JPH0472632B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はセラミツクス鋳ぐるみ体の製造方法に
関する。

（従来技術） 本発明者らは先に、セラミツクスをアルミニウ
ムや鋳鉄によつて鋳ぐるむ際に、セラミツクスが
金属溶湯の熱衝撃や冷却収縮によつて破損するこ
とがなく、かつセラミツクスと金属とが強固に接
合したセラミツクス鋳ぐるみ体を製造するため、
厚さの異なる二種類の短冊状のセラミツクスペー
パをセラミツクス円筒の外周面に交互に貼着して
凹凸状の中間層を形成し、その周囲に金属溶湯を
鋳込み凝固させる方法を提案した（特願昭62−
30598号公報）。

（発明が解決しようとする問題点） しかし上記方法において、セラミツクスペーパ
をセラミツクス円筒の外周面に貼着する作業は実
際上は厄介である。またセラミツクスペーパを貼
着したセラミツクス円筒の周囲に金属溶湯を鋳込
む時、ペーパからガスが発生するため、あらかじ
めペーパを乾燥させておく必要がある。更に前記
セラミツクスペーパから成る中間層は金属溶湯の
鋳込み凝固後も残存するため、この部分を冷却水
の通過、加熱電線の敷設溝等として利用したい場
合に不都合である。更に上記方法では、セラミツ
クス鋳ぐるみ体の外殻部分を形成するため、合せ
鋳型を造型してこれを型合せし、以て鋳込みキヤ
ビテイを形成する必要がある。

本発明は上記のような手間や不都合を回避する
ためになされたものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するため、鋳造法に
おけるフルモールド法を利用することを要旨とし
ている。すなわち本発明に係るセラミツクス鋳ぐ
るみ体の製造方法は、円筒形状を成し、内周面に
軸線方向に沿う突起を複数個、互いにほぼ等間隔
で形成した発泡樹脂体内に、セラミツクス円筒体
を挿嵌する工程と、前記セラミツクス円筒体を内
蔵した発泡樹脂体を鋳枠内にセツトする工程と、
前記鋳枠内に粘結剤を含まない鋳型材を充填する
と共に、前記発泡樹脂体の内周面と前記セラミツ
クス円筒体の外周面との間に形成された空洞内に
粘結剤を含まない鋳型材を充填する工程と、前記
鋳枠内を負圧状態にする工程と、前記発泡樹脂体
に金属溶湯を注入する工程とから成ることを特徴
としている。

（実施例） 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。第１図ないし第３図は本発明の製造工程を示
す説明図、第４図及び第５図は第１図及び第２図
の各平面図である。

図において、１はスチロールから成る円筒状の
発泡樹脂体であり、該樹脂体１は、得ようとする
セラミツクス鋳ぐるみ体の外殻部分と同一形状に
されている。なお２はスチロールから成る湯口で
ある。

また該樹脂体１の内周面には軸線方向に沿う突
起３が複数個、互いにほぼ等間隔を置いて形成さ
れている。このような発泡樹脂体１内にセラミツ
クス円筒体４を挿嵌すると、該円筒体４は前記突
起３により保持され、その結果セラミツクス円筒
体４の外周面と発泡樹脂体１の内周面との間に前
記突起３により複数個に仕切られた空洞５が形成
される。

６は通気構造を有する箱状鋳枠であり、その外
周には減圧室７を構成する箱体８を備えている。
箱体８には、一端が減圧室７と連通し他端が図示
しない真空ポンプと接続された管路９が設けられ
ている。このような鋳枠６内に、セラミツクス円
筒体４を内蔵した発泡樹脂体１を、必要に応じて
その表面に塗型を施した上、その湯口２の上端が
鋳枠６の上面に現出するようにしてセツトする。
そして鋳枠６と発泡樹脂体１及びセラミツクス円
筒体４との間の空〓部に、図示しないホツパから
粘結剤を含まない鋳物砂等の鋳型材１１を充填す
る。なおこの時、発泡樹脂体１とセラミツクス円
筒体４との間に形成された空洞５内にも鋳型材１
１が充填される。次に発泡樹脂体１の湯口２を除
いた鋳枠６の上面を耐熱性気密シート１２で密閉
する。

しかる後、図示しない真空ポンプ等の減圧装置
を作動させ、管路９、減圧室７を介して鋳枠６内
の空気を排気し、以て該鋳枠６内を負圧状態にす
る。これにより粘結材を含まない鋳型材１１は、
鋳枠６内にて発泡樹脂体１及びセラミツクス円筒
体４を内蔵したまま造型され鋳型を形成する。

この状態で、アルミ合金の溶湯を湯口２上端よ
り注湯すると、発泡樹脂体１は燃焼気化し、これ
によつて生じた空胴部に溶湯が置換的に充填さ
れ、セラミツクスの鋳ぐるみ体が製造される。な
おこの時、発泡樹脂体１のセラミツクス円筒体４
との間の空洞５内に充填されていた鋳型材１１が
断熱効果を発揮して、セラミツクス円筒体４への
熱衝撃が緩和される。溶湯はやがて冷却凝固して
収縮し、この時内部圧縮応力が発生するが、セラ
ミツクス円筒体４の外周面に存在する前記鋳型材
１１が内方へたわんで該圧縮応力を吸収するた
め、セラミツクス円筒体４の破損が防止される。
一方、発泡樹脂体１の突起３部分に置換的に充填
されたアルミ合金は、その内部圧縮応力をセラミ
ツクス円筒体４に直接に作用させてこれを締付け
る。この締付力はアルミ合金が完全に凝固冷却し
た後も残留し、これによつてセラミツクス円筒体
４とアルミ合金とは固く接合された状態になる。

所定時間経過後、減圧装置の作動を停止して鋳
枠６内の負圧状態を解除すると、鋳型材１１の各
粒子の移動が自由になり、鋳型が崩壊する。しか
る後、鋳型材１１を排除して鋳枠６内よりセラミ
ツクスの鋳ぐるみ体を取出す訳であるが、この時
セラミツクス円筒体４とこれを鋳ぐるんでいるア
ルミ合金との接合部に存在する鋳型材１１は、粘
結剤を含んでいないため、容易に除去される。

なお実施例では、セラミツクス円筒体をアルミ
合金で鋳ぐるむ場合を示したが、鋳ぐるむ材料と
しては鋳鉄その他の鉄系のものでもよい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明はセラ
ミツクスの鋳ぐるみ体を製造するに当つて、セラ
ミツクス円筒体の外周面に粘結剤を含まない鋳型
材から成る緩衝層を該円筒体の軸線方向に沿つて
断続的に形成し、以て鋳ぐるみ金属注湯時のセラ
ミツクス円筒体に対する熱衝撃や該金属冷却時の
内部圧縮応力を緩和・吸収すると共に、セラミツ
クス円筒体と鋳ぐるみ金属とを強固に接合させん
とするものである。そしてこの目的を達成するた
め、セラミツクス円筒体の周囲を鋳ぐるみ体の外
殻部分と同一形状の発泡樹脂体で包囲すると共
に、両者の接合部にセラミツクス円筒体の軸線方
向に沿う複数の空洞を設け、ここに粘結剤を含ま
ない鋳型材を充填するようにしたものである。

このような本発明によれば、セラミツクス鋳ぐ
るみ体の製造工程において、セラミツクス円筒体
を内蔵した発泡樹脂体を鋳枠内にセツトして該鋳
枠内に鋳型材を充填する際、前記空洞内へも同時
に鋳型材が充填されるから、セラミツクス円筒の
外周面にセラミツクスペーパを貼着する厄介な作
業が不要になる。また、このようにして形成され
た緩衝層は粘結剤を含まない鋳型材から成つてい
るため、鋳ぐるみ金属注湯時に該緩衝層からガス
が発生することがないと共に、鋳込み金属の凝固
後に製品と鋳型材とを分離する際にも該緩衝層を
容易に除去でき、従つてこの部分を冷却水の通路
や加熱電線の敷設溝として利用する上で好都合で
ある。

更に前記発泡樹脂体は、これに金属溶湯が注入
されることにより焼失して該金属溶湯に置換され
るため、セラミツクス鋳ぐるみ体の外殻部分が自
動的に鋳造され、従つて合せ鋳型を造型してこれ
を型合せし、鋳込みキヤビテイを形成する手間が
省ける。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第
１図は発泡樹脂体の外形図、第２図は発泡樹脂体
にセラミツクス円筒体を挿嵌した状態を示す外形
図、第３図は本発明方法に用いる装置の従断側面
図、第４図及び第５図は第１図及び第２図の各平
面図である。 １：発泡樹脂体、３：突起、４：セラミツクス
円筒体、５：空胴、６：鋳枠、１１：鋳型材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒形状を成し、内周面に軸線方向に沿う突
   起３を複数個、互いにほぼ等間隔で形成した発泡
   樹脂体１内に、セラミツクス円筒体４を挿嵌する
   工程と、前記セラミツクス円筒体４を内蔵した発
   泡樹脂体１を鋳枠６内にセツトする工程と、前記
   鋳枠６内に粘結剤を含まない鋳型材１１を充填す
   ると共に、前記発泡樹脂体１の内周面と前記セラ
   ミツクス円筒体４の外周面との間に形成された空
   洞５内に粘結剤を含まない鋳型材１１を充填する
   工程と、前記鋳枠６内を負圧状態にする工程と、
   前記発泡樹脂体１に金属溶湯を注入する工程とか
   ら成ることを特徴とするセラミツクス鋳ぐるみ体
   の製造方法。