JPH0714550B2 - 鋳造用鋳込装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主としてカーテンウォールやレリーフ等の薄
肉大面積の板状長尺製品を鋳造する場合の鋳込装置に関
する。

〔従来の技術〕

この種の鋳込装置として従来では、アルミニウム、アル
ミニウム系合金、銅、銅系合金、鋳鉄、鋳鋼などの材料
を用いて鋳造する場合、この金属材料を所定温度に加熱
溶融したのち、この溶湯を鋳型の鋳込み空間内に注入す
る鋳込み手段が採られている。

この従来の鋳込み手段による場合は、鋳込み空間内に鋳
込まれる溶湯が鋳型との熱交換によって冷却されるた
め、これに伴って溶湯の流動長も短くなる。殊に、その
体積の割に大きな表面積をもつ薄物鋳造品の場合では、
溶湯の冷却速度が非常に早いため、鋳造品の薄肉化及び
長尺化に自ずと限界があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来技術のもつ不具合を解消するには、薄肉
大面積の板状長尺製品の鋳込装置として用いられたもの
ではないが、例えば、特開昭55-27450号公報に示される
ように、鋳型自体をバーナーなどの加熱手段で加熱する
もの、あるいは、特開昭48-55130号公報に示されるよう
に、鋳型の外表面に対して近接させることにより、鋳型
内に注入された溶融金属の凝固を遅らせるように制御す
る手段を応用することも考えられる。

しかしながら、これらの技術による場合には、溶湯の凝
固を遅らせるためだけに必要な、溶湯に与える熱量以外
に、鋳型自体、あるいは、加熱箇所近くの雰囲気をも昇
温させるに足る多大な熱量が要求され、熱的ロスが大き
いのみならず、加熱の程度を短時間でコントロールする
ことも難しいという問題がある。

本発明の目的は、鋳型造形部材や鋳型枠を備える鋳込装
置を用いて鋳込みを行うにあたって、熱的ロスや加熱時
間のロスが極力少ない状態で、充分に薄肉大面積の板状
長尺製品を得られるようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために講じた本発明の技術手段は、
鋳造用鋳込装置として、鋳型の鋳込み空間の内壁面の一
部を構成する鋳型形成面を有して、その鋳込み空間に鋳
込まれる溶湯に接触する位置に、加熱通電用の電極を設
けたものを採用したことである。

〔作用〕

上記技術手段を講じた結果、次の作用を得られる。

a. 鋳込み空間内の溶湯に直接作用する状態で電極を配
設したものであるから、前記電極に通電すると、鋳込み
空間内に注入された溶湯が電気抵抗となって、溶湯にジ
ュール熱を生起させ、溶融金属が直接的に加熱されるこ
とになる。

b. しかも、電極は、鋳込み空間の内壁面の一部を構成
する鋳込形成面を有しているものであるから、溶湯内に
位置させることなく、鋳込み空間の内壁面で溶湯に対す
る鋳型の一部を構成しながら溶融金属にジュール熱を与
えることができる。

〔発明の効果〕

上記の作用から次の効果を得られる。

イ． 鋳型内に注入された溶湯を直接的に加熱すること
ができ、従来の、鋳型全体やその周囲の雰囲気などを介
して間接的に溶湯に熱を与える場合に比べて、熱的ロス
の少ない状態で加熱することができる。

ロ． また、注入された溶湯に与える熱量のコントロー
ルを、電極への通電状態の制御によって直接的に、しか
も短時間で行うことができ、溶湯の温度を所望温度範囲
に制御しやすく、薄肉大面積の板状長尺製品を、不良品
少なく鋳造し易いという効果がある。

ハ． 鋳型形成面を有する電極を、鋳込み空間の内の溶
湯が停滞し易い箇所や、温度の低下し易い箇所など、そ
の鋳込み空間の形状や肉厚に関係なく任意の箇所に設置
して、最も効率の良い状態で加熱することができ、溶融
金属が鋳込み空間の最奥部に達するまでその流動状態を
確実に維持して、この点からも薄肉大面積の板状長尺製
品を不良品少なく製作しやすい。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面の記載に基づいて説明す
る。

（１）は、適宜の鋳物砂を用いて形成された上型（1a）
と下型（1b）とを備えた鋳型であり、これら両型（1
a），（1b）の砂層に鋳込み空間（1c）及びこの鋳込み
空間（1c）に連通する湯口（1d）を形成している。

（2a），（2b）・・は、制御装置（３）によって制御さ
れる加熱用トランス（４）に接続された複数対の電極で
あり、これら電極（2a），（2b）・・は、前記鋳型
（１）の鋳込み空間（1c）を形成する内壁面（Ｆ）の、
鋳造品の肉厚方向に対して直交又はほぼ直交方向で相対
向する箇所に、鋳込み空間（1c）形成面と面一又はほぼ
面一状態で設けられている。つまり、鋳込み空間（1c）
の内壁面（Ｆ）を、鋳物砂によって形成された面
（Ｆ″）のみならず、電極（2a），（2b）自体の鋳込み
空間（1c）に面する鋳型形成面（Ｆ′）によっても構成
してある。

そして、前記鋳型（１）の鋳込み空間（1c）を形成する
内壁面（Ｆ）に設けられた複数対の加熱通電用の電極
（2a），（2b）・・に、低電圧の高電流、例えば、8V〜
10数Ｖ、１万Ａの電流を流すことにより、この鋳込み空
間（1c）内に鋳込まれる溶湯を抵抗体として直接利用し
て、通電した電気エネルギーをジュール熱として熱エネ
ルギーに効率良く変換することができるから、このジュ
ール熱をもって鋳込み空間（1c）に鋳込まれる溶湯を加
熱して、溶湯の流動性を高い状態に維持することができ
る。

しかも、前記電極（2a），（2b）・・を、鋳造品の横断
面積が小さくなる鋳造品肉厚方向に対して直交又はほぼ
直交する方向に対向配設してあるが故に、換言すれば、
電気抵抗が大となる方向で対向配設してあるが故に、電
気エネルギーの熱エネルギーへの変換効率を更に向上す
ることができる。

それ故に、カーテンウォールやレリーフ等の薄肉大面積
の板状長尺製品を自由に鋳造することができるのであ
る。

また、上述の実施例のように、鋳型（１）として砂型を
使用した場合には、この鋳物砂のもつ絶縁性を利用し
て、前記電極（2a），（2b）・・に対する絶縁処理を簡
単かつ経済的に行うことができる利点がある。

更に、上述の実施例のように、前記電極（2a），（2b）
を複数対に分割することにより、例えば、第４図で示す
ように、前記鋳込み空間（1c）が湾曲している場合で
も、電極（2a），（2b）を、湾曲状の鋳込み空間（1c）
形成用の内壁面（Ｆ）に沿って容易に配置することがで
きる利点がある。

次に、別の実施例について説明する。

（イ） 前記電極（2a），（2b）・・に通電する電流値
を鋳込み空間（1c）の形状や鋳込金属の種類などに応じ
て変更自在に構成する。このような電流値の変更は人為
操作によって行ってもよいが、マイクロコンピューター
などによって自動的に行うべく構成してもよい。

（ロ） 前記鋳型（１）として、上述の実施例では砂型
を使用したが、これに限定されるものではなく、例え
ば、セラミックなどから構成した鋳型を用いて実施して
もよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするた
めに符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明に係る鋳造用鋳込装置の実施
例を示し、第１図は一部切欠き平面図、第２図は第１図
のII-II線断面図、第３図は第１図のIII-III線断面図で
ある。第４図は別の実施例を示す概略横断平面図であ
る。 （１）……鋳型、（1c）……鋳込み空間、（2a），（2
b）……電極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋳型（１）の鋳込み空間（1c）の内壁面
   （Ｆ）の一部を構成する鋳型形成面（Ｆ′）を有して、
   その鋳込み空間（1c）に鋳込まれる溶湯に接触する位置
   に、加熱通電用の電極（2a），（2b）を設けてある鋳造
   用鋳込装置。
2. 【請求項２】前記電極（2a），（2b）が鋳造製品の肉厚
   方向に対して直交する方向に対向配設されたものである
   特許請求の範囲第１項に記載の鋳造用鋳込装置。
3. 【請求項３】前記電極（2a），（2b）が複数対の電極か
   ら構成されたものである特許請求の範囲第１項に記載の
   鋳造用鋳込装置。
4. 【請求項４】前記鋳型（１）が砂型である特許請求の範
   囲第１項に記載の鋳造用鋳込装置。