JP2000024756A - 積層造形鋳型、積層造形鋳型を用いた鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】未固化状態の粉粒体の排出の促進、溶湯の凝固
の促進に有利な積層造形鋳型、および、この積層造形鋳
型を用いた鋳造方法を提供する。 【解決手段】積層造形鋳型１００は、粉粒体を散布して
形成した散布層に照射エネルギを照射して固化層を形成
し、固化層を積層することにより造形された鋳造キャビ
ティをもつものである。積層造形鋳型１００は、鋳造キ
ャビティ１００ａに連通する未固化の粉粒体を排出する
排出通路１１０または開口部１３０をもち、排出通路１
１０または開口部１３０に冷やし金４００，４２０が配
置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒体を散布して
形成した散布層にレーザビームなどの照射エネルギを照
射して固化層を形成し、固化層を積層して造形する積層
造形鋳型に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、積層造形（特開平３−１８３５３
０号公報、ＵＳＰ（米国特許）４２４７５０８等）で鋳
型を造形する技術が注目されている。この技術では、樹
脂被覆砂等の粉粒体が用いられ、粉粒体を散布して散布
層を形成する散布処理と、レーザビームを散布層に照射
して薄い固化層を形成する照射処理とが交互に繰り返さ
れ、これにより固化層が順次多数積層され、以て三次元
的な造形物である鋳型が造形される。

【０００３】この積層造形においては、型抜き操作を必
要としないため、複雑形状の鋳型であっても抜き勾配を
必要としない等といった利点が得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
積層造形で造形した鋳型によれば、金型ではないため、
溶湯の凝固冷却が遅い。更に、鋳型の鋳造キャビティ内
の未固化状態の粉粒体を鋳型外に排出するのが必ずしも
容易ではないといった不具合がある。本発明は上記した
実情に鑑みなされたものであり、未固化状態の粉粒体の
排出の促進、溶湯の凝固の促進に有利な積層造形鋳型、
および、この積層造形鋳型を用いた鋳造方法を提供する
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る積層造形鋳
型は、粉粒体を散布して形成した散布層に照射エネルギ
を照射して固化層を形成し、固化層を積層することによ
り造形された鋳造キャビティをもつ鋳型であって、鋳造
キャビティに連通する未固化の粉粒体を排出する排出通
路または開口部をもち、排出通路または開口部に、鋳造
キャビティに対面するように冷やし金が配置されている
ことを特徴とするものである。

【０００６】本発明に係る積層造形鋳型を用いた鋳造方
法は、請求項１に係る積層造形鋳型を用い、積層造形鋳
型の鋳造キャビティに溶湯を供給し、鋳造キャビティ内
の溶湯の冷却を冷やし金により促進しつつ、溶湯を凝固
させるようにしたことを特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明で用いる粉粒体は、照射エ
ネルギが照射されると固化するものであり、粉末状、粒
状である。照射エネルギとしては、可視光領域、赤外線
領域、紫外線領域等の非可視光領域を採用でき、レーザ
ビームが好ましい。レーザビームとしては、例えば、Ｃ
Ｏ₂ レーザ、ＹＡＧレーザ、ルビーレーザ、Ａｒレー
ザ、エキシマレーザ等の公知のビームを適宜選択でき、
可視レーザビーム、非可視レーザビームのいずれでも良
い。照射エネルギとしては、場合によっては、発熱線等
のヒータ手段の照射エネルギを粉粒体に照射することに
しても良い。

【０００８】本発明で用いる粉粒体としては、例えば、
熱硬化型樹脂を被覆した砂等の粉粒体、金属の粉粒体等
を採用できる。粉粒体の大きさは問わない。鋳型は排出
通路または開口部をもつ。排出通路または開口部は、鋳
型を積層造形するときに鋳型と同時に形成しても良い。
この場合には、粉粒体を散布して形成した散布層のう
ち、排出通路または開口部となる領域にレーザビームな
どの照射エネルギを照射せず、該領域が固化しないよう
にする。すると、排出通路または開口部となる領域の粉
粒体は、未固化となるため、固化した鋳型から排出可能
となる。場合によっては、排出通路または開口部は、切
削ドリルなどを利用して造形後の後処理として鋳型に設
けても良い。

【０００９】排出通路は、鋳型の鋳造キャビティに残留
している未固化の粉粒体を鋳型の外方に排出するための
ものである。開口部は、鋳型の鋳造キャビティに残留し
ている未固化の粉粒体を鋳型の外方に排出する機能をも
つものでも良いし、その機能をもたず、未固化の粉粒体
の排出後にドリル等で後処理として切削加工して鋳型に
形成した、冷やし金を配置するためだけの単なる開口部
でも良い。

【００１０】排出通路または開口部に、鋳型の鋳造キャ
ビティに対面するように冷やし金が配置されている。冷
やし金は、銅系（例えばベリリウム含有銅合金）や鋼系
等の熱伝導性のよい金属で形成できる。冷やし金は、角
棒形状でも良いし、丸棒形状でも良く、断面形状は特に
限定されない。鋳型の鋳造キャビティに供給された溶湯
の凝固は、冷やし金により促進され、凝固速度が速くな
る。また冷やし金の位置を適切とすれば、鋳造キャビテ
ィ内の溶湯の指向性凝固も図り得る。溶湯としては特に
限定されず、アルミ系、亜鉛系、銅系、鋳鉄系等を採用
できる。

【００１１】

【実施例】以下、実施例を図１及び図２を参照して説明
する。本実施例は、ＣＯ₂ レーザ（赤外線領域）のレー
ザビームの照射により固化させて造形物としての鋳型１
００を得、その鋳型１００に低圧鋳造で鋳造して鋳物
（例えば内燃機関のシリンダヘッド）を形成する場合に
適用している。

【００１２】低圧鋳造機の溶湯保持容器５００の蓋板５
００ｗ上の設置板５０１には、給湯管５０２が縦形に装
備されている。溶湯保持容器５００の設置板５０１の上
に、砂型である鋳型１００が設置されている。鋳型１０
０の外側は金属製の外枠体２００が設けられている。外
枠体２００は、鋳型１００外方への溶湯漏れの防止に有
利である。

【００１３】鋳型１００は、砂粒子に樹脂（熱硬化型樹
脂例えばフェノール樹脂）を被覆した樹脂被覆砂を散布
して散布層を形成する散布工程と、散布層にレーザビー
ムを照射して固化層を形成する照射工程とを行い、散布
工程と照射工程とを交互に繰り返すことにより、固化層
を厚み方向に積層して造形したものである。固化層の積
層枚数は、鋳型１００の種類によっても相違するもの
の、数１００〜数１０００枚である。

【００１４】鋳型１００には、鋳物を成形する空洞状の
鋳造キャビティ１００ａが形成されている。鋳造キャビ
ティ１００ａの底部の湯口には、セラミックス多孔質体
であるフィルタ１７０が配置されている。フィルタ１７
０は、溶湯の介在物を除去するためのものである。鋳型
１００の側部には、鋳造キャビティ１００ａに連通する
排出通路１１０が多数個形成されている。排出通路１１
０は、鋳造キャビティ１００ａを形成するたの未固化の
樹脂被覆砂を鋳型１００の外方に排出するためのもので
ある。排出通路１１０には抜き勾配が形成されていな
い。その理由は、積層造形においては、排出通路１１０
を形成した型部分を排出通路１１０から型抜き操作する
必要がなく、型部分の抜き勾配を必要としないためであ
る。

【００１５】各排出通路１１０に、鋳造キャビティ１０
０ａに対面するように、且つ、排出通路１１０を閉鎖す
るように、小型の冷やし金４００が外側からつまり矢印
Ｅ方向から挿入されて配置されている。このように排出
通路１１０に小型の冷やし金４００を配置した後に、鋳
型１００の側面に外枠体２００をあてがう。小型の冷や
し金４００（材質：ベリリウム含有銅合金）は、断面が
四角形状をなす角棒状であり、抜け勾配は形成されてい
ない。小型の冷やし金４００の断面は適宜選択できるも
のの、例えば、（２０〜４０ｍｍ）×（２０〜４０ｍ
ｍ）にできる。小型の冷やし金４００の数は、1個の鋳
型１００あたり１０〜３０個にできる。

【００１６】排出通路１１０を形成する壁面と小型の冷
やし金４００との間の微小隙間に溶湯が仮に侵入したと
しても、その侵入した溶湯は冷やし金４００により奪熱
され、直ちに凝固され、鋳バリ状となる。鋳バリ形成後
には、その隙間への溶湯の侵入は抑えられる。鋳型１０
０の上面には開口部１３０が形成されている。開口部１
３０は、造形後に鋳型１００から、鋳造キャビティ１０
０ａ内に装填されている未固化の樹脂被覆砂を鋳型１０
０の外方に排出するのに役立つ。

【００１７】鋳型１００の上面に、開口部１３０を閉鎖
するように、平板形状の大型の冷やし金４２０（材質：
ベリリウム含有銅合金）が載せられている。大型の冷や
し金４２０は、冷やし金機能と重し機能とを奏するた
め、溶湯を鋳造キャビティ１００ａに供給したときにお
ける鋳型１００の浮き上がりが抑えられる。大型の冷や
し金４２０は例えば５〜３０ｋｇｆである。大型の冷や
し金４２０には通水路４２１が設けられており、通水路
４２１を流れる冷却水により大型の冷やし金４２０は冷
却され、冷却効果が確保される。冷やし金４２０,４０
０は金属製であるため、金型として機能できる。

【００１８】鋳型１００の所定部位にはガス抜き通路４
６０が形成されている。ガス抜き通路４６０は、曲走状
の通路部分４６０ｋをもつようにされている。積層造形
においては、ガス抜き通路４６０を形成した型部分をガ
ス抜き通路４６０から型抜き操作する必要がないため、
ガス抜き通路４６０を直線状ばかりか、曲走状に形成す
ることも可能である。従って、ガス抜き通路４６０の内
端４６０ａをそれだけ鋳型１００の奥部に配置するのに
有利となり、鋳型１００の奥部のガス放出性を確保し易
い。ガス抜き通路４６０の外端４６０ｃは、鋳型１００
の外方に連通しており、即ち、鋳型１００と外枠体２０
０との間の隙間２０３に連通しており、これによりガス
抜き通路４６０によるガス放出性が確保されている。

【００１９】鋳造の際には、溶湯保持容器５００内に供
給管５５０を介して気体を送給して、溶湯保持容器５０
０の溶湯面の上方の気体室５０２の圧力を高める。する
と、鋳型１００の鋳造キャビティ１００ａと気体室５０
２との差圧により、溶湯保持容器５００内の溶湯（例え
ばアルミ合金）は給湯管５０２を次第に上昇し、フィル
タ１７０で濾過されて鋳造キャビティ１００ａ内に次第
に供給される。

【００２０】鋳造キャビティ１００ａ内に装填された溶
湯の冷却は、大型の冷やし金４２０と、小型の冷やし金
４００とにより促進される。熱容量が大きい大型の冷や
し金４２０は鋳型１００の上部に配置されており、熱容
量が小さい小型の冷やし金４００は鋳型１００の側部に
多数個配置されている。そのため、鋳造キャビティ１０
０ａ内の溶湯の凝固は、大型の冷やし金４２０、小型の
冷やし金４００の付近から始まり、次第に、溶湯入口で
ある湯口付近つまりフィルタ１７０に向かうといった指
向性凝固が得られる。このようにフィルタ１７０を配置
した湯口の凝固を遅らせ得るため、鋳造キャビティ１０
０ａに溶湯を補給する溶湯補給性の確保に有利となる。

【００２１】以上説明したように本実施例によれば、排
出通路１１０、開口部１３０により、未固化状態の樹脂
被覆砂を鋳型１００の外方に排出する作業の促進を図り
得る。また未固化の樹脂被覆砂を排出する排出通路１１
０、開口部１３０に配置された冷やし金４００、４２０
により、鋳造キャビティ１００ａ内の溶湯の凝固を促進
させ得、鋳巣等の鋳造欠陥の低減を図り得、鋳物の鋳造
品質の向上、鋳造サイクルの短縮化に有利となる。

【００２２】すなわち本実施例によれば、未固化状態の
樹脂被覆砂を鋳型１００の外方に排出する排出通路１１
０、開口部１３０を、冷やし金配置空間として有効利用
できる。なお鋳造が完了した後には、鋳型１００を崩壊
させる。このとき大型の冷やし金４２０を取り外す。小
型の冷やし金４００は、崩壊した鋳型１００から取り出
した後に、ブラスト処理を施し、再利用する。

【００２３】（適用例）図３は適用例に係る全体構成の
概念図を示す。本例では、水平二次元方向をＸ方向、Ｙ
方向とし、高さ方向をＺ方向とする。Ｘ方向、Ｙ方向は
互いに直交する方向である。本例では、図３から理解で
きるように、矢印Ｚ方向に昇降可能な昇降テーブル１を
もつ昇降装置２、昇降テーブル１を昇降させる第１駆動
手段３、粉粒体としての樹脂被覆砂を収容すると共に樹
脂被覆砂を昇降テーブル１に散布して散布層を昇降テー
ブル１に形成する散布装置５、散布装置５を案内レール
６に沿って矢印Ｙ方向（矢印Ｓ１、Ｓ２方向）に移動さ
せる第２駆動手段７と、レーザビームを発振するレーザ
発振機８（ＣＯ₂ レーザ、非可視光）、レーザビームを
伝達する伝達系９、レーザビームの向きを変える回転ミ
ラー装置１０、多種類のマスク１２が多数積層されたマ
スク供給台１３、使用済みのマスク１２が多数積層され
るマスク回収台１５、使用済みマスク１２をマスク回収
台１５に運ぶと共にマスク供給台１３上の新規なマスク
１２を保持して昇降テーブル１の上方に配置させるマス
ク配置装置１７をもつ。マスク１２は、本例で照射する
レーザビームに対して耐久性をもつ鋼板、アルミ板等で
構成されている。

【００２４】マスクホルダ１４はマスク１２を着脱可能
に載せ得る機能をもつ。マスクホルダ１４は、マスク１
２を載せた状態で、案内レール６に沿って矢印Ｙ方向に
おいて移動し、移動に伴い、マスク１２を昇降テーブル
１の上方にセットしたり、マスク１２を昇降テーブル１
から遠ざけたりする機能をもつ。マスク配置装置１７
は、マスク１２を１枚づつ磁気吸着または真空吸着する
吸着部１７ｒと、吸着部１７ｒを移動させる第３駆動手
段１９とをもつ。

【００２５】図３に示す第１駆動手段３が駆動すると、
昇降装置２の昇降テーブル１が高さ方向つまり矢印Ｚ
１、Ｚ２方向に沿って昇降し、昇降テーブル１上に積層
されている散布層の高さ位置を調整できる。第１駆動手
段３は信号線３ｘを介して、第２駆動手段７は信号線７
ｘを介して、第３駆動手段１９は信号線１９ｘを介して
制御装置３２により制御される。

【００２６】図４は散布装置５を示す。散布装置５は、
貯蔵室５１及び吐出口５２ａ、５２ｃをもつ収容容器５
３と、収容容器５３の底部に回転可能に装備された切り
出しローラ５４とを備えている。貯蔵室５１には粉粒体
としての樹脂被覆砂ＨＡが装填されている。樹脂被覆砂
ＨＡは、レーザビームの照射で熱硬化して固化する熱硬
化型樹脂を用い、熱硬化型樹脂を砂粒子に被覆したもの
である。熱硬化型樹脂の材質はフェノール系樹脂であ
る。切り出しローラ５４には多数個の切り出し溝５４ｍ
が周方向に沿って列設されている。図４に示すように散
布装置５には厚み検出センサ５０ｔが搭載されている。
厚み検出センサ５０ｔは、散布装置５が移動する矢印Ｓ
１、Ｓ２方向において吐出口５２ａ、５２ｃの中間に位
置している。その理由は、散布装置５の往動、復動の双
方に対処するためである。厚み検出センサ５０ｔは、発
光部と受光部とをもち、発光部から距離検出用のレーザ
ビーム等の検出光を散布層５５に向けて放出し、散布層
５５で反射した検出光を受光部で受光することにより、
発光部と散布層５５との間の距離ｈを検出する。

【００２７】案内レール６で案内される散布装置５の高
さ位置は、案内レール６により規定されている。従って
散布装置５が矢印Ｓ１、Ｓ２方向に移動したとしても、
厚み検出センサ５０ｔの高さ位置は一定値である。更に
本例では散布する面の高さ位置ＫＣ（図４参照）は、常
に一定とされている。故に前記した距離ｈが検出されれ
ば、散布層５５の厚みが非接触で検出される。

【００２８】図５は照射工程を示す。レーザ発振機８か
ら発振したレーザビームはビームエキスパンダ９ａでビ
ーム径が拡大され、固定ミラー９ｂ〜９ｄを経て回転ミ
ラー装置１０に至る。回転ミラー装置１０は、矢印ＸＡ
方向に揺動して振動するＸ回転ミラー２１をもつＸガル
バノスキャナ２２と、ＹＡ方向に揺動して振動するＹ回
転ミラー２４をもつＹガルバノスキャナ２５とをもつ。
Ｘ回転ミラー２１が矢印ＸＡ方向に所定の振動数で振動
すると、レーザビームは矢印Ｘ方向においてその振動数
で振動する。Ｙ回転ミラー２４が矢印ＹＡ方向のうちの
一方向に揺動すると、矢印Ｘ方向で振動するレーザビー
ムは、矢印Ｙ方向のうちのＹ１方向に移動する。従って
レーザ発振機８、伝達系９、回転ミラー装置１０はレー
ザ照射装置２０を構成する。制御装置３２は信号線１０
ａを介して回転ミラー装置１０のＸガルバノスキャナ２
２、信号線１０ｂを介してＹガルバノスキャナ２５を制
御し、信号線８ａを介してレーザ発振機８の出力を制御
する。

【００２９】本例では図５から理解できるように、照射
にあたっては、レーザビームが矢印Ｘ方向における照射
端Ｍａから照射端Ｍｃまでの間で多数回往復移動して振
動する間に、その振動するレーザビームはＹ回転ミラー
２４の作動により照射端Ｍａから照射端Ｍｅへ矢印Ｙ１
方向に１回往動する。これによりレーザビームによる連
続波状の照射軌跡が形成される。図５から理解できるよ
うに、連続波状の照射軌跡は、照射端Ｍａ、Ｍｃとして
機能する頂点域を実質的に三角形状につないだ三角波あ
るいは疑似三角波が連続した軌跡である（レーザビーム
のスポット径：Ｄ、スキャンピッチ：Ｐ）。

【００３０】更に本例では図５に示すように、昇降テー
ブル１に散布した散布層５５の温度を検出する温度セン
サ３０が装備されている。温度センサ３０は、散布層５
５のうち、マスク１２で遮光されレーザビームが照射さ
れなかった部位に対応する領域を非接触で検出する。温
度センサ３０の検出信号は信号線３０ｆを経て制御装置
３２に伝達され、制御装置３２は温度センサ３０の検出
信号に応じてレーザビームの照射を制御する。

【００３１】さて本例では、鋳型１００が積層造形で形
成される。この場合には、先ず散布工程が実行される。
即ち図４から理解できるように、切り出しローラ５４を
矢印Ｒ１方向に回転させつつ、昇降テーブル１の載置面
１ｗに沿って散布装置５を矢印Ｓ１方向に定速度で往動
させ、これにより砂を昇降テーブル１の載置面１ｗに散
布する。散布層５５の厚みｔは造形物の種類に応じて適
宜選択できるものの、例えば０．１〜０．４ｍｍ、特に
０．２ｍｍ程度にできるが、これに限定されるものでは
ない。

【００３２】上記のように散布工程の往動を終えたら、
マスク交換処理を行い、新しいマスク１２で散布層５５
の上方を覆う。次に照射工程を実行する。照射工程で
は、図５から理解できるように、昇降テーブル１に形成
した散布層５５の上面をマスク１２で覆った状態で、レ
ーザビームＭをマスク１２越しに散布層５５にスキャン
照射する。スキャン照射は、マスク１２の透過窓１１
（サイズ；Ａ×Ｂ）よりも広い範囲にわたって実行され
る。

【００３３】照射工程においては照射されたレーザビー
ムＭはマスク１２の透過窓１１を透過し、散布層５５に
到達し、これを加熱する。散布層５５のうち、レーザビ
ームＭが照射された砂部分は熱硬化して固化し、薄い固
化層５５Ａが形成される。一方、散布層５５のうち、マ
スク１２で遮光されてレーザビームＭが照射されなかっ
た部分は熱硬化されずに未固化であり、排出可能であ
る。

【００３４】上記のように照射工程により、透過窓１１
の形状に対応した形状をもつ固化層５５Ａが形成され
る。照射工程を終えたら、次に昇降テーブル１を降下ピ
ッチ量Ｋぶん矢印Ｚ２方向に降下させる。降下ピッチ量
Ｋは散布層５５の厚みに実質的に相当する。従って、新
しく散布する散布層５５の高さ位置は、毎回ごとに一定
となる。

【００３５】そして散布工程の復動を行うべく図４から
理解できるように、切り出しローラ５４を矢印Ｒ２方向
に逆回転させつつ、昇降テーブル１上の固化層５５Ａに
沿って散布装置５を矢印Ｓ２方向に復動させ、これによ
り砂を散布し、新たな散布層５５を形成する。上記のよ
うに散布工程の復動を終えたら、再びマスク交換処理を
行い、新しいマスク１２で散布層５５の上方を覆う。そ
の後、照射工程を再び実行すべく、新たな散布層５５に
マスク１２越しにレーザビームを照射する。このような
散布工程、マスク交換処理、照射工程が順に多数回繰り
返されると、積層造形が進行し、三次元造形物としての
鋳型１００が形成される。

【００３６】ところで、図６（Ａ）は、鋳型１００を構
成する所定の枚数目の固化層５５Ａの平面図を示す。固
化層５５Ａには、鋳造キャビティ１００ａが形成され、
更に複数個の排出通路１１０が鋳型１００の鋳造キャビ
ティ１００ａと鋳型１００の外方ＫＡとを連通するよう
に形成されている。従って鋳型１００の造形後に、鋳造
キャビティ１００ａに残留した未固化の樹脂被覆砂を、
排出通路１１０を介して鋳型１００の外方ＫＡに排出す
ることができる。このとき未固化の樹脂被覆砂の排出の
促進のために、排出通路１１０にエアブローを吹き込ん
だり、あるいは、排出通路１１０から吸引したりでき
る。

【００３７】図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す固化層５
５Ａを形成するためのマスク１２を示す。マスク１２に
は第１マスク部１２ｘが形成されている。第１マスク部
１２ｘはレーザビームを遮るものであり、鋳造キャビテ
ィ１００ａに相応する平面形状をもつ。マスク１２に
は、第１マスク部１２ｘを支持するために、第１マスク
部１２ｘと外枠１２ｍとを連結する複数個のブリッジ１
２ｎが形成されている。各ブリッジ１２ｎは、排出通路
１１０を形成するためにレーザビームを遮るものであ
る。そのため、ブリッジ１２ｎの幅寸法ＤＡは、排出通
路１１０の幅寸法ＤＢに相応するように幅広とされてい
る。このように幅広なブリッジ１２ｎが第１マスク部１
２ｘを支持するため、第１マスク部１２ｘを支持する支
持剛性を高め得る利点が得られる。なおマスク１２は、
レーザビームを遮る性質をもつ金属（例えば鉄板、アル
ミ板、アルミ箔、アルミテープ等）で構成できる。

【００３８】（そのほか）上記した図１に示す実施例で
は、冷やし金４２０には通水路４２１が設けられてお
り、冷やし金４００には通水路が設けられていないが、
冷やし金４００のサイズにもよるが、冷やし金４２０の
他に、冷やし金４００にも通水路を設け、冷やし金４０
０を冷却水で強制冷却する方式を採用することもでき
る。

【００３９】図１に示す実施例では、鋳型１００は大気
中に設置されているが、これに限らず、鋳型１００を図
略の減圧チャンバの減圧室に収容することもできる。こ
の場合には、減圧室を減圧することにより、鋳型１００
の鋳造キャビティ１００ａ内を減圧し、この状態で、鋳
型１００の鋳造キャビティ１００ａに溶湯を供給する。

【００４０】小型の冷やし金４００のサイズよりも排出
通路１１０が大きめに形成された場合には、小型の冷や
し金４００の外面に被覆剤を塗布し、被覆剤により、冷
やし金４００の外面におけるシール性や接着性を高めて
も良い。図１に示す実施例は、低圧鋳造に適用した場合
であるが、これに限らず、重力鋳造や他の鋳造にも適用
できることは勿論である。

【００４１】

【発明の効果】本発明に係る積層造形鋳型によれば、未
固化状態の粉粒体の排出の促進を図り得る。また未固化
の粉粒体を排出する排出通路または開口部に配置された
冷やし金により、鋳造キャビティ内の溶湯の凝固を促進
させ得、鋳造品質の向上、鋳造サイクルの短縮化に有利
となる。

【００４２】本発明に係る鋳造方法によれば、未固化の
粉粒体を排出する排出通路または開口部に冷やし金を配
置しているため、鋳造キャビティ内の溶湯の冷却促進に
も利用でき、鋳造キャビティ内の溶湯の凝固を促進させ
得、鋳造品質の向上、鋳造サイクルの短縮化に有利とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る構成を模式的に示す断面図であ
る。

【図２】実施例に係る構成を模式的に示す異なる方向の
断面図である。

【図３】適用例の全体構成を示す斜視図である。

【図４】散布工程を示す構成図である。

【図５】照射工程を示す構成図である。

【図６】（Ａ）は鋳型を構成する所定の枚数目の固化層
の平面図であり、（Ｂ）はその固化層を形成するための
マスクを示す平面図である。

【符号の説明】

図中、１００は鋳型、１１０は排出通路、１３０は開口
部 、４００は小型の冷やし金、４２０は大型の冷やし
金、８はレーザ発振機、１０は回転ミラー装置、１２は
マスク、５５は散布層、５５Ａは固化層を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉粒体を散布して形成した散布層に照射エ
   ネルギを照射して固化層を形成し、固化層を積層するこ
   とにより造形された鋳造キャビティをもつ鋳型であっ
   て、 前記鋳造キャビティに連通する未固化の粉粒体を排出す
   る排出通路または開口部をもち、 前記排出通路または開口部に、前記鋳造キャビティに対
   面するように冷やし金が配置されていることを特徴とす
   る積層造形鋳型。
2. 【請求項２】請求項１に係る積層造形鋳型を用い、 前記積層造形鋳型の鋳造キャビティに溶湯を供給し、前
   記鋳造キャビティ内の溶湯の冷却を前記冷やし金により
   促進しつつ、前記溶湯を凝固させるようにしたことを特
   徴とする積層造形鋳型を用いた鋳造方法。