JPS635863A - 高周波精密鋳造装置 - Google Patents

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 この発明は高周波誘導加熱方式にてはうず電流が誘起せ
ずしたがって融解・鋳造不能の非金属材たとえばガラヌ
やセラミックスまたはプラスチックなどを減圧ふん囲気
・不活性ガスふん囲気あるいは大気中で融解し、これに
不活性ガスなどを加圧して鋳型に鋳込んで歯科用・工芸
用あるいは装飾用などの小物精密鋳造品を製造する高周
波精密鋳造装置に関する。

（２）従来技術 従来歯科治療に用いられる歯科補綴物はつぎ・　の３徳
の材料で作られる。その１として金または銀合金などの
貴金属やニッケルークロム合金。

：ｌｌＩ　Ａ　ル）−クロム合金あるいはチタン合金な
どの非貴金属などの金属材、その２としてはポーセレン
などに用いられろセラミックス・その３としては義歯床
などに用いられるプラスチックである。上記金属材は従
来から精密鋳造が行われており問題はないが、第２のセ
ラミックスは鋳造できず、たとえは陶材歯冠を作るには
、粉末化された材料を水でしめらせて泥状にし、−層ご
とに盛りよけて歯冠形態を形成して焼成するのであり、
この技工操作には複雑なテクニックが多く、セラミック
ス補綴物の製作は他の補綴物の製作に比べ格段にＩＪ＆
ｆが高く、優れた技工士の経験と勘に依存しなければな
らない欠点がある。さらにセラミックスの脆さを補う補
強材として金属を用いた金属鋳付陶材冠のはあいには、
象牙質の部位に金属がおかれる。したがってオペーク陶
材という異なるセラミックスを介在させ金属色を隠蔽し
、併せて人工的に象牙色を出さねばならず、操作をます
ます困難化し。

たとえば歯頂部近くの薄い層においては自然な透明感の
ある天然歯の色調を再現することは至難の技である。こ
の問題を解決するため金属を一切用いず、セラミックス
だけで鋳造で歯冠をつくることが長年研究され、最近に
至り米国において歯冠修復用材料として開発されたのが
。

「ダイコア」と称するマイカ結晶系セラミックスである
。この材料は鋳造にてガラス成形した後、制御可能な熱
処理によって素材中にマイカの結晶が形成され、結晶化
ガラスに変換するつまり「ガラス・セラミックス」とな
るものである。これを用いた歯冠は天然歯と近似した半
透明性をもち、切削加工し易く、かつ強度・硬度が天然
歯に近いなど数々のすぐれた特性を有し新しい補綴材料
として歯科補綴分野において脚光を浴びている。しかし
ながらこの「ガラス・セラミックス」を精密鋳造する鋳
造機は、白金ロジューム発熱体を用いた電熱式溶解遠心
鋳造方式を採用しているのが現状であるか、この鋳造機
は発熱体が貴金属で高価であるだけで攻＜。

高温において還元性ふん囲気・金属性ガス・蒸気その他
炭素などに弱く、さらに発熱体の許容最高ｉ度が約１４
００℃であり・上記「ガラス゛セラミフクス」より高融
点の材料は鋳造し得ない。また上記ガラス材を遠心力に
よって鋳型に注湯するのであるから、鋳造圧はたかだか
１　ｋｑ／ｄに限定され、余りち密な鋳造品は鋳造しに
くいという問題点もある。

（３）目的 この発明は上記した現況に鑑みてなされたものであり、
歯科補綴材料としてすぐれた特性を有するマイカ結晶系
セラミックスをはじめその他のガラスやセラミックスあ
るいはプラスチックなどの非金属材に対し、それぞれの
材料に応じたふん囲気を形成し、その中でそれぞれの材
料を融解し、それトこ不活性ガヌまたは空気での所望の
鋳造圧を加えて鋳型に鋳込むことによって、どのように
ち密で複雑な形状の鋳造品でも欠陥がなく、−ｊぐれた
品質の製品に能車良く。

しかも操作容易に鋳造しうる廉価な装置の提供を目的と
する。

（４）構成 この発明にかかる高岡波籾密鋳造装置は、従来金属材の
歯科補綴物の精密鋳造に広く用いられている従来の高周
波溶解加圧鋳造装置の基本的構Ｍ、において近似してい
る。大きく異なりこの発明の要部となる点は、被鋳造材
自体を誘導加熱し得ないために、被鋳造材を収容するる
つぼを高周波訪導によってうず電流を誘起して発熱する
導電体である黒鉛または炭素にて形成し。

このるつぼの誘導加熱の発熱を介して、被鋳造材を融解
させる構成である。融解時下活性ガヌまたは空気のｉ力
を加えて鋳型に注湯する構成は従来装置と同様である。

なお上記るつぼの下部に配設する鋳型は、内部に鋳型空
洞部を形成したたとえばりん酸塩系埋没材で成型し、上
記るつぼの湯道を鋳型の湯口の鉛直線上に位置づけして
、若干距離をおいて配置してもよいが。

通常るつぼと鋳型とを凸状に一体的に結合した構成とす
る。またるつぼの壁面特に内壁に防火性の被膜を形成す
ることもある。

（５）実施例 以下図面によってこの発明の詳細な説明する。図はこの
発明にかかる高周波精密鋳造装置の鋳造部の縦部分断面
図である。装置全体の構成は既に筆者らの発明にかかる
特公昭６０−５４８２５号「高周波溶解加圧鋳造機」の
公告公報に詳記されているので図示ならびに構成の説明
は省略し、ここではこの発明に直接関係する鋳型部およ
び鋳造部について詳説する。図において鋳造部（１）は
筒状の加熱室（２）と、るつぼ（３）と鋳型（４）とで
なる鋳型部（５）と、鋳型部（５）を載置する鋳型台Ｃ
ｌ５１およびこれを昇降する鋳型昇降圧接機構とで構成
される。加熱室（２）は耐火性筒状体（６）の外周に、
冷却水循環ジャケット（７）で覆われた高周波誘導加熱
コイル（８）を巻回し、上端部にはそこを密封する耐火
性半透明材にてなるのぞき窓（９）を設け、かつこの密
封部の側面に減圧またはアルゴンガス吐出導管゛αＧお
よびアルゴンガスまたは空気加圧導管α１１を設ける。

ただしαωＱｌｌの配管接続具は図示を省略した。鋳型
昇降圧接機構は図示しないたとえば空気圧シリンダにて
なり、そのピストン０３の先端に自在接手部α影を介し
て鋳型台口９を昇降する。鋳型台０５）には通気孔αａ
が穿設されており、同じく通気孔α′７１を有するガス
ケットα８１を介して鋳型部（５）を載置する。

この鋳型部（５）の鋳型（４）はたとえばりん酸塩系埋
没材ααによって、内部ｔこロスト・ワックス法にて鋳
型空洞部■を造型したものである。なお鋳型（４）を補
強する鋳型リング面を用いることもある。鋳型（４）は
上記鋳型昇降圧接機構の上昇圧接力によって、リング状
ガスケフトのを介して上記加熱室筒状体（６）と−体的
に係合するアスベスト成型材ンこてなる加熱室台座部勿
の下面に気密圧接し、上記加熱室（２）の下部開口部を
封止し。

加熱室（２）を外気トこ対しし中断する。これと同時に
鋳型部（５）の上部に設けたるつぼ（３）が加熱室（２
）に収容される。そこで上記減圧導管ααにつながる真
空吸引系が作動して加熱室（２）内部をそれぞれの鋳造
材に対応して数Ｔｏｒｒないし１０−２Ｔｏｒｒ程度に
減圧する。また必要に応じこの減圧ふん囲気に微量のア
ルゴンガスを吐出し、アルゴンガスふん囲気とすること
もある。ここまでの構成と作動は従来装置と同一である
が、この発明にかかる装置において特に異なるこの発明
の要点は被鋳造材四を入れて、加熱室（２）に収容され
るるつぼ（３）である。すなわち従来装置におけるるつ
ぼは鋳型と同一の埋没材で凸状に形成されるのが通例で
あり、高融点金属鋳造などにおいてるつぼを鋳型埋没材
より耐火性のすぐれた非導電性耐火材によって形成し、
同じく凸状鋳型としていたが、この装置における鋳型部
（５）も従来同様凸状に形成するのであるが、るつぼ（
３）を導電性の黒鉛または炭素で成型する点が特徴であ
る。この黒鉛または炭素るつぼ（３）は壁厚（Ｌ）をで
きるだけ厚くたとえは３ｎ位とする。これは被鋳造材囚
が誘導加熱しない代りにるつぼ（３）が誘導加熱によっ
て発熱する熱容量を大きくするためである。またガラス
などの融解物中から発生するガスがるつぼ（３）と侵蝕
するおそれがあるばあいはるつぼの内壁に耐火性の′＠
膜■をたとえば酸化アルミナ系のコーティング剤を塗布
して形ａ′″ｒる。このコーティング剤は鋳型（４）と
るつぼ（３）との境界直置の接合に用いてもよい。この
−体形成の鋳型部（５）においてはるつぼの湯道ミック
ス」をはじめ精密鋳造を要するすべての非金属をその融
点の如何に拘らず不活性ガスまたは空気圧によってたと
えば３　ｋｑ／ｄＧ位の高い鋳造圧を加えて鋳込むこと
ができるのである。

さらにこの黒鉛または炭素るつぼ（３）が金属材の誘導
加熱において従来装置の耐火材るつ＃Ｙに比し、熱伝導
度および熱衝撃抵抗性が大きく、被鋳造材を酸化する傾
向か少なく、−また化学的抵抗性が大きいなどの悟性を
有するすぐれたるつぼとなることは衆知の通りである。

したがってこの発明の装置は非金属材鋳造を目的とした
ものではあるが、金属材についても従来装置と同等ある
いはそれ以上の鋳造性をもって鋳造しうるものである。

以上がこの発明の実施例であるが、この発明は図示や説
明に限定されるものでないことはいうまでもない。たと
えばるつぼ（３）の湯道■と。

鋳型（４）の湯口■とを鉛直線上に一致せしめるだけで
るつぼ（３）と鋳型（４）とを若干間隔を設けて配置す
る構成でもよく、またるつぼと鋳型とを黒鉛または炭素
で一体成型することもある。また図示しないが鋳型（４
）の周辺を外気とし中断する下室を設け、下室内を減圧
あるいはアルゴンガス置換して鋳造体の品質を向上安定
させる構成とするばあいもある。

（６）効果 この発明は以上のように構成されているので近年開発さ
れた歯科ｉ！！’ｆｉｌｌ材料のカラス・セラミックス
用鋳造機および従来の高周波精密鋳造装置の欠点や問題
点を解消するものである。すなわち従来の高周波精密鋳
造装置の鋳型部のるつぼを黒鉛または炭素るつぼとし、
これを誘導加熱によって発熱させ、るつぼ内の非金属材
を融解することによって・従来の高周波精密鋳造装置に
おいて金属材を鋳造したのと同様の操作で・減圧ふん囲
気あるいは不活性ガヌふん囲気などで加熱融解するとと
もに高い鋳造圧で加圧注湯しうるので、歯科補綴材料の
ガラス・セラミフクヌだけに限らず鋳造を要する非金属
すべてを高品質の鋳造品に製造しうるだけでなく、上記
るつぼは金属材の融解においてもすぐれた特性を発揮し
、したがって非金属・金属を問わず操作容易に能率良く
鋳造品を製造しうる廉価な装置を提供しえたものである
。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明にかかる高周波精密鋳造装置の鋳造部の縦
部分断面図力ある。 （１）・・・鋳造部　　（２）・・・加熱室　　（３）
・・・るつぼ（４）・・・鋳型　　（５）・・・鋳型部
　　（６）・・・耐火性筒状体（８）・・・高周波誘導
加熱コイル　　αα・・・減圧孔αｌ）・・・加圧孔　
　αＪ・・−鋳戯昇降圧接機構のビヌトンα９・・・鋳
型台　　■・・・鋳型空洞部　　Ｇ・・・被鋳造材■・
・・耐火性被膜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外周に高周波誘導コイルを巻回し、かつ内部空間の
   減圧および不活性ガスなどによる加圧手段を設けるとと
   もに、下部を開口してなる加熱室と、前記加熱室の下部
   から収容されるるつぼおよびその下部に配設され内部に
   空洞部を形成した鋳型でなる鋳型部と、前記鋳型部を載
   置する鋳型台を支承し、かつ載置した鋳型で加熱室開口
   部を封止圧接し、加熱室を外気と気密にしや断する鋳型
   昇降圧接機構とを備え、鋳造時不活性ガスまたは空気な
   どによってるつぼ内の融解した被鋳造材上面を加圧して
   鋳型空洞部に注湯するようにした装置において、前記る
   つぼを黒鉛または炭素で形成し、これを誘導加熱によっ
   て発熱させ、るつぼ内の被鋳造材を融解せしめるように
   したことを特徴とする高周波精密鋳造装置。 ２、鋳型部のるつぼと鋳型とを一体的に形成してなる特
   許請求の範囲第１項記載の高周波精密鋳造装置。 ３、るつぼの壁面に耐火性の被膜を形成してなる特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の高周波精密鋳造装置
   。