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鋳造装置、鋳造方法及びマグネシウム合金ビレットの製造方法

国内特許コード P110002230
整理番号 S2009-0201-N0
掲載日 2011年4月7日
出願番号 特願2008-315989
公開番号 特開2010-137255
登録番号 特許第5564652号
出願日 平成20年12月11日(2008.12.11)
公開日 平成22年6月24日(2010.6.24)
登録日 平成26年6月27日(2014.6.27)
発明者
  • 河村 能人
  • 桜井 寛
  • 井上 正士
  • 秋口 英憲
  • 宮地 秀芳
出願人
  • 国立大学法人 熊本大学
  • 日産自動車株式会社
  • 不二ライトメタル株式会社
発明の名称 鋳造装置、鋳造方法及びマグネシウム合金ビレットの製造方法
発明の概要 【課題】酸化しやすい金属又は酸化しやすい元素を含有する金属が鋳造中に酸化するのを抑制できる鋳造装置、鋳造方法及びマグネシウム合金ビレットの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る鋳造装置は、溶融した金属を導入する導入経路3と、前記導入経路から溶融した金属が導入される鋳型7と、前記鋳型を冷却する冷却機構と、前記鋳型内で冷却された金属を前記鋳型の外側に移動させる移動機構9と、前記鋳型及び前記導入経路を真空排気する真空排気機構と、前記鋳型及び前記導入経路に不活性ガスを導入する不活性ガス導入機構と、を具備することを特徴とする。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要



従来の鋳造装置は、マグネシウム合金の金属溶湯を導入する溶湯受槽を有している。この溶湯受槽の下方には鋳型が設けられており、この鋳型は鋳塊の輪郭を規定する形状を有し、鋳塊が形成される空間を取り囲んでいる。前記鋳型と前記溶湯受槽との間には間隙が設けられており、この間隙から防燃ガス、例えば、SFガスが前記鋳型内に供給されるようになっている。また、前記鋳型と前記溶湯受槽との間には潤滑油を供給する供給口が設けられている。





前記鋳型は、柱状金属を強制冷却するための冷却媒体が流れる空洞部を有している。この鋳型によって一次的に冷却された金属を二次的に冷却するために、鋳型の下部には冷却媒体を噴出させる噴出口が設けられており、この噴出口によって冷却媒体が鋳型の斜め下方に向けて噴出されるようになっている(例えば特許文献1参照)。





次に、上記従来の鋳造装置によってマグネシウム合金を連続鋳造する方法について説明する。





溶湯受槽に導入されたマグネシウム合金の金属溶湯は、防燃ガスであるSFガス及び潤滑油が供給されつつ鋳型によって一次的に冷却される。これにより、鋳型の内周面の一部から金属溶湯の熱が吸収され、金属溶湯の凝固が開始される。この凝固が開始された金属は鋳型の下方から鋳型の外に出され、この鋳型の外に出された金属に冷却媒体が噴出される。この冷却媒体によって前記金属が二次的に冷却され、連続的にマグネシウム合金ビレットが製造される。





【特許文献1】

開昭61-119359号公報(3頁左下欄及び右下欄、第1図)

産業上の利用分野



本発明は、鋳造装置、鋳造方法及びマグネシウム合金ビレットの製造方法等に関し、より詳細には高価な防燃ガスの使用を大幅に削減することにより製造コストを低減できる鋳造装置、鋳造方法及びマグネシウム合金ビレットの製造方法等に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
溶融した金属を導入する導入経路と、
前記導入経路から溶融した希土類元素を含有するマグネシウム合金が導入され、且つ前記導入された前記マグネシウム合金を加熱する加熱炉と、
前記加熱炉によって加熱された前記マグネシウム合金が導入される鋳型と、
前記鋳型を冷却する冷却機構と、
前記鋳型内で冷却されたマグネシウム合金を前記鋳型の外側に移動させる移動機構と、
前記鋳型、前記加熱炉及び前記導入経路を真空排気する真空排気機構と、
前記鋳型、前記加熱炉及び前記導入経路に不活性ガスを導入する不活性ガス導入機構と、
を具備し、
前記鋳型、前記加熱炉及び前記導入経路に空気又は不活性ガスを導入し、前記空気又は前記不活性ガスを前記加熱炉によって加熱した後に、前記鋳型、前記加熱炉及び前記導入経路を真空排気し、前記鋳型、前記加熱炉及び前記導入経路に不活性ガスを導入することにより、前記鋳型、前記加熱炉及び前記導入経路を前記不活性ガスの雰囲気に置換し、その後に前記マグネシウム合金を鋳造することを特徴とする鋳造装置。

【請求項2】
請求項1において、前記鋳型、前記加熱炉及び前記導入経路に防燃ガスを導入する防燃ガス導入機構を有し、
前記鋳型、前記加熱炉及び前記導入経路を前記不活性ガスの雰囲気に置換する際に、前記鋳型、前記加熱炉及び前記導入経路に導入する不活性ガスに防燃ガスを混合させることを特徴とする鋳造装置。

【請求項3】
請求項1又は2において、前記導入経路を加熱する加熱機構をさらに具備することを特徴とする鋳造装置。

【請求項4】
請求項1乃至3のいずれか一項において、前記鋳型内で冷却された金属を二次的に冷却する二次的冷却機構をさらに具備することを特徴とする鋳造装置。

【請求項5】
開閉可能な上蓋と、
前記上蓋の下に連結され且つ前記連結された部分が密閉された上部側壁部材と、
前記上部側壁部材に接続され、前記上部側壁部材の内部に溶融した希土類元素を含有するマグネシウム合金を導入する導入経路と、
前記上部側壁部材の下に連結され且つ前記連結された部分が密閉され、前記上部側壁部材の内部空間に繋げられ、前記導入経路から導入され前記上部側壁部材の内部を通過した前記マグネシウム合金を加熱する誘導加熱炉と、
前記誘導加熱炉の下に連結され且つ前記連結された部分が密閉され、前記誘導加熱炉の内部空間に繋げられ、前記誘導加熱炉によって加熱された前記マグネシウム合金が導入される鋳型と、
前記鋳型を冷却する冷却機構と、
前記鋳型の下方に配置され、前記鋳型内で冷却されたマグネシウム合金が載せられる下型と、
前記下型を下方に移動させる移動機構と、
前記下型を前記鋳型に連結した際の連結部を密閉するための密閉用部材と、
前記上蓋、前記導入経路、前記上部側壁部材、前記誘導加熱炉、前記鋳型、前記下型及び前記密閉用部材によって作られる内部空間を真空排気する真空排気機構と、
前記内部空間に不活性ガスを導入する不活性ガス導入機構と、
を具備し、
前記内部空間に空気又は不活性ガスを導入し、前記空気又は前記不活性ガスを前記誘導加熱炉によって加熱した後に、前記内部空間を真空排気し、前記内部空間に不活性ガスを導入することにより、前記内部空間を前記不活性ガスの雰囲気に置換し、その後に前記マグネシウム合金を鋳造することを特徴とする鋳造装置。

【請求項6】
請求項5において、前記内部空間に防燃ガスを導入する防燃ガス導入機構を有し、
前記内部空間を前記不活性ガスの雰囲気に置換する際に、前記内部空間に導入する不活性ガスに防燃ガスを混合させることを特徴とする鋳造装置。

【請求項7】
鋳型内及び前記鋳型に繋げられた加熱炉内に空気又は不活性ガスを導入し、前記空気又は前記不活性ガスを前記加熱炉によって加熱し、
前記鋳型内及び前記加熱炉内を真空排気した後に前記鋳型内及び前記加熱炉内に不活性ガスを導入することにより、前記鋳型内及び前記加熱炉内を前記不活性ガスの雰囲気に置換し、
前記加熱炉内に溶融された希土類元素を含有するマグネシウム合金を導入して前記マグネシウム合金を前記加熱炉によって加熱し、
前記加熱炉によって加熱された前記マグネシウム合金を鋳型内に導入し、
前記導入した前記マグネシウム合金を前記鋳型によって冷却することで凝固させ、
前記凝固した前記マグネシウム合金を前記鋳型の外部に引き出すことを特徴とするマグネシウム合金ビレットの製造方法。

【請求項8】
請求項7において、前記鋳型内及び前記加熱炉内を前記不活性ガスの雰囲気に置換する際に、前記鋳型内及び前記加熱炉内に導入する不活性ガスに防燃ガスを混合させることを特徴とするマグネシウム合金ビレットの製造方法。

【請求項9】
請求項7又は8において、前記加熱炉内に導入される前の前記マグネシウム合金を加熱することを特徴とするマグネシウム合金ビレットの製造方法。

【請求項10】
請求項乃至のいずれか一項において、前記凝固した前記マグネシウム合金を、前記鋳型の外部に引き出す際に二次的に冷却することを特徴とするマグネシウム合金ビレットの製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
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