JPH0635025B2 - 鋳造用消失性分割模型の接着方法 - Google Patents

鋳造用消失性分割模型の接着方法

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JPH0635025B2
JPH0635025B2 JP16169186A JP16169186A JPH0635025B2 JP H0635025 B2 JPH0635025 B2 JP H0635025B2 JP 16169186 A JP16169186 A JP 16169186A JP 16169186 A JP16169186 A JP 16169186A JP H0635025 B2 JPH0635025 B2 JP H0635025B2
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康之 山田
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
    • B22C7/02—Lost patterns
    • B22C7/023—Patterns made from expanded plastic materials
    • B22C7/026—Patterns made from expanded plastic materials by assembling preformed parts

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、鋳造用消失性分割模型の接着方法に関する。
(従来の技術) フルモールド法における消失性模型(以下、模型とい
う)の材料として、例えば発泡スチロール樹脂等の発泡
樹脂が用いられる。該材料による模型は、通常、成形金
型中で発泡成形するか、あるいは発砲体ブロックから切
削加工するか、もしくは電熱線により切断加工すること
により、所定の形状に加工して製造される。しかしなが
ら、複雑な形状の鋳造品の場合は、一体的に発泡成形あ
るいは機会加工することが困難であるため、分割成形あ
るいは分割機械加工した分割模型を接着して一体化する
ことにより製造している。このようにして得られた模型
はまた、方案部と接着することにより一体化される。
この接着方法として、量産的には鋳造性及び作業性で利
点である熱溶融型接着剤(以後、接着剤という)を用い
ることが通例であり、塗布方法としてはロールコーター
による接合部への転写方法、接合部と同じ形状を有する
型に接着剤を塗布し、接合部へ転写する方法、ノズル、
ガン等の吹き出し口から接着剤を吐出させ、接合部にビ
ード状に塗布する方法等が実施される。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記方法はいずれも一長一短があり、ど
の方法で行うかは模型の形状あるいは生産数量等を考慮
した上で決定されるものであるが、共通して以下の問題
がある。
すなわち、模型へ接着剤を塗布した後、接着剤が冷却・
固化する以前に模型を張り合わせる必要があるため、い
わゆるオープンタイムが短いという問題が生ずる。従っ
て、接着工程を設備に組み入れる場合、接着剤塗布工程
と張り合わせ工程とを連続的に行わなければならず、ま
た、それぞれの工程にかかる時間が充分に短くなければ
ならず、接着のための設備等の設計においても制約とな
る。しかも、模型の形状が複雑になり、接着剤の塗布部
分が多くなったり、塗布が困難であったりする場合、塗
布時間が長くなり、張り合わせ工程までに接着剤が固化
するため、接着の不良が生じるという問題がある。特に
接着剤の塗布を、ノズルやガン等により行なう場合は、
塗布時間が長くかかることが多いため、最初に塗布した
部分から固化していってしまい、上記のような問題が起
こりやすい。この問題を解決するために、接着剤中にガ
スを混入したものをノズルから吐出することにより固化
する時間を長くすること等が試みられているが、接着剤
自体が高価である上に、ガスを混入する装置が高価であ
り、さらに、この方法によっても目的とする固化時間の
延長を充分に達成することができないことから、上記の
問題点を解決するには到っていない。従って、本発明
は、接着剤の塗布工程から張り合わせ工程までの時間が
長い場合でも、良好な接着品を得ることのできる分割模
型の接着方法を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 上記の目的を達成するために、本発明の鋳造用消失性分
割模型(以下、模型という)の接着方法は、軟化点が5
0℃以上、85℃以下の熱溶融型接着剤を使用し、且
つ、接着剤塗布工程から張り合わせ工程までの全工程に
わたって、または該工程中の任意の段階で、接着部を軟
化点以上、85℃以下の雰囲気温度に加熱保温すること
を特徴とする。
本発明の方法においては、接着剤を、ヒーター等で加熱
することにより溶融状態として模型に塗布し、接着剤塗
布工程から張り合わせ工程までの全工程または任意の段
階で接着部を加熱した後、張り合わせる。
加熱温度は、軟化点以上、且つ85℃以下の温度とする
が、これは、軟化点温度未満で加熱しても接着剤を溶融
状態にすることができず、また、85℃より高い温度で
は、模型を該温度以上に加熱したときに、熱により模型
自体が変質してしまう恐れがあるためである。
加熱は、上記の全工程または任意の段階で行われるが、
張り合わせ工程で接着剤が完全に溶融状態となっている
のが好ましく、そのため、張り合わせ工程の直前もしく
は張り合わせ工程中まで行われるのが好ましい。従っ
て、例えば接着剤の塗布を上記の雰囲気温度で加熱しな
がら行い、その温度を適当な加熱及び保温手段により張
り合わせ工程の直前または張り合わせ工程まで保持する
ことにより行うか、または、接着剤を塗布した後、一旦
冷却された接着部分を張り合わせ工程の前または張り合
わせ工程で再び一定時間加熱することにより行うことが
できる。塗装手段等に依存していずれの方法を用いても
よいが、後者の方法を用いる場合、加熱時間は塗布後、
冷却状態にあった時間、即ち接着剤の固化の度合、塗布
量、模型の形状等により異なり、一度固化した接着剤が
再び溶融状態となるのに充分な時間とする。
接着剤の塗布、加熱保温及び張り合わせを連続的に行う
ために、模型を移動させるための手段と、接着剤の塗装
手段と、加熱保温手段と、模型を張り合わせるための手
段からなる接着装置を使用してもよい。
接着剤は軟化点が50℃以上、85℃以下のものを使用
する。これは、塗型後の乾燥温度が通常50℃程度であ
り、接着剤の軟化点がこれよりも低い場合、接着した模
型中の接着剤が、乾燥時に再び溶融してしまう恐れがあ
り、また、85℃より高い温度にすると、接着部の加熱
温度を85℃より高い温度にすることができず、上記の
ような問題が生じてしまうためである。
(作用) 上記のように、本発明の方法においては、軟化点が50
℃以上で、且つ85℃以下の接着剤を用いて、接着部の
雰囲気温度を軟化点以上、且つ85℃以下とした後に張
り合わせることにより模型の接着を行うため、良好な装
着品が得られる。塗布を上記の雰囲気温度に加熱した状
態で行い、その温度を保持したまま張り合わせを行った
場合、塗布された接着剤は張り合わせ工程まで溶融状態
を保ったままで張り合わされ、その後固化されて接着さ
れる。また、接着剤塗布工程では加熱を行わない場合、
接着部が徐々に冷却されて接着剤が固化するが、その
後、張り合わせ工程の前または張り合わせ工程において
上記の雰囲気温度に加熱することにより、再び溶融して
接着可能な状態となる。
(実施例) 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。
第1図は本発明を実施するための装置1を示す平面図で
ある。該装置1は、基台7に沿って、接着剤の塗布を行
うための塗装用ロボット2、模型11を加熱するための
加熱保温手段3、及び模型11を張り合わせるための張
り合わせ手段4を設けてなる。
本実施例による方法は、まず模型11を、基台7のレー
ルに移動可能に設置された下型定盤15上の下型16に
載せ、塗装用ロボット2により軟化点60℃の接着剤6
をビード状に塗布し、次いで、これをエアシリンダー8
により70℃に保たれた加熱保温手段3まで移動させ
る。
加熱保温手段3は、第2図に示すように、下面に開口部
20を有する加熱用箱体13の中にヒーター17、ファ
ン18及び蓋19をそれぞれ設置してなる。開口部20
は、加熱用箱体13内を模型が移動していくことができ
るように、基台7に沿って開けられている。塗装用ロボ
ット2の位置から移動してきた模型11は、加熱用箱体
13の側面に設けられた扉10から加熱用箱体13に入
り、ここで30秒間加熱保温される。このとき、開口部
20は下型定盤15により塞がれており、加熱用箱体1
3内の空気は外気と遮断されている。従って、ヒーター
17により加熱された空気はファン18により加熱用箱
体13内を循環し、この空気が模型11に接着された接
着剤6に接することにより加熱溶融される。また、該加
熱用箱体13の内壁には断熱材14が設けられている。
続いて、加熱された模型11を、加熱用箱体3の側面に
設けられた扉9より加熱用箱体3の外へ出し、張り合わ
せ部4まで移動させる。その後、張り合わせ部4におい
て、模型11と接着する模型を設置した上型定盤5をモ
ーター6により下方に移動させることにより、模型の接
着を行う。
本実施例により製造された消失性模型は良好に接着され
ていた。
試験例1 第3図に示した成形金型より製作される発泡スチロール
製試験片21の接着面6に、軟化点が、60℃である熱
溶融性接着剤をビード状に塗布し、一定時間加熱した
後、同形状の接着剤を塗布していない試験片を張り合わ
せて接着した。加熱を、塗布中から張り合わせるまで7
0℃で行った場合、50℃で行った場合、及び塗布中か
ら張り合わせるまでを平均的作業温度である20℃とし
た場合の各々について、接着試験片の引っ張り強さを試
験した。それぞれの接着剤塗布後の時間と引っ張り強さ
の関係を第3図のグラフに示す。グラフ中、aは塗布中
から張り合わせるまでを平均的作業温度である20℃に
加熱した場合、bは塗布中から張り合わせるまで50℃
に加熱した場合、及びcは塗布中から張り合わせるまで
70℃に加熱した場合、即ち、本発明の方法による場合
を示す。
グラフより、接着部の雰囲気温度を20℃に保持した場
合(a)は、塗布から接着までの時間(T1)が5秒の
ときの接着試験片の引っ張り試験では接着剤が完全につ
ぶれ、試験片が材料破壊を起こす引っ張り強さ4kg/cm
2に達するが、T1 が30秒のときは引っ張り強さは半
減し、約2kg/cm2となる。この時、接着剤はT1 が5
秒のときほどはつぶれないため、品質上、T1 が30秒
の時が接着の限界となる。
塗布中から張り合わせるまで50℃に加熱した場合を示
す曲線bは、曲線aに比べて右側に寄り、aの場合に比
べて接着限界となる時間が長いことがわかる。しかしな
がら、bは、接着剤の軟化点の60℃よりも低い50℃
の雰囲気温度に加熱した場合の結果であるため、例えば
引っ張り強さ2kg/cm2の点を比較した場合、aの30
秒に対して40秒と10秒延びたに過ぎず、充分な条件
ではないことが明らかである。
塗布中から張り合わせるまで70℃に加熱した場合
(c)、T1 が240秒のときの引っ張り試験において
も、接着剤は完全につぶれ、引っ張り強さの低下は認め
られない。以上より、本発明の方法により接着した場合
に、良好な接着品が得られることがわかる。
比較例2 上記と同様の試験片について、軟化点が60℃である接
着剤を、周囲の温度を加熱せずに塗布し、その後塗布し
た接着剤が完全に冷却固化するまで室温中に放置した
後、一定時間本発明による雰囲気温度(70℃及び60
℃)で加熱してもう一方の試験片を張り合わせることに
より接着する。その後得られた接着品について引っ張り
試験を行い、加熱時間(T2)と引っ張り強さとの関係
を調べる。グラフ中、dは雰囲気温度を70℃に加熱し
た場合の結果を表し、eは雰囲気温度を60℃に加熱し
た場合の結果を示す。加熱温度を70℃とした場合に
は、T2 が30秒の時点で接着剤が完全に溶融してお
り、グラフからわかるように引っ張り強さが4kg/cm2
に達していることから、良好な接着が行われていること
がわかる。加熱温度を60℃とした場合には、T2 が3
0秒の時点では、接着剤が完全には溶融せず、グラフか
らわかるように、引っ張り強さが2.8kg/cm2程度で
あるが、60秒の時点では、接着剤が完全に溶融し、試
験片の材料破壊点である約4kg/cm2に達することか
ら、60秒加熱した場合には良好な接着品が得られるこ
とがわかる。
(発明の効果) 本発明の方法においては、軟化点が50℃以上で、且つ
85℃以下の接着剤を用いて、接着部の雰囲気温度を軟
化点以上、且つ85℃以下とした後に張り合わせること
により模型の接着を行うため、良好な接着品が得られ
る。従って、従来は製造が難しいとされていた複雑な形
状の消失性模型の製造が可能になり、フルモールド法の
対象部品が拡大する。また、オープンタイムが短いこと
による接着設備の設計等に関する制約が解消され、より
便利で、コストの低い接着方法を実施することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に使用する接着装置を示す平面図、第2
図は第1図の装置の加熱保温手段を示す断面図、第3図
は試験例において使用する試験片を製造するための成形
金型を示す図、第4図は試験例1の結果を示すグラフ、
第5図は試験例2の結果を示すグラフである。 1……接着装置、2……塗布用ロボット 3……加熱保温手段、4……張り合わせ手段 7……基台、11……模型、 12……接着剤、17……ヒーター

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軟化点が50℃以上、85℃以下の熱溶融
    型接着剤を使用し、且つ、接着剤塗布工程から張り合わ
    せ工程までの全工程にわたって、または該工程中の任意
    の段階で、接着部を軟化点以上、85℃以下の雰囲気温
    度に加熱保温することを特徴とする鋳造用消失性分割模
    型の接着方法。
JP16169186A 1986-07-09 1986-07-09 鋳造用消失性分割模型の接着方法 Expired - Fee Related JPH0635025B2 (ja)

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