JPH0147268B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 粉砕された耐火性材および多孔性構造にする
ために、成型後に昇華する昇華性バインダを含有
する混合物から成型して耐火性コアを作る方法に
おいて、 Ａ） 耐火性材の一部として完全に脱水されてい
ない石膏を含むように、前記混合物を配合する
工程と、 Ｂ） 前記昇華性バインダが昇華した後に、前記
成型物を水に浸漬する工程と、 Ｃ） 前記成型物の孔の中の水で前記石膏を水和
させ、前記石膏を固める工程と、 から成ることを特徴とする方法。

２ 請求項１記載の方法であつて、 前記石膏が半水硫酸カルシウムであることを特
徴とするところの方法。

３ 請求項１または請求項２記載の方法であつ
て、 前記石膏がアルフア形であり、耐火性材の重量
に基づいて20から50％の量である、ところの方
法。

４ 成型して耐火性コアを作る方法であつて、 ａ） 昇華性バインダ、非昇華性バインダおよび
アルフア形の完全に脱水されていない石膏を含
む耐火性材の混合物を調製する工程と、 ｂ） 前記混合物を望みの形に成型する工程と、 ｃ） 多孔性構造にするために、前記成型物から
ぜ昇華性バインダを昇華させる工程と、 ｄ） 前記成型物を水に浸漬して、その孔に水を
充満させる工程と、 ｅ） 前記水から前記成型物を取り出す工程と、 ｆ） 前記孔の水で前記石膏を水和させ、前記石
膏を固める工程と、 から成る方法。

５ 請求項４記載の方法であつて、 前記石膏が半水硫酸カルシウムである、ところ
の方法。

６ 請求項４または請求項５記載の方法であつ
て、 前記石膏が耐火性材の重量に基づいて20から50
％の量である、ところの方法。

技術分野 本発明は、一般的に、成形による耐火性コアの
製造に関し、特に、金属鋳造工程、取り分けイン
ベストメント鋳造法において有用な耐火性コアを
製造するための方法に関する。

背景技術 予備形成されたセラミツクコアがインベストメ
ント鋳造工程において使用され、穴、スロツトな
どを形成するための他の金属鋳造工程ではより狭
い範囲で使用されている。インベストメント鋳造
工程の場合において、コアは原型材射出ダイの中
に置かれ、融解ワツクス又は他のロスト（lost）
原型材がコアのまわりに射出され、原型が形成さ
れる。原型とコアを分離して作ること、及びその
原型の開孔部の中にコアを挿入することもまたお
こなわれている。いずれの場合においても、鋳型
が原型のまわりに成形されたときに、コアはその
インベストメント鋳型に組み入れられる。コア
は、１カ所又はそれ以上の場所で原型から突出す
るように作られ、これらの場所で鋳型に嵌め込ま
れる。従つて、原型が鋳型から溶け出すと、コア
は正しく、しつかりと保持される。他の鋳造の手
順においては、予備成形されたセラミツクコア
は、鋳型たとえば上型及び下型タイプの鋳型の中
に直接組立られている。それらのタイプの鋳型
は、コアが固定される適切なコア受けを備えてい
る。

鋳造してセラミツクコアを作るために今まで使
用されてきた在来の組成物は、基本的に、粉末に
された耐火性材料、高い固体蒸気圧を有する昇華
性有機バインダ、たとえば、ナフタレン及びパラ
ジクロロベンゼン、及び微量の非昇華性バインダ
から構成されている。この組成物は、所望の形に
射出成形できる。その昇華性バインダは、成形後
に昇華し、その成形物は、それを焼結させるため
に焼かれる。その組成物の非昇華性バインダは生
地の強度の改善をおこなうので、その成形物を焼
結させる前にも損傷を与えることなくつかむこと
ができる。

耐火性材料を焼結させるため及びセラミツクボ
ンドを生成させるために、高温でセラミツクコア
を焼くことは、数多くの理由から望ましくない。
そのことによつて焼結縮みが生じる。その縮み
は、大きさの制御及びそりを防ぐことを困難にす
る。それはまたコアの多孔性を減少させるので、
それらコアは熱い成形ガスを容易に浸透できなく
なる。これにより、鋳造物にガスがトラツプされ
る。

耐火性コアを高温で焼結させると、鋳造操作の
間に通常望ましくない過度の強度が与えられる。
コアの過度の強度によつて、固体となる間に金属
鋳造物に熱による亀裂が生じ、その鋳造物からコ
アを取り去ることがむずかしくなる。たとえば、
今ままでおこなわれているように、セラミツクコ
アが焼結されると、その鋳造物からコアを取り除
くために鋳造物を、水性の若しくは溶融した水酸
化ナトリウム又はカリウム、フツ化水素酸等々の
ようなやつかいな薬品にさらす必要があるだろ
う。これら薬品は、多数の合金、特にアルミニウ
ムや非鉄金属を腐食し、そして有害な材料との接
触、その処理に関連した深刻な問題が生じる。

耐火性物を焼結させるために、コアを焼く在来
の実施例には、コアの製造費用に影響のある特別
な設備、材料及び動作が必要となる。たとえば、
焼結操作のために、高温の炉が必要である。更
に、コアを焼く耐火性さやを備えることは通例で
ある。他の在来の手段は、焼いている間にコアを
支持するために、粒状耐火性物にコアを嵌め込む
こと及びコアの形を型取る個々の耐火性型枠を備
えておくことである。

米国特許第3686006号で、使用する前に、セラ
ミツクコアを焼き、焼結させるために必要なこと
を省く改良された実施例が開示されている。その
特許に開示された改良実施例に従うと、昇華性バ
インダはまず、焼かれていないコアから昇華し、
多孔性構造ができ、そのコアは含浸用薬剤を多孔
性構造に含浸させることによつて強化させられ
る。その薬剤は基本的には担体中に混ぜられた耐
火性バインダから成り、連続結合構造を形成する
ために硬化させるものである。１つの実施例とし
ては、含浸薬済は、シリカのようなコロイド系の
無機材料である。

発明の開示 本発明は、使用前にコアを焼くのに必要なもの
及び／又は米国特許第3686006号に開示されたコ
ロイドシリカのような硬化剤で耐火性コアに含浸
させるために必要なものを省く耐火性コアを作る
新規な方法を提供することである。本発明に従つ
て作られたコアは、握持され、コアのまわりに原
型材料を射出させる操作中に破損や損傷に抗する
のに必要な強度を有している。同時に、コアが化
学的処理又は特別なクリーニング操作に頼ること
なく鋳造物から容易に取り除ける程にそのコアは
柔らかい。本発明の方法及び組成物は、低温融解
で非鉄金属並びにアルミニウム、マグネシウム及
び銅を基本とした合金等のような合金を鋳造する
際に使用できる好適なセラミツクコアを作るのに
特に適している。

本発明は、予備形成されたセラミツクコアのよ
うな、鋳造耐火性コアを、紛砕された耐火性材料
及び昇華性バインダを含有する混合物から作るた
めの改良された方法を提供するものである。その
昇華性バインダは多孔性構造にするために成形し
た後に昇華される。その方法の特徴は、耐火性材
料の一部として部分的に脱水された石膏を含むよ
うに混合物を配合し、昇華性バインダが昇華され
た後に鋳造物を水に浸漬し、かつ鋳造物の孔の中
の水で石膏を水和させ、石膏を固める新規な工程
から成ることである。更に、新規な方法の特別な
実施例は、以下の工程から成る。

(a) 耐火性材料、昇華性バインダ及び非昇華性バ
インダの混合物を調製する工程；この耐火性材
料はアルフア形の十分に脱水していない石膏を
含むものとする。

(b) この混合物を所望の形状に成形する工程； (c) 成形した形状から昇華性バインダを昇華させ
て多孔性構造とする工程； (d) 孔を充満させるために前記成形した形状物を
水に浸漬する工程； (e) 水からその成形物を取り出す工程；及び (f) 孔の水の中で石膏を水和させ、それを固める
工程。

本発明では、粉砕された耐火性材、多孔性構造
につるために成形後に昇華するバインダを含む、
予備成形されるセラミツクコアのような成形して
耐火性物を作るための組成物が使用されるもので
ある。この組成物の特徴は、粉砕された耐火性物
が十分に脱水されていない石膏を含むことであ
る。好適な実施例としては、その石膏は半水硫酸
カルシウムであり、混合物の耐火性物の成分重量
を基にして20から50％の重量で存在する。

半水硫酸カルシウムは、鉱物石膏からいろいろ
な形、たとえば二水硫酸カルシウム
（CaSO₄2H₂O）に作られている。１つの形は、
アルフア半水硫酸カルシウムとして知られ、一様
で比較的濃密な結晶を特徴としている。これらの
特徴は、固まつた後に強度を高くすることであ
る。第２の形は、沸騰している塩化カルシウムの
溶液の中でその二水化物を加熱することによつて
作られるもので、依然として濃密な結晶構造を特
徴としている。その結晶はよりよく発達し、立方
体又は直方体形を示し、ひびや多孔性をほとんど
示さない。両結晶形は、本発明の目的に適してお
り、“アルフア”半水硫酸カルシウムで囲まれる
ようになる。一般に焼石膏といわれている第３の
変形例は、ベータ半水硫酸カルシウムである。こ
の形は本発明における使用に対して良好なもので
あるが、“アルフア”形よりも劣る。なぜならば、
その結晶は、不規則形となり、より多孔性となる
からである。

コアは、標準的なプラスチツク射出成形装置で
射出成形によつて素速く且つ経済的に作ることが
できる。コア内の石膏が硬化され、固められた後
に、コアはすぐに使用できる用意ができている。
それらコアは、原型射出ダイ及びそれらのまわり
に射出されるワツクスのような融解された原型材
料の中に置くことができる。

インベストメント鋳造操作中に、鋳型は原型と
コアのまわりに通常の方法で成形される。それら
は、塊状インベストメント鋳造或いはセラミツク
シエルタイプの鋳型でもよい。原型は、オートク
レーブ又は低温のオーブンの中で加熱するような
在来の方法で鋳型から取り除かれる。原型の除去
操作が完了すると、インベストメント鋳型は、鋳
型を焼き尽し、融解された金属を受け入れるため
の準備をおこなうために典型的には約1000〓
（538℃）から1400〓（767℃）の温度範囲で焼か
れる。他の手順としては、原型は1400〓以上の温
度の炉の中に直接置いて鋳型から溶かして出すこ
とができる。成形操作の他のタイプにおいては、
コアは、セラミツク又はプラスタ成形法によつて
作られた上型及び下型の鋳型の中に直接おくこと
ができ、その鋳型はインベストメント鋳型と同様
の方法で加熱される。

本発明のセラミツクコアは、初期に作られたと
きの、すなわち鋳型を加熱し、融解された金属を
鋳造する前の望ましい高度の強度特性を有してい
る。この高度の初期強度は、コアを握持する圧力
及びコアのまわりに原型材料を注入するときの圧
力に抗するのに十分である。この強度は、前述し
た欠点を有するコアを前もつて焼くことなく成し
遂げられる。それはまた、米国特許第3686006号
に開示されたコロイドシリカ又は他の耐火性バイ
ンダでコアを含浸させる必要もない。このこと
は、コストを軽減し、品質の制御を簡単化する。
更に、コアの表面上に余分な耐火性物が形成され
ない。この余分な耐火性物は、耐火性バインダで
含浸されたコアが乾焼されたときに、時々生じる
ものである。

本発明に従つて作られたセラミツクコアは、コ
アを組み込んだ鋳型が焼かれ、融解した金属で満
された後にも、同じく望ましい特性である柔軟性
を有している。その柔軟性は、コアが金属鋳造物
から容易に取り除ける程度である。多くの場合、
コアは、空気ハンマーのようなもので、鋳型材が
正常にたたかれている間に落下してしまうだろ
う。コア材料のすべてが正常なたたき動作中に完
全に取り除かれない場合には、残部は砂を吹きつ
けることによつて、又は約500−1000psi（35.15−
70.30Kg/cm²）の圧力で低圧の水を吹きつけること
によつて容易に除去できる。

本発明の他の重要な特徴は、コアが使用される
際の鋳型の熱膨張特性と調和するコアを使ること
が可能なことである。非鉄金属の鋳造動作中に使
用された在来の塊状インベストメント鋳型の多く
は、原型材を焼いて焼き尽すときに、不規則に伸
びる。鋳型が加熱されたときに、コア及び／又は
鋳型が損傷を受けないようにするために、コアの
熱膨張と鋳型の熱膨張とを調和させる必要があ
る。このことを、在来のコア材で成し遂げること
は困難であつた。本発明の実施に従うと、コアを
形成するために使用される、石膏を含む耐火性材
は、非鉄製鋳型を作るために使用される、同様に
商業的に有用で、石膏をつなぎとしたインベスト
メント材とすることができるので、コアの熱膨張
は鋳型の熱膨張と調和することになるだろう。実
際に、コアが在来の塊状インベストメント鋳型に
コアによつて形成され開口部を形成するために使
用されたときに、同じ非鉄金属のインベストメン
ト材の能力を越えるであろうコアの大きさ及び形
状を首尾よく作り、鋳造することが可能であるこ
とがわかつた。

他の特徴及び利点、並びに本発明のより完全な
理解は、以下の詳細な説明でわかるだろう。

発明を実施するための最良の形態 上で一般的に記載した本発明の射出成形可能な
コア材料は、基本的に主成分である粉砕状の耐火
性材料、昇華性バインダ及び非昇華性バインダか
ら成る。セラミツクコア、塊状インベストメント
鋳型及びセラミツクシエル鋳型等を作るため在来
使用されている耐火性材料のいずれもが、混合物
を調製するために使用できる。典型的な耐火性材
は、溶融及び結晶性シリカ、ジルコン、ジルコニ
ア、アルミナ、ジルコン酸カルシウム、いろいろ
なアルミナシリケイト、リン酸三カルシウム、カ
スミ石閃長岩等である。

昇華性バインダがその混合物の中に含まれてい
るので、コア又はその混合物から成形された他の
物品からバインダを昇華させることによつて、多
孔性構造が作られ得る。“昇華性バインダ”とい
う言葉は、十分な高蒸気圧を有し、自らの軟化点
下の温度で且つ非昇華性バインダの軟化点下の温
度で昇華し得るような材料を意味するために用い
られている。昇華性バインダとして有用な材料
は、固体から流動状態に変化し、再固化しうる能
力によつて、並びに三重点で少なくとも0.1mmHg
の蒸気圧によつて一般的に特徴付けられる。三重
点で少なくとも0.1mmHgの蒸気圧を有する材料
が、適度の加熱だけで、又は全然加熱することな
しに適当な時間長で、成形されたものから昇華し
得ることがわかつた。より好適な材料は、通常の
室温より上に三重点を有し、過度の加熱によつて
成形されたものを歪める危険性を避るために室温
で昇華し得るものである。このような材料は、大
気圧下での室温で少なくとも0.1mmHgの蒸気圧を
有し、250℃以上に高くない、好適には200℃以下
の沸点となるものである。好適な昇華性バインダ
は、固体化させるために必要な冷却を避けるため
に、室温で固体であつて、更に加熱により流動体
に溶け、冷却によつて再固体化する能力で特徴付
けられるものである。

前述の特徴を示し、昇華性バインダとして役に
立てる典型的な材料は、脂肪族化合物並びに置換
及び非置換芳香族化合物である。パラジクロロベ
ンゼンはは特に最適な化合物で、都合のよい低融
解点、良好な成形特性を有し、低コストで、容易
に昇華する能力を有している。良好なものとわか
つた他の典型的な材料は、ウレタン（エチルカー
バメート）、アセトアミド、ナフタレン、安息香
酸、無水フタル酸、シヨウノウ、アントラセン、
及びパラジクロロベンズアルデヒドである。同様
の特性を示し、使用できると考えられる他の典型
的な材料は、１−ブロモ−４−クロロベンゼン、
パラジメトキシベンゼン、パラジ−ブトキシベン
ゼン、及びクロトン酸である。パラジクロロベン
ゼン、ウレタン、アセトアミド、シヨウノウ、及
びナフタレンのような材料の蒸気圧は、これらの
材料が正常な大気圧下の室温で、又は大気圧より
低い圧力で昇華し得るものである。無水フタル
酸、安息香酸及びアントラセンのような材料は、
室温で低い蒸気圧を有するので、本発明の目的に
は有用であるが、昇華を促進するために加熱が必
要である。

混合物に含まれる非昇華性バインダは、昇華性
バインダが取り除かれ、成形されたものを加水す
るために水に浸して、石膏を固めるときに、成形
されたものを完全にしておくものである。“非昇
華性バインダ”の語は、成形されたものに必要な
強度を与えるために好適には室温で硬化し、十分
に低い蒸気圧を有し、昇華性バインダが有効に除
去される温度及び圧力下で溶解、昇華又は蒸発し
ないものを表わすために用いられている。更に、
有用な非昇華性バインダは、それが流動状態にあ
るとき昇華性バインダと混和する特徴をもつもの
である。成形されたものに硬さを与え、生地の強
度を与えるという主要な機能をおこなうことに加
えて、非昇華性バインダ又はそのようなバインダ
の組合わさつたものを、成形工程での流動性を改
良し、混合物のセツトアツプ時間を減少させるな
どといつた他の望ましい特徴を与えるために選び
得る。非昇華性バインダとして使い得る典型的な
材料は、いろいろな樹脂及びプラスチツク材であ
る。適切な樹脂の例としては、重合されたロジ
ン、水添ロジンエステル、石油炭化水素樹脂、ク
マロンインデン樹脂、エステルゴム、ポリテルペ
ン樹脂、低分子量スチレン樹脂、ポリフエノール
塩素樹脂、ギルソナイト（ユインター石の商品
名）、アビエチン酸、セラツク及びシリコーン樹
脂である。適切なプラスチツク材の例としては、
エチルセルロース、ポリスチレン、ポリビニルア
セテート、及びポリビニルアルコールである。

バインダ全含有量（昇華及び非昇華バインダ）
は、混合物の重量の10から40％の範囲、好適には
20から30％の範囲内で変化することができ、残部
は耐火性材とする。昇華性バインダは、少なくと
も全バインダ含有量の半分、通常は全バインダ含
有量の少なくとも80％であるべきである。混合物
の調製に使用される昇華性バインダの量は、混合
物の重量の約10から35％の範囲、より好適には混
合物の重量の約18から25％の範囲全体にわたつて
広く変化してもよい。

非昇華性バインダの量は、混合物の重量の約
0.8から11％、より好適には混合物の重量の約２
から5.5％の範囲で変化してもよい。

耐火性材と非昇華性及び昇華性バインダとの混
合物を形成する技術は、米国特許第3686006号、
第3769044号、第3859405号に開示され、これら特
許の開示は参照としてあげられている。

本発明に従うと、混合物の耐火性材の含有量
は、十分に脱水されていない石膏、好適にはアル
フア形の石膏を含むように組成される。好適な材
料は半水硫酸カルシウム（CaSO₄1/2H₂O）であ
り、特にアルフア半水硫酸カルシウムである。石
膏含有量は、混合物内の耐火性材の全重量を基に
した重量で、約20から50％の範囲でよい。

粉砕された耐火性材及びバインダは、何らかの
適切な混合手段によつて互いに混合される。たと
えば、全バインダを加熱して適当な混合物にブレ
ンドし、このブレンドに混合物が成形作業に対し
所望の稠度のものとなるまで粉砕耐火性材を添加
する。望むならば、耐火性材がバインダのブレン
ドに添加される前に、その耐火性材を暖めてもよ
い。その結果の混合物は、熱い間に成形されても
よく、又はそれは固体化され、次の成形操作のた
めに融かされてもよい。耐火性コアは、在来のプ
ラスチツク射出成形機を使つて、素早く且つ安価
に射出成形によつて形成される。射出成形のため
には、その混合物は冷却され、そしてそれが冷え
て固体化しようとするときに融解したものをかき
回わすことなどにより粒状にされる。その粒状物
を、在来の方法で射出成形機の中に満たす。その
耐火性混合物はまた、コアなどを形成するための
他のよく知られた技法においても使用され得る。
このような他の技法は、成形、又は鋳込み、トラ
ンスフア成形、押し出し等を含む。コアが射出又
はその他により成形された後に、昇華性バインダ
は成形された形状から昇華されて多孔性構造をも
たらす。昇華性バインダが除去されたときに、成
形された形状物は水の中に浸漬され、孔が満され
る。ついで成形された物品は水から取り出され、
孔の中の水によつて石膏は水和され、固まらされ
る。

含有石膏が加水され、固まると、コアは十分に
強くなるので、それらコアは通常の方法で原型の
中に組み込まれる。このことは、コアを原型射出
ダイの中に置き、それらのまわりにワツクスのよ
うな成形用原型材を射出することによつて成し遂
げられる。他には、コアは原型にある適切な開口
部の中に挿入し得る。鋳型は、通常の方法で原型
とコアのまわりに形成される。前で説明したよう
に、これらは塊状インベストメント鋳型又はセラ
ミツクシエルタイプの鋳型とすることができる。

本発明を以下の例によつて説明する。

例 コアのバツチが以下の組成物で調製された。

パラジクロロベンゼン 600ｇ エチルセルロース（20cps級） 57.1ｇ シエラツク 65.6ｇ アルフア石膏 450ｇ シリカ、石英（200メツシユ以下） 450ｇ ケイ灰石（325メツシユ以下） 600ｇ 油溶性オレンジカラー ２ｇ アルフア石膏は、混合物内の耐火性材の重量の
30％を構成することが認められよう。パラジクロ
ロベンゼンは昇華性バインダとして機能し、エチ
ルセルロース及びシエラツクは非昇華性バインダ
として機能した。

コア混合物を調製するため、パラジクロロベン
ゼンを融解して250〓（121℃）に加熱した。その
中にエチルセルロース及びシエラツクを溶解し、
そして、オレンジカラー（識別の目的にのみ使用
されたもの）と一緒に耐火性材を添加し、かき混
ぜた。この操作は、ポイツプ型ワイヤ撹拌器を有
する遊星型混合器を用いることによつて成し遂げ
られた。ついでコアのバツチは、アルミナパンに
注がれ、それを粒状にするために、それが固体化
されるときにへらで時々撹拌された。

コアは、たとえば金属性印付け具、市販用のイ
ンベストメント成型に対して用意される。そのコ
アは、その表面に半円上の溝を有する。平らで矩
形状のもので、鋳造される印付け具の柄にスロツ
トを形成するためのものである。そのスロツトと
いうのは、その印付け具の中に挿入される金属製
スタンプを収容、保持するために形成されるもの
である。

粒状形になつたコア材は、標準的プラスチツク
射出成形機のホツパーに供給された。この機械
は、水平射出及び垂直成形開口部並びに封鎖部を
有するプランジヤー型のものである。コア材の射
出は、鋳型の分離ラインにそつておこなわれた。
コアは、以下の条件の下で射出された。

シリンダー温度 200〓（93.3℃） ノズル温度 200〓 射出圧力 1000〓（537.8℃） 成形後、昇華性バインダは、コアを大気圧より
下の水銀柱ほぼ27インチ（785.8cm）の真空にさ
らすことによつて、室温で昇華された。そのこと
は、もはや重さが変化しなくなるまでおこなわれ
た。コアは、ほぼ125〓（51.7℃）の温度の温水
の中に置かれ、孔に水を満たすために、３分間真
空にさらされる。真空が解かれ、コアは移され、
排水するためにスクリーン上に置かれ、その石膏
が加水される。

所定の鋳造のための原型用ワツクスが注入され
た。単純な原型の形状であると、コアは、それら
コアが依然として暖い間に原型の適当な開口部に
直接挿入された。

コアを含む原型は、普通の中央湯口部材に付設
され、セラミツクシエル鋳型が通常の方法でその
組立体のまわりに形成された。そのシエル鋳型を
作るために使われたスラリは、コロイドシリカバ
インダに浮かぶ溶解したシリカの粉末並びに微量
の泡消及び加湿剤から構成された。そのシエル
は、浸水させ、排水させ、しつくいを付け、及び
乾燥させる各工程を繰り返すことによつて原型組
立体のまわりに形成された。

乾燥後、鋳型は、10分間90psig（6.33Kg/cm²）で
動作する蒸気圧力がまにそれらを置いてワツクス
を取り除いた。鋳型は、１時間1350〓（732.2℃）
で焼かれ、1300〓（704.4℃）のアルミニウム合
金がその鋳型の中に流し込まれた。

冷却後、セラミツクシエル鋳型はハンマーを用
いて手で鋳物から取り除かれた。外側の鋳型がた
たき落されるときに、前もつて形成されたコア
が、鋳物から抜け落ちることがわかつた。そのコ
アは、思い通りに機能し、それらが鋳物内で形成
した通路は、全く満足のいくものであつた。

例 例に従つて作られたコアは、非常に柔かく、
融解金属が鋳造された後に多くの鋳造物から容易
に取り除くことができる。何かの理由で、成形後
さらに柔かいコアであることを望むならば、この
ようなものは例のサイ灰石をジルコン粉に取り
替え、同様にしてコアを作り、加工することによ
り容易に得られる。ケイ灰石を325以下のメツシ
ユを通過するジルコン粉と取り替えたこと以外、
例のものと同じコアが作られ、それが満足のい
くものとわかつた。従つて、鋳造物がそのコアに
より作られた。

例 本発明の方法の利点は、コアが市販された非鉄
金属のインベストメント材の特徴である非常に不
規則な熱膨張と非常に調和するように形成される
ことができるということである。このことを成し
遂げる１つの方法はコアを、そのコアが使われる
鋳型を作るために使用されるのと同じインベスト
メント材で形成することである。この技法は、以
下の組成のコアバツチの調製により説明される。

パラジクロロベンゼン 600ｇ エチルセルロース（20cps級） 57.1ｇ シエラツク 65.6ｇ SI−401インベストメント材 1700ｇ SI−401インベストメント材は、プレ−ベス
ト・インコーポレーテツド（Pre−Vest、Inc.）
（オハイオ州、クリーブランド）で製造され、市
販されている非鉄金属インベストメント材であ
り、バインダとして30％のアルフア石膏を含んで
いる。

コアは、例と同じ方法で上述の組成物により
作られた。でき上がつたコアは、ワツクス射出ダ
イの中に置かれ、融解した原型材がそれらのまわ
りに注入される。このように短銃に使用される原
型を形成した。その原型はワツクスが塗られたボ
ール紙のドラム上に取り付けられ、この組立体は
穴のあいた金属製フラスコの中に置かれた。その
フラスコは、このセラミツクコア混合物を作るた
めに使用されたのと同じSI−401インベストメン
トを使用したインベストメント材で満たされた。
そのインベストメント材は製造上の指図に従つて
水と混合されたものである。インベストメント鋳
型が固まつた後に、その鋳型は、5psig（0.352Kg/
cm²）の蒸気圧力がまの中に置かれて、ワツクスが
取り除かれる。鋳型は、1300〓（704.4℃）から
1350〓（732.2℃）の範囲の温度で焼かれ、原型
材が焼き尽された。これに続いて、鋳型は、融解
した金属を受けいれる前に、約（315.6℃）まで
冷却された。1300〓のアルミニウム合金が、米国
特許第3705615号に記載された手順に従つて、鋳
型の中に注がれた。

注いだ後に、鋳型材は、空気ノツクアウトハン
マーを使つて通常の方法で鋳物からたたき落され
た。この動作の間中、予備形成されたコアは、す
べての鋳物から完全に取り除かれた。でき上つた
鋳造物は、満足のいくものであつて、コアによつ
て作られた開口部を含んだものであつた。

他の同様の試みとして、同じ方法は、銅合金鋳
造物のためのコアを作るために使用された。コア
は、平らで、ねじつた形であつて、案内ロツド鋳
物の中に縦長のスロツトを形成した。原型ワツク
スはコアのまわりに射出され、原型は、上述の方
法で組立られ、インベストメントで包まれた。鋳
型は前述の通りワツクスが取り除かれ、焼かれ、
そして900〓（482℃）に冷却された。1950〓
（1065.6℃）のギヤ用リン青銅が鋳型の中に注入
された。注入後、インベストメント鋳型材は空気
ハンマーで取り除かれた。予備形成されたコア
は、この動作ですべての鋳物から完全に取り除か
れるが、残りのコア材は900psig（63.28Kg/cm²）の
圧力で動作する水噴出キヤビネツトの中で取り除
かれた。

更に他の試としては、同じ材料及び方法は直径
１／４インチ（0.64cm）の円筒状コアを射出するた
めに使用された。そのコアは摺動用バーブロツク
（bar block）の原型鋳造物に１−3/8インチ
（2.54−0.95cm）の深いブラインドホール（blind
hole）を形成するために使われた。原型は、米国
特許第4064083号（例）に記載された構成物か
ら機械削りされたものである。コアは、原型にド
リルされてできたホールの中に挿入された。

コアを含む原型は、銃の撃鉄の製造に関連して
上述したように組立られ、作られた。原型自身の
必要から、PV−408と同等で、Pre−Vest、Inc.
（オハイオ州、クリーブランド）によつて作られ、
異なつた市販のインベストメント材が使われた。
このインベストメントは、バインダとして35％の
アルフア石膏を含有している。鋳型がインベスト
メントで包まれた後に、それは原型を取り除くた
めに、5psig（0.35Kg/cm²）の圧力がまの中に置か
れた。それは、焼き尽すために1300〓（704℃）
で焼かれた。鋳型は400〓（204.4℃）に冷却さ
れ、1300〓のアルミニウム合金で鋳造された。

鋳造後、インベストメント鋳型は、空気ハンマ
ーでたたき落された。前もつて形成されたコア
は、同じ動作中にはずされた。コアで作られた穴
を有する、最終的な鋳造物は、全く満足のいくも
のであつた。

前述された詳細な記載から本発明の多くの修正
及び変形は、当業者にとつて明らかである。従つ
て、請求の範囲内で、本発明が詳細な記載以上に
実施されることが理解されよう。