JPH081274A - Photocurable resin for wax pattern and method for producing wax pattern - Google Patents
Photocurable resin for wax pattern and method for producing wax patternInfo
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- JPH081274A JPH081274A JP6163153A JP16315394A JPH081274A JP H081274 A JPH081274 A JP H081274A JP 6163153 A JP6163153 A JP 6163153A JP 16315394 A JP16315394 A JP 16315394A JP H081274 A JPH081274 A JP H081274A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】小型の工業部品や貴金属製装身具等の製造に供
されるワックスパターンを製造するために使用されるワ
ックスパターン用光硬化樹脂およびワックスパターンの
製造方法に関する。
【構成】１）主要成分の分子量が約２００〜７００ＭＷ
である低分子量の光硬化樹脂からなることを特徴とする
ワックスパターン用光硬化樹脂。
２）主要成分の分子量が約２００〜７００ＭＷである低
分子量の光硬化樹脂にレーザ光等を照射して所定のワッ
クスパターンを造形し、得たワックスパターンを金属も
しくは貴金属の鋳造に使用することを特徴とするワック
スパターンの製造方法。
【効果】指輪やブローチ、その他の貴金属製装身具のよ
うな小型の鋳造製品の場合でも製品の細部を正確に再現
することができ、しかも肌荒れやピンホールといった欠
点のない、商品価値において非常に優れた装身具その他
の製品を得ることができるようになった。
(57) [Abstract] [Purpose] The present invention relates to a photocurable resin for a wax pattern and a method for manufacturing the wax pattern, which are used for manufacturing a wax pattern used for manufacturing small industrial parts, jewelry made of precious metals and the like. [Structure] 1) The main component has a molecular weight of about 200-700 MW
A photo-curable resin for wax pattern, which is made of a low-molecular-weight photo-curable resin. 2) A predetermined wax pattern is formed by irradiating a low molecular weight photo-curable resin whose main component has a molecular weight of about 200 to 700 MW with a laser beam or the like, and the obtained wax pattern is used for casting a metal or a noble metal. A method for producing a characteristic wax pattern. [Effect] Even in the case of small casting products such as rings, broaches, and other jewelry made of precious metals, it is possible to accurately reproduce the details of the product, and there are no defects such as rough skin and pinholes, and it is very excellent in commercial value. You can now get jewelry and other products.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は小型の工業部品や貴金
属製装身具等の製造に供されるワックスパターンを製造
するために使用されるワックスパターン用光硬化樹脂お
よびワックスパターンの製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wax pattern photocurable resin used for producing a wax pattern used for producing small industrial parts, jewelry accessories, etc. and a method for producing the wax pattern. is there.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般にワックスパターンは、石膏で型取
りして石膏型とし、この石膏型を鋳造装置の加熱炉内で
加熱するとワックスパターンが焼失し、次いで石膏型の
湯口から溶融した金属もしくは貴金属を注入することに
より、上記石膏型内のワックスパターン部分が金属もし
くは貴金属に置き変わって、所定の鋳造製品が得られる
のである。2. Description of the Related Art Generally, a wax pattern is cast with gypsum to form a gypsum mold. When the gypsum mold is heated in a heating furnace of a casting machine, the wax pattern is burned off, and then the molten metal or noble metal from the spout of the gypsum mold. By injecting, the wax pattern portion in the plaster mold is replaced with metal or noble metal, and a predetermined cast product is obtained.
【０００３】従来、上記ワックスパターンの製造に際し
ては、あらかじめ適宜の手段で製造したモデルをシリコ
ンゴム等で包み込んで硬化させ、これを切開してモデル
を取り出してゴム型を得る。そしてこのゴム型内にワッ
クスを注入して硬化させた後ゴム型から取り出し、所定
のワックスパターンを得ていた。Conventionally, when the above wax pattern is manufactured, a model manufactured in advance by an appropriate means is wrapped in silicone rubber or the like and cured, and this is cut out and the model is taken out to obtain a rubber mold. Then, a wax was injected into the rubber mold and cured, and then taken out from the rubber mold to obtain a predetermined wax pattern.
【０００４】また近年、ＣＡＤシステム等を使用して所
定のデザインを作成し、これを光硬化樹脂を用いてレー
ザ光をこの光硬化樹脂に照射することにより、光硬化さ
せた樹脂層を順次積層して光造形し、モデルを形成する
ことが行なわれている。そしてこの光硬化樹脂からなる
モデルが高温で加熱されると焼失することから、これを
ワックスパターンとして使用することが試みられ、一定
の成果が得られるようになっている。Further, in recent years, a predetermined design is created by using a CAD system or the like, and the photocurable resin is irradiated with laser light using the photocurable resin, whereby photocured resin layers are sequentially laminated. Then, stereolithography is performed to form a model. Since the model made of this photo-curable resin burns down when heated at a high temperature, it has been attempted to use it as a wax pattern, and certain results have been obtained.
【０００５】上記従来例においては、レーザ光を光硬化
樹脂に照射することにより光造形してモデルを形成する
に際し、高分子量の光硬化樹脂が使用されている。In the above-mentioned conventional example, a high molecular weight photo-curing resin is used when a model is formed by irradiating the photo-curing resin with a laser beam to form a model.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記高分
子量の光硬化樹脂にレーザ光を照射することにより光造
形して得たモデルをワックスパターンとして使用しよう
とすると、石膏型内に注湯した溶融金属等がこのワック
スパターンを焼失させることはもちろんであるが、溶融
金属等の流速と焼失速度とが一致せず、ワックスパター
ンを正確に再現した鋳造製品が得られないという欠点が
生じてきた。However, when an attempt is made to use a model obtained by stereolithography by irradiating the above-mentioned high molecular weight photocurable resin with laser light as a wax pattern, the molten metal poured into the plaster mold is melted. It goes without saying that the wax pattern burns out the wax pattern, but the flow rate of the molten metal and the like do not match the burning rate, so that a cast product that accurately reproduces the wax pattern cannot be obtained.
【０００７】上記欠点は、指輪やブローチ、その他の貴
金属製装身具のような小型の鋳造製品の場合に特に顕著
であり、製品の細部が正確に再現できないばかりか、肌
荒れやピンホールといった商品価値の面で非常に重要な
欠点があることが判明してきている。The above-mentioned drawbacks are particularly remarkable in the case of small casting products such as rings, broaches, and other jewelry made of precious metals, and not only the details of the product cannot be accurately reproduced, but also the product value such as rough skin and pinholes is reduced. It has turned out to be a very important drawback.
【０００８】この発明は従来例の上記欠点を解消して、
製品の細部を正確に再現することができ、しかも肌荒れ
やピンホールといった欠点のない、商品価値において非
常に優れた装身具その他の製品を得ることができるワッ
クスパターン用光硬化樹脂およびワックスパターンの製
造方法を提供しようとするものである。The present invention solves the above-mentioned drawbacks of the conventional example,
Photocuring resin for wax pattern and method for producing wax pattern, which can accurately reproduce the details of the product, and which is free from defects such as rough skin and pinholes, and which has excellent commercial value. Is to provide.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】すなわちこの発明のワッ
クスパターン用光硬化樹脂は、主要成分の分子量が約２
００〜７００ＭＷである低分子量の光硬化樹脂からなる
ことを特徴とするものである。That is, the photocurable resin for wax pattern of the present invention has a molecular weight of about 2 as the main component.
It is characterized by comprising a low-molecular weight photo-curable resin having a molecular weight of 00 to 700 MW.
【００１０】また、この発明のワックスパターンの製造
方法は、主要成分の分子量が約２００〜７００ＭＷであ
る低分子量の光硬化樹脂にレーザ光等を照射して所定の
ワックスパターンを造形し、得たワックスパターンを金
属もしくは貴金属の鋳造に使用することを特徴とするも
のである。In the method for producing a wax pattern of the present invention, a predetermined wax pattern is formed by irradiating a low molecular weight photocurable resin having a main component having a molecular weight of about 200 to 700 MW with a laser beam or the like. The wax pattern is used for casting a metal or a noble metal.
【００１１】この発明で使用される低分子量の光硬化樹
脂とは、主要成分の分子量が約２００〜７００ＭＷの範
囲にあるものをいう。The low molecular weight photo-curable resin used in the present invention means that the main component has a molecular weight in the range of about 200 to 700 MW.
【００１２】上記において主要成分とは、５０重量％以
上を占める成分のことであり、この５０重量％以上を占
める成分の分子量が約２００〜７００ＭＷの範囲にある
ことが必要である。したがってそれ以外の成分は上記範
囲以外の分子量、特に高分子量であってもよい。特に主
要成分が低分子量であるため、光造形に際してのねばり
や強度等の面で高分子量の光硬化樹脂を添加することが
必要な場合もある。In the above, the main component means a component which accounts for 50% by weight or more, and the molecular weight of the component which accounts for 50% by weight or more needs to be in the range of about 200 to 700 MW. Therefore, the other components may have a molecular weight outside the above range, particularly a high molecular weight. In particular, since the main component has a low molecular weight, it may be necessary to add a high-molecular-weight photocurable resin in terms of stickiness and strength during stereolithography.
【００１３】主要成分の分子量が約２００ＭＷ以下の場
合には、光硬化の速度が遅くなってワックスパターンの
製造に時間がかかり過ぎ、また光硬化させた樹脂層を順
次積層して光造形する際に各層間で剥離が起きやすいと
いう欠点があった。When the molecular weight of the main component is about 200 MW or less, the photo-curing speed becomes slow and it takes too much time to produce the wax pattern, and when the photo-cured resin layers are sequentially laminated to perform stereolithography. In addition, there is a drawback that peeling easily occurs between the layers.
【００１４】また主要成分の分子量が約７００ＭＷ以上
の場合には、上述のような問題が起きないかわりに、ワ
ックスパターンとして使用した場合にはワックスパター
ンを焼失させる際に、溶融金属等の流速と焼失速度とが
一致せず、ワックスパターンを正確に再現した鋳造製品
が得られないという欠点があった。Further, when the molecular weight of the main component is about 700 MW or more, the above problems do not occur, but when it is used as a wax pattern, when the wax pattern is burned out, the flow rate of molten metal, etc. There is a defect that the burning rate does not match and a cast product that accurately reproduces the wax pattern cannot be obtained.
【００１５】[0015]
【作用】この発明のワックスパターン用光硬化樹脂およ
びワックスパターンの製造方法は以上のように構成した
ので、指輪やブローチ、その他の貴金属製装身具のよう
な小型の鋳造製品の場合でも製品の細部を正確に再現す
ることができ、しかも肌荒れやピンホールといった欠点
のない、商品価値において非常に優れた装身具その他の
製品を得ることができるようになった。Since the photocurable resin for wax pattern and the method for producing the wax pattern of the present invention are configured as described above, the details of the product can be obtained even in the case of small cast products such as rings, broaches and other precious metal jewelry. It has become possible to obtain jewelry and other products that can be accurately reproduced and have very good commercial value without the drawbacks of rough skin and pinholes.
【００１６】[0016]
（樹脂配合例） トリメチロール・プロパントリアクリレート ＭＷ；２９６ １００重量％ エポキシ系樹脂 ＭＷ；約４００ ３７．５重量％ エポキシ・アクリレート ＭＷ；約２００〜３７ ４ ２９．２重量％ エポキシ系樹脂 ＭＷ；約６００ ５．０重量％ アセトフェノン系樹脂（光硬化開始剤） １−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１− ＯＮ ＭＷ；約２００〜３４０ ２．５０〜４．０重量％ 〔ワックスパターンの製造方法の実施例〕図１ないし図
３は、本発明を具体化した光硬化樹脂を積層することに
よって立体造形物を得る立体造形装置の実施例である。(Resin formulation example) trimethylol propane triacrylate MW; 296 100% by weight epoxy resin MW; about 400 37.5% by weight epoxy acrylate MW; about 200 to 374 29.2% by weight epoxy resin MW; about 600 5.0 wt% acetophenone resin (photo-curing initiator) 1- (4-dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropane-1-ON MW; about 200 to 340 2.50 to 4.0 wt % [Example of Method for Producing Wax Pattern] FIGS. 1 to 3 are examples of a three-dimensional modeling apparatus that obtains a three-dimensional model by laminating a photocurable resin embodying the present invention.
【００１７】１は樹脂容器で、この樹脂容器１内にはシ
リンダ２が設けられていて、シリンダ２は樹脂液中に浸
されている。上記シリンダ２内には、ゴムパッキング１
０を介してピストン９が昇降可能に内蔵され、樹脂容器
１に付設したピストン昇降台７によって昇降操作され
る。このピストン９は、通常シリンダ２内の樹脂液をそ
の下方から押し出しながら下降するようになっている。Reference numeral 1 denotes a resin container, and a cylinder 2 is provided in the resin container 1, and the cylinder 2 is immersed in a resin liquid. Inside the cylinder 2, rubber packing 1
The piston 9 is built in such a way that it can be raised and lowered via 0, and is operated to be raised and lowered by the piston raising / lowering table 7 attached to the resin container 1. The piston 9 normally descends while pushing the resin liquid in the cylinder 2 from below.
【００１８】ピストン９には樹脂固着台４が設置してあ
り、レーザービームの照射によって固着した造形物をこ
の樹脂固着台４に付着させながらピストン９を下降させ
て樹脂液中に沈め、それと同時にピストン９がシリンダ
２内の樹脂を押し出すようになっている。押し出された
樹脂液はシリンダ２の外側の樹脂容器１内に移るため樹
脂液の水位が上昇し、この樹脂液は樹脂汲み上げポンプ
１１によって汲み上げられる。A resin fixing base 4 is installed on the piston 9, and the piston 9 is lowered while adhering the shaped object fixed by the irradiation of the laser beam to the resin fixing base 4 and submerged in the resin liquid, and at the same time. The piston 9 pushes out the resin in the cylinder 2. The extruded resin liquid moves into the resin container 1 outside the cylinder 2, so that the water level of the resin liquid rises, and the resin liquid is pumped up by the resin pumping pump 11.
【００１９】シリンダ２の上端面には平滑板３が設けら
れており、モータ５で駆動される。したがって樹脂汲み
上げポンプ１１により汲み上げられた樹脂をシリンダ２
上に設けた樹脂噴出口８から吐出させて供給し、モータ
５を駆動して平滑板３を操作することにより、平滑板３
はシリンダ２の上端面に沿って移動して一層分の薄い樹
脂膜を形成する。６はシリンダ２の上端面に付設した平
滑板３のガイド、１２は樹脂容器内上部に設けた固形物
混入防止網である。A smooth plate 3 is provided on the upper end surface of the cylinder 2 and is driven by a motor 5. Therefore, the resin pumped up by the resin pumping pump 11 is used for the cylinder 2
The smooth plate 3 is supplied by being discharged from the resin jet port 8 provided above and driving the motor 5 to operate the smooth plate 3.
Moves along the upper end surface of the cylinder 2 to form a thin resin film for one layer. Reference numeral 6 is a guide for the smooth plate 3 attached to the upper end surface of the cylinder 2, and 12 is a net for preventing solids from entering inside the resin container.
【００２０】上記樹脂容器１の上部には、レーザー光等
からなる光ビームを樹脂膜に照射する光源が設置されて
いる（図示せず）。この光源から照射される光ビーム
は、レンズまたはホログラムを用いて照射方向を変化さ
せることにより、立体図形の面に滑らかにフィットする
硬化形状を作って加工することが可能であり、加工精度
を向上させることができる。A light source for irradiating a resin film with a light beam of laser light or the like is installed above the resin container 1 (not shown). By changing the irradiation direction of the light beam emitted from this light source using a lens or hologram, it is possible to make a hardened shape that smoothly fits the surface of the three-dimensional figure and process it, improving processing accuracy Can be made.
【００２１】光反応性を有する光硬化樹脂は、温度によ
る特性の変化が大きいため、ピストンの圧力等で樹脂容
器から部分的に取り出した樹脂を供給する配管系や樹脂
噴出口８の近辺にヒータ等の温度制御手段を設けておく
ことが望ましい。この温度制御手段で供給する樹脂の温
度を制御すれば、光ビームの照射を行なう液面から順次
恒温に保つことができるので、省エネ効果があり、装置
が簡単となるほか、温度制御が速やか行なえるととも
に、樹脂の長寿命化にもつながる。Since the photo-curing resin having photoreactivity has a large change in characteristics with temperature, a heater is provided near the resin injection port 8 and a piping system for supplying the resin partially taken out from the resin container by the pressure of the piston or the like. It is desirable to provide temperature control means such as. By controlling the temperature of the resin supplied by this temperature control means, it is possible to maintain a constant temperature from the liquid surface on which the light beam is irradiated, so there is an energy saving effect, the device is simple, and the temperature can be controlled quickly. It also extends the life of the resin.
【００２２】また、樹脂液に波長依存性の発色剤を混入
させておき、多波長の光ビームによる照射を行なえば、
部分的または全体を創成する硬化物の色を選択的に変化
させることができ、非常に便利である。Further, if a wavelength-dependent color-developing agent is mixed in the resin liquid and irradiation with a multi-wavelength light beam is carried out,
It is very convenient because the color of the cured product that partially or wholly creates can be selectively changed.
【００２３】例えば、図４のように円筒状の造形を行な
う場合、円筒２１に沿った精度の高い造形を行なうに
は、円筒２１の形状から単位硬化形状の補正量だけずれ
たビーム中心図形２２を予め作成し、この断面にビーム
中心位置を合わせて造形すれば円筒２１の外側へ硬化物
が飛び出さず、精度の高い造形ができる。For example, in the case of performing a cylindrical molding as shown in FIG. 4, in order to perform a highly accurate molding along the cylinder 21, a beam center figure 22 deviated from the shape of the cylinder 21 by a correction amount of a unit hardening shape. By preliminarily creating and shaping the beam with the beam center position aligned with this cross section, the cured product does not stick out to the outside of the cylinder 21, and highly accurate modeling can be performed.
【００２４】従来の高分子量の光硬化樹脂で作成したワ
ックスパターンと、上記のようにして得たワックスパタ
ーンをそれぞれ用いて、１８金で指輪を作成した比較デ
ータを次表に示す。図５（イ），（ロ）はそれぞれ実施
例および比較例で得た指輪３１を示すもので、指輪の台
３２の部分には宝石類を止める爪３３が形成されてい
る。（イ）に示す実施例の製品はワックスパターンに非
常に忠実に再現しており、（ロ）に示す比較例の製品は
台３２の端面や爪３３の部分がぼやけた感じであり、ま
た肌が荒れて製品化までには研磨等において手間のかか
るものであった。 ＜比較データ＞ 比較項目 実施例（製品） 比較例（製品） 硬化速度 若干速い ２〜数時間 ピンホール等 なし 散見される 肌合い（見た目等） 非常にクリア 端面がぼけた感じ 再現性（変形の有無等） 変形なし 全体に傾いた感じThe following table shows comparative data of a ring made of 18-karat gold using the wax pattern made of a conventional high molecular weight photocurable resin and the wax pattern obtained as described above. FIGS. 5 (a) and 5 (b) respectively show the rings 31 obtained in the examples and the comparative examples, and a claw 33 for stopping jewelry is formed on the ring base 32. The product of the example shown in (a) is reproduced very faithfully to the wax pattern, and the product of the comparative example shown in (b) has a feeling that the end face of the base 32 and the nail 33 are blurred and the skin is smooth. However, it took a lot of time to polish the product until it was commercialized. <Comparison data> Comparison items Example (product) Comparative example (product) Curing speed Slightly faster 2 to several hours No pinholes, etc. Scattered texture (appearance, etc.) Extremely clear Blurred end face Reproducibility (presence or absence of deformation) Etc.) No deformation Feeling inclined to the whole
【００２５】[0025]
【発明の効果】この発明のワックスパターン用光硬化樹
脂およびワックスパターンの製造方法は以上のように構
成したので、指輪やブローチ、その他の貴金属製装身具
のような小型の鋳造製品の場合でも製品の細部を正確に
再現することができ、しかも肌荒れやピンホールといっ
た欠点のない、商品価値において非常に優れた装身具そ
の他の製品を得ることができるようになった。Since the photocurable resin for wax pattern and the method for producing the wax pattern of the present invention are configured as described above, the product can be manufactured even in the case of small cast products such as rings, broaches and other precious metal jewelry. It has become possible to obtain jewelry and other products that are capable of accurately reproducing details and that are extremely excellent in commercial value without the drawbacks of rough skin and pinholes.
【図１】この発明の立体造形装置の一実施例を示す正面
図である。FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a three-dimensional modeling apparatus of the present invention.
【図２】図１の側面図である。FIG. 2 is a side view of FIG.
【図３】図１の平面図である。FIG. 3 is a plan view of FIG.
【図４】円筒状の造形を行なう場合の光ビームの走査を
示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing scanning of a light beam in the case of performing cylindrical shaping.
【図５】（イ），（ロ）はそれぞれ実施例および比較例
で得た指輪を示す斜視図である。5A and 5B are perspective views showing rings obtained in Examples and Comparative Examples, respectively.
【符号の説明】 １ 樹脂容器 ２ シリンダ ３ 平滑板 ４ 樹脂固着台 ５ モータ ６ ガイド ７ ピストン昇降台 ８ 樹脂噴出口 ９ ピストン １０ ゴムパッキング １１ 樹脂汲み上げポンプ １２ 固形物混入防止網 １３ レンズ ２１ 円筒 ２２ ビーム中心図形 ３１ 指輪 ３２ 台 ３３ 爪[Explanation of reference symbols] 1 resin container 2 cylinder 3 smooth plate 4 resin fixing table 5 motor 6 guide 7 piston lifting platform 8 resin jetting port 9 piston 10 rubber packing 11 resin pumping pump 12 solid mixture prevention mesh 13 lens 21 cylinder 22 beam Central figure 31 Rings 32 units 33 Claws
Claims (2)
Ｗである低分子量の光硬化樹脂からなることを特徴とす
るワックスパターン用光硬化樹脂。1. The molecular weight of the main component is about 200-700M.
A photocurable resin for wax pattern, which is composed of a low molecular weight photocurable resin of W.
Ｗである低分子量の光硬化樹脂にレーザ光等を照射して
所定のワックスパターンを造形し、得たワックスパター
ンを金属もしくは貴金属の鋳造に使用することを特徴と
するワックスパターンの製造方法。2. The main component has a molecular weight of about 200 to 700M.
A method for producing a wax pattern, which comprises irradiating a low molecular weight photocurable resin of W with a laser beam or the like to form a predetermined wax pattern, and using the obtained wax pattern for casting a metal or a noble metal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06163153A JP3127230B2 (en) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | Precious metal products casting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP06163153A JP3127230B2 (en) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | Precious metal products casting method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH081274A true JPH081274A (en) | 1996-01-09 |
| JP3127230B2 JP3127230B2 (en) | 2001-01-22 |
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ID=15768238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06163153A Expired - Fee Related JP3127230B2 (en) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | Precious metal products casting method |
Country Status (1)
| Country | Link |
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