JP2911390B2 - 鋳造方法及び鋳造装置 - Google Patents
鋳造方法及び鋳造装置Info
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Description
綴物等の、特に貴金属で製造されることが多い比較的小
型の鋳造物の製造に好適な鋳造方法及び鋳造装置に関す
る。
等の装飾品や、歯科補綴物等は、白金、金、銀等の貴金
属や、コバルトクロム合金、チタン等の高価な金属で製
造されることが多い。
作られた石膏系、リン酸系等の破砕型の鋳型を用いて、
ルツボ中で溶解させた金属の溶湯を鋳型に注入して鋳込
むことにより製造されるが、鋳型に溶湯を注入した後、
鋳型が配置されたチャンバー内を加圧して鋳込む加圧鋳
造法と、鋳型を回転させた状態で溶湯を注入し、遠心力
によって鋳込む遠心鋳造法とが主に採用されている。
から上下に柱状に伸び、この柱状部から枝状に分岐した
湯道と、この湯道の枝状部分の先端にそれぞれ設けられ
た目的とする鋳造物のキャビティ空間とを有する鋳型
(以下「ツリー型の鋳型」とする)や、上面に形成され
た湯口から上下に柱状に伸び、その下端に円板状に広が
り、更にこの円板状部分から放射状に伸びる湯道と、こ
の湯道の放射状に伸びる部分の先端にそれぞれ設けられ
た目的とする鋳造物のキャビティ空間とを有する鋳型
(以下「円板状の鋳型」とする)がよく用いられてい
る。
所への適合性の要求から、細かい複雑な形状が要求され
る一方、装飾品においては美観を損なわないように、ま
た、歯科補綴物等においては機能上の支障がないよう
に、外観に巣(残存ガスによる空洞)などの鋳造不良が
生じないことが必須要件とされている。
金等の融点の高い金属を用いた場合、加圧鋳造法による
と、深い溝を有するデザインにした際に、溝の底に巣が
発生しやすいという問題があった。
の鋳型を採用すると、中間の段において、鋳込み不足や
巣の発生が生じやすいという問題があった。
のキャビティ空間の遠心力の方向と反対側に位置する面
に、残存するガスが溜りやすくなるため、鋳造物のその
部分にゴマ巣が現れることが多いという問題があった。
なされたもので、その目的は、特に融点の高い金属を用
いて、比較的小型の複雑な形状の鋳造物を製造した際
に、溝の底に巣が発生したり、特定箇所にゴマ巣が生じ
たりすることのない鋳造方法及び鋳造装置を提供するこ
とにある。
達成するため鋭意研究した結果、従来の加圧鋳造法にお
いて、溶湯を鋳型に注入する際に、鋳型をその中心軸を
中心にして回転させた状態で注入すると、溝の底に巣が
発生したり、特定箇所にゴマ巣が生じたりすることが防
止されることを見いだし、本発明を完成させるに至っ
た。
で溶解させた金属の溶湯を鋳型に注入した後、加圧して
鋳込む鋳造方法において、前記ルツボ及び前記鋳型を蓋
体によって密閉可能なチャンバー内に配置し、このチャ
ンバー内を減圧し、かつ、前記鋳型をその中心軸を中心
にして回転させた状態で、前記溶湯を前記鋳型に注入
し、前記溶湯の注入が完了した後に、加圧ガスを前記チ
ャンバー内に導入して鋳込むことを特徴とする。
開閉可能なチャンバーと、このチャンバーに連結された
加圧ガス導入管及び吸引管と、前記チャンバー内の上方
に外部からの操作によって傾動可能に支持されたルツボ
と、このルツボ内に配置された金属を加熱して溶解させ
る加熱手段と、前記ルツボの下方に配置された鋳型載置
台と、この鋳型載置台に設置される鋳型とを備え、前記
ルツボを傾けたとき、前記溶解した金属の溶湯が前記鋳
型の湯口に注ぎ込まれるように、前記鋳型載置台及び前
記鋳型が配置されてなる鋳造装置において、前記鋳型載
置台をその上に載置される前記鋳型の中心軸を中心にし
て回転させる駆動手段が設けられていることを特徴とす
る。
型の鋳型であって、上面に形成された湯口と、この湯口
から上下に伸びる柱状空間、この柱状空間の下端に連通
する水平に広がる円板状空間、及びこの円板状空間から
放射状に伸びる枝状空間からなる湯道と、前記枝状空間
の先端に連通された目的とする鋳造物のキャビティ空間
とを有するもの(ツリー型の鋳型)、あるいは、破砕型
の鋳型であって、上面に形成された湯口と、この湯口か
ら上下に伸びる柱状空間、及びこの柱状空間から枝状に
伸びる枝状空間からなる湯道と、前記枝状空間の先端に
連通された目的とする鋳造物のキャビティ空間とを有す
るもの(円板状の鋳型)を用いるのが好ましい。
は、例えば鋳造物のキャビティ空間が複数設けられる場
合、各キャビティ空間に対して中心をなす軸を意味し、
通常は上下に伸びる湯道がその中心軸となり、多くの場
合、鋳型が円柱状をなす場合には、その円柱の軸心が中
心軸となり、鋳型が角柱状をなす場合には、その上下端
面の中心と中心とを結ぶ軸心が中心軸となる。
手段を設けて、ルツボ及び鋳型を配置したチャンバー内
を減圧し、かつ、鋳型を回転させた状態で溶湯を鋳型に
注入するので、溶湯が、湯道を一度に塞ぐことなく、回
転の遅れ方向から順次充填される。このため、残存空気
が湯道を通って排出されやすくなり、もし、残存して
も、鋳造物として支障のない位置、すなわち目的とする
鋳造物のキャビティ空間から出たところにずれる。
圧ガス導入管からチャンバー内に加圧ガスを導入してチ
ャンバー内を加圧するので、遠心力の作用と加圧力とに
よって、溶湯が鋳型の内部空間の隅々まで速やかに充填
される。
させるので、全てのキャビティ空間における、遠心力の
作用による流入条件や、ガス抜け条件が均等になるの
で、鋳造品の均一性が図られる。
鋳造物であっても、溝の底に巣が発生することが防止さ
れ、また、鋳造物の特定箇所にゴマ巣が生じることが防
止される。したがって、鋳造品の歩留が向上する。
が示されている。図1は鋳造装置の一部を切り欠いた概
略斜視図であり、図2は同鋳造装置に用いられる鋳型の
平面断面図であり、図3は同鋳型の側面断面図である。
図示しない蓋体によって開閉可能なチャンバー12を有
し、チャンバー12内の上方にはルツボ13が配設さ
れ、ルツボ13の下方に鋳型載置台14が配置され、鋳
型載置台14に鋳型15が載置されるようになってい
る。そして、チャンバー12には、加圧ガス導入管25
が連結されており、蓋体を閉じた状態でチャンバー12
内に加圧ガスBを導入して、内部を加圧できるようにな
っている。
ル16が巻かれ、高周波発振コイル16の一端16a
が、ルツボ13を挟んで対向配置される支持板17a、
17bの一方の支持板17aに連結され、高周波発振コ
イル16の他端16bは、他方の支持板17bに連結さ
れている。支持板17a、17bには、それぞれ回転軸
18a、18bが連結され、回転軸18a、18bは、
チャンバー12を貫通して回転自在に支持されている。
チャンバー12の外側で、一方の回転軸18aの端部に
はハンドル19が設けられ、他方の回転軸18bは、中
空になっていて、その端部から高周波発振コイル16を
冷却するためのコイル冷却水Aが導入されるようになっ
ている。そして、チャンバー12の外側で、ハンドル1
9を操作することにより、ルツボ13を傾動させること
ができるようになっている。
の外周に高周波発振コイル16を巻いて、高周波誘導加
熱によりルツボ13内の金属を加熱溶解するようにした
が、加熱方法は限定されず、例えばアーク放電加熱、抵
抗加熱等の方法で加熱することもできる。
た鋳型15は、ルツボ13を傾けたとき、溶湯が鋳型1
5の湯口26に注ぎ込まれるような位置に配置されてい
る。鋳型載置台14の底部中心には、支軸20が連結さ
れ、支軸20は、チャンバー12の底部を貫通して回転
自在に支持されており、その端部にプーリ21が設けら
れている。一方、チャンバー12の外部に、モータ22
が配設され、モータ22に設けられたプーリ23と、上
記支軸20に設けられたプーリ21とに、ベルト24が
張設されて、モータ22の駆動により、支軸20及び鋳
型載置台14が回転するようにされている。そして、支
軸20は、鋳型載置台14上に鋳型15を載置したと
き、鋳型15の中心軸と一致するようになっている。
系、リン酸系等の破砕型の鋳型であって、全体として円
柱状をなし、上面に湯口26が形成されている。そし
て、内部には、湯口26から上下に伸びる柱状空間27
aと、この柱状空間27aの下端に連通して水平方向に
広がる円板状空間27bと、この円板状空間27bの外
周から放射状に伸びる複数の枝状空間27cとで構成さ
れる湯道27が形成され、更に、湯道27の枝状空間2
7cの先端に、目的とする鋳造物のキャビティ空間28
が形成されている。キャビティ空間28は、例えば、指
輪、ペンダント、ブローチ、タイピン等の装飾品や、歯
科補綴物等の目的とする鋳造物の形状とされており、こ
の実施例においては、指輪の形状とされている。
鋳造方法の一実施例を説明する。まず、ルツボ13を垂
直にした状態で、ルツボ13内に、白金、金、銀等の貴
金属や、コバルトクロム合金、チタン等の材料となる金
属を入れ、高周波発振コイル16に通電して、金属を加
熱溶解させる。この際、コイル冷却水Aを流して高周波
発振コイル16自体の過熱損傷を防止する。
3、ベルト24、プーリ21、支軸20を介して鋳型載
置台14を回転させ、その上に載置された鋳型15を回
転させておく。この場合、回転数は、鋳造材料となる金
属の種類や、鋳型の形状によって異なるが、通常50〜
1000rpmの範囲とすることが好ましく、この範囲
で材料とする金属の比重が軽いほど回転数を高くするの
が好ましい。例えば、白金の場合には、50〜400r
pmが好ましく、チタンの場合には、500〜100r
ppmが好ましい。なお、回転方向は、右回り、左回り
のいずれの方向であってもよい。また、図示しない吸引
管によってチャンバー12内を減圧しておく。
ンバー12の外部からハンドル19を操作して、回転軸
18aを回転させると、それに連動して、支持板17
a、17b、高周波発振コイル16、ルツボ13、回転
軸18bが回転し、ルツボ13が傾斜する。その結果、
ルツボ13内の溶湯が、その下方に配置された鋳型15
の湯口26に注入される。
に、加圧ガス導入管25から加圧ガスBを導入して、チ
ャンバー12内を加圧状態にして鋳込みを行う。加圧の
程度は、通常の加圧鋳造法の場合と同様にすればよく、
例えばチャンバー12内の圧力が2〜4気圧となるよう
にすることが好ましい。
記加圧力によって鋳型15の湯道27を通り、キャビテ
ィ空間28に充填されるのであるが、そのとき、鋳型1
5が回転しているので、湯道27を一度に塞ぐことな
く、回転の遅れ方向から順次充填される。その結果、キ
ャビティ空間28内の空気が湯道27を通って外部に抜
けやすくなり、巣の発生などが防止される。
12内を常圧に戻し、チャンバー12の蓋を開けて鋳型
15を取出し、鋳型15を破砕して、鋳造物を得る。得
られた目的とする鋳造物は、湯道等で固化した部分から
分離され、研磨仕上げを施して製品とする。
ものに限らず、例えば図5に示すように、湯口32から
上下に伸びる柱状空間33と、この柱状空間33から複
数に分岐して伸びる枝状空間34とからなる湯道35を
有し、この湯道35の枝状空間34の先端に目的とする
鋳造物のキャビティ空間36が設けられた、いわゆるツ
リー形状の内部空間を有する鋳型37であってもよい。
は、上下3段以上に鋳造物のキャビティ空間36を設け
た場合、中間の段において鋳込み不足及び巣の発生が多
かったが、本発明の方法によれば、加圧力と遠心力を併
用することにより、全ての段において溶湯の流入が良好
となり、巣の発生がなくなり、鋳造物の均一性が得られ
る。
湯道と、6個のキャビティ空間とを有する図2に示した
タイプのものを用いて、鋳型載置台の回転数は180r
pmとし、溶湯注入後のチャンバー内の圧力を3気圧と
して、図4に示すような深いV字溝31を有するデザイ
ンの白金製指輪30を製造した。なお、鋳造は18回繰
り返して、6個×18回=108個の指輪を製造した。
ずれも、深いV字溝31の部分に巣の発生はなく、表面
にゴマ巣も認められず、きれいな外観であった。
ルツボ中で溶解させた金属の溶湯を、減圧下にて回転す
る鋳型に注入した後、加圧して鋳込むようにしたので、
融点の高い金属を用いて、比較的小型の複雑な形状の鋳
造物を製造する場合でも、溝の底に巣が発生したり、表
面にゴマ巣が生じたりすることが防止され、製品の歩留
を向上させることができる。
欠いた概略斜視図である。
る。
る。
図である。
である。
Claims (6)
- 【請求項1】 ルツボ中で溶解させた金属の溶湯を鋳型
に注入した後、加圧して鋳込む鋳造方法において、前記
ルツボ及び前記鋳型を蓋体によって密閉可能なチャンバ
ー内に配置し、このチャンバー内を減圧し、かつ、前記
鋳型をその中心軸を中心にして回転させた状態で、前記
溶湯を前記鋳型に注入し、前記溶湯の注入が完了した後
に、加圧ガスを前記チャンバー内に導入して鋳込むこと
を特徴とする鋳造方法。 - 【請求項2】 前記鋳型が、破砕型の鋳型であって、上
面に形成された湯口と、この湯口から上下に伸びる柱状
空間、この柱状空間の下端に連通する水平に広がる円板
状空間、及びこの円板状空間から放射状に伸びる枝状空
間からなる湯道と、前記枝状空間の先端に連通された目
的とする鋳造物のキャビティ空間とを有するものである
請求項1記載の鋳造方法。 - 【請求項3】 前記鋳型が、破砕型の鋳型であって、上
面に形成された湯口と、この湯口から上下に伸びる柱状
空間、及びこの柱状空間から枝状に伸びる枝状空間から
なる湯道と、前記枝状空間の先端に連通された目的とす
る鋳造物のキャビティ空間とを有するものである請求項
1記載の鋳造方法。 - 【請求項4】 蓋体によって開閉可能なチャンバーと、
このチャンバーに連結された加圧ガス導入管及び吸引管
と、前記チャンバー内の上方に外部からの操作によって
傾動可能に支持されたルツボと、このルツボ内に配置さ
れた金属を加熱して溶解させる加熱手段と、前記ルツボ
の下方に配置された鋳型載置台と、この鋳型載置台に設
置される鋳型とを備え、前記ルツボを傾けたとき、前記
溶解した金属の溶湯が前記鋳型の湯口に注ぎ込まれるよ
うに、前記鋳型載置台及び前記鋳型が配置されてなる鋳
造装置において、前記鋳型載置台をその上に載置される
前記鋳型の中心軸を中心にして回転させる駆動手段が設
けられていることを特徴とする鋳造装置。 - 【請求項5】 前記鋳型が、破砕型の鋳型であって、上
面に形成された湯口と、この湯口から上下に伸びる柱状
空間、この柱状空間の下端に連通する水平に広がる円板
状空間、及びこの円板状空間から放射状に伸びる枝状空
間からなる湯道と、前記枝状空間の先端に連通された目
的とする鋳造物のキャビティ空間とを有するものである
請求項4記載の鋳造装置。 - 【請求項6】 前記鋳型が、破砕型の鋳型であって、上
面に形成された湯口と、この湯口から上下に伸びる柱状
空間、及びこの柱状空間から枝状に伸びる枝状空間から
なる湯道と、前記枝状空間の先端に連通された目的とす
る鋳造物のキャビティ空間とを有するものである請求項
4記載の鋳造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17956495A JP2911390B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 鋳造方法及び鋳造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17956495A JP2911390B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 鋳造方法及び鋳造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0910903A JPH0910903A (ja) | 1997-01-14 |
JP2911390B2 true JP2911390B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=16067946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17956495A Expired - Lifetime JP2911390B2 (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 鋳造方法及び鋳造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2911390B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
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KR100332405B1 (ko) * | 2000-01-25 | 2002-04-18 | 강문희 | 다단 주조형 귀금속 장신구 및 그 제조방법 |
DE10034641C2 (de) * | 2000-07-15 | 2001-12-06 | Sandor Cser | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gegossenen Werkstücken |
DE602005004300T2 (de) * | 2004-09-02 | 2009-01-15 | University Of Cape Town | Giessverfahren und -vorrichtung |
KR102442578B1 (ko) * | 2015-12-17 | 2022-09-08 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 티타늄 합금 잉곳의 제조방법 |
JP2018175018A (ja) * | 2017-04-04 | 2018-11-15 | 株式会社ダイアート三枝 | 金属装飾品の製造方法、及び金属装飾品 |
CN109452738A (zh) * | 2017-09-06 | 2019-03-12 | 英业达科技有限公司 | 智能珠宝及其充电座 |
CN111804890B (zh) * | 2020-07-20 | 2021-10-26 | 扬州市凯峰达物资有限公司 | 一种控制阀加工用多工位铸造设备 |
-
1995
- 1995-06-22 JP JP17956495A patent/JP2911390B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
特許120566(JP,B1 T) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0910903A (ja) | 1997-01-14 |
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