JPH0199746A - セラミック鋳造コアの補修方法 - Google Patents

セラミック鋳造コアの補修方法

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JPH0199746A
JPH0199746A JP63237476A JP23747688A JPH0199746A JP H0199746 A JPH0199746 A JP H0199746A JP 63237476 A JP63237476 A JP 63237476A JP 23747688 A JP23747688 A JP 23747688A JP H0199746 A JPH0199746 A JP H0199746A
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JP
Japan
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binder
core
ceramic particles
ceramic
solvent
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JP63237476A
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T Arnold Ferguson
トーマス アーノルド ファーガソン
Linda L Seaver
リンダ エル.シーバー
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

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) この発明は、一般に鋳造金属に関する、特に金属鋳物を
製造するために使用するコアに関する、更に詳しくは未
焼結のセラミック製鋳造コアの補修方法に関する。
(従来の技術) セラミックコアはレノンらの米国特許第3,957゜7
15号、パスコらの米国特許第4.221,748号に
見られるように金属組成物の鋳造に広く使用されている
。このようなコアは注入鋳造、転写鋳造などの典型的な
方法によって製造されている。この工程はヘルマンの米
国特許第3,234.304号に詳細に記載されている
ように、コアの形状に対応する形状を有するダイにセラ
ミック粒子とバインダを強制的に送り込み、得られる未
焼結コアを高温で加熱し、バインダを蒸発せしめて、互
いのセラミック粒子を焼結せしめるしのである。
ここで、良質のコアを形成するために、配合するセラミ
ックとしては、アルミニウムオキサイド(アルミナ)と
シリコンオキサイド(シリカ)のような弔純な酸化物、
同様にジルコニウムオルソシリケート(ジルコン)、ア
ルミニウムシリケート(ムライト)のような複合酸化物
、更にはマグネシウムアルミネート(スピンネル)が使
用され、またコア中に異なったタイプのセラミック粒子
(即ち、セラミック粒子の組成物)を混在させることに
よってコアの特性は理想的なものとなる。
なお、セラミック粒子としては粉状形態のものが一般的
に使用されているが、ウィルブースらの米国特許第4,
427,742号とルートに譲渡された米国特許出願番
号NO,01g、113号に記載されるように、セラミ
ック繊維をコア形成に使用することもできる。
(発明が解決しようとする問題点) この種の未焼結セラミック鋳造コアは、製造過程におい
てクラック、ビット等の欠陥が発生することがある。通
常、セラミックコアにこのような欠陥が生じた場合には
、これを補修するよりはむしろ廃棄するほうが経済的と
考えられている。しかしながら、コアの種類等によって
は、このような欠陥を発生したコアを補修するほうが好
ましい場合もある。
そこで、本発明の目的は、この種の未焼結セラミック鋳
造コアの補修に適した補修方法を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 上記及び上記以外の目的を達成するために、本発明の第
一の構成によれば、セラミック粒子と熱可塑性バインダ
を含む未焼結のセラミック鋳造コアの欠陥を補修方法に
おいて、 コアの表面の欠陥形成部分の上記バインダを軟化する工
程、軟化された前記バインダにセラミック粒子を供給す
る工程と、前記バインダを硬化させる工程と、コアを加
熱して上記バインダを蒸発させて、セラミック粒子を焼
結させる工程とからなるセラミック鋳造コアの補修方法
が提供される゛。
なお、好ましくは、前記バインダを軟化する工程が上記
コアの表面に液体溶剤を作用させることにより行なわれ
る。また、溶剤とセラミック粒子を同時に上記コアの表
面に作用させれば、補修作業を効率的に行うことが出来
る。
また、本発明の第二の構成によれば、セラミック粒子と
熱可塑性バインダとを含有する未焼結鋳造コアの欠陥補
修方法であって、コアの欠陥K 分に、バインダを軟化
させる性質を有する揮発性の溶剤とセラミック粒子の混
合剤を供給する工程と、前記溶剤を蒸発させて欠陥部分
のバインダを硬化させる工程と、コアを加熱してバイン
ダを蒸発させてコア中のセラミック粒子を焼結させる工
程とからなることを特徴とする焼結セラミック鋳造コア
の補修方法が提供される。
なお、前記セラミック粒子は、ジルコニウムオルソシリ
ケート(ジルコン)、アルミニウム酸化物、二酸化シリ
コンの群より選択され、前記熱可塑性はワックス等によ
って構成される。
更に、本発明の第三の構成によれば、少なくとも二種の
異なるタイプのセラミック粒子とIO乃至20重量%の
熱可塑性ワックスバインダとを含有する未焼結鋳造コア
の欠陥補修方法であって、コアの欠陥部分に、バインダ
を軟化させる性質を有する揮発性の溶剤とセラミック粒
子の補修用混合剤を供給する工程と、前記溶剤を蒸発さ
せて欠陥部分のバインダを硬化させる工程と、コアを加
熱してバインダを蒸発させてコア中のセラミック粒子を
焼結させる工程とからなることを特徴とする焼結セラミ
ック鋳造コアの補修方法が提供される。
ここで、熱可塑性バインダは一般的に室温では固体で、
昇温すると軟化し、且つ各種タイプの溶剤と接触すると
軟化する性質を有する天然乃至合成の高分子物質である
なお、溶剤乃至加熱によって軟化する熱可塑性バインダ
の性質はこの発明においてコアを組み立てるのに有用で
ある。
また、この発明でセラミック粒子はセラミックパウダー
乃至セラミックフィーバを意味する。
更に、セラミック粒子の組成の割合(重量%)は例えば
、ジルコン10〜50、アルミナ1〜20.シリカ残部
。コア中のバインダは全セラミック重量のパーセンテー
ジで約lO〜20%(全セラミック重信のパーセンテー
ジ)である。
以上のようなセラミック粒子と熱可塑性バインダを含む
未焼結コアは例えば、従来周知の注入鋳造法によって製
造することができる。
この発明においてコアの結合は、コア中の熱可塑性バイ
ンダを軟化させることによって行なわれる。この場合の
軟化剤としては、加熱或いは溶剤何れを使用することが
できる。
即ち、熱可塑性バインダは加熱によって、或いは適当な
溶剤の接触によって容易に軟化させることができる。
なお、上記何れの軟化剤を使用しても、バインダを分解
或いは揮発させるべきでなく、またコアを歪ませたり、
或いは寸法、形状等を変更させるべきでない。軟化剤は
目的とする結合部分のみに作用させることが好ましい。
そして、上記軟化剤でバインダを軟化させるとともに、
この軟化したバインダにセラミック粒子を添着させてセ
ラミックの粒子層を形成し、その後に軟化剤が除去され
、バインダが固化されると、セラミック粒子層によって
コアに発生したクラック、ビット等の欠陥が充填される
以上のようなコアの補修は、拡散メカニズム或いは毛細
管現象によって軟化したバインダの一部がコアの界面中
に浸透し、界面内で固化するためと推定される。
加熱によってコアを結合させる際には、従来の注入又は
転移鋳造技術が使用できる。この場合鋳造工程の温度は
バインダを軟化させるのに、十分な高さとする。その結
果加圧下にバインダは流動化し、セラミック粒子間に均
一に分配される。コアが冷却するとき、バインダは固化
され、セラミック粒子はコアに緊密に結合される。 バ
インダを軟化させるために何れの軟化剤を使用するかは
、コアを形成するために使用するバインダのタイプに依
存しているが、−船釣に揮発性溶剤はコアに容易に作用
して熱可塑性バインダを軟化させることができるので、
加熱より好ましい軟化剤である。
この揮発性溶剤としてはトルエン、ベンゼン、ヘキサン
のような液体有機溶剤或いはトリクロロエタン、メチレ
ンクロライドのようなハロゲン化溶剤を使用することが
できる。
溶剤を軟化剤として使用する場合の好ましい実施例は、
未焼結の鋳造コアの表面に、コア中に存在するバインダ
を軟化させることができる溶剤とセラミック粒子を同時
に作用させることである。
例えば、二つの表面を溶剤とセラミック粒子の混合物で
ブラッシングすることによって溶剤とセラミック粒子を
同時に二つの表面に作用させることが可能である。この
場合、セラミック粒子の組成及び比率はコア中のセラミ
ック粒子のそれと同じにする。
セラミック粒子と溶剤の混合物で各々のコアの表面を処
理した後、直ちにコアを固定具或いはコアを密着させ、
且つ整合を図ることができるような他の適当な容器内に
配置する。
これにより溶剤はバインダを軟化するとともに、軟化し
たバインダの一部はコアの間の界面に拡散或は毛細管の
作用で浸透し、溶剤が蒸発によって除去され、バインダ
が固化すると、新たに加えられたセラミック粒子を互い
のコアに結合し、未焼結の結合コアを形成する。
本願発明者らの実験結果によれば、この場合コアと補修
用セラミック粒子間で最良の結合を得るためにはバイン
ダが軟化して新たに加えられたセラミック粒子を粘着保
持していることが必要であり、バインダが軟化されない
状態で加えられた粒子がバインダに作用しても、結合は
弱く、コアは使用に耐えない。また、バインダは軟化し
たが、加えられたセラミック粒子がバインダに作用しな
い場合には、結合は効果的でない。
セラミックと溶剤の混合物で各々のコアの表面を処理し
た後、直ちにコアを固定具或いはコアを密着させ、且つ
整合を図ることができるような他の適当な容器内に配置
する。溶剤が蒸発すると、バインダは固化してコアは互
いに結合する。
次に、コアの結合を可視或いは放射線グラフィック技術
を用いて検査した後、コアを比較的低い温度で加熱し、
バインダを蒸発させ、一部の溶剤を残留させる。そして
、次に更に高温で加熱してコア中のセラミック粒子を焼
結させる。
(実施例) この発明は、次の実施例の作用によって更に良く理解さ
せるであろうが、この実施例はこの発明の詳細な説明す
るためのものであって、この範囲に限定されるものでは
ない。
セラミック粒子と熱可塑性を含む未焼結のセラミック鋳
造コアは従来周知の技術を使用した注入鋳造法によって
製造する。
このコアは、約28%のジルコニウムオルソシリケート
、3%のアルミニウムオキサイド、残部シリコンオキサ
イドから構成される。ジルコニウムオルソシリケートと
シリコンオキサイド粒子は一般に一325メツシュ(U
、S、5ieve 5eries)パウダー粒子である
。アルミニウムオキサイド粒子は繊維質の配合割合が高
いものである。
バインダの組成は基本的にはパラフィンとフレシンワッ
クスであって、セラミック混合物の全体重量の約14%
存在する。アルミニウムオキサイドとオレイン酸の最少
量が注入鋳造工程を円滑に行なわせるために加えられて
いる。
」二足のようにして鋳造されたコアは、目視によって検
査して、クラックの発生しているコアを取り出して、本
発明による補修方法を実施した。
クラックの補修は以下の要領で行った。
まず、セラミック組成をコア中に存在する割合と同様な
割合で配合し、l−1−1)リクロロエタンを加える。
クラック発生部分に、クラックを充填するよりも幾らか
多いMのセラミック粒子を含むセラミックー溶剤混合物
を塗布した。トリクロロトルエンの大部分が蒸発して、
バインダが硬化した後、コアをゆっくりと空気雰囲気中
で加熱し、約540℃(1,000°F)に昇温し、バ
インダを蒸発する。次に、約1,230℃(2,250
’P)に昇温してコア中のセラミック粒子を互いに焼結
する。焼結後、焼結炉の温度を室温まで降下させてから
、補修したコアを取り出し、目視により補修したコアを
検査した。検査の結果、コアが欠陥が発生したことが判
別出来ない程度に、完全に補修されていることが確認さ
れた。完全に補修出来ていることを確認した後に、補修
部分を研磨した。
(発明の効果) 以上要するに、この発明によれば従来廃棄せざるを得な
かった、欠陥を生じたセラミック鋳造コアを補修するこ
とが可能となる。
また、この発明は熱可塑性バインダを使用した全てのコ
アに適用できる。
なお、本発明は、上記の好適実施例に限定されるしので
はなく、特許請求の範囲に記載した要件を満足するずべ
ての方法を包含するものである。
1テリ・

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)セラミック粒子と熱可塑性バインダを含む未焼結
    のセラミック鋳造コアの欠陥を補修方法において、 コアの表面の欠陥形成部分の上記バインダを軟化する工
    程、軟化された前記バインダにセラミック粒子を供給す
    る工程と、前記バインダを硬化させる工程と、コアを加
    熱して上記バインダを蒸発させて、セラミック粒子を焼
    結させる工程とからなるセラミック鋳造コアの補修方法
  2. (2)バインダを軟化する工程が上記コアの表面に液体
    溶剤を作用させることにより行なわれる請求項第1項記
    載の方法。
  3. (3)溶剤とセラミック粒子を同時に上記コアの表面に
    作用させる請求項第2項記載の方法。
  4. (4)セラミック粒子と熱可塑性バインダとを含有する
    未焼結鋳造コアの欠陥補修方法であって、コアの欠陥部
    分に、バインダを軟化させる性質を有する揮発性の溶剤
    とセラミック粒子の混合剤を供給する工程と、前記溶剤
    を蒸発させて欠陥部分のバインダを硬化させる工程と、
    コアを加熱してバインダを蒸発させてコア中のセラミッ
    ク粒子を焼結させる工程とからなることを特徴とする焼
    結セラミック鋳造コアの補修方法。
  5. (5)前記セラミック粒子は、ジルコニウムオルソシリ
    ケート(ジルコン)、アルミニウム酸化物、二酸化シリ
    コンの群より選択され、前記熱可塑性はワックス等によ
    って構成される請求項第1項乃至第6項のいづれかに記
    載の方法。
  6. (6)少なくとも二種の異なるタイプのセラミック粒子
    と10乃至20重量%の熱可塑性ワックスバインダとを
    含有する未焼結鋳造コアの欠陥補修方法であって、コア
    の欠陥部分に、バインダを軟化させる性質を有する揮発
    性の溶剤とセラミック粒子の補修用混合剤を供給する工
    程と、前記溶剤を蒸発させて欠陥部分のバインダを硬化
    させる工程と、コアを加熱してバインダを蒸発させてコ
    ア中のセラミック粒子を焼結させる工程とからなること
    を特徴とする焼結セラミック鋳造コアの補修方法。
JP63237476A 1987-09-21 1988-09-21 セラミック鋳造コアの補修方法 Pending JPH0199746A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015131309A (ja) * 2014-01-10 2015-07-23 三菱重工業株式会社 中子補修剤、中子、及び中子の補修方法
CN107716864A (zh) * 2017-09-18 2018-02-23 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种硅溶胶陶瓷型壳裂纹的修补方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5248521A (en) * 1988-06-27 1993-09-28 Mazda Motor Corporation Method for repairing a coating surface
US5215946A (en) * 1991-08-05 1993-06-01 Allied-Signal, Inc. Preparation of powder articles having improved green strength
DE19841925A1 (de) * 1998-09-14 2000-03-16 Aventis Res & Tech Gmbh & Co Verfahren zum Ausheilen von Rissen in keramischen Formkörpern
US6413578B1 (en) * 2000-10-12 2002-07-02 General Electric Company Method for repairing a thermal barrier coating and repaired coating formed thereby
US20140238632A1 (en) * 2013-02-28 2014-08-28 General Electric Company Methods for repairing ceramic cores
US9827608B2 (en) 2013-12-09 2017-11-28 United Technologies Corporation Method of fabricating an investment casting mold and slurry therefor
US10035182B2 (en) 2013-12-09 2018-07-31 United Technologies Corporation Method of fabricating an investment casting mold and slurry therefor
JP6685777B2 (ja) * 2016-03-09 2020-04-22 三菱重工業株式会社 部材の検査装置及び部材の補修方法
CN107008862B (zh) * 2017-03-27 2018-10-16 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种具有裂纹缺陷陶瓷型芯修复方法
KR102477904B1 (ko) * 2020-10-27 2022-12-15 금호석유화학 주식회사 촉매 성형체, 그 제조방법 및 이를 이용한 환형 케톤의 제조방법

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US124559A (en) * 1872-03-12 Improvement in processes of repairing millstones
US3287476A (en) * 1961-03-10 1966-11-22 Tredco Ltd Ceramic product and process
US3234308A (en) * 1961-11-21 1966-02-08 Corning Glass Works Method of molding ceramic articles
US3281309A (en) * 1961-12-12 1966-10-25 Gen Electric Ceramic bonding
US3231401A (en) * 1964-06-22 1966-01-25 Carborundum Co Refractory composition
US3423216A (en) * 1965-10-23 1969-01-21 Gen Motors Corp Method of making a ceramic core
US3704153A (en) * 1967-03-21 1972-11-28 Crane Co Process for enameling ferrous articles
JPS46110Y1 (ja) * 1967-04-14 1971-01-06
US4018944A (en) * 1973-11-12 1977-04-19 Rexnord Inc. Method of applying a wearing surface
US4197118A (en) * 1972-06-14 1980-04-08 Parmatech Corporation Manufacture of parts from particulate material
US3957715A (en) * 1973-01-10 1976-05-18 Howmet Corporation Casting of high melting point metals and cores therefor
US4247580A (en) * 1978-02-06 1981-01-27 Stuart Plastics Ltd. Refinishing of the surfaces of bodies of a thermoplastic resin
US4221748A (en) * 1979-01-25 1980-09-09 General Electric Company Method for making porous, crushable core having a porous integral outer barrier layer having a density gradient therein
DE3009240A1 (de) * 1980-03-11 1981-10-15 Elektroschmelzwerk Kempten GmbH, 8000 München Verfahren zur herstellung von praktisch porenfreien polykristallinen formkoerpern durch isostatisches heisspressen
EP0043395A1 (en) * 1980-07-04 1982-01-13 James Malcolm Adee Method of forming metal parts with less than 1% carbon content and metal parts made thereby
GB2086780B (en) * 1980-11-12 1984-12-12 Rolls Royce Core or core part for use in the lost wax casting process
US4419162A (en) * 1981-09-08 1983-12-06 Polyplex Plastics, Inc. Vinyl repair composition and method
US4397671A (en) * 1981-11-30 1983-08-09 Ford Motor Company Method of placing a metal oxide film on a surface of a heated glass substrate
JPS6052104B2 (ja) * 1982-08-28 1985-11-18 日本碍子株式会社 セラミツクスの強化方法
FR2547577B1 (fr) * 1983-06-20 1989-12-15 Aerospatiale Matiere refractaire composite renforcee de fibres refractaires et son procede de fabrication
US4526636A (en) * 1984-05-29 1985-07-02 Mader Gerald J Method of repairing breaks in sheet material
US4656071A (en) * 1984-10-29 1987-04-07 Ceramatec, Inc. Ceramic bodies having a plurality of stress zones
ATE42534T1 (de) * 1985-09-26 1989-05-15 Studiecentrum Kernenergi Verfahren zur herstellung eines gesinterten formkoerpers.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015131309A (ja) * 2014-01-10 2015-07-23 三菱重工業株式会社 中子補修剤、中子、及び中子の補修方法
CN107716864A (zh) * 2017-09-18 2018-02-23 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种硅溶胶陶瓷型壳裂纹的修补方法

Also Published As

Publication number Publication date
IL87351A0 (en) 1989-01-31
AU601349B2 (en) 1990-09-06
DE3864110D1 (de) 1991-09-12
US4804562A (en) 1989-02-14
AU2119188A (en) 1989-04-06
IL87351A (en) 1991-12-15
EP0309377B1 (en) 1991-08-07
EP0309377A1 (en) 1989-03-29

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