JPS595383B2

JPS595383B2 - 鋳型の脱型方法

Info

Publication number: JPS595383B2
Application number: JP14461680A
Authority: JP
Inventors: 伸次稲沢; 勝美八木; 卓井料
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1980-10-16
Filing date: 1980-10-16
Publication date: 1984-02-04
Also published as: JPS5768244A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、インベストメント鋳造法（精密鋳造法）にお
いて、マイクロ波を用いて鋳型を脱型する方法に関する
ものである。

インベストメント鋳造法において、ロウ、ユリア樹脂、
ナフタリン、ポリスチレン等の加熱消失性物質にて模型
を形成し、この模型を同じ材質の湯口、堰等に多数組付
けてツリーとした後、このツリー上に鋳型材料を被覆し
て鋳型を形成し、この鋳型内から前記消失性物質を除去
せしめて鋳型を得る。

この場合の消失性物質の除去を脱型という。

脱型法には多くの種類があり、加熱蒸気を用いるオート
クレーブ脱型法、高温の加熱炉で一気に行う熱衝撃法等
は広く知られているが、マイクロ波を用いる方法もその
うちの１つである。

マイクロ波脱型法の原理は、マイクロ波が通常の方法で
作られた鋳型の内側にある消失性物質（誘電体物質）で
成形された模型等に作用して発熱させ、その熱によって
消失性物質を溶かし出すことにある。

この方法は、比較的簡単な装置で、消失性物質を劣化さ
せずに回収することができ、模型等が融解する際に発生
するガスも少なく、また発生したガスも常温・常圧下な
ので集めやすいという利点があるほか、設備も簡単で小
型化することができ、回収した消失性物質の劣化が少な
いので再生利用も可能である等、コスト的なメリットも
大きい。

しかしこの脱型法は、オートクレーブ脱型法、熱衝撃法
等に比べ脱型時に鋳型が割れやすいという欠点をもって
おり、特にツリーのような形状の鋳型の脱型には不適当
である。

その原因の１つとして、熱出力が小さい場合が多く、常
温・常圧の条件下では消失性模型が徐々に昇温していく
過程で膨張により外側の鋳型を割ってしまうことが挙げ
られる。

他の原因としては、消失性物質より発生する蒸気やガス
が、鋳型内部から速やかに抜は出ることができず、これ
ら蒸気やガスの圧力で鋳型が割れるものと考えられる。

本発明は、上述のマイクロ波による脱型法において、予
め検知しておいた鋳型の割れやすい箇所に対するマイク
ロ波の照射を遅らせることにより、鋳造方案設計につい
て多（の試験を繰り返すことなく鋳型割れを防ぐことが
できる方法を提供するものである。

即ち、本発明マイクロ波利用鋳型の脱型方法は、脱型す
べき消失性物質を内蔵する鋳型の割れやすい箇所に遮蔽
物を取り付け、当該部分の溶融を遅らせるようにした後
、マイクロ波を照射することを特徴とするものである。

次に、本発明方法の一実施例を第１図を用いて説明する
。

図において、Ａはマイクロ波を吸収して発熱する誘電体
物質で作られたツリーで、多数の模型ａ）ａｅ
ａ２・・・を堰す、ｂ、ｂ・・・を介して湯道（幹）
Ｃに取り付け、湯道Ｃの一端には押湯口ｄを設けてなる
ものであり、該ツリーＡの外周には、マイクロ波透過性
の耐火材料を被覆してなる鋳型Ｂを設ける。

このツリーＡは、ネジを切ったシャフトとナツトを使用
して組立てられており、更にツＩ）−Ａの外周を耐火物
泥漿を用いて周知の方法で数層の耐火物被覆層を作って
鋳型Ｂとしたのち、ツリーの幹Ｃの中心にある金属シャ
フトを取り出したもので、ｅはシャフトを抜いたときの
穴、１３はツリーＡの上部に残留したナツトである。

上記構成のツリーＡを内部に有する鋳型Ｂを、上部にマ
イクロ波照射口２を有するシールド箱１の下部に設けた
ターンテーブル３上に押湯口ｄを下にしてセットする。

このターンテーブル３は別に設けた回転駆動装置（図示
せず）に接続し、シールド箱１の底面はぼ中央より垂直
方向に挿入された回転軸６に支持されている。

このテーブル３は、マイクロ波遮断性物質により形成さ
れている。

従来は、このままの状態でマイクロ波をシールド箱１内
に照射していたが、その場合鋳型の先端が常に割れると
いう問題があった。

その原因は、当該部分の鋳型Ｂ内側にある消失性物質が
、その下側の部分が溶出しないうちに、マイクロ波を吸
収して溶融膨張したり、あるいは発生したガスが溜って
しまうためと思われる。

本発明方法では、この鋳型Ｂの先端の割れやすい部分に
、マイクロ波を遮断することのできる金属で製造したキ
ャップ１４をかぶせ、これにより当該部位の消失性物質
のマイクロ波吸収を他の部位よりも遅らせるようにした
。

そして他の部分、即ちツ’Ｊ−Ａの下方が溶出した後、
キャップ１４をはずしてマイクロ波を再度照射し、消失
性物質を完全に溶出させる。

ナツト１３はこのとき同時に脱型する。

溶は出した消失性物質は、図示していないが例えばター
ンテーブル３の鋳型Ｂで被覆される部分に穴や溝を設け
たり、または軸６を中空にして該部位から外部へ取り出
すようにしても良い。

上記方法によれば、マイクロ波を吸収して溶融し熱膨張
を生じるか又はガスが発生しやすい部分の鋳型をキャッ
プで覆っているので、当該部位の消失性物質の溶融が遅
れ、鋳型割れの発生を良好に防止することができる。

本発明方法においては、例えば第２図に示すような治具
を用いることができる。

第２図は、第１図に示した構造の鋳型脱型装置において
、局部的にマイクロ波を遮蔽したり、又はターンテーブ
ルの回転でマイクロ波のかかり具合いをコントロールす
るためのジャマ板を取り付けたもので、支柱７に、帯状
金属板の両端を接合して円形のバンド８を形成し、この
バンド８の適当数を、所定の間隔で支柱１に並列に取り
付け、さらに支柱７の上部中央には金属製キャップ９を
設けてなるものである。

上記治具を用いれば、第１図で示す構造の鋳型において
割れの発生しやすい部分、即ち鋳型の先端や、模型ａに
隣接する鋳型部分を被覆しであるので、当該部分のマイ
クロ波吸収が遅れ、熱膨張等の原因による鋳型割れは良
好に防止できる。

第２図で示す構成の治具を用いた場合、この治具の中に
消失性物質を有する鋳型Ｂをセットし、ターンテーブル
３の回転速度を５ｒ、ｐ、ｍとして、マイクロ波
を照射したところ、鋳型の割れは全く発生しなかった。

このとき使用したマイクロ波は、２４５０■ｈ、照射時
間は、第１回目が５分、第２回目が１０分、消失性物質
としてはユリア樹脂を用い、１．８に９である。

しかしながら治具の形状は上記に限定されるものでなく
、予め別の試験で把握した脱型時に鋳型割れの生じやす
い部分の位置や照射口の位置、ならびにターンテーブル
の回転速度を十分考慮した上で設計される。

一般には、まず押湯口、次いで湯道、堰、模型の順で溶
かしていくのが望ましく、模型部分でも堰部から一番遠
いところが最後に溶けるように設計する必要がある。

上記記載から明らかなように、本発明マイクロ波を用い
た鋳型の脱型方法は、非常に簡単な遮蔽物を利用するこ
とにより鋳造方案設計に特別な工夫を施すこともなく割
れを防止することができ、操作が非常に簡便である。

また、消失性物質が円滑に抜けるので、劣化が少なく回
収率も高くなり再生使用のメリットも大きい等、種々の
利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法の第一実施例を示す断面図、第２
図は、本発明方法で使用するマイクロ波遮蔽用治具の一
汐１を示す斜視図を表わす。図中、１・・・シールド箱、２・・・マイクロ波照射口
、３・・・ターンテーブル、６・・・回転軸、７・・・
支柱、８・・・バンド、９・・・キャップ、Ａ・・・ツ
リー、Ｂ・・・鋳型。

Claims

【特許請求の範囲】

１脱型すべき消失性物質を内蔵する鋳型の割れやすい
箇所に遮蔽物を取り付け、当該部分の消失性物質の溶融
を遅らせるようにした後、マイクロ波を照射することを
特徴とするインベストメント鋳造法における鋳型の脱型
方法。