JPH08192247A - 精密鋳造用ワックス成形品の成形型および成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形型にワックスを射出充填して精密鋳造用
ワックス成形品を成形する際に、半固形化された射出ノ
ズルの露出ワックスをキャビティ内に送り込むことな
く、非露出ワックスのみをキャビティ内に充填して、成
形するとともに、工程数を増加させることなく成形する
ことを目的とする。 【構成】 精密鋳造に使用するワックス成形品の成形型
において、ワックスがつぎ込まれる湯口部と、該湯口部
に直結して形成された主湯道と、該主湯道に分岐状態で
形成され主湯道よりも相対的に流路断面積が小さく設定
される補助湯道と、該補助湯道に接続されワックスが充
填されてワックス成形品が成形されるキャビティと、主
湯道の先端に接続されワックスが充填されるワックス溜
り部とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主に精密鋳造に用いら
れるロストワックス鋳造方法に関し、詳述すれば、その
鋳型の形成に用いられるワックス成形品を好適に成形す
るために用いられる精密鋳造用ワックス成形品の成形型
および成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、精密鋳造方法（ロストワックス
鋳造方法）にあっては、まず、製品と同形状のワックス
成形品を射出成形によって成形し、次いで、これらのワ
ックス成形品をまとめてツリー状に組立てた後に、この
組立体のまわりにセラミックスラリーを塗布した状態で
耐火性粒子を吹き付け、これを何回か繰り返すことによ
り、多数のコーティング層を組立体のまわりに形成し、
乾燥後に、ワックス成形品（組立体）を溶解してコーテ
ィング層内から取り除き、あいた空間に溶融金属を注入
して固化させ、コーティング層を取り去って製品を取り
出すようにしている。

【０００３】従来、ワックス成形品の成形は、次のよう
な成形型を使用して射出成形により行われている。図４
に示すように、成形型１には、溶融状態のワックス２が
射出によってつぎ込まれる湯口部３が形成され、この湯
口部３に直結して湯道４が形成されている。この湯道４
は、複数に分岐され、これら分岐された湯道４には、ワ
ックス２が充填されてワックス成形品が成形されるキャ
ビティ５がそれぞれ形成されている。

【０００４】このような成形型１を使用したワックス成
形品の成形方法について説明すると、油圧シリンダ等の
先端に設けられた射出ノズル６の先端内部に、加熱によ
り溶融状態としたワックス２を、射出ノズル６から垂れ
落ちない程度の固さで待機させておき、次いで、射出ノ
ズル６の先端部を成形型１の湯口部３に密接させて溶融
状態のワックス２を成形型１内部に射出する。射出され
たワックス２は、図５に示すように、成形型１内に形成
された湯道４に流入して、各キャビティ５内に射出充填
される。各キャビティ５に充填されたワックス２は一定
圧力下で固化され、所定のワックス成形品に成形され
る。この後、成形されたワックス成形品は成形型１から
取り出されて、精密鋳造の次工程へと供給される。この
ような成形工程を連続的に複数の成形型１に対して行う
ことにより、多数のワックス成形品を製作している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、射出される
前に射出ノズル６の先端部に待機させているワックス２
の外部に露出している部分の露出ワックス２Ａは、外気
の冷却によって半固形化しているとともに、一つの成形
型１への射出終了後に、湯口部３から射出ノズル６を離
す際に、粘性によって露出ワックス２Ａ表面に多くの凹
凸が生じている。このような凸凹状の半固形化された露
出ワックス２Ａは、射出される際に、空気を巻き込んだ
状態で成形型１の内部に射出されてしまう。この空気を
含んだ露出ワックス２Ａは、射出されるワックス２の先
端に位置しているために、図５に示すように、湯道４の
先端のいずれかのキャビティ５内に送り込まれてしまう
ことになる。すなわち、空気を含む露出ワックス２Ａが
送り込まれたキャビティ５では、成形不良を生じて、ワ
ックス成形品の成形歩留りが低下し易くなる。

【０００６】射出ノズル６内の露出ワックス２Ａの半固
形化を防止するには、射出ノズル６の温度を高く設定
し、露出ワックス２Ａを完全な溶融状態にすればよい
が、この場合には、射出ノズル６の先端部からワックス
２が流れ落ちてしまう不都合がある。したがって、射出
ノズル６の温度は、ワックス２が流れ落ちない程度に設
定し、かつ、露出ワックスが半固形化しない状態に保つ
必要があるが、このような射出ノズル６の微妙な温度調
整は実際上は非常に困難である。

【０００７】また、露出ワックス２Ａが成形型１内に射
出されないように、射出する直前に半固形化した露出ワ
ックス２Ａを他に排出し、新たに外部に露出したワック
ス２が半固形化しないうちに成形型１内に射出する方法
があるが、この方法では、新たに露出したワックス２が
僅かな時間でも少なからず半固形化を生じてしまうこと
と、露出ワックス２Ａを排出する分だけ工程が複雑にな
り、作業時間が増加してしまうことになる。

【０００８】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、成形型にワックスを射出充填して精密鋳造用ワッ
クス成形品を成形する際に、半固形化された射出ノズル
の露出ワックスをキャビティ内に送り込むことなく、非
露出ワックスのみをキャビティ内に充填して、成形する
とともに、工程数を増加させることなく成形することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の精密鋳造用ワックス成形品の成形型として、精密鋳造
に使用するワックス成形品の成形型において、ワックス
がつぎ込まれる湯口部と、該湯口部に直結して形成され
た主湯道と、該主湯道に分岐状態で形成され主湯道より
も相対的に流路断面積が小さく設定される補助湯道と、
該補助湯道に接続されワックスが充填されてワックス成
形品が成形されるキャビティと、主湯道の先端に接続さ
れワックスが充填されるワックス溜り部とを具備する技
術を採用する。また、精密鋳造用ワックス成形品の成形
方法として、溶融状態のワックスを精密鋳造用ワックス
成形品の成形型の内部に射出するとともに射出前に外部
に露出していた露出ワックスをワックス溜り部に送り込
む工程と、露出ワックスの送り込み後に溶融状態の非露
出ワックスをキャビティ内に射出充填してワックス成形
品を成形する工程とを有する技術を採用する。

【００１０】

【作用】溶融状態のワックスを、精密鋳造用ワックス成
形品の成形型内にこの成形型の湯口部から射出してつぎ
込む。この射出圧力によりワックスは、主湯道内に流入
される。射出されたワックスのうち、射出前に外部に露
出していた部分である露出ワックスは、主湯道内を流入
するワックスの先端に位置した状態で、主湯道内を移動
する。このとき、この半固形化した露出ワックスは、補
助湯道の流動断面積が主湯道より小さく設定されている
ため、補助湯道内に流入しにくく、主湯道の先端まで移
動する。そして、この露出ワックスは、主湯道の先端に
接続されたワックス溜り部内に送り込まれる。露出ワッ
クスが、ワックス溜り部内に送り込まれた後に、続いて
溶融状態の非露出ワックスが充填されるために露出ワッ
クスはワックス溜り部内に留まり、キャビティ内に送り
込まれることはない。さらに、この溶融状態の非露出ワ
ックスが主湯道内に射出充填されることにより、主湯道
から分岐している補助湯道内にも非露出ワックスが流入
し、補助湯道に接続されたキャビティ内に流れ込み、充
填される。これによって、キャビティ内に露出ワックス
が送り込まれることなく、全てのキャビティにおいて空
気を含まない良好なワックス成形品を成形することがで
きる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１および図２
を参照しながら説明する。これら図において符号１１は
ワックス成形品の成形型である。

【００１２】図１に示すように、成形型１１には、溶融
状態のワックス２をつぎ込む湯口部１２が形成され、こ
の湯口部１２には、主湯道１３が直結状態に形成されて
いる。この主湯道１３が形成され、その途中には、４つ
の補助湯道１４が分岐して形成されている。これら補助
湯道１４と主湯道１３はそれぞれ流路が形成され、か
つ、主湯道１３より相対的に補助湯道１４の流路断面積
が小さく設定されている。そして、主湯道１３の先端に
は、ワックス溜り部１５が球状空間を形成するよう設け
られている。このワックス溜り部１５を球状空間とした
のは、ワックス溜り部１５内で固化したワックス２を取
り出し易くするためである。また、各補助湯道１４に
は、製品と同形状の空間を有するキャビティ１６がそれ
ぞれゲート部１７を介して接続状態に形成されている。

【００１３】上記成形型１１により精密鋳造用ワックス
成形品を成形する方法について説明する。成形型１１へ
の射出前にあっては、射出ノズル６の先端内部に、溶融
状態のワックス２が垂れ落ちない程度の固さで待機させ
られる。このとき、射出ノズル６の先端部の露出ワック
ス２Ａは、外気によって表面が冷却されて半固形化され
ている。

【００１４】次に、図２に示すように、この射出ノズル
６の先端部を成形型１１の湯口部１２に密接させ、そし
て溶融されたワックス２を成形型１１内部に射出してつ
ぎ込む。この射出圧力によってワックス２は、湯口部１
２に直結された主湯道１３内に流入し、露出ワックス２
Ａが主湯道１３の先端に接続されたワックス溜り部１５
内に送り込まれる。この際に、補助湯道１４の流路断面
積が主湯道１３より小さく設定されていると、半固形化
している露出ワックス２Ａが補助湯道１４内には流入し
難く、主湯道１３の先端まで誘動される。

【００１５】露出ワックス２Ａに続いて溶融状態の非露
出ワックス２Ｂが充填されると、露出ワックス２Ａが非
露出ワックス２Ｂによってワックス溜り部１５に送り込
まれるとともに、完全な溶融状態の非露出ワックス２Ｂ
が主湯道１３であふれて、補助湯道１４に非露出ワック
ス２Ｂが流入し始め、補助湯道１４に接続されたキャビ
ティ１６内に非露出ワックス２Ｂが流れ込んで充填され
る。この後、成形されたワックス成形品は成形型１１か
ら取り出されて、前述した組立体とされ、精密鋳造の次
工程へと供給される。このように、露出ワックス２Ａが
キャビティ１６内に送り込まれることなく、ワックス溜
り部１５内に送り込まれるので、全てのキャビティ１６
において空気を含まない良好なワックス成形品を成形す
ることができる。

【００１６】次に、本発明の第２実施例を、図３を参照
しながら説明する。この図において符号２１はワックス
成形品の成形型である。

【００１７】成形型２１には、第１実施例と同様に湯口
部２２が形成され、この湯口部２２には、主湯道２３が
直結して形成されている。この主湯道２３は第１実施例
の主湯道１３と異なり、途中で２本の主湯道２３Ａ，２
３Ｂに分岐し、これら途中には、１つの補助湯道２４が
それぞれ分岐して形成されている。これら補助湯道２４
と主湯道２３，２３Ａ，２３Ｂは、第１実施例と同様
に、それぞれ流路が形成され、かつ、主湯道２３Ａ，２
３Ｂより相対的に補助湯道２４の流路断面積が小さく設
定されている。主湯道２３Ａ，２３Ｂの先端には、ワッ
クス溜り部２５Ａ，２５Ｂがそれぞれ球状空間となるよ
う形成され、各補助湯道２４には、製品と同形状の空間
を有するキャビティ２６がそれぞれゲート部２７を介し
て接続され、形成されている。

【００１８】上記の成形型２１による精密鋳造用ワック
ス成形品の成形方法について第１実施例と異なる点は、
露出ワックス２Ａが主湯道２３内を流入する際に、分岐
した主湯道２３Ａ，２３Ｂの少なくとも一方に流入し、
その先端のワックス溜り部２５Ａ，２５Ｂに送り込まれ
る点である。すなわち、主湯道２３を分岐し、複数形成
した場合でも、露出ワックス２Ａは、分岐した主湯道２
３Ａ，２３Ｂの一方に全て流入するか、または、分割さ
れて主湯道２３Ａ，２３Ｂの両方に流入する。そして、
この半固形化している露出ワックス２Ａは、第１実施例
と同様に補助湯道２４の流路断面積が主湯道２３Ａ，２
３Ｂより小さく設定されていると、補助湯道２４内には
流入し難く、主湯道２３Ａ，２３Ｂの先端まで速やかに
移動してワックス溜り部２５Ａ，２５Ｂ内に送り込まれ
る。

【００１９】露出ワックス２Ａが、ワックス溜り部２５
Ａ，２５Ｂ内に送り込まれた後に、続いて溶融状態の非
露出ワックス２Ｂが充填され、主湯道２３，２３Ａ，２
３Ｂ、補助湯道２４を経由して、補助湯道２４に接続さ
れたキャビティ２６内に充填される。このように、主湯
道２３が分岐されていても、分岐された主湯道２３Ａ，
２３Ｂのワックス溜り部２５Ａ，２５Ｂの少なくとも一
方に露出ワックス２Ａが送り込まれるので、第１実施例
と同様に全てのキャビティ２６において空気を含まない
良好なワックス成形品を成形することができる。

【００２０】尚、上記の実施例では、ワックス溜り部１
５，２５Ａ，２５Ｂを、球状空間となるように形成した
が、ワックス溜り部１５，２５Ａ，２５Ｂ内で固化した
ワックス２を取り出し易い形状なら、他の形状でも構わ
ない。例えば、主湯道１３，２３Ａ，２３Ｂの先端を延
長させ、かつ先端部を球面状としたワックス溜り部とし
ても構わない。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。 （１）補助湯道の流路断面積が主湯道より相対的に小さ
く設定されているので、露出ワックスを補助湯道内に流
入させず、また、主湯道の先端に形成されたワックス溜
り部に直接送り込むことができる。これによって、全て
のキャビティ内を、非露出ワックスによって充填させる
ことができる。この結果、露出ワックス中の空気混入に
よるワックス成形品の成形不良が大幅に低減し、成形歩
留りが向上する。 （２）露出ワックスをワックス溜り部に送り込む工程
と、この工程後、溶融状態の非露出ワックスをキャビテ
ィ内に充填する工程とを有する成形方法としたので、成
形型内にワックスを射出する直前に行う露出ワックスの
排出工程を必要としない。このため、工程数および作業
時間を増加させることなく、露出ワックスのキャビティ
内への流入を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る精密鋳造用ワックス成形品の成形
型および成形方法の第１実施例を示すワックスを成形型
内に射出する前の概略断面図である。

【図２】本発明に係る精密鋳造用ワックス成形品の成形
型および成形方法の第１実施例を示すワックスを成形型
内に射出した後の概略断面図である。

【図３】本発明に係る精密鋳造用ワックス成形品の成形
型および成形方法の第２実施例を示すワックスを成形型
内に射出した後の概略断面図である。

【図４】本発明に係る精密鋳造用ワックス成形品の成形
型および成形方法の従来例を示すワックスを成形型内に
射出する前の概略断面図である。

【図５】本発明に係る精密鋳造用ワックス成形品の成形
型および成形方法の従来例を示すワックスを成形型内に
射出した後の概略断面図である。

【符号の説明】

２ ワックス ２Ａ 露出ワックス ２Ｂ 非露出ワックス １１，２１ 成形型 １２，２２ 湯口部 １３，２３，２３Ａ，２３Ｂ 主湯道 １４，２４ 補助湯道 １５，２５Ａ，２５Ｂ ワックス溜り部 １６，２６ キャビティ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 精密鋳造に使用するワックス成形品の成
   形型において、 ワックスがつぎ込まれる湯口部と、 該湯口部に直結して形成された主湯道と、 該主湯道に分岐状態で形成され主湯道よりも相対的に流
   路断面積が小さく設定される補助湯道と、 該補助湯道に接続されワックスが充填されてワックス成
   形品が成形されるキャビティと、 主湯道の先端に接続されワックスが充填されるワックス
   溜り部とを具備することを特徴とする精密鋳造用ワック
   ス成形品の成形型。
2. 【請求項２】 溶融状態のワックスを精密鋳造用ワック
   ス成形品の成形型の内部に射出するとともに射出前に外
   部に露出していた露出ワックスをワックス溜り部に送り
   込む工程と、露出ワックスの送り込み後に溶融状態の非
   露出ワックスをキャビティ内に射出充填してワックス成
   形品を成形する工程とを有することを特徴とする精密鋳
   造用ワックス成形品の成形方法。