JPH0756112Y2 - 真空脱ガス低圧鋳造装置 - Google Patents

真空脱ガス低圧鋳造装置

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JPH0756112Y2
JPH0756112Y2 JP6006193U JP6006193U JPH0756112Y2 JP H0756112 Y2 JPH0756112 Y2 JP H0756112Y2 JP 6006193 U JP6006193 U JP 6006193U JP 6006193 U JP6006193 U JP 6006193U JP H0756112 Y2 JPH0756112 Y2 JP H0756112Y2
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molten metal
vacuum degassing
furnace
furnace body
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和夫 中村
孝志 城井
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中日本炉工業株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は金属の溶湯を真空脱ガ
ス後、溶湯に1Kg/cm2 以下のガス(気体)圧力をかけ
て鋳型に加圧注湯する真空脱ガス低圧鋳造装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】たとえばアルミニウム、銅、亜鉛などの
非鉄金属あるいはその合金などを鋳造する際に、鋳造製
品の欠陥を除去し高品質化をはかるために、溶湯を真空
に近い減圧槽中に置いて溶湯中の有害ガスを吸引除去す
る真空脱ガス法が、採用されるようになった。ところが
上記真空脱ガス後の溶湯は、別のとりべ等の容器に移し
て鋳造装置まで運搬後、鋳造装置の溶湯収容槽へ注入し
たり、大型鋳物の場合等は直接鋳型への注湯をおこなっ
ていたので、この運搬中や溶湯の移し替えあるいは鋳型
への注湯時に、溶湯の大気との接触や大気の巻込みによ
り溶湯が大気中の水素ガスを吸収しやすく(特に高湿度
のとき著しい)、また酸化を生じやすい。
【0003】このため折角真空脱ガスをおこなっていな
がら溶湯品質が劣化し、鋳造製品中に気泡が発生して強
度が低下するという問題があった。また高温の溶湯の移
し替えや運搬作業は危険を伴い、安全上好ましくないう
え、手間がかかり生産性が低いという問題点もあった。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】この考案は上記従来の
問題点を解決するもので、真空脱ガス後の溶湯を別装置
による運搬をおこなうことなく鋳型に注湯でき、鋳造製
品の品質向上および生産性の向上をはかることができる
真空脱ガス低圧鋳造装置を提供しようとするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】この出願の第1の考案の
真空脱ガス低圧鋳造装置は、炉殻に炉蓋を被せた炉体内
に、溶湯を収容するるつぼを設け、前記炉体内を減圧す
る真空ポンプを具備した真空脱ガス装置において、前記
炉蓋を貫通し下端部が前記るつぼ内に開口するスト−ク
を設け、前記炉蓋の上方に鋳型を昇降自在に配設して該
鋳型の底部に設けた鋳込口を前記スト−クの上端部に対
して接続切離し自在とするとともに、前記るつぼ内の溶
湯面にガス圧力を作用させる加圧装置を前記炉体に接続
し、前記炉体内の減圧時に前記スト−クの上端部を封鎖
するためのキャップを具備したことを特徴とする。
【0006】またこの出願の第2の考案の真空脱ガス低
圧鋳造装置は、炉殻に炉蓋を被せた炉体内に、溶湯を収
容するるつぼを設け、前記炉体内を減圧する真空ポンプ
を具備した真空脱ガス装置において、前記炉蓋を貫通し
下端部が前記るつぼ内に開口するスト−クを設け、前記
炉体の側方に鋳型を配設し、この鋳型の鋳込口と前記ス
ト−クの上端部とを切離可能に接続する給湯管を具備す
るとともに、前記るつぼ内の溶湯面にガス圧力を作用さ
せる加圧装置を前記炉体に接続し、前記炉体内の減圧時
に前記スト−クの上端部を封鎖するためのキャップを具
備したことを特徴とする。
【0007】
【作用】この考案の真空脱ガス低圧鋳造装置において
は、スト−クの上端部にキャップを被せた状態で炉体内
を真空ポンプにより減圧して、るつぼ内の溶湯の真空脱
ガスをおこなう。
【0008】真空脱ガス後キャップを取外し、スト−ク
の上端部に鋳型の鋳込口を接続(第2の考案の場合は給
湯管を介して接続)して、加圧装置により溶湯面にガス
圧をかければ、溶湯は大気に曝されることなく鋳型内に
加圧注湯される。
【0009】
【実施例】以下図1乃至図3により、第1の考案の一実
施例を説明する。図中、1は炉体で、炉殻1aに炉蓋1
bを被せて成り、炉殻1aは鋼板製の外被に断熱材の内
貼りを施して成る。3は炉体1内に固設した台2上に載
置した黒鉛製のるつぼで、このるつぼ3内には、溶解し
たアルミ合金から成る溶湯4が収容される。5はこの溶
湯4をるつぼ3内へ注湯するための注湯口である。
【0010】6は炉殻1aの内周に付設された電熱ヒ−
タで、溶湯4の降温防止用のものであり、7はこの電熱
ヒ−タ6の熱放散防止用の断熱材、8は溶湯4からのふ
く射熱遮断用の断熱材である。11は炉殻1aに設けた
給排気口9に電磁開閉弁12およびストレ−ナ13を介
して接続した真空ポンプであり、上記の各機器により真
空脱ガス装置15が構成されている。
【0011】一方21はセラミック製のスト−クで、断
熱材8および炉蓋1bを貫通して上下方向に延び、その
下端部はるつぼ3内に開口しており、図2に示すように
その上端部付近に嵌込接続したつば板22は、炉蓋1b
に設けた上部開口部23のフランジ部23aにより支持
されている。25はキヤツプで、炉体1内が減圧される
ときにスト−ク21の上端部(および上部開口部23)
を封鎖するために用いられるもので、この実施例ではス
ト−ク21のつば板22上に載置される。26および2
7は気密シ−ル用のシ−ルリングである。
【0012】31は給排気口9に電磁開閉弁32を介し
て接続した加圧装置で、1Kg/cm2以下の所定の圧力に
調整したガス(この実施例ではN2 ガス)を炉体1内に
供給して溶湯4の湯面上に作用させるためのものであ
り、加圧ガスを収容したガス槽にガス流量調節弁や圧力
調節弁などの圧力および流量調節機器を接続して成る、
たとえば一般の低圧鋳造装置に用いられるガス供給装置
と同様なものである。また33は大気放出弁で、炉内加
圧状態終了時や炉蓋1b開放動作時などに炉体内を大気
圧に戻すために開放される弁である。
【0013】また41は炉体1の上方に昇降自在に配設
した鋳型で、炉蓋1bの上方を横切って延びる昇降自在
な鋳型台42上に芯出しされクランプ具等により固定さ
れている。43は、炉体1の両側において基礎上に固設
した基台(図1では一方の基台のみを図示)で、この基
台43上にシリンダ部を固定した油圧シリンダ44のプ
ランジャ44aの先端部によって、鋳型台42が4点で
支承されている。また45は鋳型台42の位置ぎめ用の
ガイドロッドで、基台43上に立設固着され、鋳型台4
2のガイド穴46に摺動自在に嵌合している。
【0014】一方鋳型41は、図3に詳細を示すように
上型51と下型52とから成り、53および54は鋳
枠、55および56は砂型(この実施例では水ガラス系
自硬性鋳型)から成る鋳型本体である。57は上型用定
盤、58は下型用定盤、59は両定盤締結用のボルトで
ある。61は下型用定盤58の下面に突設した鋳込口
で、セラミック製のライニング筒62の内径部は、湯道
部63を経て鋳込空間64に連通している。65および
66は、鋳込口61のフランジ部61aの下面および下
部内径部に取付けられた可撓性を有する石綿製の溶湯シ
−ル用のパッキンである。
【0015】また67は鋳型本体55に設けた押湯口
で、この押湯口67の上端部は、セラミック製(金属製
でもよい)の多孔板68により封鎖されている。69は
上型定盤57に突設した溢湯口で、鋼製の円筒体70に
石こう製のライニング筒71を内張りして成り、上記の
多孔板68を通過した溶湯が溢湯空間69a内で凝固す
るようになっている。
【0016】上記構成の真空脱ガス低圧鋳造装置73に
より真空脱ガスおよび鋳造をおこなうには、図示しない
溶解炉で溶解したアルミ合金の溶湯4を注湯口5からる
つぼ3内に注湯し、図2に示すようにキャップ25によ
りスト−ク21の上端部を封鎖し(このときキャップ2
5はクランプ具により上部開口部23のフランジ部23
aに固定するとよい)、真空ポンプ11を運転して炉体
1内を所定の真空度まで減圧して真空脱ガスをおこな
う。
【0017】次いで加圧装置31からN2 ガスを炉体1
内に供給して炉体1内を大気圧に戻してキャップ25を
除去したのち、鋳型41を鋳型台42と共に下降させ
て、図3に示すように、鋳込口61をスト−ク21の上
端部に接続する。パッキン65はつば板22に、パッキ
ン66はスト−ク21の上端面に、それぞれ圧接されて
溶湯に対するシ−ルをおこなう。
【0018】この状態で加圧装置31により所定圧力の
2 ガスを炉体1内に供給すれば、該ガス圧により湯面
が加圧されたるつぼ3内の溶湯4は、スト−ク21内を
上昇し鋳込口61を経て鋳型41内に供給される。鋳込
空間64に充満した溶湯4は押湯口67部の多孔板68
の多数個の細孔を通過して上昇し、この流通抵抗に相当
する圧力でもって、溶湯4は鋳込空間64内に加圧充填
される。
【0019】湯道部63の溶湯が降温固化した時点で加
圧装置31によるガス圧供給を止め、大気放出弁33を
開けば、スト−ク21内および鋳込口61内の溶湯はる
つぼ3内の戻り、鋳型41内の溶湯が固化したら鋳型4
1を上昇させ、1回の鋳込みは終了する。この鋳型41
をクレ−ン等により鋳型台42上から取外して型ばらし
等のために他の場所に移動し、次の新たな鋳型41を鋳
型台42上にセットして上記と同様にして鋳込みをおこ
なえばよい。
【0020】上記のように真空脱ガス後の溶湯4は、移
し替えや運搬を要することなく、加圧装置31および油
圧シリンダ44等の運転により大気に曝されることなく
直接鋳型41内に鋳込まれ、不純物が少なく気泡の発生
も少ないすぐれた品質の鋳造製品が得られるのである。
【0021】次に図4は第1の考案の他の実施例を示
し、鋳型81が大量生産用の金型である点、およびこの
鋳型81を昇降自在に支持する定盤82が、図1におけ
る炉蓋1bを兼用している点のみが前記図1と異なり、
その他は図1と同様な構成を有するので、同一または相
当部分には図1と同一符号を付してそれらの部分の詳細
な説明は省略する。
【0022】鋳型81は上型83と下型84から成る金
型で、下型84の下面には鋳込口85が突設されてい
る。定盤82に基部を固着したフレ−ム86には、鋳型
昇降駆動用の油圧シリンダ87が取付けられ、この油圧
シリンダ87のピストンロッド87aは上型83に接続
されている。88は上型83に固着したガイドロッド
で、フレ−ム86に取付けたガイドブッシュ89により
ガイドされる。90は定盤82に固着したガイドで、下
降時の下型84の縁部に嵌合してその芯出しと下降端位
置決めをおこなうためのものである。また91は上型8
3と下型84を連結するロックピンである。
【0023】上記構成の真空脱ガス低圧鋳造装置93に
おける真空脱ガスは、図1の実施例と同様にしておこな
い、また鋳込時にはキャップ25を取外して鋳型81を
下降させて鋳込口85をスト−ク21のつば部21aに
圧接接続し(溶湯シ−ルはたとえば図3のパッキン65
と同様なものでおこなう)、図示しないクランプ具によ
り鋳型81を定盤82に固定して、加圧装置31の運転
により前記実施例あるいは通常の低圧鋳造装置と同様に
して溶湯4の鋳込みをおこなう。鋳型81内の溶湯固化
後は、ロックピン91による連結を解除して油圧シリン
ダ87により上型83のみを上昇駆動して鋳造製品を上
型83と共に上昇脱型させ、鋳造製品取出後は上型83
を再度下降させて鋳型81を組立状態とし、次の鋳込み
をおこなえばよい。
【0024】次に図5は第2の考案の一実施例を示し、
鋳型41を炉体1の側方のプラットフォ−ム95上に配
設し、この鋳型41の上型51に設けた鋳込口61と、
スト−ク21の上端部とを、屈曲管状の給湯管96によ
り接続した状態で鋳込みをおこなうようにした点のみが
図1と異なり、その他は図1と同様な構成を有するの
で、同一または相当部分には図1と同符号を付してそれ
らの部分の詳細な説明は省略する。なお図5には図示を
省略してあるが、給排気口9には、図1の真空ポンプ1
1や加圧装置31等が接続されている。
【0025】鋳型41は図3と同様な砂型を鋳型本体と
するものであって、鋳込口61が上型用定盤57に設け
られ、溢湯口69の配置が異なる点を除けば、図3と同
様な構成を有するものである。また給湯管96のスト−
ク21に対する接続部96aおよび鋳込口61に対する
接続部96bのシ−ル構造は、図3における鋳込口61
部のシ−ル構造と同様な構成を有するものであり、これ
ら接続部96aおよび96bは、図示しないクランプ具
によって上部開口部23のフランジ部23aおよび鋳込
口61のフランジ部61aに、それぞれ切離可能に接続
されている。
【0026】上記構成の真空脱ガス低圧鋳造装置98に
おいては、図1あるいは図2と同様に給湯管96を取外
してキャップ25によってスト−ク21の上端部を封鎖
した状態で真空脱ガスをおこない、図5に示す給湯管9
6の接続状態で加圧装置31(図1参照)による加圧鋳
造をおこなう。この真空脱ガス低圧鋳造装置98におい
ては、炉体1の上方に鋳枠53を昇降させるための装置
およびその設置スペ−スを必要としないので、特に大型
試作品などを大型大重量の鋳型を用いて鋳造する場合に
好適である。また鋳型41としては、自硬性鋳型などの
ように強化された砂型のほか、通常の砂型を用いること
もできる。
【0027】この考案は上記各実施例に限定されるもの
ではなく、たとえば炉体1の構造や鋳型の昇降駆動機構
は上記以外のものとしてもよく、さらに鋳型は昇降に加
えて横行可能としてもよい。またキャップ25はスト−
ク21に直接嵌脱する形式のものとしてよく、スト−ク
21は金属製のものとしてもよい。
【0028】また鋳型としては石こう型などを用いても
よく、さらに溶湯圧発生のための構造は、図3における
多孔板68のかわりに鋳型に細い空気抜き穴を多数本設
ける構造としたり、多孔板68を省略して溢湯空間69
a部を単純な押湯として使用するようにしてもよい。ま
た加圧装置から炉体内に供給する加圧ガスとしては、N
2 ガス以外の不活性ガスや乾燥空気などを用いてもよ
い。
【0029】また以上は溶湯がアルミ合金から成る場合
について説明したが、この考案は溶湯が他の非鉄金属あ
るいは非鉄合金や、鉄あるいは鉄合金から成る場合にも
適用できるものである。
【0030】
【考案の効果】以上説明したようにこの考案によれば、
真空脱ガス後の溶湯を別装置による運搬をおこなうこと
なく、かつ大気との接触や大気のまき込みなしに鋳型に
注湯でき、鋳造製品の品質向上と生産性向上をはかるこ
とができ、作業の安全性向上にも寄与するものである。
【0031】また真空脱ガス装置と低圧鋳造装置とを別
個に設けるのに比べて設備費は低減化され、装置設置ス
ペ−スも少なくて済み、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の考案の一実施例を示す真空脱ガス低圧鋳
造装置の一部切欠正面図である。
【図2】図1のA部拡大縦断面図である。
【図3】図1の装置の鋳込時における鋳型およびその接
続部の拡大縦断面図である。
【図4】第1の考案の他の実施例を示す真空脱ガス低圧
鋳造装置の一部切欠正面図である。
【図5】第2の考案の一実施例を示す真空脱ガス低圧鋳
造装置の要部の一部切欠正面図である。
【符号の説明】
1…炉体、1a…炉殻、1b…炉蓋、3…るつぼ、4…
溶湯、9…給排気口、11…真空ポンプ、15…真空脱
ガス装置、21…スト−ク、23…上部開口部、25…
キャップ、31…加圧装置、41…鋳型、42…鋳型
台、44…油圧シリンダ、51…上型、52…下型、6
1…鋳込口、67…押湯口、68…多孔板、69…溢湯
口、73…真空脱ガス低圧鋳造装置、81…鋳型、82
…定盤、83…上型、84…下型、85…鋳込口、87
…油圧シリンダ、93…真空脱ガス低圧鋳造装置、96
…給湯管、96a…接続部、96b…接続部、98…真
空脱ガス低圧鋳造装置。

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉殻に炉蓋を被せた炉体内に、溶湯を収
    容するるつぼを設け、前記炉体内を減圧する真空ポンプ
    を具備した真空脱ガス装置において、前記炉蓋を貫通し
    下端部が前記るつぼ内に開口するスト−クを設け、前記
    炉蓋の上方に鋳型を昇降自在に配設して該鋳型の底部に
    設けた鋳込口を前記スト−クの上端部に対して接続切離
    し自在とするとともに、前記るつぼ内の溶湯面にガス圧
    力を作用させる加圧装置を前記炉体に接続し、前記炉体
    内の減圧時に前記スト−クの上端部を封鎖するためのキ
    ャップを具備したことを特徴とする真空脱ガス低圧鋳造
    装置。
  2. 【請求項2】 炉殻に炉蓋を被せた炉体内に、溶湯を収
    容するるつぼを設け、前記炉体内を減圧する真空ポンプ
    を具備した真空脱ガス装置において、前記炉蓋を貫通し
    下端部が前記るつぼ内に開口するスト−クを設け、前記
    炉体の側方に鋳型を配設し、この鋳型の鋳込口と前記ス
    ト−クの上端部とを切離可能に接続する給湯管を具備す
    るとともに、前記るつぼ内の溶湯面にガス圧力を作用さ
    せる加圧装置を前記炉体に接続し、前記炉体内の減圧時
    に前記スト−クの上端部を封鎖するためのキャップを具
    備したことを特徴とする真空脱ガス低圧鋳造装置。
JP6006193U 1993-10-11 1993-10-11 真空脱ガス低圧鋳造装置 Expired - Lifetime JPH0756112Y2 (ja)

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