記フィルタは、その開口面積をゲートの断面積より大きく設定するのが望ましい。このようにフィルタの開口面積を設定することで、ゲートを通じてキャビティ内に射出される溶湯の射出量が制限を受けることはなくなる。
また、本発明において、上記フィルタは、剛性を有する多孔板から形成するのが望ましい。このような多孔板をフィルタとして用いることで、溶湯の高圧が作用してもフィルタの形状が安定して維持される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１および図２は、本発明に係るダイカスト鋳造方法の実施に用いるダイカスト装置の構造を示したものである。本ダイカスト装置は、アルミニウム系部品の鋳造に用いられるもので、ここでは、横型として構成されている。図において１は金型であり、左右方向に対向して配置された固定型２と可動型３とからなっている。可動型３は、図示を略す駆動手段により固定型１に対して型閉じ、型開きされるようになっており、その型閉じ状態において両者の合せ部には、鋳造空間としてのキャビティ４と、後述の射出スリーブ１０が接続される湯口部（ビスケット形成部）５と、この湯口部５を前記キャビティ４に連通させる湯道６およびゲート７とが画成される。
【０００８】
射出スリーブ１０内にはプランジャチップ１１が摺動可能に配設されており、プランジャチップ１１は、駆動手段（図示略）により、射出スリーブ１０の一端側に設けられた給湯口１２よりも後退した実線位置（後退端）と前記湯口部５内まで前進した破線位置（前進端）との間で進退動するようになっている。射出スリーブ１０内には、その給湯口１２を通してラドル１３から一定量の溶湯１４が供給されるようになっており、この供給された溶湯１４は、プランジャチップ１１の前進に応じて前記湯口部５、湯道６およびゲート７を通してキャビティ４内に射出される。
【０００９】
本実施の形態において、上記金型１の湯道６内であって、ゲート７に近接する部位には浄化用フィルタ２０が配置されている。フィルタ２０は、ここでは、剛性を有する多孔板、例えばパンチングメタルやラスメタルからなっており、その材料としては、アルミニウム系材料（純アルミニウムまたはアルミニウム合金）が選択されている。ここで、前記ゲート７に近接する部位は、低速射出から高速射出に切替えられる際、溶湯流の先端が到達する位置となっている。また、この浄化用フィルタ２０は、湯道６内に露出する部分の開口面積が、ゲート７の断面積と同等かそれより大きく設定されている。
【００１０】
上記浄化用フィルタ２０は、図２に示されるように、その一端部が可動型３に設けた溝２１に、その他端部が固定型２に設けた溝２２にそれぞれ嵌合保持されている。金型１に対するフィルタ２０の取付けは、型開き状態で可動型３側の溝２１にフィルタ２０の一端部を納めるだけでよく、その後の型閉じに応じてフィルタ２０の他端部が固定型２側の溝２２に嵌入される。なお、可動型３側の溝２２の深さＬは、型閉じに際しての振動でフィルタ２０が溝２１内から抜け落ちることがないように、フィルタ２０の全長の５０％以上とするのが望ましい。
【００１１】
以下、上記のように構成したダイカスト装置によるダイカスト鋳造方法について説明する。
ダイカスト鋳造に際しては、上記した浄化用フィルタ２０を多数用意し、鋳造サイクルごとに、その１つを金型１に取付ける。金型１に対するフィルタ２０の取付けは、上記したように型開き状態でその一端部を可動型３側の溝２２に納める。この時、フィルタ２０は、簡単に抜けないように前記溝２２内に十分深く差込むようにする。そして、この取付け後、図示を略す駆動手段の作動により可動型３を前進させて型閉じを行う。すると、この可動型３の前進によりフィルタ２０の他端部が固定型２側の溝２２に嵌入され、フィルタ２０は、型閉じ（型締め）終了と同時に、図示のように湯道６を横切る状態に金型１内に配置される。
【００１２】
上記型閉じ終了により、ラドル１３から給湯口１２を通して射出スリーブ１２内に所定量の溶湯（ここでは、アルミニウム系溶湯）１４が供給される。この時、プランジャチップ１１は、図１に示す後退端（実線位置）に位置決めされており、ラドル１３から射出スリーブ１２内への給湯完了により、図示を略す駆動手段の作動によりプランジャチップ１１が前進を開始する。プランジャチップ１１は、前記したように当初は比較的低速で前進し、この前進に応じてプランジャチップ１１の前面側の湯面が盛上がり、溶湯１４は、次第にその盛上がりの量を増しながら前方へ流動する。そして、遂には、射出スリーブ１０内に溶湯１１がフィルアップし、溶湯流の先端が前記湯道６内に設置された浄化用フィルタ２０まで到達する。この段階になると、プランジャチップ１１は低速から高速に切替えられ、射出スリーブ１０内から金型１内に急激に溶湯１４が押出され、これに応じて溶湯１４はフィルタ２０を通過してゲート７からキャビティ４内に高速、高圧で射出される。
【００１３】
しかして、溶湯１４がフィルタ２０を通過する間、溶湯１４内に混入していた酸化物等の異物がフィルタ２０に捕捉され、この結果、キャビティ４内には清浄な溶湯１４が射出される。この場合、フィルタ２０は、高剛性を有するパンチングメタル、ラスメタル等の多孔板からなっているので、溶湯の圧力にも十分に耐え、その浄化機能は射出終了まで維持される。また、溶湯１４は、上記したように高速切替え後にフィルタ２０を通過するので、その通過に要する時間、すなわちフィルタ２０と溶湯１４とが接触している時間は極めて短くなり、これによりフィルタ２０の溶損が抑制され、この面からもフィルタ２０の浄化機能は射出終了まで維持される。さらに、このフィルタ２０は、湯道６内に露出する部分の開口面積が、ゲート７の断面積と同等かそれより大きく設定されているので、ゲート６を通じてキャビティ４内に射出される溶湯１４の射出量は十分保証され、この結果、湯回り不足が生じることもない。
【００１４】
上記射出終了後は、急速に溶湯の凝固が進行し、キャビティイ４内で鋳造品が完成する。この鋳造品には、湯口部５内で凝固したビスケットを始め、湯道６およびゲート７内で凝固した部分を含む方案部（スクラップ部）が一体に接続されており、上記浄化用フィルタ２０は、この方案部に鋳包まれた状態で残る。この鋳造品および方案部は、図示を略す駆動手段の作動により可動型３を固定型２から離型させることにより該可動型３に張り付いた状態で固定型２から離間し、その後、図示を略す押出機構により可動型３から脱型される。しかして、前記浄化用フィルタ２０は、溶湯と同種のアルミニウム系材料からなっているので、鋳造終了後、前記方案部とともに再利用（再溶解）しても、その後に鋳造される鋳造品に悪影響を与えることはない。
【００１５】
なお、上記実施の形態においては、浄化用フィルタ２０として、パンチングメタル、ラスメタル等の多孔板を用いたが、このフィルタ２０は、ある程度の強度があればその種類を問わないもので、例えば線材をより線してなる亀甲網等に代えることができる。
また、上記実施の形態においては、アルミニウム系部品のダイカスト鋳造として説明したが、本発明は、アルミニウム系以外の部品のダイカスト鋳造にも適用できる。ただし、この場合は、浄化用フィルタ２０として、鋳造金属と同種の材料を選択することが条件となる。
さらに、上記実施の形態においては、横型のダイカスト装置に適用した例を示したが、本発明は、縦型のダイカスト装置にも適用可能である。
【００１６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明に係るダイカスト鋳造方法によれば、金型内のキャビティに通じてゲートの近傍に浄化用フィルタを配置するので、フィルタと溶湯との接触時間が極めて短くなり、鋳造金属と同種のフィルタを用いてもその溶損が抑制され、射出終了までフィルタの浄化機能が維持される。また、鋳造金属と同種のフィルタを用いているので、鋳造後、方案部を再利用しても鋳造品に悪影響を与えることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るダイカスト鋳造方法を実行するダイカスト装置の全体的な構造を模式的に示す断面図である。
【図２】図１のＡ部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１    金型
４    キャビティ
５    湯口部（ビスケット形成部）
６    湯道
７    ゲート
１０  射出スリーブ
１１  プランジャチップ
１４  溶湯
２０  浄化用フィルタ
【図１】
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【図２】
2004268099.tif 000004