JP2001001107A - 鋳型の製作方法および鋳造方法 - Google Patents
鋳型の製作方法および鋳造方法Info
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- JP2001001107A JP2001001107A JP11167834A JP16783499A JP2001001107A JP 2001001107 A JP2001001107 A JP 2001001107A JP 11167834 A JP11167834 A JP 11167834A JP 16783499 A JP16783499 A JP 16783499A JP 2001001107 A JP2001001107 A JP 2001001107A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 寸法精度の高い精密鋳造用鋳型を従来以上に
短日数で製作できるようにする。 【解決手段】 製造しようとする鋳造品の形状に対応し
た形状を有する多孔質モデルを製作したのち、前記多孔
質モデルを鋳型材料のスラリー中に浸漬してモデル表層
部にスラリーを付着させて鋳型材料層部を形成し、加熱
してモデル内部を崩壊除去すると共に鋳型材料層部を焼
成して内部に鋳造キャビティが形成された鋳型とする。
短日数で製作できるようにする。 【解決手段】 製造しようとする鋳造品の形状に対応し
た形状を有する多孔質モデルを製作したのち、前記多孔
質モデルを鋳型材料のスラリー中に浸漬してモデル表層
部にスラリーを付着させて鋳型材料層部を形成し、加熱
してモデル内部を崩壊除去すると共に鋳型材料層部を焼
成して内部に鋳造キャビティが形成された鋳型とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、形状精度の高い精
密鋳造品を短時間のうちに低コストで製造するのに好適
な精密鋳造用鋳型の製作方法および鋳造方法に関するも
のである。
密鋳造品を短時間のうちに低コストで製造するのに好適
な精密鋳造用鋳型の製作方法および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作するの
に適した従来の鋳造方法としては、例えば、図３に示す
ようなものがある。
に適した従来の鋳造方法としては、例えば、図３に示す
ようなものがある。
【０００３】図３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３の（Ａ）
に示すような製造しようとする鋳造品４０の設計図３１
を基にして、図３の（Ｂ）に示すように、製造しようと
する鋳造品４０の形状に対応した形状の成形空間３２ａ
を有するモデル成形用射出成形型３２を製作し、このモ
デル成形用射出成形型３２を用いて、図３の（Ｃ）に示
すような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３３を製作する。
トメント鋳造法と称されるものであって、図３の（Ａ）
に示すような製造しようとする鋳造品４０の設計図３１
を基にして、図３の（Ｂ）に示すように、製造しようと
する鋳造品４０の形状に対応した形状の成形空間３２ａ
を有するモデル成形用射出成形型３２を製作し、このモ
デル成形用射出成形型３２を用いて、図３の（Ｃ）に示
すような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３３を製作する。
【０００４】次いで、前記消失性モデル３３に、図３の
（Ｄ）に示すように、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補助部材３４および湯道形成
用補助部材３５を付けたのち、図３の（Ｅ）に示すよう
に、バインダとしてのコロイダルシリカと耐火砂として
のジルコンサンドを含む鋳型造型用スラリー３６中に消
失性モデル３３を浸漬し、続いて、図３の（Ｆ）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）３７を振り掛けることによって付着させ、次いで図
３の（Ｇ）に示すように一層あたり４〜８時間の自然乾
燥を行い、前記図３の（Ｅ），（Ｆ），（Ｇ）に示した
スラリー付着と耐火砂（セラミック粉）付着と自然乾燥
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５〜８ｍｍ）が形
成されたものとしていた。そして、このような５〜８層
からなる耐火物被覆積層体を製作するには３〜４日程度
の造型期間を必要としていた。
（Ｄ）に示すように、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補助部材３４および湯道形成
用補助部材３５を付けたのち、図３の（Ｅ）に示すよう
に、バインダとしてのコロイダルシリカと耐火砂として
のジルコンサンドを含む鋳型造型用スラリー３６中に消
失性モデル３３を浸漬し、続いて、図３の（Ｆ）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）３７を振り掛けることによって付着させ、次いで図
３の（Ｇ）に示すように一層あたり４〜８時間の自然乾
燥を行い、前記図３の（Ｅ），（Ｆ），（Ｇ）に示した
スラリー付着と耐火砂（セラミック粉）付着と自然乾燥
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５〜８ｍｍ）が形
成されたものとしていた。そして、このような５〜８層
からなる耐火物被覆積層体を製作するには３〜４日程度
の造型期間を必要としていた。
【０００５】次いで、図３の（Ｈ）に示すように、８０
０℃を超える温度（例えば、１０００℃，３０分間）で
加熱するヒートショックを加え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、内部に鋳造キャビティを有する図３の
（Ｉ）に示すような鋳型３８を得る。
０℃を超える温度（例えば、１０００℃，３０分間）で
加熱するヒートショックを加え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、内部に鋳造キャビティを有する図３の
（Ｉ）に示すような鋳型３８を得る。
【０００６】そして、このような鋳型３８を用いて鋳造
品を製造するに際しては、同じく図３の（Ｉ）に示すよ
うに、鋳型３８の湯口部分に溶融金属３９を注湯して鋳
造し、凝固させたのち図３の（Ｊ）に示すように仕上げ
加工を行い、湯口および湯道などの不要部分を除去する
ことによって図３の（Ｋ）に示すような鋳造品４０を得
るようにしていた。
品を製造するに際しては、同じく図３の（Ｉ）に示すよ
うに、鋳型３８の湯口部分に溶融金属３９を注湯して鋳
造し、凝固させたのち図３の（Ｊ）に示すように仕上げ
加工を行い、湯口および湯道などの不要部分を除去する
ことによって図３の（Ｋ）に示すような鋳造品４０を得
るようにしていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の鋳型の製作方法および鋳造方法にあっては、鋳
型造型時のうち図３の（Ｇ）に示す乾燥工程において短
時間での乾燥を行う目的で温風などを用いた場合に、消
失性モデル３３の熱膨張などにより、耐火物被覆積層体
の部分が破損するおそれがあるため、温風などによる乾
燥を行うことができず、自然乾燥しなければならないこ
とから、鋳型の製作にかなりの長時間を必要とするとい
う問題点があった。
た従来の鋳型の製作方法および鋳造方法にあっては、鋳
型造型時のうち図３の（Ｇ）に示す乾燥工程において短
時間での乾燥を行う目的で温風などを用いた場合に、消
失性モデル３３の熱膨張などにより、耐火物被覆積層体
の部分が破損するおそれがあるため、温風などによる乾
燥を行うことができず、自然乾燥しなければならないこ
とから、鋳型の製作にかなりの長時間を必要とするとい
う問題点があった。
【０００８】また、脱モデル時においても５００℃程度
の比較的低い温度では消失性モデル３３の膨張により耐
火物被覆積層体の部分が破損するおそれがあるため、高
温（例えば、１０００℃程度）でのヒートショックを加
える必要があるという問題点があった。
の比較的低い温度では消失性モデル３３の膨張により耐
火物被覆積層体の部分が破損するおそれがあるため、高
温（例えば、１０００℃程度）でのヒートショックを加
える必要があるという問題点があった。
【０００９】
【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、寸法精度の高い精密鋳
造用鋳型を従来よりもかなりの短時間で製作できるよう
にすることを目的としている。
んがみてなされたものであって、寸法精度の高い精密鋳
造用鋳型を従来よりもかなりの短時間で製作できるよう
にすることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる鋳型の製
作方法は、請求項１に記載しているように、製造しよう
とする鋳造品の形状に対応した形状を有する多孔質モデ
ルを製作したのち、前記多孔質モデルを鋳型材料のスラ
リー中に浸漬してモデル表層部にスラリー中の固形分等
を付着させて鋳型材料層部を形成し、加熱してモデル内
部を崩壊除去すると共に鋳型材料層部を焼成して内部に
鋳造キャビティが形成された鋳型とするようにしたこと
を特徴としている。
作方法は、請求項１に記載しているように、製造しよう
とする鋳造品の形状に対応した形状を有する多孔質モデ
ルを製作したのち、前記多孔質モデルを鋳型材料のスラ
リー中に浸漬してモデル表層部にスラリー中の固形分等
を付着させて鋳型材料層部を形成し、加熱してモデル内
部を崩壊除去すると共に鋳型材料層部を焼成して内部に
鋳造キャビティが形成された鋳型とするようにしたこと
を特徴としている。
【００１１】そして、本発明に係わる鋳型の製作方法に
おいては、請求項２に記載しているように、スラリー中
に無機繊維を添加し、スラリー中に浸漬したのちのモデ
ル表層部に無機繊維を付着させるようになすことができ
る。
おいては、請求項２に記載しているように、スラリー中
に無機繊維を添加し、スラリー中に浸漬したのちのモデ
ル表層部に無機繊維を付着させるようになすことができ
る。
【００１２】同じく、本発明に係わる鋳型の製作方法に
おいては、請求項３に記載しているように、多孔質モデ
ルは耐火砂をバインダにより結合した砂モデルであり、
加熱によりバインダを焼失させてモデル内部を崩壊除去
するものとすることができる。
おいては、請求項３に記載しているように、多孔質モデ
ルは耐火砂をバインダにより結合した砂モデルであり、
加熱によりバインダを焼失させてモデル内部を崩壊除去
するものとすることができる。
【００１３】同じく、本発明に係わる鋳型の製作方法に
おいては、請求項４に記載しているように、多孔質モデ
ルは適宜の基台上でのバインダ被覆耐火砂の層状均一散
布と局所加熱との繰り返しにより積層成形されたもので
あり、加熱によりバインダを焼失させてモデル内部を崩
壊除去するものとすることができる。
おいては、請求項４に記載しているように、多孔質モデ
ルは適宜の基台上でのバインダ被覆耐火砂の層状均一散
布と局所加熱との繰り返しにより積層成形されたもので
あり、加熱によりバインダを焼失させてモデル内部を崩
壊除去するものとすることができる。
【００１４】同じく、本発明に係わる鋳型の製作方法
は、請求項５に記載しているように、局所加熱はレーザ
加熱によるものとすることができる。
は、請求項５に記載しているように、局所加熱はレーザ
加熱によるものとすることができる。
【００１５】本発明に係わる鋳造方法は、請求項６に記
載しているように、請求項１ないし５のいずれかに記載
の鋳型を用いて鋳造キャビティ内に溶融金属を注湯した
のち凝固させたあと型ばらしを行うようにしたことを特
徴としている。
載しているように、請求項１ないし５のいずれかに記載
の鋳型を用いて鋳造キャビティ内に溶融金属を注湯した
のち凝固させたあと型ばらしを行うようにしたことを特
徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は本発明による鋳型の製作方
法の一実施の形態を示すものであって、まず、一方で
は、工程（Ｉ−Ａ）において、製造しようとする鋳造品
の形状に対応した形状を有する多孔質モデルを製作する
と共に、他方では、工程（Ｉ−Ｂ）において、スラリー
を用意し、工程（ＩＩ）において、多孔質モデルを鋳型
材料のスラリー中に浸漬（ディッピング）してモデル表
層部にスラリーを付着させて鋳型材料層部を形成し、次
いで、工程（ＩＩＩ）において、乾燥したあと、工程
（ＩＶ）において、加熱することにより、モデル内部を
崩壊除去（脱モデル）すると共に鋳型材料層部を焼成す
ることによって、工程（Ｖ）において、内部に鋳造キャ
ビティが形成された鋳型を得る。
法の一実施の形態を示すものであって、まず、一方で
は、工程（Ｉ−Ａ）において、製造しようとする鋳造品
の形状に対応した形状を有する多孔質モデルを製作する
と共に、他方では、工程（Ｉ−Ｂ）において、スラリー
を用意し、工程（ＩＩ）において、多孔質モデルを鋳型
材料のスラリー中に浸漬（ディッピング）してモデル表
層部にスラリーを付着させて鋳型材料層部を形成し、次
いで、工程（ＩＩＩ）において、乾燥したあと、工程
（ＩＶ）において、加熱することにより、モデル内部を
崩壊除去（脱モデル）すると共に鋳型材料層部を焼成す
ることによって、工程（Ｖ）において、内部に鋳造キャ
ビティが形成された鋳型を得る。
【００１７】このような鋳型の製作方法において、多孔
質モデルとしては耐火砂をバインダにより結合した砂モ
デルを用いるようにすることができ、また、適宜の台上
へのバインダ被覆耐火砂（例えば、粒径０．１〜０．２
ｍｍ程度の耐火砂の表面に樹脂バインダをコーティング
したレジンコーテッドサンド）の層状均一散布とレーザ
加熱等による局所加熱焼結との繰り返しにより台上で積
層成形された多孔質モデルを用いるようにすることがで
きる。
質モデルとしては耐火砂をバインダにより結合した砂モ
デルを用いるようにすることができ、また、適宜の台上
へのバインダ被覆耐火砂（例えば、粒径０．１〜０．２
ｍｍ程度の耐火砂の表面に樹脂バインダをコーティング
したレジンコーテッドサンド）の層状均一散布とレーザ
加熱等による局所加熱焼結との繰り返しにより台上で積
層成形された多孔質モデルを用いるようにすることがで
きる。
【００１８】また、このような多孔質モデルをスラリー
中に浸漬するにあたりスラリー中に無機繊維を添加した
ものを用いることができ、例えば、表１に示す配合の鋳
型材料のスラリーを用いるようになすことができる。
中に浸漬するにあたりスラリー中に無機繊維を添加した
ものを用いることができ、例えば、表１に示す配合の鋳
型材料のスラリーを用いるようになすことができる。
【００１９】
【表１】
【００２０】そして、多孔質モデルの表層部に鋳型材料
であるスラリー状の無機粒子、無機繊維等を付着させた
のち、加熱してモデル内部を崩壊除去（脱モデル）する
と共に鋳型材料層部を焼成して内部に鋳造キャビティが
形成された鋳型とする。
であるスラリー状の無機粒子、無機繊維等を付着させた
のち、加熱してモデル内部を崩壊除去（脱モデル）する
と共に鋳型材料層部を焼成して内部に鋳造キャビティが
形成された鋳型とする。
【００２１】
【発明の効果】本発明による鋳型の製作方法では、請求
項１に記載しているように、製造しようとする鋳造品の
形状に対応した形状を有する多孔質モデルを製作したの
ち、前記多孔質モデルを鋳型材料のスラリー中に浸漬し
てモデル表層部にスラリーを付着させて鋳型材料層部を
形成し、加熱してモデル内部を崩壊除去（脱モデル）す
ると共に鋳型材料層部を焼成して内部に鋳造キャビティ
が形成された鋳型とするようにしたから、多孔質モデル
の毛細管現象を利用した瞬間的な造型が可能となり、鋳
型の製作時間を大幅に短縮することができ、１層あたり
の鋳型を厚くできることから、層数を減らすことも可能
であり、多孔質モデルは熱膨張率が低いことからスラリ
ー中への浸漬後に温風による乾燥も可能となり、鋳型の
破損を生じがたいものとすることが可能であり、脱モデ
ル時においても５００℃程度の低温で良いことから鋳型
の破損を防ぐことができ、完全無機材質の鋳型とするこ
とによって鋳造時にガスの発生がないものとして鋳造品
でのガス欠陥の発生を防止したものとすることが可能で
あり、形状精度の優れた鋳型を短時間のうちに低コスト
で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。
項１に記載しているように、製造しようとする鋳造品の
形状に対応した形状を有する多孔質モデルを製作したの
ち、前記多孔質モデルを鋳型材料のスラリー中に浸漬し
てモデル表層部にスラリーを付着させて鋳型材料層部を
形成し、加熱してモデル内部を崩壊除去（脱モデル）す
ると共に鋳型材料層部を焼成して内部に鋳造キャビティ
が形成された鋳型とするようにしたから、多孔質モデル
の毛細管現象を利用した瞬間的な造型が可能となり、鋳
型の製作時間を大幅に短縮することができ、１層あたり
の鋳型を厚くできることから、層数を減らすことも可能
であり、多孔質モデルは熱膨張率が低いことからスラリ
ー中への浸漬後に温風による乾燥も可能となり、鋳型の
破損を生じがたいものとすることが可能であり、脱モデ
ル時においても５００℃程度の低温で良いことから鋳型
の破損を防ぐことができ、完全無機材質の鋳型とするこ
とによって鋳造時にガスの発生がないものとして鋳造品
でのガス欠陥の発生を防止したものとすることが可能で
あり、形状精度の優れた鋳型を短時間のうちに低コスト
で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。
【００２２】そして、請求項２に記載しているように、
スラリー中に無機繊維を添加し、スラリー中に浸漬した
のちのモデル表層部に無機繊維を付着させたものとする
ようになすことによって、無機繊維のからみあいによる
補強が可能となり、造型時および脱モデル時において補
強が有効なものとなって破損が生じがたいものとするこ
とができ、強度の大きい精密鋳造用鋳型を短時間のうち
に低コストで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。
スラリー中に無機繊維を添加し、スラリー中に浸漬した
のちのモデル表層部に無機繊維を付着させたものとする
ようになすことによって、無機繊維のからみあいによる
補強が可能となり、造型時および脱モデル時において補
強が有効なものとなって破損が生じがたいものとするこ
とができ、強度の大きい精密鋳造用鋳型を短時間のうち
に低コストで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。
【００２３】さらに、請求項３に記載しているように、
多孔質モデルは耐火砂をバインダにより結合した砂モデ
ルであり、加熱によりバインダを焼失させてモデル内部
を崩壊除去するものとなすことによって、耐火性に優れ
ていると共に、毛細管現象によってスラリー中の固形成
分が容易に多孔質モデルの表層部に付着することになっ
て、多孔質モデルの毛細管現象を利用した瞬間的な造型
が可能であるという著大なる効果がもたらされる。
多孔質モデルは耐火砂をバインダにより結合した砂モデ
ルであり、加熱によりバインダを焼失させてモデル内部
を崩壊除去するものとなすことによって、耐火性に優れ
ていると共に、毛細管現象によってスラリー中の固形成
分が容易に多孔質モデルの表層部に付着することになっ
て、多孔質モデルの毛細管現象を利用した瞬間的な造型
が可能であるという著大なる効果がもたらされる。
【００２４】さらにまた、請求項４に記載しているよう
に、多孔質モデルは適宜の基台上でのバインダ被覆耐火
砂の層状均一散布と局所加熱との繰り返しにより積層成
形されたものであり、加熱によりバインダを焼失させて
モデル内部を崩壊除去するものとなすことによって、３
次元データをもとにして極く短時間のうちに多孔質モデ
ルを製作することが可能となり、多孔質モデルの製作に
際して木型等のマスターモデルが不要となって鋳型製作
に際しての時間を大幅に短縮することができると共にコ
ストの低減をも実現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。
に、多孔質モデルは適宜の基台上でのバインダ被覆耐火
砂の層状均一散布と局所加熱との繰り返しにより積層成
形されたものであり、加熱によりバインダを焼失させて
モデル内部を崩壊除去するものとなすことによって、３
次元データをもとにして極く短時間のうちに多孔質モデ
ルを製作することが可能となり、多孔質モデルの製作に
際して木型等のマスターモデルが不要となって鋳型製作
に際しての時間を大幅に短縮することができると共にコ
ストの低減をも実現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。
【００２５】さらにまた、請求項５に記載しているよう
に、局所加熱はレーザ加熱によるものとなすことによっ
て、多孔質モデルの製作を短時間のうちにそしてまた高
い形状精度で行うことが可能であるという著大なる効果
がもたらされる。
に、局所加熱はレーザ加熱によるものとなすことによっ
て、多孔質モデルの製作を短時間のうちにそしてまた高
い形状精度で行うことが可能であるという著大なる効果
がもたらされる。
【００２６】本発明に係わる鋳造方法は、請求項６に記
載しているように、請求項１ないし５のいずれかに記載
の鋳型を用いて鋳造キャビティ内に溶融金属を注湯した
のち凝固させたあと型ばらしを行うようにしたから、形
状精度の高い鋳造品を短時間のうちに低コストで製造す
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。
載しているように、請求項１ないし５のいずれかに記載
の鋳型を用いて鋳造キャビティ内に溶融金属を注湯した
のち凝固させたあと型ばらしを行うようにしたから、形
状精度の高い鋳造品を短時間のうちに低コストで製造す
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。
【００２７】
【実施例】図２は本発明による鋳型の製作方法および鋳
造方法の一実施例を示すものであって、まず、図２の
（Ａ）に示すような３次元ＣＡＤデータ１をパソコン内
で準備しておく。
造方法の一実施例を示すものであって、まず、図２の
（Ａ）に示すような３次元ＣＡＤデータ１をパソコン内
で準備しておく。
【００２８】次いで、前記の３次元ＣＡＤデータ１をも
とにして、図２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、
耐火砂である珪砂にバインダであるフェノール樹脂をコ
ーティングしたもの）２のプラットホーム（台）上での
層状均一散布とレーザ光３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２の（Ｃ）に示すような多
孔質モデル（砂モデル）４を得た。
とにして、図２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、
耐火砂である珪砂にバインダであるフェノール樹脂をコ
ーティングしたもの）２のプラットホーム（台）上での
層状均一散布とレーザ光３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２の（Ｃ）に示すような多
孔質モデル（砂モデル）４を得た。
【００２９】次に、前記多孔質モデル４には、図２の
（Ｄ）に示すように、同じく砂モデルからなる湯口形成
用補助部材５および湯道形成用補助部材６を付けたあと
（これ以外にＣＡＤデータにより湯口形成部と湯道形成
部を本体と一体に同時に成形しても良い）、図２の
（Ｅ）に示すように、多孔質モデル４の組付体をスラリ
ー７中に浸漬した。
（Ｄ）に示すように、同じく砂モデルからなる湯口形成
用補助部材５および湯道形成用補助部材６を付けたあと
（これ以外にＣＡＤデータにより湯口形成部と湯道形成
部を本体と一体に同時に成形しても良い）、図２の
（Ｅ）に示すように、多孔質モデル４の組付体をスラリ
ー７中に浸漬した。
【００３０】ここで用いたスラリー７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。
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。
【００３１】そして、多孔質モデル４の組付体の表層部
にスラリー７を３層付着して鋳型厚さを５〜７ｍｍとな
るように鋳型材料層部を形成したのち図２の（Ｆ）に示
すように１１０℃の温風で約３時間（１層あたり約３０
分間）乾燥した。なお、ここまでの所要造型時間はおよ
そ１．５時間であった。また、従来のような耐火砂（セ
ラミック粉）の振り掛けは行わないものとした。
にスラリー７を３層付着して鋳型厚さを５〜７ｍｍとな
るように鋳型材料層部を形成したのち図２の（Ｆ）に示
すように１１０℃の温風で約３時間（１層あたり約３０
分間）乾燥した。なお、ここまでの所要造型時間はおよ
そ１．５時間であった。また、従来のような耐火砂（セ
ラミック粉）の振り掛けは行わないものとした。
【００３２】続いて、乾燥後に電気炉内に入れ、図２の
（Ｇ）に示すように約５００℃で１５分間加熱すること
によって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鋳造キャビティが形成さ
れた図２の（Ｈ）に示すような完全無機材質からなる鋳
型８とした。
（Ｇ）に示すように約５００℃で１５分間加熱すること
によって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鋳造キャビティが形成さ
れた図２の（Ｈ）に示すような完全無機材質からなる鋳
型８とした。
【００３３】そして、鋳造品の製作に際しては、鋳型８
の温度を室温のままとし、図２の（Ｈ）に示す溶融金属
９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℃として鋳型８の湯口
部分に溶融金属９を注湯した。
の温度を室温のままとし、図２の（Ｈ）に示す溶融金属
９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℃として鋳型８の湯口
部分に溶融金属９を注湯した。
【００３４】次いで、溶融金属の凝固後に型ばらしを行
い、図２の（Ｉ）に示す鋳造体に対して仕上げ加工を行
うことによって、図２の（Ｊ）に示すような所定形状の
鋳造品１０を得た。
い、図２の（Ｉ）に示す鋳造体に対して仕上げ加工を行
うことによって、図２の（Ｊ）に示すような所定形状の
鋳造品１０を得た。
【００３５】このようにして得た鋳型８においては、形
状精度が高いと共に形状保持強度が良好なものとなって
いた。
状精度が高いと共に形状保持強度が良好なものとなって
いた。
【００３６】また、鋳造品１０についても鋳型形状が忠
実に転写されており、形状精度に優れたものであった。
実に転写されており、形状精度に優れたものであった。
【００３７】そして、本発明の実施例による鋳造方法
と、図３に示した従来のインベストメント鋳造法とによ
り鋳造品１０，４０を製造した場合の比較を行ったとこ
ろ、表２および表３に示したものであった。
と、図３に示した従来のインベストメント鋳造法とによ
り鋳造品１０，４０を製造した場合の比較を行ったとこ
ろ、表２および表３に示したものであった。
【００３８】
【表２】
【００３９】
【表３】
【００４０】表３に示すように、本発明法では従来のイ
ンベストメント鋳造法に比べて鋳型の製作日数および鋳
造日数をかなり短縮することが可能であった。
ンベストメント鋳造法に比べて鋳型の製作日数および鋳
造日数をかなり短縮することが可能であった。
【図１】本発明に係わる鋳型の製作方法の実施の形態を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図２】本発明に係わる鋳型の製作方法および鋳造方法
の実施例を示す説明図である。
の実施例を示す説明図である。
【図３】従来例による鋳型の製作方法および鋳造方法を
例示する説明図である。
例示する説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田迫 三 志 静岡県浜松市新都田１−８−１ ニチアス 株式会社浜松研究所内 (72)発明者 岩 田 耕 治 静岡県浜松市新都田１−８−１ ニチアス 株式会社浜松研究所内 (72)発明者 大 橋 孝 行 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 4E093 GB10 GC14 GC20 MA01 4E094 AA62 CC22 CC54
Claims (6)
- 【請求項１】 製造しようとする鋳造品の形状に対応し
た形状を有する多孔質モデルを製作したのち、前記多孔
質モデルを鋳型材料のスラリー中に浸漬してモデル表層
部にスラリーを付着させて鋳型材料層部を形成し、加熱
してモデル内部を崩壊除去すると共に鋳型材料層部を焼
成して内部に鋳造キャビティが形成された鋳型とするこ
とを特徴とする鋳型の製作方法。 - 【請求項２】 スラリー中に無機繊維を添加し、スラリ
ー中に浸漬したのちのモデル表層部に無機繊維を付着さ
せる請求項１に記載の鋳型の製作方法。 - 【請求項３】 多孔質モデルは耐火砂をバインダにより
結合した砂モデルであり、加熱によりバインダを焼失さ
せてモデル内部を崩壊除去する請求項１または２に記載
の鋳型の製作方法。 - 【請求項４】 多孔質モデルはバインダ被覆耐火砂の層
状均一散布と局所加熱との繰り返しにより積層成形され
たものであり、加熱によりバインダを焼失させてモデル
内部を崩壊除去する請求項１または２に記載の鋳型の製
作方法。 - 【請求項５】 局所加熱はレーザ加熱による請求項４に
記載の鋳型の製作方法。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の鋳
型を用いて鋳造キャビティ内に溶融金属を注湯したのち
凝固させることを特徴とする鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16783499A JP3339675B2 (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | 鋳型の製作方法および鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16783499A JP3339675B2 (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | 鋳型の製作方法および鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001001107A true JP2001001107A (ja) | 2001-01-09 |
| JP3339675B2 JP3339675B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=15856956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16783499A Expired - Fee Related JP3339675B2 (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | 鋳型の製作方法および鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3339675B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104826991A (zh) * | 2015-05-13 | 2015-08-12 | 吴光英 | 熔模精密铸造方法 |
| CN105251941A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-01-20 | 广兴机械科技（惠州）有限公司 | 一种沾浆设备 |
| CN113020545A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-06-25 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种激光烧结砂芯的二次固化方法及固化装置 |
-
1999
- 1999-06-15 JP JP16783499A patent/JP3339675B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104826991A (zh) * | 2015-05-13 | 2015-08-12 | 吴光英 | 熔模精密铸造方法 |
| CN105251941A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-01-20 | 广兴机械科技（惠州）有限公司 | 一种沾浆设备 |
| CN113020545A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-06-25 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种激光烧结砂芯的二次固化方法及固化装置 |
| CN113020545B (zh) * | 2021-03-10 | 2022-08-23 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种激光烧结砂芯的二次固化方法及固化装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3339675B2 (ja) | 2002-10-28 |
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