JPH04319042A - 精密鋳造用鋳型、その製造方法およびその鋳型を用いた精密鋳造方法 - Google Patents
精密鋳造用鋳型、その製造方法およびその鋳型を用いた精密鋳造方法Info
- 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
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- Japan
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- mold
- precision casting
- caco3
- slurry
- granular
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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
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
、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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
。
．０ｍｍ、好ましくは０．３〜０．７ｍｍのものをいう
。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
の品質は、いずれも良好であった。
【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
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
【００２
１】
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。
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。
Claims (6)
- 【請求項１】 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Ｃ
ａＯに変えた層を有する精密鋳造用鋳型。 - 【請求項２】 粒状の耐火物または粒状のＣａＣＯ３
のスタッコ層を含む請求項１の鋳型。 - 【請求項３】 ワックスモデルの外側に粒状のＣａＣ
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。 - 【請求項４】 スラリーの付着に続いて粒状の耐火物
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。 - 【請求項５】 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。 - 【請求項６】 金属溶湯の凝固ののち鋳型の温度が高
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
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3082634A JPH04319042A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 精密鋳造用鋳型、その製造方法およびその鋳型を用いた精密鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3082634A JPH04319042A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 精密鋳造用鋳型、その製造方法およびその鋳型を用いた精密鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04319042A true JPH04319042A (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=13779870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3082634A Pending JPH04319042A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 精密鋳造用鋳型、その製造方法およびその鋳型を用いた精密鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04319042A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117066824A (zh) * | 2023-08-23 | 2023-11-17 | 西安航天发动机有限公司 | 一种多通道3d打印壳体的精密制造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS492655B1 (ja) * | 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/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS492655B1 (ja) * | 1970-12-30 | 1974-01-22 | ||
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| 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 (zh) * | 2023-08-23 | 2023-11-17 | 西安航天发动机有限公司 | 一种多通道3d打印壳体的精密制造方法 |
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