JPH02233212A - 鋳込成形法 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、セラミックス材料などを用いて不均一な肉
厚の中空部品を成形する鋳込成形法に関し、肉厚部形成
用の中子と排泥鋳込法と固形鋳込法とを組み合わせるよ
うにして健全な中空部品を簡単に成形できるようにした
ものである。

［従来の技術］ 陶磁器などセラミックス材料を用いて構造用部品などを
作ろうとする場合には、セラミックス粉末などを所定の
形状に成形する必要がある。

このようなセラミックス材料を用いて行う成形法の一つ
に鋳込成形法があり、この中には、排泥鋳込■法と固形
鋳込法がある。

排泥鋳込法では、セラミックス粉末を溶媒中に分散させ
て泥漿を作り、この泥漿を吸水性のある石膏などの鋳型
に流し込み、適当な時間の後、余分な泥漿を排除し、鋳
型内に着肉した成形体を得る。

一方、固形鋳込法では、製品形状に対応した空洞部が形
成された鋳型と製品の中空部を形成する中子とを組合わ
せるようにし、これらを組合わせた鋳型内に泥漿を入れ
、鋳型に吸水させたり、泥漿自体を硬化させて成形体を
得る。

したがって、肉厚が均一な成形体を得る場合には、いず
れの鋳込法でも比教的簡単に成形することができ、特に
排泥鋳込法を用いるようにすれば、中子も必要なく、一
層簡単に成形できる。

［発明か解決しようとする課題］ ところが、不均一な肉厚部を有する中空部品、例えば第
２図に示すようなノズル１を成形しようとすると、ノズ
ル１の内部に形成される突起部２が周囲の肉厚ｔより厚
いｔ１になっているため、ノズル１外形に対応した空洞
部３が形成された石膏などの３分割構造の鋳型４を用い
て排泥鋳込法で成形する場合には、第３図に示すように
、鋳型４内に泥漿５を注入して着肉させた後、泥漿５を
排出しても突起部２のない均一な肉厚七の成形体である
ノスル１しか得ることができないという問題がある。

そこで、固形鋳込法を用い、第４図に示すように、鋳型
４内に大きく３つに分割された中子６を装着し、鋳型４
と中子６との空隙７に泥漿５を注入し、鋳型４に吸水さ
せたり、泥漿５の自己硬化によって成形することで突起
部２をそなえたノズル１の成形体を得ることが行われて
いる。

ところが、この固形鈎込法では、ノズル１に突起部２を
成形する必要かあるため、中子６が複雑となるという問
題がある。

また、成形後に分割された中子６を取出さねばならない
か、この際に成形体としてのノズル１を破損してしまう
ことが多く、さらに泥漿５が中子６の組立隙間に入るた
め分解が困難となってしまうという問題もある。

この発明はかかる従来技術の問題点に鑑みてなされたも
ので、肉厚に不均一な部分があっても健全な成形体を簡
単に得ることができる銑込成形法を提供しようとするも
のである。

［課題を解決するための手段］ 上記従来技術か有する課題を解決するため、この発明の
鋳込成形法は、不均一な肉厚部を有する中空部品を成形
するに際し、中空部品の外形に応じた空洞部が形成され
た吸水性の鋳型に前記肉厚部を着肉形成する中子を装着
した後、泥漿を注入して排泥鋳込法で鋳型内に着肉させ
、着肉の固化状態を検出して鋳型内の泥漿を排出し、着
肉した残留泥漿を固形鋳込法で硬化させるようにしたこ
とを特徴とするものである。

また、前記着肉の固化状態を検出して鋳型内の泥漿を排
出したのち、着肉した残留泥漿に欠陥防止のためさらに
泥漿を供給しながら固形鋳込法で硬化させるようにした
ことを特徴とするものである。

［作　用］ この鋳込成形法によれば、不均一な肉厚部を形成する部
分にだけ中子を配置してこの部分にも排泥鋳込法で着肉
できるようにし、まず、排泥鋳込法によって着肉させ、
この一部または全部か固化したことを検出して泥漿を排
出した後、着肉残留させた泥漿を固形鋳込法と同様に硬
化させて成形体を得るようにしており、排泥鋳込法と固
形鋳込法の組合わせによって簡単に不均一な肉厚部かあ
るものの肉厚を制御しながら健全な状態で成形できるよ
うにしている。

また、排泥鋳込法によって着肉させ、この一部または全
部か固化したことを検出して泥漿を排出した後、着肉残
留させな泥漿を固形鋳込法と同様に硬化させる際に、さ
らに泥漿を押湯のように供給しながら固化させるように
しており、引け巣などの欠陥のない健全な成形体を得る
ことができるようにしている。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明ず
る。

第１図はこの発明の鋳込成形法を突起部を備えたノズル
の成形に適用した場合の一実施例にかかる概略工程図で
ある。

この発明の鋳込成形法では、鋳型の空洞部内に泥漿を注
入して周囲に一様な肉厚で着肉させる排泥鋳込法と、鋳
型と中子との空隙に泥漿を注入する固形鋳込法とを組み
合わせるようにし、突起部など肉厚が不均一な部分にた
け鋳込成形用中子を配置するようにし、排泥鋳込法で着
肉さぜ、着肉の固化を検出した後、泥漿を排出し、残っ
た泥漿を固形鋳込法で硬化させるようにする。

このような鋳込成形法に使用される鋳型１１は従来の排
出泥鋳込法や固形鋳込法で使用される鋳型４と同様に石
膏等の吸水性のある材料で形成されており、成形後のノ
ズル１を取出すことができるように３分割された石膏型
１１ａ　　ｌｌｂ１１ｃで構成され、その内部に成形体
であるノズル１の外形に対応した空洞部１２か形成され
るようになっている。

そして、石膏型１１ｃには、泥漿注入口１３が形成され
、この部分からは吸水できないように非吸水性の塗膜１
４などで保護してある。

一方、ノスル１の突起部２を形成するために用いられる
鋳込成形用中子１５は、第１図中に鋳型１１に装着した
状態で示すように、ノズル１のもう一方の開口部８のみ
を形成するように石膏型１１ｃの外部から装着されて所
定の空隙を形成１る外形となっている。

この鋳込或形用中子１５では、先端部に突起部２を着肉
させるための段差部′１５ａが形成され、この段差部１
５ａに隣接する最先端部１５ｂは鈎型１１の空洞部１２
に位置し、この最先端部１５ｂたけは着肉しないように
吸水性を無くすなめ非吸水性の塗膜１４を塗るなどの処
理がなされている。

また、この鋳込成形用中子１５には、その軸方向中心部
に泥漿排出口１６が形成され、鋳型１１の空洞部１２と
連通ずるようになっている。

さらに、この泥漿排出口１６の内面にも泥漿が着肉しな
いように吸水性を無くすため非吸水性の塗膜１４を塗る
などの処理がなされるとともに、石膏型１ｌｂ，ｌｌｃ
の泥漿注入口１３に接続する部分にも泥漿が着肉しない
ように吸水性を無くすなめ非吸水性の塗膜１４を塗るな
どの処理がなされている。

また、泥漿注入口１３には、ストップ弁１７を介して泥
漿が供給できるようになっており、泥漿排出口１６にも
、ストップ弁１８が設けられ、このストップ弁１８の上
流側に配管１９か分岐されて泥漿レベル管２０か設置さ
れている。

次に、このような鋳型１１および鋳込成形用中子１５を
用いて行うノズル１の鋳込成形法について説明する。

まず、泥漿排出口１６のストップ弁１８を閉じた状態と
して石膏型１ｌｂの泥漿注入口１３がら泥漿５を鋳型１
１の空洞部１２及び鋳型１１と鋳込成形用中子１５との
空隙部に充満させる。

すると、鋳型１１の空洞部１２に供給された泥漿５は、
鋳込成形用中子１５の泥漿排出口１６及び配管１９を通
って泥漿レベル管２ｏにも供給され、泥漿注入口１３へ
の泥漿５の供給圧力と釣り合う高さＩ−Ｉ　ｔで泥漿５
が上昇する（第１図（Ａ）参照）。

この状態では、排泥鋳込法の場合と同様に鋳型１１の空
洞部１２の周囲および鋳型１１と鋳込成形用中子１５と
の空隙部に泥漿５が着肉して行くと同時に、ノズル１の
突起部２に相当ずる鋳込成形用中子１５の段差部１５ａ
にも着肉して行く。

こうして泥漿５が着肉していき、ある時間か経過すると
、石膏型１１ａ〜ｌｌｃに泥漿５中の水分が吸収され、
鋳込成形用中子１５の先端部付近の外周部分２１（図中
交差斜線で示してある）にも着肉か進み、泥漿注入口１
３から供給される泥漿５が空洞部１２内に流入すること
ができなくなってしまう。

一方、鋳型１１の空洞部１２では、泥漿５の着肉が進行
するため、泥漿５が必要であり、泥漿レベル管２０から
の逆流によって泥漿５が供給されることになる。

このなめ泥漿レベル管２０の泥漿５の高さが初期状態の
ト■からΔＨたけ低下し始める（第１図（Ｂ）参照）。

そこで、この泥漿レベル管２０の泥漿５の低下開始を光
電管２２などの検出器で検出し、排泥鋳込み法による成
形の終了信号とする。

すなわち、光電管２２などの検出器からの検出信号で泥
漿排出口１６のストップ弁１８を開放し、鋳型１１の空
洞部１２内の泥漿５を排出する。

この結果、鋳型１１上部の空洞部１２および鋳込成形用
中子１５の周囲には、鋳型１１の形状に合致した着肉が
形成されると同時に、鋳込成形用中子１５の先端の段差
部１５ａには、突起部２に相当する着肉が一体に生じる このようにして鋳型１１内の泥漿５を排出することで、
着内層の厚さを一定に保つことができ、着肉層の厚さが
必要以上に厚くなることや肉厚不足となることを防止で
きる。

この後、従来の固形鋳込法の場合と同様に、鋳型１１内
に残留した泥漿５を硬化するため、更に所定時間放置し
たのち、鋳込成形用中子１５を鋳型１１から取出し、鋳
型１１を分解して成形体としてのノズル１を取出して成
形作業が終了する。

このように鋳込成形用中子１５を用いるとともに、排泥
鋳込法と固形鋳込法とを組合わせた鋳込成形法によれば
、従来のような複雑な分割組立中子を用いることなく、
突起部２を備えたノズル１をその肉厚を一定に保ちなが
ら成形することができる。

次に、鋳型１１内の泥漿５を排出することで、着内層の
厚さを一定に保持した状態て、さらに、引け巣などの欠
陥を生じないようにして固化ずるための鋳込成形工程に
ついて説明する６このなめには、鋳型１１の空洞部１２
内の泥漿５を泥漿レベル管２０の低下によって排出した
後、さらに、鋳型１１の泥漿注入口１３から泥漿５を供
給し続け、着内層に直接泥漿５を供給できる状態にして
おく（第１図（Ｃ）参照）。

すると、供給される泥漿５が押湯に相当する機能をなし
、着肉の健全化を図るとともに、着肉の固化最終部分に
生じる引け巣などの欠陥の発生を防止する。

この結果、一層健全な突起部２を備えたノスル１を成形
することができる。

なお、上記実施例では、成形体をノズルとし、これに対
応した鋳型や鋳込成形用中子を用いる場合で説明しなが
、ノズル以外の成形体であってもよく、成形体の形状な
どに応じて鋳型や鋳込成形用中子を適宜変更して用いる
ようにすれば良い。

また、この発明の範囲を逸脱しない範囲で適宜構成を変
更できることはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの発
明の鋳込成形法によれば、不均一な肉厚部を形成する部
分にだけ中子を配置してこの部分にも排泥鋳込法で着肉
できるようにし、まず、排泥鋳込法によって着肉させ、
この一部または全部が固化したことを検出して泥漿を排
出した後、着肉残留させな泥漿を固形鋳込法と同様に硬
化させて成形体を得るようにしなので、排泥鋳込法と固
形鋳込法の組合わせによって簡単に不均一な肉厚部があ
る成形体を、肉厚を制御しながら健全な状態で成形する
ことができる。

また、排泥鋳込法によって着肉させ、この一部または全
部が固化したことを検出して泥漿を排出した後、着肉残
留させた泥漿を固形鋳込法と同様に硬化させる際に、さ
らに泥漿を押湯のように供給しながら固化させるように
しなので、引け巣などの欠陥のない健全な成形体を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の鋳込成形法を突起部を備えたノズル
の成形に適用した場合の一実施例にかかる概略工程図、
第２図はこの発明の適用対象の一例のノズルの断面図、
第３図は排泥鋳込法の概略工程図、第４図は固形鋳込法
の説明断面図である。 １：ノズル（成形体）、２：突起部（肉厚部）、５：泥
漿、７，８：開口部、 １１：ｓ型、ｌｌａ〜１１ｃ：石膏型、１２：空洞部、
１３：泥漿注入口、１４：塗膜（非吸水性）、１５：＠
込成形用中子、１５ａ：段差部、１６：泥漿排出口、１
７，１８：ストップ弁、１９：配管、２０：泥漿レベル
管、２１：着肉、２２：光電管。 ２２゜尤電管 （Ｂ） Ｎ口 （Ｃ） 乍悶イチ気ポづ１ 第２図 第３ （排ぷｌニ舅込冫ノ乏）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）不均一な肉厚部を有する中空部品を成形するに際
   し、中空部品の外形に応じた空洞部が形成された吸水性
   の鋳型に前記肉厚部を着肉形成する中子を装着した後、
   泥漿を注入して排泥鋳込法で鋳型内に着肉させ、着肉の
   固化状態を検出して鋳型内の泥漿を排出し、着肉した残
   留泥漿を固形鋳込法で硬化させるようにしたことを特徴
   とする鋳込成形法。
2. （２）前記着肉の固化状態を検出して鋳型内の泥漿を排
   出したのち、着肉した残留泥漿に欠陥防止のためさらに
   泥漿を供給しながら固形鋳込法で硬化させるようにした
   ことを特徴とする請求項１記載の鋳込成形法。