JPH0929421A - ステンレス製薄肉部品の製造方法 - Google Patents
ステンレス製薄肉部品の製造方法Info
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 工程及び工数を削減して生産性向上を図ると
ともに、製品の薄肉化による軽量化と鋳肌の改善及び鋳
造欠陥の発生防止等を図ることができるステンレス製薄
肉部品の製造方法を提供すること。 【構成】 所定量のＳｉを含有し、溶解温度が１４００
℃〜１７００℃であるシェル鋳造法によってステンレス
製薄肉部品４を成形する。本発明によれば、従来のロス
トワックス法に比して工程が格段に少ないシェル鋳造法
が用いられるため、工程及び工数が著しく削減されて生
産性向上が図られる。又、ステンレス材料の溶解温度が
従来のそれよりも低いためにガスの発生が少なく、しか
も発生したガスはシェル鋳型１を通過して排出されるた
め、製品４に鋳巣等の鋳造欠陥が発生せず、製品４の切
削性が高められる。そして、湯２の温度が低いためにシ
ェル鋳型１の砂が製品４の表面に溶け込んで鋳肌を荒ら
すことがなく、極めて良好な鋳肌が得られる。
ともに、製品の薄肉化による軽量化と鋳肌の改善及び鋳
造欠陥の発生防止等を図ることができるステンレス製薄
肉部品の製造方法を提供すること。 【構成】 所定量のＳｉを含有し、溶解温度が１４００
℃〜１７００℃であるシェル鋳造法によってステンレス
製薄肉部品４を成形する。本発明によれば、従来のロス
トワックス法に比して工程が格段に少ないシェル鋳造法
が用いられるため、工程及び工数が著しく削減されて生
産性向上が図られる。又、ステンレス材料の溶解温度が
従来のそれよりも低いためにガスの発生が少なく、しか
も発生したガスはシェル鋳型１を通過して排出されるた
め、製品４に鋳巣等の鋳造欠陥が発生せず、製品４の切
削性が高められる。そして、湯２の温度が低いためにシ
ェル鋳型１の砂が製品４の表面に溶け込んで鋳肌を荒ら
すことがなく、極めて良好な鋳肌が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、船外機用プロペラ
等のステンレス製薄肉部品の製造方法に関する。
等のステンレス製薄肉部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、船外機用のステンレス製プロペ
ラやウォータービークル用のステンレス製インペラ等の
薄肉部品は鋳造によって成形されるが、鋳造法としては
専らロストワックス法が用いられていた。
ラやウォータービークル用のステンレス製インペラ等の
薄肉部品は鋳造によって成形されるが、鋳造法としては
専らロストワックス法が用いられていた。
【０００３】上記ロストワックス法は、ろう（ワック
ス）を金型に流し込んで消耗性模型（ろう型）を作り、
この模型にジルコン砂や石英粉及びエチルシリケート溶
液でコーティングを施した後、これに砂を振り掛けて耐
火層を形成し、更に模型を耐火材中に数回埋没させて耐
火物の厚いシェル状の型を作り、このようにして得られ
た型を炉中に入れて加熱することによってろうを流し出
し、その後の空所に湯を流し込んで所望の形状及び寸法
の部品を得る鋳造方法である。
ス）を金型に流し込んで消耗性模型（ろう型）を作り、
この模型にジルコン砂や石英粉及びエチルシリケート溶
液でコーティングを施した後、これに砂を振り掛けて耐
火層を形成し、更に模型を耐火材中に数回埋没させて耐
火物の厚いシェル状の型を作り、このようにして得られ
た型を炉中に入れて加熱することによってろうを流し出
し、その後の空所に湯を流し込んで所望の形状及び寸法
の部品を得る鋳造方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ロ
ストワックス法においては、図２（ａ）に示すように、
ワックス成形→ワックス組立→鋳型造形（６回）→脱ろ
う→焼成→鋳造→型ばらしという多くの工程を経なけれ
ばならないために多大な工数と時間及びコストを要する
他、型ばらしが容易でないという問題があった。
ストワックス法においては、図２（ａ）に示すように、
ワックス成形→ワックス組立→鋳型造形（６回）→脱ろ
う→焼成→鋳造→型ばらしという多くの工程を経なけれ
ばならないために多大な工数と時間及びコストを要する
他、型ばらしが容易でないという問題があった。
【０００５】又、ロストワックス法においては、鋳型が
極めて密であり、良好な湯流れを確保するために高温
（１７００℃以上）の湯を鋳型に流し込む必要からガス
が発生し易く、鋳巣等の鋳造欠陥が発し易いという問題
もあった。
極めて密であり、良好な湯流れを確保するために高温
（１７００℃以上）の湯を鋳型に流し込む必要からガス
が発生し易く、鋳巣等の鋳造欠陥が発し易いという問題
もあった。
【０００６】他方、従来のシェル鋳造法によってステン
レス製部品を成形すると、製品の表面にシェルの砂が溶
け込むために鋳肌が荒れ、商品性が劣るという問題が発
生する。
レス製部品を成形すると、製品の表面にシェルの砂が溶
け込むために鋳肌が荒れ、商品性が劣るという問題が発
生する。
【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、工程及び工数を削減して生産
性向上を図るとともに、製品の薄肉化による軽量化と鋳
肌の改善及び鋳造欠陥の発生防止等を図ることができる
ステンレス製薄肉部品の製造方法を提供することにあ
る。
で、その目的とする処は、工程及び工数を削減して生産
性向上を図るとともに、製品の薄肉化による軽量化と鋳
肌の改善及び鋳造欠陥の発生防止等を図ることができる
ステンレス製薄肉部品の製造方法を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、所定量のＳｉを含有し、溶
解温度が１４００℃〜１７００℃であるステンレス材料
を用いたシェル鋳造法によって薄肉部品を成形すること
を特徴とする。
め、請求項１記載の発明は、所定量のＳｉを含有し、溶
解温度が１４００℃〜１７００℃であるステンレス材料
を用いたシェル鋳造法によって薄肉部品を成形すること
を特徴とする。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記ステンレス材料はＣ，Ｓｉ，Ｍｎ，
Ｐ，Ｓ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｃｒの各元素を以下の割合； Ｃ：0.01％〜 0.08 ％ Ｓｉ：0.01％〜 5.00 ％ Ｍｎ：0.05％〜 2.00 ％ Ｐ：0.01％〜 0.45 ％ Ｓ：0.01％〜 0.03 ％ Ｍｏ：1.00％〜 3.00 ％ Ｎｉ：3.00％〜 10.50％ Ｃｒ：12.00 ％〜 28.00％ で含有するものとしたことを特徴とする。
明において、前記ステンレス材料はＣ，Ｓｉ，Ｍｎ，
Ｐ，Ｓ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｃｒの各元素を以下の割合； Ｃ：0.01％〜 0.08 ％ Ｓｉ：0.01％〜 5.00 ％ Ｍｎ：0.05％〜 2.00 ％ Ｐ：0.01％〜 0.45 ％ Ｓ：0.01％〜 0.03 ％ Ｍｏ：1.00％〜 3.00 ％ Ｎｉ：3.00％〜 10.50％ Ｃｒ：12.00 ％〜 28.00％ で含有するものとしたことを特徴とする。
【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記薄肉部品を、一端で接続された
内筒部と外筒部とで構成される内外二重筒構造を有する
ものとしたことを特徴とする。
載の発明において、前記薄肉部品を、一端で接続された
内筒部と外筒部とで構成される内外二重筒構造を有する
ものとしたことを特徴とする。
【００１１】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、前記薄肉部品をプロペラ又はインペラとし
たことを特徴とする。
明において、前記薄肉部品をプロペラ又はインペラとし
たことを特徴とする。
【００１２】従って、本発明によれば、ロストワックス
法に比して工程が格段に少ないシェル鋳造法が用いられ
るため、工程及び工数が著しく削減されて生産性向上が
図られる。又、ステンレス材料の溶解温度が従来のそれ
よりも低いためにガスの発生が少なく、しかも発生した
ガスはシェルを通過して排出されるため、製品に鋳巣等
の鋳造欠陥が発生せず、製品の切削性が高められる。そ
して、湯の温度が低いためにシェルの砂が製品の表面に
溶け込んで鋳肌を荒らすことがなく、極めて良好な鋳肌
が得られる。更に、ステンレス材料は溶解温度が低くて
も良好な湯流れを示すため、ガスの発生が少ないことと
も相俟って製品の薄肉化とこれに伴う軽量化が図られ
る。
法に比して工程が格段に少ないシェル鋳造法が用いられ
るため、工程及び工数が著しく削減されて生産性向上が
図られる。又、ステンレス材料の溶解温度が従来のそれ
よりも低いためにガスの発生が少なく、しかも発生した
ガスはシェルを通過して排出されるため、製品に鋳巣等
の鋳造欠陥が発生せず、製品の切削性が高められる。そ
して、湯の温度が低いためにシェルの砂が製品の表面に
溶け込んで鋳肌を荒らすことがなく、極めて良好な鋳肌
が得られる。更に、ステンレス材料は溶解温度が低くて
も良好な湯流れを示すため、ガスの発生が少ないことと
も相俟って製品の薄肉化とこれに伴う軽量化が図られ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１４】図１は本発明に係る製造方法をその工程順
に示す断面図であり、以下、シェル鋳造法によって船外
機用のステンレス製プロペラを製造する方法を説明す
る。
に示す断面図であり、以下、シェル鋳造法によって船外
機用のステンレス製プロペラを製造する方法を説明す
る。
【００１５】先ず、図１（ａ）に示すようにシェル鋳型
１を湯口型１ａと上型１ｂ及び下型１ｃに３分割して成
形する。
１を湯口型１ａと上型１ｂ及び下型１ｃに３分割して成
形する。
【００１６】ここで、各鋳型１ａ，１ｂ，１ｃの成形は
次のようになされる。即ち、所定温度に加熱された金型
にバインダーとしてのフェノール樹脂等を混ぜた鋳物砂
を掛けると、樹脂であるバインダーが溶融して樹脂粘結
砂の薄いシェルが金型の表面に形成され、これを金型と
共に炉中に入れて焼成することによって所望の各鋳型１
ａ，１ｂ，１ｃが成形される。
次のようになされる。即ち、所定温度に加熱された金型
にバインダーとしてのフェノール樹脂等を混ぜた鋳物砂
を掛けると、樹脂であるバインダーが溶融して樹脂粘結
砂の薄いシェルが金型の表面に形成され、これを金型と
共に炉中に入れて焼成することによって所望の各鋳型１
ａ，１ｂ，１ｃが成形される。
【００１７】次に、図１（ｂ）に示すよう各鋳型１ａ，
１ｂ，１ｃを組み付けてこれらを接着すると、シェル鋳
型１の内部には製品であるプロペラの形状に合致する空
洞Ｓが形成され、図１（ｃ）に示すように、空洞Ｓにス
テンレス材料を溶解させた湯２を湯口から注入する。
１ｂ，１ｃを組み付けてこれらを接着すると、シェル鋳
型１の内部には製品であるプロペラの形状に合致する空
洞Ｓが形成され、図１（ｃ）に示すように、空洞Ｓにス
テンレス材料を溶解させた湯２を湯口から注入する。
【００１８】ここで、ステンレス材料としてはＣ，Ｓ
ｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｃｒの各元素を下表の
割合で含有するシリコロイ（登録商標）が使用される。
ｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｃｒの各元素を下表の
割合で含有するシリコロイ（登録商標）が使用される。
【００１９】
【表１】 而して、上表に示す組成を有するステンレス材料の溶解
温度は１４００℃〜１７００℃と従来使用されていたス
テンレス材料の溶解温度（１７００℃以上）よりも低い
値を示す。
温度は１４００℃〜１７００℃と従来使用されていたス
テンレス材料の溶解温度（１７００℃以上）よりも低い
値を示す。
【００２０】図１（ｃ）に示す状態において湯２が冷却
によって凝固すると、図１（ｄ）に示すようにシェル鋳
型１を除去するが、シェル鋳型１は注湯によって熱分解
するため、これの除去（鋳砂ばらし）は非常に容易に行
われる。そして、最後に余分な湯口部分３を切断して除
去すれば、図１（ｅ）に示すステンレス製プロペラ（素
材）４が得られる。
によって凝固すると、図１（ｄ）に示すようにシェル鋳
型１を除去するが、シェル鋳型１は注湯によって熱分解
するため、これの除去（鋳砂ばらし）は非常に容易に行
われる。そして、最後に余分な湯口部分３を切断して除
去すれば、図１（ｅ）に示すステンレス製プロペラ（素
材）４が得られる。
【００２１】而して、以上説明したシェル鋳造法の工程
をロストワックス法と対比して図２（ｂ）に示すが、こ
のシェル鋳造法はロストワックス法に比してその工程数
が格段に少なく、従って、工数の削減による生産性の向
上とコストダウンを図ることができる。
をロストワックス法と対比して図２（ｂ）に示すが、こ
のシェル鋳造法はロストワックス法に比してその工程数
が格段に少なく、従って、工数の削減による生産性の向
上とコストダウンを図ることができる。
【００２２】又、前述のように本発明方法において使用
されるステンレス材料の溶解温度は１４００℃〜１７０
０℃と従来のそれよりも低いために鋳造時のガスの発生
が少なく、しかも発生したガスはシェル鋳型１を通過し
て外部に排出されるため、製品４に鋳巣等の鋳造欠陥が
発生せず、製品４の切削性が高められてバイト等の工具
の耐久性向上が図られる。そして、湯２の温度が低いた
めにシェル鋳型１の砂が製品４の表面に溶け込んで鋳肌
を荒らすことがなく、極めて良好な鋳肌が得られ、製品
成形後の表面加工が不要となる。
されるステンレス材料の溶解温度は１４００℃〜１７０
０℃と従来のそれよりも低いために鋳造時のガスの発生
が少なく、しかも発生したガスはシェル鋳型１を通過し
て外部に排出されるため、製品４に鋳巣等の鋳造欠陥が
発生せず、製品４の切削性が高められてバイト等の工具
の耐久性向上が図られる。そして、湯２の温度が低いた
めにシェル鋳型１の砂が製品４の表面に溶け込んで鋳肌
を荒らすことがなく、極めて良好な鋳肌が得られ、製品
成形後の表面加工が不要となる。
【００２３】更に、本発明方法に使用されるステンレス
材料は溶解温度が低くても良好な湯流れを示すため、ガ
スの発生が少ないこととも相挨て製品４の薄肉化とこれ
に伴う軽量化が可能となり、本実施の形態のように製品
４がプロペラである場合には、軽量化によって慣性が小
さく抑えられるために回転応答性が改善されるととも
に、軸部の強度及び信頼性が高められる。
材料は溶解温度が低くても良好な湯流れを示すため、ガ
スの発生が少ないこととも相挨て製品４の薄肉化とこれ
に伴う軽量化が可能となり、本実施の形態のように製品
４がプロペラである場合には、軽量化によって慣性が小
さく抑えられるために回転応答性が改善されるととも
に、軸部の強度及び信頼性が高められる。
【００２４】ここで、本発明方法に用いられるシェル鋳
造法と従来のロストワックス法によって製造されたウォ
ータービークル用のステンレス製インペラ５，１５を図
３、図４にそれぞれ示す。両インペラ５，１５はそれぞ
れ内筒部５ａ，１５ａと外筒部５ｂ，１５ｂとで構成さ
れる内外二重筒構造を有するが、内筒部５ａ，１５ａと
外筒部５ｂ，１５ｂとは一端で接続されている。
造法と従来のロストワックス法によって製造されたウォ
ータービークル用のステンレス製インペラ５，１５を図
３、図４にそれぞれ示す。両インペラ５，１５はそれぞ
れ内筒部５ａ，１５ａと外筒部５ｂ，１５ｂとで構成さ
れる内外二重筒構造を有するが、内筒部５ａ，１５ａと
外筒部５ｂ，１５ｂとは一端で接続されている。
【００２５】而して、本発明方法によって得られたイン
ペラ５においては特に外筒部５ｂの肉厚を薄くすること
ができ、全体的に軽量化が可能となる。これに対して従
来のロストワックス法によって得られたインペラ１５に
あっては、外筒部分１５ｂの肉厚が厚くなるために全体
の重量が大きくなり、回転応答性や内筒部１５ａの強度
及び信頼性に関して不利となる。
ペラ５においては特に外筒部５ｂの肉厚を薄くすること
ができ、全体的に軽量化が可能となる。これに対して従
来のロストワックス法によって得られたインペラ１５に
あっては、外筒部分１５ｂの肉厚が厚くなるために全体
の重量が大きくなり、回転応答性や内筒部１５ａの強度
及び信頼性に関して不利となる。
【００２６】尚、本実施の形態では本発明方法を特にプ
ロペラやインペラに適用した例について述べたが、本発
明方法はその他任意のステンレス製薄肉部品の製造に対
して同様に適用し得ることは勿論である。
ロペラやインペラに適用した例について述べたが、本発
明方法はその他任意のステンレス製薄肉部品の製造に対
して同様に適用し得ることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、所定量のＳｉを含有し、溶解温度が１４００℃
〜１７００℃であるステンレス材料を用いたシェル鋳造
法によって薄肉部品を成形するようにしたため、工程及
び工数を削減して生産性向上を図るとともに、製品の薄
肉化による軽量化と鋳肌の改善及び鋳造欠陥の発生防止
等を図ることができるという効果が得られる。
よれば、所定量のＳｉを含有し、溶解温度が１４００℃
〜１７００℃であるステンレス材料を用いたシェル鋳造
法によって薄肉部品を成形するようにしたため、工程及
び工数を削減して生産性向上を図るとともに、製品の薄
肉化による軽量化と鋳肌の改善及び鋳造欠陥の発生防止
等を図ることができるという効果が得られる。
【図１】本発明に係る製造方法をその工程順に示す断面
図である。
図である。
【図２】本発明方法に使用されるシェル鋳造法の工程を
ロストワックス法との対比において示すブロック図であ
る。
ロストワックス法との対比において示すブロック図であ
る。
【図３】本発明方法に係るシェル鋳造法によって製造さ
れたウォータービークル用のステンレス製インペラの断
面図である。
れたウォータービークル用のステンレス製インペラの断
面図である。
【図４】従来のロストワックス法によって製造されたウ
ォータービークル用のステンレス製インペラの断面図で
ある。
ォータービークル用のステンレス製インペラの断面図で
ある。
１ シェル鋳型 １ａ 湯口型 １ｂ 上型 １ｃ 下型 ２ 湯 ４ プロペラ（ステンレス製薄肉部品） ５ インペラ（ステンレス製薄肉部品）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/58 Ｂ６３Ｈ 21/26 Ｚ
Claims (4)
- 【請求項１】 所定量のＳｉを含有し、溶解温度が１４
００℃〜１７００℃であるステンレス材料を用いたシェ
ル鋳造法によって薄肉部品を成形することを特徴とする
ステンレス製薄肉部品の製造方法。 - 【請求項２】 前記ステンレス材料はＣ，Ｓｉ，Ｍｎ，
Ｐ，Ｓ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｃｒの各元素を以下の割合； Ｃ：0.01％〜 0.08 ％ Ｓｉ：0.01％〜 5.00 ％ Ｍｎ：0.05％〜 2.00 ％ Ｐ：0.01％〜 0.45 ％ Ｓ：0.01％〜 0.03 ％ Ｍｏ：1.00％〜 3.00 ％ Ｎｉ：3.00％〜 10.50％ Ｃｒ：12.00 ％〜 28.00％ で含有することを特徴とする請求項１記載のステンレス
製薄肉部品の製造方法。 - 【請求項３】 前記薄肉部品は一端で接続された内筒部
と外筒部とで構成される内外二重筒構造を有することを
特徴とする請求項１又は２記載のステンレス製薄肉部品
の製造方法。 - 【請求項４】 前記薄肉部品はプロペラ又はインペラで
あることを特徴とする請求項３記載のステンレス製薄肉
部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7181531A JPH0929421A (ja) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | ステンレス製薄肉部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7181531A JPH0929421A (ja) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | ステンレス製薄肉部品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0929421A true JPH0929421A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16102407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7181531A Pending JPH0929421A (ja) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | ステンレス製薄肉部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0929421A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005307943A (ja) * | 2004-04-26 | 2005-11-04 | Hirotoshi Baba | 羽根車 |
| CN102019353A (zh) * | 2010-12-17 | 2011-04-20 | 西安西工大超晶科技发展有限责任公司 | 一种复杂薄壁件的精密铸造成型方法 |
| KR101226209B1 (ko) * | 2012-04-24 | 2013-01-28 | 박상규 | 스테인리스강 조형물 제작용 주형 및 이를 이용한 스테인리스강 조형물의 제작방법 |
| KR20190074531A (ko) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | (주)금화인버텍 | 주조 방법 |
-
1995
- 1995-07-18 JP JP7181531A patent/JPH0929421A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005307943A (ja) * | 2004-04-26 | 2005-11-04 | Hirotoshi Baba | 羽根車 |
| CN102019353A (zh) * | 2010-12-17 | 2011-04-20 | 西安西工大超晶科技发展有限责任公司 | 一种复杂薄壁件的精密铸造成型方法 |
| KR101226209B1 (ko) * | 2012-04-24 | 2013-01-28 | 박상규 | 스테인리스강 조형물 제작용 주형 및 이를 이용한 스테인리스강 조형물의 제작방법 |
| KR20190074531A (ko) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | (주)금화인버텍 | 주조 방법 |
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