JPH0464281B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0464281B2 JPH0464281B2 JP60243953A JP24395385A JPH0464281B2 JP H0464281 B2 JPH0464281 B2 JP H0464281B2 JP 60243953 A JP60243953 A JP 60243953A JP 24395385 A JP24395385 A JP 24395385A JP H0464281 B2 JPH0464281 B2 JP H0464281B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- slip
- surface layer
- water
- binder
- 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.)
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- Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本願発明は例えばセラミツク粒、金属粒、炭素
粒などの耐火性粒子のスリツプ（泥しよう）を鋳
込んで成形品を造るスリツプキヤステイング用鋳
型に係り、特に複雑形状の成形品を造るに好適な
鋳型に関する。
粒などの耐火性粒子のスリツプ（泥しよう）を鋳
込んで成形品を造るスリツプキヤステイング用鋳
型に係り、特に複雑形状の成形品を造るに好適な
鋳型に関する。
スリツプキヤステイング法で得られるグリーン
ボデイは強度が弱いので、鋳型からの離型が難し
い。特に形状が複雑なグリーンボデイを得ること
や内部に空間を有する形状品の成形は鋳型の分
割、鋳型の除去方法等の制約がある。
ボデイは強度が弱いので、鋳型からの離型が難し
い。特に形状が複雑なグリーンボデイを得ること
や内部に空間を有する形状品の成形は鋳型の分
割、鋳型の除去方法等の制約がある。
スリツプ鋳込み後の鋳型を除去する方法には例
えば特公昭58−125658号公報に開示されるように
鋳型を組込んだまま焼結し、崩壊除去する方法が
あるが、鋳型に組込んだまま大気中放置、乾燥す
るため、また、鋳型を組込んだまま焼結するた
め、形状が複雑なものでは乾燥時、および焼結時
に生じる鋳型および成形品の収縮、変形により、
成形品に割れが生じる。また、この引例は中子鋳
型の使用を想定したものではない。
えば特公昭58−125658号公報に開示されるように
鋳型を組込んだまま焼結し、崩壊除去する方法が
あるが、鋳型に組込んだまま大気中放置、乾燥す
るため、また、鋳型を組込んだまま焼結するた
め、形状が複雑なものでは乾燥時、および焼結時
に生じる鋳型および成形品の収縮、変形により、
成形品に割れが生じる。また、この引例は中子鋳
型の使用を想定したものではない。
一方、特開昭57−176107号公報に開示されるよ
うに温水崩壊性石膏鋳型にスリツプを流し込み、
固化させた成形品と鋳型を約85℃以上の温水に浸
漬して、石膏鋳型を除去する方法もあるが、浸漬
中に成形品が崩壊しないよう結合剤を添加してお
り、これが成形品の機械的性質に影響を与え、ま
た奥部まで温水で崩壊させるには長時間を要す
る。
うに温水崩壊性石膏鋳型にスリツプを流し込み、
固化させた成形品と鋳型を約85℃以上の温水に浸
漬して、石膏鋳型を除去する方法もあるが、浸漬
中に成形品が崩壊しないよう結合剤を添加してお
り、これが成形品の機械的性質に影響を与え、ま
た奥部まで温水で崩壊させるには長時間を要す
る。
本願発明は上記に鑑み、形状が複雑な成形体を
スリツプキヤステイングで成形するに際し、鋳型
の除去が容易となるような最適鋳型構成及びその
造型に用いる粘結剤を提供することを目的とす
る。
スリツプキヤステイングで成形するに際し、鋳型
の除去が容易となるような最適鋳型構成及びその
造型に用いる粘結剤を提供することを目的とす
る。
本願発明は、鋳型空洞面側にスリツプ中の溶媒
の吸収により強度が低下する鋳型材で形成する第
１表面層を設け、その外側に第１表面層より高強
度の第２層を設け、第１表面層をスリツプ中に含
まれる溶媒に応じて、有機溶剤に可溶な粘結剤又
は水溶性粘結剤を用いて造型することにより達成
される。
の吸収により強度が低下する鋳型材で形成する第
１表面層を設け、その外側に第１表面層より高強
度の第２層を設け、第１表面層をスリツプ中に含
まれる溶媒に応じて、有機溶剤に可溶な粘結剤又
は水溶性粘結剤を用いて造型することにより達成
される。
スリツプキヤステイングにおいて、鋳型からグ
リーンボデイを傷つけることなく容易に除去する
ためには、スリツプが固化し、グリーンボデイが
生成した時、グリーンボデイ周辺の鋳型強度が低
下していることが必要である。
リーンボデイを傷つけることなく容易に除去する
ためには、スリツプが固化し、グリーンボデイが
生成した時、グリーンボデイ周辺の鋳型強度が低
下していることが必要である。
即ち、(i)スリツプの固化と共に強度が低下する
鋳型、(ii)強度の弱い鋳型等を使用すれば良い。
鋳型、(ii)強度の弱い鋳型等を使用すれば良い。
一方、実際のスリツプキヤステイングでは２つ
以上の鋳型を組合せることを考えると鋳型全体に
おいて、強度が低下する〔(i)〕或いは強度の小さ
な鋳型〔(ii)〕はグリーンボデイ近傍のみで良いか
ら、鋳型空洞部の第１表面層以外は強度が高い方
が望ましい。
以上の鋳型を組合せることを考えると鋳型全体に
おいて、強度が低下する〔(i)〕或いは強度の小さ
な鋳型〔(ii)〕はグリーンボデイ近傍のみで良いか
ら、鋳型空洞部の第１表面層以外は強度が高い方
が望ましい。
即ち、第１図に示すように鋳型空洞面側第１表
面層１とその外側にそれより強度が高い第２層２
を複合させた鋳型がスリツプキヤステイング用鋳
型として有効である。このような複合化した鋳型
を組合せ、鋳型空洞部にスリツプを流込み、スリ
ツプを固化（グリーンボデイ４生成）せしめた
後、離型すれば、グリーンボデイ表面近傍は強度
が低下しているので、鋳型の方が崩壊し、グリー
ンボデイが壊れることはない。
面層１とその外側にそれより強度が高い第２層２
を複合させた鋳型がスリツプキヤステイング用鋳
型として有効である。このような複合化した鋳型
を組合せ、鋳型空洞部にスリツプを流込み、スリ
ツプを固化（グリーンボデイ４生成）せしめた
後、離型すれば、グリーンボデイ表面近傍は強度
が低下しているので、鋳型の方が崩壊し、グリー
ンボデイが壊れることはない。
鋳型第２層２は第１表面層１を補強する目的で
あり、石膏型、セラミツク型、耐熱性樹脂型を用
いることができ、これらは繰返し使用することが
できる。
あり、石膏型、セラミツク型、耐熱性樹脂型を用
いることができ、これらは繰返し使用することが
できる。
従つて鋳型第１表面層が、スリツプの固化と共
に強度が低下する鋳型が有効であり、スリツプの
溶媒に溶解する粘結剤で鋳型した鋳型を用いるこ
とにより、この目的が達成されることを見いだし
た。
に強度が低下する鋳型が有効であり、スリツプの
溶媒に溶解する粘結剤で鋳型した鋳型を用いるこ
とにより、この目的が達成されることを見いだし
た。
水を溶媒とするスリツプの場合は水溶性粘結剤
で作製した鋳型を用いれば良く、水溶性粘結剤と
しては有機質、無機質のものがある。
で作製した鋳型を用いれば良く、水溶性粘結剤と
しては有機質、無機質のものがある。
無機水溶性粘結剤となり得るものには炭酸塩類
（炭酸ナトリウム、炭酸カリウム）、硫酸塩類（硫
酸アンモニウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素
カリウム、硫酸マグネシウム）、リン酸塩類（燐
酸３ナトリウム、燐酸３カリウム）、塩化物類
（塩化カリウム、塩化マグネシウム）がある。
（炭酸ナトリウム、炭酸カリウム）、硫酸塩類（硫
酸アンモニウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素
カリウム、硫酸マグネシウム）、リン酸塩類（燐
酸３ナトリウム、燐酸３カリウム）、塩化物類
（塩化カリウム、塩化マグネシウム）がある。
また有機水溶性粘結剤となり得るものにはポリ
ビニールアルコール、メチルセルロース、カルボ
キシメチルセルロース、エチルセルロースなどが
ある。
ビニールアルコール、メチルセルロース、カルボ
キシメチルセルロース、エチルセルロースなどが
ある。
これらの無機及び有機水溶性物質を水に溶解せ
しめて粘結剤として、鋳型骨材に混合したものを
鋳型材として用いる。
しめて粘結剤として、鋳型骨材に混合したものを
鋳型材として用いる。
鋳型骨材としてはアルミナ、マグネシア、ジル
コンサンド、珪砂の他、非耐火粒子も使用でき
る。
コンサンド、珪砂の他、非耐火粒子も使用でき
る。
無機質及び有機質の水溶性粘結剤を用いた場合
の鋳型骨材の結合、スリツプ中の溶媒（水）を吸
収して、スリツプを固化せしめると同時に鋳型自
身の強度が低下する機構は次の通りである。
の鋳型骨材の結合、スリツプ中の溶媒（水）を吸
収して、スリツプを固化せしめると同時に鋳型自
身の強度が低下する機構は次の通りである。
第２図ａ，ｂ，ｃに示すように、鋳型骨材中の
粒子５は未乾燥の状態では水溶性粘結剤６で被覆
されているが、（ａ参照）乾燥され硬化した鋳型
では水分は蒸発して内部に微細な空孔７が形成さ
れ、このような鋳型にスリツプを鋳込むとスリツ
プ中の水分（その他溶液も含む）は空孔７内に浸
入して水溶性粘結剤６の粘結力を弱め、各粒子５
を独立させる（ｃ参照）。この結果、強度の低い
除去容易な鋳型が生成し、他方スリツプは水分を
放出してグリーンボデイが生成する。
粒子５は未乾燥の状態では水溶性粘結剤６で被覆
されているが、（ａ参照）乾燥され硬化した鋳型
では水分は蒸発して内部に微細な空孔７が形成さ
れ、このような鋳型にスリツプを鋳込むとスリツ
プ中の水分（その他溶液も含む）は空孔７内に浸
入して水溶性粘結剤６の粘結力を弱め、各粒子５
を独立させる（ｃ参照）。この結果、強度の低い
除去容易な鋳型が生成し、他方スリツプは水分を
放出してグリーンボデイが生成する。
鋳型はスリツプ中の水分を吸収するに従いスリ
ツプの接触界面より崩壊可能な鋳型に移行する
が、他方スリツプは水分を放出するに従い収縮、
変形量を増加し、グリーンボデイの生成に至る。
しかるに本願発明においては、水分の吸収に伴つ
て、鋳型表面（スリツプとの界面）は軟化するの
でグリーンボデイの生成過程で発生する収縮、変
形を鋳型は阻害しない。このために割れの発生が
認められないグリーンボデイを得ることができ
る。
ツプの接触界面より崩壊可能な鋳型に移行する
が、他方スリツプは水分を放出するに従い収縮、
変形量を増加し、グリーンボデイの生成に至る。
しかるに本願発明においては、水分の吸収に伴つ
て、鋳型表面（スリツプとの界面）は軟化するの
でグリーンボデイの生成過程で発生する収縮、変
形を鋳型は阻害しない。このために割れの発生が
認められないグリーンボデイを得ることができ
る。
また鋳型は吸水により強度が低下しているので
鋳型の除去が極めて容易になる。
鋳型の除去が極めて容易になる。
また、セラミツクの材質により、水以外の溶剤
例えば有機溶剤をスリツプの媒液に用いることが
ある。この場合は前記機構にのつとり第１表面層
の鋳型骨材の粘結剤として媒液に用いられる有機
溶剤に可溶な粘結剤を用いれば良い。例えばスリ
ツプの媒液がアセトンあるいはエチルアルコール
の場合には骨材の粘結剤としてはアクリロニトリ
ル、スチレンポリマー、ポリ酢酸ビニル、酢酸セ
ルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などがあ
る。
例えば有機溶剤をスリツプの媒液に用いることが
ある。この場合は前記機構にのつとり第１表面層
の鋳型骨材の粘結剤として媒液に用いられる有機
溶剤に可溶な粘結剤を用いれば良い。例えばスリ
ツプの媒液がアセトンあるいはエチルアルコール
の場合には骨材の粘結剤としてはアクリロニトリ
ル、スチレンポリマー、ポリ酢酸ビニル、酢酸セ
ルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などがあ
る。
〔実施例 １〕
第３図に示したケーシング８を第１図に示した
本願発明の複合鋳型を用いてスリツプキヤステイ
ングで成形する例について説明する。
本願発明の複合鋳型を用いてスリツプキヤステイ
ングで成形する例について説明する。
第１図の補強のための鋳型第２層２は、ジルコ
ンと溶融石英にアルミナゾルを加え混合して成形
焼成したものを用いた。この第２層２に別の模型
を設置し、空間部に炭酸カリウム水溶液を粘結剤
とする鋳型材を入れ、つき固めた後、模型を脱型
し、第１表面層１を硬化させるため、200℃で２
時間乾燥した。なお、第１表面層の配合比は水
100c.c.に対して炭酸カリウム80ｇを溶解させた水
溶液をアルミナ（250メツシユ以下）100ｇに25c.c.
添加、混合したものである。
ンと溶融石英にアルミナゾルを加え混合して成形
焼成したものを用いた。この第２層２に別の模型
を設置し、空間部に炭酸カリウム水溶液を粘結剤
とする鋳型材を入れ、つき固めた後、模型を脱型
し、第１表面層１を硬化させるため、200℃で２
時間乾燥した。なお、第１表面層の配合比は水
100c.c.に対して炭酸カリウム80ｇを溶解させた水
溶液をアルミナ（250メツシユ以下）100ｇに25c.c.
添加、混合したものである。
これらの複合型に第１表面層と同一組成で作製
した中子３を配設し、窒化ケイ素スリツプ（窒化
ケイ素100ｇに対して水32c.c.を加えたもの）を流
し込んだ。２時間後、各部分が固化したことを確
認し、上下補強型第２層２を離型したところ、固
化したセラミツク２のグリーンボデイ４の周囲に
少量の水溶性鋳型（鋳型第１表面層）を残し、離
型ができた。その後、ハケの柔らかな筆で残存し
た第１表面層の残部をとり除き、第３図に示した
セラミツク製ケーシングが得られた。
した中子３を配設し、窒化ケイ素スリツプ（窒化
ケイ素100ｇに対して水32c.c.を加えたもの）を流
し込んだ。２時間後、各部分が固化したことを確
認し、上下補強型第２層２を離型したところ、固
化したセラミツク２のグリーンボデイ４の周囲に
少量の水溶性鋳型（鋳型第１表面層）を残し、離
型ができた。その後、ハケの柔らかな筆で残存し
た第１表面層の残部をとり除き、第３図に示した
セラミツク製ケーシングが得られた。
〔実施例 ２〕
補強のための鋳型第２層２は石膏型とし、鋳型
第１表面層をポリビニールアルコールを粘結剤と
する鋳型材で実施例１と同じ方法で複合型を作製
した。
第１表面層をポリビニールアルコールを粘結剤と
する鋳型材で実施例１と同じ方法で複合型を作製
した。
なお、鋳型第１表面層の配合比は、水100c.c.に
ポリビニールアルコール25ｇを溶解させた水溶液
をアルミナ（250メツシユ、85重量部、125メツシ
ユ、15重量部）に32c.c.添加、混合したものであ
り、第１表面層の乾燥のため、複合化した鋳型を
60℃で24時間保持した。
ポリビニールアルコール25ｇを溶解させた水溶液
をアルミナ（250メツシユ、85重量部、125メツシ
ユ、15重量部）に32c.c.添加、混合したものであ
り、第１表面層の乾燥のため、複合化した鋳型を
60℃で24時間保持した。
この鋳型にアルミナスリツプ（アルミナ100ｇ
に対して水35c.c.を添加したもの）流し込んだとこ
ろ実施例１と同様、簡単に、しかもグリーンボデ
イに割れを発生することなく第３図に示すセラミ
ツク製ケーシングが得られた。
に対して水35c.c.を添加したもの）流し込んだとこ
ろ実施例１と同様、簡単に、しかもグリーンボデ
イに割れを発生することなく第３図に示すセラミ
ツク製ケーシングが得られた。
以上説明したように、本願発明によれば鋳型第
１表面層とこれを補強する第２層からなる複合鋳
型の第１表面層を造型するに際し、スリツプ中に
含まれる溶媒に応じて有機溶剤に可溶な粘結剤又
は水溶性粘結剤を用いることにより、鋳型第１表
面層はスリツプの溶剤を吸収して鋳型除去が極め
て容易な程度に軟化するため、離型中にグリーン
ボデイ表面の拘速が弱くなり、簡単に離型でき複
雑形状品の成形が可能となる。
１表面層とこれを補強する第２層からなる複合鋳
型の第１表面層を造型するに際し、スリツプ中に
含まれる溶媒に応じて有機溶剤に可溶な粘結剤又
は水溶性粘結剤を用いることにより、鋳型第１表
面層はスリツプの溶剤を吸収して鋳型除去が極め
て容易な程度に軟化するため、離型中にグリーン
ボデイ表面の拘速が弱くなり、簡単に離型でき複
雑形状品の成形が可能となる。
更に、グリーンボデイの収縮変形は軟化した鋳
型第１表面層で吸収するようになるため、グリー
ンボデイの生成過程での割れ防止が画られる。
型第１表面層で吸収するようになるため、グリー
ンボデイの生成過程での割れ防止が画られる。
第１図は本願発明を説明するためのセラミツク
製ケーシングの成形用鋳型の縦断面図、第２図は
本願発明の第１表面層の乾燥、及び水を吸収した
崩壊する原理の説明図、第３図は本願発明の実施
例のために成形したセラミツク製ケーシングの外
観図である。 １…鋳型第１表面層、２…鋳型第２層（補強
層）、３…中子、４…セラミツクグリーンボデイ、
５…鋳型の骨材、６…水溶性粘結剤、７…空孔。
製ケーシングの成形用鋳型の縦断面図、第２図は
本願発明の第１表面層の乾燥、及び水を吸収した
崩壊する原理の説明図、第３図は本願発明の実施
例のために成形したセラミツク製ケーシングの外
観図である。 １…鋳型第１表面層、２…鋳型第２層（補強
層）、３…中子、４…セラミツクグリーンボデイ、
５…鋳型の骨材、６…水溶性粘結剤、７…空孔。
Claims (1)
- １ 鋳型内にスリツプを鋳込み、スリツプの固化
後に鋳型を除去する成形法に用い、スリツプに接
する鋳型空洞面側第１表面層と、第１表面層の外
側に第１表面層より強度が高い第２層とを複合さ
せたスリツプキヤステイング用鋳型において、前
記鋳型空洞面側の第１表面層は粘結剤と鋳型骨材
からなるとともにスリツプ中の溶媒の吸収により
軟化するものであつて、前記粘結剤は無機質の水
溶性粘結剤、有機質の水溶性粘結剤及び有機溶剤
に可溶な粘結剤の群から選ばれるものであること
を特徴とするスリツプキヤステイング用鋳型。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24395385A JPS62104704A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | スリツプキヤステイング用鋳型 |
| US06/883,759 US4883621A (en) | 1985-07-12 | 1986-07-09 | Method for forming cast article by slip casting |
| DE8686305366T DE3681362D1 (de) | 1985-07-12 | 1986-07-11 | Verfahren zur herstellung von formlingen durch schlickergiessen. |
| EP86305366A EP0210027B1 (en) | 1985-07-12 | 1986-07-11 | Method for forming cast article by slip casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24395385A JPS62104704A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | スリツプキヤステイング用鋳型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62104704A JPS62104704A (ja) | 1987-05-15 |
| JPH0464281B2 true JPH0464281B2 (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=17111492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24395385A Granted JPS62104704A (ja) | 1985-07-12 | 1985-11-01 | スリツプキヤステイング用鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62104704A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL114601B1 (en) * | 1978-03-14 | 1981-02-28 | Inst Szkla I Ceramiki | Mould for manufacturing ceramic articles |
| JPS59190811A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-10-29 | 株式会社日立製作所 | スリツプキヤステイング用鋳型 |
-
1985
- 1985-11-01 JP JP24395385A patent/JPS62104704A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62104704A (ja) | 1987-05-15 |
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