JPH0866741A - 多層構造を有する精密鋳造用鋳型の作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】多層構造を有する精密鋳造用鋳型の製作工程時
間、特に乾燥時間を短縮しつつ、従来法鋳型や製品と同
等の品質とするものである。 【構成】途中層に防水処理を行うことにより、次層以降
のスラリーからの水分が既被覆層側へ浸透するのを抑制
することで、多層構造を有する精密鋳造用鋳型の乾燥時
間を短縮できる作製方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、多層構造を有する精
密鋳造用鋳型の作製方法に関し、短時間で精密鋳造用鋳
型を作製する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】精密鋳造法の代表例であるロストワック
ス精密鋳造法に用いる耐火性鋳型を作製するには、バイ
ンダーと耐火物粉末からなるスラリーの被覆と乾燥を複
数回繰り返して行い造型している。係る多層構造を有す
る精密鋳造用鋳型を作製するには既被覆層の乾燥を十分
に行ってから、次層の造型に入らざるを得なかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の多層構造を有す
る精密鋳造用鋳型の作製方法においては、各層ごとの乾
燥時間が長時間かかり、短納期製品の製造に対応でき
ない、生産能率が低い、鋳型乾燥室に多大なスペー
スを要する等の問題があった。本発明は多層構造を有す
る精密鋳造用鋳型の乾燥時間を短縮することにより、従
来の製品品質レベルを維持し、併せて上記問題点を解決
しようとするものである。

【０００４】

【発明が解決するための手段】本発明は、多層構造を有
する精密鋳造用鋳型の作製方法において、途中層に防水
処理を行うことにより初層から防水処理層までの層への
水分の浸透を防ぐことにより乾燥時間の大幅な短縮を行
うものである。防水処理材としては、水をはじく物質で
あればとくに制限が無く、パラフィン，油（植物油、油
脂）等を利用することが可能である。更に、防水処理
を、製品表面層とバックアップ層の間に行えば、各層の
影響を全く受けずに造型を行うことも可能となる。

【０００５】

【作用】多層構造を有する精密鋳造用鋳型の途中層に防
水処理を行って、既被覆層（前層）への水分の浸透を抑
制することにより、次層以降のスラリーからの水分の浸
透が防げるため、鋳型乾燥時間を短縮することができ
る。

【０００６】

【実施例】本発明の特徴を更に明確にすべく、以下にそ
の実施例を詳述する。多層構造の鋳型内部側の初層造型
用材料として（ａ）コロイダルシリカ系スラリー，
（ｂ）ジルコンサンドを、鋳型外部側のバックアップ層
造型用材料として（ｃ）コロイダルシリカ系スラリー，
（ｄ）シャモットサンドを，これらの間に用いる（ｅ）
防水処理用材料をそれぞれ以下のように用意した。

【０００７】 （ａ）コロイダルシリカ系スラリー（初層造型用材料） コロイダルシリカ：２５０部 溶融シリカ ：１５０部 ジルコン ：１００部 の混合スラリー （ｂ）ジルコンサンド（耐火性粒子） 粒度 ： ５０〜１５０メッシュ （ｃ）コロイダルシリカ系スラリー（バックアップ層造
型用材料） 粒度２７５メッシュ以下のジルコンフラワー：２００部 コロイダルシリカ ：２００部 の混合スラリー （ｄ）シャモットサンド（耐火性粒子） 粒度 ： ０．３〜０．７ｍｍ （ｅ）防水処理用材料：５０％パラフィンのベンゼン混
合溶液

【０００８】次に、φ５×１０ｍｍの形状を有する円柱
状ワックスモデル（模型）を（ａ）のコロイダル系スラ
リー中に浸漬して引上げ、これに（ｂ）のジルコンサン
ドを一様にスタッコイングして温度２２℃，湿度４５％
で３時間乾燥を行った。次に、再度上記のコロイダルシ
リカ系スラリー（ａ）中に浸漬して引上げ、ジルコンサ
ンド（ｂ）を一様にスタッコイングして４時間同じ条件
で乾燥した。

【０００９】２層目造型乾燥後の鋳型を５０％パラフィ
ンのベンゼン混合溶液（ｅ）中に浸漬して引上げ、３０
分間乾燥し防水処理を行い防水処理層を形成した。その
後、３層目の造型としてコロイダルシリカ系スラリー
（ｃ）中に浸漬し引上げ、シャモットサンド（ｄ）を一
様にスタッコイングして温度２２℃，湿度４５％で３時
間乾燥を行った。

【００１０】同時に、上記防水処理された層を電気抵抗
式水分計にて３層目造型０，１，２，３時間後に測定す
ることにより防水処理の効果を確認した。防水処理を施
さないもの（比較例１）も同様に３層目造型０，１，
２，３時間後に測定することにより実施例１と比較を行
った。その結果を、図１に記す。図１の結果より、本発
明の防水処理を行うことにより防水処理前層への水分浸
透が抑制されていることが確認できた。

【００１１】その後、４層目以降の造型として、コロイ
ダルシリカ系スラリー（ｃ）中に浸漬して引上げシャモ
ットサンド（ｄ）を一様にスタッコイングして温度２２
℃，湿度４５％で３時間乾燥を行った。８層目はコロイ
ダルシリカ系スラリー（ｃ）中に浸漬して引上げ２４時
間乾燥し実施例１の８層構造を有する精密鋳造用鋳型を
作製した。

【００１２】同様な造型方法にて、表１，表２に記す条
件にて実施例２〜７，比較例１〜３（従来法）の多層構
造を有する精密鋳造用鋳型を作製した。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】表１，表２に記した条件にて作製した多層
構造を有する精密鋳造用鋳型をオートクレーブ中で温度
１００〜１５０℃，圧力５〜８気圧の条件で脱ワックス
モデルを行った。脱ワックスモデル後の鋳型を生型と称
する。その後、この生型を大気中１０００〜１２００℃
×１〜３時間の条件で焼成するが、それを焼成型と称す
る。これらの生型および焼成型の抗折力を測定し鋳型強
度とした。その結果を図２に記す。図２の結果より実施
例の防水処理を行った鋳型は、鋳込時に必要最低限の鋳
型強度を満足していることが分かる。これに対し比較例
の鋳型はその１を除いて鋳型強度が不足していた。

【００１６】次に、長さ７５ｍｍ×幅２５ｍｍ×厚さ５
ｍｍの板状のワックスモデルを実施例１〜７，比較例１
〜５の条件にて作製した鋳型を用いてＳＵＳ４３０，Ｐ
Ｃパーマロイ，ＩＮＣＯＮＥＬ７１３Ｃの３鋼種を対象
用として、予め誘導炉にて大気溶解した後、約５００Ｔ
ｏｒｒの減圧下で上記鋳型内へ吸引鋳造を行い、得られ
た各鋳造品の寸法精度を調査した。その結果を図３に記
す。

【００１７】図３の結果より、実施例１〜７に関しては
目標値をクリアーしていることが分かる。これに対し比
較例は１，２を除いて目標値をクリアーしていない。

【００１８】

【本発明の効果】本発明によれば、防水処理を行うこと
により、従来法の多層構造を有する精密鋳造用鋳型と同
等レベルの鋳型特性を有すると同時に、多層構造を有す
る精密鋳造用鋳型の作製時間を大幅に短縮できることが
でき、また、その鋳型を使用した鋳造品についても従来
品と同等な製品品質を得られる。これは、精密鋳造品製
造工程の工数削減に寄与し、製品の価格低減，短納期製
造に大きな効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の防水処理の効果を示すグラフであ
る。

【図２】本実施例の生型および焼成型の抗折力の関係を
示すグラフである。

【図３】本実施例の鋳造による製品状態の調査結果を示
すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バインダーと耐火物粉末からなるスラリ
   ーの被覆と乾燥を複数回行って多層構造の精密鋳造用鋳
   型を作製する方法において、途中層に防水処理を行うこ
   とを特徴とする精密鋳造用鋳型の作製方法。
2. 【請求項２】 前記防水処理が既被覆層の表面部にパラ
   フィンや油を浸透させるものである請求項１に記載の精
   密鋳造用鋳型の作製方法。