JPH04178237A - 鋳型の製造方法、並びに該鋳型による鋳物の鋳造方法 - 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〕 この発明は、機械加工で製造するような比較的精度の高
い鋳造製品を作る場合に用いられる鋳枠及び該鋳枠によ
る鋳型の製造方法、並びに該鋳型による鋳物の鋳造方法
に関するものである。

［従来の技術］ 従来精密鋳造方法の一つとしてロストワックス法が広く
行われている。

この方法は鋳造製品と同一形状のワックス型を形威し、
このワックス型を液状のバインダ中に浸漬して取り出し
、その表面にバインダの層を形成し、このバインダ層上
に細砂その他の耐火性粉粒体を与えて付着させ、これを
乾燥させる。この乾燥後再び前記バインダ中に浸漬し、
そのバインダ層上に前記耐火性粉粒体を与えて付着、乾
燥させる。以下この工程を数回繰返して、前記ワックス
型の表面に耐火性粉粒体の厚さを所定の強度が得られる
迄積層する。その後、このワックス型とその外層の耐火
性粉粒体の層を共に加熱して、前記ワックス型を融解し
て流出させ、前記耐火性粉粒体の層を鋳型とし、これに
溶湯を注入して鋳造を行う。

この溶湯の冷却後前記鋳型を破壊して鋳造製品を取り出
すのである。

［発明が解決しようとする課題］ しかし上記従来のロストワックス法は次のような難点を
有している。それは鋳型形成に長時間を要することであ
る６例えばワックス形状の一回の耐火粉粒体の層の形成
に５〜６時間に及ぶ乾燥工程が入るため、全体の工程と
しては最低でも２４時間程度を要するものである。

この発明はこのような課題を解決するためになされたも
ので、その目的は鋳型の製造工程に要する時間を前屈従
来の方法よりも一層短縮できる、鋳枠及び該鋳枠による
鋳型の製造方法並びに該鋳型による鋳物の鋳造方法を提
供することである。

［課題を解決するための手段及び作用］上記の目的を達
成するこの発明についてまず鋳枠について述べるとそれ
は、通気性筐体の外側に、気体通路を介して、気体の出
入口を有する密閉性筐体を設けたことを特徴とする鋳枠
である。

次に上記鋳枠による鋳型の製造方法について述べると、
それは気体の出入口を具備する密閉性筐体の中に、気体
通路を隔てて通気性筐体を設け、該通気性筐体の中に可
燃性の消失性模型を収容して、その余の空間にスラリ状
の通気性耐火物を充填し、それを乾燥した後に前記密閉
性筐体の出入口より、その中の気体通路を経て、その内
側の通気性筐体の外側から酸素ガスを圧入して、その内
側の前記消失性模型を燃焼、焼失させると共に、該燃焼
により上記通気性耐火物の内面層を硬化させて鋳型層を
形成することを特徴とする鋳型の製造方法である。又上
記方法により製造された鋳型を用いる鋳造方法について
述べるとそれは、気体の出入口を具備する密閉性筐体の
中に、気体通路を隔てて通気性筐体を設け、該通気性筐
体の中に可燃性の消失性模型を収容して、その余の空間
にスラリ状の通気性耐火物を充填し、それを乾燥した後
に前記密閉性筐体の出入口より、その中の気体通路を経
て、その内側の通気性筐体の外側から酸素ガスを圧入し
て、その内側の前記消失性模型を燃焼、焼失させてその
跡に空洞を形成すると共に、該燃焼により上記通気性耐
火物の内面層を硬化させて鋳型層を形成し、前記気体通
路内を負圧にした状態で該空洞内に溶湯を注入し、これ
を冷却した後前記鋳型層を破壊することを特徴とする鋳
造方法である。

［実施例］ 第１図において１は通気性筐体であり、−例としていわ
ゆる二つ割りにして形成されており、二つの同様な、通
気性の筐体部材２．２から形成されている。

そして前記通気性筐体１は、通気性の多孔体により形成
されており、かつ後述の通気性耐火物のスラリを通さな
いように形成されている。この通気性筐体１は金属の多
孔体又は陶、磁器製多孔体等によって形成されている。

なおその他コンクリート製多孔体等であっても差支はえ
ない、又第４図に示すような、支持体に支持させたとこ
ろの液密で気体のみを通すいわゆるミクロポーラスシー
ト等を用いてもよい。

要するに液密で気体のみを通過させる材質であれば差支
えなく使用できる。そして、金属を用いる場合は鉄、銅
、アルミニウム、黄銅合金、いわゆる真鍮等により、連
続気泡性多孔体に形成される。又は陶器、磁器の多孔体
に形成され、いわゆる素焼状に形成される。かつ又その
ような場合、内部にパンチングメタル板又は金網等の補
強材を設けたものでもよい。

３は密閉性筐体であり、気体通！ｌＩｒ４を隔てて前記
通気性筐体１の外側に設けられている。

そして該密閉性筐体３は第１図に示すように前記通気性
筐体１と一体的に形成されていてもよく、又は第３図、
第４図に示すように別体に形成されていてもよい、なお
第３図、第４図に示すものにおいて、両者ｌ、３を一体
的に形成してもよく、又陶器、磁器等製の場合は釉薬を
施すことにより密閉性とするのである。或は又釉薬等を
施すことなく、通気性筐体１よりも単に通気性を不良に
形成したものでもよい。

これはコンクリート製とした場合もほぼ同様である。

５は気体の出入口を示す、そして前記通気性筐体１中に
は可燃性の消失性模型６が収容される。なお同消失性模
型６は鋳造される製品の模型であり、−例として発泡ス
チロール及びワックスにより形成されている。なお上記
発泡スチロールについては純粋なスチロール樹脂による
ものの外、他の合成樹脂等により各種変成したものも用
いられた。

そして同消失性模型６を通気性筐体１中に収容する際は
、同図に示すように同材質製又は別体製の吊下部７によ
り、吊り下げた状態で収容させる。なお第１図〜第４図
に示す状態は後述の通気性耐火物のスラリを充填し終わ
ったところを示し、消失性模型６を引き上げた状態を示
している。前記充填の場合、同模型６は図示の状態より
更に下方にあり、注入口８との間は間隔が形成されてお
り、この間隔から後述の、通気性耐火物のスラリか注入
されるのである。なお前記吊下部７を用いる代りに図示
しない非金属の耐火材製の台を用いてもよい、かつその
台が通気性であれば更に好腋しい。

又前証通気性筐体１が非金属製の場合、それにより一体
的に内部に突出して台を形成してもよい。

なお９は湯道であり、同湯道９に、前記の□ように一体
の又は別体の吊下部７が設けられている。

次に１０は通気性耐火物であり、同耐火物】０は最初ス
ラリとして前記注入口８から注入され、乾燥固化された
ものである。そして同通気性耐火物１０のスラリは一例
として、水、粘土、分散剤、バインダ、増粘剤等から成
り、分数剤は、−例としてゼラチン、カゼイン等であり
、バインダは一例として＄１蜜が用いられ、増粘剤は一
例としてメチルセルローズが用いられた。

なお上記スラリの処方は、上記の外多数考えられる。こ
れは、要するに最初スラリ状であって注入に適し、後、
乾燥により通気性耐火物となるものであれば種類は問わ
ないものである。

なお第１図において前記筐体部材２と密閉性筐体３とは
図示のように一体的に形成され、鋳枠部材１１を形成し
ている。そして二つの鋳枠部材１１．１１相互を１図示
のように向い合わせて固定する固定部材は図示を省略さ
れている。１２はこうして形成された鋳枠を示す、又第
３図におい−では、通気性筐体１を筒状の単体に形成し
て密閉性筐体３に収容上た形態の場合を示し、両者１．
３に跨って蓋体１３を設けた場合を示す、第４図は通気
性筐体１として、筒体１４に孔１５を形成し、この孔１
５をカバーさせて、液密で気体のみを通す公知のミクロ
ポーラスシート１６を貼付させて設けた場合を示す。

なお上」己ミクロポーラスシート１６はプラスチックシ
ートで、液体を通さずに気体のみを通すもので、重数さ
れており公知である。

なお第４図において同シート１６は筒体１４の外側に設
けられていてもよい、又同シート１６に替えて、陶器、
磁器の、素焼きの板等を設けてもよい。

次にこの鋳型の製造方法について述べると、まず、密閉
性筐体３の内側の、通気性筐体１中に、前記消失性模型
６を吊り下げて収容し、次に前記注入口８から、前記通
気性耐火物１０のスラリを充填する。

そうすると、このスラリは前記可燃性の消失性模型６と
通気性筐体１間に充填される。なおこの際図示しない加
振装置により加振する０次に前＝己出入口５から、吸引
ポンプを用いて、気体通路４中の空気を吸引することに
より、前記スラリを乾燥させる。この場合前記スラリは
通気性筐体１を通しての空気の吸引により乾燥、固化さ
せられる。

こうして前記スラリが乾燥、固化したならば、次に前記
消失性模型６に、前記注入口８から着火させて燃焼させ
る。そしてその場合前記出入口５から酸素ガスを圧入す
る。これにより前記消失性模型６は燃焼、燃失して空洞
を形成する。又その場合、この燃焼により前記通気性耐
火物１０の内面層が硬化させられ、鋳型層が形成される
。なおこの燃焼の場合、前記消失性模型６が発泡ポリス
チロールであれば、着火するときわめて容易に燃焼する
が同消失性模型６がワックス製の場合は、第５図に示す
ように燃焼装置１７により燃焼させる。

この燃焼装置１７は一例としてパイプ１８を通して供給
される可燃性ガスを同パイプ１８の先端で燃焼させるも
のである。

こうして鋳型が形成されたならば、前記注入口８から、
溶湯を注入する。

この場合前記出入口５から吸引ポンプにより空気を吸引
して前記鋳型層内を負圧にする。

そしてこの溶湯が冷却固化したならば、前記鋳型層を前
証通気性筐体１から外し、これを破壊して鋳物製品を取
り出すのである。

〔発明の効果］ この発明は前記のように構成されたことにより鋳型を製
造する際の工程で長時間を要する乾燥工程が一回だけで
済み、前記従来の鋳型の製造方法のように多数回乾燥工
程を必要とする方法と比較して極めて短時間に鋳型を得
ることが出来、その製造効率を著しく向上することが出
来る。

又前記鋳型層はスラリの状態で注入されるため前記消失
性模型が複雑な形状、又は薄肉の場合等でも正確に形成
することができる。

また前記通気性耐火物を乾燥してからその後に前記密閉
性筐体の出入口より、その内側の気体通路を経てその内
側の通気性筐体の外側から酸素ガスを圧入して、その内
側の前記消失性模型を燃焼、焼失させるので、その際発
生する燃焼ガスの熱で乾燥状態の通気性耐火物の内面層
を硬化することができ、鋳型層の強度を高めることがで
きる。

さらにこのようにして鋳型層の強度を高めることが出来
るので、溶湯を注入するとき前記鋳型に負圧を掛けなが
らそれを行っても鋳型層の破壊するおそれがない、その
結果消失性模型の形状が複雑に形成されていても、或は
薄肉状に形成されていても、それと同一形状の精密な製
品を鋳造によって造ることが出来、従来機械加工によら
なければ得られ難い形状と肉厚の物でも容易に鋳造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の鋳枠を用いた鋳型の製造方法で製造
した鋳型の縦断面図、第２図は第１図の鋳型の平面図、
第３図はこの発明の他の実施例を示す第１図に相当する
図、第４図はこの発明の更に他の実施例を示す第１図に
相当する図、第５図はこの発明の鋳造方法の一工程を示
す図である。 １・・・通気性筐体 ２・・・筐体部材 ３・・・密閉性筐体 ４・・・気体通路 ５・・・気体の出入口 ６・・・可燃性の消失性模型 ８・・・注入口 １０・・・通気性耐火物

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、通気性筐体の外側に、気体通路を介して、気体の出
   入口を有する密閉性筺体を設けたことを特徴とする鋳枠
   。 ２、通気性筐体の中に可燃性の消失性模型を収容して、
   その余の空間にスラリ状の通気性耐火物を充填し、それ
   を乾燥した後に前記通気性筐体の外側から通気性耐火物
   を通して酸素を圧入し、その内側の前記消失性模型を燃 焼、焼失させると共に、該燃焼により上記通気性耐火物
   の内面層を硬化させて鋳型層を形成することを特徴とす
   る鋳型の製造方法。 ３、気体の出入口を具備する密閉性筐体の中に、気体通
   路を隔てて通気性筐体を設け、該通気性筐体の中に可燃
   性の消失性模型を収容して、その余の空間にスラリ状の
   通気性耐火物を充填し、それを乾燥した後に前記密閉性
   筐体の出入口より、その中の気体通路を経てその内側の
   通気性筐体の外側から酸素ガスを圧入して、その内側の
   前記消失性模型を燃 焼、焼失させると共に、該燃焼により上記通気性耐火物
   の内面層を硬化させて鋳型層を形成することを特徴とす
   る鋳型の製造方法。 ４、気体の出入口を具備する密閉性筐体の中に、気体通
   路を隔てて通気性筐体を設け、該通気性筐体の中に可燃
   性の消失性模型を収容して、その余の空間にスラリ状の
   通気性耐火物を充填し、それを乾燥した後に前記密閉性
   筐体の出入口より、その中の気体通路を経 て、その内側の通気性筐体の外側から酸素ガスを圧入し
   て、その内側の前記消失性模型を燃焼、焼失させてその
   跡に空洞を形成すると共に、該燃焼により上記通気性耐
   火物の内面層を硬化させて鋳型層を形成し、前記気体通
   路内を負圧にした状態で該空洞内に溶湯を注入し、これ
   を冷却した後前記鋳型層を破壊することを特徴とする鋳
   造方法。