(57)【要約】【課題】鋳造用金型に対して塗型塗布を行うごとに正確に塗型品質を把握できる管理方法を提供する。【解決手段】鋳造用金型１を構成する下型２および上型３の、成形部２ａ、３ａの周りに凹部１３を形成し、この凹部１３内に別ピース１１、１２を嵌合して、ボルト等により固定する。そして、前記成形部２ａ、３ａに塗型１０を塗布する際、該成形部２ａ、３ａに対すると同じ条件で前記別ピース１１、１２にも塗型１０´を塗布し、その後、鋳造型１から別ピース１１、１２を取出し、その上の塗型１０´について、膜厚、通気度、保温性、強度等の測定を行い、これらの測定結果に基いて成形部２ａ、３ａに対する塗型１０の良否を判定する。そして、塗型品質が不良の場合は、塗型１０、１０´を除去した後、再び前記塗型施工をやり直し、塗型品質が良好な金型のみを鋳造工程へ投入する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造用金型の成形部の周りに別ピースを脱着可能に埋込み、前記成形部に塗型を塗布する際、前記成形部に対すると同じ条件で前記別ピースにも塗型を塗布し、しかる後、前記鋳造型から前記別ピースを分離して、該別ピースに塗布された塗型を検査し、この検査結果に基いて前記成形部に塗布された塗型の品質の良否を判定することを特徴とする鋳造用金型の塗型品質管理方法。
【請求項２】
塗型の検査が、膜厚、通気度、保温性および強度の検査を含むことを特徴とする請求項１に記載の鋳造用金型の塗型品質管理方法。
【請求項３】
別ピースを、金型に予め設けた穴に嵌合して、固定することを特徴とする請求項１または２に記載の鋳造用金型の塗型品質管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造用金型に塗布された塗型（塗型剤）の品質を管理するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金型鋳造においては、金型の溶損防止、湯廻り性確保、指向性凝固の促進などの目的で、金型の表面特にキャビティを形成する成形部に塗型を塗布することを行っている。この塗型としては、一般にセラミックス系の微粒子が用いられており、通常は所定の膜厚となるように多層塗りされる。この場合、塗型の寿命は数百ショットとなっており、そこで従来は、塗型が寿命に達する前の適当ショット数（５００ショット程度）で、塗型の再塗布を行っている。
【０００３】
ところで、一口に塗型品質といってもその内容は、膜厚、通気度、保温性、強度など多岐にわたり、これらが不適であると、所望の金型寿命や鋳造品質を確保することが困難になる。より詳しくは、膜厚が薄い場合は金型の早期溶損を、通気度および保温性が不足する場合は湯廻り不良による欠肉発生を、保温性が高い場合は指向性凝固の解消による引け巣発生を、強度が不足する場合は早期剥離による金型の溶損や湯廻り不良をそれぞれ招くことになる。なお、金型に対する塗型の塗布いわゆる塗型施工は、一般に作業者による人手作業に頼っているが、一部では、自動塗型装置による自動塗布を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３０９４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の塗型品質の管理方法によれば、上記した膜厚、通気度、保温性、強度等の塗型品質については、事前の実験室テストで把握されるに過ぎず、塗型施工で、どのような品質に仕上げられているかは、実際に鋳造を行ってみないと、把握できない状況にあった。特に、人手により塗型施工を行う場合は、塗型品質のバラツキも大きく、定期的な塗型施工よりも前に塗型の再塗布（再施工）を行わなければならない事態が往々に発生していた。なお、特許文献１に記載のものでは、鋳造用金型に塗型を自動塗布する際、膜厚センサにより膜厚を測定し、その測定結果に基いて塗型吹付け用ノズルを制御することを行っているが、この場合でも、膜厚以外の塗型品質（通気度、保温性、強度等）については把握することができない。一方、塗型施工は、鋳造工程の外で実施されるのが一般的で、塗型の再施工を行うには、金型を鋳造機から取外して工程外へ移す必要がある。このため、前記したように塗型の再施工を必要とする事態が往々に発生する場合は、鋳造の稼働率の低下ひいては生産性の低下が避けられないようになり、その対策が急務となっていた。
【０００６】
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、鋳造用金型に対して塗型施工を行うごとに塗型品質を正確に把握できるようにし、もって鋳造品質の向上と生産性の向上とに大きく寄与する塗型品質管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、鋳造用金型の成形部の周りに別ピースを脱着可能に埋込み、前記成形部に塗型を塗布する際、前記成形部に対すると同じ条件で前記別ピースにも塗型を塗布し、しかる後、前記鋳造型から前記別ピースを分離して、該別ピースに塗布された塗型を検査し、この検査結果に基いて前記成形部に塗布された塗型の品質の良否を判定することを特徴とする。このように行う塗型品質管理方法においては、別ピースを検査対象として塗型品質を正確に把握することができるので、塗型品質不良の金型が鋳造工程へ投入されることはなくなる。
【０００８】
本発明において、上記した塗型の検査は、膜厚、通気度、保温性および強度の検査を含むようにするのが望ましく、これにより塗型の品質検査に対する信頼性が向上する。
また、上記別ピースは、金型に予め設けた穴に嵌合し、ボルト止めするようにしてもよく、この場合は、別ピースの脱着を簡単に行うことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る鋳造用金型の塗型品質管理方法によれば、塗型施工を行うごとに塗型品質を正確に把握できるので、塗型品質不良の金型が鋳造工程へ投入されることはなくなり、鋳造品質の向上はもとより、生産性の向上に大きく寄与する効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る塗型品質管理方法を低圧鋳造用金型に適用した場合の実施形態を示したものである。同図中、符号１にて示す低圧鋳造用金型は、位置固定の下型２とこの下型２に対して接近離間可能に配設された上型３とからなっている。下型２および上型３の対向面には成形部２ａ、３ａがそれぞれ形成されており、図示の型閉じ状態で、両成形部２ａおよび３ａによってキャビティ４が画成されるようになっている。また、下型２の底部には湯口部５が設定されており、この湯口部５には、下型２の下面から図示を略す溶湯保持炉まで延ばしたストーク６内の流路７が接続されている。
【００１２】
鋳造に際しては、上記溶湯保持炉内の溶湯がストーク６内の流路７から下型２の湯口部５を経て前記キャビティ４内に低圧で注入される。キャビティ４内に注入された溶湯は、上型３側から下型２側へ順次凝固し、この指向性凝固によって湯口部５内が最終凝固域となる。そして、湯口部５の上側テーパ部まで凝固が進んだタイミングで溶湯保持炉内の加圧が開放されると、湯口部５内の未凝固溶湯がストーク６の流路７内の溶湯と一緒に溶湯保持炉内に落下し、一方、上型３の上動（型開き）に応じて鋳造品が下型２から離型される。
【００１３】
ここで、下型２の成形部２ａおよび上型３の成形部３ａには塗型（塗型剤）１０が塗布されている。この塗型１０は、従来と同様にセラミックス系の微粒子からなっており、その塗布（塗型施工）は、鋳造機に金型１を組付ける前に鋳造工程の外で実施される。各成形部２ａ、３ａに塗型１０が適当厚さ塗布されることにより、鋳造時に下型２または上型３の溶損が抑制され、これにより金型寿命が延びる。また、この塗型１０が有する適度の通気性、保温性および強度により、鋳造時の湯廻りが良好になると共に指向性凝固が促進され、鋳造品における欠肉発生や引け巣発生が抑制される。
【００１４】
しかして、上記下型２の成形部２ａの周りおよび上型３の成形部３ａの周りには、予め別ピース１１、１２が埋込まれており、この別ピース１１、１２に対しても塗型１０´が塗布されている。本実施形態において、各別ピース１１、１２は、図２に上型３側を代表させて示すように、上型３（下型２）の一隅部であって、成形部２ａ、３ａと干渉しない部位に形成した穴１３に嵌合され、かつ複数（ここでは、２つ）のボルト１４を用いて固定されている。各別ピース１１、１２は、ここでは金型１と同じ材料から矩形板状に形成されており、その大きさは、一例として縦５０ｍｍ、横７０ｍｍとなっている。また、その厚さは、前記穴１３の深さよりもわずか小さくなっており、これにより、別ピース１１、１２上の塗型１０´が下型２と上型３との合せ面に突出しないようになっている。
【００１５】
上記別ピース１１、１２は、金型１に塗布した塗型１０の品質管理に用いられるもので、その上の塗型１０´は、各成形部２ａ、３ａに塗型１０を塗布する際、これと同じ条件で塗布されている。ただし、本実施形態では、作業者による人手作業で塗型施工を行っているので、厳密にいえば、全く同じ条件とはいえないが、成形部２ａ、３ａに対する塗型施工と連続して別ピース１１、１２に対する塗型施工を行っているので、実質同じ条件といえる。
【００１６】
以下、上記別ピース１１、１２を用いて行う塗型品質の管理方法を図３に基いて説明する。なお、ここでは、説明の便宜のため、上型３を対象にした管理方法として説明するが、上記した下型２に対してはもちろん、塗型施工を必要とする各種金型に対しても同様の管理方法が採用されることは、いうまでもない。
【００１７】
塗型施工に際しては、先ず、上型３の穴１２内に別ピース１２を嵌合し、ボルト１４を用いて固定する（Ｓ１）。次に、上型３の成形部３ａに対して塗型施工を行うと同時に、前記別ピース１２に対しても塗型施工を行う（Ｓ２）。この塗型施工に際しては、成形部３ａに対する場合と別ピース１２に対する場合とで、吹付け条件を変更しないように作業者が留意し、実質同じ条件で塗型施工を行う。次に、塗型１０、１０´の乾燥を待ち、前記ボルト１４を緩めて別ピース１２を上型３から取外す（Ｓ３）。その後、この別ピース１２について、塗膜１０´の膜厚ｔ、通気度Ｖ、保温性Ｈ、強度Ｓの測定（検査）を行う（Ｓ４）。本発明において、これらの測定方法は任意であるが、現場で簡便に実施できる方法を採用するのが望ましい。
【００１８】
そして、次のステップＳ５で、前記各測定結果がいずれも設定値Ｒ以上（ｔ，Ｖ，Ｈ，Ｓ≧Ｒ）であれば、前記成形部３ａに塗布された塗型１０の品質が良好であると判断し、当該別ピース１２を上型３に再び取付けて（Ｓ６）、塗型品質管理を終了し、検査済みの上型３を鋳造工程へ投入する。一方、ステップＳ５で前記測定結果のいずれかが設定値Ｒ未満（ｔ，Ｖ，Ｈ，Ｓ＜Ｒ）であれば、当該塗型１０が不合格と判断し、この場合は、塗型施工済みの上型３および当該別ピース１２から、例えばショットブラストを利用して塗型１０、１０´を除去する（Ｓ７）。そして、再び当該別ピース１２を上型３に取付け（Ｓ１）、以降、前記ステップＳ２〜Ｓ５を繰返して塗型品質を再検査する。なお、前記ステップＳ６は省略してもよいもので、この場合は、穴１３内を空にした状態で上型３が鋳造工程へ投入されることになる。ただし、塗型１０の経時変化を見る上で、別ピース１２上の塗型１０´が重要な指標となるので、塗型品質を管理する上では、該別ピース１２を再取付けした状態で上型３を鋳造工程へ投入するのが望ましい。
【００１９】
このようにして、鋳造工程に対しては、塗型品質が合格となった金型のみが投入され、したがって、このような金型を用いて鋳造を行う場合は、塗型品質の不良に起因する金型の寿命短縮あるいは鋳造品質の悪化が著しく抑制される。したがって、定期的に塗型の再施工を実施すれば十分で、その分、鋳造の稼働率が向上し、結果として生産性が向上する。また、塗型品質のバラツキが減らせるため、塗型の再施工頻度も低減（５００→１０００ショット）できる。本実施形態においては特に、膜厚ｔ、通気度Ｖ、保温性Ｈ、強度Ｓを検査して、塗型品質の良否を判定しているので、塗型の品質検査に対する信頼性が著しく高いものとなる。
【００２０】
なお、上記実施形態においては、金型１を構成する下型２および上型３に設けた穴１３に別ピース１１、１２を嵌合して、ボルト１４を用いて固定するようにしたが、金型１に対する別ピース１１、１２の取付け方法は任意であり、ボルトによらない他の方法を採用することができる。
また、本発明が適用される鋳造用金型の種類は任意であり、上記した低圧鋳造用金型以外にも、吸引鋳造用、重力鋳造用等の各種金型に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る塗型品質管理方法を低圧鋳造用金型に適用した場合の実施形態を示す断面図である。
【図２】金型に対する別ピースの設置態様を示す平面図である。
【図３】本塗型品質管理方法の実施手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２２】
１    金型
２    下型
３    上型
２ａ，３ａ    成形部
４    キャビティ
１０、１０´  塗型
１１，１２    別ピース
１３  穴
１４  ボルト
【図１】
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【図２】
2005169474.tif 000004
【図３】
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