JPH03281030A - 精密鋳造用鋳型原料および鋳型の製造方法 - Google Patents
精密鋳造用鋳型原料および鋳型の製造方法Info
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- JPH03281030A JPH03281030A JP7776090A JP7776090A JPH03281030A JP H03281030 A JPH03281030 A JP H03281030A JP 7776090 A JP7776090 A JP 7776090A JP 7776090 A JP7776090 A JP 7776090A JP H03281030 A JPH03281030 A JP H03281030A
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Landscapes
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (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。
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〕
本発明はインベストメント鋳造を基本とするセラミック
シェルモールド法等による精密鋳造用鋳型原料および精
密鋳造用鋳型の製造方法に関する。
シェルモールド法等による精密鋳造用鋳型原料および精
密鋳造用鋳型の製造方法に関する。
従来金属材料を精密鋳造する場合、例えばロストワック
ス法では、蝋模型をエチルシリケートあるいはコロイダ
ルシリカなどのシリカゾルの粘結剤に、シャモット、熔
融シリカ、アルミナ、ジルコン等の耐火物粉末をフィラ
とし、必要に応じて単独または複合で配合したスラリに
浸漬（ディソビイングと称す）し、続いてスラリか乾燥
しないうちにシャモット、溶融シリカ、アルミナ、ジル
コンなどの粒状耐火物をスタッコ材としてふりがけ（ス
タツフイングと称す）で付着させ、続いてこれを乾燥し
た後、再びディソビイング・スタ。
ス法では、蝋模型をエチルシリケートあるいはコロイダ
ルシリカなどのシリカゾルの粘結剤に、シャモット、熔
融シリカ、アルミナ、ジルコン等の耐火物粉末をフィラ
とし、必要に応じて単独または複合で配合したスラリに
浸漬（ディソビイングと称す）し、続いてスラリか乾燥
しないうちにシャモット、溶融シリカ、アルミナ、ジル
コンなどの粒状耐火物をスタッコ材としてふりがけ（ス
タツフイングと称す）で付着させ、続いてこれを乾燥し
た後、再びディソビイング・スタ。
コイング・乾燥を繰り返して鋳型を造型していた。
ところがこれらの耐火物を使用した鋳型の強度は高く、
鋳造後においても粘結剤の強い結合によって鋳造品から
耐火物を除去するのは容易なことではなく、機械的、化
学的方法によって後処理をしている。精密鋳造において
上記の欠点を改良するものとして鋳型材料に炭酸カルシ
ウムを配合する提案がなされている。例えば、特公昭４
９−２６５５号公報に記載されている方法は、鋳型材料
として炭酸カルシウムを鋳型組成物中に１０重量％以上
含有せしめ、かつ鋳型の焼成温度を８５０℃以上とし、
鋳型の一部を酸化カルシウムとすることにより崩壊性の
優れた精密鋳造用鋳型の製造方法である。また更に、特
公昭６４−４０１３５号公報で提案されている易崩壊性
鋳型用組成物は貝化石と称する炭酸カルシウムを主体と
し、これに珪酸などの不純物が混入している組成物を使
用した場合、天然に豊富に産出するため安価で、そのう
え焼成温度を７６０℃と低くできる利点を有する記載が
ある。
鋳造後においても粘結剤の強い結合によって鋳造品から
耐火物を除去するのは容易なことではなく、機械的、化
学的方法によって後処理をしている。精密鋳造において
上記の欠点を改良するものとして鋳型材料に炭酸カルシ
ウムを配合する提案がなされている。例えば、特公昭４
９−２６５５号公報に記載されている方法は、鋳型材料
として炭酸カルシウムを鋳型組成物中に１０重量％以上
含有せしめ、かつ鋳型の焼成温度を８５０℃以上とし、
鋳型の一部を酸化カルシウムとすることにより崩壊性の
優れた精密鋳造用鋳型の製造方法である。また更に、特
公昭６４−４０１３５号公報で提案されている易崩壊性
鋳型用組成物は貝化石と称する炭酸カルシウムを主体と
し、これに珪酸などの不純物が混入している組成物を使
用した場合、天然に豊富に産出するため安価で、そのう
え焼成温度を７６０℃と低くできる利点を有する記載が
ある。
前記２件の提案は焼成温度に差があるものの、基本的に
は鋳込み前の鋳型の一部を酸化カルシウムにすることで
、鋳込み後に大気中の水分を吸収し、水酸化カルシウム
に変化する際の膨潤を利用して鋳型を自己崩壊させると
いうものである。ところが従来から使用されてきた粘結
剤のコロイダルシリカ、エチルシリケートなどのシリカ
ゾルにフィラとして炭酸カルシウム単独または他の耐火
物と複合して配合するスラリは、早期にゲル化が進行し
てしまいディッピング作業ができなくなる問題があった
。ちなみに、通常フィラとして使用されるシャモット、
溶融シリカ、アルミナ、ジルコン等と市販の粘結剤であ
るエチルシリケートやコロイダルシリカなどのシリカゾ
ルとを配合したフィラはゲル化が起こらず、鋳型を造型
するうえで特に問題がなかったものである。
は鋳込み前の鋳型の一部を酸化カルシウムにすることで
、鋳込み後に大気中の水分を吸収し、水酸化カルシウム
に変化する際の膨潤を利用して鋳型を自己崩壊させると
いうものである。ところが従来から使用されてきた粘結
剤のコロイダルシリカ、エチルシリケートなどのシリカ
ゾルにフィラとして炭酸カルシウム単独または他の耐火
物と複合して配合するスラリは、早期にゲル化が進行し
てしまいディッピング作業ができなくなる問題があった
。ちなみに、通常フィラとして使用されるシャモット、
溶融シリカ、アルミナ、ジルコン等と市販の粘結剤であ
るエチルシリケートやコロイダルシリカなどのシリカゾ
ルとを配合したフィラはゲル化が起こらず、鋳型を造型
するうえで特に問題がなかったものである。
本発明の目的は、炭酸カルシウムに対して安定な変性コ
ロイダルシリカを粘結剤として使用し、これに炭酸カル
シウムを配合してスラリとすることで、長期間ゲル化が
起こらず優れた鋳型の造型性を維持させるとともに、鋳
型に鋳込んだ後、簡単な後処理を施すことで鋳型が容易
に崩壊できる精密鋳造用鋳型原料および精密鋳造用鋳型
の製造方法を提供することである。
ロイダルシリカを粘結剤として使用し、これに炭酸カル
シウムを配合してスラリとすることで、長期間ゲル化が
起こらず優れた鋳型の造型性を維持させるとともに、鋳
型に鋳込んだ後、簡単な後処理を施すことで鋳型が容易
に崩壊できる精密鋳造用鋳型原料および精密鋳造用鋳型
の製造方法を提供することである。
本発明は鋳込後の鋳型に崩壊性を付与させるために、従
来使用されていた炭酸カルシウムを単独または他の耐火
物と複合したものをフィラとすることを基本系とした。
来使用されていた炭酸カルシウムを単独または他の耐火
物と複合したものをフィラとすることを基本系とした。
発明者は上記炭酸カルシウムを含有するフィラと粘結剤
とを配合した後も流動性が長期間維持できるスラリにつ
いで検討した結果、特定なコロイダルシリカを粘結剤と
して使用することでゲル化が進行しないスラリか得られ
ることを知見した。すなわち、本発明のうちの第１発明
は、フィラが炭酸カルシウム粉末、または炭酸カルシウ
ムと通常の耐火物粉末との混合物からなり、かつ粘結剤
が炭酸カルシウムに対して安定な変性コロイダルシリカ
からなることを特徴とする精密鋳造用鋳型原料であり、
第２発明は、蝋、その他の除去し得る模型の周囲に炭酸
カルシウムを含んだ鋳型を作り、模型を除去した後、鋳
型を８５０℃以上にて焼成し、その一部を酸化カルシウ
ムとする精密鋳造用鋳型の製造方法において、鋳型の粘
結剤として戻酸カルシウムに対して安定な変性コロイダ
ルシリカを使用し、これにフィラとして炭酸カルシウム
を単独、または炭酸カルシウムと通常の耐火物とを複合
して配合したスラリを用いることを特徴とする精密鋳造
用鋳型の製造方法である。上述のように、炭酸カルシウ
ムに対して安定な変性コロイダルシリカを粘結剤とし、
これにフィラとして炭酸カルシウムを単独または他の耐
火物とを複合して配合したスラリは、ゲル化が進行せず
鋳型の造型が極めて容易になり、しかも鋳込み後の崩壊
性を付与させることができる。
とを配合した後も流動性が長期間維持できるスラリにつ
いで検討した結果、特定なコロイダルシリカを粘結剤と
して使用することでゲル化が進行しないスラリか得られ
ることを知見した。すなわち、本発明のうちの第１発明
は、フィラが炭酸カルシウム粉末、または炭酸カルシウ
ムと通常の耐火物粉末との混合物からなり、かつ粘結剤
が炭酸カルシウムに対して安定な変性コロイダルシリカ
からなることを特徴とする精密鋳造用鋳型原料であり、
第２発明は、蝋、その他の除去し得る模型の周囲に炭酸
カルシウムを含んだ鋳型を作り、模型を除去した後、鋳
型を８５０℃以上にて焼成し、その一部を酸化カルシウ
ムとする精密鋳造用鋳型の製造方法において、鋳型の粘
結剤として戻酸カルシウムに対して安定な変性コロイダ
ルシリカを使用し、これにフィラとして炭酸カルシウム
を単独、または炭酸カルシウムと通常の耐火物とを複合
して配合したスラリを用いることを特徴とする精密鋳造
用鋳型の製造方法である。上述のように、炭酸カルシウ
ムに対して安定な変性コロイダルシリカを粘結剤とし、
これにフィラとして炭酸カルシウムを単独または他の耐
火物とを複合して配合したスラリは、ゲル化が進行せず
鋳型の造型が極めて容易になり、しかも鋳込み後の崩壊
性を付与させることができる。
炭酸カルシウムに対して安定な変性コロイダルシリカの
具体的な例として物性値は、コロイダルシリカの粒子径
１５−３０ｒ＋＋＋＋、比重１．２１０、粘度３．０ｃ
ｐ（２５℃） 、ｐ）ＩＩ ０．４ Ｂ、Ｓｉｎｇ量３
０，２（ｗｔ％）である。この粘結剤を使用することで
スラリのゲル化が防止が達成できる。なお、鋳込み後の
鋳型に良好な崩壊性を付与させるために、炭酸カルシウ
ムの配合する量は１０％以上が望ましいが、この場合で
もスラリのゲル化は起こらず配合後、１か月連続撹拌し
ても水分の蒸発による増結が認められるだけで造型作業
を行ううえに支障のない流動性が継続できた０本発明で
炭酸カルシウムと配合して使用する通常の耐火物は従来
から精密鋳造用に使用されているあらゆる耐火物が適用
でき、それを例示すればシャモット、溶融シリカ、アル
ミナ、ジルコンなどである。
具体的な例として物性値は、コロイダルシリカの粒子径
１５−３０ｒ＋＋＋＋、比重１．２１０、粘度３．０ｃ
ｐ（２５℃） 、ｐ）ＩＩ ０．４ Ｂ、Ｓｉｎｇ量３
０，２（ｗｔ％）である。この粘結剤を使用することで
スラリのゲル化が防止が達成できる。なお、鋳込み後の
鋳型に良好な崩壊性を付与させるために、炭酸カルシウ
ムの配合する量は１０％以上が望ましいが、この場合で
もスラリのゲル化は起こらず配合後、１か月連続撹拌し
ても水分の蒸発による増結が認められるだけで造型作業
を行ううえに支障のない流動性が継続できた０本発明で
炭酸カルシウムと配合して使用する通常の耐火物は従来
から精密鋳造用に使用されているあらゆる耐火物が適用
でき、それを例示すればシャモット、溶融シリカ、アル
ミナ、ジルコンなどである。
〔実施例Ｊ
以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明
は、以下の実施例によって限定されるものではない。
は、以下の実施例によって限定されるものではない。
実施例１
本発明の一例であるセラミックシェルモールドの造型は
次の手順で製作される。
次の手順で製作される。
（１）粒度３２５メツシユ以下の炭酸カルシウム粉末９
５％とジルコン粉末５％とを混合したものをフィラとし
、炭酸カルシウムに対して安定な変性コロイダルシリカ
（シリカ重量３０％）に前記フィラを添加、混合し、−
次および二次スラリを作製する。
５％とジルコン粉末５％とを混合したものをフィラとし
、炭酸カルシウムに対して安定な変性コロイダルシリカ
（シリカ重量３０％）に前記フィラを添加、混合し、−
次および二次スラリを作製する。
（２） −次スラリ粘度を、ＺａｒｎＣｕｐ ｍ ５
で１２−１８ｓｅｃとし、二次スラリは、ＺａｒｎＣｕ
ｐ ｋ ５で５−８ｓｅｃとなるように調製する。この
−次スラリ、二次スラリを密閉状態で１か月間連続撹拌
したが、粘度の上昇はごくわずかであった。
で１２−１８ｓｅｃとし、二次スラリは、ＺａｒｎＣｕ
ｐ ｋ ５で５−８ｓｅｃとなるように調製する。この
−次スラリ、二次スラリを密閉状態で１か月間連続撹拌
したが、粘度の上昇はごくわずかであった。
（３） ワックス模型をスラリに浸漬し、模型の表面
に均一に被覆する。
に均一に被覆する。
（４）ａ度１０〜４８メンシュのジルコン８５％および
炭酸カルシウム１５％を混合し、これをスタッコ材とし
て、スラリ被覆後の模型に均一に付着させ、乾燥させる
。
炭酸カルシウム１５％を混合し、これをスタッコ材とし
て、スラリ被覆後の模型に均一に付着させ、乾燥させる
。
（５） （３１、（４）を６回繰り返し行い、鋳造に
耐えうる厚さの鋳型を形成し、セラミックシェルモール
ドとする。
耐えうる厚さの鋳型を形成し、セラミックシェルモール
ドとする。
以上の造型工程の次は、オートクレーブ急速加熱熱処理
によって鋳型からワックスの溶融可能な模型を溶出させ
る。次いで９００℃で６０分の鋳型焼成を行う。その後
、所定の鋳型温度（６００℃）で銅合金の鋳造を行った
。注湯した鋳型は大気中で放冷し、その後、湯道部分に
軽く振動を加えた。鋳型は容易に崩壊し、鋳物には鋳型
反応は認められず、良好であった。
によって鋳型からワックスの溶融可能な模型を溶出させ
る。次いで９００℃で６０分の鋳型焼成を行う。その後
、所定の鋳型温度（６００℃）で銅合金の鋳造を行った
。注湯した鋳型は大気中で放冷し、その後、湯道部分に
軽く振動を加えた。鋳型は容易に崩壊し、鋳物には鋳型
反応は認められず、良好であった。
実施例２
実施例１と同様の造型手順で鋳型を作成し、脱模型、焼
成の後、鋳型温度２００℃で７３０℃のアルミ合金（Ａ
Ｃ４Ｃ）を注湯した。注湯した鋳型は大気中で放冷し、
その後、湯道部分に軽く振動を加えた。鋳型は容易に崩
壊し、鋳物には鋳型反応は認められず、良好であった。
成の後、鋳型温度２００℃で７３０℃のアルミ合金（Ａ
Ｃ４Ｃ）を注湯した。注湯した鋳型は大気中で放冷し、
その後、湯道部分に軽く振動を加えた。鋳型は容易に崩
壊し、鋳物には鋳型反応は認められず、良好であった。
なお、スラリは実施例１で１５日以前に配合したものを
使用したが、ゲル化は認められず造型するうえで何ら支
障はなかった。
使用したが、ゲル化は認められず造型するうえで何ら支
障はなかった。
実施例３
実施例１で、鋳鉄を、鋳型温度１０００℃、注湯温度１
４００℃で鋳造した。注湯した鋳型は大気中で放冷し、
その後、湯道部分に軽く振動を加えた。鋳型は容易に崩
壊し、鋳物には鋳型反応は認められず、良好であった。
４００℃で鋳造した。注湯した鋳型は大気中で放冷し、
その後、湯道部分に軽く振動を加えた。鋳型は容易に崩
壊し、鋳物には鋳型反応は認められず、良好であった。
なお、スラリは実施例１で１か月収前に配合したものを
使用したが、ゲル化は認められず造型するうえで何ら支
障はなかった。
使用したが、ゲル化は認められず造型するうえで何ら支
障はなかった。
本発明によれば、豊富で安価に産出する炭酸カルシウム
を用いて、鋳込み後の鋳型の崩壊性が良好で、しかも炭
酸カルシウムに対して安定な変性コロイダルシリカを用
いたスラリにすることで、長期間ゲル化が防止される結
果、造型作業性が著しく向上された。
を用いて、鋳込み後の鋳型の崩壊性が良好で、しかも炭
酸カルシウムに対して安定な変性コロイダルシリカを用
いたスラリにすることで、長期間ゲル化が防止される結
果、造型作業性が著しく向上された。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）フィラが炭酸カルシウム粉末、または炭酸カルシウ
ムと通常の耐火物粉末との混合物からなり、かつ粘結剤
が炭酸カルシウムに対して安定な変性コロイダルシリカ
からなることを特徴とする精密鋳造用鋳型原料。 ２）蝋、その他の除去し得る模型の周囲に炭酸カルシウ
ムを含んだ鋳型を作り、模型を除去した後、鋳型を８５
０℃以上にて焼成し、その一部を酸化カルシウムとする
精密鋳造用鋳型の製造方法において、鋳型の粘結剤とし
て炭酸カルシウムに対して安定な変性コロイダルシリカ
を使用し、これにフィラとして炭酸カルシウム単独、ま
たは炭酸カルシウムと通常の耐火物とを複合して配合し
たスラリを用いることを特徴とする精密鋳造用鋳型の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7776090A JPH03281030A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 精密鋳造用鋳型原料および鋳型の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7776090A JPH03281030A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 精密鋳造用鋳型原料および鋳型の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03281030A true JPH03281030A (ja) | 1991-12-11 |
Family
ID=13642889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7776090A Pending JPH03281030A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 精密鋳造用鋳型原料および鋳型の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03281030A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010012907A1 (de) | 2009-03-27 | 2010-12-09 | Suzuki Motor Corp., Hamamatsu-Shi | Zerfallbare Form und Verfahren zu deren Herstellung |
| CN115673241A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-02-03 | 华中科技大学 | 一种可溶性陶瓷壳或陶瓷芯的材料及其制备方法与应用 |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP7776090A patent/JPH03281030A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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