JP2004082211A - Manufacturing equipment for thin and large-sized casting product - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a thin and large-sized casting product by a low pressure casting method using a sand mold and a plaster mold. <P>SOLUTION: This is the equipment in which the surface of a molten light metal 2 stored in a crucible 3 is pressurized to push up the molten light metal 2 into the cavity 16 of a sand mold 11 through a stoke 21. The sand mold 11 is provided with a cavity 16 for casting a thin and large-sized casting product 25, while a plurality of gates 17 are installed in the cavity 16. In addition, the stoke 21 is designed to have, in the intermediate section, a chamber 29 that can supply oxidation preventing gas or combustion preventing gas 28 to the intermediate part. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、少量生産や試作に適した薄物大型鋳造品の製造装置及びそれに用いる砂型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えば、大型壁掛テレビ用の外枠や、自動車用のドアフレームやシートフレームその他の薄物大型部品を、リサイクルし易い軽金属の鋳物で製造する需要が発生している。
【０００３】
このような、薄物大型鋳造品は、金型を使用したダイキャスト製法を用いれば、軽金属溶湯を４０〜８０ＭＰａもの高い圧力で一気に金型内に注入することにより、比較的容易に得ることができるものの、金型は非常に高価であるため、少量生産品や試作品の製造には向いていないという欠点がある。
【０００４】
一方、少量生産品や試作品の製造には、安価な砂型や石膏型が使用されているが、このような砂型や石膏型は金型に比べて耐圧性が低いため、軽金属溶湯を上記のような高圧で注入することができないので、低圧で軽金属溶湯を注入する必要がある。
【０００５】
そこで、従来より、ルツボに貯留された軽金属溶湯の湯面に対し０．０４９ＭＰａ（０．５ｋｇ／ｃｍ^２）程度の低い圧力をかけることにより軽金属溶湯を押上げ、ストークを介して、砂型または石膏型のキャビティへ注入する低圧鋳造法が使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した低圧鋳造法を薄物大型鋳造品の鋳造にそのまま適用した場合には、通常よりも遥かに狭くて長い薄物大型鋳造品用のキャビティに対し軽金属溶湯が低圧によってゆっくり注入されて行くことから、キャビティ内で軽金属溶湯が冷えて溶湯の表面に酸化膜ができるなどして、軽金属溶湯の流動性が極端に悪くなり、軽金属溶湯がキャビティ内の隅々にまで行き渡らないという問題があった。また、薄物大型鋳造品用のキャビティは流路断面が余りにも狭いため、キャビティからの空気の逃げの確保が技術的に困難であるという問題があった。
【０００７】
よって、砂型や石膏型を用いた低圧鋳造法によって薄物大型鋳造品を鋳造する試みは行われておらず、技術的に未だ確立していないのが現状であった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記の問題点を解消し、砂型や石膏型を用いた低圧鋳造法によって薄物大型鋳造品を得ることのできる薄物大型鋳造品の製造装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明では、ルツボに貯留された軽金属溶湯の湯面に圧力をかけ、ストークを介して、砂型または石膏型のキャビティへ軽金属溶湯を押上げる薄物大型鋳造品の製造装置であって、前記砂型または石膏型が薄物大型鋳造品を鋳造するためのキャビティを有すると共に、該キャビティには湯口が複数個設けられ、前記ストークが中途部に酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガスを供給可能なチャンバーを有する薄物大型鋳造品の製造装置を特徴としている。
【００１０】
このように構成された請求項１にかかる発明によれば、湯口を複数個設けることにより、薄物大型鋳造品を鋳造するためのキャビティ内の隅々にまで軽金属溶湯を行き渡らせることが可能となる。また、ストークの中途部に設けたチャンバーへ酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガスを供給することにより、キャビティ内の空気を酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガスで置換し、軽金属溶湯の表面に酸化膜ができることや軽金属溶湯が燃焼することを防止できる。よって、砂型や石膏型を用いた低圧鋳造法であっても薄物大型鋳造品を得ることができるようになる。
【００１１】
請求項２に記載された発明では、前記軽金属溶湯が、アルミニウムまたはアルミニウム合金であり、前記酸化防止ガスが、不活性ガスである請求項１記載の薄物大型鋳造品の製造装置を特徴としている。
【００１２】
このように構成された請求項２にかかる発明によれば、酸化防止ガスとして不活性ガスを用いることにより、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の薄物大型鋳造品を砂型や石膏型を用いた低圧鋳造法で作製することができる。
【００１３】
請求項３に記載された発明では、前記軽金属溶湯が、マグネシウムまたはマグネシウム合金であり、前記燃焼防止用ガスが、６フッ化イオウと二酸化炭素との混合ガスまたはこれと同等のガスである請求項１または２記載の薄物大型鋳造品の製造装置を特徴としている。
【００１４】
このように構成された請求項３にかかる発明によれば、燃焼防止用ガスとして６フッ化イオウと二酸化炭素との混合ガスまたはこれと同等のガスを用いることにより、マグネシウムまたはマグネシウム合金製の薄物大型鋳造品を砂型や石膏型を用いた低圧鋳造法で作製することができる。
【００１５】
請求項４に記載された発明では、前記砂型は、キャビティを形成する下型と上型とを少なくとも備え、該下型と前記ストークとの間には、前記キャビティへ溶湯を案内する湯口又は湯道が形成された砂型（湯口型）を備える請求項１記載の薄物大型鋳造品の製造装置を特徴としている。
【００１６】
このように構成すれば、砂型をストークから切り離すのが容易となる。特に連続して多数の鋳造品を繰り返して製造する際には、鋳造品の品質を一定に保ちつつ、製造サイクルを短縮することができる。
【００１７】
請求項５に記載された発明では、前記砂型は、粒径の小さな微粉末を適宜の割合で混合して造形された砂型である請求項１記載の薄物大型鋳造品の製造装置を特徴としている。
【００１８】
請求項６に記載された発明では、前記砂型は、篩分けした場合、１００メッシュ乃至２００メッシュの範囲内及び３００メッシュ以下にそれぞれ粒度分布の極大値を有し、３５０メッシュ以下の微粒子の占める割合が全鋳物砂の１０質量％以上６０質量％以下の範囲内で含有されている鋳物砂より造形されたものである請求項１記載の薄物大型鋳造品の製造装置を特徴としている。
【００１９】
請求項５又は６に記載の発明のように構成すれば、鋳肌の平滑性に優れた鋳造品を得ることができる。粒径の小さな微粉末を構成する砂種として、シリカフラワ、ジルコンフラワなどの耐火物の微粉末（微粒子状の鋳物砂）が例示される。珪砂などの粒子の粗い鋳物砂に加えてこれらの耐火物の微粉末（微粒子状の鋳物砂）を適宜の量でブレンドすることにより鋳肌が向上される。
【００２０】
請求項７に記載された発明では、前記砂型は、塗型剤を厚み２０乃至１００μｍの範囲内で塗布したものを用いる請求項５又は６記載の薄物大型鋳造品の製造装置を特徴としている。
【００２１】
このような混合砂より形成された砂型は塗型剤を塗布することにより得られる鋳造品の鋳肌が一層向上される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図示例と共に説明する。
【００２３】
図１〜図４は、この発明の実施の形態を示すものである。
【００２４】
まず、構成を説明すると、炉本体１の内部に、軽金属溶湯２を貯留するルツボ３が設けられている。このルツボ３は、蓋部材４により上部を密閉されており、蓋部材４にはルツボ３の内部に加圧ガス５を低圧で供給する加圧ガス供給口６が形成されている。この加圧ガス供給口６には加圧ガス供給手段７が接続されている。また、炉本体１には、ルツボ３を加熱するガスバーナなどの加熱装置８が設けられている。
【００２５】
そして、この炉本体１の上方には砂型１１または石膏型などの型装置を載置する型置台１２が配設されている。以下、説明の都合上、砂型１１として説明する。
【００２６】
砂型１１は、例えば、上型１３と、下型１４と、湯口型１５とを有する三段型となっている。そして、上型１３と下型１４との間にはキャビティ１６が形成され、下型１４にはキャビティ１６に接続する湯口１７が形成され、湯口型１５には湯口１７へ軽金属溶湯２を分配する湯道１８が形成されている。この湯道１８は、型置台１２に形成された開口部１９の位置で開口されている。
【００２７】
そして、ルツボ３と砂型１１との間にはストーク２１が配設されている。このストーク２１は、下端がルツボ３に貯留された軽金属溶湯２の内部に没入され、上端が型置台１２の開口部１９に挿通された状態で湯道１８の下部開口２２に連通されている。
【００２８】
この実施の形態のものでは、砂型１１が、例えば、図３に示すような大型壁掛テレビ用の外枠２３や、図４に示すような自動車用のドアフレーム２４や、図示しない自動車用のシートフレームなどの薄物大型鋳造品２５を鋳造するためのキャビティ１６を有している。
【００２９】
また、キャビティ１６には湯口１７（又は堰）が複数個設けられている。この湯口１７の個数は、鋳造品の形状、大きさ、厚みなどによって、また、用いる湯口１７の幅によって決められるものであり、例えば、１０個〜３０個程度とする。
【００３０】
更に、ストーク２１の中途部に、酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガス２８を供給可能なチャンバー２９が設けられている。このチャンバー２９は、所要の容積を有する御釜状をしており、このチャンバー２９の上下で、ストーク２１は、上部ストーク３０と下部ストーク３１とに分離される。そして、上部ストーク３０に接続されたチャンバー２９の上部開口部３２からは、チャンバー２９の略中央部にまで達する長さの筒壁３３が下方に向けて延設されている。そして、チャンバー２９の上部における筒壁３３よりも外周側の位置には湯面レベルセンサー３４および酸化防止ガス等供給口３５が設けられている。酸化防止ガス等供給口３５には酸化防止ガス等供給手段３６が接続されている。なお、ストーク２１には断熱材３７が内貼りされている。
【００３１】
そして、軽金属溶湯２が、アルミニウムまたはアルミニウム合金である場合には、酸化防止ガス２８として、窒素やアルゴンガスなどの不活性ガスを使用するようにする。なお、この場合には、加圧ガス５として、空気あるいは上記不活性ガスを使用する。
【００３２】
また、軽金属溶湯２が、マグネシウムまたはマグネシウム合金である場合には、酸化防止ガスに替えて燃焼防止用ガス２８を用いる。この燃焼防止用ガス２８としては、例えば、６フッ化イオウと二酸化炭素との混合ガス、またはこれと同等のガスを使用するようにする。なお、この場合には、加圧ガス５としても、上記燃焼防止用ガス２８と同じ混合ガスを使用するようにする。
【００３３】
次に、この実施の形態の作用について説明する。
【００３４】
まず、図２（ａ）に示すように、チャンバー２９を介して酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガス２８をストーク２１へ供給し、ストーク２１内の軽金属溶湯２の湯面の酸化防止または軽金属溶湯２の燃焼防止を行う。この状態で、型置台１２に砂型１１などの型装置をセットし、ストーク２１内の酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガス２８を、キャビティ１６の容積によって異なるが例えば４２インチの大型壁掛けテレビ用外枠の場合には、３０秒程度砂型１１のキャビティ１６内へ送って、キャビティ１６内の空気を酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガス２８で置換する。
【００３５】
次に、図２（ｂ）に示すように、チャンバー２９への酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガス２８の供給を停止し、ルツボ３に貯留された軽金属溶湯２の湯面に加圧ガス５によって低圧で圧力をかけ、ストーク２１を介して、砂型１１のキャビティ１６へ軽金属溶湯２を押上げる。この際、軽金属溶湯２がチャンバー２９の酸化防止ガス等供給口３５に接触すると、酸化防止ガス等供給口３５の閉塞を引き起こすおそれがあるので、チャンバー２９の筒壁３３よりも外周側の軽金属溶湯２の湯面レベルを湯面レベルセンサー３４で検出し、上記湯面レベルが所定値に達した時に、チャンバー２９内へ酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガス２８を断続的に噴射させて、上記湯面レベルが所定値以上にならないようにする。
【００３６】
４０秒程度経過して、キャビティ１６内に軽金属溶湯２が充填されたら、そのままの状態で１００秒程度置いてキャビティ１６内の軽金属溶湯２を凝固させ、その後、図２（ｃ）に示すように、チャンバー２９内へ酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガス２８を供給して上記湯面レベルを筒壁３３下端まで押し下げ、更に、筒壁３３下端から上部ストーク３０内へ酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガス２８をバブリングさせつつ供給し続ける。これによって、軽金属溶湯２の凝固部と未凝固部との境界部分に酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガス２８が溜まり、両者が分離される。
【００３７】
その後、図２（ｄ）に示すように、ルツボ３に貯留された軽金属溶湯２の湯面への加圧ガス５による圧力を解除すると共に、チャンバー２９内へ酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガス２８を供給してストーク２１内の軽金属溶湯２の湯面を下げると共にこの湯面の酸化防止または軽金属溶湯２の燃焼防止を行う。次に砂型１１を型置台１２から外した後、砂型１１を崩壊して薄物大型鋳造品２５を取り出す。
【００３８】
以後、上記を繰返すようにする。本発明では、砂型１１はキャビティ１６を形成する下型１４と上型１３とを少なくとも備え下型１４とストーク２１との間にキャビティ１６へ溶湯を案内する湯口１７（又は湯道）が形成された砂型（湯口型１５）を備える構成であるので、繰り返して薄物大型鋳造品２５を連続的に生産する場合には、砂型１１をストーク２１から切り離すのが容易となり、製造サイクルを短縮することができる。
【００３９】
この実施の形態によれば、湯口１７を複数個設けることにより、薄物大型鋳造品２５を鋳造するためのキャビティ１６内の隅々にまで軽金属溶湯２を行き渡らせることが可能となる。また、ストーク２１の中途部に設けたチャンバー２９へ酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガス２８を供給することにより、キャビティ１６内の空気を酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガス２８で置換し、軽金属溶湯２の表面に酸化膜ができることや軽金属溶湯２が燃焼することを防止できる。よって、砂型１１や石膏型を用いた低圧鋳造法であっても薄物大型鋳造品２５を得ることができるようになる。よって、安価に薄物大型鋳造品２５の少量生産品や試作品を製造することができる。
【００４０】
また、酸化防止ガス２８として不活性ガスを用いることにより、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の薄物大型鋳造品２５を砂型１１や石膏型を用いた低圧鋳造法で作製することができる。
【００４１】
更に、燃焼防止用ガス２８として６フッ化イオウと二酸化炭素との混合ガスまたはこれと同等のガスを用いることにより、マグネシウムまたはマグネシウム合金製の薄物大型鋳造品２５を砂型１１や石膏型を用いた低圧鋳造法で作製することができる。
【００４２】
この実施の形態によれば、肉厚１．５〜２．５ｍｍで４００×６００×５０（ｍｍ）程度以上、肉厚２．２〜４．０ｍｍで７００×１０００×３００（ｍｍ）程度以上の薄物大型鋳造品２５を鋳造することができる。例えば、７００×１０５０×６５ｍｍ、肉厚２．５ｍｍの４２インチ大型壁掛テレビ用の外枠２３なども得ることができる。なお、ここで、肉厚とは、取付座などの特別に厚くなっている部分以外の平坦な一般部分を言う。
【００４３】
【実施例】
次に、上述の製造装置を用いた鋳造品を作製した実施例に基づき本発明の効果を詳細に説明する。
［実施例１］
この実施例１は、本発明で用いる砂型低圧鋳造法により得られた鋳造品が鋳肌の平滑性が要求される製品（試作品を含む）としても有効に利用できることを実証するための実施例である。いずれの実施例でも砂型のキャビティとしてテストピース用のものを採用した以外は上述した図１に示される製造装置と実質的に同一の装置を用いて以下の実験を行った。
【００４４】
ダイカスト製品としては、表面に塗料を塗布して利用する場合などを含めて平滑性の良好な鋳肌が要求される場合がある。一般に砂型を用い、圧力をかけて注湯する場合には、鋳肌が粗くなり、鋳肌の改善が求められる。
【００４５】
そこで、以下の砂型の造形は、樹脂自硬性鋳型とした。本発明者らの鋳肌の研究により、一般的な重力鋳造品（砂型重力鋳造法による鋳造品）では鋳肌のＲｚ（表面粗さ）は６９μｍであるところ、本発明の製造装置に従う低圧鋳造品では、砂粒の隙間に溶湯が入り込んでしまうため、Ｒｚは２１２μｍとダイカスト製品に比べて表面粗さが大きくなることが確認されている。
【００４６】
この実験では、砂種としては、三河珪砂７号、三河珪砂８号およびジルコニアフラワの３種の粒子径が異なる砂を用意し、表面粗さの向上を目指した。ここで、粒径は三河珪砂７号＞三河珪砂８号＞ジルコニアフラワの順であり、砂型としては、三河珪砂７号（砂型１）、三河珪砂８号（砂型２）、三河珪砂８号＋ジルコンフラワ１：１（砂型３）の三種類を用意した。各砂の粒度分布は表１のとおりである。ここで篩はタイラー社製の標準ふるいを用いた。
【００４７】
【表１】

【００４８】
砂型表面の拡大写真から三河珪砂７号の砂型１では、粒径が大きく、砂と砂との間に大きな隙間が見られた。また、三河珪砂８号の砂型２では、砂型１よりも粒径が小さいため隙間は減少しているが、まだ砂と砂との間に隙間が見られた。これに対して、粒子径の細かいジルコンフラワをブレンドして混練して造形され砂型３では、隙間がジルコンフラワによって埋められ、鋳型表面は詰まりが良好であった。
【００４９】
つぎに、これらの砂型１〜３を用いて実際に鋳造して得られた鋳造品の表面粗さを測定した。実験は、各砂型１〜３をそのまま用いたり（塗型なし）、塗型剤を刷毛塗り又はスプレー塗りにより塗布して各実験を行った。なお、塗型剤を刷毛塗りした場合には、塗型剤を塗布乾燥した後に柔らかい布で表面をなぞることにより刷毛痕によりできる大きな凹凸を消した。
【００５０】
結果を図５に示した。図５より明らかなとおり、塗型剤を塗布することにより表面粗さは向上し、さらに塗型剤の塗布方法として刷毛塗りが優れていた。また、砂型の種類に関しては、砂型３＞砂型２＞砂型１の順で表面の平滑性が向上していた。
【００５１】
つぎに、ジルコンフラワの最適配合割合を確認するために三河珪砂８号にジルコンフラワの配合割合を種々変化させて砂型を製作し、同様にして鋳肌の表面粗さを測定し、結果を図６に示した。
【００５２】
この図６において、塗型剤ありは、塗型剤を厚さ２０μｍ〜１００μｍの範囲内となるように塗布している。この結果、鋳物砂として珪砂にジルコンフラワのような微粒子状の鋳物砂を配合することにより、鋳肌が改善されることが確認された。また、塗型剤の塗布により何れの場合も鋳肌が改善されていた。
【００５３】
なお、三河珪砂８号に配合されるジルコンフラワの量が６０質量％を超えて多く混合した砂型を製作したが、この表面は砂型３に比較して粗くなってしまった。この原因としては、用いた混練機の混練が十分にできなかったためと考えられるが、いずれにしても、過度に細かい砂だけでは十分に平滑な表面を生産効率よく作製することが困難であると思われた。
【００５４】
以上の結果から、鋳肌が平滑であることが必要な鋳造品を製造する場合には、ジルコンフラワなどの微粉末を適宜の割合で混合して造形された砂型を用いることがよく、その砂型に塗型剤を塗布すると更に鋳肌が向上されることが確認された。
【００５５】
また、この場合、１００メッシュ乃至２００メッシュ（７号又は８号砂）、好ましくは１５０メッシュ乃至２００メッシュ（８号砂）の範囲内及び３００メッシュ以下（微粉末）にそれぞれ粒度分布の極大値を有し、３５０メッシュ以下の微粒子（微粉末）の占める割合が全鋳物砂の１０質量％以上６０質量％以下、特に好ましくは２０質量％以上５０質量％以下の範囲内で含有されている鋳物砂より造形された砂型を用いることにより、低圧鋳造法でも改善された鋳肌を備えた鋳造品を製造することができることが確認された。また、この場合の微粒子の配合割合に最適値があることが確認された。
［実施例２］
この実施例２は、本発明で用いる薄物大型鋳造品の製造装置の有効性を実証するためのものである。この点、本発明においては、薄物大型鋳造品を得ることを目的としているので、本発明に従う製造装置において所望の鋳造品が得られるか否かを定量的に理解するには、簡易には流動長を把握することである。
【００５６】
そこで、この実施例では、図７に示すように、肉厚が１．５ｍｍ、２ｍｍ、４ｍｍ及び６ｍｍからなる流動性試験用木型から造形した砂型を用いて流動長を測定する実験を行った。本発明に従う砂型低圧鋳造法が優れていることを実証するために対照例として砂型重力鋳造法でも実験を行った。
【００５７】
結果をまとめて図８に示した。この図８において、ＡＤＰ法と略されている結果は、図１に示される製造装置と実質的に同一の装置を用いて行った結果であり、砂型低圧鋳造法は図１に示される製造装置において、チャンバー２９内に燃焼防止ガス又は酸化防止ガスを供給せずに大気雰囲気で行った実施例である。
【００５８】
砂型低圧鋳造法では酸化膜防止の有無にかかわらず何れの場合にも、肉厚が１．５ｍｍでは流動長が略２５０ｍｍ、肉厚が２ｍｍでは流動長が４００ｍｍ以上と砂型重力鋳造法に対比して略２倍の長さの流動長が得られた。
【００５９】
これにより、砂型低圧鋳造法に従えば、砂型重力鋳造法に比較して長い流動長を確保することが可能であり、これにより、砂型低圧鋳造法に従えば、砂型重力鋳造法に対比して薄物大型鋳造品を製造することができることが確認された。
【００６０】
また、砂型低圧鋳造法に従えば、キャビティへ通じるインゲート（セキ、湯口）の数を複数個（多数）配置すれば、実体強度を備えた鋳造品が得られることが確認された。
【００６１】
また、また、以上により得られた鋳造品は、電磁シールド性にも優れたアルミニウム合金又はマグネシウム合金より形成されているので、電化製品や自動車部品などの鋳造品又は試作品としての普及が期待される。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１の発明によれば、湯口を複数個設けることにより、薄物大型鋳造品を鋳造するためのキャビティ内の隅々にまで軽金属溶湯を行き渡らせることが可能となる。また、ストークの中途部に設けたチャンバーへ酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガスを供給することにより、キャビティ内の空気を酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガスで置換し、軽金属溶湯の表面に酸化膜ができることや軽金属溶湯が燃焼することを防止できる。よって、砂型や石膏型を用いた低圧鋳造法であっても薄物大型鋳造品を得ることができるようになる。
【００６３】
請求項２の発明によれば、酸化防止ガスとして不活性ガスを用いることにより、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の薄物大型鋳造品を砂型や石膏型を用いた低圧鋳造法で作製することができる。
【００６４】
請求項３の発明によれば、燃焼防止用ガスとして６フッ化イオウと二酸化炭素との混合ガスまたはこれと同等のガスを用いることにより、マグネシウムまたはマグネシウム合金製の薄物大型鋳造品を砂型や石膏型を用いた低圧鋳造法で作製することができる。
【００６５】
請求項４の発明によれば、砂型は下型とストークとの間にキャビティへ溶湯を案内する湯口又は湯道が形成された砂型（湯口型）を備えることにより、砂型をストークから切り離すのが容易となる。これにより、特に連続して多数の鋳造品を繰り返して製造する際には、鋳造品の品質を一定に保ちつつ、製造サイクルを短縮することができる。
【００６６】
請求項５又は６の発明によれば、砂型は粒径の小さな微粉末を適宜の割合で混合して造形された砂型であることにより、鋳肌の平滑性に優れた鋳造品を得ることができる。
【００６７】
請求項７の発明によれば、砂型は塗型剤を厚み２０乃至１００μｍの範囲内で塗布したものを用いることにより、得られる鋳造品の鋳肌が一層向上される、という実用上有益な効果を発揮し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の側方断面図である。
【図２】図１の作動図である。
【図３】図１によって得られる製品を示す図である。
【図４】図１によって得られる製品を示す他の図である。
【図５】実施例により得られる鋳造品の表面粗さを測定した結果を示す図である。
【図６】実施例により得られる鋳造品の表面粗さを測定した結果を示す図である。
【図７】実施例に用いられた流動長試験用木型を説明する平面図である。
【図８】流動長試験結果を示す図である。
【符号の説明】
２　　軽金属溶湯
３　　ルツボ
１１　砂型
１６　キャビティ
１７　湯口
２１　ストーク
２５　薄物大型鋳造品
２８　酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガス
２９　チャンバー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for manufacturing a thin large-sized cast product suitable for small-quantity production and trial production, and a sand mold used therefor.
[0002]
[Prior art]
In recent years, there has been a demand for producing, for example, an outer frame for a large wall-mounted TV, a door frame, a seat frame, and other thin large-sized parts for automobiles using a light metal casting that is easy to recycle.
[0003]
Such a thin, large-sized cast product can be obtained relatively easily by using a die-casting method using a mold, by injecting a light metal melt into the mold at a stretch at a pressure as high as 40 to 80 MPa. However, since the mold is very expensive, it has a drawback that it is not suitable for producing small-scale products and prototypes.
[0004]
On the other hand, inexpensive sand molds and gypsum molds are used for the production of small-volume products and prototypes, but since such sand molds and gypsum molds have lower pressure resistance than molds, the light metal melt is used as described above. Since injection cannot be performed at such a high pressure, it is necessary to inject the light metal melt at a low pressure.
[0005]
Therefore, conventionally, a low pressure of about 0.049 MPa (0.5 kg / cm ² ) is applied to the surface of the light metal molten metal stored in the crucible to push up the light metal molten metal, and through a stalk, sand mold or gypsum. A low pressure casting method has been used in which the mold is injected into the cavity.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the low-pressure casting method described above is applied as it is to the casting of a large thin casting, the light metal melt is slowly injected at a low pressure into the cavity for the thin large casting that is much narrower and longer than usual. Therefore, there was a problem that the flow of the light metal melt became extremely poor because the light metal melt was cooled in the cavity and an oxide film was formed on the surface of the melt, and the light metal melt did not spread to every corner in the cavity. . Further, the cavity for a thin large-sized cast product has a problem that it is technically difficult to ensure the escape of air from the cavity because the cross section of the flow passage is too narrow.
[0007]
Therefore, no attempt has been made to cast a thin large-sized casting by a low-pressure casting method using a sand mold or a gypsum mold, and at present, it has not been technically established yet.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an apparatus for manufacturing a thin large cast product by which a thin large cast product can be obtained by a low pressure casting method using a sand mold or a gypsum mold.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention described in claim 1, pressure is applied to the surface of the light metal melt stored in the crucible, and the light metal melt is pushed up to the sand or gypsum mold cavity through the stalk. An apparatus for manufacturing a large thin cast product, wherein the sand mold or the gypsum mold has a cavity for casting a thin large cast product, a plurality of gates are provided in the cavity, and the stalk prevents oxidation in the middle. The present invention is characterized by an apparatus for manufacturing a thin large cast product having a chamber capable of supplying a gas or a gas for preventing combustion.
[0010]
According to the invention according to claim 1 configured as described above, by providing a plurality of gates, it becomes possible to spread the light metal molten metal to every corner in the cavity for casting a thin large casting. . In addition, by supplying an antioxidant gas or a combustion preventing gas to a chamber provided in the middle of Stoke, air in the cavity is replaced with an antioxidant gas or a combustion preventing gas, and an oxide film is formed on the surface of the molten light metal. What can be done and burning of the light metal melt can be prevented. Therefore, a thin large casting can be obtained even by a low-pressure casting method using a sand mold or a gypsum mold.
[0011]
The invention described in claim 2 is characterized in that the light metal melt is aluminum or an aluminum alloy, and the antioxidant gas is an inert gas.
[0012]
According to the invention according to claim 2 configured as described above, by using an inert gas as an antioxidant gas, a thin large-sized cast product made of aluminum or an aluminum alloy can be formed by a low-pressure casting method using a sand mold or a gypsum mold. Can be made.
[0013]
In the invention described in claim 3, the light metal melt is magnesium or a magnesium alloy, and the combustion preventing gas is a mixed gas of sulfur hexafluoride and carbon dioxide or a gas equivalent thereto. The apparatus for manufacturing a thin large-sized cast product according to 1 or 2 is characterized.
[0014]
According to the invention according to claim 3 configured as described above, by using a mixed gas of sulfur hexafluoride and carbon dioxide or a gas equivalent thereto as a combustion preventing gas, a thin material made of magnesium or a magnesium alloy is used. A large casting can be manufactured by a low pressure casting method using a sand mold or a plaster mold.
[0015]
In the invention described in claim 4, the sand mold includes at least a lower mold and an upper mold that form a cavity, and between the lower mold and the stalk, a spout or hot water for guiding molten metal to the cavity. 3. The apparatus for manufacturing a large thin cast product according to claim 1, comprising a sand mold (gating mold) in which a path is formed.
[0016]
With this configuration, it is easy to separate the sand mold from the stalk. In particular, when a large number of castings are repeatedly manufactured continuously, the manufacturing cycle can be shortened while maintaining the quality of the castings constant.
[0017]
In the invention described in claim 5, the sand mold is a sand mold formed by mixing fine powder having a small particle diameter at an appropriate ratio, and is characterized by the apparatus for manufacturing a large thin cast product according to claim 1. .
[0018]
In the invention described in claim 6, the sand mold has a maximum value of the particle size distribution within a range of 100 mesh to 200 mesh and 300 mesh or less when sieved, and the proportion of fine particles having a size of 350 mesh or less. Is formed from molding sand contained in a range of 10% by mass or more and 60% by mass or less of the total molding sand.
[0019]
According to the invention as set forth in claim 5 or 6, a casting having excellent casting surface smoothness can be obtained. Examples of the sand type constituting the fine powder having a small particle size include fine powder of refractory (fine-particle molding sand) such as silica flower and zircon flower. The casting surface is improved by blending an appropriate amount of a fine powder of these refractories (particulate molding sand) in addition to a coarse molding sand such as silica sand.
[0020]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the apparatus for manufacturing a large thin cast product according to the fifth or sixth aspect, wherein the sand mold is formed by applying a mold wash within a range of 20 to 100 μm in thickness.
[0021]
In the sand mold formed from such mixed sand, the casting surface of a casting obtained by applying a mold wash is further improved.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to illustrated examples.
[0023]
1 to 4 show an embodiment of the present invention.
[0024]
First, the configuration will be described. A crucible 3 for storing a light metal melt 2 is provided inside a furnace main body 1. The upper part of the crucible 3 is sealed by a lid member 4, and a pressurized gas supply port 6 for supplying a pressurized gas 5 at a low pressure into the crucible 3 is formed in the lid member 4. A pressurized gas supply means 7 is connected to the pressurized gas supply port 6. Further, the furnace main body 1 is provided with a heating device 8 such as a gas burner for heating the crucible 3.
[0025]
A mold table 12 on which a mold device such as a sand mold 11 or a plaster mold is placed is disposed above the furnace body 1. Hereinafter, the sand mold 11 will be described for convenience of explanation.
[0026]
The sand mold 11 is, for example, a three-stage mold having an upper mold 13, a lower mold 14, and a gate 15. A cavity 16 is formed between the upper mold 13 and the lower mold 14, a gate 17 connected to the cavity 16 is formed in the lower mold 14, and the light metal melt 2 is distributed to the gate 17 in the gate mold 15. A runner 18 is formed. The runner 18 is opened at a position of an opening 19 formed in the mold table 12.
[0027]
A stalk 21 is provided between the crucible 3 and the sand mold 11. The lower end of the stalk 21 is immersed in the molten light metal 2 stored in the crucible 3, and the stalk 21 is communicated with the lower opening 22 of the runner 18 with the upper end inserted through the opening 19 of the mold table 12.
[0028]
In this embodiment, the sand mold 11 is, for example, an outer frame 23 for a large wall TV as shown in FIG. 3, a door frame 24 for an automobile as shown in FIG. It has a cavity 16 for casting a thin large-sized casting 25 such as a frame.
[0029]
The cavity 16 is provided with a plurality of gates 17 (or weirs). The number of the gates 17 is determined by the shape, size, thickness, and the like of the casting, and by the width of the gate 17 to be used, and is, for example, about 10 to 30.
[0030]
Further, a chamber 29 capable of supplying an antioxidant gas or a combustion preventing gas 28 is provided at an intermediate portion of the Stoke 21. The chamber 29 is in the shape of a pot having a required volume. Above and below the chamber 29, the stalk 21 is separated into an upper stalk 30 and a lower stalk 31. From the upper opening 32 of the chamber 29 connected to the upper stalk 30, a cylindrical wall 33 having a length reaching substantially the center of the chamber 29 extends downward. A level sensor 34 and a supply port 35 such as an antioxidant gas are provided at a position on the outer peripheral side of the cylindrical wall 33 in the upper part of the chamber 29. An antioxidant gas supply means 36 is connected to the antioxidant gas supply port 35. Note that a heat insulating material 37 is adhered to the stalk 21.
[0031]
When the light metal melt 2 is aluminum or an aluminum alloy, an inert gas such as nitrogen or argon gas is used as the antioxidant gas 28. In this case, air or the above-mentioned inert gas is used as the pressurized gas 5.
[0032]
When the light metal melt 2 is magnesium or a magnesium alloy, a combustion preventing gas 28 is used instead of the antioxidant gas. As the combustion preventing gas 28, for example, a mixed gas of sulfur hexafluoride and carbon dioxide or a gas equivalent thereto is used. In this case, the same mixed gas as the combustion preventing gas 28 is used as the pressurized gas 5.
[0033]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0034]
First, as shown in FIG. 2A, an antioxidant gas or a combustion preventing gas 28 is supplied to the Stoke 21 through a chamber 29 to prevent the surface of the light metal melt 2 in the Stoke 21 from being oxidized or melted. Prevent combustion of In this state, a mold device such as a sand mold 11 is set on the mold table 12, and the antioxidant gas or the combustion preventing gas 28 in the stalk 21 is changed depending on the volume of the cavity 16, for example, a 42-inch outer frame for a large wall-mounted television. In this case, the air is sent into the cavity 16 of the sand mold 11 for about 30 seconds to replace the air in the cavity 16 with the antioxidant gas or the combustion preventing gas 28.
[0035]
Next, as shown in FIG. 2B, the supply of the antioxidant gas or the combustion preventing gas 28 to the chamber 29 is stopped, and the pressurized gas 5 is applied to the surface of the light metal melt 2 stored in the crucible 3. Pressure is applied at a low pressure, and the light metal melt 2 is pushed up to the cavity 16 of the sand mold 11 via the stalk 21. At this time, if the light metal melt 2 comes into contact with the antioxidant gas supply port 35 of the chamber 29, the light metal melt 2 may block the antioxidant gas supply port 35. 2 is detected by the level sensor 34, and when the level reaches a predetermined value, an antioxidant gas or a combustion preventing gas 28 is intermittently injected into the chamber 29, and Make sure that the surface level does not exceed a predetermined value.
[0036]
After about 40 seconds have elapsed and the light metal melt 2 has been filled in the cavity 16, the light metal melt 2 in the cavity 16 is solidified by leaving it as it is for about 100 seconds, and then as shown in FIG. 2 (c). Then, an antioxidant gas or an anti-combustion gas 28 is supplied into the chamber 29 to lower the level of the molten metal to the lower end of the cylindrical wall 33, and further, an antioxidant gas or an anti-combustion gas is introduced into the upper stalk 30 from the lower end of the cylindrical wall 33. 28 is continuously supplied while bubbling. As a result, the antioxidant gas or combustion preventing gas 28 accumulates at the boundary between the solidified portion and the non-solidified portion of the light metal melt 2, and both are separated.
[0037]
Thereafter, as shown in FIG. 2 (d), the pressure of the pressurized gas 5 on the molten metal surface of the light metal melt 2 stored in the crucible 3 is released and the antioxidant gas or the combustion preventing gas 28 is introduced into the chamber 29. Is supplied to lower the surface of the molten metal 2 in the stalk 21 and to prevent oxidation of the surface or combustion of the molten metal 2. Next, after removing the sand mold 11 from the mold table 12, the sand mold 11 is collapsed and the thin large cast product 25 is taken out.
[0038]
Thereafter, the above is repeated. In the present invention, the sand mold 11 includes at least the lower mold 14 and the upper mold 13 forming the cavity 16, and a gate 17 (or a runner) for guiding the molten metal to the cavity 16 is formed between the lower mold 14 and the stalk 21. In the case where the thin large casting 25 is repeatedly and continuously produced, the sand mold 11 can be easily separated from the stalk 21 and the production cycle can be shortened. it can.
[0039]
According to this embodiment, by providing a plurality of gates 17, it is possible to spread the light metal melt 2 to every corner in the cavity 16 for casting the thin large casting 25. Further, by supplying an antioxidant gas or a combustion preventing gas 28 to a chamber 29 provided at an intermediate portion of the Stoke 21, the air in the cavity 16 is replaced with the antioxidant gas or the combustion preventing gas 28, and the light metal melt 2. It is possible to prevent an oxide film from being formed on the surface and prevent the light metal melt 2 from burning. Therefore, even if it is a low pressure casting method using a sand mold 11 or a gypsum mold, a thin large casting 25 can be obtained. Therefore, a small-sized product or a prototype of the thin large-sized casting 25 can be manufactured at low cost.
[0040]
In addition, by using an inert gas as the antioxidant gas 28, a thin large-sized cast product 25 made of aluminum or an aluminum alloy can be manufactured by a low-pressure casting method using a sand mold 11 or a gypsum mold.
[0041]
Further, by using a mixed gas of sulfur hexafluoride and carbon dioxide or a gas equivalent thereto as the gas 28 for preventing combustion, a thin large casting 25 made of magnesium or a magnesium alloy was used in a sand mold 11 or a gypsum mold. It can be manufactured by a low pressure casting method.
[0042]
According to this embodiment, the thickness is about 400 × 600 × 50 (mm) or more for the thickness of 1.5 to 2.5 mm, and about 700 × 1000 × 300 (mm) or more for the thickness of 2.2 to 4.0 mm. A thin large cast product 25 can be cast. For example, an outer frame 23 for a 42-inch large wall TV with 700 × 1050 × 65 mm and a wall thickness of 2.5 mm can be obtained. Here, the thickness means a flat general portion other than a particularly thick portion such as a mounting seat.
[0043]
【Example】
Next, the effect of the present invention will be described in detail based on an example in which a casting is manufactured using the above-described manufacturing apparatus.
[Example 1]
Example 1 is an example for demonstrating that a cast product obtained by the sand-type low-pressure casting method used in the present invention can be effectively used as a product (including a prototype) requiring a smooth casting surface. It is. In each of the examples, the following experiment was conducted using substantially the same apparatus as the manufacturing apparatus shown in FIG. 1 except that a sand mold cavity for a test piece was employed.
[0044]
In some cases, a cast surface having good smoothness is required for a die-cast product, including a case where a paint is applied to the surface and used. In general, when using a sand mold and pouring under pressure, the casting surface becomes coarse and improvement of the casting surface is required.
[0045]
Therefore, the following sand mold was used as a resin self-hardening mold. According to the study of the casting surface of the present inventors, the Rz (surface roughness) of the casting surface is 69 μm in a general gravity casting product (a casting product by a sand type gravity casting method). In the product, the molten metal gets into the gaps between the sand grains, so that it has been confirmed that Rz is 212 μm and the surface roughness is larger than that of the die-cast product.
[0046]
In this experiment, three types of sand having different particle diameters, namely, Mikawa Silica Sand No. 7, Mikawa Silica Sand No. 8 and zirconia flower, were prepared as sand species, and the aim was to improve the surface roughness. Here, the particle size is in the order of Mikawa Silica Sand No.7> Mikawa Silica Sand No.8> Zirconia Flower. Three types of zircon flowers 1: 1 (sand mold 3) were prepared. The particle size distribution of each sand is as shown in Table 1. The sieve used here was a standard sieve manufactured by Tyler.
[0047]
[Table 1]

[0048]
From the enlarged photograph of the sand mold surface, the sand mold 1 of Mikawa Silica Sand No. 7 has a large particle size and a large gap is seen between the sands. Further, in the sand mold 2 of Mikawa Silica Sand No. 8, the gap is reduced because the grain size is smaller than that of the sand mold 1, but the gap is still seen between the sands. On the other hand, in the sand mold 3 formed by blending and kneading zircon flowers having a fine particle diameter, the gaps were filled with the zircon flowers, and the mold surface was well clogged.
[0049]
Next, the surface roughness of the casting obtained by actually casting using these sand molds 1 to 3 was measured. In the experiments, each of the sand molds 1 to 3 was used as it was (no coating), or a coating agent was applied by brush coating or spray coating to perform each experiment. When the coating agent was applied with a brush, the surface was traced with a soft cloth after the coating agent was applied and dried, so that large irregularities formed by brush marks were erased.
[0050]
The results are shown in FIG. As is clear from FIG. 5, the surface roughness was improved by applying the coating agent, and the brush coating was excellent as a coating method of the coating agent. As for the type of sand mold, the surface smoothness was improved in the order of sand mold 3> sand mold 2> sand mold 1.
[0051]
Next, in order to confirm the optimum mixing ratio of zircon flower, sand molds were manufactured by changing the mixing ratio of zircon flower in Mikawa Silica Sand No. 8, and the surface roughness of the casting surface was measured in the same manner. The results are shown in FIG.
[0052]
In FIG. 6, when a mold wash is present, the mold wash is applied so as to have a thickness in the range of 20 μm to 100 μm. As a result, it was confirmed that the casting surface was improved by adding fine-particle molding sand such as zircon flower to silica sand as the molding sand. In each case, the casting surface was improved by applying the mold wash.
[0053]
In addition, a sand mold was manufactured in which the amount of zircon flower mixed with Mikawa Silica Sand No. 8 was more than 60% by mass, but the surface was rougher than the sand mold 3. It is considered that the reason for this is that the kneading machine used could not be sufficiently kneaded, but in any case, it is difficult to produce a sufficiently smooth surface with sufficient production efficiency only with excessively fine sand. I thought.
[0054]
From the above results, when manufacturing a cast product that requires a smooth casting surface, it is preferable to use a sand mold formed by mixing fine powder such as zircon flower in an appropriate ratio. It was confirmed that the application of a mold wash agent further improved the casting surface.
[0055]
In this case, the maximum value of the particle size distribution is set within the range of 100 mesh to 200 mesh (No. 7 or 8 sand), preferably 150 mesh to 200 mesh (No. 8 sand) and 300 mesh or less (fine powder). Molding sand having a proportion of fine particles (fine powder) having a size of 350 mesh or less in the range of 10 mass% to 60 mass%, particularly preferably 20 mass% to 50 mass% of the total molding sand. It was confirmed that a cast product having an improved casting surface can be manufactured even by a low-pressure casting method by using a more molded sand mold. Further, it was confirmed that the mixing ratio of the fine particles in this case had an optimum value.
[Example 2]
Example 2 Example 2 is for demonstrating the effectiveness of the apparatus for manufacturing a thin large cast product used in the present invention. In this regard, the present invention aims at obtaining a thin large-sized cast product. Therefore, in order to quantitatively understand whether or not a desired cast product can be obtained in the manufacturing apparatus according to the present invention, it is necessary to use a simple flow method. It is to grasp the length.
[0056]
Therefore, in this example, as shown in FIG. 7, an experiment was performed to measure the flow length using a sand mold formed from a wooden mold for fluidity test having a thickness of 1.5 mm, 2 mm, 4 mm, and 6 mm. . In order to demonstrate that the sand-type low-pressure casting method according to the present invention is excellent, an experiment was also performed using a sand-type gravity casting method as a control.
[0057]
The results are summarized in FIG. In FIG. 8, the result abbreviated as the ADP method is a result obtained by using substantially the same apparatus as the manufacturing apparatus shown in FIG. 1, and the sand-type low-pressure casting method uses the manufacturing apparatus shown in FIG. In this embodiment, an example is performed in an air atmosphere without supplying a combustion preventing gas or an oxidation preventing gas into the chamber 29.
[0058]
Regardless of the presence or absence of oxide film prevention in the sand-type low-pressure casting method, the flow length is approximately 250 mm when the wall thickness is 1.5 mm, and the flow length is 400 mm or more when the wall thickness is 2 mm. As a result, a flow length almost twice as long was obtained.
[0059]
Thereby, according to the sand mold low pressure casting method, it is possible to secure a longer flow length as compared with the sand mold gravity casting method, and accordingly, according to the sand mold low pressure casting method, it is possible to secure a longer flow length than the sand mold gravity casting method. It was confirmed that thin large castings could be manufactured.
[0060]
In addition, according to the sand mold low-pressure casting method, it was confirmed that if a plurality (large number) of ingates (seki, gate) leading to the cavity were arranged, a cast product having substantial strength could be obtained.
[0061]
In addition, since the cast product obtained as described above is formed of an aluminum alloy or a magnesium alloy having excellent electromagnetic shielding properties, it is expected to spread as a cast product or a prototype of an electric appliance or an automobile part. You.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, by providing a plurality of gates, it becomes possible to spread the light metal melt to every corner in the cavity for casting a thin large casting. . In addition, by supplying an antioxidant gas or a combustion preventing gas to a chamber provided in the middle of Stoke, air in the cavity is replaced with an antioxidant gas or a combustion preventing gas, and an oxide film is formed on the surface of the molten light metal. What can be done and burning of the light metal melt can be prevented. Therefore, a thin large casting can be obtained even by a low-pressure casting method using a sand mold or a gypsum mold.
[0063]
According to the second aspect of the invention, by using an inert gas as the antioxidant gas, a thin large-sized cast product made of aluminum or an aluminum alloy can be manufactured by a low-pressure casting method using a sand mold or a gypsum mold.
[0064]
According to the invention of claim 3, by using a mixed gas of sulfur hexafluoride and carbon dioxide or a gas equivalent thereto as a gas for preventing combustion, a thin large-sized cast product made of magnesium or a magnesium alloy can be sand-cast or gypsum. It can be manufactured by a low pressure casting method using a mold.
[0065]
According to the invention of claim 4, the sand mold is provided with a sand mold (sluice mold) having a gate or a runner for guiding the molten metal to the cavity between the lower mold and the stalk, so that the sand mold is separated from the stalk. It will be easier. This makes it possible to shorten the manufacturing cycle while keeping the quality of the cast product constant, especially when repeatedly manufacturing a large number of cast products continuously.
[0066]
According to the invention of claim 5 or 6, since the sand mold is a sand mold formed by mixing fine powder having a small particle size at an appropriate ratio, it is possible to obtain a casting having excellent smoothness of the casting surface. it can.
[0067]
According to the invention of claim 7, by using a sand mold coated with a mold wash within a range of 20 to 100 μm in thickness, the casting surface of the obtained casting is further improved, which is a practically useful effect. Can be demonstrated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation diagram of FIG.
FIG. 3 shows the product obtained according to FIG.
FIG. 4 is another view showing the product obtained according to FIG. 1;
FIG. 5 is a view showing the result of measuring the surface roughness of a cast product obtained by an example.
FIG. 6 is a view showing the result of measuring the surface roughness of a cast product obtained in an example.
FIG. 7 is a plan view illustrating a wooden mold for a flow length test used in Examples.
FIG. 8 is a view showing a flow length test result.
[Explanation of symbols]
2 Molten light metal 3 Crucible 11 Sand mold 16 Cavity 17 Gate 21 Stoke 25 Thin large casting 28 Antioxidant or combustion preventing gas 29 Chamber

Claims (7)

ルツボに貯留された軽金属溶湯の湯面に圧力をかけ、ストークを介して、砂型または石膏型のキャビティへ軽金属溶湯を押上げる薄物大型鋳造品の製造装置であって、
前記砂型または石膏型が薄物大型鋳造品を鋳造するためのキャビティを有すると共に、
該キャビティには湯口が複数個設けられ、
前記ストークが中途部に酸化防止ガスまたは燃焼防止用ガスを供給可能なチャンバーを有することを特徴とする薄物大型鋳造品の製造装置。A manufacturing apparatus for a thin large-sized cast product in which pressure is applied to the surface of the light metal melt stored in the crucible and the light metal melt is pushed up to the sand or gypsum mold cavity through the stalk,
The sand mold or the plaster mold has a cavity for casting a thin large casting,
A plurality of gates are provided in the cavity,
An apparatus for manufacturing a thin large cast product, characterized in that the Stoke has a chamber capable of supplying an antioxidant gas or a combustion preventing gas in an intermediate portion. 前記軽金属溶湯が、アルミニウムまたはアルミニウム合金であり、前記酸化防止ガスまたは前記燃焼防止用ガスが、不活性ガスであることを特徴とする請求項１記載の薄物大型鋳造品の製造装置。The apparatus for manufacturing a large thin cast product according to claim 1, wherein the molten light metal is aluminum or an aluminum alloy, and the antioxidant gas or the combustion preventing gas is an inert gas. 前記軽金属溶湯が、マグネシウムまたはマグネシウム合金であり、前記燃焼防止用ガスまたは前記燃焼防止用ガスが、６フッ化イオウと二酸化炭素との混合ガスまたはこれと同等のガスであることを特徴とする請求項１または２記載の薄物大型鋳造品の製造装置。The light metal melt is magnesium or a magnesium alloy, and the combustion preventing gas or the combustion preventing gas is a mixed gas of sulfur hexafluoride and carbon dioxide or a gas equivalent thereto. Item 3. An apparatus for producing a large thin cast product according to item 1 or 2. 前記砂型は、キャビティを形成する下型と上型とを少なくとも備え、該下型と前記ストークとの間には、前記キャビティへ溶湯を案内する湯口又は湯道が形成された砂型（湯口型）を備えることを特徴とする請求項１記載の薄物大型鋳造品の製造装置。The sand mold includes at least a lower mold and an upper mold that form a cavity, and a sand mold (sluice mold) between the lower mold and the stalk, in which a gate or a runner for guiding the molten metal to the cavity is formed. The apparatus for manufacturing a thin large-sized casting according to claim 1, further comprising: 前記砂型は、粒径の小さな微粉末を適宜の割合で混合して造形された砂型であることを特徴とする請求項１記載の薄物大型鋳造品の製造装置。The apparatus for manufacturing a large thin cast product according to claim 1, wherein the sand mold is a sand mold formed by mixing fine powder having a small particle diameter at an appropriate ratio. 前記砂型は、篩分けした場合、１００メッシュ乃至２００メッシュの範囲内及び３００メッシュ以下にそれぞれ粒度分布の極大値を有し、３５０メッシュ以下の微粒子の占める割合が全鋳物砂の１０質量％以上６０質量％以下の範囲内で含有されている鋳物砂より造形されたものであることを特徴とする請求項１記載の薄物大型鋳造品の製造装置。When sieved, the sand mold has the maximum value of the particle size distribution in the range of 100 mesh to 200 mesh and 300 mesh or less, respectively, and the ratio of fine particles of 350 mesh or less accounts for 10% by mass or more of 2. The apparatus for manufacturing a thin large-sized casting according to claim 1, wherein the molding is made from molding sand contained in a range of not more than mass%. 前記砂型は、塗型剤を厚み２０乃至１００μｍの範囲内で塗布したものを用いることを特徴とする請求項５又は６記載の薄物大型鋳造品の製造装置。The thin sand large casting product manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the sand mold is formed by applying a mold wash within a range of 20 to 100 μm in thickness.

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