JPH0342170A - 精密鋳造方法及び精密鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この（ｌ！明は精密鋳造方法及び精密鋳造装置に関する
。

（従来の技術及び発明が解決しようとする：！１題）従
来一般の精密鋳造方法は、ルツボ炉等の溶解炉で溶かし
た母材溶湯を、ロストソックス法等で作成したセラミッ
クスシェル鋳型に鋳込んで！２囚させるものであった。

この精密鋳造法は１寸法精度の優れた、鋳肌の奇麗な製
品が得られることから、複雑形状製品の製造法として広
く用いられている。

しかしながらこの＃ＰｆＪａ方法の場合、特に母材が活
性金属である場合、これを溶解炉で溶解したとき或いは
取鍋に取ったときに、溶湯が炉材の耐火材と反応してし
まって、汚染されてしまう困難な問題があった１例えば
Ｔｉを例にとると、これを溶解炉で溶かしたとき、Ｔｉ
溶湯が炉材のアルミナ（Ａｌ２Ｏ２）と反応してＴｉＯ
２を生威し、酸素をピンクアップしてしまう、而してこ
のように酸素を取り込んでしまうと材料特性が低下し、
鋳造品が脆く弱くなってしまう。

また上記９造方法にあっては、溶湯を＃４型に流し込ん
で固化させる際、引は巣を防止するために通常押湯を用
いるが、この押湯は１回限りで使い捨てされるために材
料の歩留りが悪く、加えて本方法では一定量の母材金属
を多量に溶解した上これを１回毎＃４型に鋳込むことか
ら、生産能率が悪い問題も有していた。

（課題を解決するための第一解決手段）本発明はこのよ
うな課題を解決するためになされたものであり、而して
本願の第一解決手段は精密鋳造方法に係るものであって
、その要旨は、棒状の母材を下方から上方に向けて連続
的に供給しつつ該母材の上部を誘導加熱コイルにて連続
的に加熱・溶解する一方、ｐＩ造用ｎ型の溶湯注入口を
溶湯部内に突入させ、鋳型内部を前記誘導加熱コイルに
よる溶解空間に対して相対的に減圧状態として溶湯を該
Ｍ［内部に吸引した上架固させるようにしたことにある
。

（第一解決手段の作用及び効果） このように本発明では母材が下方から上方に向けて連続
的に供給される。そしてその上部は誘導加熱コイルの加
熱空間内に突入させられ、そこで加熱溶解される。ここ
で溶解により生じた溶湯は、誘導加熱により溶湯表面部
に生じた渦′ｉｔｔ流に基づいて誘導加熱コイルより１
Ｗ、磁斥力（ローレンツ力）を受ける。従って溶湯は誘
導加熱コイルに対して非接触の状態でありながら、同コ
イルによる加熱空間内において下方或いは横方向への流
動を生じず、一定の形状に保持される。

そこでかかる溶湯に対して鋳型の注入口を突入させると
ともに、鋳型の成形空間内部を前記コイルによる溶解空
間に対して相対的に減圧状態とすると、溶湯が鋳型内に
吸い込まれて成形空間内に充填される。そこで鋳型内に
充填された溶湯が凝固したら、鋳型の注入口を溶湯より
抜き出す。

尚、鋳型内に入り込んだ溶湯が凝固する際に体積減少す
るが、このような体積減少が生ずると誘導加熱コイル内
の溶湯が直ちに補給されるため、引は巣を生じることは
ない、即ち本発明の方法では、誘導加熱コイル内の溶湯
が上記電磁斥力に基づく圧力により、更にはまた鋳型内
部の吸引作用により押湯として働き、鋳型内部で体積減
少したら、溶湯が鋳型内に直ちに供給される。

このように本発明においては、母材溶解のために炉を用
いず、誘導加熱コイルにて母材を加熱・溶解する。従っ
て溶解により生じた溶湯が炉材等と接触することがない
から、これに基づ〈溶湯の汚染の問題を生じず、得られ
た鋳造品の特性も良好となる。

また上記のように本発明では、誘導加熱コイル内の溶湯
が押湯の働きをなし、しかもこの押湯は１回限りの使い
捨てではなく、次の鋳造に際して製品用の材料として使
用されることとなるために無駄がなく、これにより材料
の歩留率も向上する。

更に加えて１本発明は従来のようなバッチ式の鋳造処理
ではなく、材料を連続的に送りつつ鋳造することが可能
であるから、生産能率も高い特長を有する。

（第二解決手段） 本願の第二解決手段は精密鋳造装置に係るものであって
、その要旨は、下方から上方に向けて連続的に供給され
て来る棒状の母材の上部を加熱・溶解する誘導加熱コイ
ルを設けるとともに、該誘導加熱コイルの上方において
、溶湯を内部の成形空間に導いて凝固させる通気性の鋳
造用鋳型を、該鋳型の溶湯注入部を容器外部に突出させ
る状１８で内部に収容する耐圧容器を減圧装置に連絡し
た状態で設け、該鋳型の成形空間内部を前記誘導加熱コ
イルによる溶解空間に対して相対的に減圧状！！ミとす
ることにより、溶湯を該鋳型の成形空間内部に吸引した
上凝固させるようにしたことにある。

（第二解決手段の作用及び効果） かかる木兄ＩＩの鋳込装置によれば、上記方法を好適に
実施できる。また本発明では耐圧容器を用いてその内部
に通気性の鋳型を収容するようにしているため、耐圧容
器に負圧を導くことにより鋳型の成形空間内を容易に減
圧状追とし得る。

（実施例） 次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説Ｉｌｌす
る。

第１図において１０は棒状の母材であって、下方より誘
導加熱コイル１２の内部に連続的に供給される。

１４は耐圧容器であって真空吸引部１６を有している。

耐圧容器１４の内部には１通気性のセラミックスシェル
鋳型１８が収容されている。この鋳型１８は溶湯の注入
部２０を有し、この注入部２０が耐圧容器１４）り突出
させられ、その先端の注入口２２が母材上部の溶融部（
溶湯）２４内に突入させられるようになっている。

上記装置を用いて行った鋳造実験の一例を以下に説明す
る。

第１表に示す組成の、外径３０ｍｍのインコネル７１３
Ｃ母材を１周波数８０００Ｈｚ、出力４０ｋｗの誘導加
熱コイル１２に下方から供給した。コイル通電後３０秒
で母材上部が溶融したので、直ちにセラミックスシェル
鋳型１８に溶湯２４を差圧０．１気圧で吸引して鋳込ん
だ、鋳込み後３秒間鋳型１８の注入口２２を溶＠２４中
に没漬して、溶＠２４に押湯効果をもたせた後、鋳５１
８を引き上げてｌサイクルの鋳造を完了した。尚鋳物の
製品重量は１２０ｇ、サイクルタイムは４０秒であった
。

（以下余白） これによると月間生産量は、２００時間ＪＩＩ動として
２１６０ｋｇとなる。これはＭ密ＰＪ造の１ラインの生
産量としては十分の能力である。

上記押湯の役割を果たした溶Ｗ２４は、次回のｐＪ造時
に鋳造材料として鋳ｙＩｉｔａ内に鋳込まれるので、材
料歩留率は８５％と高率であった。因みに通常の精密鋳
造法では４０％以下の場合が多い、このことからすれば
１本方法の場合、材料の歩留率は著しく高いと言える。

加えて本方法では、溶解ルツボ炉が不要であるので製造
コストも安価である利点がある。

以上本発明の実施例を詳述したが、これはあくまで本発
明の一実施例であり、本発明においては例えば鋳型とし
てセラミックス鋳型を用い得るのみならず、金型、カー
ボン型を等を用いることも可能であるなど、その主旨を
逸脱しない範囲において、当業者の知識に基づき様々な
変更を加えた形４１：、　ａ　ｊ５様において実施・構
成可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の概格構成図である。 ｌＯ：母材 １２：誘導加熱コイル １４：耐圧容器 １８：セラミックスシェル鋳型 ２４：溶湯 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）棒状の母材を下方から上方に向けて連続的に供給
   しつつ該母材の上部を誘導加熱コイルにて連続的に加熱
   ・溶解する一方、鋳造用鋳型の溶湯注入口を溶湯部内に
   突入させ、鋳型内部を前記誘導加熱コイルによる溶解空
   間に対して相対的に減圧状態として溶湯を該鋳型内部に
   吸引した上凝固させることを特徴とする精密鋳造方法。
2. （２）下方から上方に向けて連続的に供給されて来る棒
   状の母材の上部を加熱・溶解する誘導加熱コイルを設け
   るとともに、該誘導加熱コイルの上方において、溶湯を
   内部の成形空間に導いて凝固させる通気性の鋳造用鋳型
   を、該鋳型の溶湯注入部を容器外部に突出させる状態で
   内部に収容する耐圧容器を減圧装置に連絡した状態で設
   け、該鋳型の成形空間内部を前記誘導加熱コイルによる
   溶解空間に対して相対的に減圧状態とすることにより、
   溶湯を該鋳型の成形空間内部に吸引した上凝固させるよ
   うにしたことを特徴とする精密鋳造装置。