JPH02117741A - 精密鋳造用模型 - 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ａ密鋳造品に適用される模型に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

普通の砂型鋳造法では５次元的に複雑形状の鋳物の製造
が困難でるり、また寸法精度、表面あらさ等に限界があ
るために、厳しい寸法精度及び表面ららさ等が要求され
る製品には精密鋳造法（ロストワックス法）が適用され
ている。

ロストワックス精密鋳造法の概略は以下のとおりである
。まず、所定の形状の金型内にワックスを射出成形し、
固化した後に金型からワックス成形体を取り出して、こ
のワックス模型の表面に耐火材を含んだスラリー及び耐
火材粉末を付層させる（ディッピング及びスタッフィン
グ）。このディッピング及びスタッフィングを通常６〜
１０回程度繰り返して、適当な厚さの耐火材層（鋳型）
を形成させた後に、高温に加熱してワックスを流出・除
去し、鋳型を更に高温に加熱して焼結した後に高温の鋳
型内へ溶湯を鋳込んで精密鋳造鋳物を＃造する。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の如＜、ｓ′Ｉ！！ｉｘ造用の模型材として一般に
ワックスを使用し、射出により所定形状の模型を製作し
ているが、大形鋳物の模型としては以下の理由で使用困
難であり、ロストワックス法は比較的小形鋳物の製造に
限られている。

＋１１　　ワックスは強度が小さく（曲げ強度　約３０
に９ｆ／ｃｍ”　）　、変形、折損の点で大形化が困難
である。

（２；　　ワックスは冷却・固化時の収縮が大きく（収
縮率　１８〜１．５　Ｔｏ　）　、為、面に“引け”が
発生し、高寸法精度が確保できない。

（３）　　ワックスは熱膨張率が大きい（α＃４５×ｒ
ｒｔ’７ｃ）ために、ワックス！＠解時にワックスが著
しく膨張し、鋳型の変形、破損が発生する。

また上記問題点を解決するために、大形精密ｖ５造用模
型材として尿素とポリビニルアルコール（ＰＶＡ）が一
部で使用されているが、尿素及びＰＶＡとも水浴性であ
って耐水性がないために、セラミックシェル鋳型を製造
する場合のスラリーに水をバインダーとしているコロイ
ダルシリカを使用できず、一般にエチルシリケートスラ
リーが使用されている。このエチルシリケートスラリー
にはバインダーとしてエチルアルコールを用いているた
めに、大形の梢ｆｆ１Ｍ造用模型を製造する上で、以下
のような安全性及び作業性等で問題がある。

（１１安全性上での問題点 エチルアルコールは引火性物質である。

（２）　　作業性上での問題点 エチルアルコールは揮発性物質であり、時間と共にエチ
ルアルコールが蒸発し、スラリーの粘度が変化するため
に安定したセラミックシェルの製造が困難である。

本発明は上述のような技術水準に鑑み、従来の模型にお
けるような不具合のない精密鋳造用換型を提供しようと
するものである。

〔味題を解決するための手段〕

本発明は模型状に成形したＩｐｇ素の表面に有機溶剤に
溶解した酢酸ビニル樹脂をコーティングしてなることを
特徴とした４′／４密鋳造用模型である。

本発明を分脱すると以下の通りである。

ｉｌｌ　　４′Ｆｉ密鋳造用の模型材として、それ自体
は公知の尿素を使用する。尿素は常温強度が大きく、収
縮及び熱膨張が小さいという特徴を有している。

（２）　しかし前述の如く尿素は水浴性であるためにコ
ロイダルシリカをバインダーとしたスラリーが使用でき
ない。そこで、尿素で作製した模型の表面に１酎水性の
物ＪＪ＆をコーティングすることにより模型に耐水性を
付与する。

（３）　　本発明では耐水性のコーテイング物質として
、塗布及びディッピング（浸せ＠）が可能な有機溶剤で
溶解した酢ｒｇ、ビニル樹脂を使用する。

〔作　用〕

耐水性を有する酢酸ビニル樹脂を有機溶剤で溶解し、こ
れを尿素製の模型光面にコーティングする。コーテイン
グ後、有機溶剤が蒸発して酢酸ビニル樹脂が固化し、耐
水性層を形成して尿素とコロイダルシリカスラリー申の
水との直接接触を妨げて、模型に耐水性を付与する。

〔実施例〕

本発明の一実施態僚の概略を以下に説明する。

尿素を約１５０〜１４０℃の温度で溶解し、所定の形状
を有する金型キャビティ内に注入し、尿素が冷却・固化
した後に金型から取り出して、このｂＲ素の表面にトル
エンで溶解した酢酸ビニル樹脂の液状混合物をコーティ
ングする。コーティング方法は、 ！１１　　“はけ”による塗布 （２）　　浸せき（ディッピング） のどちらでも可能でめり、本発明ではコーティング方法
は特に限定されるものではない。またトルエンと酢酸ビ
ニル樹脂の混合割合は、コーティングしやすい粘度及び
コーティング層の厚さ等によって決定されるべきである
が、本発明で実施した場合はトルエンと酢酸ビニル樹脂
を貞蓋比で１対１に混合したものを便用した。

“はけ”で２回塗布した場合及び１回ディッピングした
場合のコーティング層の厚さは共に１０〜２０μｍでめ
った。

耐水性については、１００Ｘ＋００Ｘ２０ｍの寸法の尿
素の表面に２回塗布したもの及び同一の寸法の尿素を１
回ディッピングしたものを静水中に４８時間浸せきした
結果、共に尿素の溶解及び模型の変形等は認められなか
った。

またコーテイング面へのコロイダルシリカスラリーの付
着性も良好であり、健全なセラミックシエル鋳型を製造
することができた。

なお、酢酸ビニル樹脂を溶解する有機溶剤はトルエンに
限定されるものではなく、酢酸ビニル樹脂を浴解し、か
つ尿素と反応しない物質であればよく、トルエンの代替
としてケトン、エステル、メチルアルコール、ベンゼン
等がアリ、本発明では溶剤の種類及び溶剤と酢酸ビニル
樹脂の配合割合ｆＩ：特に限定するものではない。

′また酢酸ビニル便脂は熱可塑性樹脂であり、その浴融
温度Ｖｉ８８℃で、尿素の浴ＦＮｉ温度約１３０℃よシ
低ぐ、従って加熱して模型を除去する際に尿素と共に溶
解・除去できる。

更に具体的な実施例として、第１表に示す粂￥ＦＫで蒸
気タービンの静翼を製造した結果、寸法積度等を満足す
る精密鋳造品が製造できた。

第　　１ 表 〔発り］の効果〕 耐水性を有する酢酸ビニル樹脂をトルエンなどの有機溶
剤で溶解して液状とし、これを尿素製の模型表面にコー
ティングすることにより、この酢酸ビニル樹脂が耐水性
層を形成して尿素とコロイダルシリカスラリー中の水と
の直接接触を妨げて、本来水溶性である尿素製模型に耐
水性？付与する。従って、この模型表面にセラミックシ
ェルを形成させるに際して、水をバインダーとしている
コロイダルシリカスラリーを使用することができ、セラ
ミックシェル製造時の安全牲、作業性が大幅に数置され
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 模型状に成形した尿素の表面に有機溶剤に溶解した酢酸
   ビニル樹脂をコーティングしてなることを特徴とした精
   密鋳造用模型。