JP2008080403A - 表面特性が改善された鋳造部品およびそれらを製造する方法 - Google Patents
表面特性が改善された鋳造部品およびそれらを製造する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008080403A JP2008080403A JP2007251949A JP2007251949A JP2008080403A JP 2008080403 A JP2008080403 A JP 2008080403A JP 2007251949 A JP2007251949 A JP 2007251949A JP 2007251949 A JP2007251949 A JP 2007251949A JP 2008080403 A JP2008080403 A JP 2008080403A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cast
- mold
- sprue
- casting
- tree
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 63
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 70
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 70
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 64
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 9
- 229910000883 Ti6Al4V Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 abstract description 31
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 12
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 8
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 4
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 abstract description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract 1
- 208000015943 Coeliac disease Diseases 0.000 description 93
- 239000000047 product Substances 0.000 description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 description 33
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 32
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 15
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 15
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 14
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 11
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 4
- 244000044283 Toxicodendron succedaneum Species 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 description 3
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004851 dishwashing Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229940067232 ethanol 0.3 ml/ml medicated liquid soap Drugs 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002843 nonmetals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000550 scanning electron microscopy energy dispersive X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008149 soap solution Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
- B22C9/04—Use of lost patterns
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D13/00—Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
- B22D13/10—Accessories for centrifugal casting apparatus, e.g. moulds, linings therefor, means for feeding molten metal, cleansing moulds, removing castings
- B22D13/101—Moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
- B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D25/00—Special casting characterised by the nature of the product
- B22D25/02—Special casting characterised by the nature of the product by its peculiarity of shape; of works of art
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12993—Surface feature [e.g., rough, mirror]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Dental Prosthetics (AREA)
Abstract
【解決手段】そのような部品は、規模が小さい(例えば、7.62mm(0.3インチ)未満の長軸、および/または、約2.03mm(約0.08インチ)未満の短軸を有する)場合があり、高融点、および環境成分または鋳型表面との高い反応性を有する金属(例えば、ステンレス鋼およびチタン合金)で形成することができる。そのような技術は、溶融金属がスプルーの閉鎖端と衝突した後、サイドランナーが埋め戻しされるような具合に、溶融金属を鋳型ツリーのスプルーの中に注入する工程を含むことができる。サイドランナーは埋め戻しを促進するために、特定の方向と位置とに配向されることができる。更に、型枠温度、および界面活性剤の使用もまた、表面欠陥の形成を妨げながら、鋳造部品の形成を促進することができる。
【選択図】図2
Description
本発明は、鋳造部品(cast parts)に関し、更に詳しくは、そのような鋳造部品を製造して、鋳造材料がそれの融点付近で高い反応性を有するとき、改善された鋳造表面特性(cast surface properties)を提供する技術に関する。
外科用途および/または患者に対する植え込みに適する金属製医療装置部品は、作り出すことが困難である場合がある。それらの部品は典型的には、該部品の表面を物理的に成形して仕上げる機械加工技術を使用して形成される。しかし、部品が、(例えば、約7.62mm(約0.3インチ)未満の長軸、および/または、約2.03mm(約0.08インチ)未満の短軸を有する)十分小さな規模に達する場合、従来の機械加工によってこのような部品を形成するのに必要な許容誤差(tolerances)を満たすコストは、著しく高くなりうる。
1つの典型的な実施形態は、鋳造された医療用要素(cast medical component)に向けられている。該要素には、医療装置と共に使用されるように構成された金属鋳造部品(cast metal part)が包含される。そのような金属鋳造部品は、患者の体の内部領域に暴露するのに適することができる。該部品は、ステンレス鋼合金(例えば、析出硬化SS17−4合金)および/またはチタン合金(例えば、αβTi6Al4V合金)から形成することができる。該部品は、約100未満または約50未満のRa値によって特徴付けられる粗さを備えた鋳放し表面(as cast surface)を有することができる。該部品は、約7.62mm(約0.3インチ)未満の長軸長さ、および/または、約2.03mm(約0.08インチ)未満の短軸長さを有する場合がある。
次に、幾つかの典型的な実施形態を記述して、本明細書に開示される装置および方法の構造と機能と製造と使用との原理の総合的理解を提供する。これらの実施形態の1つ以上の例を、添付図面に例示する。本明細書に具体的に記述され添付図面に例示された装置および方法が非制限的な典型的な実施形態であること、ならびに、本発明の範囲が特許請求の範囲によってのみ定められることを、当業者は理解するであろう。1つの典型的な実施形態に関連して例示されたか、または記述された特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わせることができる。そのような部分的変更および変形は、本発明の範囲に含まれるように意図されている。
1つの典型的な実施形態は、医療装置の鋳造部分を形成することに向けられている。溶融金属は、例えば遠心分離機を使用することによって、鋳型中のスプルーの流体入り口端の中に注入することができる。溶融金属の種類には、前に本明細書で解説した全ての種類(例えば、ステンレス鋼合金またはチタン合金)が包含される。スプルーは、該スプルーと流体連通している1つ以上のサイドランナーを有することができる。溶融金属は、(例えば、該溶融金属がサイドランナーを完全に充填することができる前に)スプルーの閉鎖端の方へ迅速に横切り、該閉鎖端に衝突し、かつ、流れ方向を変えることができる。該溶融金属は、続いて、該サイドランナーのうちの1つ以上を埋め戻しすることができる。そのような埋め戻しを行うことにより、結果的にサイドランナーが完全に充填され、そうされることによって、該金属を冷却したとき、鋳造物が形成される。
もう1つの典型的な実施形態は、鋳造部品中の欠陥を減らすのに役立つように、鋳型を、ある指定温度よりも高い温度にさらすことに向けられる。例えば、鋳型を形成するためにインベストメント鋳造で使用される型枠(flasks)を、約780℃より高い温度または約870℃より高い温度に維持して、(例えば、鋳込み(pouring)または注入によって)溶融金属を挿入する間の、鋳型材料の温度を上昇させることができる。その温度は、特定の温度範囲内(例えば、約780℃〜約1000℃の間、もしくは、約870℃〜約1000℃の間、もしくは、約870℃〜約950℃の間)、または、特定温度の周辺(例えば、約900℃)に維持することができる。1つの実施形態において、インベストメント鋳造が行われる間、従来から利用されている温度範囲より高い温度または温度範囲であるものの、溶融金属が挿入されている間、鋳型が、鋳型内部の望ましくない化学反応を悪化させるか、または促進すると思われる温度よりも低い温度もしくは温度範囲に、鋳型をさらす。酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素をベースとする鋳型材料は、潜在的に、技術から利益を得ることがある。上記の温度または温度範囲は、1つの典型的な例において、炉内のパターン焼き尽くし工程(pattern burnout step)と協同して達成することができる。該炉は、焼き尽くし(burnout)と適切な型枠温度とを達成するために、約12時間の間1つの連続サイクルで稼動させることができる。続いて、該焼き尽くし工程が終了した直後、溶融金属を鋳型に添加する(例えば、鋳型の中に鋳込む)ことができる。従来の重力供給法(gravity feeding)のような幾つかの例において、溶融金属を鋳型の中に供給するための管もまた、該溶融金属が該鋳型の中に入り込むときに該溶融金属が過剰に冷却されるのを妨げるために特定温度または特定の温度範囲に維持することができる。遠心力を利用した鋳造を採用する場合、管も運搬装置も必要でない。溶融金属は、るつぼの頂部端の近辺の上方に穴(hole)または注ぎ口を有する該るつぼの中で溶融し、次いで、鋳型のスプルー開口部(sprue opening)に非常に近接して位置させられることができる。遠心力の下、液体金属が、該るつぼの傾斜側面を昇って注ぎ口の外に流れ、該るつぼの注ぎ口と該鋳型との間の短い自由空間距離(free space distance)を横切り、次いで、該るつぼの注ぎ口と直接一線上に並んでいる、該鋳型のスプルー開口部の中に直接流れるような具合に、該るつぼは、僅かな角度を成して位置させられることができる。
典型的な実施形態に一致したもう1つの技術は、鋳型中に気泡(bubble)が形成される傾向を減少させるために界面活性剤を使用する。気泡の形成は、鋳造部品の表面の品質に悪影響を及ぼすことがある。1つの実施形態において、固化時における鋳型キャビティの表面仕上がりを改善するのに役立つように、界面活性剤を鋳型スラリー(mold slurry)に添加することができる。例えば、界面活性剤は、鋳型スラリーの中に添加され、次いで、ツリーパターンを有する型枠の中に挿入されて、所望の鋳型パターンを形成することができる。界面活性剤は、水性洗浄溶液[例えば、水に分散された、プロクター・アンド・ガンブル社(Procter & Gamble)によって配給されているドーン・リキッド食器用洗剤(Dawn Liquid Dishwashing Detergent)のような市販の液体洗剤]として処置されている場合がある。鋳型スラリーでは、様々な濃度の液体洗剤を利用することができるが、1つの特定の実施形態において、界面活性剤は、鋳型スラリー中に存在する水分の約0.9容量%(v/v)より高い濃度、または、約1.8容量%(v/v)より高い濃度を有する液体洗剤溶液として流通している。一般に、より高い濃度の界面活性剤を利用することも可能である。幾つかの例において、液体洗剤の濃度は、あまりにも高くなり、促進されたインベストメントの凝固(investment setting)を引き起こすことができないことがある。したがって、幾つかの実施形態において、液体洗剤は、鋳型スラリー中に存在する水分の約4.5容量%(v/v)未満の濃度、または、約3.6容量%(v/v)未満の濃度、または、約2.7容量%(v/v)未満の濃度を有することがある。また、液体洗剤の濃度は、鋳型スラリー中に存在する水分の約0.9〜約4.5容量%(v/v)の間、または、約0.9〜約3.6容量%(v/v)の間、または、約1.8〜約2.7容量%(v/v)の間である場合がある。そのような範囲は、気泡の形成を減少させるのに十分な界面活性剤を利用するという利点と、鋳型スラリーの凝固の促進触媒作用(accelerated catalysis)によって、鋳型スラリーの作用時間を潜在的に短縮することのある過剰の界面活性剤が使用されるのを防止するという利点とを有することができる。鋳型スラリーの残余成分の濃度は、利用された鋳型材料の種類によって決まる場合がある。例えば、ケイ素および酸素ベースのインベストメント・スラリー(investment slurry)(例えば、オハイオ州モーミー、デンツプライ・インターナショナル−ランサム・アンド・ランドルフからの780インベストメント)は、乾燥インベストメント粉末100重量部に対して、水を約26〜約30重量部の範囲で利用することができる。当然ながら、酸化アルミニウムのような他の鋳型材料を使用することもできる。
本出願の幾つかの態様を例示するために、次の実験結果を提供する。しかし、当該実験は、本発明のいずれの実施形態の範囲をも限定することを意図していない。
合計16個の製品ツリー(product trees)であって、各々のツリーが12個の製品サイドランナーアーム(product side runner arms)を有する、製品ツリーを、下の表1に挙げられるような様々な条件の下で鋳造した。スプルーの直径は、約9.92mm(約25/64インチ)であった。
合計4個の製品ツリーであって、各々のツリーが12個の製品サイドアームランナー(product side arm runners)を有する、製品ツリーを作り出した。それら製品ツリーのうち2個は、(例えば、図6Aに示されるように)スプルーの流体入り口端の方に角度を成すサイドアームランナーと共に鋳造されたのに対し、他の2個の製品ツリーは、スプルーの閉鎖端の方に角度を成すサイドアームランナー(例えば、図6Bに示される閉鎖端ランナー)と共に鋳造された。製品サイドアームは、多数の歯を備えた医療装置の顎部品(jaw pieces)として鋳造した。該製品サイドアームの表面粗さは、1または2の定性的な尺度で測定され、サイドランナーの配置方向(orientation)に起因するあらゆる潜在的影響を決定した。
8個の製品ツリーであって、各々のツリーが12個の製品サイドアームを有する、該製品ツリーを鋳造した。それらの製品ツリーは、オハイオ州モーミー、デンツプライ・インターナショナル−ランサム・アンド・ランドルフからの780インベストメント(780 Investment)を用いて鋳造した。それらの製品ツリーのうち4個は、760℃の型枠温度を用いて鋳造され、残り4個は、900℃の型枠温度を用いて鋳造された。後者は、製造業者がインベストメント材料をさらすべきであると推奨する温度を超えている。各々のツリーについて、諸製品サイドランナーを、不完全な充填と表面粗さとについて試験した。とりわけ、表面粗さは、1〜5の尺度で定性的に等級分けした。1は、最小粗さ〜粗さなしであり、5は、鋳造部品上で観察された粗さの最大等級である。
16個の製品ツリーであって、各々のツリーが12個のサイドランナーを有している、該製品ツリーを鋳造した。それらの製品ツリーは、オハイオ州モーミー、デンツプライ・インターナショナル−ランサム・アンド・ランドルフからの780インベストメントを用いて鋳造された。該インベストメント材料の調製は、シンプル・グリーン・ソープ・クリーナー(Simple Green Soap Cleaner)[カリフォルニア州ハンティングトン・ハーバー(Huntington Harbour)のサンシャイン・メーカーズ・インコーポレイティッド(Sunshine Makers, Inc.)]2mLを、該鋳造ツリーのうち8個の鋳型で使用されるように、等容量の水と交換し、残り8個のツリーは標準的なインベストメント調製法に従ったこと以外は、前記製造業者の指示に従った。それらツリーの鋳造が終了したとき、各々のツリーの製品アームは全て、気泡の存在について調べられた。特定の鋳造ツリーに対する全ての製品サイドランナーに関連する総気泡数を記録した。
8個の製品ツリーであって、各々のツリーが12個の製品サイドランナーを有する、該製品ツリーを鋳造した。該製品サイドアームは、多数の歯を備えた医療装置の顎部品として鋳造された。それらの歯の間の領域の表面仕上がりを調査して、鋳造ツリーの諸サイドアームのいずれかによって滑らかな仕上げを達成することができたのかを調べた。とりわけ、それら製品ツリーのうち4個については、インベストメントを型枠に加える直前に、ワックスツリーの12個の製品サイドブランチ全ての歯の列の間に、一滴の脱イオン水をたらした。残り4個の製品ツリーについては、インベストメントを型枠に加える直前に、ワックスツリーの12個の製品サイドブランチのうち6個のサイドブランチの歯の列の間に、一滴の脱イオン水をたらした。鋳造した最終の製品ツリーの歯の間の表面は、表面反応の存在について調べられた。表面反応の存在は、0〜5の尺度で定性的に等級分けした。0は、最小表面反応〜表面反応なしを示し、5は、最大表面反応等級に相当する。
(1)鋳造された医療用要素において、
医療装置の要素として使用されるように構成された金属鋳造部品であって、ステンレス鋼、およびチタン合金のうちの少なくとも1つで形成されており、かつ、約100未満のRa値によって特徴付けられる粗さを備えた鋳造表面を有する、金属鋳造部品、
を備える、鋳造された医療用要素。
(2)実施態様1に記載の鋳造された医療用要素において、
前記金属鋳造部品は、約25.4mm(約1インチ)未満の長軸長さを含む、鋳造された医療用要素。
(3)実施態様1に記載の鋳造された医療用要素において、
前記金属鋳造部品は、約9.53mm(約3/8インチ)未満の短軸長さを含む、鋳造された医療用要素。
(4)実施態様1に記載の鋳造された医療用要素において、
前記Ra値は、約50未満である、鋳造された医療用要素。
(5)実施態様1に記載の鋳造された医療用要素において、
前記金属鋳造部品は、SS17−4ステンレス鋼、およびTi6Al4V合金のうちの少なくとも1つで形成されている、鋳造された医療用要素。
(6)患者の体の内部領域に暴露するのに適した医療装置において、
前記医療装置の少なくとも一部分は、ステンレス鋼、およびチタン合金のうちの少なくとも1つを含有しており、
前記医療装置の前記一部分は、約25.4mm(約1インチ)未満の長軸長さを有しており、
前記医療装置の前記一部分は、鋳造によって形成されている、医療装置。
(7)実施態様6に記載の医療装置において、
前記医療装置の前記一部分は、約9.53mm(約3/8インチ)未満の短軸長さを有している、医療装置。
(8)実施態様6に記載の医療装置において、
前記医療装置の前記一部分は、約100未満のRa値によって特徴付けられる粗さを有する表面を含む、医療装置。
(9)実施態様6に記載の医療装置において、
前記医療装置は、SS17−4ステンレス鋼、およびTi6Al4V合金のうちの少なくとも1つを含有している、医療装置。
鋳造鋳型のスプルーの流体入り口端の中に溶融金属を注入する工程であって、前記スプルーが少なくとも1つのサイドランナーと流体連通している、工程と、
前記溶融金属の少なくとも一部分を、前記スプルーの閉鎖端に衝突(impact)させる工程と、
前記少なくとも1つのサイドランナーを前記溶融金属で埋め戻しして、少なくとも1つの鋳造物を形成する工程と、
を含む、方法。
(11)実施態様10に記載の方法において、
前記少なくとも1つのサイドランナーは、前記閉鎖端よりも前記流体入り口端の方により近くなるように角度を成す長軸を含む、方法。
(12)実施態様11に記載の方法において、
前記少なくとも1つのサイドランナーの前記長軸と前記スプルーの長軸との間に形成される鋭角は、約45°である、方法。
(13)実施態様10に記載の方法において、
前記スプルーと閉鎖端サイドランナーとの間の連結部は、前記スプルーの前記閉鎖端から、スプルーの横断面長さの少なくとも約2倍の距離に位置させられる、方法。
(14)実施態様10に記載の方法において、
前記溶融金属は、ステンレス鋼、およびチタン合金のうちの少なくとも1つを含有する、方法。
(15)実施態様10に記載の方法において、
前記溶融金属を注入する工程は、遠心分離を利用して前記溶融金属を注入する工程を含む、方法。
(16)実施態様10に記載の方法において、
前記溶融金属を前記鋳造鋳型の中に注入する前に、前記鋳造鋳型を保持するための型枠を約780℃より高い温度に維持する工程、
を更に含む、方法。
(17)実施態様16に記載の方法において、
前記鋳造鋳型を形成する工程は、前記型枠を約870℃〜約1000℃の間の温度にさらす工程を含む、方法。
(18)実施態様16に記載の方法において、
鋳型スラリーは、酸化アルミニウム、および酸化ケイ素のうちの少なくとも1つを含有する、方法。
(19)実施態様10に記載の方法において、
界面活性剤の容量百分率を水分の約0.9容量%〜約4.5容量%の範囲で有する界面活性剤溶液を含有する鋳型形成用スラリーで前記鋳造鋳型を形成する工程、
を更に含む、方法。
(20)実施態様19に記載の方法において、
前記鋳型形成用スラリー中の粉末に対する前記界面活性剤溶液の容積比は、粉末100部当り水が約26部〜約30部の範囲である、方法。
(21)実施態様19に記載の方法において、
前記鋳型形成用スラリーは、酸化アルミニウム、および酸化ケイ素のうちの少なくとも1つを含有する、方法。
(22)実施態様10に記載の方法において、
鋳造ツリーの表面を界面活性剤と接触させて、前記表面を湿らす工程と、
鋳型形成用スラリーを前記鋳造ツリーの湿潤した前記表面と接触させることにより、前記鋳造鋳型を前記鋳型形成用スラリーで形成して、前記鋳造ツリーの前記表面を湿らさないことと比べて、鋳造鋳型製品パターンの表面の表面仕上がりを改善する工程と、
を更に含む、方法。
(23)実施態様22に記載の方法において、
前記界面活性剤は、水溶液中に存在する、方法。
(24)実施態様23に記載の方法において、
前記水溶液は、水である、方法。
Claims (6)
- 鋳造された医療用要素において、
医療装置の要素として使用されるように構成された金属鋳造部品であって、ステンレス鋼、およびチタン合金のうちの少なくとも1つで形成されており、かつ、約100未満のRa値によって特徴付けられる粗さを備えた鋳造表面を有する、金属鋳造部品、
を備える、鋳造された医療用要素。 - 請求項1に記載の鋳造された医療用要素において、
前記金属鋳造部品は、約25.4mm(約1インチ)未満の長軸長さを含む、鋳造された医療用要素。 - 請求項1に記載の鋳造された医療用要素において、
前記金属鋳造部品は、約9.53mm(約3/8インチ)未満の短軸長さを含む、鋳造された医療用要素。 - 請求項1に記載の鋳造された医療用要素において、
前記Ra値は、約50未満である、鋳造された医療用要素。 - 請求項1に記載の鋳造された医療用要素において、
前記金属鋳造部品は、SS17−4ステンレス鋼、およびTi6Al4V合金のうちの少なくとも1つで形成されている、鋳造された医療用要素。 - 患者の体の内部領域に暴露するのに適した医療装置において、
前記医療装置の少なくとも一部分は、ステンレス鋼、およびチタン合金のうちの少なくとも1つを含有しており、
前記医療装置の前記一部分は、約25.4mm(約1インチ)未満の長軸長さを有しており、
前記医療装置の前記一部分は、鋳造によって形成されている、医療装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/536,149 US7302993B1 (en) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | Cast parts with improved surface properties and methods for their production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008080403A true JP2008080403A (ja) | 2008-04-10 |
Family
ID=38775327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007251949A Pending JP2008080403A (ja) | 2006-09-28 | 2007-09-27 | 表面特性が改善された鋳造部品およびそれらを製造する方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US7302993B1 (ja) |
EP (1) | EP1905461A1 (ja) |
JP (1) | JP2008080403A (ja) |
CN (1) | CN101152667A (ja) |
AU (1) | AU2007219274A1 (ja) |
CA (1) | CA2605315A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9789534B2 (en) | 2015-01-20 | 2017-10-17 | United Technologies Corporation | Investment technique for solid mold casting of reticulated metal foams |
US9789536B2 (en) | 2015-01-20 | 2017-10-17 | United Technologies Corporation | Dual investment technique for solid mold casting of reticulated metal foams |
US9737930B2 (en) | 2015-01-20 | 2017-08-22 | United Technologies Corporation | Dual investment shelled solid mold casting of reticulated metal foams |
US9884363B2 (en) | 2015-06-30 | 2018-02-06 | United Technologies Corporation | Variable diameter investment casting mold for casting of reticulated metal foams |
WO2019222685A1 (en) | 2018-05-18 | 2019-11-21 | Beth Israel Deaconess Medical Center, Inc. | External fixation clamp and systems for medical procedures |
USD1010122S1 (en) | 2019-05-17 | 2024-01-02 | Lifecell Corporation | External fixation clamp for medical procedures |
USD957635S1 (en) | 2019-05-17 | 2022-07-12 | Beth Israel Deaconess Medical Center, Inc. | External medical fixation clamp |
CN115846610A (zh) * | 2023-01-04 | 2023-03-28 | 杭州富生电器有限公司 | 一种全自动六工位转子铁芯离心浇铸生产线 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0568707A (ja) * | 1991-02-19 | 1993-03-23 | Mitsubishi Materials Corp | 耐摩耗性にすぐれたTiまたはTi合金製人工関節用骨頭ボールおよびその製造法 |
JPH0588624B2 (ja) * | 1986-12-24 | 1993-12-22 | Kawasaki Steel Co | |
JPH0698903A (ja) * | 1992-09-21 | 1994-04-12 | Mitsubishi Materials Corp | 生体インプラント材の製造方法 |
JPH08140997A (ja) * | 1994-11-17 | 1996-06-04 | Nikon Corp | 骨内インプラントとその製造方法 |
WO2007029785A1 (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-15 | Ihi Corporation | 鋳型及びその製造方法並びに鋳型を用いた鋳造品 |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2385631A (en) * | 1943-01-29 | 1945-09-25 | Benjamin L Levinson | Centrifugal casting apparatus |
US2417663A (en) * | 1944-06-22 | 1947-03-18 | George A Rubissow | Gate for centrifugal casting molds |
FR2295808A1 (fr) * | 1974-12-24 | 1976-07-23 | Pont A Mousson | Procede et installation de coulee sous basse pression en moule en sable |
FR2356465A1 (fr) * | 1976-07-02 | 1978-01-27 | Benoist Girard & Cie | Procede de fabrication de pieces a surface grenue et piece obtenue, notamment protheses chirurgicales |
JPS59179257A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-11 | Toshiba Corp | 長尺金属部材の製造装置 |
US4818559A (en) * | 1985-08-08 | 1989-04-04 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for producing endosseous implants |
JPH0588624A (ja) | 1991-09-30 | 1993-04-09 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 表示装置 |
US5564492A (en) * | 1994-09-20 | 1996-10-15 | Preiss; Mildred | Titanium horseshoe |
ATE174970T1 (de) | 1994-10-24 | 1999-01-15 | Ivoclar Ag | Verfahren zur herstellung von metallgussteilen |
US5705385A (en) * | 1995-06-07 | 1998-01-06 | Inex Pharmaceuticals Corporation | Lipid-nucleic acid particles prepared via a hydrophobic lipid-nucleic acid complex intermediate and use for gene transfer |
AU7456596A (en) * | 1995-10-31 | 1997-05-22 | Clarence F. Batchelder | Prosthetic joint and method of manufacture |
JPH1033562A (ja) * | 1996-07-25 | 1998-02-10 | Injietsukusu:Kk | 人工歯根 |
US5927379A (en) * | 1996-09-26 | 1999-07-27 | Pcc Structurals, Inc. | Infiltration method for producing shells useful for investment casting |
US5906234A (en) | 1996-10-22 | 1999-05-25 | Johnson & Johnson Professional, Inc. | Investment casting |
US5976457A (en) | 1997-08-19 | 1999-11-02 | Amaya; Herman E. | Method for fabrication of molds and mold components |
EP1171054B1 (en) * | 1999-04-15 | 2007-06-06 | Nobel Biocare AB | Diamond-like carbon coated dental retaining screws |
US6146477A (en) | 1999-08-17 | 2000-11-14 | Johnson Brass & Machine Foundry, Inc. | Metal alloy product and method for producing same |
US6394944B1 (en) * | 2000-05-12 | 2002-05-28 | American Roller Company | Elastomeric covered roller having a thermally sprayed bonding material |
JP3521253B2 (ja) | 2000-05-18 | 2004-04-19 | 株式会社東北テクノアーチ | 生体用形状記憶合金 |
US6759134B1 (en) | 2001-01-17 | 2004-07-06 | Edward Rosenberg | Process of forming a metallic article having a black oxide/ceramic surface and articles produced by the method |
EP1390167B1 (en) | 2001-05-15 | 2006-09-27 | Santoku Corporation | Casting of alloys with isotropic graphite molds |
US6705385B2 (en) | 2001-05-23 | 2004-03-16 | Santoku America, Inc. | Castings of metallic alloys with improved surface quality, structural integrity and mechanical properties fabricated in anisotropic pyrolytic graphite molds under vacuum |
US6755239B2 (en) | 2001-06-11 | 2004-06-29 | Santoku America, Inc. | Centrifugal casting of titanium alloys with improved surface quality, structural integrity and mechanical properties in isotropic graphite molds under vacuum |
DE10210001A1 (de) * | 2002-03-07 | 2003-10-02 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur maßgenauen Feingussherstellung von Bauteilen aus NE-Metalllegierungen sowie NE-Metalllegierungen zur Durchführung des Verfahrens |
US6799627B2 (en) | 2002-06-10 | 2004-10-05 | Santoku America, Inc. | Castings of metallic alloys with improved surface quality, structural integrity and mechanical properties fabricated in titanium carbide coated graphite molds under vacuum |
SE0203224D0 (sv) * | 2002-10-31 | 2002-10-31 | Cerbio Tech Ab | Method of making structured ceramic coatings and coated devices prepared with the method |
SE525236C2 (sv) * | 2002-10-31 | 2005-01-11 | Cerbio Tech Ab | Förfarande för framställning av strukturerade keramiska beläggningar och belagda anordningar framställda med detta förfarande |
US6848497B2 (en) * | 2003-04-15 | 2005-02-01 | Pyrotek, Inc. | Casting apparatus |
US6986381B2 (en) | 2003-07-23 | 2006-01-17 | Santoku America, Inc. | Castings of metallic alloys with improved surface quality, structural integrity and mechanical properties fabricated in refractory metals and refractory metal carbides coated graphite molds under vacuum |
SE526985C2 (sv) * | 2003-11-27 | 2005-11-29 | Doxa Ab | Fixeringssystem för implantatelement |
US7025109B1 (en) * | 2005-04-06 | 2006-04-11 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Method and apparatus for controlling dispersion of molten metal in a mold cavity |
-
2006
- 2006-09-28 US US11/536,149 patent/US7302993B1/en active Active
-
2007
- 2007-09-24 AU AU2007219274A patent/AU2007219274A1/en not_active Abandoned
- 2007-09-27 EP EP07253851A patent/EP1905461A1/en not_active Withdrawn
- 2007-09-27 JP JP2007251949A patent/JP2008080403A/ja active Pending
- 2007-09-28 CN CNA2007101630215A patent/CN101152667A/zh active Pending
- 2007-09-28 CA CA002605315A patent/CA2605315A1/en not_active Abandoned
- 2007-10-30 US US11/927,933 patent/US20080118771A1/en not_active Abandoned
- 2007-12-03 US US11/949,262 patent/US7762308B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0588624B2 (ja) * | 1986-12-24 | 1993-12-22 | Kawasaki Steel Co | |
JPH0568707A (ja) * | 1991-02-19 | 1993-03-23 | Mitsubishi Materials Corp | 耐摩耗性にすぐれたTiまたはTi合金製人工関節用骨頭ボールおよびその製造法 |
JPH0698903A (ja) * | 1992-09-21 | 1994-04-12 | Mitsubishi Materials Corp | 生体インプラント材の製造方法 |
JPH08140997A (ja) * | 1994-11-17 | 1996-06-04 | Nikon Corp | 骨内インプラントとその製造方法 |
WO2007029785A1 (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-15 | Ihi Corporation | 鋳型及びその製造方法並びに鋳型を用いた鋳造品 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2605315A1 (en) | 2008-03-28 |
AU2007219274A1 (en) | 2008-04-10 |
US7762308B2 (en) | 2010-07-27 |
CN101152667A (zh) | 2008-04-02 |
EP1905461A1 (en) | 2008-04-02 |
US20080121365A1 (en) | 2008-05-29 |
US7302993B1 (en) | 2007-12-04 |
US20080118771A1 (en) | 2008-05-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008080403A (ja) | 表面特性が改善された鋳造部品およびそれらを製造する方法 | |
CN103602872B (zh) | 一种TiZrNbVMox高熵合金及其制备方法 | |
JP4693772B2 (ja) | 金属ガラスの成形方法 | |
CN104661775B (zh) | 具有热罩的壳体模具 | |
JP3919256B2 (ja) | 方向性凝固した鋳造物を製作する方法とこの方法を実施するための装置 | |
KR20060048249A (ko) | 피로강도가 우수한 비정질 합금 | |
JP6873922B2 (ja) | タービンエンジンのTiAlブレードを製造する方法 | |
JPH09509101A (ja) | 反応性メルトの永久金型鋳造 | |
JP2010247179A (ja) | アルミニウム合金鋳塊の製造方法及びアルミニウム合金鋳塊 | |
WO2007135995A1 (ja) | 鋳造用塩中子の製造方法及び鋳造用塩中子 | |
KR102237715B1 (ko) | 저과열 내지 무과열 온도에서의 주조를 위한 용융 금속의 제조 공정 | |
KR20080036624A (ko) | 금속-함유 주물 제조 방법 및 관련 장치 | |
WO2005065866A1 (en) | Method and apparatus for manufacturing forming material with spherical structure | |
KR101167838B1 (ko) | 탄소몰드를 이용한 금속 함침 주조품의 제조방법 | |
JP3730148B2 (ja) | チクソキャスティング用Fe系合金材料およびその鋳造方法 | |
JP6986945B2 (ja) | 鋳造方法および鋳造品 | |
JP3756021B2 (ja) | マグネシウム合金成形装置 | |
KR101828981B1 (ko) | 진공정밀주조공정에 의한 절삭가공용 치과 도재소부용 코발트-크롬계 합금 및 이의 제조방법 | |
JP4838592B2 (ja) | シリコン溶湯用耐火物及びその製造方法 | |
KR100824439B1 (ko) | 비정질 합금용 수직식 다이캐스팅 장치 | |
JP2008223049A (ja) | 複合金属材料の製造方法及び複合金属成形品の製造方法 | |
KR20000062659A (ko) | 단조용 소재 및 그 성형방법, 성형장치 및 상기 소재를이용한 단조부재의 제조방법 | |
JP6812621B2 (ja) | 保温ボード | |
JP5319406B2 (ja) | 離型剤の塗布方法及び非晶質合金成形体の製造方法 | |
JP2011231374A (ja) | Al複合金属材料の製造方法及びAl複合金属製品の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20081110 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100927 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120808 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120814 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130205 |