JPH0357218Y2 - - Google Patents

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【考案の詳細な説明】 (1) 考案の目的 (イ) 産業上の利用分野 この考案は歯科用などの精密鋳造において、加
熱手段を介してるつぼ内で融解した被鋳造金属を
加圧または負圧によつて鋳型内の空洞部に注湯す
る加圧鋳造装置に関し、特に金や銀の合金など貴
金属系合金の鋳造に適するるつぼおよび鋳型に関
するものである。

(ロ) 従来技術およびその問題点 歯科用鋳造装置のうち、融解した被鋳造金属に
外力を作用させて鋳型に流し込むいわゆる加圧鋳
造装置が広く用いられ、かつ鋳造品の精度を高め
るため鋳型はすべてロストワツクス法によつて作
製されている。上記鋳型は通常第１図に示すよう
な凸状鋳型１を埋没材２によつて一体成型されて
いる。図において３はるつぼ、４はロストワツク
ス法にて造型した空洞部、５は湯道であり、上記
るつぼ３に被鋳造金属を入れ高周波誘導加熱など
の加熱手段で融解し、その溶湯６を加圧または負
圧によつて矢印ａ方向に外力を作用させ、湯道５
を通して空洞部４に注湯する。しかるに第１図の
ようなるつぼ周壁３Ｗが薄肉で、かつ深さ３Ｄが
深いるつぼ３を有する複雑な形状の凸状鋳型１を
一体成型しうるに適した埋没材２は硬化時の結合
強度の大きいリン酸塩系埋没材である。しかしこ
の埋没材は鋳造後の鋳造品の処理において歯科用
彫刻刀や金属ブラシのようなものでなければ鋳造
品に付いた埋没材を除去できず、このため鋳造品
が硬度の高いニツケル−クロム合金などの高融点
非貴金属系合金であるばあい限定され、硬度の低
い金や銀の合金など低融点貴金属系合金の鋳造に
はリン酸塩系埋没材は事実上使用できない。これ
ら貴金属系合金の鋳造には鋳造後流水中のブラツ
シングにて容易に除去しうる石こう系すなわちク
リストバラスト埋没材または石英埋没材が従来か
ら専ら用いられている。しかしこの埋没材は上記
特長を有する反面、鋳型成型の際、硬化時の結合
強度がきわめて低く、成型物が脆弱で崩れ易く、
第１図で示したようなるつぼ３を任意の容量に成
型することがむつかしかつた。これを解決するた
め筆者らが考案し、既に出願している貴金属系合
金の鋳造に適する２件の凸状鋳型は、既に公開さ
れている特開昭59−197370号「高周波溶解加圧鋳
造装置」および実願昭60−173476号「高周波鋳造
装置」のそれぞれの明細書に示されている。前者
は各種の埋没材たとえば上記石こう系埋没材によ
つてるつぼ底部を上部に形成した鋳型を設け、そ
の上部に高耐熱性の耐火材でなる短管状部材をる
つぼ側壁として載置した複合型凸状鋳型であり、
この構成によつて貴金属系合金の鋳造を容易化す
るとともにるつぼ容量も任意に増すことができ、
さらにるつぼ側壁の反覆使用により鋳造コストが
低減できた。しかしこの複合型鋳型は短管状部材
を鋳型上の所定位置に載せているだけで、特に結
合手段や溶湯漏れ封止手段を設けていなくても、
加熱室内での融解・加圧注湯工程にては溶湯は漏
れることがなく問題はないが、鋳造準備段階に
て、鋳型を鋳造機にセツトする際、開口部の狭い
加熱室に短管状るつぼを挿入するとき、往々にし
て上記開口部にるつぼが触れるつぼが脱落するた
め慎重にセツトせねばならず、時間がかかる問題
点がある。

また後者の凸状鋳型は空洞部を形成する鋳型を
石こう系埋没材で形成するとともに高耐熱性の耐
火材によつて大径のつばおよび上記鋳型との係合
部にるつぼ位置決め凸部または凹部を形成したる
つぼ部でなる複合型凸状鋳型である。この構成に
よつて前者の問題点は解決するとともにるつぼの
容量を任意に増加でき、後処置も水洗ででき貴金
属系合金の鋳造がきわめて容易となつた。しかし
ながらこの複合鋳型によつて金合金などの高価な
金属を鋳造する際、鋳造品本体の合金量に対する
るつぼ内で融解する合金量の増加比率を特に適切
に保つ必要があり、もし融解量が過大であれば、
注湯后、るつぼの湯道やるつぼの底部に溶湯が残
り、高価な合金が鋳造ロスとなる。また融解量が
適切であつても、るつぼの底と湯道には溶湯が薄
い皮膜として付着して残り、これらは回収不能の
ロスとなる問題点がある。さらにるつぼと鋳型の
中間にある鋳型の湯口の空気などを注湯時に溶湯
中にまきこむおそれもある。

(ハ) 技術的課題 この考案は加熱手段を介してるつぼ内で融解し
た被鋳造金属特に貴金属系合金を加圧または負圧
によつて鋳型内の空洞部に注湯するようにした鋳
造装置において、貴金属系合金の鋳造に適合する
埋没材によつてるつぼ底部とこれに連通する空洞
部を内部に形成した鋳型とを凸状に一体成型し、
この埋没材成型体によつて高耐熱性耐火材にてな
るるつぼ外郭部と、その下部に当着した鋳造リン
グとを結合せしめた一体型鋳型部によつて鋳造ロ
スのでない鋳造をしようとするものである。

(2) 考案の構成（技術的手段） 上記課題を解決するために講じた技術的手段は
次のとおりである。

(イ) 高耐熱性の耐火材によつて、貫通孔を有し、
かつるつぼ周壁を形成する薄肉の筒状体の下端
部に加熱室および鋳型を封止する大径のつばを
設けたるつぼ外郭部を設け、 (ロ) 上記るつぼ外郭部の下部に金属材にてなる鋳
造リングを当着係合し、 (ハ) 上記係合体内部に被鋳造金属に適合する埋没
材によつて、るつぼ底部とこれに連通する空洞
部を内部に形成した鋳型とを一体的に成型して
なる鋳型部を設ける ことである。

(3) 技術的手段の作用 高耐熱性を有する耐火材すなわち耐火性磁器は
任意の形状に堅牢に成型焼結しうる。したがつて
この磁器によつてるつぼ周壁を任意の厚さで成型
することができ更に従来加熱室開口部周縁に圧接
し、加熱室内部を大気に対し密封する役目を坦つ
ていた従来の凸状鋳型１の鋳型肩部７に代わり上
記加熱室をガスケツトを介して密封する大径のつ
ばを強度を保つ適切な厚みをもたせたるつぼ外郭
部を形成しうる。このるつぼ外郭部は上記周壁３
Ｗの内腔を貫通させた筒状体で、通常円筒体であ
る。上記内腔は鋳造後埋没材を分離しやすくする
ため下拡がりに僅かに勾配を持たせている。この
耐火性磁器にて成るるつぼ外郭部をあらかじめ用
意されたワツクスパターンをスプール線で支承し
たものをるつぼ底部を成型する形状の円錐台に樹
立したるのち、上記円錐台と一体のゴム型に上記
つばを上にしてはめ込む。したがつて上記円錐台
の筒状体内腔での位置が、るつぼの深さを決定す
る。つぎに金属製リングの内面にアスベストライ
ニングを施したいわゆる鋳造リングを上記るつぼ
外郭部のつばに当着させ、貴金属系合金の鋳造に
適合する石こう系埋没材を鋳造リング一杯に注入
し、適切な温度・時間によつて硬化させ、上記埋
没材によつてるつぼおよび鋳型を一体成型しうる
のである。なおるつぼ外郭部の下面にリング状凸
子を設けることによつて上記埋没材によつて結合
した鋳型部のせん断応力を強化することもでき
る。なお被鋳造合金が低融点金属であるので、石
こう系埋没材のるつぼ底部に高温耐熱剤を塗布
し、埋没材の耐熱性を補強する必要はない。

(4) 考案の効果 この考案は以上のように構成されているので、
貴金属系合金の鋳造に当り、後処理の容易な石こ
う系埋没材を用いてるつぼ底部と空洞部を有する
鋳型とを一体成型するについて、耐火材によるる
つぼ外郭部と金属製鋳造リングを併用し、上記埋
没材の結合強度の低い欠点を完全に解決してい
る。したがつてこの考案にかかる装置の一体型鋳
型部は鋳造に当つてるつぼに入れる被鋳造合金量
の決定や鋳造機へのセツトなどの準備作業が容易
かつ迅速にでき、また注湯時溶湯への加圧ガスな
どの巻き込みが全くなく、その他鋳造欠陥のほと
んどない良質の鋳造品が鋳造でき、しかもその後
処理が容易で、かつ貴金属系合金の鋳造ロスが全
く生ぜず、さらにるつぼ外郭部が反覆使用するこ
とができ、鋳造コストを低減しうるものである。

(5) 実施例 以下図面によつてこの考案にかかる装置の一具
体例を説明する。第２図は加熱手段をたとえば高
周波誘導加熱としたこの考案にかかる加圧鋳造装
置の鋳造部１０の要部の縦断面図である。この鋳
造部はこの考案にかかる一体型の鋳型部１１以外
の部分は従来装置と同一であるので、簡単に説明
する。石英などの耐火性筒状体にて成る加熱室１
２はその上端部をのぞき窓１３によつて密封さ
れ、その外周に高周波誘導加熱コイル１４を巻回
している。上記加熱室１２の下端はアスベスト成
型材にてなる加熱室台座１５に係合し、加熱室開
口部１６を形成している。上記型部１１は鋳型受
台１７上にアスベストガスケツト１８を介して載
置されており、鋳型受台１７は図示しない空気圧
シリンダおよびそのピストンなどにて構成される
鋳型昇降機構１９によつて上下動され、上昇時予
め設定された圧力Ｐによつて上記鋳型部１１をガ
スケツト２０を介して加熱室開口部１６に圧接
し、加熱室１２内を大気開放部２２と気密しや断
する。加熱室上部の側壁部２３には加熱室内を
10^-2〜10^-3Torr位に減圧する真空吸引管２４お
よび約５Kg／cm²Ｇの圧力をもつ加圧用アルゴンガ
スなどの導入出管２５を設けているが、２４，２
５は単に位置のみを示す。以上が従来装置の構成
であるが、ここでこの考案の要部である一体型の
鋳型部１１について述べる。この鋳型部１１はる
つぼ周壁と大径のつばを一体化したるつぼ外郭部
２６と、鋳造リング２７と、それらの内部に形成
した凸状鋳型２８とで成つている。るつぼ外郭部
２６は高耐熱性耐火材たとえば酸化アルミナと
か、コーデイエライトなどで焼結成型され、るつ
ぼ周壁を形成する円筒体２６Ｐはその肉厚ｔを任
意に成型し、さらにその貫通する内腔には鋳造後
凸状鋳型２８を抜き易くする勾配部２６Ｔを設け
るとともに大径のつば２６Ｇを一体的に形成して
いる。また円筒体２６Ｐを上記つば２６Ｇ下方に
突出せしめ、リング状凸子２６Ｒを形成し、凸状
鋳型２８のせん断応力を強化するようにしてもよ
い。鋳造リング２７は従来から用いられているも
ので、一般にステンレスで作られ、その内面にア
スベストライニング２７Ａが施こされている。上
記るつぼ外郭部２６と鋳造リング２７との当着係
合体の内部に石こう系埋没材２９すなわちクリス
トバラスト埋没材または石英埋没材によつて、る
つぼ３０の底部３０Ｂ、湯道３２および空洞部３
３を一体的に成型硬化してなる凸状鋳型２８は、
その硬化によつて上記るつぼ外郭部２６と鋳造リ
ング２７とを結合し、一体化する。この構成によ
つてるつぼ３０内の貴金属系合金の溶湯６は不活
性ガスなどの加圧によつて空洞部３３に注湯され
たとき、空洞部を完全に満たしたのち、湯道３２
はもちろんたとえるつぼ底部３０Ｂに溶湯が残つ
ても埋没材２９を完全にかつ容易に除去できるの
で、すべて回収されロスは生じないのである。

以上がこの考案の一実施例であるが、この考案
は図面や説明に限定されるものでない。たとえば
鋳造リングは必ずしも断面円形のものに限らず、
だ円形またはその他の形状のものでもよいし、ま
た鋳造リングのつばに対する係合も同心状に限ら
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の加圧鋳造装置に用いられている
凸状鋳型の縦断面図、第２図はこの考案の一実施
例加圧鋳造装置の鋳造部要部の縦断面図である。 １０……加圧鋳造装置の鋳造部、１１……鋳型
部、１２……筒状の加熱室、１４……高周波誘導
加熱コイル、１６……加熱室開口部、１９……鋳
型昇降機構、２２……大気開放部、２５……加圧
ガス導入出管、２６……上記１１のるつぼ外郭
部、２７……上記１１の鋳造リング、２８……凸
状鋳型、２６Ｐ……上記２６の薄肉の筒状体、２
６Ｇ……上記２６の大径のつば、２６Ｒ……上記
２６のリング状凸子、２９……被鋳造金属の鋳造
に適合する埋没材（このばあい石こう系埋没材）、
３０……るつぼ、３２……湯道、３３……空洞
部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 加熱手段を有し、かつ内部を加圧・減圧する
   手段を設けるとともに、下部を開口した筒状の
   加熱室と、前記加熱室の内部に収容されるるつ
   ぼおよびその下部に配設され、内部にるつぼと
   連通する空洞部を形成した鋳型でなる鋳型部
   と、前記鋳型部を加熱室開口部に圧接し、加熱
   室内部を大気に対し密封する鋳型昇降機構とを
   備え、るつぼ内で融解した被鋳造金属を加圧ま
   たは負圧によつて鋳型空洞部に注湯するように
   した装置において、高耐熱性の耐火材によつて
   前記るつぼの周壁となる薄肉の筒状体を形成
   し、かつその内腔を貫通せしめるとともに、筒
   状体の下端部に前記加熱室および鋳型を封止す
   る大径のつばを設けてなるるつぼ外郭部を設
   け、これの下部に金属材にてなる鋳造リングを
   到着係合し、この係合体の内部に前記被鋳造金
   属の鋳造に適合する埋没材によつてるつぼと鋳
   型とを一体的に形成してなる鋳型部を設けたこ
   とを特徴とする加圧鋳造装置。 ２ 鋳型部のるつぼ外郭部がその下面にリング状
   凸子を形成してなる実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の加圧鋳造装置。 ３ 被鋳造金属が低融点貴金属系金属である実用
   新案登録請求の範囲第１項または第２項記載の
   加圧鋳造装置。