JP2003225739A - 精密鋳造用鋳型の作製方法 - Google Patents

精密鋳造用鋳型の作製方法

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JP2003225739A
JP2003225739A JP2002021673A JP2002021673A JP2003225739A JP 2003225739 A JP2003225739 A JP 2003225739A JP 2002021673 A JP2002021673 A JP 2002021673A JP 2002021673 A JP2002021673 A JP 2002021673A JP 2003225739 A JP2003225739 A JP 2003225739A
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layer
precision casting
casting mold
slurry
producing
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JP2002021673A
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Isato Amagi
勇人 天木
Hideki Seto
秀樹 瀬戸
Masahiro Hiura
正裕 日浦
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】鋳造品の良品率が高い精密鋳造用鋳型を短時間
で作製できる方法を提供する。 【解決手段】精密鋳造用鋳型をロストワックス法により
作製する方法であって、ワックス模型の表面に、第1層
をアルカリ性アンモニアベースのスラリーを用いて形成
し、この場合には第2層を酸性酢酸ベースのスラリーを
用いて形成するか、又は第1層を酸性酢酸ベースのスラ
リーを用いて形成し、この場合には第2層をアルカリ性
アンモニアベースのスラリーを用いて形成した後、バッ
クアップ層として第3層以降を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は精密鋳造用鋳型の作
製方法に関し、更に詳しくは精密鋳造用鋳型をロストワ
ックス法により作製する方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、前記のような精密鋳造用鋳型の作
製方法として、ワックス模型の表面に、1)アルカリ性
アンモニアベースのスラリー用いて第1層を形成した
後、バックアップ層として第2層以降を形成する方法、
2)アルカリ性アンモニアベースのスラリーを用いて第
1層を形成し、更にアルカリ性アンモニアベースのスラ
リーを用いて第2層を形成した後、バックアップ層とし
て第3層以降を形成する方法、3)酸性酢酸ベースのス
ラリーを用いて第1層を形成した後、バックアップ層と
して第2層以降を形成する方法、4)酸性酢酸ベースの
スラリーを用いて第1層を形成し、更に酸性酢酸ベース
のスラリーを用いて第2層を形成した後、バックアップ
層として第3層以降を形成する方法が知られている。
【0003】前記の従来法はいずれも、バックアップ層
を形成する前の第1層、更には第2層を、アルカリ性ア
ンモニアベースのスラリーを用いて形成するか、又は酸
性酢酸ベースのスラリーを用いて形成する方法であり、
どちらのベースのスラリーを用いるかは鋳造品の用途と
の関係で選択されていて、例えばゴルフ用のドライバク
ラブヘッドを鋳造する場合には一般に、酸性酢酸ベース
のスラリーを用いている。ところが、バックアップ層を
形成する前の第1層、更には第2層を、アルカリ性アン
モニアベースのスラリーを用いて形成する従来法には、
作製した鋳型への金属溶湯の湯廻りが悪く、結果として
鋳造品の良品率が低くなるという問題があり、また酸性
酢酸ベースのスラリーを用いて形成する従来法には、か
かるスラリーを用いて第1層、更には第2層を形成する
のに要する乾燥時間及び最初のバックアップ層を形成す
るのに要する乾燥時間が長く、結果として鋳型の作製に
長い時間がかかるという問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、鋳造品の良品率が高い精密鋳造用鋳型を短
時間で作製できる方法を提供する処にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する本
発明は、精密鋳造用鋳型をロストワックス法により作製
する方法において、ワックス模型の表面に、先ずアルカ
リ性アンモニアベースのスラリーを用いて第1層を形成
し、次に酸性酢酸ベースのスラリーを用いて第2層を形
成した後、バックアップ層として第3層以降を形成する
ことを特徴とする精密鋳造用鋳型の作製方法に係る。ま
た本発明は、精密鋳造用鋳型をロストワックス法により
作製する方法において、ワックス模型の表面に、先ず酸
性酢酸ベースのスラリーを用いて第1層を形成し、次に
アルカリ性アンモニアベースのスラリーを用いて第2層
を形成した後、バックアップ層として第3層以降を形成
することを特徴とする精密鋳造用鋳型の作製方法に係
る。
【0006】本発明に係る精密鋳造用鋳型の作製方法
は、例えば高温時における反応性が高い金属を精密鋳造
するときに用いる鋳型をロストワックス法により作製す
る方法である。高温時における反応性が高い金属として
はチタンやチタン合金が挙げられる。本発明に係る精密
鋳造用鋳型の作製方法では、ワックス模型の表面に、先
ずアルカリ性アンモニアベースのスラリーを用いて第1
層を形成し、この場合には次に酸性酢酸ベースのスラリ
ーを用いて第2層を形成するか、又は先ず酸性酢酸ベー
スのスラリーを用いて第1層を形成し、この場合には次
にアルカリ性アンモニアベースのスラリーを用いて第2
層を形成した後、バックアップ層として第3層以降を形
成する。アルカリ性アンモニアベースのスラリーとして
は炭酸ジルコニウムアンモニウムを主成分とするスラリ
ーが好ましく、また酸性酢酸ベースのスラリーとしては
酢酸ジルコニウムを主成分とするスラリーが好ましく、
更にバックアップ層としての第3層以降の形成にはコロ
イダルシリカを主成分とするスラリーを用いるのが好ま
しい。
【0007】第1層及び第2層の形成に用いるスラリー
を除き、精密鋳造用鋳型の作製手順それ自体は従来法と
同様に行なえばよい。例えば、先ずワックス模型をアル
カリ性アンモニアベースのスラリー中に浸漬してから引
き上げ、その表面に骨材としてアルミナのような耐火物
粒を振りかけた後、所要時間自然乾燥して第1層を形成
する。この場合には次に、表面に第1層を形成したワッ
クス模型を酸性酢酸ベースのスラリー中に浸漬してから
引き上げ、その表面に骨材としてアルミナのような耐火
物粒を振りかけた後、所要時間強制乾燥して第2層を形
成する。かくして表面に第1層及び第2層を形成したワ
ックス模型をコロイダルシリカを主成分とするスラリー
中に浸漬してから引き上げ、その表面に骨材としてムラ
イトのような耐火物粒を振りかけた後、所要時間強制乾
燥してバックアップ層としての第3層を形成する。そし
て以下、第3層と同様の操作を繰り返して、バックアッ
プ層としての第4層以降を順次形成した後、脱ワックス
及び焼成処理することにより、シェル状の精密鋳造用鋳
型を得る。
【0008】第1層をアルカリ性アンモニアベースのス
ラリーを用いて形成し、この場合には第2層を酸性酢酸
ベースのスラリーを用いて形成するか、又は第1層を酸
性酢酸ベースのスラリーを用いて形成し、この場合には
第2層をアルカリ性アンモニアベースのスラリーを用い
て形成した後、バックアップ層としての第3層以降を形
成する本発明によると、詳しくは後述するように、鋳造
品の良品率が高い精密鋳造用鋳型を短時間で作製でき
る。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明に係る精密鋳造用鋳型の作
製方法の実施形態としては、下記の1)及び2)が挙げ
られる。 1)ワックス模型の表面に、先ず炭酸ジルコニウムアン
モニウムを主成分とするスラリーを用いて第1層を形成
し、次に酢酸ジルコニウムを主成分とするスラリーを用
いて第2層を形成した後、コロイダルシリカを主成分と
するスラリーを用いてバックアップ層としての第3層〜
第7層を順次形成し、脱ワックス及び焼成処理して、チ
タン合金の精密鋳造用鋳型を作製する方法。
【0010】2)ワックス模型の表面に、先ず酢酸ジル
コニウムを主成分とするスラリーを用いて第1層を形成
し、次に炭酸ジルコニウムアンモニウムを主成分とする
スラリーを用いて第2層を形成した後、コロイダルシリ
カを主成分とするスラリーを用いてバックアップ層とし
ての第3層〜第7層を順次形成し、脱ワックス及び焼成
処理して、チタン合金の精密鋳造用鋳型を作製する方
法。
【0011】
【実施例】実施例1 ゴルフ用のドライバクラブヘッドのワックス模型を炭酸
ジルコニウムアンモニウムを主成分とするスラリー中に
浸漬してから引き上げ、その表面にアルミナ粉粒を振り
かけた後、自然乾燥して第1層を形成した。次に、表面
に第1層を形成したワックス模型を酢酸ジルコニウムを
主成分とするスラリー中に浸漬してから引き上げ、その
表面にアルミナ粉粒を振りかけた後、強制乾燥して第2
層を形成した。かくして表面に第1層及び第2層を形成
したワックス模型をコロイダルシリカを主成分とするス
ラリー中に浸漬してから引き上げ、その表面にムライト
粉粒を振りかけた後、強制乾燥してバックアップ層とし
ての第3層を形成した。そして以下、第3層と同様の操
作を繰り返して、バックアップ層としての第4層〜第6
層を形成した後、表面に第1層〜第6層を形成したワッ
クス模型をコロイダルシリカを主成分とするスラリー中
に浸漬してから引き上げ、強制乾燥してバックアップ層
としての第7層を形成した。かくしてワックス模型の表
面に第1層〜第7層を形成したものを脱ワックス及び焼
成処理してシェル状の精密鋳造用鋳型を得た。
【0012】実施例2 ゴルフ用のドライバクラブヘッドのワックス模型を酢酸
ジルコニウムを主成分とするスラリー中に浸漬してから
引き上げ、その表面にアルミナ粉粒を振りかけた後、自
然乾燥して第1層を形成した。次に、表面に第1層を形
成したワックス模型を炭酸ジルコニウムアンモニウムを
主成分とするスラリー中に浸漬してから引き上げ、その
表面にアルミナ粉粒を振りかけた後、強制乾燥して第2
層を形成した。そして以下、実施例1と同様にしてバッ
クアップ層としての第3層〜第7層を形成した後、脱ワ
ックス及び焼成処理してシェル状の精密鋳造用鋳型を得
た。
【0013】比較例1 ゴルフ用のドライバクラブヘッドのワックス模型を炭酸
ジルコニウムアンモニウムを主成分とするスラリー中に
浸漬してから引き上げ、その表面にアルミナ粉粒を振り
かけた後、自然乾燥して第1層を形成した。次に、表面
に第1層を形成したワックス模型を再び炭酸ジルコニウ
ムアンモニウムを主成分とするスラリー中に浸漬してか
ら引き上げ、その表面にアルミナ粉粒を振りかけた後、
強制乾燥して第2層を形成した。そして以下、実施例1
と同様にしてバックアップ層としての第3層〜第7層を
形成した後、脱ワックス及び焼成処理してシェル状の精
密鋳造用鋳型を得た。
【0014】比較例2 ゴルフ用のドライバクラブヘッドのワックス模型を酢酸
ジルコニウムを主成分とするスラリー中に浸漬してから
引き上げ、その表面にアルミナ粉粒を振りかけた後、自
然乾燥して第1層を形成した。かくして表面に第1層を
形成したワックス模型をコロイダルシリカを主成分とす
るスラリー中に浸漬してから引き上げ、その表面にムラ
イト粉粒を振りかけた後、強制乾燥してバックアップ層
としての第2層を形成した。そして以下、第2層と同様
の操作を繰り返して、バックアップ層としての第3層〜
第5層を形成した後、表面に第1層〜第5層を形成した
ワックス模型をコロイダルシリカを主成分とするスラリ
ー中に浸漬してから引き上げ、強制乾燥してバックアッ
プ層としての第6層を形成した。かくしてワックス模型
の表面に第1層〜第6層を形成したものを脱ワックス及
び焼成処理してシェル状の精密鋳造用鋳型を得た。
【0015】評価 各例で、ワックス模型、炭酸ジルコニウムアンモニウム
を主成分とするスラリー、酢酸ジルコニウムを主成分と
するスラリー、コロイダルシリカを主成分とするスラリ
ー、アルミナ粉粒及びムライト粉粒は同じものを用い、
また自然乾燥、強制乾燥、脱ワックス及び焼成処理等の
操作は乾燥時間を除き同じ条件下で行なって、12個の
精密鋳造用鋳型を作製した。各例で、各層の乾燥に要し
た時間(時)の平均値を表1にまとめて示した。また各
例で、作製した12個の精密鋳造用鋳型に、Ti6Al
4Vのチタニウム合金を鋳込んで、ゴルフ用のドライバ
クラブヘッドを鋳造し、これらについて、形状不良や外
観不良等の不良品を除いた良品を選び、その良品率
(%)を求め、結果を表2にまとめて示した。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】表1及び2の結果からも明らかなように、
実施例1及び2は、乾燥時間が短く、したがってそれだ
け短時間で精密鋳造用鋳型を作製でき、しかも鋳造品の
良品率が高い。これに対して比較例1は、乾燥時間が実
施例1及び2に比べれば長いものの相応に短く、したが
ってそれだけ短時間で精密鋳造用鋳型を作製できるが、
鋳造品の良品率が著しく低い。また比較例2は、鋳造品
の良品率が実施例1及び2に比べれば低いものの相応に
高いが、乾燥時間が著しく長く、したがってそれだけ精
密鋳造用鋳型の作製に長時間を要する。
【0019】
【発明の効果】既に明らかなように、以上説明した本発
明には、鋳造品の良品率が高い精密鋳造用鋳型を短時間
で作製できるという効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日浦 正裕 岐阜県中津川市茄子川1642番地の144 株 式会社ダイドープレシジョンパーツ内 Fターム(参考) 4E092 AA01 AA04 AA17 AA18 BA13 4E093 MC02 MC03 MC06 MC08 TA10

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 精密鋳造用鋳型をロストワックス法によ
    り作製する方法において、ワックス模型の表面に、先ず
    アルカリ性アンモニアベースのスラリーを用いて第1層
    を形成し、次に酸性酢酸ベースのスラリーを用いて第2
    層を形成した後、バックアップ層として第3層以降を形
    成することを特徴とする精密鋳造用鋳型の作製方法。
  2. 【請求項2】 精密鋳造用鋳型をロストワックス法によ
    り作製する方法において、ワックス模型の表面に、先ず
    酸性酢酸ベースのスラリーを用いて第1層を形成し、次
    にアルカリ性アンモニアベースのスラリーを用いて第2
    層を形成した後、バックアップ層として第3層以降を形
    成することを特徴とする精密鋳造用鋳型の作製方法。
  3. 【請求項3】 アルカリ性アンモニアベースのスラリー
    が炭酸ジルコニウムアンモニウムを主成分とするスラリ
    ーである請求項1又は2記載の精密鋳造用鋳型の作製方
    法。
  4. 【請求項4】 酸性酢酸ベースのスラリーが酢酸ジルコ
    ニウムを主成分とするスラリーである請求項1〜3のい
    ずれか一つの項記載の精密鋳造用鋳型の作製方法。
  5. 【請求項5】 バックアップ層としての第3層以降をコ
    ロイダルシリカを主成分とするスラリーを用いて形成す
    る請求項1〜4のいずれか一つの項記載の精密鋳造用鋳
    型の作製方法。
  6. 【請求項6】 チタン又はチタン合金の精密鋳造用であ
    る請求項1〜5のいずれか一つの項記載の精密鋳造用鋳
    型の作製方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015213919A (ja) * 2014-05-08 2015-12-03 伊藤忠セラテック株式会社 精密鋳造鋳型製造用スラリーのフィラー材及びそれを用いて得られたスラリー並びに精密鋳造鋳型

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JP2015213919A (ja) * 2014-05-08 2015-12-03 伊藤忠セラテック株式会社 精密鋳造鋳型製造用スラリーのフィラー材及びそれを用いて得られたスラリー並びに精密鋳造鋳型

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