JPH0227925B2 - Tsukiseitaikyugata - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は通気性耐久型に関するものである。 陶器、陶磁器で代表されるセラミツク製品、プ
ラスチツク製品、金属製品、ゴム製品、ガラス製
品などの完成品または半製品を得る方法として、
液状、スラリー状または軟化した材料を、キヤビ
テイを有する型を用して成形（鋳造を含む以下同
じ）する方法は従来より広く行われている。 この成形法に用いる型としては、一般に下記の
ような要求を満すものが望ましいが、従来ではこ
の各種要求を満足できる実用的な成形型がなかつ
た。 目的とする成形に耐え得る十分な機械的、化
学的特性（圧縮強度、曲げ強度、耐摩耗性、耐
食性など）を備え、できるだけ多数回にわたり
反覆使用でき、生産サイクルを高くできるこ
と、 良好な表面性状を備え、複雑形状や薄肉形状
に対応できる転写性を有すること、 型の大型化が容易で、しかも寸法精度が良い
こと、 キヤビテイー内の空気、ガス、水等の除去を
行え、成形品の表面や内部にピンホールや巣を
発生させないこと、 型の製作が容易で安価に得られること、 すなわち、たとえば陶器や陶磁器の素地を成形
するための型としては石こう型が用いられ、多孔
性によりスラリー状混合物（スリツプ）の水分を
吸収する方法がとられているが、この石こう型は
周知のような強度が低く、耐摩耗性に乏しく、成
形材料と化学反応を起しやすいため、せいぜい数
百回の耐久性しかなく、強制吸引をかけると数十
回しか使用できない。また、肌が荒いため成形品
がきれいになりにくく、強度が低いため大型化に
適さず、さらに吸水した型を乾燥させる場合に、
表面が焼石こうとなつて剥離を起しやすく、これ
を避けるため低温乾燥を行うので、この工程に長
時間を要し生産サイクルが低下する。従つて、
の条件を満すことはできても〜の条件を満
すことができない。 また、プラスチツクやゴム等の立体的な成品を
得る場合には、一般に固定金型と可動金型が用い
られ、液状又は軟化させた材料を金型に装入し所
定の圧力で加圧を行つて成形するが、キヤビテイ
ー内で空気や材料にまき込まれた空気類を除去で
きないため、の条件を満すことが難しく、良品
歩留りが低下したり、煩雑なバリ取り作業を要す
るなどの不具合が生じ、また、金属質の型である
ことにより、の条件を満すことができない。 本発明は前記したような従来の成形型の不具合
を解消し、多数回の使用に耐え得る良好な強度や
耐摩耗性と共に良好な表面性状、耐食性、寸法精
度を備え、複雑形状、薄肉形状及び大型形状に対
応しやすく、しかも型全体に通気性を有してい
て、キヤビテイー内や成形材料中の空気、ガス、
水等の除去を効果的に行え、さらに製作を簡易か
つ安価に行えるこの種通気性耐久型を提供しよう
とするものである。 上記目的を達成するため、本発明は特殊材料に
よる複合焼成構造としたもので、すなわち、非鉄
金属粉とセラミツク粉を骨材としこれに蒸発する
液体成分を含むシリカ系粘結材を重量配合比で
（１〜５）：（１〜５）：１に混合するか、あるいは
この配合に更に補強繊維を20容積％以下で添加混
合したスラリー状試料を、模型や現物を用いて流
し込み成形し、成形体を乾燥後酸化性雰囲気中で
焼成した複合焼成体からなり、該複合焼成体が、
少なくとも型面を含む外周部に非鉄金属酸化物の
分散した緻密な硬化層を有し、型全体が気孔率50
％以下の多孔質構造となつていることを特徴とす
るものである。 以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説明
する。 第１図ないし第４図は本発明による通気性耐久
型の実施例を示すもので、非鉄金属粉とセラミツ
ク粉（耐火物粉）を骨材とする複合焼成体１から
なつている。この複合焼成体１は、少なくとも型
面１１を含む外周部に緻密な硬化層２を有する。
第２図の態様では硬化層２が中心部にまで到つて
いるが、第１図のように硬化層２の内側に未焼成
混合組織からなるバツキング層３を有していても
よい。 第１図と第２図は分割型とした実施例を示すも
ので、型面１１に通ずる通路１２が硬化層により
作られ、通路１２には成形材料を送り込むための
導管２７が取付けられている。用途に応じて硬化
層及びバツキング層を貫いてピン用穴を形成しま
た必要に応じ、型冷却、保温のための導管やヒー
タを埋設してもよい。 第３図と第４図は本発明の他の実施例を示すも
ので、非鉄金属粉とセラミツク粉（耐火物粉）及
び補強繊維４を骨材とする複合焼成体１からなつ
ている。第３図の複合焼成体１は、さきの実施例
と同様に、外周の緻密な硬化層２とその内側の未
焼成混合物からなるバツキング層３を有してお
り、しかも硬化層２とバツキング層３の各層内及
びそれら両層の境界には補強繊維４がほぼ一様に
分散されていて、この分散状の補強繊維４がバツ
キング層３を構成する未焼成混合組織を強化し、
また硬化層２とバツキング層３の間に渡されるこ
とでそれら両層の付着力を増強している。第４図
の実施例では型全体が硬化層２からなつていて、
この層全体に補強繊維４が分散している。 前記硬化層２は、第５ａ図のようにセラミツク
粉に分散した非鉄金属粉の酸化物粒２０と焼成セ
ラミツク粒２１との接合組織からなつている。こ
の硬化層２の生成機構は必ずしも明確ではない
が、一般には非鉄金属粉が酸化し、セラミツク粒
子との界面で拡散接合的な接着が行われた結果と
考えられる。そして、この硬化層２には、乾燥工
程及び焼成工程でシリカ系粘結材中の蒸発成分が
硬化層内部から外部に抜けて消失することによる
微細（５〜20μｍのごとし）な気孔２２を有し、
この微細な気孔２２により、多孔質でありながら
緻密で平滑な面性状を構成する。 一方、硬化層２の内側バツキング層３は、第５
ｂ図のように焼成のなされないままの非鉄金属粉
粒２０′とセラミツク粉粒２１′の混合組織からな
つており、それら非鉄金属粉粒２０′の界面には
さきに述べたようにシリカ系粘結材中の蒸発成分
の消失とあいまち粗な気孔２２′が形成されてい
る。この気孔２２′は硬化層２の気孔２２と通じ
ており、従つて複合焼成体１は全体が多孔質通気
構造となつている。前記気孔２２，２２′は亀裂
でないことに特徴がある。気孔質は後述する配合
条件焼成条件などによるが、一般に１〜50％の範
囲となつており、圧縮強度約200〜900Kg／cm²以上
の特性を備える。 しかして、第１図ないし第４図で示されるよう
な本発明の通気性耐久型は、骨材と粘結材を配合
混練してスラリー状試料を得しめ、このスラリー
状試料を流し込み成形する工程と、混合成形体を
乾燥する工程と、この工程を経たものを酸化性雰
囲気条件で焼成する工程により得られる。 まず、スラリー状試料を得る工程は、非鉄金属
粉とセラミツク粉あるいはさらに補強繊維を十分
に撹拌混合し、これに蒸発する液体成分を含むシ
リカ系粘結材の１種または２種以上を添加して十
分に混合撹拌することからなる。 ここで、「蒸発する液体成分を含むシリカ系粘
結材」を使用するのは、非鉄金属粉粒子とセラミ
ツク粉粒子とを接合するとともに、乾燥ないし焼
成行程で液体成分が蒸発し組織中から成形体ない
しは焼成体外部に抜けることにより微細なオープ
ンポアからなる気孔を形成し、通気性を得るため
である。 この蒸発する液体成分を含むシリカ系粘結材の
例としてはコロイダルシリカが代表的である。コ
ロイダルシリカはシリカSiO₂のコロイド溶液を
安定にしたもので、水を分散媒としたものであ
る。この場合は蒸発成分は水であり、水分の蒸発
で気孔が形成される。 また、蒸発する液体成分を含むシリカ系粘結材
としては、エチルシリケートすなわち、アルコー
ル系溶剤性シリカゲルが挙げられる。これは分散
媒としてアルコール系溶剤たとえばメタノールや
エタノールなどを使用したものであり、蒸発成分
はメタノールやエタノールなどのアルコール系溶
剤である。 次に「非鉄金属粉」としては、主としてニツケ
ル粉、クロム粉、マンガン粉、モリブデン粉、チ
タン粉、銅粉、コバルト粉、タングステン粉など
が用いられる。これはそれぞれ単種粉として用い
られてもよいし、２種以上の混合粉として、ある
いは合金粉のかたちで、もしくは複合粉の形態で
用いられてもよい。必要に応じ上記以外の非鉄金
属粉、たとえば、亜鉛粉、スズ粉、鉛粉なども用
いることができるが、強度、耐熱性などの特性は
低下する。 なお、本発明者らは、鋳鉄粉などの鉄系粉末に
よつても同様な試みを行つたが、低温で溶融する
スラグ状の物質が発生して表面性状が劣化し成形
型としての使用に制約があることを知見した。ま
た、酸化物の化学的安定性が乏しく、サビが成形
品の表面等に付着する危険があり、陶器素地の成
形やプラスチツク類の成形上大きな問題となる。
これに対し、非鉄金属粉は適宜選択を行うことに
より鉄系粉の不具合が解消され、すぐれた特性を
示す。すなわち強度が高く、耐熱性、耐食性が向
上し、また寸法精度や表面性状が改善され、色相
も良好で商品価値が高いものとなる。 「セラミツク粉」としては、たとえばムライ
ト、焼成アルミナ、活性アルミナ、電融アルミ
ナ、クロマイト、シリマナイトなどで代表される
中性系のもの、溶融シリカ、ジルコニウム、溶融
ジルコンで代表される酸性系のものが一般に適当
であるが、マグネシア質で代表される塩基性のも
のや滑石なども用いることができる。 また、「補強繊維」としては、一般に鋼系のも
のが適用といえる。とくにステンレス系の鋼繊維
は焼成工程で腐蝕しないため、硬化層及びバツキ
ング層の両層に対する補強効果が高いからであ
る。これ以外の補強繊維たとえば通常の鋼繊維、
ガラス繊維、アルミナ繊維などのセラミツク系繊
維、カーボン繊維などを用いても補強効果は得ら
れ、亀裂防止、セラミツク粉の脱落防止のメリツ
トは得られる。たとえばガラス繊維はシリカ系粘
結材との接着性が良好であるため大きな補強効果
を期待でき、極端に鉄酸化物をきらう場合に有用
である。 前記非鉄金属粉とセラミツク粉とシリカ系粘結
材の配合比は、概ね重量比で（１〜５）：（１〜
５）：１が好ましく、この配合比により強度、通
気性、熱伝導性、表面性状などの諸特性をバラン
スよく得ることができる。ここで、配合比の下限
を規定したのは、成形型として使用可能な最低限
の強度を得るのに必要だからであり、上限を規定
したのは、骨材が多すぎると成形性の面からシリ
カ系粘結材の被覆能を低下させ、強度の低下や型
表面の安定性劣化を生じさせるからである。非鉄
金属粉の上限を規定したのは、セラミツク粉とシ
リカ系粘結材の配合が適正であつても非鉄金属粉
が過剰となると十分な強度が得られず、かつまた
表面性状が悪化し、転写性が損われるからであ
る。セラミツク粉の上限を限定したのは、過度の
配合により強度が損われるからである。シリカ系
粘結材は骨材の接合に必要であると共に通気性を
与えるために必要である。シリカ系粘結材もまた
過度の配合を行うと必要以上の多孔質化により強
度が低下する。 補強繊維を併用する場合、その添加量は概ね１
〜20vol％とすべきである。１％未満では強度向
上や寸法安定性などの効果を期待できない。しか
し20vol％を超える添加はフアイバーボールが生
じやすくなり、成形性を低下させる。また、硬化
層表面への析出が過剰となつて肌を悪くし、か
つ、コスト的にも不利である。 なお、非鉄金属粉の粒径は一般に最大寸法で２
〜500μｍ、セラミツク粉は最大寸法で10〜300μ
ｍが望ましい。下限を規定したのは、転写性と型
面の表面あらさの面からは粒径の細かいほどよい
が、反面において、クラツクが入りやすくなるか
らである。上限を規定したのは、強度の点および
多孔質化が過剰となつて型面性状を低下させるか
らである。補強繊維は、型の大きさなどにより、
たとえば長さ0.5〜30mm、太さ５〜400μｍの範囲
のものを適当に選択すればよい。 次いで前記スラリー状試料を所望型形状に固化
成形する。これはたとえば、模型又は現物あるい
はマスターモデル等をセツトした型枠にスラリー
状試料を流し込み、所要時間放置することなどに
より行う。この流し込みに際して、硬化剤を加え
たり、充填性を助長するため振動を加えたり、ス
クイズすることも効果的である。導管付やガイド
を持つ成形型とする場合には、この流し込み成形
に際して型枠内にビンやパイプ類を装入しておく
ことにより簡単に実施できる。 次に、本発明は、前工程から得られた成形体を
型枠から脱型したのち、自然乾燥又は／及び着火
乾燥を行う。これは、亀裂の発生が歪発生の防止
を図ると共に、シリカ系粘結材に含まれるアルコ
ール分や水分などを蒸発せしめることにより多孔
質化を図るためで、前者の自然乾燥は１〜48時間
のごとき範囲から適当に選択する。また、乾燥を
促進するために、高温雰囲気、熱風などを用いる
こともできる。後者の着火乾燥は、成形体をトー
チランプなどで直接着火することにより行えばよ
い。 この乾燥工程の終つた成形体は、全体に通気性
を有しており、無加圧注型用などとしてはそのま
までも使用することが可能である。しかし、機械
的強度は低く、耐久性の低下は否めないため、本
発明は乾燥工程の終つた成形体を酸化性雰囲気条
件で焼成する。酸化性雰囲気は空気でもよいし酸
素供給を配慮したいわゆる酸素富化空気などでも
よい。焼成条件は、非鉄金属粉種、配合比、型寸
法目的とする気孔率などにもよるが、一般に焼成
温度600〜1500℃、焼成時間１時間以上とすべき
である。 焼成温度の下限を600℃、焼成時間の下限を１
時間としたのは、焼成が不十分となつて本発明の
特徴である緻密な硬化層が形成されず、耐久型と
して必要な強度が得られないからである。焼成温
度の上限を1500℃としたのは、硬化層は形成され
るものの、寸法精度の低下、表面の荒れ、転写性
の劣化が生ずるからである。焼成時間は長いほど
強度が向上するが、表面の荒れや生産性の低下を
もたらすおそれがある。型寸法などにもよるが最
長でも50時間を限度とすべきである。 この酸化性雰囲気での焼成工程によりセラミツ
ク粉の焼成と成形体に分散されている非鉄金属粉
の酸化焼成が進行し、表面から内部に向かつて緻
密な硬化層が漸進的に生成され、このとき同時に
成形体中に残留するシリカ系粘結材蒸発成分が除
去されるため多孔質化が促進され、焼成の完了に
より第１図ないし第４図で示すような複合焼成体
１からなる通気性耐久型が得られる。 なお、本発明において、通気性（気孔率）を調
整するには、非鉄金属粉とセラミツク粉の種類、
粒径、非鉄金属粉、セラミツク粉、シリカ系粘結
材の配合比、流し込み成形の際の振動やスクイズ
条件、焼成条件などを必要強度等を考慮しつつ任
意に設定すればよい。 第６図はシリカ系粘結材：骨材（非鉄金属粉＋
セラミツク粉）の配合比と気孔率の関係を示すも
ので、シリカ系粘結材配合比を高くすると気孔率
が高くなる傾向を示すことがわかる。 次に本発明の使用状況と作用と説明する。 第７図ないし第９図は本発明による通気性型の
使用例を示すもので、第７ａ図と第７ｂ図は本発
明の型を陶器素地成形用のスリツプキヤステング
型として用い、スラリー状材料（スリツプ）Ｗを
加圧注入して水分の排出を行うようにしたもの、
第８ａ図ないし第８ｄ図はプラスチツクのブロー
成形型に適用した例を示す。第９図はアルミニウ
ム合金鋼、銅、鉄などの溶融金属、モルタル、ロ
ウ、耐火物などの液状ないしスラリー状材料Ｗを
無加圧吸引方式で成形する場合に適用したものを
示す。 第７ａ図において、複合焼成は固定型１ａと可
動型１ｂに分割され、それら両型により構成され
るキヤビテイ１０にスラリー状材料Ｗが所定の流
し込み圧力で加圧注入される。この圧力によりキ
ヤビテイー１０内の空気が複合焼成体の気孔を通
して外部に排除されるのに続いて、スラリー状材
料Ｗに含まれる水分が気孔を通して排除され、一
定時間後に可動型１ｂを開くことにより成形品
W₁が取り出される。なお、この工程において、
スラリー状材料Ｗの注入に先立ちあるいは注入と
併行して第９図と同様に型外部から吸引力を作用
させてもよい。 第８ａ図において、複合焼成体は可動型１ｂ，
１ｂとして構成されており、成形用材料（パリソ
ン）W′は予め加熱軟化され、ダイス３０の空気
吹込管３１により１次膨出が与えられた状態で可
動型１ｂ，１ｂ内に挿入される。次いで第８ｂ図
のように型締めされ、成形用材料W′はキヤビテ
イー１０に閉じ込められる。そして第８ｃ図のご
とく、空気吹込管３１により成形用材料W′内に
空気が圧入され、これにより成形用材料W′は膨
張し、その圧力でキヤビテイ１０内の空気は硬化
層やバツキング層の気孔を通して外部に放出さ
れ、成形用材料W′は型面１１，１１に密接する。
次いで第８ｄ図のごとくダイス３０を離脱させ、
所定時間保持することにより成形用材料は冷却
し、成形品となる。上記工程において、第８ｂ図
の型締め時あるいはそれ以降に可動型１ｂ，１ｂ
の外部から吸引力を作用させてもよい。 第９図の無加圧吸引方式による成形は、たとえ
ば固定型１ａと可動型１ｂに分割構成し、型面１
１，１１に塗型剤や離型剤を施し、成形装置に組
込んで材料の注入、離型を行うもので、この成形
にあたつて予め固定型１ａと可動型１ｂの所望個
所に吸引部８，８を設け、この吸引部８，８をホ
ースなどを介して真空ポンプなどの減圧装置９に
接続し、材料Ｗの注入時又は／及び成形中、吸引
力を作用させる。 なお、図示しないが本発明による型は低加圧吸
引方式での成形にも適用できる。すなわち、この
場合は、公知の減圧鋳造装置における金型の代り
に複合焼成体からなる固定型と可動型を用い、そ
れら固定型と可動型の所望個所に吸引部を設け、
それら吸引部を第９図の場合と同様に減圧装置に
接続し、可動型に型開閉シリンダのピストンロツ
ドを連結すればよい。 成形にあたつては、液状又はスラリー状の材料
をるつぼ状容器に収容し、るつぼ状容器上の密閉
蓋に設けた導気孔から気体を圧入することによ
り、導管を通して固定型と可動型のキヤビテイに
材料を押上げ、それと併行して減圧装置により吸
引部を通して吸引力を作用させるものである。 さらに、軟質塊状物質の塑性流動を伴う成形を
行う場合には、従来の金型からなる雄型の代りに
本発明による複合焼成体を用い、たとえば雌型に
対応する固定型をプレスベツト側に固定し、雄型
に対応する可動型をプレススライド側に取付け、
それら両型の所望部位に吸引部を設けて減圧装置
に接続しておけばよい。成形にあたつては、材料
を固定型の型面に充填し、次いで可動型を作動し
て材料に必要な加圧力を加えながらさきの吸引部
を通して吸気を行うものである。なお、本発明は
プラスチツクシートの真空成形用型等としても用
いられる。 上記のような各成形において、本発明では成形
型が非鉄金属粉とセラミツク粉を骨材とする複合
焼成体１からなつており、この複合焼成体１が非
鉄金属粉の酸化した緻密な硬化層２で型面１１を
含む外周面を形成しているため、型強度が少なく
とも200Kg／cm²以上と高いと共に、良好な耐摩耗
性、耐熱性など耐久性として必要な条件を備えて
いる。 したがつて、急熱、急冷の繰返しや型締め圧の
繰返し等によつても亀裂、欠け、ボロツキの発生
がなく、成形型において重要なコーナー部の欠け
等が生じない。また、耐食性が良好で、化学的に
安定しているため、成形品を変質させたり、品位
低下をもたらすこともない。それ故たとえばスリ
ツプキヤステイング用の型に用いた場合には、耐
用回数を飛躍的に向上することができる。骨材と
補強繊維を併用した場合には、曲わ強度も高く、
寸法変化も少ない特徴が得られる。 さらに、耐久型としての良好な特性を有してい
るのに加え、複合焼成体１を構成する硬化層２、
またはこれと内側のバツキング層３とが、微細な
気孔２２，２２′からなる多孔質で構成されてお
り、金型の場合のように通気個所が限定されず、
型全体に良好な通気性を備えている。 そしてまた、型面を構成する硬化層２は吸引孔
を有しているにも拘わず、緻密で、しかも鉄系粉
の場合に問題となつた表面性状の劣化がなく、表
面あらさが小さい。それ故、流し込み成形により
作られることとあいまち、良好な転写性と型再現
性を備えている。 従つて、第７ａ図ないし第９図のように成形過
程で所望個所から吸引、あるいは加圧を行うこと
によりキヤビテイーないし型面の全域を均一に負
圧化または正圧化させることができ、これによ
り、キヤビテイーないし型面のすみずみまで材料
をまんべんなく充填させ良好な転写性を与えるこ
とができると同時に、キヤビテイー内の空気や材
料充填時に巻きこまれた空気あるいは材料から放
出されるガスや水などを迅速かつ確実に排除でき
る。 しかも、本発明の型は金型に比較して熱伝導率
が低く、鋳造等に用いた場合溶湯の低速、低圧の
流入でも湯回りが良好である。これらのことか
ら、表面や内部にピンホールや巣の発生のない複
雑形状、薄肉形状の成形品をきわめて簡単に成形
することができるものである。 なお、上記実施例における吸引部８，８は流し
込み成形時に吸気管を型枠に装入することで得て
もよいし、焼成後に設けてもよい。吸引部以外の
外面については、適宜目どめ材を塗着したり、あ
るいは気密シーケンスに装着したり、面状体を接
合するなどの方法をとればよい。勿論、第８ａ図
ないし第８ｄ図のごとく多孔枠体２８を取付ける
ことで型全体を吸引部とすることもできる。上記
実施例では、分割型の双方を複合焼成体で構成し
夫々の型を吸気しているが、場合によつては分割
型の片方だけを複合焼成体としたり、片方のみを
吸気してもよい。 次に本発明の具体的な実施例を示す。 実施例 本発明より通気性型を試作した。試作型の材
料諸元を下記第１表に示す。

【表】

【表】 上記Ａ〜Ｇを均一に混合撹拌してスラリー状
試料を得しめ、それぞれマスターモデル（洋食
器、衛生陶器、容器、ミシン部品）を入れた型
枠に流し込み、400×400×200mmの成形体を得
た。固化した成形体を脱型後、Ａ〜Ｃについて
３時間の熱風乾燥を行い、Ｄ〜Ｇについて直接
着火による0.5時間の乾燥を行い、空気条件で
焼成温度900℃〜1500℃の範囲で焼成して通気
性型を得た。 通気性型Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｆについて焼成温度一
定（1100℃）条件での焼成時間と圧縮強度との
関係を示すと第１０図のとおりであり、通気性
型Ａ、Ｂについて焼成時間一定（６時間）の条
件での圧縮強度と焼成温度の関係を示すと第１
１図のとおりである。これらから本発明の通気
性型は圧縮強度が高く、焼成時間または焼成温
度の増加とともに強度が増加することがわか
る。通気性型Ｃ、Ｇについて焼成時間一定（６
時間）での焼成温度と曲げ強度の関係を示す第
１２図のとおりであり、繊維混入量と寸法変化
の関係を示すと第１３図のとおりである。これ
らから、補強繊維を添加した場合には曲げ強度
が著しく向上すると共に、型寸法の変化が抑制
されることがわかる。なお、無添加の場合も寸
法精度が良好であり、金属粉として鋳鉄粉を用
い同条件で製作した場合の約1.6％に比し大幅
にすぐれていることがわかる。 通気性型Ａ〜Ｇについて、焼成温度一定
（1000℃）の条件での焼成時間と硬化層厚さ及
び気孔率（見掛気孔率）の関係を検討した結果
を示す第１４図のとおりである。本発明の場
合、型全体に少なくとも20％以上の気孔率を有
していることがわかる。なお、型寸法が小さな
場合には中心まで硬化層となるが、気孔率は最
低でも20％は確保できることが確認された。 気孔率35％の通気性型Ｃを用い、第７ａ図、
第７ｂ図に示すデイナーウエアーのスリツプキ
ヤステイング耐久試験を行つた。スリツプは衛
生陶器に通常用いられているカリオン、粘土、
石英、長石、陶石、セルベン、石灰石の適量混
合物で、着肉速度10分間で10〜12mmが得られる
よう導管により10Kg／cm²の圧力でキヤビテイー
に流し込み成形した。その結果、本発明による
吸気性型は20000回以上の使用を行つても正確
な形状の成形品が得られ、型に700mmHgの吸引
力を作用させての減圧鋳込み、注入前に同圧の
吸引力を作用させての減−加圧鋳込みを行つて
も同様な耐久性が得られ、成形品もきわめて緻
密で気孔が皆無であつた。 従来の石こう型の場合、単なる自然吸水でも
せいぜい300回が限界で、吸引力を併用すると
80回程度が上限であることから、本発明は飛躍
的に耐久性を向上できることがわかる。これは
本発明の場合、通気性があるにも拘らず機械的
強度が高く、耐摩耗性も良好で、かつ急熱急冷
の熱的変化にも影響を受けないことによるもの
である。 気孔率38％の通気性型Ｄを用い、第８ａ図な
いし第８ｄ図に示すプラスチツク製品（自動車
ヘツドレスト）のブロー成形を行つた。成形材
料は軟質塩化ビニール、パリソン厚2.5mmを用
い、吹込み圧力３Kg／cm²で行つた。また、型締
め後空気吹込み前に700mmHgの吸引力を作用さ
せる手法もあわせて採用してみた。 この場合の成形品と成形型の表面あらさを測
定した結果を示すと第１５図のとおりであり、
すぐれた転写性の得られていることがわかる。
これは、流し込み成形であるうえに、型面が緻
密でしかも型面全域に良好な通気性を有してい
ることによるものであり、従来のこの種成形型
が金型であることで問題になつていたキヤビテ
イー内のエア残存とそれによる転写性低下がう
まく解消され、実用性の高いものとなつてい
る。なお、上記の型をプラスチツクの真空成形
型に用いてしぼ模様付シートを成形した場合も
同様な結果が示された。 気孔率35％の通気性型Ｅを用い、純銅製品
（肉厚1.3mm×20mm）重力鋳造を行いつつ、700
mmHgの吸引を行つた。鋳込み条件は鋳込み温
度950℃、鋳込み時間３〜5sec、離型時間15〜
50秒で行つた。 その結果、ひけもなく、鋳肌も著しく良く、
表面及び内部に巣のない良質の純銅鋳物が得ら
れた。型は150回の使用後も型の損傷は全く見
られなかつた。 以上説明した本発明の第１発明によるときは、
機械的強度が高く、また耐摩耗性、耐熱性にすぐ
れ、しかも型全体に良好な通気性と吸水性を備え
ると共に表面性状が良好でかつ、耐食性が良く成
形品の品質劣化や品位低下を起さない成形型とす
ることができ、大型で複雑、薄肉な成型品用の型
をも簡単かつ安価に製作することができる。本発
明の第２発明によるときには、上記に加えさらに
一段と強度が高く、寸法安定性も良好で耐久性の
高いこの種通気性型を提供できる。 本発明は陶磁器で代表されるセラミツク系製品
の吸水成形型として好適であるほか、プラスチツ
ク製品、ゴム製品、ガラス製品、金属製品等各種
液状、スラリー状あるいは軟質塊状、フイルム状
物質の成形型として適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明による耐久通気性
型の実施態様を例示する断面図、第５ａ図と第５
ｂ図は本発明の型の組織を概略的に示す断面図、
第６図は本発明における骨材配合比と気孔率の関
係を示すグラフ、第７ａ図と第７ｂ図は本発明を
陶磁器用素地の成形に用いた場合の使用状態図、
第８ａ図ないし第８ｄ図は本発明をプラスチツク
のブロー成形に用いた場合の使用状態図、第９図
は本発明を減圧成形に適用した場合の使用状態
図、第１０図は本発明における焼成時間と圧縮強
度の関係を示すグラフ、第１１図は圧縮強度と焼
成温度の関係を示すグラフ、第１２図は焼成温度
と曲げ強度の関係を示すグラフ、第１３図は繊維
混入量と寸法変化の関係を示すグラフ、第１４図
は焼成時間と硬化層厚さ及び気孔率の関係を示す
グラフ、第１５図は成形型と成形品の表面あらさ
測定結果を示すグラフである。 １，１′……複合焼成型、２……硬化層、４…
…補強繊維。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 非鉄金属粉とセラミツク粉を骨材としこれに
   蒸発する液体成分を含むシリカ系粘結材を重量配
   合比で（１〜５）：（１〜５）：１に混合したスラ
   リー状試料を流し込み成形し、成形体を乾燥後酸
   化性雰囲気中で焼成した複合焼成体からなり、該
   複合焼成体が、非鉄金属酸化物の分散した緻密な
   硬化層を有し、型全体が気孔率50％以下の多孔質
   構造となつていることを特徴とする通気性耐久
   型。 ２ 非鉄金属粉とセラミツク粉を骨材としこれに
   蒸発する液体成分を含むシリカ系粘結材を重量配
   合比で（１〜５）：（１〜５）：１に配合しさらに
   補強繊維を20容積％以下で混合したスラリー状試
   料を流し込み成形し、成形体を乾燥後酸化性雰囲
   気中で焼成した複合焼成体からなり、該複合焼成
   体が、非鉄金属酸化物及び補強繊維の分散した緻
   密な硬化層を有し、型全体が気孔率50％以下の多
   孔質構造となつていることを特徴とする通気性耐
   久型。