JPS6044150A - 水溶性鋳型の製造方法 - Google Patents
水溶性鋳型の製造方法Info
- Publication number
- JPS6044150A JPS6044150A JP58151105A JP15110583A JPS6044150A JP S6044150 A JPS6044150 A JP S6044150A JP 58151105 A JP58151105 A JP 58151105A JP 15110583 A JP15110583 A JP 15110583A JP S6044150 A JPS6044150 A JP S6044150A
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- Japan
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- mold
- molding
- casting
- core
- slurry
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水溶性の鋳型のうち、特に表層部に硫酸マグネ
シウムの結晶微粒子を多く含む緻密層を形成した鋳型の
・製造方法に関する。
シウムの結晶微粒子を多く含む緻密層を形成した鋳型の
・製造方法に関する。
一般に鋳造法は、重力鋳造法と圧力鋳造法に大別され、
重力鋳造法によって、中窒部を有する製品或いは複雑形
状の製品を鋳造する場合には、珪砂等を基桐とした鋳型
(中子を含む)を用いている。例えば中子を用いる場合
にあっては、型内に中子をセットした後、金属の溶湯を
注入し、この溶湯が凝固した後に中子を崩壊させて取り
除き、所望形状の鋳物製品を得るよう・にしている。
重力鋳造法によって、中窒部を有する製品或いは複雑形
状の製品を鋳造する場合には、珪砂等を基桐とした鋳型
(中子を含む)を用いている。例えば中子を用いる場合
にあっては、型内に中子をセットした後、金属の溶湯を
注入し、この溶湯が凝固した後に中子を崩壊させて取り
除き、所望形状の鋳物製品を得るよう・にしている。
しかじなが′ら、中子に限らず複雑な形状の鋳型を使用
した場合には、鋳造後の鋳型の取り除きが面倒で、鋳物
内部に珪砂等が残ってしまう不利がある。
した場合には、鋳造後の鋳型の取り除きが面倒で、鋳物
内部に珪砂等が残ってしまう不利がある。
一方、ダイカスト法などの圧力鋳造によって中空状の鋳
物金得ようとする場合、前記と同様の珪砂等を基材とし
た中子を用いろと、先ず強度的に溶゛湯圧力に耐えられ
ず、且つ溶湯の差し込みがあるため鋳肌も悪くなる不利
がある。このため、ダイカスト法などにあっては、金属
性鋳型(中子)やNa、 Kなどを含んだアルカリ金属
塩の鋳型(中子)或いは鋳造後に鋳型(中。子)のみを
溶出しイIIるようにした低融点合金かもな7)鋳型(
中子)音用いている。
物金得ようとする場合、前記と同様の珪砂等を基材とし
た中子を用いろと、先ず強度的に溶゛湯圧力に耐えられ
ず、且つ溶湯の差し込みがあるため鋳肌も悪くなる不利
がある。このため、ダイカスト法などにあっては、金属
性鋳型(中子)やNa、 Kなどを含んだアルカリ金属
塩の鋳型(中子)或いは鋳造後に鋳型(中。子)のみを
溶出しイIIるようにした低融点合金かもな7)鋳型(
中子)音用いている。
しかし1工から、金属性v5型は引き抜き或いは取り出
し可能な形状としなければならないので複雑形状の鋳物
を製造することがでさず、丑たアルカリ金属塩の鋳型に
強度的に複雑形状0も0)に適さず、更に、低融点合金
の鋳型は加熱溶出時に鋳造合金と反応して化合物を作り
、鋳肌を損う等の欠点があり実用的でな℃・0 斯る従来の問題点を解決すべく本出願人は先に特願昭5
7−62003号として、溶湯圧先制えることができ且
つ注水による崩壊性に優れた鋳型の製造方法を提案した
。本発明は特願昭5’1L−62003号の製造方法の
目的に加うろに、更に成形が極めて容易で作業性の向上
を目的としてなされたものであゃ、この目的達成のため
本発明方法は、石こう、硫酸マグネシウムの水和物、粒
状又は粉状の耐火物に水を加えてスラリーとする工程と
、このスシリーヲ射出成形して鋳型形状をした成形物を
作る工程と、この成形物を異なる温度で二段階に乾燥せ
しめる工程とからなることをその構成上の特徴としてい
る。
し可能な形状としなければならないので複雑形状の鋳物
を製造することがでさず、丑たアルカリ金属塩の鋳型に
強度的に複雑形状0も0)に適さず、更に、低融点合金
の鋳型は加熱溶出時に鋳造合金と反応して化合物を作り
、鋳肌を損う等の欠点があり実用的でな℃・0 斯る従来の問題点を解決すべく本出願人は先に特願昭5
7−62003号として、溶湯圧先制えることができ且
つ注水による崩壊性に優れた鋳型の製造方法を提案した
。本発明は特願昭5’1L−62003号の製造方法の
目的に加うろに、更に成形が極めて容易で作業性の向上
を目的としてなされたものであゃ、この目的達成のため
本発明方法は、石こう、硫酸マグネシウムの水和物、粒
状又は粉状の耐火物に水を加えてスラリーとする工程と
、このスシリーヲ射出成形して鋳型形状をした成形物を
作る工程と、この成形物を異なる温度で二段階に乾燥せ
しめる工程とからなることをその構成上の特徴としてい
る。
以下に本発明に係る水溶性鋳型の製造方法σ) −例を
工程順に説明する。
工程順に説明する。
先ず、石こ5 (CaSO4・%H20)に硫酸マグネ
シウム水和物、例えば7水塩(MgSO4・7H2,0
)を混合する。この混合割合は硫酸マグネシウムの量7
5S石こうの量よりも多くなるように、例えは重量比で
3=7以上となるようにずろ。ここで、無水硫酸マグネ
シウムとせず水和物としたのは、無水硫酸マグネシウム
とする仁、後にスラリーを凝固せしめる際に、無水硫酸
マグネシウムが石こう、l:Dも先に凝固し、フローテ
ーション現象、つまり混合物中の硫酸マグネシウムの結
晶微粒子が成形物(鋳型)内の水分の移動に伴って成形
物の最外表面に東″1.る現象が生じなくなり、後に硫
酸マグネシウムの結晶微粒子を多く含む緻密な表層部が
形成されなくなることによる。!た、硫酸マグネシウム
水和物の添加量金石こう」ン、上としたのは、硫酸マグ
ネシウムの添加量が少ないと、前記したフローテーショ
ン現象が題著とならず、且つ熱間強度が低下することに
よる。
シウム水和物、例えば7水塩(MgSO4・7H2,0
)を混合する。この混合割合は硫酸マグネシウムの量7
5S石こうの量よりも多くなるように、例えは重量比で
3=7以上となるようにずろ。ここで、無水硫酸マグネ
シウムとせず水和物としたのは、無水硫酸マグネシウム
とする仁、後にスラリーを凝固せしめる際に、無水硫酸
マグネシウムが石こう、l:Dも先に凝固し、フローテ
ーション現象、つまり混合物中の硫酸マグネシウムの結
晶微粒子が成形物(鋳型)内の水分の移動に伴って成形
物の最外表面に東″1.る現象が生じなくなり、後に硫
酸マグネシウムの結晶微粒子を多く含む緻密な表層部が
形成されなくなることによる。!た、硫酸マグネシウム
水和物の添加量金石こう」ン、上としたのは、硫酸マグ
ネシウムの添加量が少ないと、前記したフローテーショ
ン現象が題著とならず、且つ熱間強度が低下することに
よる。
尚、石こうに添加する硫酸マグネシウム水和物の水分子
数は上記に限らず、1.2..4.5.6.12等の水
分子が結合した水和物全使用することが可能である。
数は上記に限らず、1.2..4.5.6.12等の水
分子が結合した水和物全使用することが可能である。
このように、石こうと硫酸マグネシウム水和物とからな
る混合物に粉末状耐火物と水を加え、次いで珪砂などの
粒状耐火物を混合してスラリーを生成する。尚、スラリ
ーを生成するにあたっては、スラリー中への気泡の巻、
き込みを極力抑えるべく、静かに攪拌するか、好ましく
は減圧下にスラリーをNき脱泡するようにし、後の成形
物表面を良好にするようにしてもよい。
る混合物に粉末状耐火物と水を加え、次いで珪砂などの
粒状耐火物を混合してスラリーを生成する。尚、スラリ
ーを生成するにあたっては、スラリー中への気泡の巻、
き込みを極力抑えるべく、静かに攪拌するか、好ましく
は減圧下にスラリーをNき脱泡するようにし、後の成形
物表面を良好にするようにしてもよい。
以上のようにして得られたスラリーを圧力を加えて型内
に射出成形し、2分〜4分静置することで、石こ5に凝
固せしめた後離型、し、目的とする鋳型形状をなす成形
物を得る。このようにして得られた成形物の強度(抗折
力)及び密度と成形圧力との関係を第1図に示した。第
1図から明らかなように、圧力を加えて射出成形した場
合には、少くとも密度は2.217’ /cA以上とな
り、流し込み成形した場合の密度20?1ctd程度)
と比べ大巾に密度が向上していることが分る。また密度
の向上に伴って抗折力も向上し、特に抗折力については
離型時間が影響することが分る。つまり離型時間が2分
程度では抗折力は約15〜であるのに対し、離型時間を
10分とした場合には抗折力は45〜以上となる。
に射出成形し、2分〜4分静置することで、石こ5に凝
固せしめた後離型、し、目的とする鋳型形状をなす成形
物を得る。このようにして得られた成形物の強度(抗折
力)及び密度と成形圧力との関係を第1図に示した。第
1図から明らかなように、圧力を加えて射出成形した場
合には、少くとも密度は2.217’ /cA以上とな
り、流し込み成形した場合の密度20?1ctd程度)
と比べ大巾に密度が向上していることが分る。また密度
の向上に伴って抗折力も向上し、特に抗折力については
離型時間が影響することが分る。つまり離型時間が2分
程度では抗折力は約15〜であるのに対し、離型時間を
10分とした場合には抗折力は45〜以上となる。
次に型から取り出した上記成形物を、120℃以下の乾
燥炉にて2時間以上、好ましくは2〜3時間−次乾燥を
行う。ここで−次乾燥温度を120℃以下としたのは、
120℃以上の温度で乾燥せしめると、石こうの水和物
(CaSO4・%H20)及び値tVマグネシウムの水
和物の脱水反応が急激に発生し、フローテーションによ
って生じた鋳型(成形e/J)最外表面の緻密な層の通
気が悪くなり、部分的に破裂状態となり、鋳型としての
機能を果たせないことによる。また、乾燥時間音2時間
以上としたのは、第2図にも示すように、表面緻笛層の
生成が2時間以下では1wnに満たず、特に乾燥時間を
1時間以下とすると、鋳型中の水分の除去を充分に行え
ず、ft1X>型取出後に変形音生じることによる。
燥炉にて2時間以上、好ましくは2〜3時間−次乾燥を
行う。ここで−次乾燥温度を120℃以下としたのは、
120℃以上の温度で乾燥せしめると、石こうの水和物
(CaSO4・%H20)及び値tVマグネシウムの水
和物の脱水反応が急激に発生し、フローテーションによ
って生じた鋳型(成形e/J)最外表面の緻密な層の通
気が悪くなり、部分的に破裂状態となり、鋳型としての
機能を果たせないことによる。また、乾燥時間音2時間
以上としたのは、第2図にも示すように、表面緻笛層の
生成が2時間以下では1wnに満たず、特に乾燥時間を
1時間以下とすると、鋳型中の水分の除去を充分に行え
ず、ft1X>型取出後に変形音生じることによる。
次いで、−次乾燥が済んだ成形物を更に200℃以上の
温度で二次乾燥せしめる。この二次乾燥の温度全200
℃以上としたのは、200℃以下の温度で二次乾燥を行
うと、石こうの水和物の脱水反応、即ち、CaSO4”
%HBO→CaSO4+%l−120の反応が生じな
い為、鋳造後に残留結晶水が製品に悪影響企及ぼすおそ
れがあることによる。
温度で二次乾燥せしめる。この二次乾燥の温度全200
℃以上としたのは、200℃以下の温度で二次乾燥を行
うと、石こうの水和物の脱水反応、即ち、CaSO4”
%HBO→CaSO4+%l−120の反応が生じな
い為、鋳造後に残留結晶水が製品に悪影響企及ぼすおそ
れがあることによる。
以上の如くして得られた鋳型の抗折力音信の方法によっ
て得たものと比較した結果を第3図に示す。この図から
明らかなように、本発明方法によって得られた鋳型は従
来のものに比べ、抗折力に優れ、鋳込圧力による変形、
熱衝撃、熱応力による割れ等の発生がないことが分る。
て得たものと比較した結果を第3図に示す。この図から
明らかなように、本発明方法によって得られた鋳型は従
来のものに比べ、抗折力に優れ、鋳込圧力による変形、
熱衝撃、熱応力による割れ等の発生がないことが分る。
そして、実際に上記鋳型を中子としてダイカスト鋳造を
行った結果、鋳造時に中子の変形、割れ、或いは中子表
面への溶湯の差し込みもなく、更に噴射水の洗浄で容易
に崩壊溶出した。
行った結果、鋳造時に中子の変形、割れ、或いは中子表
面への溶湯の差し込みもなく、更に噴射水の洗浄で容易
に崩壊溶出した。
以下に更なる具体例実施例を述べる。
(実施例1)
石こう水和物(CaSO4・”/2H20) 6 wt
% ニ硫酸マグネシウム水和物(Mg S 04・7
1−L+0 ) 6.8 wt%全混ぜ、この混合物に
粉末側人物としてのムライトフラワー24.4wt%及
び水12.8wtチ入れ、更に粒状耐火物としての珪砂
(6分相9)50wt%を入れ、減圧室内で混合してス
ラリーとし、このスラリーを型内に約60〜の圧力で射
出成形して約2分経過した後、凝固した成形物を取り出
し、直ちに80℃の乾燥炉で3時間−次乾燥し、その後
300℃の乾燥炉で3時間程二次乾燥せしめて中子全得
fc。
% ニ硫酸マグネシウム水和物(Mg S 04・7
1−L+0 ) 6.8 wt%全混ぜ、この混合物に
粉末側人物としてのムライトフラワー24.4wt%及
び水12.8wtチ入れ、更に粒状耐火物としての珪砂
(6分相9)50wt%を入れ、減圧室内で混合してス
ラリーとし、このスラリーを型内に約60〜の圧力で射
出成形して約2分経過した後、凝固した成形物を取り出
し、直ちに80℃の乾燥炉で3時間−次乾燥し、その後
300℃の乾燥炉で3時間程二次乾燥せしめて中子全得
fc。
得られた中子の構造は第4図に示す如く、3)彊から成
っており、〔表〕からも明らかなように、中子1の最外
側にはMgSO4の結晶微粒子を多く含んだ組織的に極
めて緻密な表層2が形成され、この表層2の内側にはM
gSO4の含有量が若干少く、組織的にやや粗くなった
中間層3が形成され、更に最も内側にはMg S 04
の含有量が極めて少なく、粗い組織の中心層4が形成さ
れる。
っており、〔表〕からも明らかなように、中子1の最外
側にはMgSO4の結晶微粒子を多く含んだ組織的に極
めて緻密な表層2が形成され、この表層2の内側にはM
gSO4の含有量が若干少く、組織的にやや粗くなった
中間層3が形成され、更に最も内側にはMg S 04
の含有量が極めて少なく、粗い組織の中心層4が形成さ
れる。
そして、上記中子を型内にセットし、単気筒のシリンダ
ホートラ、射出圧力600〜、h(J合金の溶湯温度を
700℃としてダイカスト鋳造したところ、差し込みの
全くない良好な鋳肌の製品が得られた。
ホートラ、射出圧力600〜、h(J合金の溶湯温度を
700℃としてダイカスト鋳造したところ、差し込みの
全くない良好な鋳肌の製品が得られた。
捷た、鋳造後の中子の排除には20シの圧力で60℃の
温水を噴出せしめたところ容易に中子は崩壊溶出した。
温水を噴出せしめたところ容易に中子は崩壊溶出した。
(実施例2)
石こう水和物(CaS、046 %HzO) 10 w
t%、硫酸マグネシウム(Mg S 04・7’H20
) 15 wt%、ムライトフラワー21wt%、珪砂
45.5 wt%及び水8.5wt%全原料として、前
記実施例1と同様の条件で、自動車用シリンダブロック
鋳造用の中子全製造した。
t%、硫酸マグネシウム(Mg S 04・7’H20
) 15 wt%、ムライトフラワー21wt%、珪砂
45.5 wt%及び水8.5wt%全原料として、前
記実施例1と同様の条件で、自動車用シリンダブロック
鋳造用の中子全製造した。
この中子を型にセットし、射出圧力240 V* 、A
7合金(ADC1’2相肖)σ)溶湯温度730℃0)
条件で前記自動車用シリンダブロックrpj造したとこ
ろ、溶湯の差し込みが全くなく、夕tモ1、も良好なり
5111t’t:もち、且つ内部も健全な製品力;イイ
られた。
7合金(ADC1’2相肖)σ)溶湯温度730℃0)
条件で前記自動車用シリンダブロックrpj造したとこ
ろ、溶湯の差し込みが全くなく、夕tモ1、も良好なり
5111t’t:もち、且つ内部も健全な製品力;イイ
られた。
尚、以上は本発明の実施の一例K 3fj2き゛う゛、
IJ衰7JIIする耐火物はムライトフラワー、刊−少
に1j髪らう゛、ジルコンフラワー、シリカフラワー、
ジルコ/ツ−ンド、アルミサンド等の金属酸イヒ1勿、
及び金1・4米1″l子を使用しても前記と同様σつ効
タロを得ること力(でき、また、本発明方法によって得
ら才tた中子等θり鋳型は圧力鋳造法に限らす重力四′
法にも女子う塩1−るものである。
IJ衰7JIIする耐火物はムライトフラワー、刊−少
に1j髪らう゛、ジルコンフラワー、シリカフラワー、
ジルコ/ツ−ンド、アルミサンド等の金属酸イヒ1勿、
及び金1・4米1″l子を使用しても前記と同様σつ効
タロを得ること力(でき、また、本発明方法によって得
ら才tた中子等θり鋳型は圧力鋳造法に限らす重力四′
法にも女子う塩1−るものである。
以上に説明したように本発明によ涛1ま、石こう、耐火
物等とともに硫酸マグネ7ウムθ) 71(1ll−D
’l勿力・らなる鋳型形状に成形嘔れた成形η勿會二
段1@に乾偵とせしめ、成形物表面にフローテーション
によって硫酸マグネシウムの微細結晶を多く含む緻密A
m k形成し、内部を比較的粗〜・組織となるようにし
たので、従来の如く中子(鋳型)表面にコーチづングを
施すことなく、鋳肌の良好な製品を得ることができる。
物等とともに硫酸マグネ7ウムθ) 71(1ll−D
’l勿力・らなる鋳型形状に成形嘔れた成形η勿會二
段1@に乾偵とせしめ、成形物表面にフローテーション
によって硫酸マグネシウムの微細結晶を多く含む緻密A
m k形成し、内部を比較的粗〜・組織となるようにし
たので、従来の如く中子(鋳型)表面にコーチづングを
施すことなく、鋳肌の良好な製品を得ることができる。
また前記成形物を成形するにあたり、射出成形を用いる
ようにしたので、成形物自体の抗折力及び密度が向上す
るため鋳造時の圧力に充分耐え、溶湯の差し込みもなく
、成形時間の短縮が図れるとともに成形物の精度も向上
する。したがって製品自体の寸法精度を高めることもで
きる等多くの効果を発揮する。
ようにしたので、成形物自体の抗折力及び密度が向上す
るため鋳造時の圧力に充分耐え、溶湯の差し込みもなく
、成形時間の短縮が図れるとともに成形物の精度も向上
する。したがって製品自体の寸法精度を高めることもで
きる等多くの効果を発揮する。
第1図は成形圧力と抗折力及び密度との関係を示すグラ
フ、第2図は乾燥時間と表面緻密層の厚さとの関係を示
すグラフ、第3図は乾燥温度と抗折力との関係を示すグ
ラフ、第4図は中子の断面図である。 尚、図面中1は中子、2は表層、3は中間層、4は中心
層である。 特許出願人 本田技研工業株式会社 代理人 弁理士 下 1) 容一部 間 弁理士 大 橋 邦 意 向 弁理士 小 山 有
フ、第2図は乾燥時間と表面緻密層の厚さとの関係を示
すグラフ、第3図は乾燥温度と抗折力との関係を示すグ
ラフ、第4図は中子の断面図である。 尚、図面中1は中子、2は表層、3は中間層、4は中心
層である。 特許出願人 本田技研工業株式会社 代理人 弁理士 下 1) 容一部 間 弁理士 大 橋 邦 意 向 弁理士 小 山 有
Claims (1)
- 石こう、硫酸マグネシウムの水木口物及び耐火物を含む
混合物に水を加えてスラリーとし、このスラリーを型内
に圧力を加えて射出成形して鋳型形状の成形物を作り、
次いでこの成形物を120℃以下の温度で一次乾燥せし
めた後、更に200℃以上の温度で二次乾燥せしめるよ
うにしたことを特徴とする水溶性鋳型の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58151105A JPS6044150A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 水溶性鋳型の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58151105A JPS6044150A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 水溶性鋳型の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6044150A true JPS6044150A (ja) | 1985-03-09 |
| JPH0249818B2 JPH0249818B2 (ja) | 1990-10-31 |
Family
ID=15511453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58151105A Granted JPS6044150A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 水溶性鋳型の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044150A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63132745A (ja) * | 1986-11-25 | 1988-06-04 | Honda Motor Co Ltd | 水溶性鋳型の製造方法 |
| EP1449601A1 (en) * | 2003-02-21 | 2004-08-25 | Mazda Motor Corporation | Water-soluble casting mold and method for manufacturing the same |
| JP2006175510A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Toyota Motor Corp | 水溶性中子の造型方法及び造形装置 |
| JP2009195962A (ja) * | 2008-02-23 | 2009-09-03 | Toyama Prefecture | 成形用コア |
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| JPS54151508A (en) * | 1978-05-22 | 1979-11-28 | Hitachi Ltd | Gypsum mold |
-
1983
- 1983-08-19 JP JP58151105A patent/JPS6044150A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0249818B2 (ja) | 1990-10-31 |
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