(57)【要約】【課題】厚肉のアルミニウム製品にも薄肉のアルミニウム製品にも適用することが可能で、かつ、形状が複雑なアルミニウム製品や肉厚が不揃いのアルミニウム製品を簡単にしかも安価に製造することが可能な鋳造方法を提供することを課題とする。【解決手段】鋳型１の内部空間１０のうち湯回り不良が懸念される領域Ｒにアルミニウム又はアルミニウム合金からなる成形素材２を配置したうえで、成形素材２を溶融し、内部空間１０に注入したアルミニウム又はアルミニウム合金の溶湯３とともに凝固させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳型の内部空間のうち湯回り不良が懸念される領域にアルミニウム又はアルミニウム合金からなる成形素材を配置したうえで、前記成形素材を溶融し、前記内部空間に注入したアルミニウム又はアルミニウム合金の溶湯とともに凝固させることを特徴とする鋳造方法。
【請求項２】
前記溶湯を前記内部空間に注入する前に、前記成形素材を溶融することを特徴とする請求項１に記載の鋳造方法。
【請求項３】
前記溶湯を前記内部空間に注入した後に、前記成形素材を溶融することを特徴とする請求項１に記載の鋳造方法。
【請求項４】
鋳型の内部空間のうち湯回り不良が懸念される領域にアルミニウム又はアルミニウム合金からなる成形素材を配置したうえで、前記成形素材の溶融温度よりも高温のアルミニウム又はアルミニウム合金の溶湯を注入して前記成形素材を溶融し、前記溶湯とともに凝固させることを特徴とする鋳造方法。
【請求項５】
前記成形素材を溶融する前に、前記内部空間を真空又は不活性ガス雰囲気にすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の鋳造方法。
【請求項６】
前記溶湯を加圧することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の鋳造方法。
【請求項７】
前記成形素材は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる粉末又は顆粒の集合体であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の鋳造方法。
【請求項８】
前記成形素材は、溶融したアルミニウム又はアルミニウム合金を、真空又は不活性ガス中で噴霧することによって得られた粉末の集合体であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の鋳造方法。
【請求項９】
前記成形素材は、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｃｕ系合金又はＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金からなることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム製品又はアルミニウム合金製品（以下、単に「アルミニウム製品」という。）の製造方法の一つとして、所定の形状に成形された砂型や金型などの鋳型に溶湯を注入する「鋳造」が知られている。
【０００３】
ところで、形状が複雑なアルミニウム製品（鋳物）や薄肉部分を有するアルミニウム製品を製造する場合には、重力を利用する鋳造方法よりも、加圧力を利用する鋳造方法（ダイカスト）が採用されることが多い（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
なお、特許文献１には、形状が複雑なアルミニウム製品や薄肉部分を有するアルミニウム製品を容易に製造することができるダイカスト用金型として、工具鋼からなる母材のキャビティ側の面に熱伝導率の小さい析出硬化系ステンレス鋼を積層したものが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３１７６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１の金型は、その製造コストが高いという問題がある。また、ダイカスト法について共通する問題ではあるが、溶湯を圧入するための溶湯圧入装置が高価であるという問題もある。さらに、ダイカスト法では、金型に高圧が作用するとともに、高速で圧入される溶湯によって金型に大きな衝撃力が作用することから、重力を利用する鋳造方法の場合よりも、金型の寿命が短くなる虞がある。
【０００６】
また、ダイカスト法は、厚肉部分を有するアルミニウム製品や肉厚が不揃いなアルミニウム製品には不向きであるし、アルミニウム製品の形状が著しく複雑である場合などにおいては、湯回り不良が発生する虞もある。
【０００７】
そこで、本発明は、厚肉のアルミニウム製品にも薄肉のアルミニウム製品にも適用することが可能で、かつ、形状が複雑なアルミニウム製品や肉厚が不揃いのアルミニウム製品を簡単にしかも安価に製造することが可能な鋳造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決する本発明は、鋳型の内部空間のうち湯回り不良が懸念される領域にアルミニウム又はアルミニウム合金からなる成形素材を配置したうえで、前記成形素材を溶融し、前記内部空間に注入したアルミニウム又はアルミニウム合金の溶湯とともに凝固させることを特徴とする鋳造方法である。
【０００９】
「湯回り不良が懸念される領域」とは、従来の鋳造方法において湯回り不良が発生する可能性が高い部位であって、例えば、湯口から離れたところにある領域、アルミニウム製品の薄肉部を成形するための狭小な領域、アルミニウム製品の突出部を成形するための凹状の領域や溝状の領域などが該当する。
【００１０】
本発明によると、湯回り不良が懸念される領域に配置した成形素材が溶融して「溶湯」となるので、鋳型の内部空間が複雑な形状を呈している場合であっても、その隅々まで溶湯を行き渡らせることが可能となる。つまり、本発明によれば、形状が複雑なアルミニウム製品や肉厚が不揃いのアルミニウム製品を簡単に製造することが可能となる。また、本発明においては、鋳型に高い圧力や衝撃力が作用することもなく、湯回り不良を防ぐための特別な細工を鋳型に施す必要もないので、鋳型の製作費用が安価になる。なお、本発明に係る鋳造方法は、厚肉のアルミニウム製品にも薄肉のアルミニウム製品にも適用することができる。
【００１１】
なお、前記成形素材を溶融するのは、前記溶湯を前記内部空間に注入する前でもよいし、前記溶湯を前記内部空間に注入した後でもよい。
【００１２】
また、成形素材の溶融温度が溶湯の温度よりも低い場合には、溶湯の熱を利用して成形素材を溶融してもよい。すなわち、鋳型の内部空間のうち湯回り不良が懸念される領域にアルミニウム又はアルミニウム合金からなる成形素材を配置したうえで、前記成形素材の溶融温度よりも高温のアルミニウム又はアルミニウム合金の溶湯を注入して前記成形素材を溶融し、前記溶湯とともに凝固させてもよい。
【００１３】
このようにしても、湯回り不良が懸念される領域に配置した成形素材が溶融して「溶湯」となるので、鋳型の内部空間が複雑な形状を呈している場合であっても、その隅々まで溶湯を行き渡らせることが可能となる。なお、成形素材の溶融温度が高い場合や、成形素材の溶融温度と溶湯の温度との差が小さい場合には、溶湯を注入する前に成形素材を加熱しておくとよい。このようにすると、溶湯の熱によって成形素材が確実に溶融することになる。
【００１４】
なお、成形素材の形態は、湯回り不良が懸念される領域に配置可能なものであれば特に制限はなく、前記領域と略同一の形状に成形した「塊」でもよいし、繊維状や切片状を呈する微小片の集合体であってもよいが、好適には、粉末又は顆粒の集合体であることが望ましい。粉末又は顆粒であれば、湯回り不良が懸念される領域が狭小な空間であっても、隙間なく充填することが可能となる。なお、「集合体」は、微小片、粉末、顆粒を単に集合させただけのものでもよいし、バインダー（結合剤）とともに加圧成形したものであってもよい。
【００１５】
アルミニウム又はアルミニウム合金の粉末は、アルミニウム又はアルミニウム合金の塊を機械的方法で粉化するか、あるいは、溶融したアルミニウム又はアルミニウム合金（すなわち、アルミニウム又はアルミニウム合金の溶湯）から直接粉化することにより得ることができる。特に、溶融したアルミニウム又はアルミニウム合金を真空又は不活性ガス中で噴霧することで粉化すれば、粉末中の酸化物の量が少なくなるので、不純物の少ないアルミニウム製品を得ることができる。
【００１６】
アルミニウム又はアルミニウム合金からなる顆粒は、例えば、アルミニウム製又はアルミニウム合金製のワイヤを細かく切断することで得ることができる。
【００１７】
なお、前記成形素材は、より好適には、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｃｕ系合金又はＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金からなることが望ましい。このような組成の合金であれば、その融点が低いため、製造効率が向上する。
【００１８】
なお、本発明においては、前記成形素材を溶融する前に、前記内部空間を真空又は不活性ガス雰囲気にするとよい。真空又は不活性ガス雰囲気中で成形素材を溶融すれば、溶融した成形素材の表面に酸化膜が形成されることを防ぐことができるので、溶融した成形素材の湯回り性を良好に保つことができる。
【００１９】
また、本発明においては、前記溶湯を加圧してもよい。このようにすると、鋳型の内部空間に残留したガスを効率よく排出することが可能となるので、いわゆる巻き込み巣が発生し難くなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る鋳造方法によると、形状が複雑なアルミニウム製品や肉厚が不揃いのアルミニウム製品を簡単にしかも安価に製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付した図面を、参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明においては、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２２】
（第一の実施形態）
第一の実施形態に係る鋳造方法は、図１に示すように、鋳型１の内部空間１０のうち湯回り不良が懸念される領域Ｒにアルミニウム合金からなる成形素材２を配置したうえで（図１の（ｂ）参照）、この成形素材２を溶融し、内部空間１０に注入したアルミニウム合金の溶湯３（図１の（ｃ）参照）とともに凝固させることでアルミニウム製品Ａを製造するものである（図１の（ｄ）参照）。
【００２３】
鋳型１は、図１の（ａ）に示すように、鋳鉄や耐熱合金鋼で形成された一対の金型１１，１２からなる。金型１１，１２を型合せしたときに形成される内部空間（キャビティ）１０には、製造すべきアルミニウム製品Ａ（図１の（ｄ）参照）に対応する製品相当部１０ａと、この製品相当部１０ａに連通する押湯部１０ｂとがある。なお、図示は省略するが、金型１１，１２には、電熱線が埋設されており、当該電熱線に通電することで、金型１１，１２が加熱される。
【００２４】
成形素材２は、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金からなる粉末（以下、「アルミニウム合金粉末」という。）の集合体である。このアルミニウム合金粉末は、溶融したＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金を真空又は不活性ガス中で噴霧することで形成されたものである。このような製法で得たアルミニウム合金粉末であれば、粉末中の酸化物の量が少なくなるので、不純物の少ないアルミニウム製品Ａを製造することが可能となる。ちなみに、前記した製法で得たアルミニウム合金粉末は、球状を呈し、その粒度は５〜５００μｍ程度である。なお、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金の塊を機械的方法で粉化してもよい。機械的に粉化したアルミニウム合金粉末は、鱗片状（フレーク状）を呈し、その粒度は２〜２００μｍ程度である。
【００２５】
Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金の組成は、溶融温度（融点）が５２５℃である三元共晶組成（Ｃｕ：２６．７質量％、Ｓｉ：５．３質量％）に近似するものであることが望ましい。具体的には、Ｃｕ（銅）を２２〜３７質量％、Ｓｉ（珪素）を３〜１２質量％含み、残部がＡｌ（アルミニウム）及び不可避的不純物であるＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金であることが望ましい。ＳｉおよびＣｕの比率が前記した数値範囲にあれば、５３０〜５６０℃という低い温度範囲で成形素材２を溶融させることが可能となるので、アルミニウム製品Ａの生産効率が向上する。
【００２６】
なお、成形素材２を構成する金属の種類は、製造すべきアルミニウム製品Ａの用途等に応じて変更してもよく、例えば、Ａｌ−Ｓｉ系合金やＡｌ−Ｃｕ系合金など従来より鋳造用合金（重量鋳造用アルミニウム合金やダイカスト用アルミニウム合金）として使用されてきたアルミニウム合金のほか、アルミニウムであってもよい。
【００２７】
溶湯３は、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｃｕ系合金、その他従来より鋳造用合金（重量鋳造用アルミニウム合金やダイカスト用アルミニウム合金）として使用されてきたアルミニウム合金又はアルミニウムを溶融させたものである。なお、溶湯３を構成するアルミニウム合金の組成は、アルミニウム製品Ａの用途等に適したものであれば、成形素材２を構成するアルミニウム合金（本実施形態ではＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金）の組成と異なるものでも差し支えないが、同一のものとすれば、アルミニウム製品Ａが総て同一組成のアルミニウム合金（又はアルミニウム）で形成されることになるので、好適である。また、溶湯３を構成するアルミニウム合金の組成を、成形素材２を構成するアルミニウム合金の組成と異ならせる場合においては、溶湯３を構成するアルミニウム合金の溶融温度が、成形素材２を構成するアルミニウム合金の溶融温度よりも高くなるような組成とすることが望ましいが、低くなるような組成であっても差し支えない。
【００２８】
そして、アルミニウム製品Ａを製造するには、まず、図１の（ｂ）に示すように、鋳型１の内部空間１０のうち湯回り不良が懸念される領域Ｒ（図１の（ａ）参照）に成形素材２を配置する。本実施形態においては、湯回り不良が懸念される領域Ｒに未結合のアルミニウム合金粉末を投入すればよい。
【００２９】
なお、湯回り不良が懸念される領域Ｒに所定量のアルミニウム合金粉末を投入した後に、アルミニウム合金粉末の集合体（すなわち、成形素材２）を棒等で突き固めるか、成形素材２に振動を与えるなどしてアルミニウム合金粉末の充填率を向上させるとよい。
【００３０】
続いて、図１の（ｃ）に示すように、金型１１，１２を型合せした後に、成形素材２の溶融温度（液相線温度）よりも高温に熱した溶湯３を湯口１０ｃから鋳型１の内部空間１０（図１の（ａ）参照）に注入する。溶湯３を鋳型１に注入すると、溶湯３の熱によって成形素材２が溶融することになる。つまり、溶湯３を内部空間１０に注入した後に、成形素材２が溶融することになる。
【００３１】
なお、成形素材２の溶融温度と溶湯３の温度との差が小さい場合や成形素材２に溶湯３の熱が伝わり難い場合などにおいては、溶湯３を注入する前に、成形素材２を加熱しておくとよい。成形素材２を加熱するには、金型１１に埋設した図示せぬ電熱線に通電して加熱すればよい。このようにすると、溶湯３の熱によって成形素材２が確実に溶融することになる。
【００３２】
なお、溶湯３の熱で成形素材２が溶融しない場合には、金型１１に埋設した図示せぬ電熱線に通電して、金型１１をＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ系合金（アルミニウム合金）の溶融温度（液相線温度）以上に加熱すればよい。このようにすると、成形素材２が確実に溶融することになる。なお、成形素材２の加熱（電熱線への通電）は、溶湯３を鋳型１に注入する前から開始してもよいし、注入した後に開始してもよい。
【００３３】
その後、溶融した成形素材２’と溶湯３とを適宜な冷却速度で冷却して凝固させ、鋳型１を脱型すると、図１の（ｄ）に示すアルミニウム製品Ａを得ることができる。
【００３４】
なお、図１の（ｂ）に示す成形素材２を溶融する前に、鋳型１の内部空間１０（図１の（ａ）参照）を真空又は不活性ガス雰囲気にするとよい。内部空間１０を真空にする場合には、例えば、図示は省略するが、密閉容器の中に鋳型１を入れたうえで、真空ポンプ等を用いて密閉容器の内部にある空気を吸引すればよい。また、内部空間１０を不活性ガス雰囲気とする場合には、密閉容器の内部を真空にした後に、不活性ガスを封入すればよい。真空又は不活性ガス雰囲気中で成形素材２を加熱して溶融すれば、溶融した成形素材２’の表面に酸化膜が形成されることを防ぐことができるので、溶融した成形素材２’の湯回り性を良好に保つことができる。
【００３５】
以上、第一の実施形態に係る鋳造方法によれば、湯回り不良が懸念される領域Ｒに配置した成形素材２が溶融して「溶湯」となるので、領域Ｒが複雑な形状を呈している場合であっても、その隅々まで溶融したアルミニウム合金を行き渡らせることが可能となる。つまり、第一の実施形態に係る鋳造方法によれば、形状が複雑で肉厚も不揃いなアルミニウム製品Ａを簡単に製造することが可能となる。
【００３６】
また、第一の実施形態に係る鋳造方法によれば、鋳型１に高い圧力や衝撃力が作用することもなく、湯回り不良を防ぐための特別な細工を鋳型１に施す必要もないので、鋳型１の製作費用が安価になる。なお、本発明に係る鋳造方法は、厚肉のアルミニウム製品にも薄肉のアルミニウム製品にも適用することができる。
【００３７】
また、第一の実施形態においては、成形素材２がアルミニウム合金粉末の集合体であるので、その取り扱いが容易になるとともに、鋳型１の内部空間１０が狭小であっても、隙間なく充填することができる。
【００３８】
（変形例１）
前記した第一の実施形態においては、鋳型１の内部空間１０に溶湯３を注入した後に、成形素材２を溶融したが、内部空間１０に溶湯３を注入する前に、適宜な熱源（例えば、金型１１に埋設した電熱線）から発生させた熱を利用して成形素材２を溶融してもよい。
【００３９】
（変形例２）
前記した第一の実施形態においては、成形素材２の溶融温度よりも高温に熱した溶湯３を鋳型１に注入したが、成形素材２の溶融温度よりも低温の溶湯３を鋳型１に注入してもよい。この場合には、溶湯３を注入する前に成形素材２を溶融するか、あるいは、溶湯３を注入した後に、溶湯３の熱と溶湯３とは別の熱源（例えば、金型１１に埋設した電熱線）から発生させた熱とを併用して成形素材２を溶融する。
【００４０】
（変形例３）
前記した第一の実施形態においては、金型１１に埋設された電熱線に通電することで、金型１１を加熱し、もって成形素材２を加熱することとしたが、成形素材２の加熱方法を限定する趣旨ではない。例えば、鋳型１を図示せぬ加熱炉に入れ、加熱炉の熱源を利用して成形素材２を加熱してもよい。
【００４１】
（変形例４）
前記した第一の実施形態においては、鋳型１が金型１１，１２からなる場合を例示したが、鋳型１の形態に制限はなく、従来の鋳造方法において用いられている砂型などを使用することもできる。
【００４２】
（変形例５）
前記した第一の各実施形態においては、未結合のアルミニウム合金粉末を湯回り不良が懸念される領域Ｒに投入したが、図２の（ａ）に示すように、アルミニウム合金粉末の集合体を所定の形状に固結させてなる固結体を成形素材２として湯回り不良が懸念される領域Ｒに配置してもよい。固結体は、例えば、所定量のアルミニウム合金粉末をバインダー（結合剤）とともに加圧成形することで得ることができる。なお、図２の（ａ）に示す成形素材２は、湯回り不良が懸念される領域Ｒ（金型１１に形成されたスリット部分）に丁度納まる形状に成形されている。成形素材２をアルミニウム粉末の固結体とすれば、湯回り不良が懸念される領域Ｒに迅速に成形素材２を配置することが可能となるので、好適である。
【００４３】
（変形例６）
前記した第一の実施形態においては、成形素材２がアルミニウム合金粉末の集合体である場合を例示したが、繊維状や切片状を呈するアルミニウム合金製の微小片の集合体や顆粒の集合体であってもよい。アルミニウム合金の顆粒は、例えば、直径が１〜２．５ｍｍ程度のアルミニウム合金製のワイヤを細かく切断することで得ることができる。なお、成形素材２がアルミニウム合金粉末等の集合体である必要はなく、図２の（ｂ）に示すように、湯回り不良が懸念される領域Ｒと略同一の形状に成形した「塊」でもよい。
【００４４】
（第二の実施形態）
第二の実施形態に係る鋳造方法は、図３に示すように、溶湯３を加圧する点が第一の実施形態に係る鋳造方法と異なる。
【００４５】
なお、第二の実施形態に係る鋳造方法において使用する鋳型５は、図３の（ａ）に示すように、鋳鉄や耐熱合金鋼で形成された一対の金型５１，５２からなる。
【００４６】
金型５１，５２を型合せしたときに形成される内部空間（キャビティ）５０には、アルミニウム製品Ａに対応する製品相当部５０ａと、この製品相当部５０ａに連通するシリンダ部５０ｂとがある。シリンダ部５０ｂは、一方の金型５２に形成されていて、円筒状を呈している。シリンダ部５０ｂには、図３の（ｃ）に示すように、溶湯３を押圧するためのプランジャ５３が挿入される。なお、図示は省略するが、鋳型５の適所に内部空間５０に通じるガス抜き孔が形成されていて、内部空間５０に残留したガスや成形素材２が溶融する際に発生したガス等が鋳型５の外部に排出されるようになっている。
【００４７】
そして、アルミニウム製品Ａを製造するには、まず、図３の（ｂ）に示すように、鋳型５の内部空間５０のうち湯回り不良が懸念される領域Ｒ（図３の（ａ）参照）に成形素材２を配置する。
【００４８】
続いて、金型５１，５２を型合せし、その後、鋳型５の内部空間５０に溶湯３（図３の（ｃ）参照）を注入する。なお、成形素材２は、溶湯３を注入する前に溶融するか、もしくは注入後に溶融する。
【００４９】
次に、図３の（ｃ）に示すように、鋳型５に注入した溶湯３を加圧する。なお、溶湯３に圧力を加えると、当該圧力は、溶融した成形素材２’にも作用することになる。溶湯３を加圧するには、ジャッキ５４，５４を用いて一方の金型５１を他方の金型５２に押圧しつつ、他方の金型５２に形成されたシリンダ部５０ｂ（図３の（ａ）参照）にプランジャ５３を押し込めばよい。溶湯３に加える圧力の大きさは、鋳型５の内部空間５０の形状やアルミニウム合金の組成等に応じて設定すればよいが、４０〜１００ＭＰａ程度である。
【００５０】
その後、溶融した成形素材２’と溶湯３とを適宜な冷却速度で冷却して凝固させ、プランジャ５３とジャッキ５４，５４を除荷したうえで鋳型５を脱型すると、図３の（ｄ）に示すアルミニウム製品Ａを得ることができる。
【００５１】
以上、第二の実施形態に係る鋳造方法によると、第一の実施形態の場合と同様に、湯回り不良が懸念される領域Ｒの隅々まで溶融した成形素材２’を行き渡らせることが可能となるが、溶湯３を加圧することによって、溶融した成形素材２’も加圧されることになるので、領域Ｒが複雑であったり狭小であったとしても、その隅々までアルミニウム合金を確実に行き渡らせることが可能となる。
【００５２】
さらに、第二の実施形態に係るアルミニウム製品の製造方法においては、溶湯３を加圧するので、鋳型５の内部空間５０に残留したガスや、成形素材２が溶融する際に発生したガス等を効率よく排出することが可能となり、その結果、いわゆる巻き込み巣が発生し難くなる。
【００５３】
（変形例）
前記した第二の実施形態においては、溶湯３の加圧方法として、プランジャ５３を用いる加圧方法を例示したが、溶湯３の加圧方法を限定する趣旨ではない。例えば、図示は省略するが、鋳型の一部をプランジャとして用いて直接的に溶湯を加圧してもよい。
【００５４】
（第三の実施形態）
前記した第二の実施形態に係る鋳造方法においては、溶湯３を鋳型５に注入した後に、溶湯３を加圧したが（図３参照）、第三の実施形態に係る鋳造方法のように、溶湯３を加圧しつつ注入してもよい。すなわち、図４に示すように、ダイカスト用の鋳型６を用いて溶湯３を高圧（４０〜１００ＭＰａ程度）で注入してもよい。
【００５５】
鋳型６は、図４の（ａ）に示すように、可動ダイス６１と、この可動ダイス６１と型合せされる固定ダイス６２と、この固定ダイス６２が固定されるダイス取付板６３と、固定ダイス６２に形成された湯道６２ａに連通するシリンダ６４とを備えている。シリンダ６４には、図４の（ｃ）に示すように、溶湯３を押圧するためのプランジャ６５が挿入される。なお、図示は省略するが、可動ダイス６１には、電熱線が埋設されており、当該電熱線に通電することで、可動ダイス６１が加熱される。
【００５６】
そして、アルミニウム製品Ａを製造するには、まず、図４の（ｂ）に示すように、鋳型６の内部空間６０のうち湯回り不良が懸念される領域Ｒ（図４の（ａ）参照）に成形素材２を配置する。
【００５７】
続いて、図４の（ｃ）に示すように、可動ダイス６１と固定ダイス６２を型合せした後に、シリンダ６４に形成された湯口６４ａから溶湯３を注入する。
【００５８】
次に、図４の（ｄ）に示すように、プランジャ６５をシリンダ６４に押し込んでシリンダ６４内の溶湯３を加圧して、溶湯３を鋳型６の内部に圧入する。なお、成形素材２は、溶湯３を注入する前に溶融してもよいし、注入後に溶融してもよいが、本実施形態のように溶融した成形素材２’が湯回り不良が懸念される領域Ｒから流出し易いような場合においては、鋳型６の内部空間６０に溶湯３を充満させた後に成形素材２を溶融するとよい。
【００５９】
溶湯３を注入した後に成形素材２を溶融するには、溶湯３の熱と溶湯３とは別の熱源（例えば、固定ダイス６１に埋設した電熱線）から発生させた熱とを併用して成形素材２を溶融するか、あるいは、成形素材２の溶融温度よりも高温に熱した溶湯３を鋳型６に注入し、溶湯３の熱によって成形素材２を溶融すればよい。
【００６０】
その後、溶融した成形素材２’と溶湯３とを適宜な冷却速度で冷却して凝固させ、鋳型６を脱型すると、図４の（ｅ）に示すアルミニウム製品Ａを得ることができる。
【００６１】
以上、第三の実施形態に係る鋳造方法によると、第二の実施形態の場合と同様に、溶湯３を加圧するので、湯回り不良が懸念される領域Ｒが複雑であったり狭小であったとしても、その隅々までアルミニウム合金を確実に行き渡らせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る鋳造方法を説明するための模式的な断面図であって、（ａ）は鋳型を示す図、（ｂ）は湯回り不良が懸念される領域に成形素材を配置した状態を示す図、（ｃ）は鋳型の内部空間に溶湯を注入した状態を示す図、（ｄ）は鋳型を脱型した状態を示す図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、成形素材の配置方法の一例を示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の第二の実施形態に係る鋳造方法を説明するための模式的な断面図であって、（ａ）は鋳型を示す図、（ｂ）は湯回り不良が懸念される領域に成形素材を配置した状態を示す図、（ｃ）は鋳型の内部空間に溶湯を注入した状態を示す図、（ｄ）は鋳型を脱型した状態を示す図である。
【図４】本発明の第三の実施形態に係る鋳造方法を説明するための模式的な断面図であって、（ａ）は鋳型を示す図、（ｂ）は湯回り不良が懸念される領域に成形素材を配置した状態を示す図、（ｃ）はシリンダの内部に溶湯を注入した状態を示す図、（ｄ）は鋳型の内部空間に溶湯を注入した状態を示す図、（ｅ）は鋳型を脱型した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１    鋳型
２    成形素材
３    溶湯
Ａ    アルミニウム製品
【図１】
2007083265.tif 000003
【図２】
2007083265.tif 000004
【図３】
2007083265.tif 000005
【図４】
2007083265.tif 000006