JPS6149743A

JPS6149743A - 鋳型の脱型方法及びその脱型装置

Info

Publication number: JPS6149743A
Application number: JP16979184A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Hayashi; 芳郎林; Yoshio Ekino; 浴野　芳夫; Isamu Yuki; 勇結城; Masahiro Taguchi; 田口　正浩; Tomio Minobe; 美濃部　富男
Original assignee: Micro Denshi Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Micro Denshi Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1984-08-14
Filing date: 1984-08-14
Publication date: 1986-03-11

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、インベストメント鋳造法において、マイクロ
波を利用して鋳型を脱型する方法に関する。

（従来の技術）精密鋳造法としてよく用いられるものにインへストメン
ト鋳造法がある０周知のように、このインへストメント
鋳造法による鋳型の製造は次のように行なわれる。

まず、ロウ、パラフィン、ユリア樹脂、ポリスチレン等
の熱や水によって溶出可能な消失性物質より作られた模
型（パターン）を、１　＜ＦＡあるいは多数個用意し、
これを同じ材質よりなり鋳型の湯道部となる幹状の鋳造
方案部に接合させる（このように、多数の模型を幹　付
けたものをツリーと称している）、このツリー外面に１
周知の方法で耐火物泥漿（スラリー）と耐火砂で被覆層
を形成させて鋳型をつくり、その後に脱型を行う。

ここで、脱型とはツリー外周に形成した被覆層（鋳型）
を十分乾燥させた後、熱や水を用いて鋳型の内側にある
消失性物質を除去する工程をいう、脱型法には種々の方
法があり、加熱蒸気を用いるオートクレーブ鋳型法、高
湿の加熱炉で一気に行う熱＃Ｉ撃法等が広く知られてい
るが、その他の方法のひとつとしてマイクロ波を用いる
脱型法をあげることができる。

マイクロ波脱型法の原理は、要約すると、鋳型の内側に
あり誘電体物質を含む消失性物質で形成される模型にマ
イクロ波を照射してこれを発熱させ、この熱により消失
性物質を溶出させようとするものである。

この方法は、消失性物質を劣化させずに回収することが
できるため、再生利用を図ることが可能であり、装置も
比較的簡単なため、設備を簡素化、小型化することがで
きるという利点がある。また、模型等が融解する際に発
生するガスも少く１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。

ところが、このマイクロ波脱型法は、オートクレーブ説
を法、熱ｔｈ撃法等に比較して、特にツリーのような形
状の脱型を行う場合には鋳型が割れやすいという欠点を
有するものである。

これは、マイクロ波による熱出力は小さい場合が多いこ
とから、消失性物質は徐々に昇温、膨張することとなり
、内側の模型（消失性物質）の熱膨張により外側の鋳型
に応力が発生するためと考えられる。さらに、ツリーの
ような複雑な形状の場合には、消失性物質より発生する
蒸気やガスが鋳型の内側から速やかに抜は出ることがで
きず、これらの蒸気やガスの圧力によって鋳型に内部応
力が発生することも考えられる。

これらの原因により生ずる鋳型の割れを防ぐためには、
インベストメント鋳造法でいう押湯口を先ず最初に、次
いで他の部分を外側から中心部へ向けて順に融解させる
ように、鋳造方案の設計段階において、形状、肉厚等に
工夫をこらす必要がある。しかしながら、実際にはこの
ような設計段階における工夫にもかかわらず。

上記のような順で正確に融解が行なわれることは少く、
マイクロ波を利用した脱型は多゛くの困難を伴うもので
あった。

そこで、出願人は先に、特公昭５１１−５３８２号及び
特公昭５８−５３８２号公報において、鋳造方案の設計
に頼ることなく鋳型割れを防止し得る鋳型の脱型方法を
呈示した。すなわち、脱型すべき消失性物質を内蔵する
鋳型をテーブル上に載置して該鋳型をマイクロ波遮閉物
で覆い、遮閉物またはテーブルのいずれか一方もしくは
両方を移動させながらマイクロ波を照射することとして
１４ｊ型内側にある消失性物質のマイクロ波照射時間及
びマイクロ波照射順序の調整により模型の溶出を速やか
に行なわせることを意図したものである。

（発明の解決しようとする問題点）上記方法の実施により、マイクロ波による脱をの際の鋳
型割れを有効に防止することができ、好結果を得ている
。

しかしながら、上記方法はマイクロ波の照射効率性ある
いは生産効率性の点において、尚、改良の余地を有する
ものであった。

本発明はこのような点に鑑みなされたものであり、その
目的とするところは、マイクロ波の照射効率を向上させ
ると共に量産可能な設備の実用化を図ろうとする点にあ
る。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記問題点を解決するための手段として、鋳型
の脱を方法の発明においては、消失性物質を内蔵する鋳
型を水平方向に一定区間移行させ、その移行中において
、ブイクロ波を前記鋳型の下部から上部へ順次照射させ
る構成としたことを特徴とし、鋳型の脱型装置の発明に
おいては、オーブンにＰＩ型用搬送装置を配設し、該オ
ーブンの鋳型用通路の側壁に、マイクロ波照射口を、鋳
型の搬入口下部から搬出口上部へ向けて階段状に複数個
設けた構成としたことを特徴とする。

（作用）まず、かかる前者の発明の構成において、鋳型を水平方
向に移行させることとしたため、マイクロ波を鋳型の上
下方向に対して所望する位置に照射させることが容易と
なる。そして、鋳型が内蔵する消失性物質の最初に溶出
させるべき部分（例えば押湯口）を下部に位置させて一
定区間を移行させると、鋳型の下部から上部へ向けてマ
イクロ波が順次照射され、消失性物質も下部から上部へ
向けて順次融解することとなる。

後者の発明の構成においては、鋳型は搬送装置により鋳
型用通路を搬入口から搬出口まで搬送される。このとき
、鋳型用通路の側壁には前述のように、マイクロ波照射
口が階段状に複数個設けられているため、鋳型に内蔵さ
れた消失性物質も順次下部から上部へ向けて融解される
こととなる。

（実施例）以下１本発明の実施例を第１図乃至第３図に基き説明す
る。

まず、本発明の鋳型の脱型装置から説明すると、第１図
においてオーブン１の上方に、鋳型Ａを自転させながら
水平方向に搬入口２から搬出口３まで搬送する搬送装置
４が配設されている。

オーブン１の鋳型用通路５（第２図参照）の側壁６には
、ｎ個のマイクロ波照射口？−１，７−２゜・・・、７
１が搬入口２の上部から搬出口３の上部へ向けて階段状
に設けられている。

鋳型用通路５の下方には、パンチング板または、Ｓ目状
若しくは格子状の板により形成される底面板８が設けら
れており、融解されて下方に　　　゛落下する消失性物
質Ｂ（第３図参照）が回収ダクト９を通って回収チャン
バ１０に回収されるようになっている。

搬送装置４の配設を第３図に基いて説明すると、オーブ
ンｌの上部にフード１１が取付けられ、フード１１の内
部にガイドレール１２が設けられている。このガイドレ
ール１２の上を、無端搬送部材であるチェーン状のロー
ラコンベア１３が走行するようになっている。ローラコ
ンベア１３の片側には一定ピッチ毎に支持板１４が取付
けられ、支持板１４にはベアリング軸を有するアダプタ
１５が取付けられている。アダプタ１５にはピニオン１
８が固定されたシャフト１７の上端が取付けられ、シャ
フト１７の下端には鋳型Ａ（及び消失性物質Ｂ）を吊下
するためのへンガ１８が取付けられている。

ガイドレール１２とオーブン１の天井板との間には固定
壁１８が設けられており、固定壁１９には搬入口２から
搬出口３までに相当する距、？ａだけラック２０が設け
られている。そして、ピニオン１６はこのラック２０と
噛合しており、ローラコンベア１３がガイドレール１２
を走行すると、鋳型Ａは自転しながら移行するようにな
っている。

ローラコンベア１３の他方の側には、固定壁１８に当接
するローラ２１が取付けられているが、これはピニオン
１６とラック２０との噛合を完全にするための、振れ防
止用ローラである。また、２２は消失性物質Ｂが溶出さ
れる時に発生するガスを排出するための排出口であり、
２３は点検扉である。尚、鋳型Ａを吊下するときの高さ
、すなわち照射位置の調整はシャフト１７の長さを変更
することにより可能である。

次に、本発明の鋳型の脱型方法について説明する。

鋳型Ａは、押湯口Ｂ１を五に向けた状態でハンガ１８に
吊下られ、搬入口２よりオーブン１内へ搬入される。そ
して、鋳型Ａは搬入口２から搬出口３までの区間を一自
転しながら水平方向に移行し、鋳型Ａに内蔵される消失
性物質Ｂはこの区間の移行中において、順次下部から上
部へ向けてマイクロ波に照射される。

したがって、消失性物質Ｂは押湯口Ｂ１から順次上方へ
向かって溶出が行なわれ、融解された消失性物質Ｂは下
方に落下し、底面板８を通過し、回収ダクト９を通って
、回収チャンバｌＯに回収される０回収された消失性物
質Ｂは、マイクロ波を利用しない他の脱型法と異なり、
沸騰水や蒸気等の熱源による水分の混入がないため再利
用することが可能である。

上述の過程においては、消失性物質Ｂの溶出について下
方から上方へ向けて行なわせるという指向性をもたせて
いるために、脱型がよりスムースに行えるようになって
いる。すなわち、順次融解されて落下していく消失性物
質Ｂの下方には、落下するための障害物がないために、
鋳型Ａの内側に融解された消失性物質Ｂが付着、堆積す
ることがなく、融解の際に発生するガスは容易に鋳型Ａ
の外部に逃げることが可能となる。

また、鋳型Ａが通路５内を水平方向に移行し、マイクロ
波照射口？−１，７−２，・・・、７−ｎが側壁６に設
けられているため、鋳５Ａとマイクロ波照射口？−１，
７−２，・・・、）ｎを常に接近した距離即ちマイクロ
波密度の高い位置に置くことができる。

しかも、この間鋳型Ａは自転しているので、消失性物質
Ｂに対するマイクロ波の照射状態にムラが生じることが
なく、照射効率は大きく向上したものとなっている。さ
らに、本装置におい　゛ては、必要に応じてマイクロ波
の出力を各照射口毎に変化させることができ、又、鋳型
Ａがオーブン１内を移行する速度を適宜変えることも可
能である。

このように、本装置においては鋳型Ａが搬入口２から搬
出口３までに移行する短時間の間に、消失性物質Ｂの発
熱、融解、溶出という一連の過程を全て得ることができ
る。したがって、消失性物質Ｂに熱膨張する時間の要素
を与える以前にこれを溶出させることが可能となり、鋳
型Ａの割れを防止することができるのである。

（発明の効果）本発明による鋳型の脱型方法は以下の効果を有するもの
である。

■　鋳型を一定区間水平方向に移行させることとしたの
で、マイクロ波を鋳型の所望する位置に照射させること
が容易となる。また鋳型を水平方向に移行させる搬送装
置には、量産化に適した装置を採用することができる。

・φ　マイクロ波を鋳型の下部から上部へ順次照射させ
ることとしたので、消失性物質の　　１溶出即ち脱をが
スムースに行なわれ、鋳型の割れを防止できる。

また、本発明による鋳型の脱型装置は、上記方法を実施
することができるという効果に加え、以下の効果を有す
る。

■　複数個のマイクロ波照射口を、オーブンの鋳型用通
路の側壁に設けることとしたため、鋳型と照射口とを近
接した距離に置くことができ、照射効率を高めることが
できる。

■　鋳型がオーブン内を通過する短時間に。

消失性物質の発熱、融解、溶出という過程を全て得るこ
とができ、鋳型割れを防止することができると共に、生
産性を向上させることができる。

■　鋳型用搬送装置に、鋳型を自転させる機能を持たせ
ることが可能であり、これによリブイクロ波の照射状態
にムラをなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による鋳型の脱型装置の構　　　　パ
造を示す概略図、第２図は第１図を■−１１方向から見
た側面図、第３図は鋳物用搬送装置を示したもので第１
図をｍ−ｍ方向より見た断面図である。 −Ａ・・・鋳型　　　　　　Ｂ・・・消失性物質１・・
・オーブン　、　　　２・・・搬入口３・・・搬出口　
　　　　４・・・搬送装置５・・・鋳型用通路、　　６
・・・側壁’ｌ−１，７−ｚ、・・・、？−ｎ・・・マ
イクロ波照射口１３・・・ローラコンベア、１６・・・
ピニオン１８・・・ハンガ　、　　　２０・・・ラック
特許出願人　　トヨタ自動車株式会社ミクロ電子株式会社代理人　弁理士　　萼　　優　美（ほか１名）第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）消失性物質を内蔵する鋳型を水平方向に一定区間
移行させ、その移行中において、マイクロ波を前記鋳型
の下部から上部へ順次照射させることを特徴とする鋳型
の脱型方法。
（２）オーブンに鋳型用搬送装置を配設し、該オーブン
の鋳型用通路の側壁に、マイクロ波照射口を、鋳型の搬
入口下部から搬出口上部へ向けて階段状に複数個設けた
ことを特徴とする鋳型の脱型装置。
（３）鋳型用搬送装置が、無端搬送部材と、該無端搬送
部材にピニオンを介して取付けた鋳型吊下用ハンガとを
有し、前記ピニオンをオーブン側に設けたラックに噛合
させたものである、特許請求の範囲第２項記載の鋳型の
脱型装置。