JPH07227818A - 鋳込成形方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 バルブ１０を開くと共に、定量ポンプ１１を
所定時間だけ作動させ、成形型１内に所定量のスラリー
を供給する。この際、重液タンク１３内の液面へは圧力
をかけないでおく。バッファータンク７の上部、配管８
及び成形型１内に所定量のスラリーが導入された後、バ
ルブ１０を閉じる。そして、バルブ１７を開き、蓄圧タ
ンク１６内の加圧空気を重液タンク１３内に供給し、タ
ンク１３内の重液の液面を押圧する。 【効果】 成形用スラリーの溶媒と相溶しない液体によ
りスラリーを加圧，成形することができる。このため、
成形に最低限必要なスラリーを供給して成形体が得ら
れ、スラリーの損失，回収，再利用のための手間が大巾
に改善される。また、常に一定量のスラリーを成形に供
給することができるため成形体形状が安定し後工程の加
工が容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は陶磁器をはじめとする各
種セラミックスを鋳込成形する方法及びそのための装置
に関するものであり、さらに詳しくは水または有機溶剤
にセラミックス原料を分散させたスラリーの加圧方式を
改良した鋳込成形方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋳込成形方法は、石膏等の多孔質吸液性
材料で形成された成形型を使用し、成形型内に注入され
たスラリーの溶媒を成形型に吸収させることにより、所
望の形状の成形体を得るものである。

【０００３】第３図は従来の鋳込成形方法及び装置を示
す概略図であり、吸液性の成形型１に対し配管２を介し
てスラリータンク３からスラリーが供給可能とされてい
る。配管２の途中から排出用の配管４が分岐している。
配管２，４にはそれぞれバルブ５，６が設けられてい
る。

【０００４】成形を行なうには、バルブ５を開、バルブ
６を閉とし、スラリーを成形型１に導入する。成形型内
に導入されたスラリーは、その中の溶媒が徐々に成形型
１に吸収され、成形型の内面に着肉（スラリー中の固形
分の付着）が生じる。吸収された溶媒の体積分だけ新た
にスラリーを成形型内に供給すると共に、溶媒の吸収速
度を大きくしたり、着肉物の密度を高めるためにスラリ
ーを加圧することが行なわれる。通常はスラリータンク
のヘッド圧（ΔＨ）を利用したり、スラリータンク内を
空気で加圧（矢印Ｐ参照）することが行なわれている。

【０００５】成形型１内が完全に固形化（着肉）した
後、バルブ５を閉めると共にバルブ６を開け、バルブ
５，６と成形体までの間の流路に残ったスラリーを回収
する。その後、成形型１を分解し成形体を取り出す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の鋳込成形
法においては、次のような問題があった。

【０００７】 成形型１の鋳込口１ａ付近に滞留した
スラリー中の溶媒も成形型１（あるいは成形型中の着肉
物）に吸収され、鋳込口１ａ付近でも固化物が形成され
る。この鋳込口１ａ付近の固化物は、得られた成形体に
耳形のバリ状に付着しており、成形体を仕上げ処理（バ
リ取り）を行なう必要があるが、従来法ではこの鋳込口
１ａ付近に多量のスラリーが成形工程の間中、存在する
ため、バリ状固化物の量が多くなり、仕上げ処理に手間
がかかる。

【０００８】 配管２のうち鋳込口１ａ近傍では、ス
ラリー中の溶媒が成形型１や成形体に吸収されることに
よりスラリー濃度が高くなっており、配管４から残存ス
ラリーを排出するときにスラリーが流れ出にくい。

【０００９】 排出されたスラリーを再度成形原料と
して利用する場合、この排出スラリーが濃縮されている
ため、元のスラリーとは濃度や粘性が相違する。

【００１０】濃度や粘性の異なるスラリーを成形型内に
供給した場合、着肉速度や成形体の強度が変動するた
め、所要の時間内に許容範囲内の強度の成形体を成形す
ることが難しくなる。このようなことから、排出スラリ
ーが濃縮されない鋳込装置の提供が期待されている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の鋳込成形方法及
び装置は、鋳込成形用スラリーの溶媒と相溶しない液体
によりスラリーを加圧することを特徴とするものであ
る。

【００１２】スラリーの溶媒と相溶しない液体は、ス
ラリーとの比重が異なる、沸点が高い、蒸気圧が低
い、等の性質を持つことが望ましい。また、成形型まで
の流路の内面や成形型を形成する材料との濡れ性が悪い
ほど好都合である。

【００１３】成形型内にスラリーを加圧注入し成形する
ために、液体を加圧する手段としては、圧縮空気による
加圧、ポンプ等による機械的な加圧手段が好適である。

【００１４】本発明において、成形型の構成材料として
は石膏のほか吸液性のセラミックス、金属又は合成樹脂
などであっても良い。成形型は全体として吸液性であっ
ても良く、部分的に吸液性であっても良い。

【００１５】なお、鋳込口の数及び位置、成形型の形状
などに特に制限はない。

【００１６】スラリーとしては、セラミック粉末のスラ
リーのほか、金属粉末や合成樹脂粉末などであっても良
い。スラリーの溶媒としては水、有機溶媒のいずれでも
良い。スラリー濃度は特に限定されない。

【００１７】

【作用】成形用スラリーを加圧する液体はスラリーの溶
媒と相溶しないため、成形用スラリーだけを成形型内に
加圧注入し成形することができる。

【００１８】

【実施例】第１，２図は実施例装置の系統図であり、成
形型１とスラリータンク３とがバッファータンク７及び
配管８，９を介して連通されている。配管８の途中には
バルブ１０と定量ポンプ１１とが設けられている。配管
８はバッファータンク７の頂部に接続され、配管９はバ
ッファータンク７の頂部よりもやや下の部分に接続され
ている。

【００１９】このバッファータンク７と重液タンク１３
の底部が配管１２で接続されている。重液タンク１３内
には、水や有機溶媒と混和しない大比重の液体として水
銀が収容されている。重液タンク１３の上部は配管１
４，１５を介して蓄圧タンク１６に接続されている。配
管１４の途中には、重液タンク１３から蓄圧タンク１６
へ向けてエアを送り込むためのポンプ１８が設けられ、
配管１５にはバルブ１７が設けられている。

【００２０】成形を行なうには、第１図の如くバルブ１
０を開くと共に、定量ポンプ１１を所定時間だけ作動さ
せ、成形型１内に所定量のスラリーを供給する。この
際、重液タンク１３内の液面へは圧力をかけないでお
く。

【００２１】バッファータンク７の上部、配管８及び成
形型１内に所定量のスラリーが導入された後、バルブ１
０を閉じる。そして、バルブ１７を開き、蓄圧タンク１
６内の加圧空気を重液タンク１３内に供給し、タンク１
３内の重液の液面を押圧する。これにより、バッファー
タンク７内のスラリーは、徐々に成形型１内へ送り込ま
れる。なお、スラリーを重液で加圧することにより、ス
ラリー中の溶媒の成形型１への吸収が促進される。

【００２２】第２図に示すように、重液が鋳込口１ａ内
に入り込んだ状態で成形を停止する。なお、この成形停
止時に成形型１内に所要の強度の成形体が形成されてい
るように、スラリー濃度、成形型１の成形空間の大き
さ、バッファータンク７の上部から配管８にかけての容
積が選定されている。

【００２３】第２図の状態から成形体を取り出すには、
バルブ１７を閉とし、成形型１と配管８とを分離し、脱
型すれば良い。

【００２４】この脱型後、ポンプ１６を作動させ、重液
タンク１３内の空気を蓄圧タンク１６に送り込む。これ
により、配管８内の重液はバッファータンク７に戻り、
且つバッファータンク７内の重液レベルが第１図の状態
まで下がる。そこで、ポンプ１６を停止し、新たな成形
型１を配管８に接続し、次ロットの成形を開始する。

【００２５】次に具体的な実施例及び比較例を説明す
る。

【００２６】実施例１ 市販のアルミナ粉末（昭和電工製ＡＬ−１６０ＳＧ）５
０００ｇ，ポリカルボン酸系分散剤（中京油脂製Ｄ−３
０５，固形分４０％）２５ｇ，バインダー（固形分５０
％）５０ｇ及び純水１２１０ｇをアルミナ製ボールミル
中で混合しスラリー濃度８０％の成形用スラリーを得
た。

【００２７】第１図に示す鋳込成形装置及び、内寸法φ
１５０×１０ｍｍの石膏製の成形型１を使用し、水銀を
介して成形圧力２ｋｇｆ／ｃｍ² で加圧鋳込成形を行っ
た。得られた成形体の相対密度は６０％であり、成形体
のバリ部分を含め全て十分に固形化していた。

【００２８】比較例１ 第３図に示す従来の鋳込成形装置を使用した以外は、実
施例１と同様の方法で加圧鋳込成形を行った。得られた
成形体の相対密度は６０％であり、成形体のバリ部分の
端部は泥状となっていた。

【００２９】

【発明の効果】以上の通り、本発明の鋳込成形方法及び
装置によると、成形用スラリーの溶媒と相溶しない液体
によりスラリーを加圧，成形することができる。このた
め、成形に最低限必要なスラリーを供給して成形体が得
られ、スラリーの損失，回収，再利用のための手間が大
巾に改善される。また、常に一定量のスラリーを成形に
供給することができるため成形体形状が安定し後工程の
加工が容易となる。さらに、成形の自動化が容易とな
り、特に小型製品では射出成形並みの生産性が期待でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例装置を示す系統図である。

【図２】実施例装置を示す系統図である。

【図３】従来の鋳込成形装置を示す系統図である。

【符号の説明】

１ 成形型 ３ スラリータンク ７ バッファータンク １３ 重液タンク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸液性の成形型内にスラリーを供給し、
   スラリー中の溶媒を該成形型に吸収させて成形型内に成
   形体を形成する鋳込成形方法において、 該成形型内にスラリーを導入した後、該スラリー中の溶
   媒と不混和性の液体により該スラリーを加圧することを
   特徴とする鋳込成形方法。
2. 【請求項２】 吸液性の鋳込型と、該鋳込型にスラリー
   供給配管を介して接続されたスラリー貯蔵用の第１のタ
   ンクとを有する鋳込成形装置において、 該スラリー中の溶媒と不混和性の液体を貯蔵する第２の
   タンクを設置し、この第２のタンクと前記配管の途中と
   を連通すると共に、該第２のタンクから該配管へ向って
   該液体を加圧供給する手段を設けたことを特徴とする鋳
   込成形装置。