JPH04319042A - Precision casting mold, its manufacturing method, and precision casting method using the mold - Google Patents
Precision casting mold, its manufacturing method, and precision casting method using the moldInfo
- Publication number
- JPH04319042A JPH04319042A JP3082634A JP8263491A JPH04319042A JP H04319042 A JPH04319042 A JP H04319042A JP 3082634 A JP3082634 A JP 3082634A JP 8263491 A JP8263491 A JP 8263491A JP H04319042 A JPH04319042 A JP H04319042A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- precision casting
- caco3
- slurry
- granular
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、ロストワックス法によ
る精密鋳造の技術に関し、易崩壊性の鋳型、その製造方
法およびその鋳型を用いた精密鋳造方法を提供する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to precision casting technology using the lost wax method, and provides an easily collapsible mold, a method for manufacturing the mold, and a precision casting method using the mold.
【0002】0002
【従来の技術】代表的な精密鋳造法であるロストワック
ス法で使用する鋳型は、複数のワックスモデルをスプル
ーの周囲に組み付けたツリーと呼ばれるものを、通常は
コロイダルシリカを水性媒体に分散させたスラリーに浸
漬し、その上にスタッコ材とよばれる耐火物の粒子を振
りかけて付着させるサンディングを行ない、乾燥して再
度スラリーへの浸漬を行なうという工程を数回繰り返し
て生型を用意し、生型を加熱してワックスを除去したの
ち焼成して焼成型とすることにより製造している。[Prior Art] The mold used in the lost wax method, which is a typical precision casting method, is a tree in which multiple wax models are assembled around a sprue, and is usually made by dispersing colloidal silica in an aqueous medium. A green mold is prepared by repeating the process of dipping it in slurry, sprinkling refractory particles called stucco on top of it, sanding it to make it adhere, drying it, and dipping it in the slurry again several times. It is manufactured by heating a mold to remove wax and then firing it to form a fired mold.
【0003】鋳造は、このようにして得た鋳型に金属溶
湯を注型し、凝固したのち鋳型を除去する作業からなり
、ツリー状の鋳造体から個々の鋳造物を切り離すことに
よって製品を得ている。[0003] Casting consists of pouring molten metal into the mold obtained in this way and removing the mold after solidifying, and the product is obtained by separating individual castings from the tree-shaped cast body. There is.
【0004】精密鋳造において改善すべき点のひとつは
、鋳造後の鋳型粗解体作業である。鋳型の粗解体は通常
、ハンマーを使った手作業によるか、シェークアクトマ
シンを用いて行なうが、いずれにしても多大の労力を要
し、騒音や粉塵が発生して作業環境が悪く、時間がかか
る上に、誤って製品にキズをつけることもある。One of the points to be improved in precision casting is the rough disassembly of the mold after casting. Rough dismantling of molds is usually done manually using a hammer or using a shake-act machine, but either method requires a lot of labor, generates noise and dust, creates a poor working environment, and is time-consuming. Moreover, the product may be damaged by mistake.
【0005】このような問題を解決するひとつの方策と
して、発明者らは、鋳型を構成する素材耐火物すなわち
スタッコ材の一部にCaCO3を使用し、焼成して鋳型
をつくることを提案した(特願平3−3342)。
この鋳型は、鋳造を行なったのち水と接触させることに
より崩壊するから、粗解体が容易である。 その機構
は、スタッコ材に加えたCaCO3が焼成によりCaO
に変化し、CaOが水と触れることにより水和してCa
(OH)2となり、それに伴う粉化と膨脹で崩壊に至る
ものである。 水和による急激な発熱は水蒸気を発生
させて爆裂状態をひきおこし、鋳型の崩壊がそれによっ
て助長される。[0005] As one measure to solve these problems, the inventors proposed using CaCO3 as a part of the refractory material, that is, the stucco material constituting the mold, and firing it to make the mold ( Patent application No. 3-3342).
Since this mold collapses when brought into contact with water after casting, rough disassembly is easy. The mechanism is that CaCO3 added to the stucco material turns into CaO by firing.
When CaO comes into contact with water, it hydrates and becomes Ca.
(OH)2, and the accompanying powdering and expansion lead to collapse. The rapid heat generation due to hydration generates water vapor and causes an explosion state, thereby promoting the collapse of the mold.
【0006】発明者らは、さらに研究を進めた結果、C
aCO3として粒状のものを使用し、これを直接コロイ
ダルシリカに混合してワックスモデルに付着させて鋳型
を構成することにより、上記のものと同等またはそれ以
上の効果が得られることを見出した。As a result of further research, the inventors discovered that C.
We have found that by using granular aCO3, directly mixing it with colloidal silica, and attaching it to a wax model to form a mold, effects equivalent to or better than those described above can be obtained.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の新しい知見を利用して、精密鋳造における鋳造後の鋳
型粗解体作業が容易である易崩壊性の精密鋳造用鋳型を
提供すること、およびそのような鋳型の製造方法を提供
することにある。その鋳型を使用した精密鋳造方法を提
供することもまた、本発明の目的に含まれる。[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide an easily collapsible precision casting mold that facilitates rough dismantling of the mold after casting in precision casting, by utilizing the above new knowledge. , and a method for manufacturing such a mold. It is also an object of the present invention to provide a precision casting method using the mold.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の精密鋳造用鋳型
は、コロイダルシリカのスラリーをバインダーとして粒
状のCaCO3を固結させ、焼成によりCaOに変えた
層を有する鋳型である。Means for Solving the Problems The precision casting mold of the present invention has a layer in which granular CaCO3 is solidified using colloidal silica slurry as a binder and converted to CaO by firing.
【0009】粒状のCaCO3とは、粒径0.2〜12
.0mm、好ましくは0.3〜0.7mmのものをいう
。[0009] Granular CaCO3 has a particle size of 0.2 to 12
.. 0 mm, preferably 0.3 to 0.7 mm.
【0010】この鋳型の製造方法は、ワックスモデルの
外側に粒状のCaCO3を分散させたコロイダルシリカ
のスラリーを付着させ、乾燥する工程を少なくとも1回
行なって生型を用意し、生型を加熱してワックスモデル
を除いたのち焼成して、焼成型とし、CaCO3をCa
Oに変えることからなる。[0010] This mold manufacturing method involves adhering a slurry of colloidal silica in which granular CaCO3 is dispersed to the outside of a wax model, drying it at least once to prepare a green mold, and heating the green mold. After removing the wax model, it is fired to make a firing mold, and the CaCO3 is
It consists of changing to O.
【0011】焼成型中でシリカバインダー中に粒状のC
aOが保持された層は、鋳型の寸法形状によっては単一
層で足りることもある。 粒状のCaCO3を分散さ
せたスラリーは、スラリー単独の場合にくらべて、かな
り厚い層に形成することが可能だからである。 しか
し、一般には、従来から行なっているサンディング作業
すなわちスタッコ材の付着を行ない、乾燥後再びスラリ
ーを塗布する工程を繰り返して、厚い鋳型とする必要が
あろう。 スタッコ材としては、従来法と同様に粒状
の耐火物、たとえばムライト、シリカ、シャモット、ジ
ルコンサンドなどを用いることができるし、さきに提案
した技術に従ってCaCO3を使用することもできる。
もちろん粒状の耐火物とCaCO3を混合して使用
したり、層を別にして重ねる使用法をえらんでもよい。[0011] Granular C is added to the silica binder in the firing mold.
Depending on the size and shape of the mold, a single layer in which aO is retained may be sufficient. This is because the slurry in which granular CaCO3 is dispersed can be formed into a much thicker layer than the slurry alone. However, in general, it will be necessary to repeat the conventional sanding process, i.e., applying the stucco material and then reapplying the slurry after drying, to create a thick mold. As the stucco material, granular refractories such as mullite, silica, chamotte, zircon sand, etc. can be used as in the conventional method, or CaCO3 can also be used according to the technique proposed earlier. Of course, it is also possible to use a mixture of granular refractories and CaCO3, or to layer them separately.
【0012】本発明の精密鋳造方法は、上記の鋳型すな
わちコロイダルシリカのスラリーをバインダーとして粒
状のCaCO3を固結させ、焼成によりCaOに変えた
層を有する精密鋳造用鋳型を使用し、この鋳型に金属溶
湯を注型して凝固させたのち、鋳型に水作用させて鋳型
を崩壊させ、鋳物を取り出すことからなる。The precision casting method of the present invention uses the above mold, that is, a precision casting mold having a layer in which granular CaCO3 is solidified using colloidal silica slurry as a binder and converted to CaO by firing. The process consists of pouring molten metal into a mold and solidifying it, then applying water to the mold to collapse the mold and removing the casting.
【0013】水との接触は、鋳型に水を噴霧または流下
させて行なってもよいし、鋳型を水中に投入してもよく
、方法は任意である。 鋳造後、常温まで冷却してか
ら水を作用させてもよいが、鋳型が高温(たとえば40
0〜800℃)にある間に行なえば、その崩壊はいっそ
う効果的に進む上に、製品を早く取り出すことができて
好都合である。[0013] The contact with water may be carried out by spraying or flowing water onto the mold, or by placing the mold in water, and any method may be used. After casting, water may be applied after cooling to room temperature, but if the mold is at a high temperature (for example, 40
If the disintegration is carried out while the temperature is between 0 and 800°C, the disintegration will proceed more effectively and the product can be taken out quickly, which is advantageous.
【0014】[0014]
【作用】ワックスツリーへのスラリーの塗布、スタッコ
材のサンディング、乾燥および得られた生鋳型の焼成は
、既知の技術に従って行なうことができる。 焼成は
、代表的には1000℃内外の温度に加熱して行なうか
ら、これによりワックスモデルが取り除かれ、型が所要
の強度をもつに至る。 CaCO3は、前記したよう
に焼成によってCaOに変化している。Operation: Application of the slurry to the wax tree, sanding of the stucco material, drying and firing of the resulting green mold can be carried out according to known techniques. Firing is typically carried out at a temperature of around 1000° C., thereby removing the wax model and providing the mold with the required strength. CaCO3 is changed into CaO by firing as described above.
【0015】この鋳型に金属溶湯を鋳込み、凝固したの
ち水を作用させると、CaOが水和してCa(OH)2
になり体積の膨脹と粉化が崩壊をひきおこすことは、前
記した発明と同様である。 本発明においてはシリカ
のバインダー層中にCaOが存在するから、スタッコ材
またはその一部だけにCaOが存在する鋳型にくらべて
、いっそう易崩壊性の鋳型となる。 従って、多くの
場合に、従来行なってきたような粗解体作業を省略して
次工程の、たとえばショットブラストまたはサンドブラ
ストによる砂落し工程に移すことが可能である。[0015] When molten metal is poured into this mold and solidified, water is applied to hydrate CaO and form Ca(OH)2.
As in the invention described above, expansion of volume and pulverization cause collapse. In the present invention, the presence of CaO in the silica binder layer results in a mold that is more easily disintegrated than a mold in which CaO is present only in the stucco material or a portion thereof. Therefore, in many cases, it is possible to omit the conventional rough demolition work and move on to the next step, for example, a sand removal step by shot blasting or sandblasting.
【0016】[0016]
【実施例】自動車のステアリング用部品のワックスモデ
ルを、ツリーに組み立てた。 コロイダルシリカの水
性スラリーに、粒径0.3〜0.7mmのCaCO3破
砕粒を容積で10%の割合で添加したスラリーを使用し
、下記5種の鋳型を3個ずつと、曲げ試験片とを製作し
た。
スタッコ材として、CaCO3粒(スラリーに添加
したものと同じ)以外は、ほぼ同じ粒径のシャモット粒
を使用した。 浸漬によるスラリー塗布と乾燥サンデ
ィングを繰り返し、8層の被覆により生型をつくり、加
熱して脱ワックスした後1000℃に2時間焼成した。[Example] A wax model of automobile steering parts was assembled into a tree. A slurry in which crushed CaCO3 particles with a particle size of 0.3 to 0.7 mm were added to an aqueous slurry of colloidal silica at a ratio of 10% by volume was used, and three molds of each of the following five types and a bending test piece were used. was produced. As the stucco material, chamotte grains with approximately the same grain size were used, except for three CaCO grains (same as those added to the slurry). Slurry application by dipping and dry sanding were repeated to form a green mold with 8 layers of coating, which was heated to dewax and then baked at 1000° C. for 2 hours.
【0017】鋳型A:第4層(内側から数え)にCaC
O3を加えたスラリーとCaCO3のスタッコ材を使用
鋳型B:第4層にCaCO3を加えたスラリーを使用し
、この層のサンディングは省略
鋳型C:第4層および第5層にCaCO3を加えたスラ
リーとCaCO3のスタッコ材を使用
鋳型D:第4層および第5層にCaCO3を加えたスラ
リーを使用し、これらの層のサンディングは省略鋳型E
:CaCO3を含有しない従来の鋳型各3個ずつの鋳型
に鋳鋼を鋳込み、1個は鋳型表面温度が800℃になっ
たときに、もう1個は400℃に低下したときに、そし
て最後の1個は1日放置して常温まで冷えてから、いず
れも水中に浸漬して、崩壊性と鋳造製品の品質をしらべ
た。Mold A: CaC in the 4th layer (counting from the inside)
Using slurry with O3 and CaCO3 stucco Mold B: Using slurry with CaCO3 in the 4th layer, omitting sanding of this layer Mold C: Slurry with CaCO3 in the 4th and 5th layers and CaCO3 stucco. Mold D: Use slurry with CaCO3 added to the 4th and 5th layers, and omit sanding of these layers. Mold E.
: Conventional mold that does not contain CaCO3 Cast steel is cast into three molds each, one when the mold surface temperature reaches 800℃, another when the mold surface temperature drops to 400℃, and the last one when the mold surface temperature drops to 400℃. The pieces were left for one day to cool to room temperature, and then immersed in water to examine disintegration and the quality of the cast products.
【0018】一方、曲げ試験片は、生型状態のものと、
1000℃×2時間の焼成後のものについて、常温で抗
折強度を測定した。[0018] On the other hand, the bending test pieces were those in a green state;
After firing at 1000° C. for 2 hours, the bending strength was measured at room temperature.
【0019】結果は下記のとおりである。 鋳造製品
の品質は、いずれも良好であった。The results are as follows. The quality of all cast products was good.
【0020】
鋳 型 強度(kg/cm2)
水浸漬時の崩壊性
生型 焼成型 800℃
400℃ 1日放置 A
37 39 完
全に崩壊 大亀裂発生
B 38 35
大亀裂発生 小亀裂発生
C 32 36
完全に崩壊 大亀裂発生
D 42 35
大亀裂発生 小亀裂発生
E 40 43
亀裂なし 亀裂なし[0020] Mold strength (kg/cm2)
Disintegration when immersed in water
Raw mold Baking mold 800℃
Leave at 400℃ for 1 day A
37 39 Completely collapsed Large crack appeared
B 38 35
Large cracks occur Small cracks occur
C 32 36
Completely collapsed and a large crack appeared
D 42 35
Large cracks occur Small cracks occur
E 40 43
No cracks No cracks
【002
1】002
1]
【発明の効果】本発明に従えば、生型、焼成型どちらの
状態でも、従来の精密鋳造用鋳型と大差ない強度をもっ
た鋳型が得られ、実用上は従来品と変りなく取り扱うこ
とができる上に、鋳造後に水を作用させることによって
、鋳型を容易に崩壊させることができるから、粗解体作
業を省略するか、少なくとも簡単に行なうことができる
。鋳造後、鋳型の温度が高いうちに水を作用させれば、
崩壊はいっそう容易である。 本発明の鋳造方法によ
って得た製品の品質は従来と変らず良好であり、鋳型の
粗解体の際にキズをつけるという心配はない。[Effects of the Invention] According to the present invention, a mold can be obtained that has the same strength as a conventional precision casting mold in either the green or fired state, and can be practically handled in the same way as a conventional precision casting mold. In addition, the mold can be easily collapsed by applying water after casting, so rough dismantling work can be omitted or at least easily performed. After casting, if water is applied while the temperature of the mold is still high,
Collapse is easier. The quality of the product obtained by the casting method of the present invention is as good as before, and there is no fear of scratches during rough disassembly of the mold.
Claims (6)
ダーとして粒状のCaCO3を固結させ、焼成によりC
aOに変えた層を有する精密鋳造用鋳型。Claim 1: Granular CaCO3 is solidified using a slurry of colloidal silica as a binder, and by firing it
A precision casting mold with a layer changed to aO.
のスタッコ層を含む請求項1の鋳型。[Claim 2] Granular refractory or granular CaCO3
2. The mold of claim 1, comprising a stucco layer of.
O3を分散させたコロイダルシリカのスラリーを付着さ
せ、乾燥する工程を少なくとも1回行なって生型を用意
し、生型を加熱してワックスモデルを除いたのち焼成し
て焼成型とし、CaCO3をCaOに変えることからな
る精密鋳造用鋳型の製造方法。[Claim 3] Granular CaC on the outside of the wax model.
A slurry of colloidal silica in which O3 is dispersed is attached and dried at least once to prepare a green mold.The green mold is heated to remove the wax model and then fired to form a fired mold, converting CaCO3 into CaO. A method for manufacturing a precision casting mold, which comprises changing to a mold for precision casting.
またはCaCO3のスタッコ材を付着させる工程を含む
請求項3の製造方法。4. The method of claim 3, further comprising the step of depositing granular refractory material or CaCO3 stucco material subsequent to depositing the slurry.
ダーとして粒状のCaCO3を固結させ、焼成によりC
aOに変えた層を有する精密鋳造用鋳型を使用し、この
鋳型に金属溶湯を注型して凝固させたのち、鋳型に水を
作用させて鋳型を崩壊させ、鋳物を取り出すことからな
る精密鋳造方法。[Claim 5] Granular CaCO3 is solidified using colloidal silica slurry as a binder, and the carbon is removed by firing.
Precision casting consists of using a precision casting mold with a layer changed to aO, pouring molten metal into the mold and solidifying it, and then applying water to the mold to collapse the mold and take out the casting. Method.
い間に水と接触させて実施する請求項5の精密鋳造方法
。6. The precision casting method according to claim 5, wherein the molten metal is brought into contact with water while the temperature of the mold is high after solidification.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3082634A JPH04319042A (en) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Precision casting mold, its manufacturing method, and precision casting method using the mold |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3082634A JPH04319042A (en) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Precision casting mold, its manufacturing method, and precision casting method using the mold |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04319042A true JPH04319042A (en) | 1992-11-10 |
Family
ID=13779870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3082634A Pending JPH04319042A (en) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Precision casting mold, its manufacturing method, and precision casting method using the mold |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04319042A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117066824A (en) * | 2023-08-23 | 2023-11-17 | 西安航天发动机有限公司 | A precision manufacturing method for multi-channel 3D printed shells |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS492655B1 (en) * | 1970-12-30 | 1974-01-22 | ||
| JPS53125935A (en) * | 1977-04-11 | 1978-11-02 | Asahi Malleable Iron Co Ltd | Removement of casting sand |
| JPS57100837A (en) * | 1980-12-15 | 1982-06-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Refractory material for collapsible mold |
-
1991
- 1991-04-15 JP JP3082634A patent/JPH04319042A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS492655B1 (en) * | 1970-12-30 | 1974-01-22 | ||
| JPS53125935A (en) * | 1977-04-11 | 1978-11-02 | Asahi Malleable Iron Co Ltd | Removement of casting sand |
| JPS57100837A (en) * | 1980-12-15 | 1982-06-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Refractory material for collapsible mold |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117066824A (en) * | 2023-08-23 | 2023-11-17 | 西安航天发动机有限公司 | A precision manufacturing method for multi-channel 3D printed shells |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6349343A (en) | Core and its production and production of mold for investment casting | |
| US4655276A (en) | Method of investment casting employing microwave susceptible material | |
| US4025350A (en) | Gellable binders | |
| US7128129B2 (en) | Investment casting slurry composition and method of use | |
| US2948935A (en) | Process of making refractory shell for casting metal | |
| US4316498A (en) | Investment shell molding materials and processes | |
| JPH01293939A (en) | Manufacture of mold for investment casting | |
| US6000457A (en) | Investment casting mold and method of manufacture | |
| CA2318608C (en) | Investment casting mold and method of manufacture | |
| US3802902A (en) | Method of making molds | |
| US4201594A (en) | Method for making refractory articles | |
| JP6462347B2 (en) | Mold sand and its manufacturing method | |
| US7503379B2 (en) | Method of improving the removal of investment casting shells | |
| GB722816A (en) | Improvements relating to precision casting by the lost-wax process | |
| US3583468A (en) | Precision metal casting molds | |
| US3148422A (en) | Production of shell moulds | |
| JPH04319042A (en) | Precision casting mold, its manufacturing method, and precision casting method using the mold | |
| US4102691A (en) | Gellable binders | |
| US2806269A (en) | Moulds for precision casting | |
| CN116329484A (en) | Precision Casting Method for Large Castings | |
| JPH05208241A (en) | Casting mold for precision casting of titanium or titanium alloy | |
| JPH05123820A (en) | Mold for precision casting of titanium or tianium alloy | |
| JP2007030027A (en) | Method for molding water-soluble core and casting method for aluminum alloy | |
| US3057740A (en) | Inorganic binder for refractory materials | |
| JPS61137646A (en) | Manufacture of casting mold |