JPS61103647A - スリップキャスティング用鋳型の製作法 - Google Patents
スリップキャスティング用鋳型の製作法Info
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- JPS61103647A JPS61103647A JP59222026A JP22202684A JPS61103647A JP S61103647 A JPS61103647 A JP S61103647A JP 59222026 A JP59222026 A JP 59222026A JP 22202684 A JP22202684 A JP 22202684A JP S61103647 A JPS61103647 A JP S61103647A
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- Japan
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- model
- manufacturing
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- binder
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
- B22C9/04—Use of lost patterns
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Producing Shaped Articles From Materials (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は例えば、ラセミツク粉末、金属粉末。
炭素粉末などの耐火性粉末を含むスリップ(泥漿)を鋳
込んで成形体を得るためのスリップキャスティング用鋳
型の製作法に係わり、特に逆勾配などで抜去できないよ
うな形状複雑な中子や主型を必要とする成形体に好適な
鋳型の製作法に関するものである。
込んで成形体を得るためのスリップキャスティング用鋳
型の製作法に係わり、特に逆勾配などで抜去できないよ
うな形状複雑な中子や主型を必要とする成形体に好適な
鋳型の製作法に関するものである。
外観形状および空洞部の形状が複雑な成形体をスリップ
キャスティングで成形する場合、従来は多数個の主型や
中子を組合せて所望の鋳型とする方法が一般的であった
。しかし、この方法は多数個の主型や中子の製作および
組立に多くの工数がかかると共に製品にパリが多発する
などの問題点がある。
キャスティングで成形する場合、従来は多数個の主型や
中子を組合せて所望の鋳型とする方法が一般的であった
。しかし、この方法は多数個の主型や中子の製作および
組立に多くの工数がかかると共に製品にパリが多発する
などの問題点がある。
これらの問題を解決するための方法として、例えば特開
昭50−95126号公報である。この方法は形状が複
雑な鋳型部を有機材料で構成し、単純形状の部分を石膏
鋳型としてスリップを鋳込み、その水分を石膏に吸収さ
せることによりスリップを固化させる。その後、有機材
料を溶剤で溶かすことにより湿態の成形体(グリーンボ
ディ)を得る方法である。
昭50−95126号公報である。この方法は形状が複
雑な鋳型部を有機材料で構成し、単純形状の部分を石膏
鋳型としてスリップを鋳込み、その水分を石膏に吸収さ
せることによりスリップを固化させる。その後、有機材
料を溶剤で溶かすことにより湿態の成形体(グリーンボ
ディ)を得る方法である。
しかし、この方法は次の点について配慮されていなかっ
た。
た。
(i)グリーンボディの表面に有機材料の溶解残渣が局
部的に残留し、形状が複雑であればあるほど除去が困難
である。また残渣の除去が不十分な場合やグリーンボデ
ィに溶剤が浸透し残留した場合には製品の品質が低下す
る。
部的に残留し、形状が複雑であればあるほど除去が困難
である。また残渣の除去が不十分な場合やグリーンボデ
ィに溶剤が浸透し残留した場合には製品の品質が低下す
る。
(五)吸水能力のある鋳型部分が少ないので、グリーン
ボディの同化に極めて長時間を要する。
ボディの同化に極めて長時間を要する。
また、名古屋工業技術試験所報告(1963年4月1日
発行)によれば、金属の精密鋳造用として実用されてい
るロストワックス法のワックス模型の代りに、発泡ポリ
スチロール模型を使用し鋳型を製作する方法に関するい
くつかの問題点が指摘されている。すなわち、製品とほ
ぼ同一形状の発泡スチロール模型の表面に耐火物層を行
5〜10fff11付着させ固化させた後、鋳型をトリ
クレンなどの溶剤の中に1〜3時間浸漬し模型を溶解し
て、その大部分を鋳型外に滴下除去する。ただし、鋳型
内壁のほぼ全面にスチロールの溶解残渣が層状に残留す
る。この場合、残漬が流れ出にくい形状の空洞部には、
溶解残渣は特に多く残留する。
発行)によれば、金属の精密鋳造用として実用されてい
るロストワックス法のワックス模型の代りに、発泡ポリ
スチロール模型を使用し鋳型を製作する方法に関するい
くつかの問題点が指摘されている。すなわち、製品とほ
ぼ同一形状の発泡スチロール模型の表面に耐火物層を行
5〜10fff11付着させ固化させた後、鋳型をトリ
クレンなどの溶剤の中に1〜3時間浸漬し模型を溶解し
て、その大部分を鋳型外に滴下除去する。ただし、鋳型
内壁のほぼ全面にスチロールの溶解残渣が層状に残留す
る。この場合、残漬が流れ出にくい形状の空洞部には、
溶解残渣は特に多く残留する。
このため、鋳型を高温(約1000℃〜1100℃)に
加熱し鋳型内に残留している溶解残渣を燃焼させるが、
この場合も次のような問題がある。
加熱し鋳型内に残留している溶解残渣を燃焼させるが、
この場合も次のような問題がある。
(i)鋳型の高温加熱の際に多量の煙やススが発生し、
ススの一部は鋳型内壁に残留する。
ススの一部は鋳型内壁に残留する。
(it)耐熱性の極めて良好な粘結剤および骨材を用い
た鋳型に限られる6すなわちフランやフェノールなどの
有機系の粘結剤を用いる鋳型や石膏鋳型には適用できな
い。粘結剤が無機系であっても水ガラスやセメントを粘
結剤として用いる場合には適用できない。粘結剤の燃焼
や脆化により鋳型としての使用に耐えないためであり、
1000°C以上の耐熱性を有するエチルシリケートや
アルミナゾルを粘結剤とし、シリカフラワー、溶融シリ
カ。
た鋳型に限られる6すなわちフランやフェノールなどの
有機系の粘結剤を用いる鋳型や石膏鋳型には適用できな
い。粘結剤が無機系であっても水ガラスやセメントを粘
結剤として用いる場合には適用できない。粘結剤の燃焼
や脆化により鋳型としての使用に耐えないためであり、
1000°C以上の耐熱性を有するエチルシリケートや
アルミナゾルを粘結剤とし、シリカフラワー、溶融シリ
カ。
ジルコンサンドなどの粒子や粉末を特徴とする特殊鋳型
に限られる。
に限られる。
さらに、米国特許第2830343号に発泡スチロール
模型を鋳物砂中に埋設し、そのまま溶融金属を注入して
溶湯の熱で模型を消失させ模型の占める空間を溶融金属
と置換する方法、すなわちフルモールド鋳造法(充填鋳
型鋳造法)がある。しかしこの方法は、工数は少ないが
鋳肌表面に模型の燃焼残漬による窪み欠陥および模型の
燃焼ガスによる吹かれ欠陥が多発し製品の品質を低下さ
せる。
模型を鋳物砂中に埋設し、そのまま溶融金属を注入して
溶湯の熱で模型を消失させ模型の占める空間を溶融金属
と置換する方法、すなわちフルモールド鋳造法(充填鋳
型鋳造法)がある。しかしこの方法は、工数は少ないが
鋳肌表面に模型の燃焼残漬による窪み欠陥および模型の
燃焼ガスによる吹かれ欠陥が多発し製品の品質を低下さ
せる。
本発明は上記に鷲み、外観形状および空洞部の形状が複
雑な成形体を有機材料を用いてスリップキャスティング
で成形する場合に鋳型空洞内面に溶解残漬の全く残らな
い鋳型の製作法を提供することを目的とする。
雑な成形体を有機材料を用いてスリップキャスティング
で成形する場合に鋳型空洞内面に溶解残漬の全く残らな
い鋳型の製作法を提供することを目的とする。
この発明のさらに他の目的は、グリーンボディの乾燥収
縮に伴なう中子拘束割れなど、割れの発生を完全に防ぐ
方法を提供することを目的とする。
縮に伴なう中子拘束割れなど、割れの発生を完全に防ぐ
方法を提供することを目的とする。
この発明のさらに他の目的は、中子と主型が一体化した
鋳型を容易に製作する方法を提供することにある。
鋳型を容易に製作する方法を提供することにある。
本発明の鋳型の製作法は、溶剤に可溶性の有機材料、例
えば発泡スチロールなどで模型を作り、前記模型の表面
に付着し可撓性を有し、かつ溶剤に不溶性の材料1例え
ばシリコンゴム、ウレタン系シーラントゴムなどを用い
て模型表面に被覆膜を形成したものを鋳型模型とし、前
記鋳型模型の周囲に水溶性の粘結剤を用いた鋳型材料(
以下「水溶性鋳型材」と略す)を充填し、鋳型が未硬化
の状態で溶剤を鋳型に接触させて模型を溶解し、その後
、加熱により鋳型を硬化させた後、溶剤で模型を溶解し
溶解残渣を前記被覆膜と共に鋳型外に除去することを特
徴するものである。鋳型空洞内に模型の残漬が全く残ら
ず、溶剤も鋳型壁に吸収されることがないので高品質の
成形体が得られると共に、その工程は簡便である。さら
に、いかに複雑な形状の製品を作る場合であっても、多
数個の主型や中子を作って後にこれらを組合せて所望の
鋳型とするなどの工程は不要である。
えば発泡スチロールなどで模型を作り、前記模型の表面
に付着し可撓性を有し、かつ溶剤に不溶性の材料1例え
ばシリコンゴム、ウレタン系シーラントゴムなどを用い
て模型表面に被覆膜を形成したものを鋳型模型とし、前
記鋳型模型の周囲に水溶性の粘結剤を用いた鋳型材料(
以下「水溶性鋳型材」と略す)を充填し、鋳型が未硬化
の状態で溶剤を鋳型に接触させて模型を溶解し、その後
、加熱により鋳型を硬化させた後、溶剤で模型を溶解し
溶解残渣を前記被覆膜と共に鋳型外に除去することを特
徴するものである。鋳型空洞内に模型の残漬が全く残ら
ず、溶剤も鋳型壁に吸収されることがないので高品質の
成形体が得られると共に、その工程は簡便である。さら
に、いかに複雑な形状の製品を作る場合であっても、多
数個の主型や中子を作って後にこれらを組合せて所望の
鋳型とするなどの工程は不要である。
水溶性粘結剤としては炭酸ナトリウム
(Na、Go、) 、炭酸カリウA (K、GO,)な
どの炭酸塩、塩化ナトリウム(NaCQ)、塩化カリウ
ム(KCI2)、塩化マグネシウム(NaCQ2)。
どの炭酸塩、塩化ナトリウム(NaCQ)、塩化カリウ
ム(KCI2)、塩化マグネシウム(NaCQ2)。
塩化リチウム(LiCQ)などの塩化物、燐酸3ナトリ
ウム(Na3P04)v燐酸3カリウム(K3PO,)
、燐酸水素2カリウム(K 2 HP O4)などの燗
酸塩を用いる。鋳型骨材にはアルミナ(AQzoz)、
マグネシャ(MgO)、ジルコンサンド、珪砂、ガラス
玉などの耐火物粒子を用いる。
ウム(Na3P04)v燐酸3カリウム(K3PO,)
、燐酸水素2カリウム(K 2 HP O4)などの燗
酸塩を用いる。鋳型骨材にはアルミナ(AQzoz)、
マグネシャ(MgO)、ジルコンサンド、珪砂、ガラス
玉などの耐火物粒子を用いる。
また、薄肉の鋳型ではスリップ中の水分のみで鋳型を崩
壊できるが、厚肉のもので崩壊に必要な水分量を得るこ
とが出来ないものでは肉厚を薄くすることが望ましい。
壊できるが、厚肉のもので崩壊に必要な水分量を得るこ
とが出来ないものでは肉厚を薄くすることが望ましい。
このため厚肉部には内部に空洞を設けると良い。
鋳型の造型は耐火物粒子、水溶性粘結剤および水の混線
物をつき固めて行なわれるが、鋳型材料に流動性を付与
すれば造型時間を短縮できる。流動性を付与するには常
温で水和物の形が安定な水溶性粘結剤のアルコール溶液
をつくり、それに結晶水として固定されるに必要な量も
しくはそれよす少量の水を添加すれば良い。
物をつき固めて行なわれるが、鋳型材料に流動性を付与
すれば造型時間を短縮できる。流動性を付与するには常
温で水和物の形が安定な水溶性粘結剤のアルコール溶液
をつくり、それに結晶水として固定されるに必要な量も
しくはそれよす少量の水を添加すれば良い。
不溶性被覆膜を表面に塗布した発泡ポリスチロール等の
可溶性模型の周囲に、水溶性鋳型材を充填したのち、鋳
型を硬化させる前に模型の湯口部などよりトリエタンな
どの溶剤を噴霧もしくは液体もしくは気体の状態にして
注入し、模型と溶剤を接触させて模型を溶解し、その体
積を激減させたまま鋳型を加熱乾燥し硬化させる。この
場合、加熱に際して模型は膨張するが溶剤との接触によ
ってその体積が大巾に減少しているので鋳型の破壊は全
く起らない。なお、発泡倍率が40倍の模型の場合、溶
剤との接触によって模型体積は1/40に減少する。鋳
型を硬化させたのち、模型の溶解残渣は硬化しているが
、再度溶剤と接触させると軟化するので、この残渣と被
覆膜とを極めて容易に鋳型外に摘出除去することができ
、したがって内壁に残渣などの全く付着していない所定
の空洞を有する水溶性鋳型を得ることができる。
可溶性模型の周囲に、水溶性鋳型材を充填したのち、鋳
型を硬化させる前に模型の湯口部などよりトリエタンな
どの溶剤を噴霧もしくは液体もしくは気体の状態にして
注入し、模型と溶剤を接触させて模型を溶解し、その体
積を激減させたまま鋳型を加熱乾燥し硬化させる。この
場合、加熱に際して模型は膨張するが溶剤との接触によ
ってその体積が大巾に減少しているので鋳型の破壊は全
く起らない。なお、発泡倍率が40倍の模型の場合、溶
剤との接触によって模型体積は1/40に減少する。鋳
型を硬化させたのち、模型の溶解残渣は硬化しているが
、再度溶剤と接触させると軟化するので、この残渣と被
覆膜とを極めて容易に鋳型外に摘出除去することができ
、したがって内壁に残渣などの全く付着していない所定
の空洞を有する水溶性鋳型を得ることができる。
その後、この鋳型空洞にセラミック等のスリップを注入
するわけであるが、鋳型はスリップ中の水分を吸収する
に従いその表面より崩壊可能な鋳型に移動するが、他方
スリップは水分を放出するに従い収縮、変形量を増加し
、グリーンボディの生成に至る。しかるに本発明におい
ては、グリーンボディの脱水過程で発生する収縮、変形
を鋳型は阻害することなく水分の吸収に伴なって表面よ
り軟化する。このために割れが全く発生しないグリーン
ボディを得ることが出来るものである。なお、鋳型を固
化したグリーンボディから分離するに際し、必要に応じ
て外部より噴霧水を吹きつける等するか、高湿度雰囲気
中に短時間放置すれば型ばらし作業は更に容易となる。
するわけであるが、鋳型はスリップ中の水分を吸収する
に従いその表面より崩壊可能な鋳型に移動するが、他方
スリップは水分を放出するに従い収縮、変形量を増加し
、グリーンボディの生成に至る。しかるに本発明におい
ては、グリーンボディの脱水過程で発生する収縮、変形
を鋳型は阻害することなく水分の吸収に伴なって表面よ
り軟化する。このために割れが全く発生しないグリーン
ボディを得ることが出来るものである。なお、鋳型を固
化したグリーンボディから分離するに際し、必要に応じ
て外部より噴霧水を吹きつける等するか、高湿度雰囲気
中に短時間放置すれば型ばらし作業は更に容易となる。
なお、模型材質としては発泡スチロールに限らず、ポリ
エチレン、p−ジクロロベンゼンなど溶剤可溶性のもの
ならば何でも良い。さらに模型の発泡倍率は目的に応じ
て選ぶべきであり、また極めて薄肉であったり鋭利な形
をした模型部分については非発泡体を使うことも有効で
ある。模型の成形は金型による発泡成形に限らずブロッ
ク発泡体を素材として機械もしくは加熱線などによる加
工によることも有効であり、さらにはこれらの組合せも
考えられる。
エチレン、p−ジクロロベンゼンなど溶剤可溶性のもの
ならば何でも良い。さらに模型の発泡倍率は目的に応じ
て選ぶべきであり、また極めて薄肉であったり鋭利な形
をした模型部分については非発泡体を使うことも有効で
ある。模型の成形は金型による発泡成形に限らずブロッ
ク発泡体を素材として機械もしくは加熱線などによる加
工によることも有効であり、さらにはこれらの組合せも
考えられる。
模型に塗布する材料は、(1)溶剤注入部を除く模型の
全表面を被覆するために、模型に付着すること、(2)
塗布する材料が模型を侵蝕しないこと、たとえばこの材
料の中に模型を溶かすような溶剤が含まれていないこと
、(3)溶剤により模型を溶解した場合に溶解残渣が鋳
型内壁に付着したり、溶解残渣および溶剤が鋳型内壁に
浸透することを防ぐために、溶剤不溶性であること。
全表面を被覆するために、模型に付着すること、(2)
塗布する材料が模型を侵蝕しないこと、たとえばこの材
料の中に模型を溶かすような溶剤が含まれていないこと
、(3)溶剤により模型を溶解した場合に溶解残渣が鋳
型内壁に付着したり、溶解残渣および溶剤が鋳型内壁に
浸透することを防ぐために、溶剤不溶性であること。
(4)!型外に摘出除去し易くするために、前記材料よ
りなる被覆膜は可撓性を有すること、(5)模型が変形
しない温度下で硬化すること、好ましくは常温硬化型で
あること、等の5条件を満足することが必要である。し
たがって、これらの条件を備えるものであれば必ずしも
前記のシリコン系ゴム、あるいは塩化ビニールに限らな
い。
りなる被覆膜は可撓性を有すること、(5)模型が変形
しない温度下で硬化すること、好ましくは常温硬化型で
あること、等の5条件を満足することが必要である。し
たがって、これらの条件を備えるものであれば必ずしも
前記のシリコン系ゴム、あるいは塩化ビニールに限らな
い。
なお前記の常温硬化型シリコンゴム(以下rRTVゴム
」と略す)は1液型と2液型に分けられる。前者、すな
わち1液型RTVゴムは模型に塗布後、空気中の水分と
反応して常温で硬化しゴム弾性体となり硬化と同時に殆
んどの材質に接着するので本発明に適用できる。後者、
すなわち2液型RTVゴムはゴムベースと硬化触媒にわ
かれていて触媒を添加混合する、:とによって常温硬化
する。ただし本発明においては、樹脂模型に接着するこ
とが要件のひとつであり、これに合致するものは2液型
RTVゴムのうちでは自己接着型のものである。したが
って、これも本発明に適用できる。
」と略す)は1液型と2液型に分けられる。前者、すな
わち1液型RTVゴムは模型に塗布後、空気中の水分と
反応して常温で硬化しゴム弾性体となり硬化と同時に殆
んどの材質に接着するので本発明に適用できる。後者、
すなわち2液型RTVゴムはゴムベースと硬化触媒にわ
かれていて触媒を添加混合する、:とによって常温硬化
する。ただし本発明においては、樹脂模型に接着するこ
とが要件のひとつであり、これに合致するものは2液型
RTVゴムのうちでは自己接着型のものである。したが
って、これも本発明に適用できる。
本発明において使用に適した溶剤は、アセトン。
トリクロルエチレン(トリクレン)、トリクロルエタン
(トリエタン)、テトラクロルエチレン。
(トリエタン)、テトラクロルエチレン。
四塩化炭素、ベンゼン、ベンジンなど模型としての有機
樹脂を溶解するものであればいずれでも良く、またこれ
らの2種もしくは2種以上の混合物を使用しても差しつ
かえない、さらに、これらの溶剤の使用89は液体状、
気体状のいずれでも良く、前者の中には噴霧状も含む。
樹脂を溶解するものであればいずれでも良く、またこれ
らの2種もしくは2種以上の混合物を使用しても差しつ
かえない、さらに、これらの溶剤の使用89は液体状、
気体状のいずれでも良く、前者の中には噴霧状も含む。
以下、具体的実施例によって本発明を説明する。
〔実施例1〕
第1図に示す発泡スチロール製の試験片1 (発泡倍率
40倍)の頂部を除く全表面に、Siゴム被覆膜2を形
成させた。この試験片1を反転し。
40倍)の頂部を除く全表面に、Siゴム被覆膜2を形
成させた。この試験片1を反転し。
第2図のように定g1.3の上に設置した木枠4の中央
部に固定し1周囲にアルミナ(250〜325メツシユ
):100部(重量部、以下すべて同じ)、に、Co、
;12部、水;13部を混練して調整した鋳型砂を搗き
かためて発泡スチロール製の試験片1が埋設された鋳型
を2ヶ作成し、鋳型5を反転し定盤3および木枠4を除
去した。
部に固定し1周囲にアルミナ(250〜325メツシユ
):100部(重量部、以下すべて同じ)、に、Co、
;12部、水;13部を混練して調整した鋳型砂を搗き
かためて発泡スチロール製の試験片1が埋設された鋳型
を2ヶ作成し、鋳型5を反転し定盤3および木枠4を除
去した。
Nα1の鋳型については、試験片の頂部、すなわちシリ
コンゴム被覆膜のない部分よりアセトンを噴霧状にして
吹きつけたところ模型は急激に溶解し、その体積は約1
/40に減少した。Nα2については、この時点ではア
セトン等の溶剤は全く使用しなかった。
コンゴム被覆膜のない部分よりアセトンを噴霧状にして
吹きつけたところ模型は急激に溶解し、その体積は約1
/40に減少した。Nα2については、この時点ではア
セトン等の溶剤は全く使用しなかった。
X脱オキシムタイプの1液性シリコンゴム使用鋳型を乾
燥することを目的として、Nα1.Nα2の鋳型を10
0℃の乾燥器中に3時間保持した。
燥することを目的として、Nα1.Nα2の鋳型を10
0℃の乾燥器中に3時間保持した。
その後、2ケの鋳型の外観を点検したところ、Na1の
鋳型、すなわち鋳型が湿態時において溶剤を使用したも
のは全く異常が無かったが、Nα2のもの、すなわち溶
剤を使用しなかったものは鋳型がバラバラに破損してい
た。この理由は、100℃に加熱したことにより発泡ス
チロール模型が大きく膨張した為である。また、アセト
ンの鋳型への浸透状況および溶解残渣の鋳型内壁への付
着状況も併せて表に示す。
鋳型、すなわち鋳型が湿態時において溶剤を使用したも
のは全く異常が無かったが、Nα2のもの、すなわち溶
剤を使用しなかったものは鋳型がバラバラに破損してい
た。この理由は、100℃に加熱したことにより発泡ス
チロール模型が大きく膨張した為である。また、アセト
ンの鋳型への浸透状況および溶解残渣の鋳型内壁への付
着状況も併せて表に示す。
このように鋳型が湿態のときに溶剤を使用したものは内
壁に溶解残漬や被覆膜が全く付着していない所定の空洞
を有する水溶性鋳型を得ることが出来た。
壁に溶解残漬や被覆膜が全く付着していない所定の空洞
を有する水溶性鋳型を得ることが出来た。
〔実施例2〕
車輌用ターボチャージャのケーシングと同一形状に成形
した発泡ポリスチロール製の第3図に示す模型6(体積
約200cn、発泡倍率50倍)の頂部を除く全表面に
、実施例1と同様にシリコンゴムを塗布し、シリコンゴ
ムが硬化したのち、実施例1に準じて、この模型6を定
盤上に固定し周囲に木枠を設置した。
した発泡ポリスチロール製の第3図に示す模型6(体積
約200cn、発泡倍率50倍)の頂部を除く全表面に
、実施例1と同様にシリコンゴムを塗布し、シリコンゴ
ムが硬化したのち、実施例1に準じて、この模型6を定
盤上に固定し周囲に木枠を設置した。
7)Ltミーf (350〜325メツシユ) ;
100部(重量部、以下すべて同じ)、に2C○、;1
2部、水;13部を混練して調整した鋳型砂をポリスチ
ロール製模型の周囲につき固め、上記模型を埋設した。
100部(重量部、以下すべて同じ)、に2C○、;1
2部、水;13部を混練して調整した鋳型砂をポリスチ
ロール製模型の周囲につき固め、上記模型を埋設した。
ただちに鋳型を反転し、木枠と定盤を取り出し模型の湯
口部よりアセトン約100ciを注入した。模型6はア
セトンと接触することにより上部から急速に溶解し、そ
の残渣はゴム被覆膜の内表面に付着した。つぎに鋳型を
反転し余剰分のアセトンを型外に除去し、その後3時間
大気中に放置することによりアセトンを蒸発させ鋳型外
に排除した。
口部よりアセトン約100ciを注入した。模型6はア
セトンと接触することにより上部から急速に溶解し、そ
の残渣はゴム被覆膜の内表面に付着した。つぎに鋳型を
反転し余剰分のアセトンを型外に除去し、その後3時間
大気中に放置することによりアセトンを蒸発させ鋳型外
に排除した。
この鋳型をレンジ内に入れ、マイクロ波を10分間照射
することにより乾燥硬化させた。その後、湯口部より模
型残渣にアセ・トン噴霧を吹きつけたところ、加熱によ
り硬化した残渣は再び軟化した。
することにより乾燥硬化させた。その後、湯口部より模
型残渣にアセ・トン噴霧を吹きつけたところ、加熱によ
り硬化した残渣は再び軟化した。
r
したがってシリコンゴム被覆膜部を引っばりあげること
により、溶解残渣およびこれを包み込んだ形のゴム被r
II膜は、鋳型外に極めて簡単に摘出除去することがで
きた。その結果として、寸法精度が高く型肌の滑らかな
所定の鋳型空洞を形成させることができたにの鋳型を再
度レンジに入れ20分間、マイクロ波を照射することに
より乾燥し硬化させた。
により、溶解残渣およびこれを包み込んだ形のゴム被r
II膜は、鋳型外に極めて簡単に摘出除去することがで
きた。その結果として、寸法精度が高く型肌の滑らかな
所定の鋳型空洞を形成させることができたにの鋳型を再
度レンジに入れ20分間、マイクロ波を照射することに
より乾燥し硬化させた。
平均粒径0.5μmのSi、N4粉末を主体とし、解こ
う剤、粘結剤および蒸溜水よりなるSi、N4スリツプ
を上記鋳型の空洞部に鋳込み2時間後、グリーンボディ
が硬化したのを確認したのち、型ばらしを行なった。そ
の際、鋳型の崩壊を助長させるために、噴霧水を鋳型に
吹付けたところ極めて容易に鋳型材を除去することがで
き、パリが全くなく寸法精度が良好で表面の平滑なSi
、N4のグリーンボディが得られたに のグリーンボディを窒化炉内に入れ室温より徐々に加熱
し、1850℃で2時間加熱し、以後徐冷することによ
り、高密度で完全なSi、N4焼結品としての第4図に
示すターボチャージャケーシング7が得られた。
う剤、粘結剤および蒸溜水よりなるSi、N4スリツプ
を上記鋳型の空洞部に鋳込み2時間後、グリーンボディ
が硬化したのを確認したのち、型ばらしを行なった。そ
の際、鋳型の崩壊を助長させるために、噴霧水を鋳型に
吹付けたところ極めて容易に鋳型材を除去することがで
き、パリが全くなく寸法精度が良好で表面の平滑なSi
、N4のグリーンボディが得られたに のグリーンボディを窒化炉内に入れ室温より徐々に加熱
し、1850℃で2時間加熱し、以後徐冷することによ
り、高密度で完全なSi、N4焼結品としての第4図に
示すターボチャージャケーシング7が得られた。
〔実施例3〕
第5図に示す発泡ポリスチロール製(発泡倍率50倍)
のスクリュコンプレッサ用のオスロータ模型8の湯口部
の上端面を除く全表面にウレタン系シーラントゴムを刷
毛で塗布し大気中に放置した。この結果、塗布被膜は大
気中の水分と反応して、第6図に示す約80μm厚さの
ウレタンゴム硬化被覆膜9が形成された。
のスクリュコンプレッサ用のオスロータ模型8の湯口部
の上端面を除く全表面にウレタン系シーラントゴムを刷
毛で塗布し大気中に放置した。この結果、塗布被膜は大
気中の水分と反応して、第6図に示す約80μm厚さの
ウレタンゴム硬化被覆膜9が形成された。
この模型8を実施例1に準じて、造型定盤上に湯口部を
接着剤で固着し周囲に金枠を設置し、ジルコンサンド(
250〜325メツシユ);100重量部、に、PO4
; 20重量部、水78重量部を混練して作成した鋳型
砂を模型の周囲につき固めた。ただちに鋳型を反転し、
木枠と定盤を取り外し、模型の湯口部よりトリクロール
エタンを注入し模型を溶解した。模型8はトリクロール
エタンと接触することにより上部から急速に溶解し、そ
の残渣はウレタンゴム被覆膜の内表面に付着した。つぎ
に鋳型を反転し余剰分のトリクロールエタンを型外に除
去し、その後1時間大正中に放置することにより溶剤を
蒸発させ鋳型外に排除した。
接着剤で固着し周囲に金枠を設置し、ジルコンサンド(
250〜325メツシユ);100重量部、に、PO4
; 20重量部、水78重量部を混練して作成した鋳型
砂を模型の周囲につき固めた。ただちに鋳型を反転し、
木枠と定盤を取り外し、模型の湯口部よりトリクロール
エタンを注入し模型を溶解した。模型8はトリクロール
エタンと接触することにより上部から急速に溶解し、そ
の残渣はウレタンゴム被覆膜の内表面に付着した。つぎ
に鋳型を反転し余剰分のトリクロールエタンを型外に除
去し、その後1時間大正中に放置することにより溶剤を
蒸発させ鋳型外に排除した。
この鋳型に実施例2に準じてマイクロ波を20分間照射
することにより乾燥硬化させた。その後湯口部より模型
残渣にトリクロルエタンの噴霧を吹きつけたところ、加
熱により硬化した残漬は再び軟化した。したがってウレ
タンゴム被覆膜9を引っばりあげることにより、溶解残
漬およびこれを包み込んだかたちのゴム被覆膜は極めて
簡単に鋳型空洞より摘出除去でき、所定の鋳型空?fi
J11が形成された。
することにより乾燥硬化させた。その後湯口部より模型
残渣にトリクロルエタンの噴霧を吹きつけたところ、加
熱により硬化した残漬は再び軟化した。したがってウレ
タンゴム被覆膜9を引っばりあげることにより、溶解残
漬およびこれを包み込んだかたちのゴム被覆膜は極めて
簡単に鋳型空洞より摘出除去でき、所定の鋳型空?fi
J11が形成された。
第7図に示すように、Y2O,を固溶させた1μm以下
80%のジルコニア粉末を主体とし、解こう剤、粘結剤
および蒸溜水を均一に混合させたジルコニアスリップ1
2を上記鋳型10の空洞11に訪込み、大気中に5時間
放置しグリーンボディの硬化をt!認したのち実施例2
に準じて噴霧水を水溶性鋳型に吹きつけたところ、極め
て容易に鎧型材を除去することができ、パリなどが全く
無くて表面が平滑で寸法精度の良好なジルコニアのグリ
ーンボディが得られた。
80%のジルコニア粉末を主体とし、解こう剤、粘結剤
および蒸溜水を均一に混合させたジルコニアスリップ1
2を上記鋳型10の空洞11に訪込み、大気中に5時間
放置しグリーンボディの硬化をt!認したのち実施例2
に準じて噴霧水を水溶性鋳型に吹きつけたところ、極め
て容易に鎧型材を除去することができ、パリなどが全く
無くて表面が平滑で寸法精度の良好なジルコニアのグリ
ーンボディが得られた。
このグリーンボディを、焼成炉中に入れ徐々に温度を上
げていき1500℃で3時間加熱することにより、均一
かつ完全なジルコニア焼結体を得ることができた。
げていき1500℃で3時間加熱することにより、均一
かつ完全なジルコニア焼結体を得ることができた。
〔実施例4〕
第8図に示す発泡スチロール製(発泡倍率50倍)のケ
ーシング模型13の上端面を除く全表面に脱オキシムタ
イプの1液性シリコンゴムの低粘性溶液をスプレーガン
で吹付け、模型表面に均一厚さく約100μm)のシリ
コンゴム硬化被覆膜14を形成させた。
ーシング模型13の上端面を除く全表面に脱オキシムタ
イプの1液性シリコンゴムの低粘性溶液をスプレーガン
で吹付け、模型表面に均一厚さく約100μm)のシリ
コンゴム硬化被覆膜14を形成させた。
この模型を反転し、第9図に示すように上端面すなわち
シリコンゴム被覆膜14を形成させなかった面を定盤1
5に固定し、模型13の周囲に2分割の専用金枠16を
設置した。
シリコンゴム被覆膜14を形成させなかった面を定盤1
5に固定し、模型13の周囲に2分割の専用金枠16を
設置した。
AQ、O,(250〜325メツシユ):100重量部
、N a、COs ; 10重量部、水;12重量部を
混練して鋳型材を調整し、上記模型の周囲に充填した。
、N a、COs ; 10重量部、水;12重量部を
混練して鋳型材を調整し、上記模型の周囲に充填した。
ただちに鋳型17を反転させ、金枠16と定盤15を取
外しトリクロルエタンの蒸気中に30分間放置した。模
型13はトリクロルエタンの蒸気、 中に30分間放
置した。模型13は溶剤蒸気と接触することにより急速
に体積を減少しく1150)、その一部は滴下して鋳型
外に排出された6その後200℃乾燥炉中にて鋳型を乾
燥し硬化させた。
外しトリクロルエタンの蒸気中に30分間放置した。模
型13はトリクロルエタンの蒸気、 中に30分間放
置した。模型13は溶剤蒸気と接触することにより急速
に体積を減少しく1150)、その一部は滴下して鋳型
外に排出された6その後200℃乾燥炉中にて鋳型を乾
燥し硬化させた。
乾燥後、模型残渣にトリクロルエタンの噴霧を吹きつけ
たところ、加熱により硬化した残渣は再び軟化した6し
たがってシリコンゴム被覆膜を引っばりあげることによ
り、溶解残渣およびこれを包みこんだ形のゴム被覆膜は
極めて簡単に鋳型空洞より摘出除去することができ、所
定の鋳型空洞が形成された。この鋳型の上面に湯口およ
び押湯用の穴があけである上記と同様の水溶性鋳型機よ
りなるスリブタをくみあわせた。
たところ、加熱により硬化した残渣は再び軟化した6し
たがってシリコンゴム被覆膜を引っばりあげることによ
り、溶解残渣およびこれを包みこんだ形のゴム被覆膜は
極めて簡単に鋳型空洞より摘出除去することができ、所
定の鋳型空洞が形成された。この鋳型の上面に湯口およ
び押湯用の穴があけである上記と同様の水溶性鋳型機よ
りなるスリブタをくみあわせた。
次に平均粒径2.5μmのアルミナ粉末を主体とし、焼
結助剤、解こう剤、および蒸溜水を均一に混合したアル
ミナスリップを作成し、これを上記鋳型17の空洞に鋳
込み大気中に3時間放置し。
結助剤、解こう剤、および蒸溜水を均一に混合したアル
ミナスリップを作成し、これを上記鋳型17の空洞に鋳
込み大気中に3時間放置し。
グリーンボディが硬化したのを確認したのち噴霧水を水
溶性鋳型に吹きつけたところ極めて容易にアルミナ質の
グリーンボディを取出すことができた。
溶性鋳型に吹きつけたところ極めて容易にアルミナ質の
グリーンボディを取出すことができた。
その後、このグリーンボディをガス炉内に入れ常温より
徐々に加熱し、1650’Cで3時間保持し、以後徐冷
することによりアルミナ質の良好なケーシング焼結体を
得ることができた。
徐々に加熱し、1650’Cで3時間保持し、以後徐冷
することによりアルミナ質の良好なケーシング焼結体を
得ることができた。
このケーシング鋳型を、従来法すなわち鋳型を分割する
方法で作ると主型および中子の総数が20個を越える数
となり、これらのパーツの造型および組立には多大の工
数および高い熟練度を要する。またできたグリーンボデ
ィにはパリが多発し1本発明によるものと比べて寸法精
度、鋳肌は共に極めて不良であった。本実施例における
これらの効果は、前述した実施例1,2.3において、
共通のものである。
方法で作ると主型および中子の総数が20個を越える数
となり、これらのパーツの造型および組立には多大の工
数および高い熟練度を要する。またできたグリーンボデ
ィにはパリが多発し1本発明によるものと比べて寸法精
度、鋳肌は共に極めて不良であった。本実施例における
これらの効果は、前述した実施例1,2.3において、
共通のものである。
なお、今までセラミックスのスリップキャスティングの
例について述べたきたが、本発明は一般の金属鋳造用の
鋳型にも、そのまま適用できることは自明である。ただ
し、その場合の鋳型としては石膏系のみではない、すな
わち鋳鉄、鋳鋼。
例について述べたきたが、本発明は一般の金属鋳造用の
鋳型にも、そのまま適用できることは自明である。ただ
し、その場合の鋳型としては石膏系のみではない、すな
わち鋳鉄、鋳鋼。
Niなど高融点金属を鋳込む場合には、フラン樹脂など
の有機系鋳型、CO2型などの無機系自硬性鋳型および
流動自硬性鋳型など一般にこれらの材質の鋳造用として
用いられている種類の鋳型を用いる。
の有機系鋳型、CO2型などの無機系自硬性鋳型および
流動自硬性鋳型など一般にこれらの材質の鋳造用として
用いられている種類の鋳型を用いる。
以上説明したように、本発明によれば外観形状および空
洞部の形状が複雑な成形体をスリップキャスティングで
成形する場合に、有機材料よりなる模型表面に不溶性被
覆膜を形成させることおよび鋳型として水溶性鋳型を使
用することにより(1)鋳型空洞内面に溶解残渣の全く
残らない鋳型が得られる。
洞部の形状が複雑な成形体をスリップキャスティングで
成形する場合に、有機材料よりなる模型表面に不溶性被
覆膜を形成させることおよび鋳型として水溶性鋳型を使
用することにより(1)鋳型空洞内面に溶解残渣の全く
残らない鋳型が得られる。
(2)乾燥収縮に伴なう中子拘束割れなど、グリーンボ
ディに割れが発生するのを完全に防ぐことができる。
ディに割れが発生するのを完全に防ぐことができる。
(3)さらには中子と主型が一体化した鋳型が容易に得
られる。
られる。
以上の3点により、複雑形状の成形体がパリなく簡便に
得られることになる。
得られることになる。
第1図から第9図は本発明の鋳型の製作法に係る説明図
で、第1図は試験片模型の断面図、第2図は鋳型の製作
法の説明図、第3図はターボチャージャ・ケーシングの
発泡スチロール模型の断面図、第4図はSi、N4製タ
ーボチヤージヤ・ケーシングの焼結晶の外観図、第5図
はスクリュロータの発泡スチロール模型の外観図、第6
図は発泡スチロール模型を鋳型中に埋設した状態の断面
図、第7図は発泡スチロール模型除去後の鰭型空洞にス
リップを鋳込む説明図、第8図はケーシングの発泡スチ
ロール模型の外観図、第9図はケーシングの発泡スチロ
ール模型を鋳型中に埋設した状態の断面図である。 1.6,8.13・・・可溶性発泡スチロール模型。 2.9.14・・・不溶性のゴム被覆膜、5,10゜代
理人 弁理士 高橋明゛・夫・ 等1目 茅3凹 芽4目 を50
で、第1図は試験片模型の断面図、第2図は鋳型の製作
法の説明図、第3図はターボチャージャ・ケーシングの
発泡スチロール模型の断面図、第4図はSi、N4製タ
ーボチヤージヤ・ケーシングの焼結晶の外観図、第5図
はスクリュロータの発泡スチロール模型の外観図、第6
図は発泡スチロール模型を鋳型中に埋設した状態の断面
図、第7図は発泡スチロール模型除去後の鰭型空洞にス
リップを鋳込む説明図、第8図はケーシングの発泡スチ
ロール模型の外観図、第9図はケーシングの発泡スチロ
ール模型を鋳型中に埋設した状態の断面図である。 1.6,8.13・・・可溶性発泡スチロール模型。 2.9.14・・・不溶性のゴム被覆膜、5,10゜代
理人 弁理士 高橋明゛・夫・ 等1目 茅3凹 芽4目 を50
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、有機材料で模型を造り、溶剤で前記模型を溶解して
除去する鋳型の製作法において、上記溶剤に不溶性の材
料で模型表面に被覆膜を形成したものを鋳型模型とし、
前記鋳型模型の周囲に水溶性の粘結剤を用いて鋳型材料
を充填し、鋳型が未硬化の状態で溶剤を模型に接触させ
て溶解し、その後、加熱により鋳型を硬化した後、さら
に溶剤を模型の残渣に接触させ、溶解残渣と前記被覆膜
とを鋳型外に除去することを特徴とする鋳型の製作法。 2、加熱する方法がマイクロ波加熱であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の鋳型の製作法。 3、模型が発泡スチロール、ポリエチレン、p−ジクロ
ロベンゼンのいずれかの成形体であることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の鋳型の製作法。 4、溶剤に不溶性の被覆膜が常温硬化型のシリコンゴム
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項または第
2項記載の鋳型の製作法。 5、溶剤に不溶性の被覆膜がウレタン系シーラントゴム
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項または第
2項記載の鋳型の製作法。 6、溶剤に不溶性の被覆膜が脱オキシムタイプの1液性
シリコンゴムであることを特徴とする特許請求の範囲第
3項記載の鋳型の製作法。 7、鋳型骨材がアルミナ、マグネシヤ、ジルコンサンド
、珪砂などの耐火物粒子であることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の鋳型の製作法。 8、粘結剤が炭酸塩であることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の鋳型の製作法。 9、炭酸塩が炭酸ナトリウム、炭酸カリウムであること
を特徴とする特許請求の範囲第8項記載の鋳型の製作法
。 10、粘結剤が塩化物であることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の鋳型の製作法。 11、塩化物が塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マ
グネシウム、塩化リチウムであることを特徴とする特許
請求の範囲第10項記載の鋳型の製作法。 12、粘結剤が燐酸塩であることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の鋳型の製作法。 13、燐酸塩が燐酸3ナトリウム、燐酸3カリウム、燐
酸水素2カリウムであることを特徴とする特許請求の範
囲第12項記載の鋳型の製作法。 14、粘結剤にアルコールを添加することを特徴とする
特許請求の範囲第8項、第10項、第12項のいずれか
に記載の鋳型の製作法。 15、鋳型に空洞を設けることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の鋳型の製作法。 16、粘結剤が常温で水溶性であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の鋳型の製作法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59222026A JPS61103647A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | スリップキャスティング用鋳型の製作法 |
| DE19853530910 DE3530910A1 (de) | 1984-08-31 | 1985-08-29 | Verfahren zur herstellung von giessformen |
| KR1019850006328A KR900001344B1 (ko) | 1984-08-31 | 1985-08-30 | 주형(鑄型)의 제작법 |
| US07/019,135 US4812278A (en) | 1984-08-31 | 1987-02-25 | Process for preparing mold |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59222026A JPS61103647A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | スリップキャスティング用鋳型の製作法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61103647A true JPS61103647A (ja) | 1986-05-22 |
| JPS6357137B2 JPS6357137B2 (ja) | 1988-11-10 |
Family
ID=16775927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59222026A Granted JPS61103647A (ja) | 1984-08-31 | 1984-10-24 | スリップキャスティング用鋳型の製作法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61103647A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988001918A1 (fr) * | 1986-09-10 | 1988-03-24 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Procede de façonnage d'un moule de coulee a l'aide d'un prototype |
-
1984
- 1984-10-24 JP JP59222026A patent/JPS61103647A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988001918A1 (fr) * | 1986-09-10 | 1988-03-24 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Procede de façonnage d'un moule de coulee a l'aide d'un prototype |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6357137B2 (ja) | 1988-11-10 |
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