JPH0464301B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はフルモールド鋳造法で使用される発
泡合成樹脂消失性模型の素材、特に厚肉の素材の
成形方法に関する。

（従来の技術） フルモールド鋳造法で使用される模型素材（材
料）の発泡合成樹脂、例えば発泡ポリスチレン
は、ベンゼンとスチレンを原料として作られるス
チレンモノマを重合したポリスチレンに発泡剤を
含浸させ、これを加熱して１次発泡させ、これを
ビーズとしたものである。このビーズを用いて更
に２次発泡させ、成形して用いるのであるが、模
型製作法としては、一定の大きさ（例：1800×
900×400mm）に発泡成形されたブロツクから木材
の場合と同様に必要な形状を切り出し組立てる方
法と、鋳物と同じ形状の金型を用いて発泡成形す
る方法とがある。

本発明の対象となるのは、前者のブロツクを成
形する場合であるが、ビーズを用いて２次発泡さ
せる手段としては、目的とする大きさの箱型の成
形用金型内に計算された適量のビーズを投入し、
前記金型外面から内部へ加熱ガスを吹込むと共に
金型を外面から加熱することにより、ビーズを発
泡させて発泡成形された模型素材（ブロツク）が
得られる。

（発明が解決しようとする問題点） 前記成形用金型内では、金型の内面に接する発
泡体表面部分（20〜30mm）が逸早く２次発泡して
熱融着し、該表面部分が断熱効果をもつてしまつ
て外部からの熱が充分金型中心部にまで達せず、
従つて中心部は充分発泡熱融着が起らなく、ビー
ズ〜発泡粒が未融着のザクザクの状態となる。

かくして成形された模型素材（ブロツク）は、
その表面のみを利用する場合は特に問題はない
が、先にも説明したようにブロツクから必要な形
状に切出し乃至削り出して模型を作成する場合、
該切出し時に、ボロボロとその一部が離脱した
り、又離脱しないものであつても切断面表面の発
泡粒間に開口空隙部が多数存在し、そのため模型
表面に塗型を施した場合、塗型剤や水分が開口空
隙部に侵入し、これらの侵入物が鋳込まれた溶湯
と反応し鋳物肌に無数の小孔を発生させる欠点も
生じる。

（問題点を解決するための手段） この発明は前記の如き問題点を解決し、素材ブ
ロツクの内部まで充分２次発泡が完了し、発泡粒
が相互に熱融着した優れたものを得ることを目的
とし、この目的を達成する成形方法として、加熱
ガス吹込孔を多数設けた成形用金型の少なくとも
１外壁中央域に穿設した多数の小孔から移動板に
設けられた多数の針状ノズルを、当該移動板を金
型側へ移動させることにより、金型の中心域に向
けて侵入させ、該ノズル及びガス吹込孔から加熱
ガスを吹込んで金型内のビーズに対し２次発泡を
行なわせ、その後ガス吹込孔から加熱ガスの吹込
を継続しつつ、前記移動板を金型外方へ移動させ
ることにより、総ての針状ノズルを金型より略同
時に退出させ、前記針状ノズルによる成形発泡体
に生じた針孔を引続く２次発泡の膨張により封塞
する構成を採用した。

（作用） 成形用金型内に収容されている発泡ポリスチレ
ンビーズは、金型の外部及び天板５底板２に多数
設けられた加熱ガス吹込孔３，６からの加熱ガ
ス、及び移動板に多数設けられた針状ノズル１５
から吹込まれる加熱ガスによつて加熱され、２次
発泡が行なわれる。前記針状ノズル１５は金型本
体１の中央域にあつて、かつノズル１５の先端が
中心域にまで侵入しているので、該ノズル１５か
ら吹込まれた加熱ガスにより、金型本体１内の中
心域から加熱され、更に金型の外面加熱及び天板
５底板２の加熱ガス吹込孔３，６から吹込まれた
加熱ガスによる加熱により、ビーズは充分２次発
泡し、発泡粒相互は熱融着する。この状態を見計
らつて、ガス吹込孔から加熱ガスの吹込を継続し
つつ、前記移動板を金型外方へ移動させることに
より、総ての針状ノズル１５を金型から略同時に
退出させると、同ノズル１５で生じた針孔は、継
続してガス吹込孔３，６から吹き込まれる加熱ガ
スにより、その後の２次発泡の膨張により消失封
塞される。この際、総ての針状ノズル１５は、移
動板を金型外方へ移動させることにより、略同時
に退出することができるので、ブロツク内部の加
熱条件も略均一になり、針状ノズルを用いるため
針孔が小径になることと相まつて、ブロツクの内
部のどの位置にもノズル跡が残らないばかりか、
内部まで均一に発泡したブロツクが得られる。

（実施例） 本発明の成形方法の実施例を第１図〜第５図の
図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明で使用する成形用金型の断面図
であり、第２図は第１図の−線断面図、第３
図は第１図の平面図である。これらの図において
１は上部開口箱状の金型本体であり、その底部２
にはその全面に亘り多数の加熱ガス吹込孔３が設
けられており、前記底部２の下面両側には支持台
４，４が平行に固設されている。５は本体１の開
口を閉塞する天板であり、この天板５にもその全
面に亘り多数の加熱ガス吹込孔６と後述する加熱
ガス吹込ノズルの貫通する多数の小孔７が天板５
の中央域に設けられており、本体１と天板５の締
結固定は、本体１の支持台４，４から外方に突設
したブラケツト４′，４′と天板５から外方に突設
したブラケツト５′，５′とをボルト８、ナツト９
等の固定具により行なうようになつている。

前記天板５には更にその上面４隅近傍にストツ
パー１０が設けられると共に４隅近傍に夫々ガイ
ドポスト１１が立設されている。

１２は天板５と略同形同大の移動板である昇降
板であり、この昇降板１２は前記ガイドポスト１
１に案内されて上下昇降自在とされている。また
この昇降板１２の上面両側には操作把手１３，１
３が固設されている。一方更に前記昇降板１２に
は天板５に設けた小孔７に対応して貫通孔１４が
設けられ、この貫通孔１４にガス吹込ノズル１５
の基端が嵌着固設されている。該ノズル１５は直
径２mmφ程度の針状パイプであり、そしてその長
さは昇降板１２が最降下してその下面が天板５の
ストツパー１０に当接した時、ノズル１５の先端
が本体１の高さ方向の略中心位置にあることが望
しい。

次に上記の成形用金型を使用した模型素材の成
形方法を説明する。金型本体１内に計算された容
量の要求される発泡倍率に予備発泡されたステレ
ン粒を収容する。次に昇降板１２を備えた天板５
を金型本体１の上部に載置し、第２図で示すよう
にボルト８ナツト９による固定具により本体１と
天板５を締結固定する。この際昇降板１２は第１
図、第２図の状態でなく、第５図の状態のように
最下降した状態である。かくして図示省略してあ
るが、全体を加熱室に収容し、加熱ガスを加熱室
に吹込めば、加熱ガスは金型本体１の底部２に設
けた吹込孔３や、天板５に設けた吹込孔６から金
型本体１内部に吹込まれ、更には昇降板１２に設
けた針状ノズル１５からも加熱ガスが金型本体１
内部に吹込まれる。従つて金型本体１内の予備発
泡された発泡ステレン粒は金型の外面からも内部
からも加熱され、更に２次発泡を起生し、金型本
体１内は発泡体で充満し、発泡粒の夫々は相互に
熱融着した状態となる。次にこの状態を見計らつ
て操作把手１３を介して昇降板１２を上昇させ
る。この時、昇降板１２の上昇限度はガイドポス
ト１１の上部に設けたストツパー１６によりこれ
を規制し、昇降板１２全体が不慮に離脱しないよ
うにしてある。この際内部に生成した発泡体には
針状ノズル１５の針孔が残存することになるが、
継続してガス吹込孔３，６から吹き込まれる加熱
ガスにより、その後引続く２次発泡の膨張によ
り、前記針孔は消失封塞する。かくして金型内で
の発泡が完了すれば、金型を冷却養生した後、金
型を加熱室から出し、ボルト８ナツト９を外し
て、昇降板１２を含む天板５全体を金型本体１か
ら離脱させ、同本体１内に成形された発泡ブロツ
クである模型素材を取出すことにより、成形の一
行程が完了する。

なお、上記実施例では、針状ノズル１５が天板
５から金型本体１の内部に侵入するものである
が、これは該本体１の他側壁、底板等から侵入す
るようにしても良く、また上記実施例では昇降板
１２が金型本体１側に移動するものであるが、逆
に金型本体１が昇降板１２側（この時は固定）に
対し移動するものでも良く、また両者が移動する
ものでも良い。更に上記実施例において加熱室
（図示省略）は金型とは別位置に設けたもので説
明したが、金型を含み、金型全体を囲んで形成し
た加熱装置であつても良い。

（効果） 本発明は加熱ガス吹込孔を多数設けた成形用金
型の少なくとも１外壁中央域に穿設した多数の小
孔から移動板に設けられた多数の針状ノズルを、
当該移動板を金型側へ移動させることにより、金
型の中心域に向けて侵入させ、該ノズル及びガス
吹込孔から加熱ガスを吹込んで金型内のビーズに
対し２次発泡を行なわせ、その後ガス吹込孔から
加熱ガスの吹込を継続しつつ、前記移動板を金型
外方へ移動させることにより、総ての針状ノズル
を金型より略同時に退出させ、前記針状ノズルに
よる成形発泡体に生じた針孔を引続く２次発泡の
膨張により封塞するようにしたので、形成された
模型素材は厚肉にもかかわらず、中心部まで２次
発泡が好適に完了して、しかも発泡粒相互はよく
熱融着したものが得られる。更に、総ての針状ノ
ズルは、移動板を金型外方へ移動させることによ
り、略同時に退出することができるので、ブロツ
ク内部の加熱条件も略均一になり、針状ノズルを
用いるため針孔が小径になることと相まつて、ブ
ロツクの内部のどの位置にもノズル跡が残らない
ばかりか、内部まで均一に発泡したブロツクが得
られる。従つてこの発泡素材（ブロツク）を切出
して模型を製作するさい、その切断面は凹みや開
口空隙部があまり生ぜず、そのため塗型や補修が
簡便となり、延いてはこの模型により製作された
鋳物は鋳肌の美しいものが得られるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法を実施する成形用金型を示
し、第１図は断面図、第２図は第１図の−線
断面図、第３図は第１図の平面図、第４図は昇降
板の上昇位置を、第５図は昇降板の下降位置を示
した要部拡大断面図である。 １…金型本体、３，６…加熱ガス吹込孔、５…
天板、７…天板５に設けた小孔、１１…ガイドポ
スト、１２…昇降板、１５…針状ノズル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加熱ガス吹込孔を多数設けた成形用金型の少
   なくとも１外壁中央域に穿設した多数の小孔から
   移動板に設けられた多数の針状ノズルを、当該移
   動板を金型側へ移動させることにより、金型の中
   心域に向けて侵入させ、該ノズル及びガス吹込孔
   から加熱ガスを吹込んで金型内のビーズに対し２
   次発泡を行なわせ、その後ガス吹込孔から加熱ガ
   スの吹込を継続しつつ、前記移動板を金型外方へ
   移動させることにより、総ての針状ノズルを金型
   より略同時に退出させ、前記針状ノズルによる成
   形発泡体に生じた針孔を引続く２次発泡の膨張に
   より封塞することを特徴とする厚肉発泡合成樹脂
   消失性模型素材の成形方法。