JP2003053513A - Method for casting aluminum with casting metallic mold - Google Patents
Method for casting aluminum with casting metallic moldInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳造金型のキャビ
ティにアルミニウム溶湯を供給してキャビティ内でアル
ミニウム鋳物を鋳造する鋳造金型によるアルミニウム鋳
造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aluminum casting method using a casting die for supplying molten aluminum to a cavity of a casting die to cast an aluminum casting in the cavity.
【０００２】[0002]
【従来の技術】アルミニウムの鋳造において、金型のキ
ャビティにアルミニウム溶湯を供給する際に、アルミニ
ウム溶湯の表面に酸化膜が生成し、生成した酸化膜がア
ルミニウム溶湯の表面張力を増加させ、アルミニウム溶
湯の流動性を低下させることが起こり得る。このため、
アルミニウム溶湯の表面に酸化膜が生成すると、アルミ
ニウム溶湯の湯廻り性を好適に保つことは難しい。2. Description of the Related Art In casting aluminum, when an aluminum melt is supplied to a cavity of a mold, an oxide film is formed on the surface of the aluminum melt, and the formed oxide film increases the surface tension of the aluminum melt, It is possible that the fluidity of the For this reason,
When an oxide film is formed on the surface of the molten aluminum, it is difficult to keep the molten aluminum around the molten metal appropriately.
【０００３】そこで、アルミニウム鋳造の際に、アルミ
ニウム溶湯の湯廻り性を好適に維持する鋳造方法とし
て、例えば特願平１１−９１４４５号公報（特開２００
０−２８００６３）「アルミニウム鋳造方法」が提案さ
れている。以下、この技術について同公報の図を再掲し
て説明する。[0003] Therefore, as a casting method for appropriately maintaining the molten aluminum turning property during aluminum casting, for example, Japanese Patent Application No. 11-91445 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-91445).
0-280063) "Aluminum casting method" has been proposed. Hereinafter, this technique will be described with reference to the drawings of the publication again.
【０００４】図１０は従来のアルミニウム鋳造方法を説
明する概略図である。アルミニウムを鋳造する際には、
先ず窒素ガスボンべ１５０から窒素ガス（Ｎ2ガス）を
金型１５１のキャビティ１５２に充填する。次に、窒素
ガスを蓄留タンク１５３に送り、蓄留タンク１５３内の
マグネシウム粉末（Ｍｇ粉末）を窒素ガスと共に加熱炉
１５５内に送り込む。この加熱炉１５５内でマグネシウ
ム粉末を昇華させ、昇華したマグネシウムを窒素ガスと
反応させて気体状のマグネシウム窒素化合物（Ｍｇ
3Ｎ2）を得る。FIG. 10 is a schematic view for explaining a conventional aluminum casting method. When casting aluminum,
First, the cavity 152 of the die 151 is filled with nitrogen gas (N 2 gas) from the nitrogen gas cylinder 150. Next, nitrogen gas is sent to the storage tank 153, and the magnesium powder (Mg powder) in the storage tank 153 is sent into the heating furnace 155 together with the nitrogen gas. Magnesium powder is sublimated in the heating furnace 155, and the sublimated magnesium is reacted with nitrogen gas to produce a gaseous magnesium nitrogen compound (Mg
3 N 2 ) is obtained.
【０００５】このマグネシウム窒素化合物を配管１５６
を通して金型１５１のキャビティ１５２内に導入し、導
入したマグネシウム窒素化合物をキャビティ１５２の表
面に析出させる。次に、キャビティ１５２内にアルミニ
ウム溶湯１５７を供給する。供給したアルミニウム溶湯
１５７をマグネシウム窒素化合物と反応させて、アルミ
ニウム溶湯１５７の表面の酸化物から酸素を取り除く。This magnesium nitrogen compound is supplied to the pipe 156.
Is introduced into the cavity 152 of the mold 151 through the above, and the introduced magnesium nitrogen compound is deposited on the surface of the cavity 152. Next, the molten aluminum 157 is supplied into the cavity 152. The supplied aluminum melt 157 is reacted with a magnesium nitrogen compound to remove oxygen from the oxide on the surface of the aluminum melt 157.
【０００６】これにより、アルミニウム溶湯１５７の表
面に酸化皮膜が発生することを防ぎ、アルミニウム溶湯
１５７の表面張力が増大することを抑えることができ
る。従って、アルミニウム溶湯１５７のキャビティ１５
２への湯廻り性を好適に保つことができ、アルミニウム
鋳造品の品質を高めることができる。As a result, it is possible to prevent an oxide film from being formed on the surface of the aluminum melt 157 and to suppress an increase in the surface tension of the aluminum melt 157. Therefore, the cavity 15 of the molten aluminum 157
It is possible to keep the hot water sprinkling property to 2, and to improve the quality of the aluminum cast product.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、アルミニウム
鋳造品のなかには薄肉部を備えたものが有り、薄肉部を
備えたアルミニウム鋳造品を鋳造する際には、キャビテ
ィへの湯回り性を好適に保つことが難しいものがある。
このため、アルミニウム溶湯をキャビティ全域に十分に
行き渡らせるためには、アルミニウム溶湯の注湯時間を
ある程度長く確保する必要がある。従って、アルミニウ
ム鋳造品を鋳造する際のサイクルタイムが長くなり生産
性が低下する。However, some aluminum castings are provided with a thin portion, and when casting an aluminum casting having a thin portion, it is possible to keep the molten metal in the cavity suitable. There are things that are difficult to do.
Therefore, in order to fully spread the molten aluminum in the entire area of the cavity, it is necessary to secure a long pouring time of the molten aluminum. Therefore, the cycle time for casting an aluminum cast product becomes long and the productivity is reduced.
【０００８】そこで、本発明の目的は、サイクルタイム
を短くして生産性を高めることができる鋳造金型による
アルミニウム鋳造方法を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide an aluminum casting method using a casting die which can shorten the cycle time and improve the productivity.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１は、型閉めした金型のキャビティ内
に窒素ガス及びマグネシウムガスを充填した後、このキ
ャビティ内にアルミニウム溶湯を注湯するアルミニウム
鋳造方法であって、注湯したアルミニウム溶湯の熱でキ
ャビティ内の窒素ガス及びマグネシウムガスを反応させ
て固体状のマグネシウム窒素化合物を生成し、このマグ
ネシウム窒素化合物を生成することによりキャビティ内
を減圧し、この生成したマグネシウム窒素化合物でアル
ミニウム溶湯の表面に発生した酸化膜を除去することを
特徴とする。In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention is to fill the cavity of a mold closed with nitrogen gas and magnesium gas, and then fill the cavity with molten aluminum. An aluminum casting method for pouring, in which the nitrogen gas and magnesium gas in the cavity are reacted with the heat of the poured aluminum melt to produce a solid magnesium nitrogen compound, and the magnesium nitrogen compound is produced to produce the cavity. The inside is decompressed, and the oxide film generated on the surface of the molten aluminum is removed by the generated magnesium nitrogen compound.
【００１０】アルミニウム溶湯の熱でキャビティ内の窒
素ガス及びマグネシウムガスを反応させて固体状のマグ
ネシウム窒素化合物を生成する。このように、キャビテ
ィ内の気体を固化反応させることによりキャビティ内の
ガスを減らすことができる。このため、キャビティ内を
減圧することができるので、アルミニウム溶湯をキャビ
ティ内の全域に効率よく導入させることができる。The heat of the aluminum melt causes the nitrogen gas and magnesium gas in the cavity to react with each other to produce a solid magnesium nitrogen compound. Thus, the gas in the cavity can be reduced by solidifying the gas in the cavity. Therefore, the inside of the cavity can be depressurized, and the molten aluminum can be efficiently introduced into the entire area of the cavity.
【００１１】加えて、生成したマグネシウム窒素化合物
でアルミニウム溶湯の表面に発生した酸化物を除去する
ことができる。これにより、アルミニウム溶湯の表面に
酸化皮膜が発生することを防いで、アルミニウム溶湯の
表面張力が増大することを抑えることができる。アルミ
ニウム溶湯の表面張力を抑えることで、アルミニウム溶
湯のキャビティへの湯廻り性を好適に保つことができ
る。このように、アルミニウム溶湯の表面から酸化物を
除去することで湯回り性を好適に保ち、加えてキャビテ
ィ内を減圧することでアルミニウム溶湯をキャビティの
全域に導入しやすくしたので、アルミニウム溶湯の湯回
り性をより一層高めることができる。In addition, the generated magnesium nitrogen compound can remove oxides generated on the surface of the molten aluminum. As a result, it is possible to prevent an oxide film from being generated on the surface of the molten aluminum and suppress an increase in the surface tension of the molten aluminum. By suppressing the surface tension of the molten aluminum, it is possible to keep the molten aluminum around the cavity appropriately. In this way, by removing oxides from the surface of the molten aluminum, it is possible to keep the molten metal in a suitable state, and by reducing the pressure inside the cavity, it is easier to introduce the molten aluminum into the entire area of the cavity. The turning performance can be further enhanced.
【００１２】請求項２は、キャビティ内に窒素ガス及び
マグネシウムガスを充填する前に、キャビティ内を不活
性ガスに充填置換することを特徴とする。A second aspect of the present invention is characterized in that the cavity is filled with an inert gas before the nitrogen gas and the magnesium gas are filled.
【００１３】キャビティ内に窒素ガス及びマグネシウム
ガスを充填する前に、キャビティ内を不活性ガスに充填
することで、キャビティ内を不活性ガスの雰囲気として
キャビティ内の空気を不活性ガスに置換する。これによ
り、キャビティ内から酸素を除去することができるの
で、アルミニウム溶湯を注湯した際に、アルミニウム溶
湯の表面に酸化物や酸化膜が発生することを防ぐことが
できる。従って、アルミニウム溶湯の湯回り性をさらに
好適に保つことができる。By filling the inside of the cavity with an inert gas before filling the inside of the cavity with nitrogen gas and magnesium gas, the air in the cavity is replaced with an inert gas as an atmosphere of the inert gas. This makes it possible to remove oxygen from the inside of the cavity, so that it is possible to prevent oxides or oxide films from being formed on the surface of the molten aluminum when pouring the molten aluminum. Therefore, the running property of the molten aluminum can be maintained more suitably.
【００１４】請求項３は、アルミニウム溶湯の注湯温度
を６００〜７５０℃に設定したことを特徴とする。A third aspect of the invention is characterized in that the pouring temperature of the molten aluminum is set to 600 to 750 ° C.
【００１５】アルミニウム溶湯の温度が６００℃未満に
なると、窒素ガスとマグネシウムガスとの反応が乏しく
なる。そこで、アルミニウム溶湯の温度を６００℃以上
に設定することで、窒素ガスとマグネシウムガスとを好
適に反応させるようにした。また、アルミニウム溶湯の
温度が７５０℃を越えると、アルミニウム溶湯をキャビ
ティ内で凝固させる際に凝固時間が長くかかり生産性を
高め難い。加えて、アルミニウム溶湯の温度が高いこと
で金型の耐久性が低下する虞がある。そこで、アルミニ
ウム溶湯の温度を７５０℃以下に設定することで、生産
性の低下を抑えるとともに金型の耐久性を高めるように
した。When the temperature of the molten aluminum is less than 600 ° C., the reaction between nitrogen gas and magnesium gas becomes poor. Therefore, the temperature of the molten aluminum is set to 600 ° C. or higher so that the nitrogen gas and the magnesium gas are appropriately reacted. Further, if the temperature of the molten aluminum exceeds 750 ° C., it takes a long time to solidify the molten aluminum in the cavity, and it is difficult to improve productivity. In addition, the high temperature of the molten aluminum may reduce the durability of the mold. Therefore, by setting the temperature of the molten aluminum to 750 ° C. or lower, it is possible to suppress the decrease in productivity and enhance the durability of the mold.
【００１６】請求項４は、アルミニウム溶湯の注湯温度
を温度センサで検知し、この温度センサの検知情報に基
づいてアルミニウム溶湯を設定温度に制御することを特
徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, the temperature of the molten aluminum poured is detected by a temperature sensor, and the molten aluminum is controlled to a set temperature based on the detection information of the temperature sensor.
【００１７】アルミニウム溶湯の注湯温度を温度センサ
で検知し、この温度センサの温度検知情報に基づいてア
ルミニウム溶湯の注湯温度に制御するようにした。この
ため、アルミニウム溶湯の注湯温度を手間をかけないで
確実に制御することができる。A pouring temperature of the molten aluminum is detected by a temperature sensor, and the pouring temperature of the molten aluminum is controlled based on the temperature detection information of the temperature sensor. For this reason, the pouring temperature of the molten aluminum can be reliably controlled without trouble.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。図１は本発明に係る鋳造金型に
よるアルミニウム鋳造方法で鋳造したシリンダブロック
の斜視図である。内燃機関用シリンダブロック１０は４
気筒エンジンに使用するシリンダブロックであり、鋳造
金型でアルミニウム鋳造品を鋳造した後、このアルミニ
ウム鋳造品からシリンダ１２・・・の内周面１３・・・やその
他の部位を加工したものである。以下、内燃機関用シリ
ンダブロック１０の素材であるアルミニウム鋳造品を鋳
造する方法について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of a cylinder block cast by an aluminum casting method using a casting die according to the present invention. The internal combustion engine cylinder block 10 has four
A cylinder block used for a cylinder engine, which is obtained by casting an aluminum casting with a casting die, and then processing the inner peripheral surface 13 of the cylinder 12 ... and other parts from the aluminum casting. . Hereinafter, a method for casting an aluminum cast product which is a material of the cylinder block 10 for an internal combustion engine will be described.
【００１９】図２は本発明に係る鋳造金型によるアルミ
ニウム鋳造方法を実施するためのアルミニウム鋳造装置
の全体概略図である。アルミニウム鋳造装置２０は、鋳
造金型２２を備えた鋳造装置本体２１と、鋳造金型２２
に備えたキャビティ２７内にアルゴン（Ａｒ）ガス（不
活性ガス（希ガス））を導入する不活性ガス導入部４０
と、キャビティ２７内に気体状の窒素（Ｎ2）ガスを導
入する窒素ガス導入部５０と、キャビティ２７内に気体
状のマグネシウム（Ｍｇ）ガスを導入するマグネシウム
導入部６０とを備える。FIG. 2 is an overall schematic view of an aluminum casting apparatus for carrying out the aluminum casting method using a casting die according to the present invention. The aluminum casting apparatus 20 includes a casting apparatus body 21 having a casting die 22 and a casting die 22.
Inert gas introducing section 40 for introducing argon (Ar) gas (inert gas (rare gas)) into cavity 27 provided in
And a nitrogen gas introducing section 50 for introducing gaseous nitrogen (N 2 ) gas into the cavity 27, and a magnesium introducing section 60 for introducing gaseous magnesium (Mg) gas into the cavity 27.
【００２０】鋳造装置本体２１は、ベース３０に固定板
３１を取付け、この固定板３１に固定型２３を取付け、
ベース３０に可動板３２を移動自在に取付け、可動板３
２に可動型２４を取付け、可動板３２を移動する移動手
段３３をベース３０に設け、ベース３０に鋳造金型２２
の中子２５を昇降手段３４で昇降自在に取付け、キャビ
ティ２７に開口する湯路３５を可動型２４に形成し、湯
路３５に対して鉛直に湯口３６を形成し、アルミニウム
溶湯３９を蓄える注湯槽３７を湯口３６の上方に備え、
注湯槽３７の周囲に注湯槽用ヒータ３７ａを備え、鋳造
金型２２の上端にガス抜きや押湯用の開口３８を備え
る。固定型２３、可動型２４及び中子２５で鋳造金型２
２を構成する。In the casting apparatus main body 21, a fixed plate 31 is attached to the base 30, a fixed mold 23 is attached to the fixed plate 31,
The movable plate 32 is movably attached to the base 30 so that the movable plate 3
2, the movable die 24 is attached to the base 2, and the moving means 33 for moving the movable plate 32 is provided on the base 30.
The core 25 is mounted so as to be able to move up and down by the elevating means 34, a molten metal channel 35 opening to the cavity 27 is formed in the movable mold 24, a molten metal port 36 is formed vertically to the molten metal channel 35, and a molten aluminum 39 is stored. A bath 37 is provided above the spout 36,
A heater 37a for the pouring tank is provided around the pouring tank 37, and an opening 38 for degassing and rising the pouring is provided at the upper end of the casting mold 22. Casting mold 2 with fixed mold 23, movable mold 24 and core 25
Make up 2.
【００２１】なお、図２においては、鋳造装置本体２１
の理解を容易にするために湯口３６及び開口３８をキャ
ビティ２７に対して大きく図示して説明するが、現実の
湯口３６及び開口３８はキャビティ２７に対して十分に
小さく、鋳造金型２２を型締めするとキャビティ２７は
殆ど密閉状態を維持することができる。Incidentally, in FIG. 2, the casting apparatus main body 21
In order to facilitate understanding of the above, the sprue 36 and the opening 38 are illustrated in a large size with respect to the cavity 27, but the actual sprue 36 and the opening 38 are sufficiently small with respect to the cavity 27. When tightened, the cavity 27 can maintain an almost sealed state.
【００２２】このアルミニウム鋳造装置２０によれば、
可動板３２を移動手段３３で矢印の方向に移動すること
により可動型２４を型締め位置（図に示す位置）と型開
き位置とに移動することができる。また、昇降手段３４
で中子２５を矢印の方向に移動することにより中子２５
を型締め位置（図に示す位置）と型開き位置とに移動す
ることができる。According to this aluminum casting apparatus 20,
By moving the movable plate 32 by the moving means 33 in the direction of the arrow, the movable mold 24 can be moved to the mold clamping position (the position shown in the drawing) and the mold opening position. Also, the lifting means 34
By moving the core 25 in the direction of the arrow
Can be moved between the mold clamping position (position shown in the figure) and the mold opening position.
【００２３】可動型２４及び中子２５を型締め位置に静
止させることで、鋳造金型２２（固定型２３、可動型２
４及び中子２５）でキャビティ２７を形成することがで
きる。このキャビティ２７にアルミニウム溶湯３９を供
給してキャビティ２７内でアルミニウム鋳物を鋳造する
ことができる。By making the movable die 24 and the core 25 stand still at the die clamping position, the casting die 22 (fixed die 23, movable die 2
4 and the core 25) can form a cavity 27. The molten aluminum 39 can be supplied to the cavity 27 to cast an aluminum casting in the cavity 27.
【００２４】不活性ガス導入部４０は、キャビティ２７
にアルゴン導入流路４１を介してアルゴンガスボンべ４
２を連通し、アルゴン導入流路４１の途中にアルゴン用
開閉弁４３を備える。アルゴン用開閉弁４３は、アルゴ
ン導入流路４１を開・閉状態に切換える弁である。アル
ゴン用開閉弁４３を開状態に切換えることで、アルゴン
ガスボンべ４２内のアルゴンをアルゴン導入流路４１を
介してキャビティ２７内に導入することができる。The inert gas introducing section 40 has a cavity 27
Argon gas cylinder 4 through the argon introduction channel 41
An argon opening / closing valve 43 is provided in the middle of the argon introduction flow channel 41. The argon on-off valve 43 is a valve that switches the argon introduction flow channel 41 to an open / closed state. By switching the open / close valve 43 for argon to the open state, the argon in the argon gas cylinder 42 can be introduced into the cavity 27 via the argon introduction flow path 41.
【００２５】窒素ガス導入部５０は、キャビティ２７に
窒素導入流路５１を介して窒素ガスボンべ５２を連通
し、窒素導入流路５１の途中に窒素用開閉弁５３を備え
る。窒素用開閉弁５３は、窒素導入流路５１を開・閉状
態に切換える弁である。窒素用開閉弁５３を開状態に切
換えることで、窒素ガスボンべ５２内の窒素ガスを窒素
導入流路５１を介してキャビティ２７内に導入すること
ができる。The nitrogen gas introducing section 50 communicates with the cavity 27 through a nitrogen introducing passage 51 and a nitrogen gas cylinder 52, and a nitrogen opening / closing valve 53 is provided in the middle of the nitrogen introducing passage 51. The nitrogen opening / closing valve 53 is a valve that switches the nitrogen introduction flow path 51 to an open / closed state. By switching the nitrogen opening / closing valve 53 to the open state, the nitrogen gas in the nitrogen gas cylinder 52 can be introduced into the cavity 27 via the nitrogen introduction flow path 51.
【００２６】マグネシウム導入部６０は、キャビティ２
７にマグネシウム導入流路６１を介して昇華部６２を連
通し、マグネシウム導入流路６１の途中にマグネシウム
用開閉弁６６を備える。昇華部６２は、マグネシウム導
入流路６１の入口端６１ａに連通する収容ケース６３を
備え、この収容ケース６３の外側に昇華用ヒータ６４を
備える。この昇華用ヒータ６４を加熱することで、収容
ケース６３内を所定温度（一例として、４００℃以上）
まで加熱し、収容ケース６３内のマグネシウム・インゴ
ット（マグネシウム）６５を昇華させて気体状にするこ
とができる。The magnesium introducing portion 60 has a cavity 2
7, a sublimation part 62 is communicated with the magnesium introduction passage 61, and a magnesium on-off valve 66 is provided in the middle of the magnesium introduction passage 61. The sublimation section 62 includes a housing case 63 that communicates with the inlet end 61 a of the magnesium introduction flow path 61, and a sublimation heater 64 outside the housing case 63. By heating the sublimation heater 64, the inside of the housing case 63 is heated to a predetermined temperature (for example, 400 ° C. or higher).
Then, the magnesium ingot (magnesium) 65 in the housing case 63 can be sublimated into a gas state by heating.
【００２７】マグネシウム用開閉弁６６は、マグネシウ
ム導入流路６１を開・閉状態に切換える弁である。マグ
ネシウム用開閉弁６６を開状態に切換えることで、気体
状のマグネシウムをマグネシウム導入流路６１を介して
キャビティ２７内に導入することができる。The magnesium on-off valve 66 is a valve for switching the magnesium introducing passage 61 between an open state and a closed state. By switching the on-off valve 66 for magnesium to the open state, gaseous magnesium can be introduced into the cavity 27 through the magnesium introduction flow path 61.
【００２８】ところで、気体状のマグネシウムはマグネ
シウム導入流路６１を流れている間に、冷却されてマグ
ネシウム導入流路６１に析出することが考えられる。そ
こで、マグネシウム導入流路６１の温度を所望の温度に
保温するために、マグネシウム導入流路６１の周囲を保
温材６７で覆うように構成した。これにより、気体状の
マグネシウムがマグネシウム導入流路６１に析出するこ
とを防ぐことができる。By the way, it is considered that gaseous magnesium is cooled and deposited in the magnesium introducing passage 61 while flowing in the magnesium introducing passage 61. Therefore, in order to keep the temperature of the magnesium introducing channel 61 at a desired temperature, the periphery of the magnesium introducing channel 61 is covered with the heat insulating material 67. As a result, it is possible to prevent gaseous magnesium from depositing in the magnesium introducing channel 61.
【００２９】なお、鋳造金型２２が所定温度以下に冷却
されていると、キャビティ内に充填した気体状のマグネ
シウムもキャビティ表面に析出することが考えられる。
しかし、鋳造金型２２は鋳造工程の際に、アルミニウム
溶湯で加熱されているのでキャビティ内の温度は所定温
度より高い。このため、気体状のマグネシウムがキャビ
ティ表面に析出することを防止できる。When the casting die 22 is cooled to a temperature not higher than a predetermined temperature, it is considered that gaseous magnesium filled in the cavity may also be deposited on the surface of the cavity.
However, since the casting mold 22 is heated by the molten aluminum during the casting process, the temperature inside the cavity is higher than the predetermined temperature. Therefore, it is possible to prevent gaseous magnesium from depositing on the surface of the cavity.
【００３０】温度検知部７０は、キャビティ２７の上端
に温度センサ７１を備え、この温度センサ７１でキャビ
ティ２７内のアルミニウム溶湯の注湯温度を検出し、検
出した情報を制御部７５に伝えるものである。制御部７
５は、温度検知部７０からの注湯温度検出情報に基づい
て、注湯槽用ヒータ３７ａをオン・オフ制御することに
より、アルミニウム溶湯の注湯温度を設定温度に保つよ
うにするものである。具体的には、制御部７５はアルミ
ニウム溶湯３９の溶湯温度を６００〜７５０℃に保つよ
うに、注湯槽用ヒータ３７ａをオン・オフ制御する。The temperature detecting section 70 is provided with a temperature sensor 71 at the upper end of the cavity 27, detects the pouring temperature of the molten aluminum in the cavity 27 with this temperature sensor 71, and transmits the detected information to the control section 75. is there. Control unit 7
Reference numeral 5 is for maintaining the pouring temperature of the molten aluminum at a set temperature by controlling the pouring tank heater 37a to be turned on and off based on the pouring temperature detection information from the temperature detection unit 70. Specifically, the control unit 75 controls the pouring tank heater 37a to be turned on and off so that the molten metal temperature of the molten aluminum 39 is kept at 600 to 750 ° C.
【００３１】すなわち、制御部７５は、温度検出部７０
からの注湯温度検出情報に基づいて注湯槽３７内のアル
ミニウム溶湯の温度を上げる必要があると判断した場合
には、注湯槽用ヒータ３７ａをオンにしてアルミニウム
溶湯を加熱する。一方、制御部７５は、温度検出部７０
からの注湯温度検出情報に基づいて注湯槽内のアルミニ
ウム溶湯の温度を現状維持あるいは下げる必要があると
判断した場合には、注湯槽用ヒータ３７ａをオフにして
アルミニウム溶湯を自然冷却する。That is, the control unit 75 has the temperature detecting unit 70.
When it is determined that the temperature of the molten aluminum in the molten metal tank 37 needs to be raised based on the detected molten metal temperature information, the heater 37a for the molten metal tank is turned on to heat the molten aluminum. On the other hand, the controller 75 controls the temperature detector 70.
When it is determined that the temperature of the molten aluminum in the pouring tank needs to be maintained or lowered based on the pouring temperature detection information from, the pouring tank heater 37a is turned off to naturally cool the molten aluminum.
【００３２】以下、本発明に係る第１実施形態の鋳造方
法をアルミニウム鋳造装置２０で実施する例について説
明する。図３は本発明に係る鋳造金型によるアルミニウ
ム鋳造方法を説明するフローチャートであり、図中ＳＴ
××はステップ番号を示す。
ＳＴ１０；型閉めした金型のキャビティ内に不活性ガス
（アルゴンガス）を充填して、キャビティ内の空気を不
活性ガスと置換する。
ＳＴ１１；この不活性ガスを充填したキャビティ内に窒
素ガスを導入する。
ＳＴ１２；窒素ガスを導入したキャビティ内に気体状の
マグネシウムを導入する。
ＳＴ１３；キャビティ内にアルミニウム溶湯を注湯す
る。An example of carrying out the casting method of the first embodiment according to the present invention in the aluminum casting apparatus 20 will be described below. FIG. 3 is a flow chart for explaining an aluminum casting method using a casting die according to the present invention.
XX indicates a step number. ST10: Fill the cavity of the mold closed with an inert gas (argon gas) to replace the air in the cavity with the inert gas. ST11: Nitrogen gas is introduced into the cavity filled with the inert gas. ST12: Introduce gaseous magnesium into the cavity into which nitrogen gas has been introduced. ST13: A molten aluminum is poured into the cavity.
【００３３】ＳＴ１３の工程を実地することにより、注
湯したアルミニウム溶湯の熱でキャビティ内の窒素ガス
及びマグネシウムガスを反応させて固体状のマグネシウ
ム窒素化合物を生成する。マグネシウム窒素化合物を生
成することによりキャビティ内を減圧する。さらに、生
成したマグネシウム窒素化合物でアルミニウム溶湯の表
面に発生した酸化膜を除去する。以下、本発明に係る鋳
造金型によるアルミニウム鋳造方法のＳＴ１０〜ＳＴ１
３の工程を図４〜図９で詳しく説明する。By implementing the step ST13, the nitrogen gas and the magnesium gas in the cavity are reacted with the heat of the poured aluminum melt to produce a solid magnesium nitrogen compound. The inside of the cavity is depressurized by producing a magnesium nitrogen compound. Further, the oxide film generated on the surface of the molten aluminum is removed by the generated magnesium nitrogen compound. Hereinafter, ST10 to ST1 of the aluminum casting method using the casting die according to the present invention
The step 3 will be described in detail with reference to FIGS.
【００３４】図４は本発明に係る鋳造金型によるアルミ
ニウム鋳造方法の第１説明図であり、ＳＴ１０を示す。
アルゴン用開閉弁４３を開状態に切換えることで、アル
ゴンガスボンべ４２内のアルゴンガスをアルゴン導入流
路４１を介してキャビティ２７内に導入する。キャビテ
ィ２７内にアルゴンガスを充填することにより、キャビ
ティ２７内の空気を、例えば湯路３５及び湯口３６や押
湯用の開口３８からキャビティ２７の外に排出する。こ
れにより、キャビティ２７内をアルゴンガスの雰囲気状
態にすることができる。キャビティ２７内をアルゴンガ
スの雰囲気状態にした後、アルゴン用開閉弁４３を閉状
態に切換える。FIG. 4 is a first explanatory view of an aluminum casting method using a casting die according to the present invention, showing ST10.
By switching the open / close valve 43 for argon to the open state, the argon gas in the argon gas cylinder 42 is introduced into the cavity 27 through the argon introduction flow path 41. By filling the cavity 27 with argon gas, the air in the cavity 27 is discharged to the outside of the cavity 27 through, for example, the melt passage 35, the sprue 36, and the feeder opening 38. As a result, the inside of the cavity 27 can be brought into an argon gas atmosphere. After the inside of the cavity 27 is set to the atmosphere of argon gas, the opening / closing valve 43 for argon is switched to the closed state.
【００３５】図５は本発明に係る鋳造金型によるアルミ
ニウム鋳造方法の第２説明図であり、ＳＴ１１を示す。
窒素用開閉弁５３を開状態に切換えることで、窒素ガス
ボンべ５２内の窒素ガスを窒素導入流路５１を介してキ
ャビティ２７内に導入する。キャビティ２７内に窒素ガ
スを導入した後、窒素用開閉弁５３を閉状態に切換え
る。FIG. 5 is a second explanatory view of an aluminum casting method using a casting die according to the present invention, showing ST11.
By switching the nitrogen opening / closing valve 53 to the open state, the nitrogen gas in the nitrogen gas cylinder 52 is introduced into the cavity 27 through the nitrogen introduction flow path 51. After introducing the nitrogen gas into the cavity 27, the nitrogen opening / closing valve 53 is switched to the closed state.
【００３６】図６は本発明に係る鋳造金型によるアルミ
ニウム鋳造方法の第３説明図であり、ＳＴ１２を示す。
昇華部６２の昇華用ヒータ６４を加熱状態とし、収容ケ
ース６３内を所定温度（一例として、４００℃以上）ま
で加熱する。収容ケース６３内を加熱することでマグネ
シウム・インゴット６５を昇華させて気体状にする。こ
の状態で、マグネシウム用開閉弁６６を開状態に切換え
ることで、収容ケース６３内に充填した気体状のマグネ
シウムをマグネシウム導入流路６１を介してキャビティ
２７内に導入する。キャビティ２７内に気体状のマグネ
シウムを導入した後、マグネシウム用開閉弁６６を閉状
態に切換える。FIG. 6 is a third explanatory view of an aluminum casting method using a casting die according to the present invention, showing ST12.
The sublimation heater 64 of the sublimation unit 62 is heated to heat the inside of the housing case 63 to a predetermined temperature (400 ° C. or higher, for example). By heating the inside of the housing case 63, the magnesium ingot 65 is sublimated into a gas state. In this state, the magnesium on-off valve 66 is switched to the open state, so that the gaseous magnesium filled in the housing case 63 is introduced into the cavity 27 through the magnesium introducing passage 61. After introducing gaseous magnesium into the cavity 27, the magnesium on-off valve 66 is switched to the closed state.
【００３７】図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る鋳造金
型によるアルミニウム鋳造方法の第４説明図であり、Ｓ
Ｔ１３を示す。（ａ）において、鋳造装置本体２１の注
湯槽３７を傾けることにより、注湯槽３７のアルミニウ
ム溶湯３９を湯口３６及び湯路３５を通してキャビティ
３７に矢印の如く供給する。アルミニウム溶湯３９の溶
湯温度は６００〜７５０℃に設定されている。FIGS. 7 (a) and 7 (b) are a fourth explanatory view of an aluminum casting method using a casting die according to the present invention, where S
Indicates T13. In (a), by tilting the pouring tank 37 of the casting apparatus main body 21, the aluminum melt 39 of the pouring tank 37 is supplied to the cavity 37 through the sprue 36 and the melt passage 35 as shown by the arrow. The molten metal temperature of the molten aluminum 39 is set to 600 to 750 ° C.
【００３８】（ｂ）において、キャビティ２７内には窒
素ガス８０・・・やマグネシウムガス８１・・・が充填した状
態になっている。なお、キャビティ２７内には少量では
あるがアルゴンガスも含まれている。この状態のキャビ
ティ２７内にアルミニウム溶湯３９が進入する。このア
ルミニウム溶湯３９は注湯槽３７からキャビティ２７に
到達するまでに、アルミニウム溶湯３９の表面３９ａが
空気に触れる可能性があり、アルミニウム溶湯３９の表
面３９ａには酸化物（Ａｌ2Ｏ3）が発生することが考え
られる。In (b), the cavity 27 is filled with nitrogen gas 80 ... Or magnesium gas 81. The cavity 27 also contains a small amount of argon gas. The molten aluminum 39 enters the cavity 27 in this state. By the time the molten aluminum 39 reaches the cavity 27 from the pouring tank 37, the surface 39a of the molten aluminum 39 may come into contact with air, and an oxide (Al 2 O 3 ) is generated on the surface 39a of the molten aluminum 39. It is possible to do it.
【００３９】図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る鋳造金
型によるアルミニウム鋳造方法の第５説明図であり、Ｓ
Ｔ１３を示す。（ａ）において、アルミニウム溶湯３９
がキャビティ２７内に進入することにより、アルミニウ
ム溶湯３９の熱でキャビティ２７内の窒素ガス８０・・・
及びマグネシウムガス８１・・・を反応させて固体状のマ
グネシウム窒素化合物（Ｍｇ3Ｎ 2）８２・・・を生成す
る。FIGS. 8 (a) and 8 (b) show a casting metal according to the present invention.
It is 5th explanatory drawing of the aluminum casting method by a mold, S
Indicates T13. In (a), molten aluminum 39
As the aluminum enters the cavity 27,
Nitrogen gas 80 in the cavity 27 due to the heat of the molten metal 39 ...
And magnesium gas 81 ...
Gnesium nitrogen compound (Mg3N 2) 82 ... is generated
It
【００４０】このように、キャビティ２７内の気体（窒
素ガス８０・・・、マグネシウムガス８１・・・）を固化反応
させることによりキャビティ２７内の気体を減少させ
て、キャビティ２７内を減圧することができる。よっ
て、アルミニウム溶湯３９をキャビティ２７の湯回り性
を高めることができる。As described above, the gas in the cavity 27 (nitrogen gas 80 ..., Magnesium gas 81 ...) Is solidified to reduce the gas in the cavity 27 and to decompress the cavity 27. You can Therefore, the molten aluminum of the cavity 27 can be enhanced.
【００４１】加えて、キャビティ２７内に窒素ガス８０
・・・及びマグネシウムガス８１・・・を充填する前に、キャ
ビティ２７内をアルゴンガスの雰囲気にすることで、キ
ャビティ２７内の空気をアルゴンガス２７に置換する。
これにより、キャビティ２７内から酸素を除去すること
ができるので、アルミニウム溶湯３９を注湯した際に、
アルミニウム溶湯３９の表面３９ａに酸化物や酸化膜が
発生することを防ぐことができる。In addition, nitrogen gas 80 is filled in the cavity 27.
... and the magnesium gas 81 ... Are filled with the atmosphere of the argon gas to replace the air in the cavity 27 with the argon gas 27.
This makes it possible to remove oxygen from the inside of the cavity 27, so that when the molten aluminum 39 is poured,
It is possible to prevent an oxide or an oxide film from being generated on the surface 39a of the molten aluminum 39.
【００４２】ここで、アルミニウム溶湯３９の溶湯温度
を６００〜７５０℃に設定した理由について説明する。
アルミニウム溶湯３９の温度が６００℃未満になると、
窒素ガス８０とマグネシウムガス８１との反応が乏しく
なる。そこで、アルミニウム溶湯３９の溶湯温度を６０
０℃以上に設定することで、窒素ガス８０とマグネシウ
ムガス８１との反応を好適におこなうようにした。Here, the reason why the molten metal temperature of the molten aluminum 39 is set to 600 to 750 ° C. will be described.
When the temperature of the molten aluminum 39 becomes less than 600 ° C,
The reaction between the nitrogen gas 80 and the magnesium gas 81 becomes poor. Therefore, the molten metal temperature of the molten aluminum 39 is set to 60
By setting the temperature to 0 ° C. or higher, the reaction between the nitrogen gas 80 and the magnesium gas 81 was appropriately performed.
【００４３】また、アルミニウム溶湯３９の温度が７５
０℃を越えると、アルミニウム溶湯３９の凝固時間が長
くかかり生産性を高め難い、加えて鋳造金型２２の耐久
性が低下する虞がある。そこで、アルミニウム溶湯３９
の温度を７５０℃以下に設定することで、生産性が低下
することを抑え、鋳造金型２２の耐久性を高めるように
した。The temperature of the molten aluminum 39 is 75
If the temperature exceeds 0 ° C., the solidification time of the molten aluminum 39 is long and it is difficult to improve the productivity. In addition, the durability of the casting mold 22 may be reduced. Therefore, molten aluminum 39
By setting the temperature of 1 to 750 ° C. or lower, it is possible to prevent the productivity from decreasing and to enhance the durability of the casting mold 22.
【００４４】（ｂ）において、生成したマグネシウム窒
素化合物（Ｍｇ3Ｎ2）８２・・・（（ａ）に示す）とアル
ミニウム溶湯３９の表面３９ａに発生した酸化物（Ａｌ
2Ｏ3）３９ｂ（（ａ）に示す）とが反応してアルミニウ
ム（Ａｌ2Ｏ3）、窒素ガス（Ｎ2）８０、酸化マグネシ
ウム（ＭｇＯ）８３を生成する。In (b), the generated magnesium nitrogen compound (Mg 3 N 2 ) 82 ... (shown in (a)) and the oxide (Al) generated on the surface 39a of the molten aluminum 39.
2 O 3 ) 39b (shown in (a)) reacts with each other to produce aluminum (Al 2 O 3 ), nitrogen gas (N 2 ) 80, and magnesium oxide (MgO) 83.
【００４５】これにより、生成したマグネシウム窒素化
合物８２・・・（（ａ）に示す）でアルミニウム溶湯３９
の表面３９ａに発生した酸化物３９ｂ（（ａ）に示す）
を除去することにより、アルミニウム溶湯３９の表面３
９ａに酸化皮膜が発生することを防いで、アルミニウム
溶湯３９の表面張力が増大することを抑えることができ
る。アルミニウム溶湯３９の表面張力を抑えることで、
アルミニウム溶湯３９のキャビティへ２７の湯廻り性を
好適に保つことができる。As a result, the magnesium nitrogen compound 82 ...
39b (shown in (a)) generated on the surface 39a of the
Surface 3 of the molten aluminum 39 by removing
It is possible to prevent the formation of an oxide film on 9a and suppress an increase in the surface tension of the molten aluminum 39. By suppressing the surface tension of the molten aluminum 39,
It is possible to preferably keep the molten metal 39 of the molten aluminum 39 around the cavity 27.
【００４６】このように、アルミニウム溶湯３９の表面
張力の増大を抑えることで湯回り性を高め、その上キャ
ビティ２７内を減圧して湯回り性を高めるようにした。
このため、アルミニウム溶湯３９の湯回り性をより一層
高めることができる。従って、鋳造工程のサイクルタイ
ムを短くして生産性を高めることができる。In this way, the molten metal run 39 is prevented from increasing in surface tension to improve the running performance, and the inside of the cavity 27 is depressurized to improve the running performance.
For this reason, the hot running property of the molten aluminum 39 can be further enhanced. Therefore, the cycle time of the casting process can be shortened to improve the productivity.
【００４７】図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る鋳造金
型によるアルミニウム鋳造方法の第６説明図であり、Ｓ
Ｔ１３を示す。（ａ）において、注湯槽３７からアルミ
ニウム溶湯３９をキャビティ２７に所定量供給した後、
注湯槽３７を水平に戻す。アルミニウム溶湯３９が凝固
した後、昇降手段３４で中子２５を矢印の如く下げ、
移動手段３３で可動型２４を矢印の如く移動すること
により、鋳造金型２２を型開きする。9 (a) and 9 (b) are sixth explanatory views of the aluminum casting method using the casting die according to the present invention.
Indicates T13. In (a), after a predetermined amount of molten aluminum 39 is supplied from the pouring tank 37 to the cavity 27,
Return the pouring tank 37 to the horizontal position. After the molten aluminum 39 solidifies, the lifting means 34 lowers the core 25 as shown by the arrow,
The casting die 22 is opened by moving the movable die 24 by the moving means 33 as shown by the arrow.
【００４８】ここで、アルミニウム溶湯３９の注湯温度
を温度センサ７１で検知し、この温度センサ７１の注湯
温度検知情報に基づいて制御部７５で注湯槽用ヒータ３
７ａをオン・オフ制御することにより、注湯槽３７内の
アルミニウム溶湯３９の温度を調整するようにした。こ
のため、アルミニウム溶湯３９の注湯温度を手間をかけ
ないで簡単に制御することができる。Here, the pouring temperature of the molten aluminum 39 is detected by the temperature sensor 71, and based on the pouring temperature detection information of this temperature sensor 71, the control unit 75 causes the pouring tank heater 3 to operate.
The temperature of the molten aluminum 39 in the pouring tank 37 is adjusted by controlling the on / off of 7a. Therefore, the pouring temperature of the molten aluminum 39 can be easily controlled without any trouble.
【００４９】（ｂ）において、鋳造金型２２を型開きす
ることにより、アルミニウム溶湯３９（（ａ）に示す）
が凝固して得たアルミニウム鋳造品９０を取り出す。ア
ルミニウム鋳造品９０は、注湯の際に湯廻り性を好適に
保つことができるので、品質をより優れたものとするこ
とができる。このアルミニウム鋳造品９０から非製品部
９０ａ及び非製品部９０ｂを除去した後、製品部９０ｃ
を加工してエンジンのシリンダブロック１０（図１に示
す）を得る。In (b), the casting mold 22 is opened to melt the molten aluminum 39 (shown in (a)).
The aluminum casting 90 obtained by solidifying is removed. Since the aluminum cast product 90 can keep the hot water swirling property at the time of pouring, it is possible to further improve the quality. After removing the non-product part 90a and the non-product part 90b from the aluminum casting 90, the product part 90c
Are processed to obtain a cylinder block 10 (shown in FIG. 1) of the engine.
【００５０】なお、前記実施形態では、鋳造金型のキャ
ビティ内のアルゴンガスの雰囲気に変えた例に例につい
て説明したが、アルゴンガスに変えてヘリウム等の不活
性ガスを使用することも可能である。さらに、アルゴン
ガスなどの不活性ガスに代えて、空気と比較して化学的
に不活発な窒素ガスを使用することも可能である。加え
て、アルゴンガスなどの不活性ガスをキャビティに充填
しないで、窒素ガスやマグネシウムガスをキャビティに
充填することも可能である。In the above embodiment, an example was described in which the atmosphere of the argon gas in the cavity of the casting mold was changed, but it is also possible to use an inert gas such as helium instead of the argon gas. is there. Furthermore, it is also possible to use nitrogen gas which is chemically inert as compared with air, instead of the inert gas such as argon gas. In addition, it is possible to fill the cavity with nitrogen gas or magnesium gas without filling the cavity with an inert gas such as argon gas.
【００５１】また、前記実施形態では、温度検知部７０
の温度センサ７１でアルミニウム溶湯３９の溶湯温度を
検知し、この検知情報に基づいて、アルミニウム溶湯の
溶湯温度を自動的に調整する例について説明したが、こ
れに限らないで、温度検知部７０や制御部７５を使用し
ないでアルミニウム溶湯の溶湯温度を経験的に調整する
ことも可能である。Further, in the above embodiment, the temperature detecting section 70 is used.
An example in which the temperature sensor 71 detects the molten metal temperature of the molten aluminum 39 and automatically adjusts the molten metal temperature of the aluminum molten metal based on the detected information has been described, but the present invention is not limited to this. It is also possible to empirically adjust the molten metal temperature of the molten aluminum without using the control unit 75.
【００５２】さらに、前記実施形態では、アルミニウム
合金の鋳造方法について説明したが、アルミニウム合金
としてはシリコン、ニッケルや銅を含んだものが該当す
る。また、アルミニウム合金に限らないで、純粋なアル
ミニウムの鋳造に適用することもできる。Further, in the above-mentioned embodiment, the casting method of the aluminum alloy is explained, but the aluminum alloy containing silicon, nickel or copper is applicable. Further, the present invention is not limited to aluminum alloys and can be applied to pure aluminum casting.
【００５３】[0053]
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、アルミニウム溶湯の熱でキャビティ
内の窒素ガス及びマグネシウムガスを反応させて固体状
のマグネシウム窒素化合物を生成する。このように、キ
ャビティ内の気体を固化反応させることによりキャビテ
ィ内のガスを減らすことができる。このため、キャビテ
ィ内を減圧することができるので、アルミニウム溶湯を
キャビティ内の全域に効率よく導入させることができ
る。The present invention has the following effects due to the above configuration. According to the first aspect, the nitrogen gas and the magnesium gas in the cavity are reacted with the heat of the molten aluminum to generate a solid magnesium nitrogen compound. Thus, the gas in the cavity can be reduced by solidifying the gas in the cavity. Therefore, the inside of the cavity can be depressurized, and the molten aluminum can be efficiently introduced into the entire area of the cavity.
【００５４】加えて、生成したマグネシウム窒素化合物
でアルミニウム溶湯の表面に発生した酸化物を除去する
ことができる。これにより、アルミニウム溶湯の表面に
酸化皮膜が発生することを防いで、アルミニウム溶湯の
表面張力が増大することを抑えることができる。アルミ
ニウム溶湯の表面張力を抑えることで、アルミニウム溶
湯のキャビティへの湯廻り性を好適に保つことができ
る。In addition, the generated magnesium nitrogen compound can remove oxides generated on the surface of the molten aluminum. As a result, it is possible to prevent an oxide film from being generated on the surface of the molten aluminum and suppress an increase in the surface tension of the molten aluminum. By suppressing the surface tension of the molten aluminum, it is possible to keep the molten aluminum around the cavity appropriately.
【００５５】このように、アルミニウム溶湯の表面から
酸化物を除去することで湯回り性を好適に保ち、加えて
キャビティ内を減圧することでアルミニウム溶湯をキャ
ビティの全域に導入しやすくしたので、アルミニウム溶
湯の湯回り性をより一層高めることができる。従って、
鋳造工程のサイクルタイムを短くして生産性を高めるこ
とができる。In this way, by removing oxides from the surface of the molten aluminum, it is possible to keep the molten metal flowability favorable, and in addition, it is easy to introduce the molten aluminum into the entire cavity by depressurizing the inside of the cavity. It is possible to further improve the running property of the molten metal. Therefore,
The cycle time of the casting process can be shortened to improve productivity.
【００５６】請求項２は、キャビティ内に窒素ガス及び
マグネシウムガスを充填する前に、キャビティ内を不活
性ガスに充填することで、キャビティ内を不活性ガスの
雰囲気としてキャビティ内の空気を不活性ガスに置換す
る。これにより、キャビティ内から酸素を除去すること
ができるので、アルミニウム溶湯を注湯した際に、アル
ミニウム溶湯の表面に酸化物や酸化膜が発生することを
防ぐことができる。従って、アルミニウム溶湯の湯回り
性をさらに好適に保つことができるので、アルミニウム
鋳造品を鋳造する際のサイクルタイムを短くして生産性
をより高めることができる。According to a second aspect of the present invention, by filling the inside of the cavity with an inert gas before filling the inside of the cavity with nitrogen gas and magnesium gas, the inside of the cavity is made an inert gas atmosphere and the air in the cavity is made inert. Replace with gas. This makes it possible to remove oxygen from the inside of the cavity, so that it is possible to prevent oxides or oxide films from being formed on the surface of the molten aluminum when pouring the molten aluminum. Therefore, the running property of the molten aluminum can be maintained more appropriately, so that the cycle time when casting an aluminum casting can be shortened and the productivity can be further enhanced.
【００５７】請求項３は、アルミニウム溶湯の温度を６
００℃以上に設定することで、窒素ガスとマグネシウム
ガスとを好適に反応させるようにした。さらに、アルミ
ニウム溶湯の温度を７５０℃以下に設定することで、ア
ルミニウム溶湯の凝固時間を短くした。これにより、ア
ルミニウム鋳造品を鋳造する際のサイクルタイムを短く
して生産性をさらに高めることができる。加えて、アル
ミニウム溶湯の温度を７５０℃以下に設定することで、
金型の耐久性を高めることができる。According to a third aspect, the temperature of the molten aluminum is 6
By setting the temperature to 00 ° C. or higher, the nitrogen gas and the magnesium gas were made to react appropriately. Furthermore, by setting the temperature of the molten aluminum to 750 ° C. or lower, the solidification time of the molten aluminum was shortened. Thereby, the cycle time at the time of casting an aluminum casting can be shortened to further improve the productivity. In addition, by setting the temperature of the molten aluminum to 750 ° C or lower,
The durability of the mold can be improved.
【００５８】請求項４は、アルミニウム溶湯の注湯温度
を温度センサで検知し、この温度センサの温度検知情報
に基づいてアルミニウム溶湯の注湯温度に制御するよう
にした。このため、アルミニウム溶湯の注湯温度を手間
をかけないで確実に制御することができるので、生産性
を高めることができる。According to the fourth aspect of the present invention, the pouring temperature of the molten aluminum is detected by the temperature sensor, and the pouring temperature of the molten aluminum is controlled based on the temperature detection information of the temperature sensor. Therefore, the pouring temperature of the molten aluminum can be reliably controlled without any trouble, and the productivity can be improved.
【図１】本発明に係る鋳造金型によるアルミニウム鋳造
方法で鋳造したシリンダブロックの斜視図FIG. 1 is a perspective view of a cylinder block cast by an aluminum casting method using a casting die according to the present invention.
【図２】本発明に係る鋳造金型によるアルミニウム鋳造
方法を実施するためのアルミニウム鋳造装置の全体概略
図FIG. 2 is an overall schematic view of an aluminum casting apparatus for carrying out an aluminum casting method using a casting die according to the present invention.
【図３】本発明に係る鋳造金型によるアルミニウム鋳造
方法を説明するフローチャートFIG. 3 is a flowchart illustrating an aluminum casting method using a casting die according to the present invention.
【図４】本発明に係る鋳造金型によるアルミニウム鋳造
方法の第１説明図FIG. 4 is a first explanatory view of an aluminum casting method using a casting die according to the present invention.
【図５】本発明に係る鋳造金型によるアルミニウム鋳造
方法の第２説明図FIG. 5 is a second explanatory view of an aluminum casting method using a casting die according to the present invention.
【図６】本発明に係る鋳造金型によるアルミニウム鋳造
方法の第３説明図FIG. 6 is a third explanatory view of an aluminum casting method using a casting die according to the present invention.
【図７】本発明に係る鋳造金型によるアルミニウム鋳造
方法の第４説明図FIG. 7 is a fourth explanatory view of an aluminum casting method using a casting die according to the present invention.
【図８】本発明に係る鋳造金型によるアルミニウム鋳造
方法の第５説明図FIG. 8 is a fifth explanatory view of an aluminum casting method using a casting die according to the present invention.
【図９】本発明に係る鋳造金型によるアルミニウム鋳造
方法の第６説明図FIG. 9 is a sixth explanatory view of an aluminum casting method using a casting die according to the present invention.
【図１０】従来のアルミニウム鋳造方法を説明する概略
図FIG. 10 is a schematic view illustrating a conventional aluminum casting method.
２０…アルミニウム鋳造装置、２２…鋳造金型（金
型）、２７…キャビティ、３７ａ…注湯槽用ヒータ、３
９…アルミニウム溶湯、３９ａ…アルミニウム溶湯の表
面、３９ｂ…酸化物、４０…不活性ガス導入部、５０…
窒素ガス導入部、６０…マグネシウム導入部、７０…温
度検知部、７１…温度センサ、７５…制御部、８０…窒
素ガス、８１…マグネシウムガス、８２…マグネシウム
窒素化合物。20 ... Aluminum casting device, 22 ... Casting die (die), 27 ... Cavity, 37a ... Pouring tank heater, 3
9 ... Aluminum melt, 39a ... Aluminum melt surface, 39b ... Oxide, 40 ... Inert gas introduction part, 50 ...
Nitrogen gas introduction part, 60 ... Magnesium introduction part, 70 ... Temperature detection part, 71 ... Temperature sensor, 75 ... Control part, 80 ... Nitrogen gas, 81 ... Magnesium gas, 82 ... Magnesium nitrogen compound.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅谷 有利 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 越後 隆治 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Sugaya Advantage 1-10, Shin-Sayama, Sayama City, Saitama Prefecture Within Da Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Ryuji Echigo 1-10, Shin-Sayama, Sayama City, Saitama Prefecture Within Da Engineering Co., Ltd.
Claims (4)
ス及びマグネシウムガスを充填した後、このキャビティ
内にアルミニウム溶湯を注湯するアルミニウム鋳造方法
であって、 前記注湯したアルミニウム溶湯の熱でキャビティ内の窒
素ガス及びマグネシウムガスを反応させて固体状のマグ
ネシウム窒素化合物を生成し、 このマグネシウム窒素化合物を生成することによりキャ
ビティ内を減圧し、 この生成したマグネシウム窒素化合物でアルミニウム溶
湯の表面に発生した酸化膜を除去することを特徴とする
鋳造金型によるアルミニウム鋳造方法。1. A method for casting aluminum, which comprises filling a cavity of a mold closed with nitrogen gas and magnesium gas, and then pouring molten aluminum into the cavity. The nitrogen gas and magnesium gas in the cavity are reacted to generate a solid magnesium nitrogen compound, the pressure inside the cavity is reduced by generating this magnesium nitrogen compound, and the generated magnesium nitrogen compound is generated on the surface of the molten aluminum. The method for casting aluminum by a casting die, which comprises removing the formed oxide film.
シウムガスを充填する前に、キャビティ内を不活性ガス
に充填置換することを特徴とする請求項１記載の鋳造金
型によるアルミニウム鋳造方法。2. The aluminum casting method according to claim 1, wherein the inside of the cavity is replaced with an inert gas before the inside of the cavity is filled with nitrogen gas and magnesium gas.
０〜７５０℃に設定したことを特徴とする請求項１記載
の鋳造金型によるアルミニウム鋳造方法。3. The pouring temperature of the molten aluminum is 60
The method for casting aluminum with a casting die according to claim 1, wherein the temperature is set to 0 to 750 ° C.
センサで検知し、この温度センサの検知情報に基づいて
アルミニウム溶湯を設定温度に制御することを特徴とす
る請求項３記載の鋳造金型によるアルミニウム鋳造方
法。4. The casting mold according to claim 3, wherein the temperature of the molten aluminum poured is detected by a temperature sensor, and the molten aluminum is controlled to a set temperature based on the detection information of the temperature sensor. Aluminum casting method.
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