JPH01233040A - シェル鋳型材料の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、シェル鋳型の製造途中において行われるシェ
ル鋳型材料の成形方法に関するものである。

（従来の技術） この種のシェル鋳型材料の成形方法として、成形面を備
えた型部材を予め加熱しておき、この型部材上に鋳型材
料例えばけい砂に粘結剤としてフェノール樹脂を混合さ
せたフェノールレシンを盛り、この鋳型材料の自重で型
部材の成形面に向は鋳型材料を加圧させて、該鋳型材料
の内層側を型部材の成形面に沿うシェル状に成形および
半固化させ、ついて型部材を反転させて余分の鋳型材料
を振落した上、型部材を加熱してこれに付着せるシェル
状の鋳型材料を完全に固化させ、最後にこれを金型から
離型させてシェル鋳型を得る方法がよく知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような製造方法において、鋳型材料の成
形は、鋳型材料の自重によって鋳型材料の内層側を型部
材の成形面に沿うように成形するものであるため、鋳型
材料の自重による締め固め確保のため多くの鋳型材料を
必要としている。

しかも、多くの鋳型材料を必要とするにもかかわらず、
鋳型材料の内層側はさほど密な状態で締め固め成形され
ておらず、したがって型部材の反転時においてビールバ
ックが発生したりしているさらに、鋳型材料の内層側は
均一に締め固め成形されていないため、シェルの厚さが
不均一になっている。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、鋳型材
料の使用量を減少させることができ、しかも鋳型材料を
密な状態で締め固め成形することができ、さらにはシェ
ル鋳型の厚みを均一にすることができるシェル鋳型材料
の成形方法を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明のシェル鋳型材料の成形方法は、上記目的を達成
するために、シート状若しくはフィルム状の伸縮性部材
上に鋳型材料を適宜厚さに集積させておき、この鋳型材
料に対し上方から所定の成形面を備えた型部材を配した
上、この両部材間を負圧とさせて、前記伸縮性部材を前
記型部材の成形面に沿う状態に屈曲させると共に、この
屈曲させた伸縮性部材と前記型部材の成形面とで前記鋳
型材料を前記成形面に沿うシェル状に狭圧成形するよう
にさぜたものである。

（作用） 本発明によれば、シート状若しくはフィルム状の伸縮性
部材と成形面を備えた型部材を用いて、この両部材間を
負圧とさせ、これによって前記伸縮性部材を型部材の成
形面に沿う状態に屈曲させて、鋳型材料を型部材の成形
面との間で狭圧成形するもので、鋳型材料が型部材の成
形面に全体に亘って均一に締め固め成形される。

しかも、前記伸縮性部材は、型部材の成形面に沿う状態
に屈曲させるので、鋳型材料の量は型くずれしない強度
的に必要な量を確保すればよく、従来のように自重加圧
のために多くの鋳型材料を必要としない。

さらに、前記鋳型材料は、屈曲させた伸縮性部材によっ
て厚みが均一な状態で型部材の成形面に対し締め固めら
れるので、できあがりのシェル鋳型の厚みも均一なもの
にすることができる。

（実施例） 以下、本発明に係るシェル鋳型材料の成形方法の一実施
例を図面に基づいて説明する。

まず第１図に示す如く、型部材ｌの直下位にシート状若
しくはフィルム状の伸縮性部材例えばビニールシート２
を水平に保持させて、このビニールシート２上に耐火性
粒粉状の鋳型材料３を適宜厚さに集積させる。

型部材１は、真空ポンプ等の吸気装置（図示せず）に連
結せる吸気口４ａを備えた中空状の吸引ボックス４の下
面部に、所定形状に成形された模型５ａを備えたパター
ンプレート５を設けると共に、このパターンプレート５
の周囲を囲繞すべく外枠６を垂設してなる。パターンプ
レート５には、その表面たる成形面５ｂに開口して吸引
ボックス４内へ連通する適当数の吸引孔７，７・・・が
形成されており、各吸引孔７には第５図に示す如く、鋳
型材料３の侵入を■止しつる網状体等からなるフィルタ
８が配設されている。また、外枠６には、第６図に示す
如く下端全周に亘る吸引溝９ａが形成されると共に、こ
の吸引溝９８に開口し前記吸引ボックス４内に連通ずる
適当数の通気孔９ｂ、　９ｂ・・・が形成されている。

ビニールシート２は、その外周形状を前記型部材ｌの外
枠６の外周形状よりも適当量広くしており、鋳型材料３
は、ビニールシート２の周縁部分２ａを残した中央部分
上に、前記外枠６の内周形状よりも適当量小さな面積に
おいて略均−な厚みを有するように集積されている。こ
の鋳型材料３はけい砂に粘結剤としてけい酸ソーダを３
〜６％配分してなり、常温で炭酸ガスの通気によって固
化しつるものである。なお、必要に応して鋳型材料３の
表面部分には、第１図に示す如く鋳肌を良好とずべ（適
宜の肌土３ａを盛ることができる。

そして、第１区の状態から型部材１を下降させて、その
外枠６の下端を鋳型材料３からはみ出しているビニール
シート２の周縁部分２ａに当接させると共に、吸気０４
ａから図示していない吸気装置にＪ二り吸気して吸引ボ
ックス４内を減圧させる。

このように吸引ボックス４内が吸気減圧されると、第２
図に示す如く通気孔９ｂ、　９ｂ・・・を介して吸引溝
９ａに作用する吸引力によってビニールシー１へ２の周
縁部分２ａが型部材１つまり外枠６の下面に吸着される
と共に、ビニールシー２と型部材１とて囲まれた部分が
吸引孔７，７・・・を介して負圧とされ、この負圧によ
ってビニールシート２が型部材１の成形面５ｂに沿う状
態に屈曲されると共に、この屈曲されたビニールシート
２と型部材ｌの成形面５ｂとで、鋳型材料３が前記型部
材１の成形面５ｂに沿うシェル状に狭圧成形されるので
ある。なお、この狭圧成形状態では、鋳型材料３が成形
面５ｂに沿うほぼ均一な厚みのシェル状に圧縮成形（締
め固め成形）される。またこの狭圧成形に際して、鋳型
材料３を更によく充填させるために、バイブレータ−（
図示せず）等により振動又は衝撃を与えることもできる
。このように鋳型材料３を狭圧成形した後は、型部材ｌ
を第３図の如く反転させた上、鋳型材料３に適宜の手段
により炭酸ガスを通気させる。

炭酸ガスを通気させると、鋳型材料３内のけい酸ソーダ
が炭酸ガスと反応してけい酸ゲルを生じ、鋳型材料３は
固化されたシェルが成形される。

この固化の手法は一般にＣＯ□プロセスと呼ばれている
ものである。

そしてその後、第４図に示す如く、このシェルを型部材
１から適宜の離型手段（図示せず）により離型させると
共にビニールシート２を剥ぎ取って、所望するシェル鋳
型３゛を得るのである。なお、この場合、ビニールシー
ト２は炭酸ガスの通気前に剥ぎ取ることも可能である。

ところで、上記実施例のように、鋳型材料３を固化させ
る手法として加熱することを要しないＣＯ□プロセス等
を採用すると、型部材１特に複雑な形状を有する模型５
ａを製作困難な且つ高価な金型としておく必要がなくな
り、製作容易な且つ安価な木型、セラコラ型若しくは樹
脂型等としておくことができる利点がある。

また型部材１を加熱する必要がなくなるので、鋳型材料
３の同化の前後において型部材１が膨張、収縮して変形
することがなく、シェル鋳型３゛の精度が大巾に向上す
る。また、上記実施例の如く、皿上３ａを用いておくこ
とによってシェル鋳型３゛の鋳型面３’ａを緻密に形成
して、鋳肌を改善することができる。

なお、鋳型材料３を固化させる手法は」二記したＣＯ２
プロセスによらず、シンコアー法或はコールドポック法
等常温で固化させる種々の方法を採用することができる
。この場合、鋳型材料３の粘結剤も前記けい酸ソーダの
他適宜の無機質粘結剤或は有機質粘結剤等が用いられる
。

上記実施例においては、伸縮性部材をビニールシート２
でもって構成したが、この伸縮性部材は伸縮性を有する
シート状若しくはフィルム状のものであればよく、例え
ばゴムシートのようなものでもよい。

また、ビニールシート２等の伸縮性部材は必ず第１図に
示す如き水平状態に保持させておく必要があるものでは
なく、その上に集積させた鋳型材料３が流動しない状態
（多くは水平に近い状態）に保持させてお（づばよいも
のである。

さらに、鋳型＋１料３もけい砂にＧづい酸ソーダを混入
させてＣＯ２プロセスにより固化させる場合に限られず
、型部材１２として金型を用いて鋳型材料を高温加熱に
より固化させる手法等適宜の同化手法を適用することが
できるものである。

また、型部材ｌも、上記実施例の如く一つのパターンプ
レート５を備えたものとせず、多数のパターンプレート
を備えたものに構成しておくことができ、このようにす
れば多数の複数種のシェル鋳型材料を同時に狭圧成形す
ることができて便利である。

さらに、上記実施例に１３いては、型部材１を反転させ
た後に鋳型材料３を固化させたが、型部材］を反転さぜ
ることなく第２図の状態で固化させてもよい。また、シ
ェル鋳型３゛の型部材１からの離型を容易ならしめるた
め、型部材ｌの成形面５ｂに適宜の離型剤を塗布してお
いてもよい。

（発明の効果） 以上のように、本発明のシェル鋳型材料の成形方法によ
れば、均一な厚みの密なシェルを形成することが−Ｃき
ると共に、ピールハックが生しるのを有効に防止するこ
とができる。したがって、精度の高いシェル鋳型を製造
することができる。

しかも、鋳型材料の使用量を大幅に減らすことができ、
非常に経済的となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明のシェル鋳型材料の成形方法
の各工程を具体的に示したもので、第１図は型部材の下
位に水平に保持させた伸縮性部材上に鋳型材料を集積さ
せた状態の縦断面図、第２図は型部材と伸縮性部材との
間を負圧として鋳型材料を両部材でもってシェル状に狭
圧成形した状態の縦断面図、第３図は第２図に示される
型部材を反転させた上鋳型材料を固化させた状態の縦断
面図、第４図はシェルを型部材から離型させた状態の縦
断面図であり、第５図は第１図の要部を取出して示す拡
大詳細図、第６図は、第１図の要部をＶｌ　−Ｖｌ線に
沿って断面した横断平面図である。 １・・・型部材、２・・・ビニールシート（伸縮性部材
）、３・・・鋳型材料、５ｂ・・・成形面。 第１図 第３図 第２図 第４図 ３′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シート状若しくはフィルム状の伸縮性部材上に鋳型材料
   を適宜厚さに集積させておき、この鋳型材料に対し上方
   から所定の成形面を備えた型部材を配した上、この両部
   材間を負圧とさせて、前記伸縮性部材を前記型部材の成
   形面に沿う状態に屈曲させると共に、この屈曲させた伸
   縮性部材と前記型部材の成形面とで前記鋳型材料を前記
   成形面に沿うシェル状に狭圧成形するようにさせたシェ
   ル鋳型材料の成形方法。