JP2000301322A - 鋳造方法 - Google Patents

鋳造方法

Info

Publication number
JP2000301322A
JP2000301322A JP11109802A JP10980299A JP2000301322A JP 2000301322 A JP2000301322 A JP 2000301322A JP 11109802 A JP11109802 A JP 11109802A JP 10980299 A JP10980299 A JP 10980299A JP 2000301322 A JP2000301322 A JP 2000301322A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
casting
mold
cooling
heating
predetermined shape
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11109802A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayuki Ohashi
橋 孝 行 大
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP11109802A priority Critical patent/JP2000301322A/ja
Publication of JP2000301322A publication Critical patent/JP2000301322A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 形状精度が高く、内部欠陥が少ないと共に鋳
造凝固組織が改善された品質の良い精密鋳造品を製作で
きるようにする。 【解決手段】 内部に所定形状の鋳造空間1aを有する
薄肉鋳型1を用いて鋳造を行うに際し、所定形状の鋳造
空間1aに対応する事前の鋳造シミュレーションを実施
して当該所定形状の鋳造空間1aに起因する緩冷却によ
る不具合発生部分Aおよび/または急冷却による不具合
発生部分Bをあらかじめ検知し、緩冷却による不具合発
生部分Aを冷却しおよび/または急冷却による不具合発
生部分Bを加熱する鋳型温度制御手段(冷却手段2およ
び/または加熱手段3)を設けて鋳造時に薄肉鋳型1の
所要部位を冷却しおよび/または加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、形状精度が高く、
内部欠陥が少ないと共に鋳造凝固組織が改善された品質
の良い精密鋳造品を製造するのに好適な鋳造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】形状精度の高い精密鋳造品を製造するの
に適した従来の鋳造方法としては、例えば、図4に示す
ようなものがある。
【0003】図4に示す鋳造方法は、いわゆるインベス
トメント鋳造法と称されるものであって、図4の(A)
に示すような製造しようとする鋳造品の形状に対応した
形状のワックスや樹脂などの消失性材料よりなる消失性
モデル41を製作したのち、図4の(B)に示すよう
に、この消失性モデル41に同じくワックスや樹脂など
の消失性材料よりなる湯口形成用モデル42を付け、図
4の(C)に示すように、バインダとしての例えばコロ
イダルシリカと耐火砂としての例えばジルコンサンドを
含む鋳型造型用スラリー43中に消失性モデル41,4
2を浸漬し、続いて、図4の(D)に示すように、シャ
モットなどの耐火砂(スタッコ材,鋳物砂)44を振り
掛けることによって付着させ、次いで図4の(E)に示
すように乾燥を行い、前記図4の(C),(D),
(E)に示したスラリー付着と耐火砂(セラミック粉)
付着と乾燥の工程を5〜8回程度繰り返すことによって
5〜8層の耐火物被覆積層体(鋳型厚さは例えば5〜8
mm)45が形成されたものとし、次いで、図4の
(F)に示すように、例えば、1000℃位に加熱する
ことによって内部のワックスや樹脂などの消失性材料を
除去することにより脱モデルを行って、内部に所定形状
の鋳造空間を有する図4の(G)に示すような鋳型46
を得るようにしていた。
【0004】そして、このような鋳型46を用いて鋳造
品を製造するに際しては、図5に示すように、鋳型46
の湯口部分から溶融金属47を注湯して鋳造し、凝固さ
せたのち仕上げ加工を行い、湯口などの不要部分を除去
することによって所定形状をなす鋳造品を得るようにし
ていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の鋳造方法では、図5に符号Aで示す部分が最
終凝固部となることによって、凝固後には図6に示すX
線写真の模写図より明らかなように、鋳造品48の前記
符号Aに相当する部分に引け巣48Aが形成されること
となり、また、図5に符号Bで示す部分においても急冷
されることによって同じく図6に示すように鋳造品48
の前記符号Bに相当する部分に引け巣48Bが形成され
ることとなり、このような引け巣48A,48Bの形成
と共に鋳造凝固組織があまり良好なものにならないとい
う問題点があった。
【0006】
【発明の目的】本発明は、このような従来の問題点にか
んがみてなされたものであって、形状精度が高く、内部
欠陥が少ないと共に鋳造凝固組織が改善された品質の良
い精密鋳造品を製作できるようにすることを目的として
いる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる鋳造方法
は、請求項1に記載しているように、内部に所定形状の
鋳造空間を有する薄肉鋳型を用いて鋳造を行うに際し、
前記所定形状の鋳造空間に対応する事前の鋳造シミュレ
ーションを実施して当該所定形状の鋳造空間に起因する
緩冷却による不具合発生部分および/または急冷却によ
る不具合発生部分をあらかじめ検知し、前記緩冷却によ
る不具合発生部分を冷却しおよび/または前記急冷却に
よる不具合発生部分を加熱する鋳型温度制御手段を設け
て鋳造時に前記薄肉鋳型の所要部位を冷却しおよび/ま
たは加熱するようにしたことを特徴としている。
【0008】そして、本発明に係わる鋳造方法において
は、請求項2に記載しているように、薄肉鋳型は、消失
性材料よりなる消失性モデルの表面にスラリー付着とス
タッコ付着のくりかえしにより積層成形したのち加熱に
より消失性材料を除去して所定形状の鋳造空間を形成し
たものであるようになすことができる。
【0009】同じく、本発明に係わる鋳造方法において
は、請求項3に記載しているように、薄肉鋳型は、バイ
ンダ被覆耐火砂の適宜プラットホーム上での層状均一分
散と局所加熱とのくりかえしにより積層成形した多孔質
モデルの表層部でのスラリー状の鋳型材料付着後の加熱
によりモデル内部のバインダを焼失させてモデル内部を
崩壊除去すると共に鋳型材料層部を焼成して所定形状の
鋳造空間を形成したものであるようになすことができ
る。
【0010】同じく、本発明に係わる鋳造方法において
は、請求項4に記載しているように、冷却は、冷却剤の
吹き付けにより行うものとすることができる。
【0011】同じく、本発明に係わる鋳造方法において
は、請求項5に記載しているように、加熱は、誘導加熱
により行うものとすることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態を示す
ものであって、内部に所定形状の鋳造空間1aを有する
薄肉鋳型1を用いて鋳造を行うに際し、前記所定形状の
鋳造空間1aに対応する事前の鋳造シミュレーションを
実施して当該所定形状の鋳造空間1aに起因する緩冷却
による不具合発生部分(引け巣発生部分)Aや急冷却に
よる不具合発生部分(引け巣発生部分)Bをあらかじめ
検知し、前記緩冷却による不具合発生部分(引け巣発生
部分)Aにはこの部分Aを冷却するための冷却手段(こ
の実施形態では液化炭酸ガスを収容したボンベ2Aと、
メーター2Bと、送給管2Cと、ノズル2Dをそなえた
鋳型温度制御手段)2を設けると共に、前記急冷却によ
る不具合発生部分(引け巣発生部分)Bにはこの部分B
を加熱するための加熱手段(この実施形態では誘導加熱
コイル3Cをそなえた鋳型温度制御手段)3を設け、鋳
造時には緩冷却による不具合発生部分Aを冷却手段2で
冷却すると共に急冷却による不具合発生部分Bを加熱手
段3で加熱することによって、図2のX線写真の模写図
に示すように、引け巣が発生せず鋳造凝固組織が改善さ
れた鋳造品10を得る。
【0013】
【発明の効果】本発明による鋳造方法では、請求項1に
記載しているように、内部に所定形状の鋳造空間を有す
る薄肉鋳型を用いて鋳造を行うに際し、前記所定形状の
鋳造空間に対応する事前の鋳造シミュレーションを実施
して当該所定形状の鋳造空間に起因する緩冷却による不
具合発生部分および/または急冷却による不具合発生部
分をあらかじめ検知し、前記緩冷却による不具合発生部
分を冷却しおよび/または前記急冷却による不具合発生
部分を加熱する鋳型温度制御手段を設けて鋳造時に前記
薄肉鋳型の所要部位を冷却しおよび/または加熱するよ
うにしたから、従来のように鋳造時の緩冷却や急冷却に
起因する引け巣の発生が阻止されることとなり、形状精
度が高く内部欠陥が少ないと共に鋳造凝固組織が大きく
改善された品質の良い精密鋳造品を製作することが可能
であるという著大なる効果がもたらされる。
【0014】そして、請求項2に記載しているように、
薄肉鋳型は、消失性材料よりなる消失性モデルの表面に
スラリー付着とスタッコ付着のくりかえしにより積層成
形したのち加熱により消失性材料を除去して所定形状の
鋳造空間を形成したものであるようになすことによっ
て、従来の消失性模型を活用して形状精度の高い品質の
優れた鋳造品を製作することが可能であるという著大な
る効果がもたらされる。
【0015】また、請求項3に記載しているように、薄
肉鋳型は、バインダ被覆耐火砂の層状均一分散と局所加
熱とのくりかえしにより積層成形した多孔質モデルの表
層部でのスラリー状の鋳型材料付着後の加熱によりモデ
ル内部のバインダを焼失させてモデル内部を崩壊除去す
ると共に鋳型材料層部を焼成して所定形状の鋳造空間を
形成したものであるようになすことによって、従来の消
失性模型を用いる場合に比べてさらに簡便な方法で製作
した薄肉鋳型を用いて形状精度の高い品質の優れた鋳造
品を短時間のうちに製作することが可能であるという著
大なる効果がもたらされる。
【0016】さらにまた、請求項4に記載しているよう
に、冷却は、冷却剤の吹き付けにより行うようになすこ
とによって、緩冷却に起因する鋳造不良の発生を防止し
た高品質の鋳造品を製作することが可能であるという著
大なる効果がもたらされる。
【0017】さらにまた、請求項5に記載しているよう
に、加熱は、誘導加熱により行うようになすことによっ
て、急冷却に起因する鋳造不良の発生を防止した高品質
の鋳造品を製作することが可能であるという著大なる効
果がもたらされる。
【0018】
【実施例】図3は本発明による鋳造方法の一実施例を示
すものであって、まず、図3の(A)に示すような3次
元CADデータ11をパソコン内で準備しておく。
【0019】次いで、前記の3次元CADデータ11を
もとにして、図3の(B)に示すように、樹脂バインダ
被覆耐火砂(レジンコーテッドサンド:この実施例で
は、耐火砂であるアルミナにバインダであるコロイダル
シリカをコーティングしたもの)12のプラットホーム
(台)上での層状均一散布とレーザ光13による局所加
熱との繰り返しによる選択的レーザ焼結法(SLS法)
を用いて積層成形していくことによって、図3の(C)
に示すような多孔質モデル(砂モデル)14を得たあ
と、この多孔質モデル(砂モデル)14は、図3の
(D)に示すように、鋳型材料のスラリー15中に浸漬
した。
【0020】ここで用いた鋳型材料のスラリー15は、
水:1000重量部に対して、アルミナシリカ短繊維:
100重量部、アルミナ粒子:100重量部、アルミナ
ゾル:10重量部、フリット:100重量部、ポリビニ
ルアルコール:1重量部の配合割合からなるものとし
た。
【0021】そして、多孔質モデル14の表層部に鋳型
材料のスラリー15を6層付着して鋳型厚さが5〜8m
mとなるような鋳型材料層部を形成したのち図3の
(E)に示すように110℃の温風で約3時間乾燥し
た。なお、この造型時においては、従来のインベストメ
ント鋳造法におけるような耐火砂(セラミック粉)の振
り掛けは行わなかった。
【0022】続いて、乾燥後に電気炉内に入れ、図3の
(F)に示すように約500℃で15分間加熱すること
によってモデル内部のバインダを焼失させることにより
モデル内部を崩壊除去(排砂)する脱モデルを行うと共
に鋳型材料層部を焼成することにより内部に所定形状の
鋳造空間が形成された図3の(G)に示すような完全無
機材質からなる薄肉鋳型1とした。
【0023】そして、鋳造品の製作に際しては、図1に
示したように、鋳型温度制御手段として、冷媒吹付けノ
ズル2Dを有する冷却手段2を緩冷却による不具合発生
部分Aの近傍に設けると共に誘導加熱コイル3Cを有す
る加熱手段3を急冷却による不具合発生部分Bの近傍に
設けた鋳造装置の構成とし、薄肉鋳型1の温度を室温の
ままとし、図3の(G)に示す溶融金属17として鋳造
用アルミニウム合金(JIS AC2A相当材)を用
い、鋳造温度を720℃として薄肉鋳型1の湯口部分に
溶融金属17を注湯した。
【0024】そして、溶融金属17の注湯と同時に加熱
手段3による高周波誘導加熱(周波数:1kHz,出
力:50kW)を行うと共に冷却手段2による冷媒(液
化炭酸ガス)の吹き付けを行い、注湯と同時に加熱と冷
却を開始し、溶湯注入1分後に冷却手段2による冷却を
停止し、溶湯注入3分後に加熱手段3による加熱を停止
した。
【0025】そして、溶融金属の凝固後に型ばらしを行
い、仕上げ加工を行うことによって、図3の(H)に示
すような所定形状の鋳造品10を得た。
【0026】このようにして得た鋳造品10においては
鋳型1の形状が忠実に転写されており、形状精度に著し
く優れたものであると共に、図2に示したと同様に引け
巣などの鋳造欠陥が全くみられない品質の著しく優れた
ものであった。
【0027】他方、上記の冷却手段および加熱手段を用
いることなく鋳造した場合には、図6に示したと同様に
引け巣の発生が認められた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による鋳造方法の実施の形態を示す説明
図である。
【図2】本発明による鋳造方法で得た鋳造品のX線写真
の模写図である。
【図3】本発明の実施例で採用した鋳型の製作工程およ
び鋳造工程を示す説明図である。
【図4】インベストメント鋳造法による鋳型の製作工程
を示す説明図である。
【図5】従来例による鋳造方法を示す説明図である。
【図6】従来例による鋳造方法で得た鋳造品のX線写真
の模写図である。
【符号の説明】
1 薄肉鋳型 1a 薄肉鋳型の鋳造空間 2 冷却手段(鋳型温度制御手段) 3 加熱手段(鋳型温度制御手段) 10 鋳造品

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に所定形状の鋳造空間を有する薄肉
    鋳型を用いて鋳造を行うに際し、前記所定形状の鋳造空
    間に対応する事前の鋳造シミュレーションを実施して当
    該所定形状の鋳造空間に起因する緩冷却による不具合発
    生部分および/または急冷却による不具合発生部分をあ
    らかじめ検知し、前記緩冷却による不具合発生部分を冷
    却しおよび/または前記急冷却による不具合発生部分を
    加熱する鋳型温度制御手段を設けて鋳造時に前記薄肉鋳
    型の所要部位を冷却しおよび/または加熱することを特
    徴とする鋳造方法。
  2. 【請求項2】 薄肉鋳型は、消失性材料よりなる消失性
    モデルの表面にスラリー付着とスタッコ付着のくりかえ
    しにより積層成形したのち加熱により消失性材料を除去
    して所定形状の鋳造空間を形成したものである請求項1
    に記載の鋳造方法。
  3. 【請求項3】 薄肉鋳型は、バインダ被覆耐火砂の層状
    均一分散と局所加熱とのくりかえしにより積層成形した
    多孔質モデルの表層部でのスラリー状の鋳型材料付着後
    の加熱によりモデル内部のバインダを焼失させてモデル
    内部を崩壊除去すると共に鋳型材料層部を焼成して所定
    形状の鋳造空間を形成したものである請求項1に記載の
    鋳造方法。
  4. 【請求項4】 冷却は、冷却剤の吹き付けにより行う請
    求項1ないし3のいずれかに記載の鋳造方法。
  5. 【請求項5】 加熱は、誘導加熱により行う請求項1な
    いし4のいずれかに記載の鋳造方法。
JP11109802A 1999-04-16 1999-04-16 鋳造方法 Pending JP2000301322A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11109802A JP2000301322A (ja) 1999-04-16 1999-04-16 鋳造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11109802A JP2000301322A (ja) 1999-04-16 1999-04-16 鋳造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000301322A true JP2000301322A (ja) 2000-10-31

Family

ID=14519593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11109802A Pending JP2000301322A (ja) 1999-04-16 1999-04-16 鋳造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000301322A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011115824A (ja) * 2009-12-04 2011-06-16 Ihi Corp 鋳造方法
CN103350191A (zh) * 2013-05-25 2013-10-16 衡阳市嘉励运动器材有限公司 一种快速脱蜡釜

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011115824A (ja) * 2009-12-04 2011-06-16 Ihi Corp 鋳造方法
CN103350191A (zh) * 2013-05-25 2013-10-16 衡阳市嘉励运动器材有限公司 一种快速脱蜡釜

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10035731B2 (en) Additive manufacturing hybrid core
US9415438B2 (en) Method for forming single crystal parts using additive manufacturing and remelt
RU2299111C2 (ru) Способ (варианты) и устройство для изготовления литейной формы для литья по выплавляемым моделям, и способ литья по выплавляемым моделям (варианты)
RU2766221C2 (ru) Комбинированный способ литья по выплавляемым моделям
JPH01293939A (ja) インベストメント鋳造用鋳型の製造方法
JPS62173053A (ja) 中空鋳物の製造方法
US3441078A (en) Method and apparatus for improving grain structures and soundness of castings
JP2004090046A (ja) 精密鋳造方法及び鋳造品及び回転機械
JP2004148405A (ja) 凍結鋳造基体の製造方法
JP2000301322A (ja) 鋳造方法
RU2718635C1 (ru) Способ изготовления керамической оболочки для литья лопаток (варианты)
JP3339675B2 (ja) 鋳型の製作方法および鋳造方法
JPH08332547A (ja) 鋳造方法と鋳型およびその製造方法
US10695826B2 (en) Apparatus and method for investment casting core manufacture
JP3552298B2 (ja) ホットインペラー鋳造用の鋳型
JPS61137646A (ja) 鋳型の製作方法
JP2004174512A (ja) 鋳造方法
JPH10156484A (ja) 精密鋳造用鋳型
CN113600745B (zh) 一种利用光固化快速成型消失模进行负压铸造铸件产品的方法
JP7445351B1 (ja) 鋳造品の製造方法
JPH0813400B2 (ja) 細口中空部を有する鋳物の精密鋳造方法
CN117505779A (zh) 一种3d打印空心光敏树脂模熔模铸造用型壳的制作方法及其应用
JPS63295037A (ja) 鋳造用鋳型の製造方法および中子
Atwood et al. Rapid prototyping: A paradigm shift in investment casting
JP2003053479A (ja) 精密鋳造用鋳型の製造方法