JPH08174145A - ロストワックス鋳型の成形方法 - Google Patents
ロストワックス鋳型の成形方法Info
- Publication number
- JPH08174145A JPH08174145A JP32522194A JP32522194A JPH08174145A JP H08174145 A JPH08174145 A JP H08174145A JP 32522194 A JP32522194 A JP 32522194A JP 32522194 A JP32522194 A JP 32522194A JP H08174145 A JPH08174145 A JP H08174145A
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- JP
- Japan
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- mold
- slurry
- refractory powder
- dipping
- wax
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- Pending
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- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Casting Devices For Molds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 長尺物の鋳物の鋳巣の発生を防いだロストワ
ックス鋳型を形成することを目的とする。 【構成】 形成すべきキャビティ形状に成形されたワッ
クス模型を耐火粉末を含む鋳型成形用のスラリーに浸漬
して取り出してその表面にスラリー塗布層を形成する浸
漬工程と、その後該塗布層に耐火粉末を振りかけ該塗布
層に該耐火粉末を付着させる付着工程と、その後該浸漬
工程と該付着工程とを複数回繰り返し実施した後、加熱
して該ワックス模型を溶融除去するロストワックス鋳型
の成形方法であって、該浸漬工程は該スラリーに浸漬し
たあと引き上げ、得られる鋳型の肉圧を厚くすべき側を
下方にして静置し、下方部分の該スラリー塗布膜を厚く
する工程であり、該付着工程は該浸漬工程で静置された
状態で該耐火粉末を振りかける工程であることを特徴と
する。鋳型の肉厚が上方から下方に向かうにつれ厚くな
る。薄い肉厚部分は冷却が早いため、凝固を一端側から
他端側に向かってすすめることが容易となり、鋳物の鋳
巣の発生を防ぐことができる。
ックス鋳型を形成することを目的とする。 【構成】 形成すべきキャビティ形状に成形されたワッ
クス模型を耐火粉末を含む鋳型成形用のスラリーに浸漬
して取り出してその表面にスラリー塗布層を形成する浸
漬工程と、その後該塗布層に耐火粉末を振りかけ該塗布
層に該耐火粉末を付着させる付着工程と、その後該浸漬
工程と該付着工程とを複数回繰り返し実施した後、加熱
して該ワックス模型を溶融除去するロストワックス鋳型
の成形方法であって、該浸漬工程は該スラリーに浸漬し
たあと引き上げ、得られる鋳型の肉圧を厚くすべき側を
下方にして静置し、下方部分の該スラリー塗布膜を厚く
する工程であり、該付着工程は該浸漬工程で静置された
状態で該耐火粉末を振りかける工程であることを特徴と
する。鋳型の肉厚が上方から下方に向かうにつれ厚くな
る。薄い肉厚部分は冷却が早いため、凝固を一端側から
他端側に向かってすすめることが容易となり、鋳物の鋳
巣の発生を防ぐことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロストワックス鋳型の
成形方法に関する。詳しくは、長尺形状で肉厚が偏肉し
たロストワックス鋳型の成形方法に係るものである。
成形方法に関する。詳しくは、長尺形状で肉厚が偏肉し
たロストワックス鋳型の成形方法に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】エンジンバルブのような長尺物形状の鋳
物を得る場合、充填された溶湯金属が凝固する際、長尺
物の長手方向へ適切な冷却の温度勾配を付与しにくいた
め鋳物の内部に鋳巣が発生しやすく、健全な鋳物を得る
ことが困難であった。そこで、鋳造品の内部の健全性を
確保する方法としては、長手方向に凝固指向性を持たせ
たり、堰を多く切るなどの方法が取られている。たとえ
ば、前者では冷却促進のための冷却金を軸端部位に設置
したり、冷却バリ（放熱板）を出す、冷却装置を鋳型に
設けるなどの冷却促進方法がある。しかし、この方法に
おいては新たな装置が必要となり、装置を鋳型に取り付
ける工程が必要となる。また、後者の堰を設ける方法で
は、型バラシ後の堰切断が複雑化し加工工程の増加を招
くといった問題があった。
物を得る場合、充填された溶湯金属が凝固する際、長尺
物の長手方向へ適切な冷却の温度勾配を付与しにくいた
め鋳物の内部に鋳巣が発生しやすく、健全な鋳物を得る
ことが困難であった。そこで、鋳造品の内部の健全性を
確保する方法としては、長手方向に凝固指向性を持たせ
たり、堰を多く切るなどの方法が取られている。たとえ
ば、前者では冷却促進のための冷却金を軸端部位に設置
したり、冷却バリ（放熱板）を出す、冷却装置を鋳型に
設けるなどの冷却促進方法がある。しかし、この方法に
おいては新たな装置が必要となり、装置を鋳型に取り付
ける工程が必要となる。また、後者の堰を設ける方法で
は、型バラシ後の堰切断が複雑化し加工工程の増加を招
くといった問題があった。
【０００３】このため係る方法は、精密鋳造の造型工程
においては安易に導入しにくい。
においては安易に導入しにくい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたもので、長尺物の鋳造品の鋳巣の発生
を防ぐ、長手方向に型厚を変化させたロストワックス鋳
型を形成することを目的とする。
に鑑みてなされたもので、長尺物の鋳造品の鋳巣の発生
を防ぐ、長手方向に型厚を変化させたロストワックス鋳
型を形成することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のロストワックス
鋳型の成形方法は、形成すべきキャビティ形状に成形さ
れたワックス模型を耐火粉末を含む鋳型成形用のスラリ
ーに浸漬して取り出してその表面にスラリー塗布層を形
成する浸漬工程と、その後該塗布層に耐火粉末を振りか
け該塗布層に該耐火粉末を付着させる付着工程と、その
後該浸漬工程と該付着工程とを複数回繰り返し実施した
後、加熱して該ワックス模型を溶融除去するロストワッ
クス鋳型の成形方法であって、該浸漬工程は該スラリー
に浸漬したあと引き上げ、得られる鋳型の肉圧を厚くす
べき側を下方にして静置し、下方部分の該スラリー塗布
膜を厚くする工程であり、該付着工程は該浸漬工程で静
置された状態で該耐火粉末を振りかける工程であること
を特徴とする。
鋳型の成形方法は、形成すべきキャビティ形状に成形さ
れたワックス模型を耐火粉末を含む鋳型成形用のスラリ
ーに浸漬して取り出してその表面にスラリー塗布層を形
成する浸漬工程と、その後該塗布層に耐火粉末を振りか
け該塗布層に該耐火粉末を付着させる付着工程と、その
後該浸漬工程と該付着工程とを複数回繰り返し実施した
後、加熱して該ワックス模型を溶融除去するロストワッ
クス鋳型の成形方法であって、該浸漬工程は該スラリー
に浸漬したあと引き上げ、得られる鋳型の肉圧を厚くす
べき側を下方にして静置し、下方部分の該スラリー塗布
膜を厚くする工程であり、該付着工程は該浸漬工程で静
置された状態で該耐火粉末を振りかける工程であること
を特徴とする。
【０００６】本発明のロストワックス鋳型の成形方法
は、浸漬工程と付着工程とからなり、浸漬工程ではワッ
クス模型を鋳型成形用のスラリーに浸漬したあと引き上
げ、鋳型の肉圧を厚くすべき側を下方にして静置する。
静置によりはワックス模型に付着スラリー塗布膜はたれ
によりワックス模型の下方部分の厚みが増す。付着工程
では静置状態でワックス模型のスラリー塗布膜に、一様
の耐火粉末を振りかける。振りかけられた耐火粉末は、
スラリー塗布膜の膜厚に応じて付着量も変化する。
は、浸漬工程と付着工程とからなり、浸漬工程ではワッ
クス模型を鋳型成形用のスラリーに浸漬したあと引き上
げ、鋳型の肉圧を厚くすべき側を下方にして静置する。
静置によりはワックス模型に付着スラリー塗布膜はたれ
によりワックス模型の下方部分の厚みが増す。付着工程
では静置状態でワックス模型のスラリー塗布膜に、一様
の耐火粉末を振りかける。振りかけられた耐火粉末は、
スラリー塗布膜の膜厚に応じて付着量も変化する。
【０００７】この２工程を所望の型厚になるように複数
回繰り返すことにより、ワックス模型の静置した時の上
方と下方との間に勾配をもった肉厚のワックス模型がえ
られる。このワックス模型を加熱して該ワックス模型を
溶融除去して焼成するロストワックス鋳型が形成でき
る。
回繰り返すことにより、ワックス模型の静置した時の上
方と下方との間に勾配をもった肉厚のワックス模型がえ
られる。このワックス模型を加熱して該ワックス模型を
溶融除去して焼成するロストワックス鋳型が形成でき
る。
【０００８】このワックス模型のろうまたは樹脂模型の
除去は、たとえば、オートクレーブ中で加熱しておこな
う。得られたロストワックス鋳型は、型厚が長手方向に
偏肉した型であり、鋳巣の発生を抑制した鋳型となる。
精密鋳造用のロストワックス鋳型、たとえばエンジンバ
ルブのロストワックス鋳型では一度の鋳造で複数個の鋳
造品が得られるように複数のワックス模型をツリー状に
組み上げて形成される。このツリー状に形成されたワッ
クス模型は上記と同様に浸漬、付着工程によりロストワ
ックス鋳型が形成できる。
除去は、たとえば、オートクレーブ中で加熱しておこな
う。得られたロストワックス鋳型は、型厚が長手方向に
偏肉した型であり、鋳巣の発生を抑制した鋳型となる。
精密鋳造用のロストワックス鋳型、たとえばエンジンバ
ルブのロストワックス鋳型では一度の鋳造で複数個の鋳
造品が得られるように複数のワックス模型をツリー状に
組み上げて形成される。このツリー状に形成されたワッ
クス模型は上記と同様に浸漬、付着工程によりロストワ
ックス鋳型が形成できる。
【０００９】
【作用】本発明の方法によれば、形成すべきキャビティ
形状に成形されたワックス模型を耐火粉末を含む鋳型成
形用のスラリーに浸漬して取り出してその表面にスラリ
ー塗布層を形成する浸漬工程と、その後該塗布層に耐火
粉末を振りかけ該塗布層に該耐火粉末を付着させる付着
工程と、その後該浸漬工程と該付着工程とを複数回繰り
返し実施した後、加熱して該ワックス模型を溶融除去さ
れてロストワックス鋳型が形成される。
形状に成形されたワックス模型を耐火粉末を含む鋳型成
形用のスラリーに浸漬して取り出してその表面にスラリ
ー塗布層を形成する浸漬工程と、その後該塗布層に耐火
粉末を振りかけ該塗布層に該耐火粉末を付着させる付着
工程と、その後該浸漬工程と該付着工程とを複数回繰り
返し実施した後、加熱して該ワックス模型を溶融除去さ
れてロストワックス鋳型が形成される。
【００１０】このワックス模型を鋳型成形用のスラリー
に浸漬して形成される塗布膜が、静置上方部と下方部と
の間に重力によるスラリーのたれにより上方より下方の
方が厚くなる。この度合いは、スラリーの粘度などスラ
リーの特性によるが、長尺物では静置のみで上方部と下
方部との間にスラリー塗布膜の厚みに差ができる。この
塗布膜の厚みに差ができたところで耐火粉末を振りかけ
耐火粉末の付着量を変化させる。そして、再度スラリー
中に浸漬して静置すればその上面に、同様にスラリー塗
布膜が形成され、耐火粉末を振りかける作業を繰り返し
所望の型厚になるまでおこなう。
に浸漬して形成される塗布膜が、静置上方部と下方部と
の間に重力によるスラリーのたれにより上方より下方の
方が厚くなる。この度合いは、スラリーの粘度などスラ
リーの特性によるが、長尺物では静置のみで上方部と下
方部との間にスラリー塗布膜の厚みに差ができる。この
塗布膜の厚みに差ができたところで耐火粉末を振りかけ
耐火粉末の付着量を変化させる。そして、再度スラリー
中に浸漬して静置すればその上面に、同様にスラリー塗
布膜が形成され、耐火粉末を振りかける作業を繰り返し
所望の型厚になるまでおこなう。
【００１１】その結果このワックス模型の表面には、長
手方向への凝固指向性を持った鋳型が得られる。ついで
ワックス模型を除去すると所望の凝固指向性を持ったロ
ストワックス鋳型となる。このロストワックス鋳型を用
いて、溶湯を注湯すると鋳型に肉厚に薄い側から厚い側
への冷却の指向性があるので鋳物の冷却速度が制御で
き、鋳巣の発生を防ぐことができる。たとえば、エンジ
ンバルブでは鋳巣のない良好な鋳造品が形成できる。
手方向への凝固指向性を持った鋳型が得られる。ついで
ワックス模型を除去すると所望の凝固指向性を持ったロ
ストワックス鋳型となる。このロストワックス鋳型を用
いて、溶湯を注湯すると鋳型に肉厚に薄い側から厚い側
への冷却の指向性があるので鋳物の冷却速度が制御で
き、鋳巣の発生を防ぐことができる。たとえば、エンジ
ンバルブでは鋳巣のない良好な鋳造品が形成できる。
【００１２】
【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。図１
に示すような軸部径φ１０ｍｍ、全長１３０ｍｍのエン
ジンバルブ形状のユリア樹脂パターンのワックス模型３
個を湯道を形成する梁状の湯道模型の下方に一体的に固
定し、また、湯道模型の上方中央に逆円錐形の押湯模型
を固定し、この押湯模型の中央に操作棒を固定したワッ
クス模型を用意した。
に示すような軸部径φ１０ｍｍ、全長１３０ｍｍのエン
ジンバルブ形状のユリア樹脂パターンのワックス模型３
個を湯道を形成する梁状の湯道模型の下方に一体的に固
定し、また、湯道模型の上方中央に逆円錐形の押湯模型
を固定し、この押湯模型の中央に操作棒を固定したワッ
クス模型を用意した。
【００１３】（浸漬工程）浸漬用スラリーは、エチルシ
リケート系バインダー１０ｋｇとジルコンフラワー（＃
３２５）を５０ｋｇ添加した溶液で粘度２０ｓｅｃ（ザ
ーンカップＮｏ．５）を用いた。この浸漬用スラリー中
に上記のワックス模型を３０秒間浸漬した。次に図２に
示すようにバルブの軸端部が上向きになる方向で静置し
てたれ切りを約４０秒間おこなった。スラリー塗布膜は
この間にたれで下方の塗布膜は厚みが多少の増加したの
が認められた。
リケート系バインダー１０ｋｇとジルコンフラワー（＃
３２５）を５０ｋｇ添加した溶液で粘度２０ｓｅｃ（ザ
ーンカップＮｏ．５）を用いた。この浸漬用スラリー中
に上記のワックス模型を３０秒間浸漬した。次に図２に
示すようにバルブの軸端部が上向きになる方向で静置し
てたれ切りを約４０秒間おこなった。スラリー塗布膜は
この間にたれで下方の塗布膜は厚みが多少の増加したの
が認められた。
【００１４】（付着工程）次いで耐火粉末として、粒度
０．３ｍｍのジルコンサンドをワックス模型に振りかけ
た。（図３参照）上記の浸漬工程と付着工程の作業を１
０回繰り返すことにより、図４に示すようにエンジンバ
ルブの軸端部の肉厚小部が３ｍｍ、下方部の傘直上の軸
部での肉厚大部が１０ｍｍの精密鋳造用ワックス鋳型を
作製した。
０．３ｍｍのジルコンサンドをワックス模型に振りかけ
た。（図３参照）上記の浸漬工程と付着工程の作業を１
０回繰り返すことにより、図４に示すようにエンジンバ
ルブの軸端部の肉厚小部が３ｍｍ、下方部の傘直上の軸
部での肉厚大部が１０ｍｍの精密鋳造用ワックス鋳型を
作製した。
【００１５】上記により造型したエンジンバルブのワッ
クス模型を鋳型から脱型した後、オートクレーブ中で１
０００℃に加熱焼成して脱ロウして図５に示すロストワ
ックス鋳型を得た。焼成の完了した鋳型を炉中で１１０
０℃まで加熱し、炉から取り出した後２分後に、図５に
示すようにエンジンバルブの軸端部が下方となる状態で
１５００℃の鉄系材料を鋳型中に注湯した。この鋳型か
ら得られたバルブ鋳物は軸分に内部鋳巣を生ずることな
く健全な鋳物を得ることができた。
クス模型を鋳型から脱型した後、オートクレーブ中で１
０００℃に加熱焼成して脱ロウして図５に示すロストワ
ックス鋳型を得た。焼成の完了した鋳型を炉中で１１０
０℃まで加熱し、炉から取り出した後２分後に、図５に
示すようにエンジンバルブの軸端部が下方となる状態で
１５００℃の鉄系材料を鋳型中に注湯した。この鋳型か
ら得られたバルブ鋳物は軸分に内部鋳巣を生ずることな
く健全な鋳物を得ることができた。
【００１６】図６はロストワックス鋳型の１０００℃で
焼成直後および２分後の肉厚小部（３ｍｍ）と肉厚大部
（１０ｍｍ）の型温を示すグラフである。したがって、
肉厚小部は冷却速度が速く、肉厚大部は冷却速度が遅
い。比較例として上記のバルブを従来の肉厚が６ｍｍの
均一な鋳型を使用して同一条件で鋳造をおこなった。得
られたバルブには、内部鋳巣が存在した。
焼成直後および２分後の肉厚小部（３ｍｍ）と肉厚大部
（１０ｍｍ）の型温を示すグラフである。したがって、
肉厚小部は冷却速度が速く、肉厚大部は冷却速度が遅
い。比較例として上記のバルブを従来の肉厚が６ｍｍの
均一な鋳型を使用して同一条件で鋳造をおこなった。得
られたバルブには、内部鋳巣が存在した。
【００１７】
【発明の効果】本発明の製造方法で製造したロストワッ
クス鋳型は、断熱壁である型厚が薄い側から厚い側へ冷
却指向性を付与することができる。このためこのロスト
ワックス鋳型を使用することで、鋳巣のない良好な長尺
物（エンジンバルブなど）の鋳造製品を得ることができ
る。
クス鋳型は、断熱壁である型厚が薄い側から厚い側へ冷
却指向性を付与することができる。このためこのロスト
ワックス鋳型を使用することで、鋳巣のない良好な長尺
物（エンジンバルブなど）の鋳造製品を得ることができ
る。
【図１】本実施例のワックス模型の断面模式図である。
【図２】実施例の静止工程でのスラリー塗布膜の状態を
説明する説明模式図である。
説明する説明模式図である。
【図３】本実施例の付着工程を説明する説明模式図であ
る。
る。
【図４】本実施例の脱ろうおよび焼成前のロストワック
ス鋳型の断面模式図である。
ス鋳型の断面模式図である。
【図５】本実施例のロストワックス鋳型の断面模式図で
ある。
ある。
【図６】本実施例のロストワックス鋳型の焼成炉から取
り出した直後の温度と２分後の温度を異なる型厚の部位
で測定した結果の線グラフである。
り出した直後の温度と２分後の温度を異なる型厚の部位
で測定した結果の線グラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】形成すべきキャビティ形状に成形されたワ
ックス模型を耐火粉末を含む鋳型成形用のスラリーに浸
漬して取り出してその表面にスラリー塗布層を形成する
浸漬工程と、その後該塗布層に耐火粉末を振りかけ該塗
布層に該耐火粉末を付着させる付着工程と、その後該浸
漬工程と該付着工程とを複数回繰り返し実施した後、加
熱して該ワックス模型を溶融除去するロストワックス鋳
型の成形方法であって、 該浸漬工程は該スラリーに浸漬したあと引き上げ、得ら
れる鋳型の肉圧を厚くすべき側を下方にして静置し、下
方部分の該スラリー塗布膜を厚くする工程であり、 該付着工程は該浸漬工程で静置された状態で該耐火粉末
を振りかける工程であることを特徴とするロストワック
ス鋳型の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32522194A JPH08174145A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ロストワックス鋳型の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32522194A JPH08174145A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ロストワックス鋳型の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08174145A true JPH08174145A (ja) | 1996-07-09 |
Family
ID=18174383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32522194A Pending JPH08174145A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ロストワックス鋳型の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08174145A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019002797A1 (fr) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Safran Aircraft Engines | Procede de fonderie avec coulee en moule chaud |
| CN115519080A (zh) * | 2021-06-25 | 2022-12-27 | 江苏集萃先进金属材料研究所有限公司 | 一种高温合金铸锭材料的熔模精密铸造方法 |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP32522194A patent/JPH08174145A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019002797A1 (fr) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Safran Aircraft Engines | Procede de fonderie avec coulee en moule chaud |
| FR3068271A1 (fr) * | 2017-06-29 | 2019-01-04 | Safran Aircraft Engines | Procede de fonderie avec coulee en moule chaud |
| CN110831712A (zh) * | 2017-06-29 | 2020-02-21 | 赛峰飞机发动机公司 | 利用热模具浇铸的铸造工艺 |
| US11235379B2 (en) | 2017-06-29 | 2022-02-01 | Safran Aircraft Engines | Foundry process with hot mold casting |
| CN115519080A (zh) * | 2021-06-25 | 2022-12-27 | 江苏集萃先进金属材料研究所有限公司 | 一种高温合金铸锭材料的熔模精密铸造方法 |
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