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JP2005177834A - Die casting method - Google Patents

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JP2005177834A
JP2005177834A JP2003424383A JP2003424383A JP2005177834A JP 2005177834 A JP2005177834 A JP 2005177834A JP 2003424383 A JP2003424383 A JP 2003424383A JP 2003424383 A JP2003424383 A JP 2003424383A JP 2005177834 A JP2005177834 A JP 2005177834A
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JP
Japan
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insert member
molten metal
base material
die
cavity
Prior art date
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Pending
Application number
JP2003424383A
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Japanese (ja)
Inventor
Fumihiko Kitani
文彦 木谷
Kensho Ito
憲昭 伊藤
Masao Nakane
政雄 中根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ARUTETSUKUSU KK
Toyota Industries Corp
Original Assignee
ARUTETSUKUSU KK
Toyota Industries Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an aluminum die-cast product with which the partial variations of the characteristic can widely be realized and the sticking force between the partial parts is excellent and the escalation of production cost is not developed. <P>SOLUTION: A die casting method is provided with a first process for inserting a metal-made insert member M1 into a cavity C; a second process for applying the pressure to molten metal while pouring the molten metal M2 having different component to the insert member M1 and aluminum as the principle component into the cavity C; and a third process for obtaining the aluminum die-cast product P by solidifying the molten metal M2 in the cavity C. In the second process, the insert member M1 is induction-heated with a high frequency coil 2a. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はダイカスト方法に関する。   The present invention relates to a die casting method.

一般的なアルミダイカスト品は単一種類のアルミニウム合金を溶融した溶湯によって形成された母材からなる。このようなアルミダイカスト品はおよそ以下のように製造される(例えば、非特許文献1参照。)。すなわち、まず圧入口と連通するキャビティを形成するダイカスト用金型を用意する。次いで、そのキャビティ内に溶湯を注湯しつつその溶湯に圧力を加える。そして、そのキャビティ内で溶湯を固化させ、母材とする。こうして得られるアルミダイカスト品は、圧縮機のハウジング、ピストン等、ある程度の強度を有しつつ軽量性が要求される多くの部品に採用される。   A general aluminum die-cast product consists of a base material formed by a molten metal obtained by melting a single type of aluminum alloy. Such an aluminum die-cast product is manufactured as follows (see, for example, Non-Patent Document 1). That is, first, a die casting die for forming a cavity communicating with the pressure inlet is prepared. Next, pressure is applied to the molten metal while pouring the molten metal into the cavity. Then, the molten metal is solidified in the cavity to form a base material. The aluminum die-cast product obtained in this way is used for many parts such as a compressor housing and a piston, which have a certain degree of strength and require light weight.

また、溶湯による母材とは成分が異なる母材がインサート部材としてインサートされたアルミダイカスト品も知られている。このようなアルミダイカスト品はおよそ以下のように製造される(例えば、非特許文献2参照。)。この場合もまず圧入口と連通するキャビティを形成するダイカスト用金型を用意する。次いで、そのキャビティ内にインサート部材をインサートした後、そのキャビティ内に溶湯を注湯しつつその溶湯に圧力を加える。そして、そのキャビティ内で溶湯を固化させ、母材とする。こうして得られるアルミダイカスト品も多くの部品に採用される。   Also known is an aluminum die-cast product in which a base material having a component different from that of a base material made of molten metal is inserted as an insert member. Such an aluminum die-cast product is manufactured as follows (see, for example, Non-Patent Document 2). Also in this case, first, a die casting mold for forming a cavity communicating with the pressure inlet is prepared. Next, after inserting an insert member into the cavity, pressure is applied to the molten metal while pouring the molten metal into the cavity. Then, the molten metal is solidified in the cavity to form a base material. Aluminum die cast products obtained in this way are also used for many parts.

菅野友信・植原寅蔵著「ダイカスト技術入門−第2版−」日刊工業新聞社、1997年12月18日、P.1−4Tomonobu Kanno and Yuzo Uehara “Introduction to Die Casting Technology-Second Edition”, Nikkan Kogyo Shimbun, December 18, 1997, P.I. 1-4 高橋清・新居和嘉・宮田清蔵・柳田博明監修「工業材料大辞典」工業調査会、1997年10月20日、P.105Takahashi Kiyoshi, Arai Kazuyoshi, Miyata Kiyozo and Yanagida Hiroaki “Industrial Materials Dictionary” Industrial Research Committee, October 20, 1997 105

しかし、単一種類の溶湯のみによって形成された一般的なアルミダイカスト品は、その溶湯によって形成される母材が単一種類であるため、その成分による強度、耐摩耗性、熱伝導性、線熱膨張係数、加工性等、物理的又は機械的な特性が限られたものとなってしまっており、部分的に異なる物理的又は機械的な特性を発揮することができない。そのような部分的な特性の変更を行おうとする場合には、そのアルミダイカスト品に他の成分からなる部材を接合したり、メッキや塗膜等の表面処理を施したりする必要があり、この場合には、母材とこれらとの間の密着力に懸念を生じてしまう。また、この場合には、製造時の工程増加が避けられず、製造コストの高騰化を生じてしまう。   However, in general aluminum die-cast products formed only from a single type of molten metal, the base material formed by that molten metal is a single type, so the strength, wear resistance, thermal conductivity, wire, Physical or mechanical properties such as thermal expansion coefficient and workability are limited, and partially different physical or mechanical properties cannot be exhibited. When such partial characteristic changes are to be made, it is necessary to join members made of other components to the aluminum die-cast product, or to perform surface treatment such as plating or coating. In some cases, there is concern about the adhesion between the base material and these materials. In this case, an increase in manufacturing process is inevitable, resulting in an increase in manufacturing cost.

この点、溶湯による母材とは成分が異なるインサート部材をインサートしたアルミダイカスト品であれば、溶湯からなる母材とインサート部材からなる母材とによって部分的に異なる物理的又は機械的な特性が発揮されることとなる。また、この場合には、インサート部材をキャビティ内に設ける手間はあるものの、さほどの製造工程の増加を生じず、製造コストの高騰化もさほど生じない。しかしながら、発明者らの試験結果によれば、こうして得られたアルミダイカスト品では、母材とインサート部材との間の密着力が必ずしも十分なものではない。   In this regard, if an aluminum die-cast product with an insert member having a different component from that of the molten base material, the physical or mechanical characteristics partially differ depending on the base material made of the molten metal and the base material made of the insert member. Will be demonstrated. In this case, although there is a trouble of providing the insert member in the cavity, the manufacturing process is not increased so much and the manufacturing cost is not increased so much. However, according to the test results of the inventors, the aluminum die cast product thus obtained does not necessarily have sufficient adhesion between the base material and the insert member.

なお、特開2000−280277号には、例えばマグネシウムの溶湯及び未固化の樹脂を用い、これらを二層かつ一体に成形するための金型及び方法が開示されている。しかしながら、この技術は、マグネシウム及び樹脂等、主要となる成分が異なる異種材料を母材とするものであり、異種材料間の大きく異なる特性差を利用しているに過ぎない。このため、主要となる成分がアルミニウムで共通する同種材料を母材とするアルミダイカスト品を製造しようとする場合には、同種材料間の特性差が異種材料間程大きくなく、そのままこの技術を採用することができない。   Japanese Patent Laid-Open No. 2000-280277 discloses a mold and a method for forming two layers integrally with, for example, a molten magnesium and an unsolidified resin. However, this technique uses a different material having different main components such as magnesium and resin as a base material, and only uses a greatly different characteristic difference between different materials. For this reason, when manufacturing aluminum die-cast products that use the same type of material, the main component of which is aluminum, as the base material, the difference in characteristics between the same type of materials is not as great as that between different types of materials, and this technology is used as is. Can not do it.

また、実全昭61−55188号公報に記載されているように、第1混合粉によって形成された第1母材と、第1母材と一体に形成され、第1混合粉とは成分が異なる第2混合粉によって形成された第2母材とからなる焼結品を用いることも考えられる。この焼結品は、第1混合粉からなる第1圧粉体と、第2混合粉からなる第2圧粉体とを冷間静水圧(CIP)成形法により一体に成形して複合圧粉体を得た後、第1圧粉体及び第2圧粉体に跨る口金をもつダイスを使用して複合圧粉体を熱間押出加工することにより得られる。こうして得られる焼結品は、第1母材と第2母材との成分が異なりながら、これらが一体に形成されているため、第1母材と第2母材との離反を生じることなく、部分的な特性の変更を実現することができる。しかしながら、このような焼結品は、複雑な形状に成形し難いとともに、製造時に材料を粉末にする必要があり、製造コストの面ではアルミダイカスト品等の鋳造品に比して不利である。   Moreover, as described in Japanese Utility Model Publication No. 61-55188, the first base material formed by the first mixed powder and the first base material are integrally formed. It is also conceivable to use a sintered product composed of a second base material formed of different second mixed powders. In this sintered product, a first green compact made of a first mixed powder and a second green compact made of a second mixed powder are integrally molded by a cold isostatic pressure (CIP) molding method to form a composite green compact. After the body is obtained, the composite green compact is obtained by hot extrusion using a die having a die straddling the first green compact and the second green compact. Since the sintered product obtained in this manner is formed integrally while the components of the first base material and the second base material are different, there is no separation between the first base material and the second base material. , Partial property changes can be realized. However, such a sintered product is difficult to be formed into a complicated shape and needs to be made into a powder at the time of manufacture, which is disadvantageous in terms of manufacturing cost as compared with a cast product such as an aluminum die-cast product.

さらに、特開平10−288079号公報、特開平10−323747号公報に記載されているように、単一の溶湯を用いつつ、ろ過材によってその溶湯中の硬質粒子を部分的に凝集させてなるアルミダイカスト品を用いることも考えられる。こうして得られるアルミダイカスト品によっても部分的な特性の変更を実現することができる。しかしながら、このアルミダイカスト品は硬質粒子の凝集による部分的な耐摩耗性の向上しか実現することができず、他の特性の部分的な変化を実現することができない。   Further, as described in JP-A-10-288079 and JP-A-10-323747, hard particles in the molten metal are partially aggregated by a filter medium while using a single molten metal. It is also possible to use an aluminum die-cast product. Partial changes in characteristics can also be realized by the aluminum die-cast product thus obtained. However, this aluminum die-cast product can realize only partial improvement in wear resistance due to aggregation of hard particles, and cannot realize partial changes in other characteristics.

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、広く特性の部分的な変化を実現可能であるとともにその部分間の密着力に優れ、かつ製造コストの高騰化を生じないアルミダイカスト品を得ることを解決すべき課題としている。   The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and is capable of realizing a wide range of partial changes in characteristics, having excellent adhesion between the portions, and not causing an increase in manufacturing cost. Obtaining die-cast products is an issue to be solved.

発明者らは、上記課題解決のために鋭意研究を行った。この結果、インサート部材をもつアルミダイカスト品は、広く特性の部分的な変化の実現には有効であることを確認した。しかし、従来のインサート部材をもつアルミダイカスト品では、予め成形して常温まで冷却したインサート部材を用い、しかもそのキャビティ内のインサート部材がほぼ常温のままで溶湯を注湯しており、このために母材とインサート部材との間の密着力が必ずしも十分なものではなかったことを確認した。発明者らは、その原因の一つが常温まで冷却されたインサート部材の表面に強固な酸化膜が存在すること、また他の原因がキャビティ内のインサート部材がほぼ常温のままで溶湯を注湯してもそのような酸化膜を破壊することができないことにあることを発見したのである。こうして、本発明を完成させるに至った。   The inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, it was confirmed that an aluminum die-cast product having an insert member is effective for realizing a partial change in characteristics widely. However, aluminum die-cast products with conventional insert members use insert members that have been molded and cooled to room temperature, and the molten metal is poured while the insert members in the cavities remain at about room temperature. It was confirmed that the adhesion between the base material and the insert member was not always sufficient. One of the causes is that a strong oxide film exists on the surface of the insert member cooled to room temperature, and another reason is that the molten metal is poured while the insert member in the cavity remains at room temperature. However, they discovered that such an oxide film cannot be destroyed. Thus, the present invention has been completed.

本発明のダイカスト方法は、キャビティ内に金属製のインサート部材をインサートする第1工程と、
該キャビティ内に該インサート部材とは成分の異なり、主要となる成分がアルミニウムである溶湯を注湯しつつ該溶湯に圧力を加える第2工程と、
該キャビティ内で該溶湯を固化してアルミダイカスト品を得る第3工程とを備え、該第1工程及び/又は該第2工程において、該インサート部材は加熱されていることを特徴とする。
The die casting method of the present invention includes a first step of inserting a metal insert member in the cavity,
A second step of applying pressure to the molten metal while pouring a molten metal whose main component is aluminum, different from the insert member in the cavity;
And a third step of solidifying the molten metal in the cavity to obtain an aluminum die cast product, wherein the insert member is heated in the first step and / or the second step.

このダイカスト方法では、まず第1工程において、キャビティ内に金属製のインサート部材をインサートする。そして、第2工程において、キャビティ内にインサート部材とは成分が異なり、主要となる成分がアルミニウムである溶湯を注湯しつつ溶湯に圧力を加える。この第1工程及び/又は第2工程において、インサート部材は加熱されているため、一旦形成された酸化膜が溶湯によって破壊され易い。この後、第3工程において、キャビティ内で溶湯を固化してアルミダイカスト品を得る。   In this die casting method, first, in a first step, a metal insert member is inserted into the cavity. And in a 2nd process, a component differs from an insert member in a cavity, and pressure is applied to a molten metal, pouring the molten metal whose main component is aluminum. In the first step and / or the second step, since the insert member is heated, the oxide film once formed is easily broken by the molten metal. Thereafter, in the third step, the molten metal is solidified in the cavity to obtain an aluminum die cast product.

こうして得られるアルミダイカスト品は、インサート部材によって第1母材が形成され、溶湯によって第2母材が形成される。このアルミダイカスト品は、第1母材と第2母材との成分が異なることから、部分的な強度、耐摩耗性、熱伝導性、線熱膨張係数、加工性の変更等、広く特性の部分的な変化を実現することができる。また、このアルミダイカスト品では、主要となる成分がアルミニウムである溶湯によって第2母材が形成されることにより金属組織が同一となり、第1母材と第2母材との境界は金属組織は異なるものの酸化膜が存在しない部分が存在していることとなる。このため、このアルミダイカスト品は、異なる金属組織の第1母材及び第2母材が優れた密着力の下で存在することとなる。このアルミダイカスト品では、その境界に全く酸化膜がない場合と、酸化膜が残っているものの、その酸化膜が連続しておらず、部分的に破壊されている場合とがある。もちろん、その境界にはろう材や溶接材が存在しない。さらに、このアルミダイカスト品は、さほどの製造工程の増加を生じず、かつ焼結品に比して形状の制限がなく、焼結品のように製造時に材料を粉末にする必要がないため、製造コストの面で有利である。   In the aluminum die cast product thus obtained, the first base material is formed by the insert member, and the second base material is formed by the molten metal. This aluminum die-cast product has different characteristics such as partial strength, wear resistance, thermal conductivity, linear thermal expansion coefficient, change of workability, etc., because the components of the first base material and the second base material are different. Partial changes can be realized. Further, in this aluminum die-cast product, the metal structure becomes the same by forming the second base material by the molten metal whose main component is aluminum, and the boundary between the first base material and the second base material is the metal structure This means that there is a portion where there is no oxide film. For this reason, in this aluminum die-cast product, the first base material and the second base material having different metal structures exist under excellent adhesion. In this aluminum die-cast product, there are a case where there is no oxide film at the boundary and a case where the oxide film remains but the oxide film is not continuous and is partially broken. Of course, there is no brazing material or welding material at the boundary. Furthermore, this aluminum die-cast product does not cause a significant increase in the manufacturing process, and there is no shape limitation compared to the sintered product, and it is not necessary to powder the material at the time of production as in the sintered product, This is advantageous in terms of manufacturing cost.

したがって、このダイカスト方法では、広く特性の部分的な変化を実現可能であるとともにその部分間の密着力に優れ、かつ製造コストの高騰化を生じないアルミダイカスト品を製造することができる。こうして得られるアルミダイカスト品は、より局部的な強度向上、機械加工の容易性等が要求される例えばCO2圧縮機のハウジング、ピストン等に用いられることにより、そのCO2圧縮機の軽量化、小型化及びコストダウンを実現することができる。 Therefore, with this die casting method, it is possible to produce an aluminum die cast product that can realize a wide range of partial changes in characteristics, has excellent adhesion between the portions, and does not cause an increase in production cost. The aluminum die-cast product obtained in this way is used for, for example, a housing of a CO 2 compressor, a piston, etc. that require more local strength improvement, ease of machining, etc., thereby reducing the weight of the CO 2 compressor, Miniaturization and cost reduction can be realized.

このダイカスト方法において、第1工程でインサート部材が加熱されているものであるとするためには、予め加熱したインサート部材をキャビティ内にインサートする手段や常温まで冷却されたインサート部材をキャビティ内で加熱する手段を採用することができる。このうち、キャビティ内でインサート部材を加熱することが好ましい。この場合、インサート部材を把持する装置の耐久性等に懸念を生じないとともに、インサートの途中でインサート部材が大気に触れて冷却されることもなく、効率的にインサート部材を加熱することができるからである。特に、インサート部材の加熱を誘導加熱によって行うことが好ましい。高周波コイルによって比較的簡易にインサート部材を加熱することができるからである。   In this die casting method, in order to assume that the insert member is heated in the first step, the means for inserting the pre-heated insert member into the cavity or the insert member cooled to room temperature is heated in the cavity. Means to do this can be employed. Of these, it is preferable to heat the insert member in the cavity. In this case, there is no concern about the durability of the apparatus for gripping the insert member, and the insert member can be efficiently heated without being cooled by being exposed to the air in the middle of the insert. It is. In particular, it is preferable to heat the insert member by induction heating. This is because the insert member can be heated relatively easily by the high frequency coil.

溶湯は単一の成分のものだけに限られず、異なった成分の溶湯を順次キャビティ内に注湯することができる。この場合、キャビティを順次拡大することも可能である。   The molten metal is not limited to a single component, and molten metals of different components can be poured into the cavity sequentially. In this case, it is also possible to enlarge the cavity sequentially.

第2工程において、溶湯によってインサート部材の少なくとも表面を再溶融することが好ましい。これにより、インサート部材の酸化膜が破壊される。   In the second step, it is preferable to remelt at least the surface of the insert member with molten metal. Thereby, the oxide film of the insert member is destroyed.

このダイカスト方法は、インサート部材がケイ素を含有する第1アルミニウム合金製であり、溶湯は、第1アルミニウム合金よりもケイ素の含有量が少ない第2アルミニウム合金である場合、効果的である。こうして得られるアルミダイカスト品は、第1母材がケイ素を多く含有する第1アルミニウム合金であり、第2母材がケイ素を少なく含有する第2アルミニウム合金であることから、第1母材では高硬度、低線熱膨張係数の特性を発揮し、第2母材では低硬度、高線熱膨張係数の特性を発揮する。   This die casting method is effective when the insert member is made of a first aluminum alloy containing silicon and the molten metal is a second aluminum alloy having a lower silicon content than the first aluminum alloy. In the aluminum die-cast product thus obtained, the first base material is a first aluminum alloy containing a large amount of silicon, and the second base material is a second aluminum alloy containing a small amount of silicon. The characteristics of hardness and low linear thermal expansion coefficient are exhibited, and the second base material exhibits characteristics of low hardness and high linear thermal expansion coefficient.

このダイカスト方法は、例えば、第1アルミニウム合金がケイ素を16.0〜18.0質量%含有し、第2アルミニウム合金がケイ素を9.6〜12.0質量%含有している。発明者らはこのダイカスト方法を実施してアルミダイカスト品を製造し、その効果を確認した。このアルミダイカスト品によれば、第1母材で高耐摩耗性を実現しつつ第2母材で機械加工の容易性を実現し、高性能並びに軽量化、小型化及びコストダウンを実現することができる。   In this die casting method, for example, the first aluminum alloy contains 16.0 to 18.0% by mass of silicon, and the second aluminum alloy contains 9.6 to 12.0% by mass of silicon. The inventors carried out this die casting method to produce an aluminum die cast product, and confirmed its effect. According to this aluminum die-cast product, high wear resistance is achieved with the first base material while easy machining is achieved with the second base material, realizing high performance, light weight, downsizing and cost reduction. Can do.

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、図1及び図2に示すダイカスト用金型を用意する。このダイカスト用金型では、固定型1と可動型2とが互いに離れる水平方向に移動可能に設けられており、固定型1の図中の左面には第1金型3が固定され、可動型2の図中の右面には第2金型本体4が固定されている。固定型1と可動型2との水平方向の移動により、第1金型3及び第2金型本体4は水平方向に型開き可能に構成されている。   First, the die casting mold shown in FIGS. 1 and 2 is prepared. In this die casting mold, the fixed mold 1 and the movable mold 2 are provided so as to be movable in the horizontal direction away from each other. The first mold 3 is fixed to the left surface of the fixed mold 1 in the figure, and the movable mold 1 The second mold body 4 is fixed to the right side in FIG. By the horizontal movement of the fixed mold 1 and the movable mold 2, the first mold 3 and the second mold body 4 are configured to be openable in the horizontal direction.

第2金型4にはキャビティCが形成されている。第1金型3にはキャビティC内に突出する固定ピン3aが固定されている。可動型2には固定ピン3a近傍に位置する高周波コイル2aが設けられている。可動型2、第1金型3及び第2金型4はNi−Cr−Mo合金からなる。   A cavity C is formed in the second mold 4. A fixing pin 3 a protruding into the cavity C is fixed to the first mold 3. The movable mold 2 is provided with a high-frequency coil 2a located in the vicinity of the fixed pin 3a. The movable mold 2, the first mold 3 and the second mold 4 are made of a Ni—Cr—Mo alloy.

第1金型3にはキャビティCの下端と連通する圧入口3bが形成されている。圧入口3bにはインジェクション10が設けられている。インジェクション10は、圧入口3bと連通する射出スリーブ10aと、この射出スリーブ10a内を摺動するプランジャ10bと、プランジャ10bをロッドによって前進及び後退させるシリンダ10cとからなる。   The first mold 3 is formed with a pressure inlet 3b communicating with the lower end of the cavity C. An injection 10 is provided in the pressure inlet 3b. The injection 10 includes an injection sleeve 10a that communicates with the pressure inlet 3b, a plunger 10b that slides within the injection sleeve 10a, and a cylinder 10c that moves the plunger 10b forward and backward by a rod.

以上のダイカスト用金型を用い、まず第1工程において、予め成形され、常温まで冷却されたインサート部材M1を図示しないロボットによって把持し、固定ピン3aによってそのインサート部材M1を保持し、キャビティC内にインサート部材M1をインサートする。このインサート部材M1は、Cuが4.0〜5.0質量%、Siが16.0〜18.0質量%、Mgが0.45〜0.65質量%、Znが1.5質量%以下、Feが1.3質量%以下、Mnが0.5質量%以下、Niが0.3質量%以下、Snが0.3質量%以下、Alが残部のADC14(第1アルミニウム合金)である。   Using the above die casting mold, first, in the first step, the insert member M1 molded in advance and cooled to room temperature is held by a robot (not shown), and the insert member M1 is held by the fixing pin 3a. The insert member M1 is inserted into. In this insert member M1, Cu is 4.0 to 5.0 mass%, Si is 16.0 to 18.0 mass%, Mg is 0.45 to 0.65 mass%, and Zn is 1.5 mass% or less. Fe is 1.3 mass% or less, Mn is 0.5 mass% or less, Ni is 0.3 mass% or less, Sn is 0.3 mass% or less, and Al is the balance ADC14 (first aluminum alloy). .

そして、第2工程において、高周波コイル2aによってインサート部材M1を500°C程度まで加熱する。この状態において、インジェクション10の射出スリーブ10a内に溶湯M2を一定量入れ、シリンダ10cによってプランジャ10bを前進させる。溶湯M2は、Cuが1.5〜3.5質量%、Siが9.6〜12.0質量%、Mgが0.3質量%以下、Znが1.0質量%以下、Feが1.3質量%以下、Mnが0.5質量%以下、Niが0.5質量%以下、Snが0.2質量%以下、Alが残部のADC12(第2アルミニウム合金)であり、650〜700°Cで溶融されている。こうして、キャビティC内に溶湯M2を注湯しつつ溶湯M2に圧力を加える。この際、インサート部材M1が高周波コイル2aによって加熱されているため、一旦形成された酸化膜が溶湯M2によって再溶融され、効果的に破壊される。   In the second step, the insert member M1 is heated to about 500 ° C. by the high frequency coil 2a. In this state, a fixed amount of molten metal M2 is put into the injection sleeve 10a of the injection 10, and the plunger 10b is advanced by the cylinder 10c. In the molten metal M2, Cu is 1.5 to 3.5% by mass, Si is 9.6 to 12.0% by mass, Mg is 0.3% by mass or less, Zn is 1.0% by mass or less, and Fe is 1.% by mass. 3 mass% or less, Mn is 0.5 mass% or less, Ni is 0.5 mass% or less, Sn is 0.2 mass% or less, Al is the remaining ADC12 (second aluminum alloy), 650 to 700 ° Melted in C. In this way, pressure is applied to the molten metal M2 while pouring the molten metal M2 into the cavity C. At this time, since the insert member M1 is heated by the high frequency coil 2a, the oxide film once formed is remelted by the molten metal M2 and effectively destroyed.

この後、第3工程において、キャビティC内でインサート部材M1及び溶湯M2を固化してアルミダイカスト品Pを得る。このアルミダイカスト品Pは、図3(B)に示すように、インサート部材M1からなる第1母材M1と、第1母材M1とは酸化膜が存在しない部分のある境界によって一体に形成され、溶湯M2からなる第2母材M2とからなる。   Thereafter, in the third step, the insert member M1 and the molten metal M2 are solidified in the cavity C to obtain an aluminum die cast product P. In this aluminum die-cast product P, as shown in FIG. 3B, the first base material M1 made of the insert member M1 and the first base material M1 are integrally formed by a boundary where there is no oxide film. And the second base material M2 made of the molten metal M2.

このアルミダイカスト品Pは、第1母材M1と第2母材M2との成分が異なることから、部分的な強度、耐摩耗性、熱伝導性、線熱膨張係数、加工性の変更等、広く特性の部分的な変化を実現することができる。より具体的には、ADC14からなる第1母材M1は、引張強さ320MPa、0.2%耐力250MPa、伸び1%未満、硬さ108HB(10/500)、衝撃強さ3.8kJ/m2、ヤング率81.2GPa、密度2.73g/cm2、熱伝導率134W/m・K、線熱膨張係数18×10-6/K、導電率37%(IACS)等の特性を発揮する。一方、ADC12からなる第2母材M2は、引張強さ310MPa、0.2%耐力150MPa、伸び3.5%、硬さ86HB(10/500)、衝撃強さ8.1kJ/m2、密度2.68g/cm2、熱伝導率96W/m・K、線熱膨張係数21×10-6/K、導電率23%(IACS)等の特性を発揮する。 Since this aluminum die cast product P has different components from the first base material M1 and the second base material M2, the partial strength, wear resistance, thermal conductivity, linear thermal expansion coefficient, change of workability, etc. A partial change in characteristics can be realized widely. More specifically, the first base material M1 made of ADC14 has a tensile strength of 320 MPa, a 0.2% yield strength of 250 MPa, an elongation of less than 1%, a hardness of 108 HB (10/500), and an impact strength of 3.8 kJ / m. 2 , Young's modulus 81.2 GPa, density 2.73 g / cm 2 , thermal conductivity 134 W / m · K, linear thermal expansion coefficient 18 × 10 −6 / K, conductivity 37% (IACS), etc. . On the other hand, the second base material M2 made of ADC12 has a tensile strength of 310 MPa, a 0.2% proof stress of 150 MPa, an elongation of 3.5%, a hardness of 86 HB (10/500), an impact strength of 8.1 kJ / m 2 , and a density. 2.68 g / cm 2 , thermal conductivity 96 W / m · K, linear thermal expansion coefficient 21 × 10 −6 / K, electrical conductivity 23% (IACS), etc. are exhibited.

また、このアルミダイカスト品Pでは、第1母材M1がインサート部材M1によって形成されていることからその成分に基づいて同一の金属組織となり、第2母材M2が溶湯M2によって形成されていることからその成分に基づいて同一の金属組織となり、第1母材M1と第2母材M2との境界は金属組織は異なるものの酸化膜が存在しない部分が存在していることとなる。このため、このアルミダイカスト品Pは、異なる金属組織の第1母材M1及び第2母材M2が優れた密着力の下で存在することとなる。このため、このアルミダイカスト品Pは優れた耐久性を発揮することができる。   Moreover, in this aluminum die-cast product P, since the 1st base material M1 is formed of the insert member M1, it becomes the same metal structure based on the component, and the 2nd base material M2 is formed of the molten metal M2. Therefore, the same metal structure is formed on the basis of the components, and the boundary between the first base material M1 and the second base material M2 has a portion where the metal structure is different but no oxide film exists. For this reason, in this aluminum die-cast product P, the first base material M1 and the second base material M2 having different metal structures exist under excellent adhesion. For this reason, this aluminum die-cast product P can exhibit excellent durability.

さらに、このアルミダイカスト品Pは、さほどの製造工程の増加を生じず、かつ焼結品に比して形状の制限がなく、焼結品のように製造時に材料を粉末にする必要がないため、製造コストの面で有利である。   Furthermore, this aluminum die-cast product P does not increase the number of manufacturing steps so much, and there is no restriction on the shape as compared with a sintered product, and it is not necessary to use a powdered material at the time of manufacturing as in the case of a sintered product. This is advantageous in terms of manufacturing cost.

したがって、このダイカスト方法によれば、広く特性の部分的な変化を実現可能であるとともにその部分間の密着力に優れ、かつ製造コストの高騰化を生じないダイカストP品を製造することができる。このアルミダイカスト品Pは、CO2圧縮機のハウジング、ピストン等に用いられることにより、そのCO2圧縮機の軽量化、小型化及びコストダウンを実現することができる。 Therefore, according to this die casting method, it is possible to manufacture a die-cast P product that can realize a partial change in characteristics widely, has excellent adhesion between the portions, and does not cause an increase in manufacturing cost. The aluminum die cast product P is, CO 2 compressor housing, by use in a piston or the like, weight reduction of the CO 2 compressor, it is possible to realize downsizing and cost reduction.

上記実施例と同様のダイカスト方法により、ベーン型圧縮機のベーンを製造することも可能である。この場合、ベーンの先端部分を高硬度の母材とし、他の部分を低硬度の母材とする。   It is also possible to manufacture the vane of the vane type compressor by the same die casting method as in the above embodiment. In this case, the tip portion of the vane is a high hardness base material, and the other portion is a low hardness base material.

また、上記実施例と同様のダイカスト方法により、ピストン型圧縮機のピストンが摺動するシリンダブロックを製造することも可能である。この場合、シリンダブロックの摺動部分を高硬度の母材とし、他の部分を低硬度の母材とする。   Moreover, it is also possible to manufacture a cylinder block on which the piston of the piston compressor slides by the same die casting method as in the above embodiment. In this case, the sliding part of the cylinder block is a high hardness base material, and the other part is a low hardness base material.

さらに、上記実施例と同様のダイカスト方法により、ヒートシンク部品を製造することも可能である。この場合、受熱部分を高熱伝導性の母材とする。   Furthermore, it is also possible to manufacture a heat sink component by the same die casting method as in the above embodiment. In this case, the heat receiving portion is a high thermal conductivity base material.

また、上記実施例と同様のダイカスト方法により、種々の圧縮機の軸受部分を製造することも可能である。この場合、回転部分を鉄系材料からなる駆動軸に近い線熱膨張係数の母材とする。   It is also possible to manufacture various compressor bearing parts by the same die casting method as in the above embodiment. In this case, the rotating portion is a base material having a linear thermal expansion coefficient close to the drive shaft made of an iron-based material.

実施例に係るダイカスト用金型の断面図である。It is sectional drawing of the metal mold | die for die-casting concerning an Example. 実施例に係るダイカスト用金型の断面図である。It is sectional drawing of the metal mold | die for die-casting concerning an Example. 実施例に係るアルミダイカスト品に係り、図Aは断面図、図Bは要部拡大図である。FIG. 1A is a cross-sectional view and FIG.

符号の説明Explanation of symbols

M1…インサート部材、第1母材
M2…溶湯、第2母材
C…キャビティ
P…アルミダイカスト品
M1 ... insert member, first base material M2 ... molten metal, second base material C ... cavity P ... aluminum die-cast product

Claims (6)

キャビティ内に金属製のインサート部材をインサートする第1工程と、
該キャビティ内に該インサート部材とは成分が異なり、主要となる成分がアルミニウムである溶湯を注湯しつつ該溶湯に圧力を加える第2工程と、
該キャビティ内で該溶湯を固化してアルミダイカスト品を得る第3工程とを備え、該第1工程及び/又は該第2工程において、該インサート部材は加熱されていることを特徴とするダイカスト方法。
A first step of inserting a metal insert member into the cavity;
A second step of applying pressure to the molten metal while pouring a molten metal whose component is different from that of the insert member and the main component is aluminum;
And a third step of solidifying the molten metal in the cavity to obtain an aluminum die cast product, wherein the insert member is heated in the first step and / or the second step. .
前記キャビティ内で前記インサート部材を加熱することを特徴とする請求項1記載のダイカスト方法。   The die casting method according to claim 1, wherein the insert member is heated in the cavity. 前記インサート部材の加熱を誘導加熱によって行うことを特徴とする請求項2記載のダイカスト方法。   3. The die casting method according to claim 2, wherein the insert member is heated by induction heating. 前記第2工程において前記溶湯によって前記インサート部材の少なくとも表面を再溶融することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のダイカスト方法。   The die casting method according to any one of claims 1 to 3, wherein in the second step, at least a surface of the insert member is remelted by the molten metal. 前記インサート部材はケイ素を含有する第1アルミニウム合金製であり、前記溶湯は、該第1アルミニウム合金よりもケイ素の含有量が少ない第2アルミニウム合金であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のダイカスト方法。   5. The insert member according to claim 1, wherein the insert member is made of a first aluminum alloy containing silicon, and the molten metal is a second aluminum alloy having a lower silicon content than the first aluminum alloy. The die-casting method of any one of Claims. 前記第1アルミニウム合金はケイ素を16.0〜18.0質量%含有し、前記第2アルミニウム合金はケイ素を9.6〜12.0質量%含有していることを特徴とする請求項5記載のダイカスト方法。   6. The first aluminum alloy contains 16.0 to 18.0% by mass of silicon, and the second aluminum alloy contains 9.6 to 12.0% by mass of silicon. Die casting method.
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