JPS63180357A - 流体透過性鋳造品の製造方法 - Google Patents
流体透過性鋳造品の製造方法Info
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Landscapes
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明は流体透過性鋳造品の製造方法に係り、特に三次
元網目構造を呈する骨格内に連続した空孔を有するセラ
ミックス多孔体が一体的に埋入されて、流体を透過し得
る特性を有する流体透過性鋳造品を得るに際して、該セ
ラミックス多孔体の鋳造キャビティ内における所定位置
への配置を容易に且つ効率良く行なうことができ、それ
によってかかる流体透過性鋳造品を安価に且つ安定して
製造することのできる流体透過性鋳造品の製造方法に関
するものである。
元網目構造を呈する骨格内に連続した空孔を有するセラ
ミックス多孔体が一体的に埋入されて、流体を透過し得
る特性を有する流体透過性鋳造品を得るに際して、該セ
ラミックス多孔体の鋳造キャビティ内における所定位置
への配置を容易に且つ効率良く行なうことができ、それ
によってかかる流体透過性鋳造品を安価に且つ安定して
製造することのできる流体透過性鋳造品の製造方法に関
するものである。
(従来技術)
従来から、所定の鋳型にて形成される製品キャビティ内
に、溶融状態にある所定の金属溶湯を導いて、凝固せし
めることにより製造される、鋳鉄、鋳鋼、銅合金やアル
ミニウム合金等の鋳物製品は、工作機械や一般産業機械
等の部品などとして広範に亘って用いられているが、こ
のような鋳造品に対して、例えば焼結法にて製造される
金属製品に設定される如き、三次元的に連続する微細な
空孔を設け、ガスや液体等の流体を透過し得る特性を付
与する手法は、未だ提供されておらず、またそのような
連続空孔を、孔あけ加工の如き後加工によって形成する
ことは極めて困難であったのである。
に、溶融状態にある所定の金属溶湯を導いて、凝固せし
めることにより製造される、鋳鉄、鋳鋼、銅合金やアル
ミニウム合金等の鋳物製品は、工作機械や一般産業機械
等の部品などとして広範に亘って用いられているが、こ
のような鋳造品に対して、例えば焼結法にて製造される
金属製品に設定される如き、三次元的に連続する微細な
空孔を設け、ガスや液体等の流体を透過し得る特性を付
与する手法は、未だ提供されておらず、またそのような
連続空孔を、孔あけ加工の如き後加工によって形成する
ことは極めて困難であったのである。
そこで、本願出願人は、先に、特願昭61−24636
0号において、三次元網目構造の骨格自体が中空とされ
て、全体として連続した空孔が該骨格内に形成されたセ
ラミックス多孔体が、所定の鋳造金属中に一体的に埋入
されてなり、且つ該セラミックス多孔体の三次元網目構
造内に該鋳造金属が入り込んで、該セラミックス多孔体
に対するマトリクスを構成していることにより、該セラ
ミックス多孔体の三次元網目構造の骨格内に形成された
空孔を通じて、所定の流体が透過せしめられ得るように
した、新規な流体透過性鋳造品を明らかにした。
0号において、三次元網目構造の骨格自体が中空とされ
て、全体として連続した空孔が該骨格内に形成されたセ
ラミックス多孔体が、所定の鋳造金属中に一体的に埋入
されてなり、且つ該セラミックス多孔体の三次元網目構
造内に該鋳造金属が入り込んで、該セラミックス多孔体
に対するマトリクスを構成していることにより、該セラ
ミックス多孔体の三次元網目構造の骨格内に形成された
空孔を通じて、所定の流体が透過せしめられ得るように
した、新規な流体透過性鋳造品を明らかにした。
ところで、このような流体透過性鋳造品にあっては、例
えば、上述の如き三次元網目構造とされたセラミックス
多孔体を、鋳型の鋳造キャビティ内の所定位置に配置し
た状態下において、溶融状態の金属溶湯の注湯を行ない
、かかる注湯された溶湯を該セラミックス多孔体の三次
元網目構造内に入り込ませて、周囲の溶湯と共に一体的
に凝固させることにより、製造されることとなる。
えば、上述の如き三次元網目構造とされたセラミックス
多孔体を、鋳型の鋳造キャビティ内の所定位置に配置し
た状態下において、溶融状態の金属溶湯の注湯を行ない
、かかる注湯された溶湯を該セラミックス多孔体の三次
元網目構造内に入り込ませて、周囲の溶湯と共に一体的
に凝固させることにより、製造されることとなる。
一方、鋳鉄製品等の鋳物製品を鋳造するに際しては、従
来から、モールドとして上型及び下型を用い、それらを
上下に重ね合わせて形成される鋳造キャビティ内に、所
定の金属溶湯を導いて、鋳造を行なう水平鋳込法が採用
されているが、近年、特に多量生産される鋳物製品を鋳
造するに極めて有効な方法として、垂直鋳込方法、所謂
ディサマチック(disamatic)造型方法として
知られる、縦型のモールドを水平方向に重ね合わせて、
それらモールド間に所定の鋳造キャビティを形成せしめ
る一方、上方から注湯される金属溶湯を該鋳造キャビテ
ィ内に導いて、目的とする鋳物製品を形成せしめる方法
が注目を受けている。
来から、モールドとして上型及び下型を用い、それらを
上下に重ね合わせて形成される鋳造キャビティ内に、所
定の金属溶湯を導いて、鋳造を行なう水平鋳込法が採用
されているが、近年、特に多量生産される鋳物製品を鋳
造するに極めて有効な方法として、垂直鋳込方法、所謂
ディサマチック(disamatic)造型方法として
知られる、縦型のモールドを水平方向に重ね合わせて、
それらモールド間に所定の鋳造キャビティを形成せしめ
る一方、上方から注湯される金属溶湯を該鋳造キャビテ
ィ内に導いて、目的とする鋳物製品を形成せしめる方法
が注目を受けている。
しかしながら、かかる垂直鋳込方法を、前述の如き流体
透過性鋳造品の鋳造に採用するに際しては、該鋳造品の
内部に埋設されるべきセラミックス多孔体の、鋳造キャ
ビティ内における所定位置への保持が困難であり、その
ために垂直鋳込方法の有する高速鋳造の利点が有効に奏
され得ないといった問題を有していたのである。
透過性鋳造品の鋳造に採用するに際しては、該鋳造品の
内部に埋設されるべきセラミックス多孔体の、鋳造キャ
ビティ内における所定位置への保持が困難であり、その
ために垂直鋳込方法の有する高速鋳造の利点が有効に奏
され得ないといった問題を有していたのである。
すなわち、従来の水平鋳込法においては、その注湯時に
おけるセラミックス多孔体の鋳造キャビティ中空部への
設置が、中子等の型持ちとして用いられる通常のケレン
(chaplet)にて、かかるセラミックス多孔体の
上面及び下面を鋳造キャビティ内面に対して保持せしめ
ることにより、比較的容易に行なわれ得ることとなるが
、上述の垂直方向に型合わせ面ができる垂直鋳造法にあ
っては、保持用のケレンをセラミックス多孔体の上下の
みならず左右にも配する必要かあるために、その鋳造キ
ャビティ中空部への設置が極めて困難で、作業性が悪く
、またその設置に際して、ケレンを内壁面に沿って鋳造
キャビティ内へ挿入する必要があるために、砂を掻き落
とし易く、細心の注意を払う必要があったのであり、更
にケレンが、型合わせされる二つのモールド間に跨がっ
て配される場合には、モールドの重ね合わせ時にも砂の
掻き落としが惹起され易く、それ故セツティングに時間
がかかり、垂直鋳造法の高速鋳造性が損なわれるばかり
でなく、製品に砂かみ等の不良が発生する恐れがあった
のである。
おけるセラミックス多孔体の鋳造キャビティ中空部への
設置が、中子等の型持ちとして用いられる通常のケレン
(chaplet)にて、かかるセラミックス多孔体の
上面及び下面を鋳造キャビティ内面に対して保持せしめ
ることにより、比較的容易に行なわれ得ることとなるが
、上述の垂直方向に型合わせ面ができる垂直鋳造法にあ
っては、保持用のケレンをセラミックス多孔体の上下の
みならず左右にも配する必要かあるために、その鋳造キ
ャビティ中空部への設置が極めて困難で、作業性が悪く
、またその設置に際して、ケレンを内壁面に沿って鋳造
キャビティ内へ挿入する必要があるために、砂を掻き落
とし易く、細心の注意を払う必要があったのであり、更
にケレンが、型合わせされる二つのモールド間に跨がっ
て配される場合には、モールドの重ね合わせ時にも砂の
掻き落としが惹起され易く、それ故セツティングに時間
がかかり、垂直鋳造法の高速鋳造性が損なわれるばかり
でなく、製品に砂かみ等の不良が発生する恐れがあった
のである。
(解決手段)
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として
為されたものであって、その特徴とするところは、三次
元綱目構造の骨格自体が中空とされて、全体として連続
した空孔が該骨格内に形成されたセラミックス多孔体が
、所定の鋳造金属中に一体的に埋入されてなり、且つ該
セラミックス多孔体の三次元網目構造内に該鋳造金属が
入り込んで、該セラミックス多孔体に対するマトリクス
を構成していることにより、該セラミックス多孔体の三
次元網目構造の骨格内に形成された空孔を通じて、所定
の流体が透過せしめられ得るようにした、前述の如き流
体透過性鋳造品を製造するに際して、縦型のモールドを
水平方向に重ね合わせることによってそれらモールド間
に形成される鋳造キャビティの相対向する壁部に対して
、先端部がそれぞれ所定寸法埋入されることにより、そ
れら両壁部間に跨がって橋架される棒状の支持部材を設
けると共に、該支持部材に取り付けられた保持部材によ
って前記セラミックス多孔体を保持せしめて、・該セラ
ミックス多孔体を該鋳造キャビティ内の所定位置に配置
せしめた状態下において、金属溶湯の注湯を行ない、か
かる注湯された溶湯を該セラミックス多孔体の三次元網
目構造内に入り込ませて、周囲の溶湯と共に一体的に凝
固させることにより、該セラミックス多孔体が所定位置
に一体的に埋設されてなる鋳造品と為すようにしたこと
にある。
為されたものであって、その特徴とするところは、三次
元綱目構造の骨格自体が中空とされて、全体として連続
した空孔が該骨格内に形成されたセラミックス多孔体が
、所定の鋳造金属中に一体的に埋入されてなり、且つ該
セラミックス多孔体の三次元網目構造内に該鋳造金属が
入り込んで、該セラミックス多孔体に対するマトリクス
を構成していることにより、該セラミックス多孔体の三
次元網目構造の骨格内に形成された空孔を通じて、所定
の流体が透過せしめられ得るようにした、前述の如き流
体透過性鋳造品を製造するに際して、縦型のモールドを
水平方向に重ね合わせることによってそれらモールド間
に形成される鋳造キャビティの相対向する壁部に対して
、先端部がそれぞれ所定寸法埋入されることにより、そ
れら両壁部間に跨がって橋架される棒状の支持部材を設
けると共に、該支持部材に取り付けられた保持部材によ
って前記セラミックス多孔体を保持せしめて、・該セラ
ミックス多孔体を該鋳造キャビティ内の所定位置に配置
せしめた状態下において、金属溶湯の注湯を行ない、か
かる注湯された溶湯を該セラミックス多孔体の三次元網
目構造内に入り込ませて、周囲の溶湯と共に一体的に凝
固させることにより、該セラミックス多孔体が所定位置
に一体的に埋設されてなる鋳造品と為すようにしたこと
にある。
(構成の具体的な説明・実施例)
以下、図面に示された実施例を参照しつつ、本発明の構
成について、更に具体的に明らかにすることとする。
成について、更に具体的に明らかにすることとする。
先ず、第1図には、通常の手法にて、例えばサンドホッ
パから供給される鋳物砂を、造型機によって圧縮、造型
せしめることによって、連続的に形成されるモールド1
0が示されている。このモールド10の両側面には、そ
れぞれ、上方から注湯される所定の金属溶湯を受ける、
上方に開口した湯口を形成するための湯口形成凹所12
と、この湯口形成凹所12に続いて、注湯される金属溶
湯を導く湯道を形成する湯道形成凹所14およびこの湯
道形成凹所14に接続された、目的とする鋳物製品を形
成するための鋳造キャビティ形成凹所16が形成されて
いる。なお、ここでは、鋳造キャビティ16は一つしか
図示されていないが、通常は、湯道形成凹所14に接続
された形態において、その左右に多数形成され、そして
そのようなモールドの重ね合わせによって多数の鋳造キ
ャビティが形成されることとなるのであり、それによっ
て垂直鋳込法の有する高速鋳造性がより有利に発揮され
るようになっている。
パから供給される鋳物砂を、造型機によって圧縮、造型
せしめることによって、連続的に形成されるモールド1
0が示されている。このモールド10の両側面には、そ
れぞれ、上方から注湯される所定の金属溶湯を受ける、
上方に開口した湯口を形成するための湯口形成凹所12
と、この湯口形成凹所12に続いて、注湯される金属溶
湯を導く湯道を形成する湯道形成凹所14およびこの湯
道形成凹所14に接続された、目的とする鋳物製品を形
成するための鋳造キャビティ形成凹所16が形成されて
いる。なお、ここでは、鋳造キャビティ16は一つしか
図示されていないが、通常は、湯道形成凹所14に接続
された形態において、その左右に多数形成され、そして
そのようなモールドの重ね合わせによって多数の鋳造キ
ャビティが形成されることとなるのであり、それによっ
て垂直鋳込法の有する高速鋳造性がより有利に発揮され
るようになっている。
そして、このようなモールド10が、第2図に示されて
いるように、水平方向に重ね合わされることによって、
公知の如く、それぞれの湯口形成凹所12、湯道形成凹
所14及び鋳造キャビティ形成凹所16にて、それらモ
ールド10.10の合わせ面に、所定の湯口、湯道、鋳
造キャビティがそれぞれ形成されることとなる。即ち、
モールド10の型合わせ面が略垂直方向となるように、
それらモールド10が水平方向に重ね合わせられること
によって、それらの間に所定の鋳造キャビティ18が形
成されているのであり、ここでは、モールド10が順次
重ね合わされることによって、一つのモールド10の両
側に、それぞれ鋳造キャビティ18.18が形成されて
いる。
いるように、水平方向に重ね合わされることによって、
公知の如く、それぞれの湯口形成凹所12、湯道形成凹
所14及び鋳造キャビティ形成凹所16にて、それらモ
ールド10.10の合わせ面に、所定の湯口、湯道、鋳
造キャビティがそれぞれ形成されることとなる。即ち、
モールド10の型合わせ面が略垂直方向となるように、
それらモールド10が水平方向に重ね合わせられること
によって、それらの間に所定の鋳造キャビティ18が形
成されているのであり、ここでは、モールド10が順次
重ね合わされることによって、一つのモールド10の両
側に、それぞれ鋳造キャビティ18.18が形成されて
いる。
そして、これらの鋳造キャビティ18内の所定位置に、
第3図に示されている如き、特定構造のセラミックス多
孔体20を配置せしめた状態下において、溶融状態にあ
る所定の金属溶湯を、重ね合わされたモールド10.1
0間に形成された湯口を通じて上方より注湯して、該金
属溶湯を湯道から鋳造キャビティ18内に導き、充填せ
しめることにより、第4図に示されている如き、三次元
的に連続した空孔22を備えて、流体を透過し得る特性
を有する鋳造品24が製造されることとなる。
第3図に示されている如き、特定構造のセラミックス多
孔体20を配置せしめた状態下において、溶融状態にあ
る所定の金属溶湯を、重ね合わされたモールド10.1
0間に形成された湯口を通じて上方より注湯して、該金
属溶湯を湯道から鋳造キャビティ18内に導き、充填せ
しめることにより、第4図に示されている如き、三次元
的に連続した空孔22を備えて、流体を透過し得る特性
を有する鋳造品24が製造されることとなる。
なお、このキャビティ18内に配置されるセラミックス
多孔体20としては、第2図に示されている如く、三次
元網目状構造の骨格26自体が中空とされて、全体゛と
して連続した空孔22が該骨格26内に形成されたもの
であって、例えば、エステル系ウレタン等の樹脂を発泡
させた後、その骨格の周りに残った膜状物質(発泡膜)
を圧縮空気等を用いて除去することにより得られた、三
次元網目構造の骨格組織を有する合成樹脂発泡体に対し
、その骨格の表面にセラミックススラリー等のセラミッ
クス材料を附着させ、更に乾燥、焼成せしめることによ
り、得られるものである。また、そのような合成樹脂発
泡体に対して附着せしめられるセラミックス材料として
は、目的とする製品に要求される特性に応じて、コージ
ェライト、アルミナ、SiC、ムライト或いはジルコニ
ア等が、適宜選択、採用されるものである。
多孔体20としては、第2図に示されている如く、三次
元網目状構造の骨格26自体が中空とされて、全体゛と
して連続した空孔22が該骨格26内に形成されたもの
であって、例えば、エステル系ウレタン等の樹脂を発泡
させた後、その骨格の周りに残った膜状物質(発泡膜)
を圧縮空気等を用いて除去することにより得られた、三
次元網目構造の骨格組織を有する合成樹脂発泡体に対し
、その骨格の表面にセラミックススラリー等のセラミッ
クス材料を附着させ、更に乾燥、焼成せしめることによ
り、得られるものである。また、そのような合成樹脂発
泡体に対して附着せしめられるセラミックス材料として
は、目的とする製品に要求される特性に応じて、コージ
ェライト、アルミナ、SiC、ムライト或いはジルコニ
ア等が、適宜選択、採用されるものである。
すなわち、このようなセラミックス多孔体20の製造に
際して、例えば合成樹脂発泡体として用いられるウレタ
ン樹脂の熱分解温度は約400℃である一方、その骨格
の表面に附着されるセラミックス材料の焼成温度は、通
常1300℃以上であることから、その骨格の表面にセ
ラミックス材料を附着させた後、24時間程度焼成せし
めることにより、かかるウレタン樹脂は略完全に分解消
失させられることとなるのであり、それによって上述の
如き、三次元網目構造の骨格26自体が中空とされて、
全体として連続した空孔22が該骨格26内に形成され
たセラミックス多孔体20が得られるのである。
際して、例えば合成樹脂発泡体として用いられるウレタ
ン樹脂の熱分解温度は約400℃である一方、その骨格
の表面に附着されるセラミックス材料の焼成温度は、通
常1300℃以上であることから、その骨格の表面にセ
ラミックス材料を附着させた後、24時間程度焼成せし
めることにより、かかるウレタン樹脂は略完全に分解消
失させられることとなるのであり、それによって上述の
如き、三次元網目構造の骨格26自体が中空とされて、
全体として連続した空孔22が該骨格26内に形成され
たセラミックス多孔体20が得られるのである。
ところで、このようなセラミックス多孔体20は、溶融
金属の注湯時において、鋳造キャビティ18内の所定位
置に保持せしめる必要があるのであり、そのための保持
装置32が、第5図及び第6図に示されている。
金属の注湯時において、鋳造キャビティ18内の所定位
置に保持せしめる必要があるのであり、そのための保持
装置32が、第5図及び第6図に示されている。
すなわち、かかる保持装置32は、棒状の支持金具28
と、2枚の板形状の保持金具30.30とによって構成
されており、それぞれの保持金具30に形成された取付
孔34内に支持金具28が挿通されることにより、それ
ら保持金具30.30が支持金具28に取り付けられて
なる構造とされている。
と、2枚の板形状の保持金具30.30とによって構成
されており、それぞれの保持金具30に形成された取付
孔34内に支持金具28が挿通されることにより、それ
ら保持金具30.30が支持金具28に取り付けられて
なる構造とされている。
そして、第6図に示されているように、それら保持金具
30.30の対向する内面が、それぞれ、セラミックス
多孔体20の側面に当接し、該セラミックス多孔体20
をその両側から挟持せしめる状態で、かかる保持装置3
2に対して、セラミックス多孔体20が取り付けられる
こととなる。
30.30の対向する内面が、それぞれ、セラミックス
多孔体20の側面に当接し、該セラミックス多孔体20
をその両側から挟持せしめる状態で、かかる保持装置3
2に対して、セラミックス多孔体20が取り付けられる
こととなる。
なお、本実施例にあっては、保持金具30の取付孔34
が、支持金具28の外径と略同−か或いは僅かに大きな
径をもって形成されており、それによって該保持金具3
0を支持金具28上において移動せしめることによって
、両保持金具30.30間の間隔を、挟持するセラミッ
クス多孔体20に応じて調節できるようになっていると
共に、それら保持金具30.30間にセラミックス多孔
体20が配された際には、該保持金具30が外方にこじ
られることによって、その取付孔・34が支持金具28
外周面に係止され、位置が規制され得るようになってい
る。
が、支持金具28の外径と略同−か或いは僅かに大きな
径をもって形成されており、それによって該保持金具3
0を支持金具28上において移動せしめることによって
、両保持金具30.30間の間隔を、挟持するセラミッ
クス多孔体20に応じて調節できるようになっていると
共に、それら保持金具30.30間にセラミックス多孔
体20が配された際には、該保持金具30が外方にこじ
られることによって、その取付孔・34が支持金具28
外周面に係止され、位置が規制され得るようになってい
る。
また、かかる保持金具30によるセラミックス多孔体2
0の挟持は、該保持金具30自体におけるバネ性(弾性
)を利用して行なうようにすることが望ましく、そのた
めに、通常は、両保持金具30.30間の距離を、挟持
するセラミックス多孔体20の幅よりも僅かに小さく設
定して、該セラミックス多孔体20を、それら保持金具
30.30間に挿入することによって取り付けられるこ
ととなる。
0の挟持は、該保持金具30自体におけるバネ性(弾性
)を利用して行なうようにすることが望ましく、そのた
めに、通常は、両保持金具30.30間の距離を、挟持
するセラミックス多孔体20の幅よりも僅かに小さく設
定して、該セラミックス多孔体20を、それら保持金具
30.30間に挿入することによって取り付けられるこ
ととなる。
さらに、このような保持金具30が取り付けられた支持
金具28は、棒形状をもって形成されており、その両側
端部が、それぞれ所定長さに亘って縮径されたテーパ面
36.36とされている。
金具28は、棒形状をもって形成されており、その両側
端部が、それぞれ所定長さに亘って縮径されたテーパ面
36.36とされている。
なお、このテーパ面36.36は、前記保持金具30の
取付けを容易とすると共に、後述する如き、かかる保持
装置32の鋳造キャビティ1日内への配設時における砂
の掻き落としを防止するために設けられるものであって
、通常、1〜10″程度の勾配をもって形成されること
となる。
取付けを容易とすると共に、後述する如き、かかる保持
装置32の鋳造キャビティ1日内への配設時における砂
の掻き落としを防止するために設けられるものであって
、通常、1〜10″程度の勾配をもって形成されること
となる。
なお、このような保持装置32を構成する支持金具28
及び保持金具30は、従来のケレンと同様に、鋳造時に
おいて溶湯によって溶融され或いは鋳包まれて、溶金と
完全に溶着される必要があるために、その材質としては
、溶金と同一のものやその表面に錫メッキが施されたも
の等が適宜用いられることとなる。また、かかる保持装
置32は、鋳造品に埋入されるべきセラミックス多孔体
20の形状や大きさ等に応じて、1つ或いは複数用いら
れるものであり、本実施例においては、第1図に示され
ているように、4つの保持装置32が用いられている。
及び保持金具30は、従来のケレンと同様に、鋳造時に
おいて溶湯によって溶融され或いは鋳包まれて、溶金と
完全に溶着される必要があるために、その材質としては
、溶金と同一のものやその表面に錫メッキが施されたも
の等が適宜用いられることとなる。また、かかる保持装
置32は、鋳造品に埋入されるべきセラミックス多孔体
20の形状や大きさ等に応じて、1つ或いは複数用いら
れるものであり、本実施例においては、第1図に示され
ているように、4つの保持装置32が用いられている。
そして、このような保持装置32にて保持されたセラミ
ックス多孔体20は、モールド10の型合わせ時におい
て、その保持金具30が、モールド10の鋳造キャビテ
ィ18における相対向する− 壁部間に橋架されること
により、該鋳造キャビティ18内の所定位置に配される
こととなる。
ックス多孔体20は、モールド10の型合わせ時におい
て、その保持金具30が、モールド10の鋳造キャビテ
ィ18における相対向する− 壁部間に橋架されること
により、該鋳造キャビティ18内の所定位置に配される
こととなる。
すなわち、第2図に示されているように、かかるモール
ド10の鋳造キャビティ18において水平方向(重ね合
わせ方向)に相対向する壁部3B、38には、該鋳造キ
ャビティ18内の所定位置にセラミックス多孔体20が
配された時、該セラミックス多孔体20が取り付けられ
た保持装置32の支持金具28の両側先端部が位置する
部位において、それぞれ、支持孔40が設けられている
。
ド10の鋳造キャビティ18において水平方向(重ね合
わせ方向)に相対向する壁部3B、38には、該鋳造キ
ャビティ18内の所定位置にセラミックス多孔体20が
配された時、該セラミックス多孔体20が取り付けられ
た保持装置32の支持金具28の両側先端部が位置する
部位において、それぞれ、支持孔40が設けられている
。
そして、それら支持孔40に対して、保持装置32の支
持金具28の両側先端部が、それぞれ埋入されることに
よって、該支持金具28が鋳造キャビティ18の壁部3
8.38間に跨がって橋架された状態で配置されるので
あり、それによって該保持装置32にて保持されたセラ
ミックス多孔体20が、鋳造キャビティ18内において
、周囲の壁面から離隔した所定位置に配置せしめられる
のである。
持金具28の両側先端部が、それぞれ埋入されることに
よって、該支持金具28が鋳造キャビティ18の壁部3
8.38間に跨がって橋架された状態で配置されるので
あり、それによって該保持装置32にて保持されたセラ
ミックス多孔体20が、鋳造キャビティ18内において
、周囲の壁面から離隔した所定位置に配置せしめられる
のである。
なお、かかる保持袋?&32にあっては、第2図に示さ
れているように、モールド10の型合わせ時において、
鋳造キャビティ18を形成する一方の壁部38に設けら
れた支持孔40によって、その支持金具30の一端部に
おいて片持ち状態で支持され、そしてモールド10の型
合わせに際して、該支持金具30の自由端側の先端部が
他方の壁部38に設けられた支持孔40に挿入されるこ
ととなる。そのために、本実施例においては、かかる保
持装置32を片持ち状態で支持する側の支持孔40が、
他方の支持孔40よ゛りも深く形成されていると共に、
それらの支持孔40が、挿入される支持金具30の外径
よりも小さな内径をもって形成されており、それによっ
てかかる保持装置32に対する充分なる支持力が得られ
るようになっているのである。
れているように、モールド10の型合わせ時において、
鋳造キャビティ18を形成する一方の壁部38に設けら
れた支持孔40によって、その支持金具30の一端部に
おいて片持ち状態で支持され、そしてモールド10の型
合わせに際して、該支持金具30の自由端側の先端部が
他方の壁部38に設けられた支持孔40に挿入されるこ
ととなる。そのために、本実施例においては、かかる保
持装置32を片持ち状態で支持する側の支持孔40が、
他方の支持孔40よ゛りも深く形成されていると共に、
それらの支持孔40が、挿入される支持金具30の外径
よりも小さな内径をもって形成されており、それによっ
てかかる保持装置32に対する充分なる支持力が得られ
るようになっているのである。
ところで、本実施例においては、上述の如き、セラミッ
クス多孔体20(保持装置32)のモールド10に対す
るセット作業に際して、垂直鋳込手法において従来から
使用されているコアセッター(中子装填装置)を好適に
用いることができ、それによってかかるセット作業をよ
り迅速に且つ良好に行なうことができるのである。
クス多孔体20(保持装置32)のモールド10に対す
るセット作業に際して、垂直鋳込手法において従来から
使用されているコアセッター(中子装填装置)を好適に
用いることができ、それによってかかるセット作業をよ
り迅速に且つ良好に行なうことができるのである。
すなわち、コアセンターとは、良く知られているように
、モールドとは離れて位置させられたセット板に対して
、モールドにおけるセット位置に対応する部位に、中子
等を吸引ポンプによる負圧にて吸着保持せしめた後、該
セット板をモールド上に移動させ、その負圧を解除する
ことによって、そこに保持された中子等を、モールドの
鋳造キャビティ内の所定位置に機械的にセットせしめる
ようにしたものであり、そして特に上述の如き保持装置
32を用いる本実施例にあっては、かかるセット板に対
するセラミックス多孔体20の保持位置の位置決めが、
該保持装置32の支持金具28によって容易に且つ確実
に為され得ると共に、その保持金具30の平坦面が、セ
ット板に対する吸着面とされることによって、三次元網
目構造を有するセラミックス多孔体20の吸引保持が良
好に為され得ることとなるのである。
、モールドとは離れて位置させられたセット板に対して
、モールドにおけるセット位置に対応する部位に、中子
等を吸引ポンプによる負圧にて吸着保持せしめた後、該
セット板をモールド上に移動させ、その負圧を解除する
ことによって、そこに保持された中子等を、モールドの
鋳造キャビティ内の所定位置に機械的にセットせしめる
ようにしたものであり、そして特に上述の如き保持装置
32を用いる本実施例にあっては、かかるセット板に対
するセラミックス多孔体20の保持位置の位置決めが、
該保持装置32の支持金具28によって容易に且つ確実
に為され得ると共に、その保持金具30の平坦面が、セ
ット板に対する吸着面とされることによって、三次元網
目構造を有するセラミックス多孔体20の吸引保持が良
好に為され得ることとなるのである。
そして、このように鋳造キャビティ18内の所定位置に
、セラミックス多孔体20を配置せしめた状態下におい
て、前述の如く、溶融状態にある所定の金属溶湯を、該
鋳造キャビティ18内に導き、充填せしめることにより
、三次元的に連続した空孔22を備えて、流体を透過し
得る特性を有する鋳造品24が製造されることとなるの
であり、かくして得られた、凝固の完了した鋳造品24
にあっては、第4図に示されているように、セラミック
ス多孔体20あ三次元網目構造を有する骨格26にて構
成されるセル内に鋳造金属42が入り込んで、該鋳造金
属42がセラミックス多孔体20に対するマトリックス
を構成してなる一体的な構造とされる一方、かかる埋め
込まれたセラミックス多孔体20における骨格26内の
空孔22に対する金属溶湯の侵入は、その表面張力によ
って阻止されることから、その空孔22は、連通状態に
保持されることとなる。
、セラミックス多孔体20を配置せしめた状態下におい
て、前述の如く、溶融状態にある所定の金属溶湯を、該
鋳造キャビティ18内に導き、充填せしめることにより
、三次元的に連続した空孔22を備えて、流体を透過し
得る特性を有する鋳造品24が製造されることとなるの
であり、かくして得られた、凝固の完了した鋳造品24
にあっては、第4図に示されているように、セラミック
ス多孔体20あ三次元網目構造を有する骨格26にて構
成されるセル内に鋳造金属42が入り込んで、該鋳造金
属42がセラミックス多孔体20に対するマトリックス
を構成してなる一体的な構造とされる一方、かかる埋め
込まれたセラミックス多孔体20における骨格26内の
空孔22に対する金属溶湯の侵入は、その表面張力によ
って阻止されることから、その空孔22は、連通状態に
保持されることとなる。
また、このような鋳造品24は、その凝固が完了した後
、通常の仕上げ工程を経て目的とする完成品とされるこ
ととなるのであり、本実施例の如くその中央部にセラミ
ックス多孔体20が埋入されて、内部に連続空孔22が
形成された鋳造品にあっては、例えば、その両側端面か
らかかる連続空孔22に連通ずる孔をそれぞれ穿設して
、流入口と流出口を形成することによって、そこを流通
される流体の冷却/加熱部材或いはフィルタや触媒等と
して用いられる製品を形成することが可能であり、また
その一方の面を研削して、かかる連続空孔22を外部に
現出せしめると共に、他方の面において該連続空孔22
に連通する供給口を設け、該供給口より潤滑剤を供給せ
しめることによって、摺動プレートを形成することも可
能である。
、通常の仕上げ工程を経て目的とする完成品とされるこ
ととなるのであり、本実施例の如くその中央部にセラミ
ックス多孔体20が埋入されて、内部に連続空孔22が
形成された鋳造品にあっては、例えば、その両側端面か
らかかる連続空孔22に連通ずる孔をそれぞれ穿設して
、流入口と流出口を形成することによって、そこを流通
される流体の冷却/加熱部材或いはフィルタや触媒等と
して用いられる製品を形成することが可能であり、また
その一方の面を研削して、かかる連続空孔22を外部に
現出せしめると共に、他方の面において該連続空孔22
に連通する供給口を設け、該供給口より潤滑剤を供給せ
しめることによって、摺動プレートを形成することも可
能である。
従って、上述の如き、本実施例手法に従えば、垂直鋳込
方法によって鋳造を行なうに際して、その注湯時におけ
るセラミックス多孔体20の、鋳造キャビティ18内の
所定位置への保持を、保持装置32によって確実に且つ
極めて容易に行なうことができるのであり、それによっ
て垂直鋳込方法の有する高速鋳造の利点が有効に奏され
得、以て目的とする流体透過性鋳造品を有利に且つ低コ
ストにて製造することができるのである。
方法によって鋳造を行なうに際して、その注湯時におけ
るセラミックス多孔体20の、鋳造キャビティ18内の
所定位置への保持を、保持装置32によって確実に且つ
極めて容易に行なうことができるのであり、それによっ
て垂直鋳込方法の有する高速鋳造の利点が有効に奏され
得、以て目的とする流体透過性鋳造品を有利に且つ低コ
ストにて製造することができるのである。
すなわち、かかるセラミックス多孔体20の、鋳造キャ
ビティ18内への設置に際しては、該セラミックス多孔
体20に取り付けられた保持装置32の支持金具28先
端部を、該鋳造キャビティ18を形成するモールド10
の壁部38に設けられた支持孔40に対して挿入するだ
けでよく、またかかる支持金具28が複数本ある場合に
も、それらの挿入を同時に行なうことができるのであり
、それ故作業が容易であると共に、そのセツティングに
際しても、砂等の掻き落としが有効に防止され得るので
ある。
ビティ18内への設置に際しては、該セラミックス多孔
体20に取り付けられた保持装置32の支持金具28先
端部を、該鋳造キャビティ18を形成するモールド10
の壁部38に設けられた支持孔40に対して挿入するだ
けでよく、またかかる支持金具28が複数本ある場合に
も、それらの挿入を同時に行なうことができるのであり
、それ故作業が容易であると共に、そのセツティングに
際しても、砂等の掻き落としが有効に防止され得るので
ある。
また、本実施例における保持装置32にあっては、セラ
ミックス多孔体20を、その両側からバネ性をもって挟
持するものであることから、該セラミックス多孔体20
における各方向への変位が効果的に規制され得るのであ
り、それ散歩ない個数をもって有効に保持することがで
きるといった利点をも有しているのである。
ミックス多孔体20を、その両側からバネ性をもって挟
持するものであることから、該セラミックス多孔体20
における各方向への変位が効果的に規制され得るのであ
り、それ散歩ない個数をもって有効に保持することがで
きるといった利点をも有しているのである。
さらに、本手法にあっては、前述の如く、セラミックス
多孔体20(保持装置32)の鋳造キャビティ18内へ
のセツティングに際して、コアセッターを用いることが
できるのであり、そしてそのような場合には、セラミッ
クス多孔体20 (保持装置32)のセット板へのセッ
ト時において人手を介するだけであることから、人が引
き起こす造型サイクルの遅延やセット時の砂掻き等の不
良、或いは事故等が有効に防止され得、安定した生産体
制が採れると共に、セラミックス多孔体20における鋳
造キャビティ18の空間内定位置へのセットを、より安
定して行なうことが可能となり、以て製品品質および生
産性の一層の向上が極めて有効に図られ得るのである。
多孔体20(保持装置32)の鋳造キャビティ18内へ
のセツティングに際して、コアセッターを用いることが
できるのであり、そしてそのような場合には、セラミッ
クス多孔体20 (保持装置32)のセット板へのセッ
ト時において人手を介するだけであることから、人が引
き起こす造型サイクルの遅延やセット時の砂掻き等の不
良、或いは事故等が有効に防止され得、安定した生産体
制が採れると共に、セラミックス多孔体20における鋳
造キャビティ18の空間内定位置へのセットを、より安
定して行なうことが可能となり、以て製品品質および生
産性の一層の向上が極めて有効に図られ得るのである。
以上、本発明に従う流体透過性鋳造品の製造手法につい
て、一実施例を示して詳細に説明してきたが、本発明は
、かかる具体例および前記具体的な構成の説明にのみ、
限定して解釈されるものではない。
て、一実施例を示して詳細に説明してきたが、本発明は
、かかる具体例および前記具体的な構成の説明にのみ、
限定して解釈されるものではない。
例えば、前記実施例における保持装置32にあっては、
支持金具28と保持金具30とが別部材にて形成されて
いたが、それらを一体的な構造をもって形成することも
可能であり、更に保持金具30の形状としても、例示の
如き、セラミックス多孔体20を挟持する板状のものの
他、該セラミックス多孔体20を全周に亘って覆うもの
等、種々なる形状をもって形成することが可能である。
支持金具28と保持金具30とが別部材にて形成されて
いたが、それらを一体的な構造をもって形成することも
可能であり、更に保持金具30の形状としても、例示の
如き、セラミックス多孔体20を挟持する板状のものの
他、該セラミックス多孔体20を全周に亘って覆うもの
等、種々なる形状をもって形成することが可能である。
さらに、そのような保持装置32の鋳造キャビティ18
内への設置に際しても、その支持金具28を、一つのモ
ールド10において相対向する壁部間に跨がって橋架せ
しめるようにすることも可能であり、また例示の如き水
平方向のみならず垂直方向に対向する壁部間に跨がって
橋架するようにしても良く、その支持形態は、鋳造キャ
ビティ18の形状や埋設されるセラミックス多孔体20
の形状等に応じて、適宜選択、設定されることとなる。
内への設置に際しても、その支持金具28を、一つのモ
ールド10において相対向する壁部間に跨がって橋架せ
しめるようにすることも可能であり、また例示の如き水
平方向のみならず垂直方向に対向する壁部間に跨がって
橋架するようにしても良く、その支持形態は、鋳造キャ
ビティ18の形状や埋設されるセラミックス多孔体20
の形状等に応じて、適宜選択、設定されることとなる。
加えて、このような流体透過性鋳造品の製造に際して用
いられるセラミックス多孔体20としては、例示の如き
発泡膜を除去した三次元網目構造を有する樹脂発泡体の
他、樹脂等の焼結時において焼失され得る材料にて形成
された、櫛状体若しくは剣山状製品などの骨格の周りに
所定のセラミックス材料を耐着させ、そしてそれを焼成
して焼結せしめることにより得られるものなどが、何れ
も良好に採用され得るものである。
いられるセラミックス多孔体20としては、例示の如き
発泡膜を除去した三次元網目構造を有する樹脂発泡体の
他、樹脂等の焼結時において焼失され得る材料にて形成
された、櫛状体若しくは剣山状製品などの骨格の周りに
所定のセラミックス材料を耐着させ、そしてそれを焼成
して焼結せしめることにより得られるものなどが、何れ
も良好に採用され得るものである。
その他、−々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識
に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様に
おいて実施され得るものであり、またそのような実施態
様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも本発明の
範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないと
ころである。
に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様に
おいて実施され得るものであり、またそのような実施態
様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも本発明の
範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないと
ころである。
(発明の効果)
従って、本発明手法に従えば、垂直鋳込方法によって鋳
造を行な)に際して、その注湯時におけるセラミックス
多孔体の、鋳造キャビティ内の所定位置への保持を確実
に且つ極めて容易に行なうことができるのであり、それ
によって垂直鋳込方法の有する高速鋳造の利点が有効に
奏され得、以て目的とする流体透過性鋳造品を有利に且
つ定コストにて製造することができるのであり、またか
かるセラミックス多孔体の鋳造キャビティ内へのセツテ
ィングに際しても、砂等の掻き落としが有効に防止され
得、鋳造製品の品質の向上が極めて有利に達成され得る
のである。
造を行な)に際して、その注湯時におけるセラミックス
多孔体の、鋳造キャビティ内の所定位置への保持を確実
に且つ極めて容易に行なうことができるのであり、それ
によって垂直鋳込方法の有する高速鋳造の利点が有効に
奏され得、以て目的とする流体透過性鋳造品を有利に且
つ定コストにて製造することができるのであり、またか
かるセラミックス多孔体の鋳造キャビティ内へのセツテ
ィングに際しても、砂等の掻き落としが有効に防止され
得、鋳造製品の品質の向上が極めて有利に達成され得る
のである。
さらに、本手法にあっては、かかるセラミックス多孔体
の鋳造キャビティ内へのセツティングに際して、コアセ
ッターを用いることができるのであり、それによって人
が引き起こす造型サイクルの遅延やセット時の砂掻き等
の不良、或いは事故等が有効に防止され得、安定した生
産体制が採れると共に、セラミックス多孔体における鋳
造キャビティの空間内定位置へのセットを、より安定し
て行なうことが可能となり、以て製品品質および生産性
の一層の向上が極めて有効に図られ得るのである。
の鋳造キャビティ内へのセツティングに際して、コアセ
ッターを用いることができるのであり、それによって人
が引き起こす造型サイクルの遅延やセット時の砂掻き等
の不良、或いは事故等が有効に防止され得、安定した生
産体制が採れると共に、セラミックス多孔体における鋳
造キャビティの空間内定位置へのセットを、より安定し
て行なうことが可能となり、以て製品品質および生産性
の一層の向上が極めて有効に図られ得るのである。
第1図は本発明に従う流体透過性鋳造品の製造に際して
用いられるモールドの、鋳造キャビティ内にセラミック
ス多孔体がセットされた状態を示す正面図であり、第2
図はかかる流体透過性鋳造品の製造法の一工程を示す断
面説明図であり、第3図はそこにおいて用いられるセラ
ミックス多孔体を示す要部拡大断面説明図であり、第4
図はかかる製造法にて得られる鋳造品を示す要部拡大断
面説明図である。また、第5図はかかる製造に際して用
いられるセラミックス多孔体の保持装置を拡大して示す
正面図であり、第6図はかかる保持装置の斜視図である
。 10:モールド 18:鋳造キャビティ20:セ
ラミックス多孔体
用いられるモールドの、鋳造キャビティ内にセラミック
ス多孔体がセットされた状態を示す正面図であり、第2
図はかかる流体透過性鋳造品の製造法の一工程を示す断
面説明図であり、第3図はそこにおいて用いられるセラ
ミックス多孔体を示す要部拡大断面説明図であり、第4
図はかかる製造法にて得られる鋳造品を示す要部拡大断
面説明図である。また、第5図はかかる製造に際して用
いられるセラミックス多孔体の保持装置を拡大して示す
正面図であり、第6図はかかる保持装置の斜視図である
。 10:モールド 18:鋳造キャビティ20:セ
ラミックス多孔体
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 三次元網目構造の骨格自体が中空とされて、全体として
連続した空孔が該骨格内に形成されたセラミックス多孔
体が、所定の鋳造金属中に一体的に埋入されてなり、且
つ該セラミックス多孔体の三次元網目構造内に該鋳造金
属が入り込んで、該セラミックス多孔体に対するマトリ
クスを構成していることにより、該セラミックス多孔体
の三次元網目構造の骨格内に形成された空孔を通じて、
所定の流体が透過せしめられ得るようにした鋳造品を製
造するに際して、 縦型のモールドを水平方向に重ね合わせることによって
それらモールド間に形成される鋳造キャビティの相対向
する壁部に対して、先端部がそれぞれ所定寸法埋入され
ることにより、それら両壁部間に跨がって橋架される棒
状の支持部材を設けると共に、該支持部材に取り付けら
れた保持部材によって前記セラミックス多孔体を保持せ
しめて、該セラミックス多孔体を該鋳造キャビティ内の
所定位置に配置せしめた状態下において、金属溶湯の注
湯を行ない、かかる注湯された溶湯を該セラミックス多
孔体の三次元網目構造内に入り込ませて、周囲の溶湯と
共に一体的に凝固させることにより、該セラミックス多
孔体が所定位置に一体的に埋設されてなる鋳造品と為す
ことを特徴とする流体透過性鋳造品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1195687A JPS63180357A (ja) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | 流体透過性鋳造品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1195687A JPS63180357A (ja) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | 流体透過性鋳造品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63180357A true JPS63180357A (ja) | 1988-07-25 |
Family
ID=11792070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1195687A Pending JPS63180357A (ja) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | 流体透過性鋳造品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63180357A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5394930A (en) * | 1990-09-17 | 1995-03-07 | Kennerknecht; Steven | Casting method for metal matrix composite castings |
| WO2008093809A1 (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-07 | Ngk Insulators, Ltd. | 鋳造品の製造方法及び鋳造品 |
-
1987
- 1987-01-21 JP JP1195687A patent/JPS63180357A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5394930A (en) * | 1990-09-17 | 1995-03-07 | Kennerknecht; Steven | Casting method for metal matrix composite castings |
| WO2008093809A1 (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-07 | Ngk Insulators, Ltd. | 鋳造品の製造方法及び鋳造品 |
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