鋳造装置
【課題】本発明は、シールパッキンを使用することなく、また、分割面の加工精度も高くすることなく、キャビティの真空を維持できる真空鋳造用金型を提供する。
【解決手段】鋳造装置は、第１の金型と、第２の金型と、離型剤とを備える。第１の金型は、第１の型面と、この第１の型面の縁から一定の距離以上離れた位置に設けられた凹部とを有する。第２の金型は、第２の型面を有し第１の金型に接合される。離型剤は、少なくとも凹部で囲われる内側の領域の第１の金型および第２の金型に塗布され、加熱されることでゲル化する。
【解決手段】鋳造装置は、第１の金型と、第２の金型と、離型剤とを備える。第１の金型は、第１の型面と、この第１の型面の縁から一定の距離以上離れた位置に設けられた凹部とを有する。第２の金型は、第２の型面を有し第１の金型に接合される。離型剤は、少なくとも凹部で囲われる内側の領域の第１の金型および第２の金型に塗布され、加熱されることでゲル化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、離型剤を塗布して使用する金型を備える鋳造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融したアルミニウムまたはその合金を真空鋳造する場合、キャビティ内を減圧するために、キャビティの周りを囲う溝が設けられ、シールパッキンが装着される金型がある。ワークを金型から離れやすくするために離型剤がキャビティ内面に塗布される。このとき使用される離型剤として、加熱されることでゲル化して粘性が増すものや、鋳造温度が高い場合に適応したものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４９３５８号公報
【特許文献２】特開平１１−２７７２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複雑な形状のキャビティの場合、溶湯が隅々まで行き渡るようにするために溶湯や金型の温度を高めに設定することがある。また、アルミニウムに比べてマグネシウムの方がより高い温度で鋳造しなければならない。しかし、真空鋳造で用いられるシールパッキンは、マグネシウムの鋳造温度条件で使用されることによって、耐久性が低下し、消耗品として頻繁に交換しなければならなくなる。真空度が低下すると、ワークが酸化してしまったり、細部に溶湯がうまく流れなかったりするため、シール性能を維持することが重要である。
【０００５】
鋳造温度が高くてシールパッキンを使用できない場合、分割面の合わせ精度を向上させるとともに金型の分割面の表面粗度を細かくすることで、キャビティの密閉性を確保できるかもしれない。しかし、金型の製造コストが高くなるだけでなく、製造工程において分割面に傷を付けないように管理しなければならない。
【０００６】
そこで本発明は、シールパッキンを使用することなく、また、分割面の加工精度も高くすることなく、キャビティの真空を維持できる鋳造装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の鋳造装置は、第１の金型と、第２の金型と、離型剤とを備える。第１の金型は、第１の型面と、この第１の型面の縁から一定の距離以上離れた位置に設けられた凹部とを有する。第２の金型は、第２の型面を有し第１の金型に接合される。離型剤は、少なくとも凹部で囲われる内側の領域の第１の金型および第２の金型に塗布され、加熱されることでゲル化する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態の鋳造装置の第１の金型を示す斜視図。
【図２】図１に示した第１の金型に接合される第２の金型の斜視図。
【図３】図１および図２に示した真空鋳造用金型を用いる鋳造装置の概略図。
【図４】図３に示した真空鋳造用金型のキャビティ内面に離型剤を塗布した状態の断面図。
【図５】図４に示した真空鋳造用金型の第１の金型と第２の金型とを合わせる直前の断面図。
【図６】図５に示した第１の金型と第２の金型とを合わせた状態の断面図。
【図７】図６に示した真空鋳造用金型に溶湯を注入した状態の断面図。
【図８】第２の実施形態の鋳造装置の第１の金型を示す斜視図。
【図９】図８に示した真空鋳造用金型の第１の金型と第２の金型とを合わせる直前の断面図。
【図１０】図９に示した第１の金型と第２の金型とを合わせた状態の断面図。
【図１１】図１０に示した真空鋳造用金型に溶湯を注入した状態の断面図。
【図１２】第３の実施形態の鋳造装置の第１の金型を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
第１の実施形態の真空鋳造用金型１０は、図１から図７を参照して説明する。この真空鋳造用金型１０は、図１に示すキャビティ金型としての第１の金型１１と、図２に示すコア金型としての第２の金型１２と、第１の金型１１に形成された凹部１３と、離型剤１４とを備える。
【００１０】
第１の金型１１は、図１に示すように第１の型面１１１を有している。第１の型面１１１は、この真空鋳造用金型１０によって鋳造される製品の分割線に対して第１側の外形を形成する。第２の金型１２は、図２に示すように第２の型面１２１を有している。第２の型面１２１は、製品の分割線に対して第２側の外形を形成する。第１の型面１１１および第２の型面１２１は、図１および図２にそれぞれ示すように、射出部１１２，１２２と、製品部１１３，１２３と、オーバフロー部１１４，１２４とを含む。また第１の型面１１１および第２の型面１２１は、図３に示すように第１の金型１１と第２の金型１２とが合わされることによって、キャビティＣを形成する。
【００１１】
射出部１１２は、図３に示す真空鋳造装置１の溶湯供給口２に接続され、製品となる金属または合金の溶湯Ｍが供給される。製品部１１３，１２３は、製品を形成する部分である。オーバフロー部１１４，１２４は、射出部１１２，１２２に対して製品部１１３，１２３よりも溶湯Ｍの流れの下流側に設けられている。このオーバフロー部１１４，１２４は、製品部１１３，１２３の隅々にまで溶湯Ｍを十分に行き渡らせるために必要な部分である。
【００１２】
凹部１３は、第１の金型１１および第２の金型１２の少なくとも一方に形成される。第１の実施形態において凹部１３は、図１に示すように第１の金型１１に形成されている。この凹部１３は、第１の型面１１１および第２の型面１２１の縁に沿って一定の距離だけ離れた位置に形成され、第１の型面１１１の外周を一続きに囲っている。つまり、第１の金型１１および第２の金型１２が合わされた場合には、凹部１３は、第１の型面１１１および第２の型面１２１を囲う。第１の実施形態の凹部１３の断面形状は、図５から図７に示すように角形である。ただし、同じ機能を満たすのであれば、凹部１３の断面形状は、角形以外に半円形、楔形、台形などであっても良い。
【００１３】
また、第１の実施形態の場合、図２に示すように凹部１３に対応する位置に凸部１５を有している。この凸部１５は、図６に示すように凹部１３との間に隙間を残した状態で凹部１３に嵌合する。凸部１５は、凹部１３に嵌合することによって、第１の金型１１と第２の金型１２とを位置決めする機能も有する。凹部１３がキャビティＣの外周を囲んでいるのに対して、凸部１５は、部分的に設けられても良い。また
離型剤１４は、加熱されることによってゲル化する材料が使用される。離型剤１４は、第１の金型１１および第２の金型１２の少なくとも凹部１３で囲われる内側の領域に塗布される。第１の実施形態の場合、第２の金型１２は、凹部１３に対応する位置に凸部１５が設けられているので、離型剤１４を塗布すべき領域を判別しやすい。離型剤１４は、図４に示すように、第１の金型１１および第２の金型１２が合わされる前に、第１の型面１１１および第２の型面１２１を含む凹部１３よりも内側の領域に塗布される。離型剤１４が塗布された状態の第１の金型１１および第２の金型１２が図５に示すように合わされると、キャビティＣと凹部１３との間の部分に塗布された離型剤１４は、凹部１３と凸部１５との間にできる隙間に入り込む。
【００１４】
真空鋳造用金型１０は、溶湯Ｍを流し込める温度まで加熱される。離型剤１４は、加熱されることによって図６に示すようにゲル化する。したがって、凹部１３と凸部１５との間にできた隙間に入り込んだ離型剤１４は、加熱されてゲル化し、シール材と同じ機能を果たすようになり、キャビティＣを真空引きした場合にも気密に保つ。なお、キャビティＣ側に流れた離型剤１４は、溶湯Ｍによって押し流される。また、図５および図６において、キャビティＣに塗布される離型剤１４は、誇張して図示している。
【００１５】
以上のように構成された真空鋳造用金型１０は、図３に示す真空鋳造装置１に装着されて製品を真空鋳造する。真空鋳造装置１は、プランジャ３、溶湯タンク３１、真空タンク４０、真空ポンプ４、吸引配管１０２、バルブ１０３、離型剤回収機５、および制御装置６を備える。
【００１６】
プランジャ３は、溶かされた金属の溶湯Ｍを貯留する溶湯タンク３１から溶湯供給口２を介して溶湯Ｍを真空鋳造用金型１０に押し込む。真空タンク４０は、真空鋳造用金型１０のオーバフロー部１１４，１２４よりも下流に設けられる吸出し口１０１に、吸引配管１０２を通して接続される。真空タンク４０の容量は、キャビティＣの容量に対して十分に大きい。真空ポンプ４は、接続された真空タンク４０を真空引きする。バルブ１０３および離型剤回収機５は、吸引配管１０２の途中に取り付けられている。離型剤回収機５は、内部にフィルタ５１を有した遠心冷却装置であって、真空鋳造用金型１０から出された離型剤１４を分離し回収する。バルブ１０３は、キャビティＣと真空タンク４０を遮断するために設けられているので、真空鋳造用金型１０と離型剤回収機５の間、または、離型剤回収機５と真空タンク４０の間のどちらに設けられていてもよい。離型剤回収機５および吸引配管１０２の容積がさほど大きくなければ、キャビティＣから排出される離型剤１４が詰まらないようにするために、離型剤回収機５の下流側にバルブ１０３を配置する。
【００１７】
制御装置６は、真空鋳造用金型１０に取り付けられた金型温度計１０４、プランジャ３、溶湯タンク３１内の温度を計測する溶湯温度計３２、真空ポンプ４、真空タンク４０に取り付けられた圧力センサ４１、バルブ１０３にそれぞれ接続されている。制御装置６は、真空鋳造用金型１０および溶湯Ｍの温度が真空鋳造に適した温度であるか金型温度計１０４および溶湯温度計３２によって確認し、真空タンク４０が十分に減圧されているか圧力センサ４１によって確認する。真空鋳造用金型および溶湯Ｍの温度が設定値から外れている場合、制御装置６は、付属のヒータの運転条件を調整し温度条件を整える。また、真空タンクの圧力が目標とする真空度を満たしていない場合、制御装置６は、真空ポンプ４を稼動させる。
【００１８】
次に、上記の真空鋳造装置１による真空鋳造の動作を説明する。まず、図４に示すように、第１の金型１１および第２の金型１２の合わせ面の全体に離型剤１４を塗布する。すなわち、キャビティＣを構成する第１の型面１１１と第２の型面１２１だけでなく、凹部１３および凸部１５が設けられているキャビティＣの周辺領域にも離型剤１４を一様に塗布する。
【００１９】
離型剤１４が塗布された第１の金型１１および第２の金型１２は、図５および図６のように合わされ、加熱される。真空鋳造用金型１０の温度が３００℃ぐらいであると、図６に示すように、離型剤１４はゲル化する。したがって、凹部１３に入り込んだ離型剤１４は、ゲル化することによって、シール材と同様の機能を発揮する。
【００２０】
このように、マグネシウム合金を溶湯Ｍとする真空鋳造のように鋳造温度が一般のシール材の耐熱温度を超えるような場合でも、キャビティＣを真空引きするための密閉性が確保される。また、シール性を確保するために離型剤１４を塗布するだけであるので、シール材を配置する部分の形状が複雑であっても、作業はシール材を別途取り付けるよりも簡単である。
【００２１】
温度条件が満たされている場合、制御装置６は、バルブ１０３を開いてキャビティＣを真空タンク４０と連通させる。真空鋳造用金型１０は、凹部１３でゲル化した離型剤によってキャビティＣが密閉されているので、キャビティＣの内部が真空に近い状態まで一気に減圧される。なお、真空引きしたことによって真空タンク４０の内圧が低下したことを圧力センサ４１で検出すると、制御装置６は、真空ポンプ４を作動させ、設定された圧力まで真空タンク４０を真空引きする。
【００２２】
制御装置６は、バルブ１０３を開くのとほぼ同時にプランジャ３によって溶湯Ｍを真空鋳造用金型１０のキャビティＣに送り込む。溶湯Ｍは、射出部１１２，１２２からキャビティＣに入り、均等に分配されて製品部１１３，１２３へ流れる。第１の金型１１および第２の金型１２を合わせたことによって、キャビティＣ側に押し出された離型剤１４は、溶湯Ｍによって押し流される。溶湯Ｍは、製品部１１３，１２３を越えてさらにオーバフロー部１１４，１２４へ流れ込み、固まる。第１の金型１１と第２の金型１２を離して製品を取り出し、射出部１１２，１２２とオーバフロー部１１４，１２４、およびバリを取ることで鋳造した製品が得られる。
【００２３】
次の製品を鋳造する場合は、第１の型面１１１、第２の型面１２１、凹部１３、凸部１５を含む第１の金型１１および第２の金型１２の合わせ面の全体に離型剤１４を塗布して合わせるだけでよい。離型剤１４を塗布するだけで、製品を１回鋳造するごとにシール材を交換しているのと同じ品質が得られる。
【００２４】
第２の実施形態の真空鋳造用金型１０は、図８から図１１を参照して説明する。第２の実施形態の真空鋳造用金型１０は、図８に示すキャビティ金型となる第１の金型１１の凹部１３の形状および第２の金型１２に凸部１５を有していない点が、第１の実施形態の真空鋳造用金型１０と異なっており、その他の構成は同じである。したがって、これら以外の点は、同じ機能を有する構成に同一の符号を付して第１の実施形態の説明を参酌するものとし、以下での説明を省略する。
【００２５】
図８に示すように第１の金型１１の凹部１３は、第１の型面１１１の縁から一定の距離だけ離れた位置からこの第１の金型１１の外周部までの領域に形成されている。つまり、第１の型面１１１の縁から一定の距離だけ離れた位置の外周部分が全体的に１段下がっている。第２の金型１２は、図９から図１１に示すように第２の型面１２１の外周から第２の金型１２の外周まで平坦である。第２の金型１２は、第２の型面１２１の外周に、この凹部１３と同様の凹部を向かい合わせに設けてもよいし、第１の実施形態の凸部１５を設けても良い。
【００２６】
上述のように第１の金型１１が形成された第２の実施形態の真空鋳造用金型１０は、図９に示すように第１の金型１１および第２の金型１２の接合面に離型剤１４を塗布して合わせると、第１の型面１１１および第２の型面１２１から凹部１３までの間の離型剤１４が、図１０に示すように凹部１３に押し出される。凹部１３は、図８に示すようにキャビティＣの外周を一続きに囲っている。したがって、離型剤１４が多く塗布された場合でも、凹部１３の中で流動して拡がるので、凹部１３を越えて金型の外部へはみ出しにくい。
【００２７】
第１の実施形態の場合と同様に、金型が３００℃ぐらいに加熱されると、離型剤１４が図１０に示すようにゲル化し、キャビティＣを気密にシールする。そして図３の真空鋳造装置１にこの真空鋳造用金型１０をセットして鋳造すると、図１１のようにキャビティＣの内部が溶湯Ｍで満たされる。図１０および図１１に示すように、第１の金型１１と第２の金型１２を合わせたことによって凹部１３に押し出された離型剤１４は、キャビティＣ側に集積されている。この離型剤１４がゲル化するので、第１の実施形態と同じように、シール材を装着したのと同じ機能を発揮する。
【００２８】
第３の実施形態の真空鋳造用金型１０は、図１２を参照して説明する。第３の実施形態の真空鋳造用金型１０は、図１２に示すキャビティ金型となる第１の金型１１に突き出しピンを装備している。第１および第２の実施形態の真空鋳造用金型１０と同じ機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。凹部１３は、第１の金型１１の外周縁に沿って一続きにキャビティＣの周りを一周囲んでいる。第１の金型１１は、キャビティＣから凹部１３までの領域に、第１の金型１１と第２の金型１２を合わせる方向に貫通する複数個の穴１１５を有している。
【００２９】
突き出しピン１０５は、穴１１５の内径よりわずかに小さい太さを有しており、それぞれの穴１１５に装着される。突き出しピン１０５は、第１の金型１１を第２の金型１２から離すように、第１の金型１１の接合面から突出するように駆動される。突き出しピン１０５は、同時に操作されても良いし、すべての突き出しピン１０５が同時に飛び出すように構成されていてもよい。
【００３０】
図１２に示すように、突き出しピン１０５の先端は、穴１１５の端部よりも少し引っ込んでいる。そして、第１の金型１１は、それぞれの穴１１５を個別に凹部１３と連通させる溝１１６をさらに備えている。第２の金型１２は、凹部１３に対応する位置に、凸部を有していても良いし、凹部１３に向き合う同じ形状の凹部を設けても良いし、第２の型面１２１から第２の金型１２の外周縁まで平坦であってもよい。穴１１５および溝１１６を第２の金型１２に形成し、突き出しピン１０５を第２の金型１２に配置してもよい。
【００３１】
以上のように第１の金型１１が構成された第３の実施形態の真空鋳造用金型１０は、第１の金型１１および第２の金型の接合面に離型剤１４を塗布して合わせると、第１の型面１１１および第２の型面１２１から凹部１３までの間に塗布された離型剤１４が、凹部１３に入り込むだけでなく、突き出しピン１０５が挿入された穴１１５にも流れ込む。穴１１５は、突き出しピン１０５が自由に移動する程度の嵌め合い公差に形成されているので、キャビティＣを真空引きしたときに空気が流入してしまう経路となり得る。
【００３２】
第３の実施形態の真空鋳造用金型１０において、加熱するとゲル化する離型剤１４は、穴１１５にも流入するので、穴１１５と突き出しピン１０５との間のわずかな隙間も一つ一つ気密に密閉することができる。また、穴１１５の端部は、溝１１６によって凹部１３に連通している。キャビティＣと凹部１３との間に塗布された余分な離型剤１４は、近くの穴１１５によって回収されるとともに、凹部１３へ供給される。第１の金型１１と第２の金型１２の接合面に塗布された離型剤１４を早く回収でき、金型を合わせる時間が短縮される。
【００３３】
図３に示す真空鋳造装置１にこの真空鋳造用金型１０をセットして鋳造すると、第１および第２の実施形態と同様に、キャビティＣの外周に設けた凹部１３に流入した離型剤１４が加熱されることによってゲル化し、シール材の役割を果たす。ゲル化する前の離型剤１４は液状であるため取り扱いが容易である。
【００３４】
したがって、製品の分割線が複雑な形状であっても、キャビティＣを構成する型面の周囲を取り囲むように凹部を形成し、加熱されてゲル化する離型剤を塗布することで、第１から第３の実施形態の真空鋳造用金型１０と同様に、キャビティＣの機密性を容易に確保することができる。
【００３５】
この真空鋳造用金型は、上述した２分割の金型に限らず、３分割以上の多分割の真空鋳造用金型として実施可能である。多分割の真空鋳造用金型とする場合、製品の分割線に対応する金型のすべての接合面にわたって一続きに連通する凹部を、キャビティの外形から一定距離の位置に形成する。離型剤を接合面に塗布して加熱することで、キャビティを真空引きできる程度に各金型どうしの間をシールすることができる。このように、離型剤がゲル化することによって、シール材の役割を果たす。したがって、複雑に組み合わされる多分割の金型であっても、真空引きできる程度にキャビティを簡単に気密に密閉することができる。
【００３６】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００３７】
以下に原出願の特許出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
鋳造される製品の分割線に対して第１側の外形を形成する第１の型面を有する第１の金型と、
前記第１の金型に接合されて前記分割線に対して第２側の外形を形成する第２の型面を有する第２の金型と、
前記第１の金型および前記第２の金型を合わせることによってキャビティを形成する前記第１の型面および前記第２の型面の接合部に沿って一定の距離で前記第１の金型および前記第２の金型の少なくとも一方に形成される凹部と、
前記第１の金型および前記第２の金型の少なくとも前記凹部で囲われる内側の領域に塗布され加熱されることによってゲル化する離型剤と、
を備える真空鋳造用金型。
［２］
前記第１の金型は、前記凹部を有し、
前記第２の金型は、隙間を残して前記凹部に嵌合する凸部を有し、
前記接合部から前記凹部までの間に塗布された前記離型剤の一部は、前記第１の金型および前記第２の金型を合わされることによって前記隙間に入り込む、［１］に記載の真空鋳造用金型。
［３］
前記第１の型面および前記第２の型面は、前記製品となる金属の溶湯が供給される射出部と、前記製品を形成する製品部と、前記射出部に対して前記製品部よりも前記溶湯の流れの下流側に設けられるオーバフロー部とを含み、
前記凹部は、前記第１の型面および前記第２の型面の外周を一続きに囲う、［１］に記載の真空鋳造用金型。
［４］
前記凹部は、前記接合部に沿って一定の距離だけ離れた位置から前記第１の金型および前記第２の金型の外周部までの領域に形成される、［１］に記載の真空鋳造用金型。
［５］
前記第１の金型および前記第２の金型の少なくとも一方は、前記キャビティから前記凹部までの領域に前記第１の型面および前記第２の型面を合わせる方向に貫通する穴を有し、
前記穴に通されて前記第１の金型を前記第２の金型から離す突き出しピンと、
前記凹部から前記穴まで連通する溝と、を備える［１］に記載の真空鋳造用金型。
［６］
キャビティを形成する第１の型面および第２の型面の接合部に沿って一定の距離だけ離れた位置に前記キャビティの外周を囲う一続きの凹部を、前記第１の型面を有する第１の金型および前記第２の型面を有する第２の金型の少なくとも一方に形成し、
少なくとも前記凹部よりも内側の前記キャビティを含む領域に、加熱されることによってゲル化する離型剤を塗布し、
前記離型剤を塗布した前記第１の金型と前記第２の金型を合わせることによって、少なくとも前記キャビティと前記凹部との間の領域の前記離型剤を前記凹部へ浸入させ、
前記第１の金型および前記第２の金型を加熱して前記離型剤をゲル化させることによって前記キャビティを真空引きできる程度に前記第１の金型と前記第２の金型の間をシールする、ことを含む真空鋳造方法。
【００３８】
以下に分割直前の原出願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
第１の型面を有する第１の金型と、
第２の型面を有し前記第１の金型に接合される第２の金型と、
前記第１の型面および前記第２の型面の縁から一定の距離以上離れた位置の前記第１の金型および前記第２の金型の少なくとも一方に形成される凹部と、
少なくとも前記凹部で囲われる内側の領域の前記第１の金型および前記第２の金型に塗布され加熱されることによってゲル化する離型剤と
を備える真空鋳造用金型。
［２］
前記第１の金型は、前記凹部を有し、
前記第２の金型は、隙間を残して前記凹部に嵌合する凸部を有し、
前記縁から前記凹部までの間に塗布された前記離型剤の一部は、前記第１の金型および前記第２の金型が合わされることによって前記隙間に入り込む、［１］に記載された真空鋳造用金型。
［３］
前記第１の型面および前記第２の型面は、前記製品となる金属の溶湯が供給される射出部と、前記製品を形成する製品部と、前記射出部に対して前記製品部よりも前記溶湯の流れの下流側に設けられるオーバフロー部とを含み、
前記凹部は、前記第１の型面および前記第２の型面の外周を一続きに囲う、［１］に記載された真空鋳造用金型。
［４］
前記凹部は、前記縁に沿って一定の距離以上離れた位置から前記第１の金型および前記第２の金型の外周部までにわたる領域の全体に形成される、［１］に記載された真空鋳造用金型。
［５］
前記第１の金型および前記第２の金型の少なくとも一方は、前記縁から前記凹部までの領域に前記第１の金型および前記第２の金型を合わせる方向に貫通する穴を有し、
前記穴に通されて前記第１の金型を前記第２の金型から離す突き出しピンと、
前記凹部から前記穴まで連通する溝と、を備える［１］に記載された真空鋳造用金型。
［６］
第１の型面を有する第１の金型および第２の型面を有する第２の金型の少なくとも一方に、前記第１の型面および前記第２の型面の縁から一定の距離以上離れた位置に前記第１の型面および前記第２の型面の外周を囲う一続きの凹部を形成し、
少なくとも前記凹部よりも内側の領域に、加熱されることによってゲル化する離型剤を塗布し、
前記離型剤が塗布された前記第１の金型と前記第２の金型を合わせることによって、少なくとも前記縁から前記凹部までの間の領域に塗布された前記離型剤を前記凹部へ浸入させ、
前記第１の金型および前記第２の金型を加熱して前記離型剤をゲル化させることによって前記第１の金型と前記第２の金型の間をシールする、ことを含む真空鋳造方法。
［７］
型面およびこの型面の周囲を取り囲む凹部がそれぞれに形成された複数の金型と、
それぞれの前記金型の少なくとも前記凹部よりも内側の領域に塗布され加熱されるとゲル化する離型剤と、を含む真空鋳造用金型。
［８］
分割された複数の金型のそれぞれに形成される型面の外周に一続きに連通する凹部を形成し、それぞれの前記金型の前記凹部よりも内側の領域に加熱されるとゲル化する離型剤を塗布し、複数の前記金型を組み合わせたのち加熱することによって前記凹部よりも内側をシールする、ことを含む真空鋳造方法。
【符号の説明】
【００３９】
１…真空鋳造装置、１０…真空鋳造用金型、１１…第１の金型、１２…第２の金型、１３…凹部、１４…離型剤、１５…凸部、１０５…突き出しピン、１１１…第１の型面、１２１…第２の型面、１１２，１２２…射出部、１１３，１２３…製品部、１１４，１２４…オーバフロー部、１１５…穴、１１６…溝、Ｃ…キャビティ、Ｍ…溶湯。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、離型剤を塗布して使用する金型を備える鋳造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融したアルミニウムまたはその合金を真空鋳造する場合、キャビティ内を減圧するために、キャビティの周りを囲う溝が設けられ、シールパッキンが装着される金型がある。ワークを金型から離れやすくするために離型剤がキャビティ内面に塗布される。このとき使用される離型剤として、加熱されることでゲル化して粘性が増すものや、鋳造温度が高い場合に適応したものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４９３５８号公報
【特許文献２】特開平１１−２７７２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複雑な形状のキャビティの場合、溶湯が隅々まで行き渡るようにするために溶湯や金型の温度を高めに設定することがある。また、アルミニウムに比べてマグネシウムの方がより高い温度で鋳造しなければならない。しかし、真空鋳造で用いられるシールパッキンは、マグネシウムの鋳造温度条件で使用されることによって、耐久性が低下し、消耗品として頻繁に交換しなければならなくなる。真空度が低下すると、ワークが酸化してしまったり、細部に溶湯がうまく流れなかったりするため、シール性能を維持することが重要である。
【０００５】
鋳造温度が高くてシールパッキンを使用できない場合、分割面の合わせ精度を向上させるとともに金型の分割面の表面粗度を細かくすることで、キャビティの密閉性を確保できるかもしれない。しかし、金型の製造コストが高くなるだけでなく、製造工程において分割面に傷を付けないように管理しなければならない。
【０００６】
そこで本発明は、シールパッキンを使用することなく、また、分割面の加工精度も高くすることなく、キャビティの真空を維持できる鋳造装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の鋳造装置は、第１の金型と、第２の金型と、離型剤とを備える。第１の金型は、第１の型面と、この第１の型面の縁から一定の距離以上離れた位置に設けられた凹部とを有する。第２の金型は、第２の型面を有し第１の金型に接合される。離型剤は、少なくとも凹部で囲われる内側の領域の第１の金型および第２の金型に塗布され、加熱されることでゲル化する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態の鋳造装置の第１の金型を示す斜視図。
【図２】図１に示した第１の金型に接合される第２の金型の斜視図。
【図３】図１および図２に示した真空鋳造用金型を用いる鋳造装置の概略図。
【図４】図３に示した真空鋳造用金型のキャビティ内面に離型剤を塗布した状態の断面図。
【図５】図４に示した真空鋳造用金型の第１の金型と第２の金型とを合わせる直前の断面図。
【図６】図５に示した第１の金型と第２の金型とを合わせた状態の断面図。
【図７】図６に示した真空鋳造用金型に溶湯を注入した状態の断面図。
【図８】第２の実施形態の鋳造装置の第１の金型を示す斜視図。
【図９】図８に示した真空鋳造用金型の第１の金型と第２の金型とを合わせる直前の断面図。
【図１０】図９に示した第１の金型と第２の金型とを合わせた状態の断面図。
【図１１】図１０に示した真空鋳造用金型に溶湯を注入した状態の断面図。
【図１２】第３の実施形態の鋳造装置の第１の金型を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
第１の実施形態の真空鋳造用金型１０は、図１から図７を参照して説明する。この真空鋳造用金型１０は、図１に示すキャビティ金型としての第１の金型１１と、図２に示すコア金型としての第２の金型１２と、第１の金型１１に形成された凹部１３と、離型剤１４とを備える。
【００１０】
第１の金型１１は、図１に示すように第１の型面１１１を有している。第１の型面１１１は、この真空鋳造用金型１０によって鋳造される製品の分割線に対して第１側の外形を形成する。第２の金型１２は、図２に示すように第２の型面１２１を有している。第２の型面１２１は、製品の分割線に対して第２側の外形を形成する。第１の型面１１１および第２の型面１２１は、図１および図２にそれぞれ示すように、射出部１１２，１２２と、製品部１１３，１２３と、オーバフロー部１１４，１２４とを含む。また第１の型面１１１および第２の型面１２１は、図３に示すように第１の金型１１と第２の金型１２とが合わされることによって、キャビティＣを形成する。
【００１１】
射出部１１２は、図３に示す真空鋳造装置１の溶湯供給口２に接続され、製品となる金属または合金の溶湯Ｍが供給される。製品部１１３，１２３は、製品を形成する部分である。オーバフロー部１１４，１２４は、射出部１１２，１２２に対して製品部１１３，１２３よりも溶湯Ｍの流れの下流側に設けられている。このオーバフロー部１１４，１２４は、製品部１１３，１２３の隅々にまで溶湯Ｍを十分に行き渡らせるために必要な部分である。
【００１２】
凹部１３は、第１の金型１１および第２の金型１２の少なくとも一方に形成される。第１の実施形態において凹部１３は、図１に示すように第１の金型１１に形成されている。この凹部１３は、第１の型面１１１および第２の型面１２１の縁に沿って一定の距離だけ離れた位置に形成され、第１の型面１１１の外周を一続きに囲っている。つまり、第１の金型１１および第２の金型１２が合わされた場合には、凹部１３は、第１の型面１１１および第２の型面１２１を囲う。第１の実施形態の凹部１３の断面形状は、図５から図７に示すように角形である。ただし、同じ機能を満たすのであれば、凹部１３の断面形状は、角形以外に半円形、楔形、台形などであっても良い。
【００１３】
また、第１の実施形態の場合、図２に示すように凹部１３に対応する位置に凸部１５を有している。この凸部１５は、図６に示すように凹部１３との間に隙間を残した状態で凹部１３に嵌合する。凸部１５は、凹部１３に嵌合することによって、第１の金型１１と第２の金型１２とを位置決めする機能も有する。凹部１３がキャビティＣの外周を囲んでいるのに対して、凸部１５は、部分的に設けられても良い。また
離型剤１４は、加熱されることによってゲル化する材料が使用される。離型剤１４は、第１の金型１１および第２の金型１２の少なくとも凹部１３で囲われる内側の領域に塗布される。第１の実施形態の場合、第２の金型１２は、凹部１３に対応する位置に凸部１５が設けられているので、離型剤１４を塗布すべき領域を判別しやすい。離型剤１４は、図４に示すように、第１の金型１１および第２の金型１２が合わされる前に、第１の型面１１１および第２の型面１２１を含む凹部１３よりも内側の領域に塗布される。離型剤１４が塗布された状態の第１の金型１１および第２の金型１２が図５に示すように合わされると、キャビティＣと凹部１３との間の部分に塗布された離型剤１４は、凹部１３と凸部１５との間にできる隙間に入り込む。
【００１４】
真空鋳造用金型１０は、溶湯Ｍを流し込める温度まで加熱される。離型剤１４は、加熱されることによって図６に示すようにゲル化する。したがって、凹部１３と凸部１５との間にできた隙間に入り込んだ離型剤１４は、加熱されてゲル化し、シール材と同じ機能を果たすようになり、キャビティＣを真空引きした場合にも気密に保つ。なお、キャビティＣ側に流れた離型剤１４は、溶湯Ｍによって押し流される。また、図５および図６において、キャビティＣに塗布される離型剤１４は、誇張して図示している。
【００１５】
以上のように構成された真空鋳造用金型１０は、図３に示す真空鋳造装置１に装着されて製品を真空鋳造する。真空鋳造装置１は、プランジャ３、溶湯タンク３１、真空タンク４０、真空ポンプ４、吸引配管１０２、バルブ１０３、離型剤回収機５、および制御装置６を備える。
【００１６】
プランジャ３は、溶かされた金属の溶湯Ｍを貯留する溶湯タンク３１から溶湯供給口２を介して溶湯Ｍを真空鋳造用金型１０に押し込む。真空タンク４０は、真空鋳造用金型１０のオーバフロー部１１４，１２４よりも下流に設けられる吸出し口１０１に、吸引配管１０２を通して接続される。真空タンク４０の容量は、キャビティＣの容量に対して十分に大きい。真空ポンプ４は、接続された真空タンク４０を真空引きする。バルブ１０３および離型剤回収機５は、吸引配管１０２の途中に取り付けられている。離型剤回収機５は、内部にフィルタ５１を有した遠心冷却装置であって、真空鋳造用金型１０から出された離型剤１４を分離し回収する。バルブ１０３は、キャビティＣと真空タンク４０を遮断するために設けられているので、真空鋳造用金型１０と離型剤回収機５の間、または、離型剤回収機５と真空タンク４０の間のどちらに設けられていてもよい。離型剤回収機５および吸引配管１０２の容積がさほど大きくなければ、キャビティＣから排出される離型剤１４が詰まらないようにするために、離型剤回収機５の下流側にバルブ１０３を配置する。
【００１７】
制御装置６は、真空鋳造用金型１０に取り付けられた金型温度計１０４、プランジャ３、溶湯タンク３１内の温度を計測する溶湯温度計３２、真空ポンプ４、真空タンク４０に取り付けられた圧力センサ４１、バルブ１０３にそれぞれ接続されている。制御装置６は、真空鋳造用金型１０および溶湯Ｍの温度が真空鋳造に適した温度であるか金型温度計１０４および溶湯温度計３２によって確認し、真空タンク４０が十分に減圧されているか圧力センサ４１によって確認する。真空鋳造用金型および溶湯Ｍの温度が設定値から外れている場合、制御装置６は、付属のヒータの運転条件を調整し温度条件を整える。また、真空タンクの圧力が目標とする真空度を満たしていない場合、制御装置６は、真空ポンプ４を稼動させる。
【００１８】
次に、上記の真空鋳造装置１による真空鋳造の動作を説明する。まず、図４に示すように、第１の金型１１および第２の金型１２の合わせ面の全体に離型剤１４を塗布する。すなわち、キャビティＣを構成する第１の型面１１１と第２の型面１２１だけでなく、凹部１３および凸部１５が設けられているキャビティＣの周辺領域にも離型剤１４を一様に塗布する。
【００１９】
離型剤１４が塗布された第１の金型１１および第２の金型１２は、図５および図６のように合わされ、加熱される。真空鋳造用金型１０の温度が３００℃ぐらいであると、図６に示すように、離型剤１４はゲル化する。したがって、凹部１３に入り込んだ離型剤１４は、ゲル化することによって、シール材と同様の機能を発揮する。
【００２０】
このように、マグネシウム合金を溶湯Ｍとする真空鋳造のように鋳造温度が一般のシール材の耐熱温度を超えるような場合でも、キャビティＣを真空引きするための密閉性が確保される。また、シール性を確保するために離型剤１４を塗布するだけであるので、シール材を配置する部分の形状が複雑であっても、作業はシール材を別途取り付けるよりも簡単である。
【００２１】
温度条件が満たされている場合、制御装置６は、バルブ１０３を開いてキャビティＣを真空タンク４０と連通させる。真空鋳造用金型１０は、凹部１３でゲル化した離型剤によってキャビティＣが密閉されているので、キャビティＣの内部が真空に近い状態まで一気に減圧される。なお、真空引きしたことによって真空タンク４０の内圧が低下したことを圧力センサ４１で検出すると、制御装置６は、真空ポンプ４を作動させ、設定された圧力まで真空タンク４０を真空引きする。
【００２２】
制御装置６は、バルブ１０３を開くのとほぼ同時にプランジャ３によって溶湯Ｍを真空鋳造用金型１０のキャビティＣに送り込む。溶湯Ｍは、射出部１１２，１２２からキャビティＣに入り、均等に分配されて製品部１１３，１２３へ流れる。第１の金型１１および第２の金型１２を合わせたことによって、キャビティＣ側に押し出された離型剤１４は、溶湯Ｍによって押し流される。溶湯Ｍは、製品部１１３，１２３を越えてさらにオーバフロー部１１４，１２４へ流れ込み、固まる。第１の金型１１と第２の金型１２を離して製品を取り出し、射出部１１２，１２２とオーバフロー部１１４，１２４、およびバリを取ることで鋳造した製品が得られる。
【００２３】
次の製品を鋳造する場合は、第１の型面１１１、第２の型面１２１、凹部１３、凸部１５を含む第１の金型１１および第２の金型１２の合わせ面の全体に離型剤１４を塗布して合わせるだけでよい。離型剤１４を塗布するだけで、製品を１回鋳造するごとにシール材を交換しているのと同じ品質が得られる。
【００２４】
第２の実施形態の真空鋳造用金型１０は、図８から図１１を参照して説明する。第２の実施形態の真空鋳造用金型１０は、図８に示すキャビティ金型となる第１の金型１１の凹部１３の形状および第２の金型１２に凸部１５を有していない点が、第１の実施形態の真空鋳造用金型１０と異なっており、その他の構成は同じである。したがって、これら以外の点は、同じ機能を有する構成に同一の符号を付して第１の実施形態の説明を参酌するものとし、以下での説明を省略する。
【００２５】
図８に示すように第１の金型１１の凹部１３は、第１の型面１１１の縁から一定の距離だけ離れた位置からこの第１の金型１１の外周部までの領域に形成されている。つまり、第１の型面１１１の縁から一定の距離だけ離れた位置の外周部分が全体的に１段下がっている。第２の金型１２は、図９から図１１に示すように第２の型面１２１の外周から第２の金型１２の外周まで平坦である。第２の金型１２は、第２の型面１２１の外周に、この凹部１３と同様の凹部を向かい合わせに設けてもよいし、第１の実施形態の凸部１５を設けても良い。
【００２６】
上述のように第１の金型１１が形成された第２の実施形態の真空鋳造用金型１０は、図９に示すように第１の金型１１および第２の金型１２の接合面に離型剤１４を塗布して合わせると、第１の型面１１１および第２の型面１２１から凹部１３までの間の離型剤１４が、図１０に示すように凹部１３に押し出される。凹部１３は、図８に示すようにキャビティＣの外周を一続きに囲っている。したがって、離型剤１４が多く塗布された場合でも、凹部１３の中で流動して拡がるので、凹部１３を越えて金型の外部へはみ出しにくい。
【００２７】
第１の実施形態の場合と同様に、金型が３００℃ぐらいに加熱されると、離型剤１４が図１０に示すようにゲル化し、キャビティＣを気密にシールする。そして図３の真空鋳造装置１にこの真空鋳造用金型１０をセットして鋳造すると、図１１のようにキャビティＣの内部が溶湯Ｍで満たされる。図１０および図１１に示すように、第１の金型１１と第２の金型１２を合わせたことによって凹部１３に押し出された離型剤１４は、キャビティＣ側に集積されている。この離型剤１４がゲル化するので、第１の実施形態と同じように、シール材を装着したのと同じ機能を発揮する。
【００２８】
第３の実施形態の真空鋳造用金型１０は、図１２を参照して説明する。第３の実施形態の真空鋳造用金型１０は、図１２に示すキャビティ金型となる第１の金型１１に突き出しピンを装備している。第１および第２の実施形態の真空鋳造用金型１０と同じ機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。凹部１３は、第１の金型１１の外周縁に沿って一続きにキャビティＣの周りを一周囲んでいる。第１の金型１１は、キャビティＣから凹部１３までの領域に、第１の金型１１と第２の金型１２を合わせる方向に貫通する複数個の穴１１５を有している。
【００２９】
突き出しピン１０５は、穴１１５の内径よりわずかに小さい太さを有しており、それぞれの穴１１５に装着される。突き出しピン１０５は、第１の金型１１を第２の金型１２から離すように、第１の金型１１の接合面から突出するように駆動される。突き出しピン１０５は、同時に操作されても良いし、すべての突き出しピン１０５が同時に飛び出すように構成されていてもよい。
【００３０】
図１２に示すように、突き出しピン１０５の先端は、穴１１５の端部よりも少し引っ込んでいる。そして、第１の金型１１は、それぞれの穴１１５を個別に凹部１３と連通させる溝１１６をさらに備えている。第２の金型１２は、凹部１３に対応する位置に、凸部を有していても良いし、凹部１３に向き合う同じ形状の凹部を設けても良いし、第２の型面１２１から第２の金型１２の外周縁まで平坦であってもよい。穴１１５および溝１１６を第２の金型１２に形成し、突き出しピン１０５を第２の金型１２に配置してもよい。
【００３１】
以上のように第１の金型１１が構成された第３の実施形態の真空鋳造用金型１０は、第１の金型１１および第２の金型の接合面に離型剤１４を塗布して合わせると、第１の型面１１１および第２の型面１２１から凹部１３までの間に塗布された離型剤１４が、凹部１３に入り込むだけでなく、突き出しピン１０５が挿入された穴１１５にも流れ込む。穴１１５は、突き出しピン１０５が自由に移動する程度の嵌め合い公差に形成されているので、キャビティＣを真空引きしたときに空気が流入してしまう経路となり得る。
【００３２】
第３の実施形態の真空鋳造用金型１０において、加熱するとゲル化する離型剤１４は、穴１１５にも流入するので、穴１１５と突き出しピン１０５との間のわずかな隙間も一つ一つ気密に密閉することができる。また、穴１１５の端部は、溝１１６によって凹部１３に連通している。キャビティＣと凹部１３との間に塗布された余分な離型剤１４は、近くの穴１１５によって回収されるとともに、凹部１３へ供給される。第１の金型１１と第２の金型１２の接合面に塗布された離型剤１４を早く回収でき、金型を合わせる時間が短縮される。
【００３３】
図３に示す真空鋳造装置１にこの真空鋳造用金型１０をセットして鋳造すると、第１および第２の実施形態と同様に、キャビティＣの外周に設けた凹部１３に流入した離型剤１４が加熱されることによってゲル化し、シール材の役割を果たす。ゲル化する前の離型剤１４は液状であるため取り扱いが容易である。
【００３４】
したがって、製品の分割線が複雑な形状であっても、キャビティＣを構成する型面の周囲を取り囲むように凹部を形成し、加熱されてゲル化する離型剤を塗布することで、第１から第３の実施形態の真空鋳造用金型１０と同様に、キャビティＣの機密性を容易に確保することができる。
【００３５】
この真空鋳造用金型は、上述した２分割の金型に限らず、３分割以上の多分割の真空鋳造用金型として実施可能である。多分割の真空鋳造用金型とする場合、製品の分割線に対応する金型のすべての接合面にわたって一続きに連通する凹部を、キャビティの外形から一定距離の位置に形成する。離型剤を接合面に塗布して加熱することで、キャビティを真空引きできる程度に各金型どうしの間をシールすることができる。このように、離型剤がゲル化することによって、シール材の役割を果たす。したがって、複雑に組み合わされる多分割の金型であっても、真空引きできる程度にキャビティを簡単に気密に密閉することができる。
【００３６】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００３７】
以下に原出願の特許出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
鋳造される製品の分割線に対して第１側の外形を形成する第１の型面を有する第１の金型と、
前記第１の金型に接合されて前記分割線に対して第２側の外形を形成する第２の型面を有する第２の金型と、
前記第１の金型および前記第２の金型を合わせることによってキャビティを形成する前記第１の型面および前記第２の型面の接合部に沿って一定の距離で前記第１の金型および前記第２の金型の少なくとも一方に形成される凹部と、
前記第１の金型および前記第２の金型の少なくとも前記凹部で囲われる内側の領域に塗布され加熱されることによってゲル化する離型剤と、
を備える真空鋳造用金型。
［２］
前記第１の金型は、前記凹部を有し、
前記第２の金型は、隙間を残して前記凹部に嵌合する凸部を有し、
前記接合部から前記凹部までの間に塗布された前記離型剤の一部は、前記第１の金型および前記第２の金型を合わされることによって前記隙間に入り込む、［１］に記載の真空鋳造用金型。
［３］
前記第１の型面および前記第２の型面は、前記製品となる金属の溶湯が供給される射出部と、前記製品を形成する製品部と、前記射出部に対して前記製品部よりも前記溶湯の流れの下流側に設けられるオーバフロー部とを含み、
前記凹部は、前記第１の型面および前記第２の型面の外周を一続きに囲う、［１］に記載の真空鋳造用金型。
［４］
前記凹部は、前記接合部に沿って一定の距離だけ離れた位置から前記第１の金型および前記第２の金型の外周部までの領域に形成される、［１］に記載の真空鋳造用金型。
［５］
前記第１の金型および前記第２の金型の少なくとも一方は、前記キャビティから前記凹部までの領域に前記第１の型面および前記第２の型面を合わせる方向に貫通する穴を有し、
前記穴に通されて前記第１の金型を前記第２の金型から離す突き出しピンと、
前記凹部から前記穴まで連通する溝と、を備える［１］に記載の真空鋳造用金型。
［６］
キャビティを形成する第１の型面および第２の型面の接合部に沿って一定の距離だけ離れた位置に前記キャビティの外周を囲う一続きの凹部を、前記第１の型面を有する第１の金型および前記第２の型面を有する第２の金型の少なくとも一方に形成し、
少なくとも前記凹部よりも内側の前記キャビティを含む領域に、加熱されることによってゲル化する離型剤を塗布し、
前記離型剤を塗布した前記第１の金型と前記第２の金型を合わせることによって、少なくとも前記キャビティと前記凹部との間の領域の前記離型剤を前記凹部へ浸入させ、
前記第１の金型および前記第２の金型を加熱して前記離型剤をゲル化させることによって前記キャビティを真空引きできる程度に前記第１の金型と前記第２の金型の間をシールする、ことを含む真空鋳造方法。
【００３８】
以下に分割直前の原出願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
第１の型面を有する第１の金型と、
第２の型面を有し前記第１の金型に接合される第２の金型と、
前記第１の型面および前記第２の型面の縁から一定の距離以上離れた位置の前記第１の金型および前記第２の金型の少なくとも一方に形成される凹部と、
少なくとも前記凹部で囲われる内側の領域の前記第１の金型および前記第２の金型に塗布され加熱されることによってゲル化する離型剤と
を備える真空鋳造用金型。
［２］
前記第１の金型は、前記凹部を有し、
前記第２の金型は、隙間を残して前記凹部に嵌合する凸部を有し、
前記縁から前記凹部までの間に塗布された前記離型剤の一部は、前記第１の金型および前記第２の金型が合わされることによって前記隙間に入り込む、［１］に記載された真空鋳造用金型。
［３］
前記第１の型面および前記第２の型面は、前記製品となる金属の溶湯が供給される射出部と、前記製品を形成する製品部と、前記射出部に対して前記製品部よりも前記溶湯の流れの下流側に設けられるオーバフロー部とを含み、
前記凹部は、前記第１の型面および前記第２の型面の外周を一続きに囲う、［１］に記載された真空鋳造用金型。
［４］
前記凹部は、前記縁に沿って一定の距離以上離れた位置から前記第１の金型および前記第２の金型の外周部までにわたる領域の全体に形成される、［１］に記載された真空鋳造用金型。
［５］
前記第１の金型および前記第２の金型の少なくとも一方は、前記縁から前記凹部までの領域に前記第１の金型および前記第２の金型を合わせる方向に貫通する穴を有し、
前記穴に通されて前記第１の金型を前記第２の金型から離す突き出しピンと、
前記凹部から前記穴まで連通する溝と、を備える［１］に記載された真空鋳造用金型。
［６］
第１の型面を有する第１の金型および第２の型面を有する第２の金型の少なくとも一方に、前記第１の型面および前記第２の型面の縁から一定の距離以上離れた位置に前記第１の型面および前記第２の型面の外周を囲う一続きの凹部を形成し、
少なくとも前記凹部よりも内側の領域に、加熱されることによってゲル化する離型剤を塗布し、
前記離型剤が塗布された前記第１の金型と前記第２の金型を合わせることによって、少なくとも前記縁から前記凹部までの間の領域に塗布された前記離型剤を前記凹部へ浸入させ、
前記第１の金型および前記第２の金型を加熱して前記離型剤をゲル化させることによって前記第１の金型と前記第２の金型の間をシールする、ことを含む真空鋳造方法。
［７］
型面およびこの型面の周囲を取り囲む凹部がそれぞれに形成された複数の金型と、
それぞれの前記金型の少なくとも前記凹部よりも内側の領域に塗布され加熱されるとゲル化する離型剤と、を含む真空鋳造用金型。
［８］
分割された複数の金型のそれぞれに形成される型面の外周に一続きに連通する凹部を形成し、それぞれの前記金型の前記凹部よりも内側の領域に加熱されるとゲル化する離型剤を塗布し、複数の前記金型を組み合わせたのち加熱することによって前記凹部よりも内側をシールする、ことを含む真空鋳造方法。
【符号の説明】
【００３９】
１…真空鋳造装置、１０…真空鋳造用金型、１１…第１の金型、１２…第２の金型、１３…凹部、１４…離型剤、１５…凸部、１０５…突き出しピン、１１１…第１の型面、１２１…第２の型面、１１２，１２２…射出部、１１３，１２３…製品部、１１４，１２４…オーバフロー部、１１５…穴、１１６…溝、Ｃ…キャビティ、Ｍ…溶湯。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の型面と、該第１の型面の縁から一定の距離以上離れた位置に設けられた凹部とを有する第１の金型と、
第２の型面を有し前記第１の金型に接合される第２の金型と、
少なくとも前記凹部で囲われる内側の領域の前記第１の金型および前記第２の金型に塗布され加熱されることによってゲル化する離型剤と
を備える鋳造装置。
【請求項２】
凹部と、この凹部に囲まれた型面とが設けられた第１の金型と、
前記第１の金型に接合される第２の金型と、
それぞれの前記金型の少なくとも前記凹部よりも内側の領域に塗布され加熱されるとゲル化する離型剤と
を含む鋳造装置。
【請求項３】
前記第２の金型は、隙間を残して前記凹部に嵌合する凸部を有し、
前記縁から前記凹部までの間に塗布された前記離型剤の一部は、前記第１の金型および前記第２の金型が合わされることによって前記隙間に入り込む
請求項１または請求項２に記載された鋳造装置。
【請求項４】
前記第１の型面および前記第２の型面は、前記製品となる金属の溶湯が供給される射出部と、前記製品を形成する製品部と、前記射出部に対して前記製品部よりも前記溶湯の流れの下流側に設けられるオーバフロー部とを含み、
前記凹部は、前記第１の型面および前記第２の型面の外周を一続きに囲う
請求項１または請求項２に記載された鋳造装置。
【請求項５】
前記凹部は、前記縁に沿って一定の距離以上離れた位置から前記第１の金型および前記第２の金型の外周部までにわたる領域の全体に形成される
請求項１または請求項２に記載された鋳造装置。
【請求項６】
前記第１の金型および前記第２の金型の少なくとも一方は、前記縁から前記凹部までの領域に前記第１の金型および前記第２の金型を合わせる方向に貫通する穴を有し、
前記穴に通されて前記第１の金型を前記第２の金型から離す突き出しピンと、
前記凹部から前記穴まで連通する溝と
を備える請求項１または請求項２に記載された鋳造装置。
【請求項７】
型面およびこの型面の周囲を取り囲む凹部が接合面の少なくともどちらか一方に設けられた複数の金型と、
前記金型の少なくとも前記凹部よりも内側の領域に塗布され加熱されるとゲル化する離型剤と
を含む鋳造装置。
【請求項１】
第１の型面と、該第１の型面の縁から一定の距離以上離れた位置に設けられた凹部とを有する第１の金型と、
第２の型面を有し前記第１の金型に接合される第２の金型と、
少なくとも前記凹部で囲われる内側の領域の前記第１の金型および前記第２の金型に塗布され加熱されることによってゲル化する離型剤と
を備える鋳造装置。
【請求項２】
凹部と、この凹部に囲まれた型面とが設けられた第１の金型と、
前記第１の金型に接合される第２の金型と、
それぞれの前記金型の少なくとも前記凹部よりも内側の領域に塗布され加熱されるとゲル化する離型剤と
を含む鋳造装置。
【請求項３】
前記第２の金型は、隙間を残して前記凹部に嵌合する凸部を有し、
前記縁から前記凹部までの間に塗布された前記離型剤の一部は、前記第１の金型および前記第２の金型が合わされることによって前記隙間に入り込む
請求項１または請求項２に記載された鋳造装置。
【請求項４】
前記第１の型面および前記第２の型面は、前記製品となる金属の溶湯が供給される射出部と、前記製品を形成する製品部と、前記射出部に対して前記製品部よりも前記溶湯の流れの下流側に設けられるオーバフロー部とを含み、
前記凹部は、前記第１の型面および前記第２の型面の外周を一続きに囲う
請求項１または請求項２に記載された鋳造装置。
【請求項５】
前記凹部は、前記縁に沿って一定の距離以上離れた位置から前記第１の金型および前記第２の金型の外周部までにわたる領域の全体に形成される
請求項１または請求項２に記載された鋳造装置。
【請求項６】
前記第１の金型および前記第２の金型の少なくとも一方は、前記縁から前記凹部までの領域に前記第１の金型および前記第２の金型を合わせる方向に貫通する穴を有し、
前記穴に通されて前記第１の金型を前記第２の金型から離す突き出しピンと、
前記凹部から前記穴まで連通する溝と
を備える請求項１または請求項２に記載された鋳造装置。
【請求項７】
型面およびこの型面の周囲を取り囲む凹部が接合面の少なくともどちらか一方に設けられた複数の金型と、
前記金型の少なくとも前記凹部よりも内側の領域に塗布され加熱されるとゲル化する離型剤と
を含む鋳造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−６７２（Ｐ２０１２−６７２Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２６６６４（Ｐ２０１１−１２６６６４）
【出願日】平成２３年６月６日（２０１１．６．６）
【分割の表示】特願２０１０−１３９７９１（Ｐ２０１０−１３９７９１）の分割
【原出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【特許番号】特許第４８４３７４２号（Ｐ４８４３７４２）
【特許公報発行日】平成２３年１２月２１日（２０１１．１２．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月６日（２０１１．６．６）
【分割の表示】特願２０１０−１３９７９１（Ｐ２０１０−１３９７９１）の分割
【原出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【特許番号】特許第４８４３７４２号（Ｐ４８４３７４２）
【特許公報発行日】平成２３年１２月２１日（２０１１．１２．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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