JP5114641B2 - 振動凝固鋳造法及び振動凝固鋳造装置 - Google Patents
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すなわち、
V1:振動なし(◆)(a1〜a3)
V2:振動有り・エアー圧=2.0kg/cm2(□)(b1〜b3)
V3:振動有り・エアー圧=4.7kg/cm2(▲)(c1〜c3)
である。振動は、溶湯注入工程S5から開始し、凝固冷却工程S9において溶湯17の固相率が50%に到達(後振動工程S7)した時点で停止している。
なお、上記振動条件は、溶湯17に与えられた振動(例えばランナー内溶湯振動手段12、振動子15、及びバケット振動手段16等)を合算したものである。本実験においては、溶湯17に与える機械的振動は全て公知のボールバイブレータを使用しており、供給するエアー圧によって振動の強弱がコントロールされている。
本実験により、振動の有無及びエアー圧の強弱をそれぞれ変化させることによって、テストピース(鋳物製品9bより採取)の機械的強度にどのような違いの影響があるかを確認した。
すなわち、
V1:振動なし(◆)
V4:後振動工程S7のみ・エアー圧=5.0kg/cm2(■)
V5:前振動工程S4及び後振動工程S7あり・エアー圧=5.0kg/cm2(△)
である。
なお、上記振動条件は、図4の場合と同様に、溶湯17に与えられた振動を合算したものである。各測定部位については、図5の場合と同様に、テストピースの上端部(測定部位A)、テストピースの中央部(測定部位B)、テストピースの下端部(測定部位C)となっている。
本実験により、前振動工程S4の存在によって鋳物製品9bの比重値にどのような違いが現れるかを確認した。
V1:振動なし(▲)
V4:後振動工程S7のみ・エアー圧=5.0kg/cm2(■)
V5:前振動工程S4及び後振動工程S7あり・エアー圧=5.0kg/cm2(◇)
である。また、測定部位(測定部位A、測定部位B、測定部位C)についても図6の場合と同様である。
本実験により、前振動工程S4の存在によって鋳物製品9bのマクロ組織サイズにどのような違いが現れるかを確認した。
2 鋳造法(振動凝固鋳造法)
4 鋳型本体
5 キャビティ
6 崩壊性中子
7 局部振動鋳型
8 バケット(鋳型バケット)
9a 鋳物製品
10 バケット緩衝手段
11 ランナー
12 ランナー内溶湯振動手段
13 湯口
14 押し湯部
15 振動子(キャビティ振動供与手段)
16 バケット振動手段
17 溶湯
S1 塗型形成工程
S4 前振動工程
S7 後振動工程
S9 凝固冷却工程
S10 鋳物取り出し工程
Claims (5)
- 非振動部を備える鋳型本体のキャビティへ注入される前の溶湯に機械的振動を与える前振動工程と、
前記キャビティに充填された前記溶湯を冷却し、凝固させることによって鋳物製品を鋳造する凝固冷却工程と、
前記キャビティ内の非振動部を備える崩壊性中子に機械的振動を与えることなく、前記凝固冷却工程によって前記溶湯の凝固が進行する過程で、前記鋳型本体内の前記溶湯に機械的振動を与える後振動工程と、
前記崩壊性中子を崩壊させ、前記鋳型本体と前記鋳物製品とを分離する鋳物取り出し工程と
を具備し、
前記後振動工程は、
前記鋳物製品の局部を構成する前記溶湯にのみ機械的振動を与える局部後振動工程をさらに具備することで鋳物製品の機械的物性値の向上及びそのバラツキが少なくなることを特徴とする振動凝固鋳造法。 - 前記鋳型本体は、前記キャビティの上部に押し湯部が開口され、前記キャビティの下部にランナーが設けられている押上タイプ鋳型であり、
前記溶湯注入工程は、前記ランナーの上部に開口した湯口から前記溶湯を注入し、下方から前記押し湯部に向って前記溶湯を押し上げるように注入する押し上げ注入工程を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の振動凝固鋳造法。 - 前記溶湯注入工程の前に、塗型材を前記キャビティの内壁に1ショット以上10ショット以下毎に塗布する塗型形成工程をさらに具備する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の振動凝固鋳造法。 - 請求項1乃至請求項3の少なくともいずれか一つに記載の振動凝固鋳造法に用いられる振動凝固鋳造装置であって、
高温で溶解された溶湯の注ぎ口となる湯口、キャビティ、及びランナー、を内部に有する非振動部を備える鋳型本体と、
前記鋳型本体を支持する鋳型支持部と、
前記湯口に注がれる前記溶湯を貯留するバケットと、
前記バケットに機械的振動を与えるバケット振動手段と、
前記湯口と前記バケットとの間に配設され、前記バケット振動手段による前記バケットの振動を弾性体によって緩衝し前記バケットを前記鋳型本体に対して揺動可能にするバケット緩衝手段と、
前記キャビティに充填された前記溶湯を凝固させて鋳物製品を鋳造する間、前記鋳型本体内の前記溶湯に機械的振動を与える溶湯振動手段と
を具備することを特徴とする振動凝固鋳造装置。 - 請求項1乃至請求項3の少なくともいずれか一つに記載の振動凝固鋳造法に用いられる振動凝固鋳造装置であって、
高温で溶解された溶湯の注ぎ口となる湯口、キャビティ、及びランナー、を内部に有する非振動部を備える鋳型本体と、
前記鋳型本体を支持する鋳型支持部と、
前記キャビティに注入される前記溶湯を貯留するバケットと、
少なくとも一部が前記キャビティ内に配設され、前記キャビティ内の前記溶湯を局所的に振動させ、前記鋳物製品から分離可能な局部振動鋳型と、
前記キャビティ内の前記溶湯に機械的振動を与え、前記局部振動鋳型に取設されるキャビティ振動供与手段と
を具備することを特徴とする振動凝固鋳造装置。
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