JPH06198396A - 特に高機械特性のダイキャスティングを製造するための、レオキャストインゴットを製造する方法 - Google Patents
特に高機械特性のダイキャスティングを製造するための、レオキャストインゴットを製造する方法Info
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- JPH06198396A JPH06198396A JP5262990A JP26299093A JPH06198396A JP H06198396 A JPH06198396 A JP H06198396A JP 5262990 A JP5262990 A JP 5262990A JP 26299093 A JP26299093 A JP 26299093A JP H06198396 A JPH06198396 A JP H06198396A
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高機械特性のダイキャスティングを製造する
ためのセミリキッドキャスティングインゴットの製造方
法を提供する。 【構成】 ピッグ形状をしてセラミック粒子を含有しま
たは含有しない金属合金が溶解炉（２）で溶解され、ラ
ドル（３）へ移送され、ガス抜きされ、そして加圧炉
（６）へ供給され、固化工程へ供給されそして静止ミキ
サー（１２）へ層流状態で供給されて加圧炉（６）から
セミリキッド状態でキャストされ、静止ミキサー（１
２）の出口においてレオキャスト材が冷却された金属ダ
イ（２０）を層流状態で通り収集される。好ましくはサ
イホン形式の収集タンク（１４）および保護ガスシール
ドが設けられており、単一のビレット（４１）に固化さ
れ、ビレットは次いでローラ（２５）により鋸（２６）
を越えて案内されて小片に切断され、その小片から所望
の重量および大きさのインゴットが得られる。
ためのセミリキッドキャスティングインゴットの製造方
法を提供する。 【構成】 ピッグ形状をしてセラミック粒子を含有しま
たは含有しない金属合金が溶解炉（２）で溶解され、ラ
ドル（３）へ移送され、ガス抜きされ、そして加圧炉
（６）へ供給され、固化工程へ供給されそして静止ミキ
サー（１２）へ層流状態で供給されて加圧炉（６）から
セミリキッド状態でキャストされ、静止ミキサー（１
２）の出口においてレオキャスト材が冷却された金属ダ
イ（２０）を層流状態で通り収集される。好ましくはサ
イホン形式の収集タンク（１４）および保護ガスシール
ドが設けられており、単一のビレット（４１）に固化さ
れ、ビレットは次いでローラ（２５）により鋸（２６）
を越えて案内されて小片に切断され、その小片から所望
の重量および大きさのインゴットが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、信頼性が高く低コスト
の、軽合金、特にアルミニウム合金であってセラミック
粒子が付加されたものを用いて、内燃機関の部品をダイ
キャストにより生産するためのレオキャストインゴット
を生産する方法に関する。
の、軽合金、特にアルミニウム合金であってセラミック
粒子が付加されたものを用いて、内燃機関の部品をダイ
キャストにより生産するためのレオキャストインゴット
を生産する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】１９７９年６月２０日に出願された、固
体相および液体相からなる金属合金混合物を準備する方
法および装置の名称のイタリア特許第１，１１９，２８
７号明細書（その内容が所望により本願出願に適宜引用
包含される）には、一連の螺旋羽根を内蔵した円柱状ラ
ンナーからなり、金属合金を静止ミキサーから流出する
につれて注入しそして部分的に固化するようにするとと
もに、同時に、形成された固体相を残りの液体相と混合
してミキサーの出口において比較的低粘度の固体／液体
混合物であって、その混合物においては分離した固体相
が液体合金の中に均一に浮遊しているものを製造するこ
とに関する。
体相および液体相からなる金属合金混合物を準備する方
法および装置の名称のイタリア特許第１，１１９，２８
７号明細書（その内容が所望により本願出願に適宜引用
包含される）には、一連の螺旋羽根を内蔵した円柱状ラ
ンナーからなり、金属合金を静止ミキサーから流出する
につれて注入しそして部分的に固化するようにするとと
もに、同時に、形成された固体相を残りの液体相と混合
してミキサーの出口において比較的低粘度の固体／液体
混合物であって、その混合物においては分離した固体相
が液体合金の中に均一に浮遊しているものを製造するこ
とに関する。
【０００３】このようにして製造された混合物は、その
混合物が掬われそして鋳込まれるまで十分長時間に亘り
安定にとどまっている。上記特徴を達成するために、固
体／液体混合物は定常流体力学状態の下で製造されねば
ならず、そして正確且つ迅速にその混合物の物理的およ
び力学的特性（温度、合金冷却勾配、静止ミキサーを通
る速度、等）を正確および迅速に制御しなければならな
い。この目的のために、本願出願人は完全なセミリキッ
ドキャスティング方法を、１９８９年７月２５日に、
「連続セミリキッドキャスティング方法および炉」の名
称の下にイタリア特許出願第６７６２７−Ａ／８９とし
てを提案した（この内容は所望により本願出願に完全に
組込まれる）。上述の方法によれば、静止ミキサーは加
圧傾斜炉に連結されており、定常状態でキャスティング
可能としている。
混合物が掬われそして鋳込まれるまで十分長時間に亘り
安定にとどまっている。上記特徴を達成するために、固
体／液体混合物は定常流体力学状態の下で製造されねば
ならず、そして正確且つ迅速にその混合物の物理的およ
び力学的特性（温度、合金冷却勾配、静止ミキサーを通
る速度、等）を正確および迅速に制御しなければならな
い。この目的のために、本願出願人は完全なセミリキッ
ドキャスティング方法を、１９８９年７月２５日に、
「連続セミリキッドキャスティング方法および炉」の名
称の下にイタリア特許出願第６７６２７−Ａ／８９とし
てを提案した（この内容は所望により本願出願に完全に
組込まれる）。上述の方法によれば、静止ミキサーは加
圧傾斜炉に連結されており、定常状態でキャスティング
可能としている。
【０００４】上述したセミリキッド方法を使用した金属
合金のキャスティングは「レオキャスティング」として
知られており、そして特にマイクロ構造特性が非常によ
いものである。特に、レオキャスト軽合金は近時通常の
樹枝状結晶構造と異なり球状の構造を示すことが見出だ
され、従って機械特性および作動特性が改善されること
が見出だされている。セミリキッドキャスティング方法
は、しかしながら、経済性およびその要素の複雑な設計
のためにダイキャストが採用される内燃機関エンジン用
部品のようなものを生産するのには採用できず、このよ
うなダイキャストの作業においてはそれに用いられる高
速インジェクションスピードのために乱流状態で行われ
る。更にダイキャスティングは所定百分率のセラミック
粒子または繊維をマトリックスとして含んでいる最近の
種々の高性能金属合金の使用を許容しない。
合金のキャスティングは「レオキャスティング」として
知られており、そして特にマイクロ構造特性が非常によ
いものである。特に、レオキャスト軽合金は近時通常の
樹枝状結晶構造と異なり球状の構造を示すことが見出だ
され、従って機械特性および作動特性が改善されること
が見出だされている。セミリキッドキャスティング方法
は、しかしながら、経済性およびその要素の複雑な設計
のためにダイキャストが採用される内燃機関エンジン用
部品のようなものを生産するのには採用できず、このよ
うなダイキャストの作業においてはそれに用いられる高
速インジェクションスピードのために乱流状態で行われ
る。更にダイキャスティングは所定百分率のセラミック
粒子または繊維をマトリックスとして含んでいる最近の
種々の高性能金属合金の使用を許容しない。
【０００５】上述した欠点を解消するために、本願出願
人は１９９１年４月１９日に、「セミリキッド金属合金
のインジェクションによる高機械特性のダイキャスティ
ングを製造する方法」の名称の下にイタリア特許出願第
ＴＯ９１Ａ０００２９９号に記載されているように、軽
合金のレオキャストインゴットをセラミック粒子ととも
にまたはセラミック粒子なしで用いてセミリキッドキャ
スティングする方法を提案した（この出願の内容もまた
適宜本願出願の内容となるものである）。
人は１９９１年４月１９日に、「セミリキッド金属合金
のインジェクションによる高機械特性のダイキャスティ
ングを製造する方法」の名称の下にイタリア特許出願第
ＴＯ９１Ａ０００２９９号に記載されているように、軽
合金のレオキャストインゴットをセラミック粒子ととも
にまたはセラミック粒子なしで用いてセミリキッドキャ
スティングする方法を提案した（この出願の内容もまた
適宜本願出願の内容となるものである）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】優れた構造特性を示す
にも拘らず、上記方法を用いて製造されたダイキャステ
ィングの欠点は熱処理を許容しないことである。このこ
とはダイキャスティングインゴットが、その部品が製造
されるために均一の重さに製造されねばならないためで
あり、この目的のために上述の方法においては（セラミ
ック粒子とともにまたはセラミック粒子なしの）静止ミ
キサーからキャスティングして製造したレオキャストイ
ンゴットから鋳型内部においてセミリキッド合金が切断
される。残念なことに、上述の作業の間に、インゴット
鋳型の内部において乱流が発生され、それにより気体物
質が合金に、そしてそれに従いダイキャスティングに混
合され、そして熱処理の間にその気体物質はダイキャス
ティングを損傷しまたは少なくとも表面の仕上げ状態を
損ね（所謂「オレンジピール」効果）を生じ、良好な表
面仕上げ状態を必要とするものに採用できない。
にも拘らず、上記方法を用いて製造されたダイキャステ
ィングの欠点は熱処理を許容しないことである。このこ
とはダイキャスティングインゴットが、その部品が製造
されるために均一の重さに製造されねばならないためで
あり、この目的のために上述の方法においては（セラミ
ック粒子とともにまたはセラミック粒子なしの）静止ミ
キサーからキャスティングして製造したレオキャストイ
ンゴットから鋳型内部においてセミリキッド合金が切断
される。残念なことに、上述の作業の間に、インゴット
鋳型の内部において乱流が発生され、それにより気体物
質が合金に、そしてそれに従いダイキャスティングに混
合され、そして熱処理の間にその気体物質はダイキャス
ティングを損傷しまたは少なくとも表面の仕上げ状態を
損ね（所謂「オレンジピール」効果）を生じ、良好な表
面仕上げ状態を必要とするものに採用できない。
【０００７】インゴット鋳型内におけるセミリキッドレ
オキャスティングは更に数々の付加的な欠点を示す。第
１に、インゴット鋳型は完全に乾燥していなければなら
ず、このことは特にアルミ合金において要求され、極め
て微量の湿気もまた制御不能な飛び散りをもたらし、そ
れにより作業者の安全を著しく損ねる。第２に、鋳型か
らレオキャストインゴットを取出すために、このものは
鋭く円錐形状となっていなければならず、それにより得
られるインゴットは長手方向に沿って種々の断面とな
り、従ってダイキャスティングインゴットの複雑な自動
切断により所与の長さにレオキャストインゴットが切断
される軸方向長さ位置において重量が異なることにな
る。第３に、ダイキャスティングインゴットの横方向の
変化（例えば、１つの製造部品から他の部品への変更）
はインゴット鋳型の変更を必要とする。そして最後に固
化の間に収縮することにより、インゴット鋳型内におけ
るレオキャスト材の一部は使用できず、従って屑として
捨てられねばならない。
オキャスティングは更に数々の付加的な欠点を示す。第
１に、インゴット鋳型は完全に乾燥していなければなら
ず、このことは特にアルミ合金において要求され、極め
て微量の湿気もまた制御不能な飛び散りをもたらし、そ
れにより作業者の安全を著しく損ねる。第２に、鋳型か
らレオキャストインゴットを取出すために、このものは
鋭く円錐形状となっていなければならず、それにより得
られるインゴットは長手方向に沿って種々の断面とな
り、従ってダイキャスティングインゴットの複雑な自動
切断により所与の長さにレオキャストインゴットが切断
される軸方向長さ位置において重量が異なることにな
る。第３に、ダイキャスティングインゴットの横方向の
変化（例えば、１つの製造部品から他の部品への変更）
はインゴット鋳型の変更を必要とする。そして最後に固
化の間に収縮することにより、インゴット鋳型内におけ
るレオキャスト材の一部は使用できず、従って屑として
捨てられねばならない。
【０００８】
【発明の目的】本発明の目的は公知の方法の利点をその
まま残し、一方、同時にダイキャスティングに最適でそ
して上述した欠点を生じることなく製造することができ
るようにしたセミリキッドキャスティング方法を提供す
ることにある。
まま残し、一方、同時にダイキャスティングに最適でそ
して上述した欠点を生じることなく製造することができ
るようにしたセミリキッドキャスティング方法を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、金属合
金を溶解する工程、および加圧炉内に定常的なレオロジ
ー状態で収集された該金属合金を固化工程において層流
状態で静止ミキサーに供給してセミリキッドキャスティ
ングして該静止ミキサーの出口においてセミリキッドレ
オキャスト材を得る工程からなる、特に高機械特性のダ
イキャスティングを製造するための、レオキャストイン
ゴットを製造する方法において、前記レオキャスト材を
静止ミキサーの出口において層流状態で冷却された金属
ダイを通して収集し、そしてそれを単一の一定断面のビ
レットに固化する工程、および該ビレットを切断手段を
越えて供給して該ビレットを小片に切断する工程からな
ることを特徴とする特に高機械特性のダイキャスティン
グを製造するための、レオキャストインゴットを製造す
る方法により上述の目的を達成する。
金を溶解する工程、および加圧炉内に定常的なレオロジ
ー状態で収集された該金属合金を固化工程において層流
状態で静止ミキサーに供給してセミリキッドキャスティ
ングして該静止ミキサーの出口においてセミリキッドレ
オキャスト材を得る工程からなる、特に高機械特性のダ
イキャスティングを製造するための、レオキャストイン
ゴットを製造する方法において、前記レオキャスト材を
静止ミキサーの出口において層流状態で冷却された金属
ダイを通して収集し、そしてそれを単一の一定断面のビ
レットに固化する工程、および該ビレットを切断手段を
越えて供給して該ビレットを小片に切断する工程からな
ることを特徴とする特に高機械特性のダイキャスティン
グを製造するための、レオキャストインゴットを製造す
る方法により上述の目的を達成する。
【００１０】
【実施例】以下添付図面を参照して、本発明の実施例を
非限定的に例示として説明する。図１から図３を参照し
て、符号１は所望の重量および大きさのレオキャストイ
ンゴット（図示せず）を製造するためのシステムであ
り、本願出願人により出願され上述したイタリア特許出
願第ＴＯ９１Ａ０００２９９に記載されたようなセミリ
キッドダイキャスティングに適するレオキャストインゴ
ットを製造するシステムを示す。
非限定的に例示として説明する。図１から図３を参照し
て、符号１は所望の重量および大きさのレオキャストイ
ンゴット（図示せず）を製造するためのシステムであ
り、本願出願人により出願され上述したイタリア特許出
願第ＴＯ９１Ａ０００２９９に記載されたようなセミリ
キッドダイキャスティングに適するレオキャストインゴ
ットを製造するシステムを示す。
【００１１】システム１は従来の形式の溶解炉２、例え
ば電気反射式の炉を具備しており、この溶解炉２は固体
金属合金、好ましくはアルミ合金、例えばピグ形状のア
ルミ合金を受取り溶解する。またシステム１は動力式ラ
ドル３を具備しており、このラドル３はレール４に沿っ
て走行し、炉２内の液状合金内に直接に供給されたセラ
ミック粒子を含みまたは含んでいない液体合金を炉２の
上のランナー５から受取るように設計されている。更に
システム１は上述したイタリア特許出願第６７６２７−
Ａ／８９に記載されている形式の流動式炉６（図２）を
具備している。
ば電気反射式の炉を具備しており、この溶解炉２は固体
金属合金、好ましくはアルミ合金、例えばピグ形状のア
ルミ合金を受取り溶解する。またシステム１は動力式ラ
ドル３を具備しており、このラドル３はレール４に沿っ
て走行し、炉２内の液状合金内に直接に供給されたセラ
ミック粒子を含みまたは含んでいない液体合金を炉２の
上のランナー５から受取るように設計されている。更に
システム１は上述したイタリア特許出願第６７６２７−
Ａ／８９に記載されている形式の流動式炉６（図２）を
具備している。
【００１２】流体に対して密封性があるので、炉６は所
望により加圧することができそして固定サポート７に担
持されており、待機位置（図２に破線で示す）と作動位
置（実線で示す）の間を後に詳述するようにキャスティ
ング中にアクチュエータ８により揺動される。炉６は、
レール４に対面し、そして好ましくはフィルター１０を
装備したローディングドア９を有しており、また、本願
出願人により出願された前述のイタリア特許第１，１１
９，２８７号に記載された形式の静止ミキサー１２を具
備している。炉６（図２）は内部にサイホン形式のタン
ク１４を具備しており、固化開始温度より約５０度高い
温度の液体合金を貯留し保持するようになっている。静
止ミキサー１２が炉６の底部に直接支持されており、図
２において実線で示されている作動位置にある炉６とと
もにタンク１４の内部に流体圧的に連結されている。加
圧されそして傾斜位置にある炉６によって、セミリキッ
ド状態の溶融した金属合金をミキサー１２を通じて厳密
に層流状態で注入することができ、一方、タンク内の残
りの溶融合金を定常的なレオロジカル（すなわち、圧力
／速度／ポテンシャルエネルギ）状態に保持しており、
しかしてタンク１４内の流体圧的な外乱がミキサー１２
を通る層流流れに影響を及ぼすことを防止している。
望により加圧することができそして固定サポート７に担
持されており、待機位置（図２に破線で示す）と作動位
置（実線で示す）の間を後に詳述するようにキャスティ
ング中にアクチュエータ８により揺動される。炉６は、
レール４に対面し、そして好ましくはフィルター１０を
装備したローディングドア９を有しており、また、本願
出願人により出願された前述のイタリア特許第１，１１
９，２８７号に記載された形式の静止ミキサー１２を具
備している。炉６（図２）は内部にサイホン形式のタン
ク１４を具備しており、固化開始温度より約５０度高い
温度の液体合金を貯留し保持するようになっている。静
止ミキサー１２が炉６の底部に直接支持されており、図
２において実線で示されている作動位置にある炉６とと
もにタンク１４の内部に流体圧的に連結されている。加
圧されそして傾斜位置にある炉６によって、セミリキッ
ド状態の溶融した金属合金をミキサー１２を通じて厳密
に層流状態で注入することができ、一方、タンク内の残
りの溶融合金を定常的なレオロジカル（すなわち、圧力
／速度／ポテンシャルエネルギ）状態に保持しており、
しかしてタンク１４内の流体圧的な外乱がミキサー１２
を通る層流流れに影響を及ぼすことを防止している。
【００１３】システム１は更にミキサー１２の出口にお
いてレオキャスト材の流れ（セミリキッドの金属合金で
あり、安定状態で浮遊しているセラミック粒子を含みま
たは含まないもの）を受取り、固化しそして引き続きイ
ンゴットに形成するるための手段１５を具備している。
本発明によれば、手段１５（図３）はエクストルーダー
または金属ダイ２０を含んでおり、エクストルーダーま
たは金属ダイ２０は、例えば、モータ駆動されるポンプ
２２によりパイプ２１に沿って循環される水によって冷
却される。上記手段１５は更にタンク２３を含み、この
タンク２３は例えば耐火材から作られており、セミリキ
ッドレオキャスト材を収集するものであり、ミキサー１
２の出口の下流方向で且つダイ２０の直上方に位置して
いる。更に上記手段１５は一連の駆動されたガイドロー
ラ２５（図２）をダイ２０の下方に具備し、また上記手
段１５はレール２８に沿いそれと平行に走行する駆動さ
れたプラットホーム２７に担持された円形鋸２６を具備
している。
いてレオキャスト材の流れ（セミリキッドの金属合金で
あり、安定状態で浮遊しているセラミック粒子を含みま
たは含まないもの）を受取り、固化しそして引き続きイ
ンゴットに形成するるための手段１５を具備している。
本発明によれば、手段１５（図３）はエクストルーダー
または金属ダイ２０を含んでおり、エクストルーダーま
たは金属ダイ２０は、例えば、モータ駆動されるポンプ
２２によりパイプ２１に沿って循環される水によって冷
却される。上記手段１５は更にタンク２３を含み、この
タンク２３は例えば耐火材から作られており、セミリキ
ッドレオキャスト材を収集するものであり、ミキサー１
２の出口の下流方向で且つダイ２０の直上方に位置して
いる。更に上記手段１５は一連の駆動されたガイドロー
ラ２５（図２）をダイ２０の下方に具備し、また上記手
段１５はレール２８に沿いそれと平行に走行する駆動さ
れたプラットホーム２７に担持された円形鋸２６を具備
している。
【００１４】図３において、特に、ダイ２０は円柱状の
フォーミング導管３０を含んでおり、このフォーミング
導管３０は熱伝導の良好な材質、例えば銅でできてお
り、水（または他の冷媒）により冷却され、内部がパイ
プ２１に連結されそして乱流を高めて冷媒の熱交換効率
を高めるようにしたパーティション３３を有するジャケ
ット３１を具備している。フォーミング導管３０は収集
タンク２３の出口に直接突当て連結されており、収集タ
ンク２３は本発明によればサイホン形式であり、そして
出口３５からパーティション３７により分離された収集
部３６を含んでおり、上記パーティション３７はタンク
２３の上縁部３７ａと同一の高さとなっており、タンク
２３内においてセミリキッドなレオキャスト材３８（図
３）のバスの自由表面から突出するような高さとなって
いる。収集部３６もまた出口３５からスパー３９により
分離されており、このスパー３９はパーティション３７
に対して変位しておりそしてタンク２３の底部に形成さ
れ出口３５と同一高さとなっている。
フォーミング導管３０を含んでおり、このフォーミング
導管３０は熱伝導の良好な材質、例えば銅でできてお
り、水（または他の冷媒）により冷却され、内部がパイ
プ２１に連結されそして乱流を高めて冷媒の熱交換効率
を高めるようにしたパーティション３３を有するジャケ
ット３１を具備している。フォーミング導管３０は収集
タンク２３の出口に直接突当て連結されており、収集タ
ンク２３は本発明によればサイホン形式であり、そして
出口３５からパーティション３７により分離された収集
部３６を含んでおり、上記パーティション３７はタンク
２３の上縁部３７ａと同一の高さとなっており、タンク
２３内においてセミリキッドなレオキャスト材３８（図
３）のバスの自由表面から突出するような高さとなって
いる。収集部３６もまた出口３５からスパー３９により
分離されており、このスパー３９はパーティション３７
に対して変位しておりそしてタンク２３の底部に形成さ
れ出口３５と同一高さとなっている。
【００１５】このようにしてセミリキッドなレオキャス
ト材３８のミキサー１２の端部２４からの流出流れ４０
は内部部分３６において収集され、そこからその流れ４
０はタンク２３の残部に流入しタンク２３の出口３５に
おいて、タンク２３内に貯留されているセミリキッドな
レオキャスト材３８の流体圧的状態には全体として何ら
影響を与えず、そのセミリキッドなレオキャスト材３８
はタンク２３からダイ２０を通り定常的なレオロジカル
状態で且つ厳密な層流状態で供給される。フォーミング
導管３０に沿って流れるにつれて、材３８は固化され、
そして、ダイ２０の出口において、単一の連続した一定
断面のビレット４１を形成する。タンク２３と出口端部
２４の間の距離はできるだけ短く且つ所望の構成および
作動条件に合致するように保たれる。タンク２３の貯留
機能により、出口流れ４０の結果としてレオキャスト材
３８に生成される乱流は部分３６のみに制限され、そし
て何れにしてもセミリキッド材３８のレベルが実質的に
一定でありそして作動状態において端部３７ａに非常に
近いことにより無視することができる。出口３５から、
レオキャスト材は次いでフォーミング導管３０ダイに直
接流入し如何なる乱流の発生も全くない。
ト材３８のミキサー１２の端部２４からの流出流れ４０
は内部部分３６において収集され、そこからその流れ４
０はタンク２３の残部に流入しタンク２３の出口３５に
おいて、タンク２３内に貯留されているセミリキッドな
レオキャスト材３８の流体圧的状態には全体として何ら
影響を与えず、そのセミリキッドなレオキャスト材３８
はタンク２３からダイ２０を通り定常的なレオロジカル
状態で且つ厳密な層流状態で供給される。フォーミング
導管３０に沿って流れるにつれて、材３８は固化され、
そして、ダイ２０の出口において、単一の連続した一定
断面のビレット４１を形成する。タンク２３と出口端部
２４の間の距離はできるだけ短く且つ所望の構成および
作動条件に合致するように保たれる。タンク２３の貯留
機能により、出口流れ４０の結果としてレオキャスト材
３８に生成される乱流は部分３６のみに制限され、そし
て何れにしてもセミリキッド材３８のレベルが実質的に
一定でありそして作動状態において端部３７ａに非常に
近いことにより無視することができる。出口３５から、
レオキャスト材は次いでフォーミング導管３０ダイに直
接流入し如何なる乱流の発生も全くない。
【００１６】乱流を消滅させ、定常的なレオロジカル状
態をタンク２３に生成しそしてタンク２３を流体圧的に
ダイ２０に繋ぐことの結果として、材３８は実質的に気
体物質を何等含まない単一のビレット４１として固化す
る。
態をタンク２３に生成しそしてタンク２３を流体圧的に
ダイ２０に繋ぐことの結果として、材３８は実質的に気
体物質を何等含まない単一のビレット４１として固化す
る。
【００１７】一旦形成されると、ビレット４１はダイ２
０の出口を通り、そして公知の方法により、動力駆動さ
れたガイドローラ２５上へ送り出され、このガイドロー
ラ２５は回転してビレット４１をレール２８に平行に供
給し、レール２８に沿って動力駆動された円形鋸２６が
摺動可能に担持されている。鋸２６はレール２８に沿っ
てビレット４１とともに走行し、同時にビレット４１を
小片に切断し、これら小片は装置５２（図２）によりガ
イドローラ２５の下方において集められる。所与の数の
小片が装置５２に供給されると、装置５２は図２におい
て破線で示される位置に移動されてビレット４１の小片
をユーザー器具、例えば公知のコンベアベルト（図示せ
ず）に移送する。装置５２は次いでローラ２５の下方の
初期位置に戻り、連続ビレット４１から切断された他の
小片を集める。
０の出口を通り、そして公知の方法により、動力駆動さ
れたガイドローラ２５上へ送り出され、このガイドロー
ラ２５は回転してビレット４１をレール２８に平行に供
給し、レール２８に沿って動力駆動された円形鋸２６が
摺動可能に担持されている。鋸２６はレール２８に沿っ
てビレット４１とともに走行し、同時にビレット４１を
小片に切断し、これら小片は装置５２（図２）によりガ
イドローラ２５の下方において集められる。所与の数の
小片が装置５２に供給されると、装置５２は図２におい
て破線で示される位置に移動されてビレット４１の小片
をユーザー器具、例えば公知のコンベアベルト（図示せ
ず）に移送する。装置５２は次いでローラ２５の下方の
初期位置に戻り、連続ビレット４１から切断された他の
小片を集める。
【００１８】ビレット４１の断面が一定のため、ビレッ
ト４１を切断した小片は厳密に所望の重量のインゴット
を得るような大きさに更に切断することができ、そして
上述したセミリキッドダイキャスティング方法に使用す
ることができる。他の方法として、ビレット４１が鋸２
６により切断される軸方向位置を適宜選定することによ
りビレットを所与の重量および大きさのインゴットに直
接切断してもよい。
ト４１を切断した小片は厳密に所望の重量のインゴット
を得るような大きさに更に切断することができ、そして
上述したセミリキッドダイキャスティング方法に使用す
ることができる。他の方法として、ビレット４１が鋸２
６により切断される軸方向位置を適宜選定することによ
りビレットを所与の重量および大きさのインゴットに直
接切断してもよい。
【００１９】レオキャスト材における気体物質を実質的
に全てなくしたために、システム１は更に気体物質をも
除去する手段を含んでいてもよく、この気体物質除去手
段は出発金属合金に含まれていたか、または炉２におけ
る溶解若しくは炉２からの注入に際して含有される可能
性のある、如何なる気体物質をも除去する。特に、シス
テム１は公知のガス抜きステーション６０を有してお
り、このステーション６０は炉２および６の間において
レール４に沿う所与の位置に設けられており、このステ
ーション６０はレール４に沿って走行するにつれて動力
駆動されたラドル３を受取り、そして溶解した合金の水
素混合物を減少させ、そして合金をラドル３へ移送する
間に発生する乱流の結果として含まれる可能性のある気
体物質の殆どを消滅させるようになっている。システム
１は更にエジェクター手段６５（図３）を静止ミキサー
１２とタンク２３の間に具備していて、合金内における
酸化物をセミリキッド状態にあるときに減少させる。
に全てなくしたために、システム１は更に気体物質をも
除去する手段を含んでいてもよく、この気体物質除去手
段は出発金属合金に含まれていたか、または炉２におけ
る溶解若しくは炉２からの注入に際して含有される可能
性のある、如何なる気体物質をも除去する。特に、シス
テム１は公知のガス抜きステーション６０を有してお
り、このステーション６０は炉２および６の間において
レール４に沿う所与の位置に設けられており、このステ
ーション６０はレール４に沿って走行するにつれて動力
駆動されたラドル３を受取り、そして溶解した合金の水
素混合物を減少させ、そして合金をラドル３へ移送する
間に発生する乱流の結果として含まれる可能性のある気
体物質の殆どを消滅させるようになっている。システム
１は更にエジェクター手段６５（図３）を静止ミキサー
１２とタンク２３の間に具備していて、合金内における
酸化物をセミリキッド状態にあるときに減少させる。
【００２０】特に、エジェクター手段６５は出口流れ流
４０のまわりに保護のための不活性ガス雰囲気を生成す
る装置であり、互いに上下に設けられた一対の中空な環
状体６６からなっており、ミキサー１２の出口端部２４
と同軸状であり、この出口２４の下方に位置しており、
タンク２３の上方にありそれにより静止ミキサー１２と
タンク２３の間でレオキャスト材の出口流れ４０が環状
体６６の軸線を通りその軸線に沿って強制的に流される
ようにされている。各環状体６６はそれぞれ対をなした
ノズル６７、６８および加圧保護気体源（例えば不活性
気体）に連結したパイプ７０を具備している。ノズル６
７、６８は環状体６６の軸線に対して互いに逆方向に傾
斜している。図示した実施例においては、環状体６６の
ノズル６７はミキサー１２に接近しておりミキサー１２
に向いており、すなわち上方を向いている。一方、環状
体６６のノズル６８はタンク２３に接近しており、下方
を向いておりノズル６７から拡開している。
４０のまわりに保護のための不活性ガス雰囲気を生成す
る装置であり、互いに上下に設けられた一対の中空な環
状体６６からなっており、ミキサー１２の出口端部２４
と同軸状であり、この出口２４の下方に位置しており、
タンク２３の上方にありそれにより静止ミキサー１２と
タンク２３の間でレオキャスト材の出口流れ４０が環状
体６６の軸線を通りその軸線に沿って強制的に流される
ようにされている。各環状体６６はそれぞれ対をなした
ノズル６７、６８および加圧保護気体源（例えば不活性
気体）に連結したパイプ７０を具備している。ノズル６
７、６８は環状体６６の軸線に対して互いに逆方向に傾
斜している。図示した実施例においては、環状体６６の
ノズル６７はミキサー１２に接近しておりミキサー１２
に向いており、すなわち上方を向いている。一方、環状
体６６のノズル６８はタンク２３に接近しており、下方
を向いておりノズル６７から拡開している。
【００２１】このようにしてノズル６７、６８は環状本
体６６内で且つ流出流れ４０に沿って２つの拡開した気
体流れを形成し（この気体流れは化学的に異なっていて
もよく）、それによってダイ２０を通るレオキャスト３
８の層流が保護気体のシールドの下で形成され、それに
より一層汚染を防止でき、更に加えて流れ４０内におけ
る酸化物の形成を減少できることはノズル６７、６８か
らの気体の保護作用によるものである。
体６６内で且つ流出流れ４０に沿って２つの拡開した気
体流れを形成し（この気体流れは化学的に異なっていて
もよく）、それによってダイ２０を通るレオキャスト３
８の層流が保護気体のシールドの下で形成され、それに
より一層汚染を防止でき、更に加えて流れ４０内におけ
る酸化物の形成を減少できることはノズル６７、６８か
らの気体の保護作用によるものである。
【００２２】
【発明の効果】本発明に係る方法および装置による利点
は上述の説明から明らかであろう。先ず第１にレオキャ
スト材を連続ビレットに形成することであり、これは連
続スチールキャスティングにおいて使用されている形式
の冷却されたダイを通ってレオキャスト材を層流状態に
おいて供給することによって乱流を消滅させ、それによ
り溶融合金内に気体物質が混入することを防止できるこ
とによる。例えばビレットが軽合金において広く行われ
ているように、所謂「ライスフィールド」を用いて連続
的に鋳込まれた場合には、すなわち、多数の出口を具備
し、そこを通して多数のビレットが同時に作られた場合
には、このようにすることは可能でなかったことに注意
すべきである。第１の場所においては、レオキャスト材
は極めて高密度であり、キャスティングが完全に行われ
るに十分なエネルギを有していない。そして、第２にこ
のような技術では不可避的に乱流を引起こし、それによ
り正に回避すべきことである気体物質の混入を起こす。
は上述の説明から明らかであろう。先ず第１にレオキャ
スト材を連続ビレットに形成することであり、これは連
続スチールキャスティングにおいて使用されている形式
の冷却されたダイを通ってレオキャスト材を層流状態に
おいて供給することによって乱流を消滅させ、それによ
り溶融合金内に気体物質が混入することを防止できるこ
とによる。例えばビレットが軽合金において広く行われ
ているように、所謂「ライスフィールド」を用いて連続
的に鋳込まれた場合には、すなわち、多数の出口を具備
し、そこを通して多数のビレットが同時に作られた場合
には、このようにすることは可能でなかったことに注意
すべきである。第１の場所においては、レオキャスト材
は極めて高密度であり、キャスティングが完全に行われ
るに十分なエネルギを有していない。そして、第２にこ
のような技術では不可避的に乱流を引起こし、それによ
り正に回避すべきことである気体物質の混入を起こす。
【００２３】第２に本発明による方法によりビレットか
ら問題なく製造することを可能とする。すなわち、ビレ
ットを鋸２６を用いて切断することにより所望の重さお
よび大きさのインゴットのビレットの製造が可能とな
る。ビレットが一定の断面を持っていることにより、事
実、インゴットの重量はその小片が切断される軸方向の
位置のみにより決定される。異なる直径のインゴットを
製造するためには、ダイ２０は所望の内部直径の導管３
０を具備しているダイと交換するだけでよい。最後に本
発明の方法により従来のインゴット鋳型内部における材
の収縮による不要物として廃棄することが減少される。
また、材を円錐形とすることにより補償する必要をなく
せる。
ら問題なく製造することを可能とする。すなわち、ビレ
ットを鋸２６を用いて切断することにより所望の重さお
よび大きさのインゴットのビレットの製造が可能とな
る。ビレットが一定の断面を持っていることにより、事
実、インゴットの重量はその小片が切断される軸方向の
位置のみにより決定される。異なる直径のインゴットを
製造するためには、ダイ２０は所望の内部直径の導管３
０を具備しているダイと交換するだけでよい。最後に本
発明の方法により従来のインゴット鋳型内部における材
の収縮による不要物として廃棄することが減少される。
また、材を円錐形とすることにより補償する必要をなく
せる。
【図１】本発明に係る方法を実施するためのシステムの
概略平面図を示す。
概略平面図を示す。
【図２】図１のシステムの一部を拡大したシステムの拡
大図である。
大図である。
【図３】図２の詳細を示すより大きな縮尺の断面図であ
る。
る。
１ システム１ ２ 溶解炉 ３ 動力式ラドル ４ レール ５ ランナー ６ 流動式炉 ７ 固定サポート ８ アクチュエータ ９ ローディングドア １０ フィルター １２ 静止ミキサー １４ サイホン形式のタンク １５ インゴット形成手段 ２０ エクストルーダーまたは金属ダイ ２１ パイプ ２２ ポンプ ２３ 収集タンク ２４ ミキサーの端部 ２５ ガイドローラ ２６ 円形鋸 ２７ プラットホーム ２８ レール ３０ フォーミング導管 ３１ ジャケット ３３ パーティション ３５ 出口 ３６ 収集部 ３７ パーティション ３７ａ タンクの上縁部 ３８ セミリキッドなレオキャスト材 ３９ スパー ４０ 流出流れ ４１ ビレット ５２ 小片収集装置 ６０ ガス抜きステーション ６５ エジェクター手段 ６６ 環状体 ６７ ノズル ６８ ノズル ７０ パイプ
Claims (9)
- 【請求項１】 金属合金を溶解する工程、および加圧炉
内で定常的なレオロジー状態で収集された該金属合金を
固化工程において層流状態で静止ミキサーに供給してセ
ミリキッドキャスティングして該静止ミキサーの出口に
おいてセミリキッドレオキャスト材を得る工程からな
る、特に高機械特性のダイキャスティングを製造するた
めの、レオキャストインゴットを製造する方法におい
て、前記レオキャスト材を静止ミキサーの出口において
層流状態で冷却された金属ダイを通して収集し、そして
それを単一の一定断面のビレットに固化する工程、およ
び該ビレットを切断手段を越えて供給して該ビレットを
小片に切断する工程からなることを特徴とする特に高機
械特性のダイキャスティングを製造するための、レオキ
ャストインゴットを製造する方法。 - 【請求項２】 層流状態で前記ダイを通して前記レオキ
ャスト材を収集する工程が保護気体のシールド下で行わ
れることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 層流状態で前記ダイを通して前記レオキ
ャスト材を収集する工程が前記ミキサーおよびダイの間
でサイホン形式の収集タンクにより行われ、該収集タン
ク内において前記セミリキッドなレオキャスト材が該静
止ミキサーの出口から直接に収集され、該収集タンクの
出口からセミリキッドなレオキャスト材が定常的なレオ
ロジカル状態で前記ダイのフォーミング導管に導かれる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記静止ミキサーからもたらされサイホ
ン形式のタンクに収集されるセミリキッドなレオキャス
ト材が前記静止ミキサーからの該材の連続流出流れを前
記タンクの上で且つ静止ミキサーの出口に位置し保護雰
囲気を形成するための環状装置を通って案内することに
よって酸化物の生成に対して保護されており、前記流出
流れが該環状装置の対称軸に沿って案内されるととも
に、２つの気体流れが環状装置の内部において該対称軸
に対して互いに逆方向に傾斜した２組のノズルにより前
記流出流れのまわりに噴射されていることを特徴とする
請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 前記金属合金が溶解炉内で溶解され、該
炉からラドルへ十分に液体状態で移送され、そして該ラ
ドルによりフィルタを通り前記加圧炉内へ供給され、該
加圧炉内の前記合金が、結晶化開始温度より僅かに高い
温度において、十分に液体状態に保たれており、そして
所定値まで炉が加圧された後に、該炉を部分的に傾ける
ことにより、前記静止ミキサーを通りセミリキッド状態
で注がれるとともに、同時に該加圧炉内において定常的
なレオロジカル状態に維持されることを特徴とする請求
項１〜５の何れか１項に記載の方法。 - 【請求項６】 一度び前記ラドルへ移送されると、ラド
ルを溶解炉と加圧流れ炉内に位置するガス抜きステーシ
ョンへも供給して前記溶解合金が水素成分を除去するガ
ス抜き工程を受けることを特徴とする請求項５の方法。 - 【請求項７】 前記ダイの出口の下方において前記ビレ
ットがガイドローラにより収集され摺動可能に設けられ
た動力鋸を具備したレールと平行に供給され、該動力鋸
はレールに沿ってビレットとともに移動するとともに、
同時に、ビレットが小片に切断されてガイドローラの下
方の装置により収集されることを特徴とする請求項１〜
６の何れか１項に記載の方法。 - 【請求項８】 金属合金を溶解するための溶解手段、静
止ミキサー、および定常的なレオロジカル状態で収集し
た該合金を固化工程において層流状態で静止ミキサーへ
供給して該静止ミキサーの出口においてセミリキッドな
レオキャスト材を得るための合金をセミリキッドキャス
ティングするための加圧炉からなる、特に高機械特性の
ダイキャスティングを製造するための、レオキャストイ
ンゴットを製造するシステムにおいて、更に冷却された
金属ダイを含み、該ダイを通り前記レオキャスト材が前
記静止ミキサーから層流状態で収集され単一の一定断面
のビレットに固化され、そして該ビレットを小片に切断
する切断手段を越えて供給する手段を含んでいることを
特徴とする特に高機械特性のダイキャスティングを製造
するシステム。 - 【請求項９】 前記金属合金をピッグ形状に溶解するた
めの溶解炉、十分に液体状態の金属合金を溶解炉から収
集した前記加圧炉へ移送するためのラドル手段、該加圧
炉の入口において液体合金を濾過するためのフィルター
手段、前記溶解炉および加圧炉間のラドル手段が走行す
る経路に沿う所与の点において該ラドル手段を受取るガ
ス抜きステーション、静止ミキサーおよびダイ間のサイ
ホン形式のタンク、静止ミキサーおよびタンク間に設け
られセミリキッド状態の合金を保護するためのエジェク
タ手段、前記ダイの出口において形成されたビレットを
受取るガイドローラ、並びに該ローラを越えて移動して
ビレットを小片に切断するための円形鋸からなることを
特徴とする請求項８に記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITTO920791A IT1257114B (it) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | Procedimento per l'ottenimento di masselli reocolati, in particolare adatti a venire utilizzati per la produzione di pressocolati ad alte prestazioni meccaniche. |
| IT92A000791 | 1992-09-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06198396A true JPH06198396A (ja) | 1994-07-19 |
| JP3188352B2 JP3188352B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=11410746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26299093A Expired - Fee Related JP3188352B2 (ja) | 1992-09-29 | 1993-09-27 | 特に高機械特性のダイキャスティングを製造するための、レオキャストインゴットを製造する方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5464053A (ja) |
| EP (1) | EP0590402B1 (ja) |
| JP (1) | JP3188352B2 (ja) |
| BR (1) | BR9303864A (ja) |
| DE (1) | DE69315938T2 (ja) |
| ES (1) | ES2111678T3 (ja) |
| IT (1) | IT1257114B (ja) |
| RU (1) | RU2104823C1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1260684B (it) * | 1993-09-29 | 1996-04-22 | Weber Srl | Metodo ed impianto per la pressocolata in semiliquido di componenti ad alte prestazioni meccaniche a partire da masselli reocolati. |
| US5881796A (en) * | 1996-10-04 | 1999-03-16 | Semi-Solid Technologies Inc. | Apparatus and method for integrated semi-solid material production and casting |
| US5887640A (en) | 1996-10-04 | 1999-03-30 | Semi-Solid Technologies Inc. | Apparatus and method for semi-solid material production |
| US6500284B1 (en) * | 1998-06-10 | 2002-12-31 | Suraltech, Inc. | Processes for continuously producing fine grained metal compositions and for semi-solid forming of shaped articles |
| CA2338004A1 (en) | 1998-07-24 | 2000-02-03 | Charles E. Barron | Semi-solid casting apparatus and method |
| DE10052638B4 (de) * | 2000-10-24 | 2011-05-05 | Kahn, Friedhelm, Dr.-Ing. | Schmelz-und Gießverfahren zur Erzeugung hochwertiger Bauteile mit freizügiger Formgebung |
| US6964199B2 (en) * | 2001-11-02 | 2005-11-15 | Cantocor, Inc. | Methods and compositions for enhanced protein expression and/or growth of cultured cells using co-transcription of a Bcl2 encoding nucleic acid |
| AU2003294225A1 (en) * | 2002-09-23 | 2004-04-23 | Worcester Polytechnic Institute | Method for making an alloy and alloy |
| DE10312772A1 (de) * | 2003-03-23 | 2004-11-11 | Menges, Georg, Prof. Dr.-Ing. | Verarbeitung metallischer Legierungen in einem Druckgieß- oder Spritzgießverfahren |
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| EP2393619B1 (de) * | 2010-03-24 | 2013-04-03 | Rheinfelden Alloys GmbH & Co. KG | Verfahren zur herstellung von druckgussteilen |
| EP2564953A1 (en) * | 2011-09-05 | 2013-03-06 | Rheinfelden Alloys GmbH & Co. KG | Process for producing formed parts |
| CN106583678B (zh) * | 2016-12-21 | 2019-06-21 | 深圳市银宝山新压铸科技有限公司 | 一种振动摇摆制浆机 |
| CN115229163B (zh) * | 2021-04-25 | 2023-08-15 | 沈阳铸造研究所有限公司 | 一种镁合金无溶剂熔铸一体化装置及方法 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3089209A (en) * | 1960-01-06 | 1963-05-14 | American Smelting Refining | Method for continuous casting of metal |
| US3952928A (en) * | 1974-05-16 | 1976-04-27 | Jones & Laughlin Steel Corporation | Multi-chambered tundish to induce dampened flow |
| US4200138A (en) * | 1976-03-17 | 1980-04-29 | Linde Aktiengesellschaft | Process for the shielding of a casting stream in a casting apparatus |
| IT1119287B (it) * | 1979-06-20 | 1986-03-10 | Fiat Ricerche | Procedimento per la preparazione di una miscela comprendente una fase solida ed una fase liquida di una lega metallica e dispositivo atto a realizzare tale procedimento |
| US4386958A (en) * | 1981-05-04 | 1983-06-07 | Olin Corporation | Process and flotation box for inclusion removal |
| US4537242A (en) * | 1982-01-06 | 1985-08-27 | Olin Corporation | Method and apparatus for forming a thixoforged copper base alloy cartridge casing |
| US4494461A (en) * | 1982-01-06 | 1985-01-22 | Olin Corporation | Method and apparatus for forming a thixoforged copper base alloy cartridge casing |
| US4524820A (en) * | 1982-03-30 | 1985-06-25 | International Telephone And Telegraph Corporation | Apparatus for providing improved slurry cast structures by hot working |
| EP0242347A3 (fr) * | 1983-02-10 | 1988-11-02 | CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE Association sans but lucratif | Dispositif pour la coulée d'un métal en phase pâteuse |
| DE3667496D1 (de) * | 1985-03-25 | 1990-01-18 | Osprey Metals Ltd | Verfahren zum herstellen von metallischen produkten. |
| DE3518333A1 (de) * | 1985-05-22 | 1987-01-08 | Aute Autogene Tech | Verfahren zum betrieb einer stranggiessanlage sowie brennschneidmaschine zum abtrennen von kontinuierlich vergossenen stranggussstuecken |
| FR2607039B1 (fr) * | 1986-11-26 | 1989-03-31 | Air Liquide | Procede de coulee d'acier comportant un inertage du bain d'acier par de l'anhydride carbonique sous forme de neige |
| JPS6427751A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for pre-cooling type continuous casting of molten metal |
| IT1233232B (it) * | 1989-07-25 | 1992-03-20 | Weber Srl | Procedimento di colata allo stato semiliquido in continuo e forno perla sua realizzazione |
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| IT1245080B (it) * | 1991-04-19 | 1994-09-13 | Weber Srl | Procedimento per l'ottenimento di pressocolati ad alte prestazioni meccaniche mediante iniezione di una lega metallica allo stato semiliquido. |
-
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1993
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