JP2019116094A - Hydraulic composition for additive manufacturing device, and method for manufacturing mold - Google Patents

Hydraulic composition for additive manufacturing device, and method for manufacturing mold Download PDF

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Abstract

To provide a hydraulic composition for an additive manufacturing device excellent in early strength development.SOLUTION: The present invention is a hydraulic composition for an additive manufacturing device, comprising a composite binder containing 1.5 to 12 parts by mass of a partially saponified polyvinyl alcohol per 100 parts by mass of an inorganic binder, and sand. The present invention is also a method for manufacturing a mold by using the hydraulic composition for additive manufacturing device.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、早期強度発現性、特に早期の曲げ強度発現性に優れた付加製造装置(3Dプリンタ)用水硬性組成物と、該組成物を用いた鋳型の製造方法に関する。   The present invention relates to a hydraulic composition for an additive manufacturing apparatus (3D printer) which is excellent in early strength development, particularly early bending strength, and a method of manufacturing a mold using the composition.

鋳造は、溶融した金属を鋳型に注入して鋳物を製造する伝統的な金属加工法である。この鋳造に用いる自硬性鋳型は、使用する粘結材(結合材)に応じて有機系と無機系があり、このうち無機系は、主に水ガラス系とセメント系がある。ただし、セメント系自硬性鋳型は、鋳込み温度によっては、含まれる石膏が熱分解してガスが発生し、鋳物に欠陥が生じ、美観や機能が損なわれる。また、この鋳型の製造は、模型や木型の作製が前工程として必須であるが、この前工程には時間とコストがかかる。
そこで、鋳物の美観等が損なわれず、該前工程が不要な鋳型の製造手段が望まれる。
Casting is a traditional metalworking method in which molten metal is poured into a mold to produce a casting. The self-hardening molds used for this casting are organic and inorganic, depending on the caking agent (binder) to be used. Among these, inorganics are mainly water glass and cement. However, in the cement-based self-hardening mold, depending on the casting temperature, the contained gypsum is thermally decomposed to generate a gas, causing a defect in the casting, and the appearance and the function are impaired. In addition, although the production of the mold requires the production of a model or a wood mold as a pre-process, this pre-process takes time and cost.
Then, the aesthetics etc. of a casting are not impaired but the manufacturing method of the casting_mold | template which does not need this front-end process is desired.

ところで、最近、付加製造装置が、迅速かつ精密な成形手段として注目されている。この付加製造装置のうち、例えば、粉末積層成形装置は、粉末を平面の上に敷き詰めた後、該粉末に水性バインダを噴射して固化した固化物を、垂直方向に順次積層して成形する装置である。この装置の特徴は、3次元CAD等で作成した立体成形のデータを多数の水平面に分割し、これらの水平面の形状を順次積層して、成形体を製造する点にある。
そこで、前記装置を用いて鋳型を製造できれば、前記の前工程は不要になり、作業時間とコストを削減できると期待される。
By the way, recently, the additive manufacturing apparatus has attracted attention as a rapid and precise forming means. Among the additional manufacturing apparatuses, for example, a powder lamination molding apparatus is an apparatus that forms a solidified product, which is obtained by laying a powder on a flat surface and then injecting an aqueous binder onto the powder to solidify, sequentially laminating in the vertical direction It is. The feature of this device is that the data of three-dimensional molding created by three-dimensional CAD or the like is divided into a large number of horizontal surfaces, and the shapes of these horizontal surfaces are sequentially laminated to produce a molded body.
Therefore, if the mold can be manufactured using the above-mentioned apparatus, it is expected that the above-mentioned pre-process becomes unnecessary and the working time and cost can be reduced.

例えば、特許文献1には、粉末積層成形法に適した付加製造装置用水硬性組成物として、珪砂、オリビン砂、および人工砂等の耐火砂に、速硬セメントを15〜50%配合して混練(混合)した材料に、水性バインダを加えて固化・積層して成形体を得る技術が開示されている。ここで、粉末積層成形法とは、積載台(台座)の上に置いた粉体材料の所定の範囲に、インクジェット等のノズルを通して成形液を滴下または噴霧して固化し、逐次、固化した層を積層して所望の形状を成形する方法である。   For example, in Patent Document 1, 15 to 50% of quick-hardening cement is blended with fireproof sand such as silica sand, olivine sand, and artificial sand as a hydraulic composition for an additive manufacturing apparatus suitable for a powder lamination molding method and kneaded. There is disclosed a technology for obtaining a molded body by adding an aqueous binder to the (mixed) material, solidifying and laminating. Here, the powder lamination molding method is a layer in which a molding liquid is dropped or sprayed through a nozzle such as an ink jet to solidify in a predetermined range of powder material placed on a loading table (base), and successively solidified Are laminated to form a desired shape.

しかし、特許文献1に記載の材料を用いて付加製造装置により作製した成形体は、早期強度発現性、特に曲げ強度が十分でないため欠損が生じ易く製品の安定供給が難しく、付加製造装置による成形技術の特徴である微細形状品の製造が困難な場合がある。   However, molded articles produced by the additive manufacturing apparatus using the materials described in Patent Document 1 are likely to be easily chipped because the early strength development, particularly bending strength, is not sufficient, and stable supply of the product is difficult, and molding by the additive manufacturing apparatus There are cases where it is difficult to manufacture a micro-shaped product which is a feature of technology.

特開2011−51010号公報JP, 2011-51010, A

そこで、本発明は、早期強度発現性に優れた、付加製造装置用水硬性組成物を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the hydraulic composition for addition manufacturing apparatuses excellent in early stage strength development.

本発明者は、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、カルシウムアルミネート類等の無機結合材、ポリビニルアルコール、砂、および水を特定割合含む水硬性組成物は、前記目的を達成できることを見い出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、下記の構成を有する付加製造装置用水硬性組成物等である。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventor of the present invention is able to achieve the above object by a hydraulic composition containing an inorganic binder such as calcium aluminates, polyvinyl alcohol, sand, and water in a specific ratio. It found and completed the present invention.
That is, the present invention is a hydraulic composition etc. for an additional manufacturing apparatus having the following constitution.

[1]無機結合材100質量部に対し部分ケン化したポリビニルアルコールを1.5〜12質量部含む複合結合材、および砂を含有する、付加製造装置用水硬性組成物。
[2]前記無機結合材が、無機結合材全体を100質量%として、カルシウムアルミネート類を50〜100質量%含む、前記[1]に記載の付加製造装置用水硬性組成物。
[3]前記無機結合材が、無機結合材全体を100質量%として、石膏を0.5〜10質量%含む、前記[1]または[2]に記載の付加製造装置用水硬性組成物。
[4]前記無機結合材が、無機結合材全体を100質量%として、速硬セメントを0〜50質量%含む、前記[1]〜[3]のいずれかに記載の付加製造装置用水硬性組成物。
[5]前記ポリビニルアルコールの平均粒径が150μm以下である、前記[1]〜[4]のいずれかに記載の付加製造装置用水硬性組成物。
[6]前記カルシウムアルミネート類が、非晶質カルシウムアルミネートである、前記[1]〜[5]のいずれかに記載の付加製造装置用水硬性組成物。
[7]前記複合結合材の合計100質量部に対し、さらに、水を28〜60質量部含有する、前記[1]〜[6]のいずれかに記載の付加製造装置用水硬性組成物。
[8]付加製造装置と前記[1]〜[7]のいずれかに記載の付加製造装置用水硬性組成物を用いて鋳型を成形する、鋳型の製造方法。
[9]前記鋳型の養生温度が10〜80℃である、前記[8]に記載の鋳型の製造方法。
[1] A hydraulic composition for an additive manufacturing device, comprising a composite binder containing 1.5 to 12 parts by mass of partially saponified polyvinyl alcohol with respect to 100 parts by mass of an inorganic binder, and sand.
[2] The hydraulic composition for addition production devices according to the above [1], wherein the inorganic binder contains 50 to 100 mass% of calcium aluminates, based on 100 mass% of the entire inorganic binder.
[3] The hydraulic composition for addition production devices according to the above [1] or [2], wherein the inorganic binder contains 0.5 to 10 mass% of gypsum based on 100 mass% of the entire inorganic binder.
[4] The hydraulic composition for an additive manufacturing device according to any one of the above [1] to [3], wherein the inorganic binder contains 100% by mass of the entire inorganic binder and 0 to 50% by mass of rapid curing cement. object.
[5] The hydraulic composition for an addition manufacturing device according to any one of the above [1] to [4], wherein the average particle diameter of the polyvinyl alcohol is 150 μm or less.
[6] The hydraulic composition for an additive manufacturing device according to any one of the above [1] to [5], wherein the calcium aluminates are amorphous calcium aluminate.
[7] The hydraulic composition for addition production device according to any one of the above [1] to [6], further containing 28 to 60 parts by mass of water with respect to a total of 100 parts by mass of the composite binder.
[8] A method for producing a mold, which molds a mold using the additive production apparatus and the hydraulic composition for additive production apparatus according to any one of the above [1] to [7].
[9] The method for producing a mold according to the above [8], wherein the curing temperature of the mold is 10 to 80 ° C.

本発明の付加製造装置用水硬性組成物は、早期強度発現性が高い。   The hydraulic composition for an additive manufacturing device of the present invention has high early strength development.

本発明は、前記のとおり、無機結合材100質量部に対し部分ケン化したポリビニルアルコールを1.5〜12質量部含む複合結合材、および砂を含有する、付加製造装置用水硬性組成物(以下「水硬性組成物」と略記することもある。)等である。以下、本発明について、無機結合材、複合結合材、水硬性組成物、および鋳型の製造方法に分けて説明する。   The present invention, as described above, comprises a composite binder containing 1.5 to 12 parts by mass of polyvinyl alcohol partially saponified relative to 100 parts by mass of the inorganic binder, and sand, and a hydraulic composition for an additive manufacturing apparatus Sometimes abbreviated as “hydraulic composition”. Hereinafter, the present invention will be described separately for the inorganic binder, the composite binder, the hydraulic composition, and the method for producing a mold.

1.無機結合材
前記無機結合材は、下記カルシウムアルミネート類から選ばれる1種以上を必須成分として含み、さらに石膏と速硬セメント等を任意成分として含む結合材である。
次に、カルシウムアルミネート類、石膏、および速硬セメント等に分けて詳細に説明する。
1. Inorganic Binder The inorganic binder is a binder which contains at least one selected from the following calcium aluminates as an essential component, and further contains, for example, gypsum and quick-hardening cement as an optional component.
Next, calcium aluminates, gypsum, quick-hardening cement and the like will be separately described in detail.

(1)カルシウムアルミネート類
前記カルシウムアルミネート類は、3CaO・Al、2CaO・Al、12CaO・7Al、5CaO・3Al、CaO・Al、3CaO・5Al、またはCaO・2Al等のカルシウムアルミネート;2CaO・Al・Fe、または4CaO・Al・Fe等のカルシウムアルミノフェライト;カルシウムアルミネートにハロゲンが固溶または置換した3CaO・3Al・CaF、および11CaO・7Al・CaF2等のカルシウムフロロアルミネートを含むカルシウムハロアルミネート;8CaO・NaO・3Al、および3CaO・2NaO・5Al等のカルシウムナトリウムアルミネート;カルシウムリチウムアルミネート;アルミナセメント;さらにこれらにNa、K、Li、Ti、Fe、Mg、Cr、P、F、S等の微量元素(酸化物等含む。)が固溶した鉱物から選ばれる1種以上が挙げられる。
これらの無機結合材の中でも、強度発現性が高く、鋳型として使用する際にはガスの発生が少ないことから、カルシウムアルミネートが好ましく、特に、非晶質カルシウムアルミネートが好ましい。非晶質カルシウムアルミネートは、原料を溶融した後、急冷して製造するから、実質的に結晶構造を有せず、通常、そのガラス化率は80%以上であり、ガラス化率が高い程、早期強度発現性は高いため、ガラス化率は好ましくは90%以上である。
(1) Calcium aluminates wherein the calcium aluminates may, 3CaO · Al 2 O 3, 2CaO · Al 2 O 3, 12CaO · 7Al 2 O 3, 5CaO · 3Al 2 O 3, CaO · Al 2 O 3, 3CaO · 5Al 2 O 3, or calcium aluminate such as CaO · 2Al 2 O 3,; 2CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 , or calcium alumino ferrite etc. 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3,; calcium calcium halophosphate aluminate containing calcium fluoroalkyl aluminate such as 3CaO · 3Al 2 O 3 · CaF 2, and 11CaO · 7Al 2 O 3 · CaF 2 halogen is dissolved or substituted aluminate; 8CaO · Na 2 O · 3Al 2 O 3, and 3CaO · 2Na 2 O · 5Al 2 O 3 Calcium sodium aluminate; calcium lithium aluminate; alumina cement; and additionally, trace elements (including oxides, etc.) such as Na, K, Li, Ti, Fe, Mg, Cr, P, F, S etc. Or more selected from mineral minerals.
Among these inorganic binders, calcium aluminate is preferable, and amorphous calcium aluminate is particularly preferable, from the viewpoint of high strength development and little generation of gas when used as a template. Since amorphous calcium aluminate is produced by melting and quenching the raw material, it has substantially no crystal structure, and the vitrification rate is usually 80% or more, and the higher the vitrification rate Since the early strength development is high, the vitrification rate is preferably 90% or more.

カルシウムアルミネート類のCaO/Alのモル比は、好ましくは1.5〜3.0、より好ましくは1.7〜2.4である。該モル比が1.5以上で水硬性組成物の早期強度発現性が高く、3.0以下で水硬性組成物の耐熱性が高い。
また、カルシウムアルミネート類のブレーン比表面積(JIS R 5201に規定する粉末度)は、充分な早期強度発現性を得るとともに粉塵の発生を抑制するために、好ましくは1000〜6000cm/g、より好ましくは1500〜5000cm/gである。なお、カルシウムアルミネート類のブレーン比表面積は、付加製造装置での敷きならしが均一で、かつ、鋳型の強度が低下しないためには、さらに好ましくは1500〜4000cm/g、特に好ましくは2000〜3000cm/gである。
無機結合材中のカルシウムアルミネート類の含有率は50〜100質量%が好ましい。該値が50質量%以上であれば、水硬性組成物の早期強度発現性と耐熱性が高い。なお、該値は、好ましくは60〜100質量%、より好ましくは70〜100質量%、さらに好ましくは80〜95質量%である。なお、前記のとおり、カルシウムアルミネート類の中でも非晶質カルシウムアルミネートが好ましい。
The molar ratio of calcium aluminates to CaO / Al 2 O 3 is preferably 1.5 to 3.0, more preferably 1.7 to 2.4. When the molar ratio is 1.5 or more, the early development of the strength of the hydraulic composition is high, and when it is 3.0 or less, the heat resistance of the hydraulic composition is high.
Also, in order to obtain sufficient early strength development and to suppress the generation of dust, the brane specific surface area (powder degree specified in JIS R 5201) of calcium aluminates is preferably 1000 to 6000 cm 2 / g, more preferably Preferably it is 1500-5000 cm < 2 > / g. The brane specific surface area of the calcium aluminates is more preferably 1500 to 4000 cm 2 / g, particularly preferably 2000, in order to ensure uniform spreading in the addition production apparatus and not to decrease the strength of the mold. It is ~ 3000 cm 2 / g.
The content of calcium aluminates in the inorganic binder is preferably 50 to 100% by mass. When the value is 50% by mass or more, the early development of strength and heat resistance of the hydraulic composition are high. The value is preferably 60 to 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass, and still more preferably 80 to 95% by mass. Among calcium aluminates, amorphous calcium aluminate is preferred as described above.

(2)石膏
前記無機結合材は、早期強度発現性のさらなる向上のため、さらに石膏を任意成分として含んでもよい。前記石膏は、無水石膏、半水石膏、および二水石膏から選ばれる1種以上が挙げられる。これらの中でも、半水石膏は早期強度発現性がより高いために好ましい。無機結合材中の石膏の含有率は、早期強度発現性を向上させ、鋳物の製造時においてガスの発生や黒鉛球状化不良を防止するため、無機結合材全体を100質量%として、好ましくは無水石膏換算で0.5〜10質量%、より好ましくは0.8〜5質量%以下、さらに好ましくは1〜3質量%以下である。
なお、石膏はセメント中に含まれた状態の石膏でもよい。セメント中の石膏は、一般に、二水石膏と半水石膏の混合物(混合石膏)の形態で存在する。半水石膏は、セメントの粉砕により発生する熱により、二水石膏から脱水して生じるため、半水石膏と二水石膏の含有比率は粉砕条件の影響を受け変動する。
(2) Gypsum The inorganic binder may further contain gypsum as an optional component in order to further improve early strength development. Examples of the gypsum include one or more selected from anhydrite, hemihydrate gypsum, and dihydrate gypsum. Among these, hemihydrate gypsum is preferable because it has higher early strength development. The content of gypsum in the inorganic binder improves the early development of strength and prevents the generation of gas and defects in the spheroidization of graphite at the time of manufacture of the casting. It is 0.5 to 10% by mass, more preferably 0.8 to 5% by mass or less, still more preferably 1 to 3% by mass or less in terms of gypsum.
The gypsum may be gypsum contained in cement. Gypsum in cement is generally present in the form of a mixture of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate (mixed gypsum). Since the hemihydrate gypsum is generated by dewatering from dihydrate gypsum by the heat generated by the grinding of cement, the content ratio of hemihydrate gypsum and dihydrate gypsum fluctuates under the influence of the milling conditions.

(3)速硬セメント
前記無機結合材は、早期強度発現性のさらなる向上のため、速硬セメント(超速硬セメント)を任意成分として含んでもよく、該速硬セメントは、好ましくは、JIS R 5210に準拠して測定した凝結(始発)が30分以内である速硬セメント(超速硬セメント)、または止水セメントである。なお、速硬セメント等の市販品は、スーパージェットセメント(太平洋セメント社製)、ジェットセメント(住友大阪セメント社製)、ライオンシスイ(登録商標、住友大阪セメント社製)、またはデンカスーパーセメント(デンカ社製)が挙げられる。石膏を含む速硬セメントは早期強度発現性が高く、少量の石膏の添加が容易となるため好ましい。
無機結合材中の速硬セメントの含有率は、早期強度発現性を向上させ、鋳型として使用する際にはガス発生を少なくするため、無機結合材全体を100質量%として、好ましくは0〜50質量%、より好ましくは0〜30質量%、さらに好ましくは5〜20質量%である。
(3) Fast-Hardening Cement The inorganic binder may contain quick-hardening cement (super-fast-hardening cement) as an optional component to further improve early strength development, and the rapid-hardening cement is preferably JIS R 5210. It is a quick-hardening cement (super fast-hardening cement) or a water-stopping cement whose setting (initial development) measured according to the above is within 30 minutes. In addition, commercial products such as quick-hardening cement are Super Jet Cement (manufactured by Pacific Cement Co., Ltd.), Jet Cement (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.), Lion Shisui (registered trademark, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.), or Denka Super Cement (Denka Super Cement). Company company). Fast-hardening cement containing gypsum is preferable because it exhibits high early strength development and facilitates addition of a small amount of gypsum.
The content of quick-hardening cement in the inorganic binder improves the early development of strength and reduces gas generation when used as a mold, so the entire inorganic binder is preferably 100% by mass, preferably 0 to 50. It is mass%, more preferably 0-30 mass%, still more preferably 5-20 mass%.

(4)無機結合材中のその他の成分
前記無機結合材は、その他の成分(任意成分)としてセメントを含んでもよい。
該セメントは、JIS R 5210に準拠して測定した凝結(始発)が3時間30分以内であれば、成形から3時間後の早期強度発現性が高いため好ましく、1時間以内がより好ましい。
セメントは、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント、エコセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、およびセメントクリンカー粉末から選ばれる1種以上が挙げられる。なお、本発明では、セメントクリンカー粉末もセメントに含める。また、セメント中の珪酸カルシウムの含有率は、セメント全体を100質量%として、好ましくは25質量%以上である。該含有率が25質量%以上あれば、材齢1日以後の強度発現性が高く、また長期強度発現性が必要な場合、該含有率は、好ましくは45質量%以上である。
無機結合材中のセメントの含有率は、早期強度発現性の向上のため、無機結合材全体を100質量%として、好ましくは0〜50質量%、より好ましくは0〜30質量%、さらに好ましくは0〜20質量%である。
(4) Other components in inorganic binder The inorganic binder may contain cement as another component (optional component).
It is preferable that the cement (crude oil) measured in accordance with JIS R 5210 is within 3 hours and 30 minutes because the early strength development after 3 hours from molding is high, and 1 hour or less is more preferable.
The cement may be one or more selected from ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, moderate-heat Portland cement, low-thermal Portland cement, white Portland cement, eco cement, blast furnace cement, fly ash cement, and cement clinker powder. In the present invention, cement clinker powder is also included in cement. Moreover, the content rate of the calcium silicate in cement makes the whole cement 100 mass%, Preferably it is 25 mass% or more. If the content is 25% by mass or more, strength development after 1 day of material age is high, and if long-term strength development is required, the content is preferably 45% by mass or more.
The content of cement in the inorganic binder is preferably 0 to 50 mass%, more preferably 0 to 30 mass%, and still more preferably 100 mass% of the entire inorganic binder for the improvement of early strength development. It is 0-20 mass%.

2.複合結合材
前記複合結合材は、無機結合材100質量部に対し部分ケン化したポリビニルアルコールを1.5〜12質量部含む結合材である。ポリビニルアルコールの配合割合が1.5質量部未満では、強度の向上効果は低く、また、12質量部を越えると、形状によっては成形体の収縮により変形やひび割れが生じ、複雑な形状の鋳型が製造できない場合があるほか、鋳物を製造する際にガスが発生して鋳物にブローホール等の欠陥が生じたり、製造現場で異臭が生じる場合がある。なお、ポリビニルアルコールの配合割合は、無機結合材100質量部に対し、より好ましくは2〜10質量部、さらに好ましくは3〜9質量部である。
無機結合材とポリビニルアルコールの粉砕・混合方法は、両者を個別に粉砕した後に混合する個別粉砕と、両者を混合した後、同時に一括して粉砕する混合粉砕があるが、粉砕の手間を考慮すれば、好ましくは混合粉砕である。
前記ポリビニルアルコールのケン化度は、溶解性が高く、また成形体の強度が向上するなるため、好ましくは80〜90モル%である。
また、ポリビニルアルコールの平均粒径(メディアン径、D50)は、高い強度が得られるため、好ましくは150μm以下、より好ましくは90μm以下、さらに好ましく10〜75μmである。94μmより大きいポリビニルアルコールの粒子の含有率は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは45質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下である。また、77μmより大きいポリビニルアルコールの含有率は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは60質量%以下、さらに好ましくは50質量%以下である。
2. Composite binder The composite binder is a binder including 1.5 to 12 parts by mass of partially saponified polyvinyl alcohol with respect to 100 parts by mass of the inorganic binder. If the blending ratio of polyvinyl alcohol is less than 1.5 parts by mass, the strength improvement effect is low, and if it exceeds 12 parts by mass, depending on the shape, deformation or cracking may occur due to shrinkage of the molded product, and a mold having a complicated shape is obtained. In addition to the production of the casting, gas may be generated during the production of the casting to cause defects such as blow holes in the casting, or an offensive odor at the production site. The blending ratio of polyvinyl alcohol is more preferably 2 to 10 parts by mass, and still more preferably 3 to 9 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic binder.
The method of grinding and mixing the inorganic binder and polyvinyl alcohol includes separate grinding in which both are separately ground and then mixed, and mixed grinding in which both are mixed at the same time and simultaneously ground, but the time and effort of grinding is taken into consideration For example, mixing and grinding is preferred.
The degree of saponification of the polyvinyl alcohol is preferably 80 to 90 mol% because the solubility is high and the strength of the molded product is improved.
The average particle diameter (median diameter, D50) of polyvinyl alcohol is preferably 150 μm or less, more preferably 90 μm or less, and still more preferably 10 to 75 μm because high strength can be obtained. The content of particles of polyvinyl alcohol larger than 94 μm is preferably 90% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and still more preferably 30% by mass or less. Further, the content of polyvinyl alcohol larger than 77 μm is preferably 90% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and still more preferably 50% by mass or less.

3.水硬性組成物
前記水硬性組成物は、前記複合結合材の合計100質量部に対し、水を28〜60質量部、および砂を含む組成物である。水の配合割合が該範囲であれば、強度発現性を確保できる。なお、水の配合割合は、鋳型の強度と寸法精度をより高める観点から、好ましくは30〜55質量部、より好ましくは35〜46質量部である。
また、砂の配合割合は、複合結合材100質量部に対し、好ましくは100〜600質量部、より好ましくは150〜500質量部、さらに好ましくは200〜400質量部である。砂の配合割合が該範囲にあれば、同じく、強度発現性を確保できる。
前記砂は、耐火砂であれば、特に制限されず、珪砂、オリビン砂、ジルコン砂、クロマイト砂、アルミナ砂、および人工砂等から選ばれる1種以上が挙げられる。また、前記水は、通常の上水道水、井戸水等を用いることができる。また、水は、必要とされる各種の機能を付与するため、増粘剤、潤滑剤、流動化剤、界面活性剤、および表面張力低減剤から選ばれる1種以上を混合して用いてもよい。
3. Hydraulic composition The hydraulic composition is a composition comprising 28 to 60 parts by mass of water and sand with respect to a total of 100 parts by mass of the composite binder. If the mixing ratio of water is in the above range, strength development can be ensured. In addition, the compounding ratio of water is preferably 30 to 55 parts by mass, more preferably 35 to 46 parts by mass from the viewpoint of further enhancing the strength and dimensional accuracy of the mold.
In addition, the blending ratio of sand is preferably 100 to 600 parts by mass, more preferably 150 to 500 parts by mass, and still more preferably 200 to 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the composite binder. If the blending ratio of sand is within the above range, similarly, strength development can be secured.
The sand is not particularly limited as long as it is refractory sand, and one or more types selected from silica sand, olivine sand, zircon sand, chromite sand, alumina sand, artificial sand and the like can be mentioned. As the water, normal tap water, well water and the like can be used. In addition, even if water is used in combination with one or more selected from thickeners, lubricants, fluidizers, surfactants, and surface tension reducing agents in order to impart various functions required. Good.

4.水硬性組成物中のその他の成分
成形後に残った水硬性組成物の未硬化の粉末を、成形体から除去する作業(デパウダー)を容易にするために、本発明の水硬性組成物は、さらに、複合結合材の合計100質量部に対し、任意の成分として疎水性フュームドシリカを0.1〜2質量部、より好ましくは0.5〜1.5質量部含むことができる。ここで、疎水性フュームドシリカとは、フュームドシリカの表面をシランまたはシロキサンで処理して、表面を疎水性にしたシリカ粉末である。
また、水硬性組成物の粉末の除去効率をより高めるため、疎水性フュームドシリカのBET比表面積は、好ましくは30〜300m/gである。疎水性フュームドシリカのBET比表面積が該範囲内であれば、粉体の流動性が向上し、付加製造装置で敷きならした面が平坦で、かつ強度が低下することなく鋳型を軽量化できる。また、疎水性フュームドシリカは、粉体の固結の防止や混合性の向上に有効である。
4. Other Components in Hydraulic Composition In order to facilitate the operation (depowdering) of removing the uncured powder of the hydraulic composition remaining after molding from the molded body, the hydraulic composition of the present invention further comprises The hydrophobic fumed silica can be contained as an optional component in an amount of 0.1 to 2 parts by mass, more preferably 0.5 to 1.5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the composite binder. Here, the hydrophobic fumed silica is a silica powder in which the surface of fumed silica is treated with silane or siloxane to make the surface hydrophobic.
Moreover, in order to raise the removal efficiency of the powder of a hydraulic composition more, BET specific surface area of hydrophobic fumed silica becomes like this. Preferably it is 30-300 m < 2 > / g. If the BET specific surface area of the hydrophobic fumed silica is within the above range, the flowability of the powder is improved, the surface spread by the additive manufacturing apparatus is flat, and the weight of the mold can be reduced without lowering the strength. . In addition, hydrophobic fumed silica is effective in preventing caking of powder and improving mixing properties.

なお、本発明の水硬性組成物は、さらに、強度発現性の調整材等として、高炉スラグ、フライアッシュ、シリカフューム、珪石微粉末、および石灰石粉末等の任意の成分を含んでもよい。   The hydraulic composition of the present invention may further contain optional components such as blast furnace slag, fly ash, silica fume, finely powdered silica, and limestone powder as a strength-increasing adjusting material or the like.

5.鋳型の製造方法
該製造方法は、付加製造装置と本発明の水硬性組成物を用いて、鋳型を製造する方法である。付加製造装置は特に限定されず、粉末積層型付加製造装置等の市販品が使用できる。また、水を含む前の水硬性組成物は、前記の成分を市販の混合機または手作業で混合して調製する。なお、結合材として複数の材料を用いる場合、結合材を予め市販の混合機や手作業で混合したり、粉砕機で混合粉砕してもよい。
鋳型の養生方法は、気中養生単独、または気中養生した後に続けて水中養生する方法、または、表面含浸剤養生等がある。これらの中でも、早期の強度発現と鋳物の製造時に発生する水蒸気の抑制の点から、気中養生単独が好ましい。また、カルシウムアルミネート、セメント、およびポリビニルアルコールによる強度増進の点から、気中養生の温度は、好ましくは10〜100℃、より好ましくは30〜80℃である。また、気中養生の相対湿度は、充分な強度発現と生産効率の点から、好ましくは10〜90%、より好ましくは15〜80%、さらに好ましくは20〜60%である。さらに、気中養生時間は、充分な強度発現と生産効率の点から、好ましくは1時間〜1週間、より好ましくは2時間〜5日間、さらに好ましくは3時間〜4日間である。
5. Method for Producing a Mold The production method is a method for producing a mold using an additive production apparatus and the hydraulic composition of the present invention. The additive manufacturing apparatus is not particularly limited, and commercially available products such as a powder laminate type additive manufacturing apparatus can be used. Also, the hydraulic composition prior to containing water is prepared by mixing the above-mentioned components with a commercially available mixer or manually. When a plurality of materials are used as the binder, the binder may be previously mixed by a commercially available mixer or by hand, or may be mixed and pulverized by a grinder.
As a method of curing the mold, there is a method of air curing alone, a method of air curing followed by water curing, or surface impregnation agent curing. Among these, air curing alone is preferable from the viewpoint of early development of strength and suppression of water vapor generated at the time of production of castings. Further, from the viewpoint of strength enhancement by calcium aluminate, cement, and polyvinyl alcohol, the temperature of atmospheric curing is preferably 10 to 100 ° C., more preferably 30 to 80 ° C. Further, the relative humidity of atmospheric curing is preferably 10 to 90%, more preferably 15 to 80%, and still more preferably 20 to 60%, in view of sufficient strength expression and production efficiency. Furthermore, the atmospheric curing time is preferably 1 hour to 1 week, more preferably 2 hours to 5 days, and still more preferably 3 hours to 4 days, in view of sufficient strength expression and production efficiency.

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
1.使用した材料
(1)カルシウムアルミネート類
(i)非晶質カルシウムアルミネート(略号:CA)
CaO/Alのモル比は2.2、ガラス化率は95%以上、ブレーン比表面積は2040cm/g、試製品である。
(ii)アルミナセメント(略号:AC)
デンカアルミナセメント1号(商品名)、ブレーン比表面積は4570cm/g、デンカ社製である。
(2)速硬セメント
(i)スーパージェットセメント(商品名)、ケイ酸カルシウムの含有率は47質量%、凝結(始発)は30分、ブレーン比表面積は4700cm/gである。ただし、無水石膏を14質量%含む。太平洋セメント社製である。
(ii)止水セメント
ライオンシスイ105(商品名)、住友大阪セメント社製である。
(3)早強ポルトランドセメント
ケイ酸カルシウムの含有率は75質量%、凝結(始発)は30分、ブレーン比表面積は4000cm/g、太平洋セメント社製である。
(4)石膏
天然無水石膏、タイ産でブレーン比表面積は7200cm/gである。
(5)砂
下記2種類の人工鋳物砂の等量を混合して用いた。
エスパール♯180L(商品名)、アルミナ系、山川産業社製である。
ナイガイセラビーズ#1450(登録商標)、アルミナ系、伊藤忠セラテック社製である。
(6)ポリビニルアルコール
(i)ポリビニルアルコールa
品番 22−88S1(PVA217SS)、クラレ社製である。
ケン化度は87〜89%、平均粒径(メディアン径、D50)は60μm、94μmより大きい粒子の含有率は29質量%、および77μmより大きい粒子の含有率は47質量%であり、10%径(D10)は25μm、および90%径(D90)は121μmである。
[ポリビニルアルコールの分級]
ポリビニルアルコールaは篩を用いて分級して、それぞれ目開き75μmと150μmの間(平均粒径106μm)、目開き45μmと75μmの間(平均粒径63μm)、および目開き25μmと45μmの間(平均粒径38μm)のポリビニルアルコールの分級品を作製した。
さらに、粒径5mm以下に粗砕したカルシウムアルミネートとポリビニルアルコールaを混合して、カルシウムアルミネートのブレーン比表面積は2040cm/gになるように同時に粉砕した、ポリビニルアルコールaの粉砕品も作製した。ただし、ポリビニルアルコールaの粉砕品の粒度は、カルシウムアルミネートと混合しており、測定が不可能だった。ただし、ブレーン比表面積は2040cm/gのカルシウムアルミネートの平均粒径(メディアン径、D50)は25μmであり、被粉砕性を考慮すると25μmよりも小さいと推定される。
(ii)ポリビニルアルコールb
品番 KP18−88S1、クラレ社製である。
ケン化度は87〜89%、平均粒径(メディアン径、D50)は57μm、94μmより大きい粒子の含有率は30質量%、および77μmより大きい粒子の含有率は44質量%であり、10%径(D10)は23μm、および90%径(D90)は123μmである。
(iii)ポリビニルアルコールc
品番 22−88 S1(PVA217S)、クラレ社製である。
ケン化度は87〜89%、平均粒径(メディアン径、D50)は113μm、94μmより大きい粒子の含有率は81質量%、および77μmより大きい粒子の含有率は87質量%であり、10%径(D10)は57μm、および90%径(D90)は162μmである。
(iv)ポリビニルアルコールd
品番 D5100、日本合成化学社製である。
ケン化度は87〜89%、平均粒径(メディアン径、D50)は56μm、94μmより大きい粒子の含有率は38質量%、および77μmより大きい粒子の量46質量%であり、10%径(D10)は14μm、および90%径(D90)は155μmである。
(v)ポリビニルアルコールe
品番 Elvanol71−30、クラレ社製である。
ケン化度は100%、平均粒径(メディアン径、D50)は110μmである。
(vi)ポリビニルアルコールf
品番 Elvano80−18、クラレ社製である。
ケン化度は100%、平均粒径(メディアン径、D50)は98μmである。
なお、前記ポリビニルアルコールの粒径は、シリコーンオイルを媒質に用いて島津製作所製SALD-2000Jにより測定した。
(7)水
3質量%のグリセロール水溶液(ProJet660Pro用バインダー液)、スリーディシステム社製
Hereinafter, the present invention will be described by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.
1. Materials used (1) Calcium aluminates
(i) Amorphous calcium aluminate (abbreviation: CA)
The molar ratio of CaO / Al 2 O 3 is 2.2, the vitrification ratio is 95% or more, and the Blaine specific surface area is 2040 cm 2 / g.
(ii) Alumina cement (abbreviation: AC)
Denka Alumina Cement No. 1 (trade name), with a specific surface area of 4570 cm 2 / g, manufactured by Denka Co., Ltd.
(2) Quick-hardening cement
(i) Super jet cement (trade name), the content of calcium silicate is 47% by mass, setting (initial) is 30 minutes, and the specific surface area of blaine is 4700 cm 2 / g. However, 14% by mass of anhydrous gypsum is included. Made by Pacific Cement Co., Ltd.
(ii) Water-stopping cement Lion Shisui 105 (trade name) manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.
(3) Early-Strength Portland Cement The calcium silicate content is 75% by mass, the setting (initial) is 30 minutes, and the brane specific surface area is 4000 cm 2 / g, manufactured by Pacific Cement Co., Ltd.
(4) Gypsum Natural anhydrous gypsum, produced in Thailand, has a specific surface area of 7200 cm 2 / g.
(5) Sand The following two types of artificial casting sand were used in equal amounts by mixing.
Espar # 180 L (trade name), alumina-based, manufactured by Yamakawa Sangyo Co., Ltd.
NAIGAI THERABEADS # 1450 (registered trademark), Alumina-based, Itochu Celatech Co., Ltd.
(6) Polyvinyl alcohol (i) Polyvinyl alcohol a
Item No. 22-88S1 (PVA 217 SS), manufactured by Kuraray Co., Ltd.
The saponification degree is 87 to 89%, the average particle size (median diameter, D50) is 60 μm, the content of particles larger than 94 μm is 29% by mass, and the content of particles larger than 77 μm is 47% by mass, 10% The diameter (D10) is 25 μm, and the 90% diameter (D90) is 121 μm.
[Classification of polyvinyl alcohol]
The polyvinyl alcohol a is classified using a sieve and has an aperture of 75 μm and 150 μm (average particle diameter 106 μm), an aperture of 45 μm and 75 μm (average particle diameter 63 μm), and an aperture of 25 μm and 45 μm A classified product of polyvinyl alcohol having an average particle size of 38 μm was produced.
Furthermore, a ground product of polyvinyl alcohol a was also prepared by mixing calcium aluminate crushed to a particle size of 5 mm or less and polyvinyl alcohol a simultaneously and simultaneously grinding the calcium aluminate to a specific surface area of 2040 cm 2 / g. did. However, the particle size of the pulverized product of polyvinyl alcohol a was mixed with calcium aluminate and could not be measured. However, the average particle diameter (median diameter, D50) of the calcium aluminate having a specific surface area of 2040 cm 2 / g is 25 μm, and it is estimated to be smaller than 25 μm in view of the crushability.
(Ii) polyvinyl alcohol b
Product No. KP18-88S1, manufactured by Kuraray.
The saponification degree is 87 to 89%, the average particle size (median diameter, D50) is 57 μm, the content of particles larger than 94 μm is 30% by mass, and the content of particles larger than 77 μm is 44% by mass, 10% The diameter (D10) is 23 μm, and the 90% diameter (D90) is 123 μm.
(Iii) polyvinyl alcohol c
Product number 22-88 S1 (PVA 217 S), manufactured by Kuraray Co., Ltd.
The saponification degree is 87 to 89%, the average particle size (median diameter, D50) is 113 μm, the content of particles larger than 94 μm is 81% by mass, and the content of particles larger than 77 μm is 87% by mass, 10% The diameter (D10) is 57 μm, and the 90% diameter (D90) is 162 μm.
(Iv) polyvinyl alcohol d
Product number D5100, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.
The saponification degree is 87 to 89%, the average particle size (median diameter, D50) is 56 μm, the content of particles larger than 94 μm is 38% by mass, and the amount of particles larger than 77 μm is 46% by mass. D10) is 14 μm, and the 90% diameter (D90) is 155 μm.
(V) Polyvinyl alcohol e
Product number Elvanol 71-30, manufactured by Kuraray.
The degree of saponification is 100%, and the average particle size (median diameter, D50) is 110 μm.
(Vi) polyvinyl alcohol f
Product number Elvano 80-18, manufactured by Kuraray.
The degree of saponification is 100%, and the average particle size (median diameter, D50) is 98 μm.
The particle diameter of the polyvinyl alcohol was measured by SALD-2000J manufactured by Shimadzu Corporation using silicone oil as a medium.
(7) Water 3% by weight aqueous glycerol solution (binder solution for ProJet 660Pro), manufactured by 3D

2.水硬性組成物、および供試体の作製
実施例1〜4、および比較例1〜5の供試体は、前記非晶質カルシウムアルミネート(CA)、鉱物微粉末(ブレーン比表面積2000cm/gの珪石粉)、スーパージェットセメント、分級処理をしていないポリビニルアルコール、および砂を表1に示す量を混合して、粉体混合物(水を含まない水硬性組成物)を作製した。
次に、該粉体混合物と、付加製造装置として結合剤噴射式粉末積層成形装置(商品名: ProJet660Pro スリーディシステム社製)を用いて、結合剤噴射法により、断面の寸法が縦10mm、横16mm、および長さ80mmの成形体を作製した。この成形条件は、装置の水量設定値は外部(Shell)65%、内部(Core)90%とし(水/複合結合材比は、29〜32質量%)、室温(20℃)、相対湿度60%であった。さらに成形体を40℃、相対湿度30%の条件下で3時間、気中養生して供試体を作製した。
また、実施例5〜28の供試体は、前記非晶質カルシウムアルミネート90質量部、スーパージェットセメント10質量部、ポリビニルアルコールを表2に示す量、および砂200質量部を混合して粉体混合物(水を含まない水硬性組成物)を作製した。次に、表2に示す装置の水量設定値と水/複合結合材比にて、室温(20℃)、相対湿度60%の条件下で、結合剤噴射法により、断面の寸法が縦10mm、横16mm、および長さ80mmの成形体を作製した。さらに該成形体は、20℃、40℃、または60℃、相対湿度30%の条件下で3時間、気中養生して供試体を作製した。
なお、前記装置による成形体の製造では、粉体混合物の所定の位置を選択して、ノズルから装置の水量設定値を調整して、粉体混合物の外部と内部に水を噴射し、粉体混合物を固化した。
2. Preparation of hydraulic composition and test pieces The test pieces of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 were the amorphous calcium aluminate (CA), a fine mineral powder (Brene specific surface area of 2000 cm 2 / g). The powder mixture (hydraulic composition containing no water) was prepared by mixing silica stone powder, super jet cement, polyvinyl alcohol not classified, and sand in the amounts shown in Table 1.
Next, using the powder mixture and a binder injection type powder layer forming apparatus (trade name: ProJet 660Pro, manufactured by 3D System Co., Ltd.) as an additive manufacturing apparatus, the cross section size is 10 mm long and 16 mm wide by a binder injection method. , And a molded body of 80 mm in length was produced. The molding conditions are such that the water amount setting value of the device is 65% outside (Shell) and 90% inside (Core) (water / composite binder ratio is 29 to 32% by mass), room temperature (20 ° C.), relative humidity 60 %Met. Further, the molded body was air cured under the conditions of 40 ° C. and relative humidity 30% for 3 hours to prepare a test body.
In the test pieces of Examples 5 to 28, 90 parts by mass of the amorphous calcium aluminate, 10 parts by mass of super jet cement, polyvinyl alcohol in an amount shown in Table 2, and 200 parts by mass of sand are mixed to obtain powder. A mixture (hydraulic composition containing no water) was prepared. Next, in the apparatus shown in Table 2, with the water amount setting value and the water / composite binder ratio, under the conditions of room temperature (20 ° C.) and relative humidity 60%, the dimension of the cross section is 10 mm long by the binder injection method. A compact having a width of 16 mm and a length of 80 mm was produced. Further, the molded body was air-cured for 3 hours under conditions of 20 ° C., 40 ° C., or 60 ° C. and a relative humidity of 30% to prepare a test body.
In the manufacture of a molded body by the above apparatus, a predetermined position of the powder mixture is selected, the water amount setting value of the apparatus is adjusted from the nozzle, and water is jetted to the outside and the inside of the powder mixture. The mixture solidified.

3.供試体の曲げ強度の測定
次に、前記供試体を用いて、曲げ強度試験機(型番:MODEL-2257、アイコーエンジニアリング社製)により3点曲げ試験を行い、前記供試体の曲げ強度と供試体の幅と高さの寸法を測定した。その結果を表1に示す。なお、実用性の観点から、目標値として曲げ強度は材齢3時間で1.0N/mm以上を合格(実用的)とした。
表1に示すように、カルシウムアルミネート類のみで作製した供試体(比較例4)は、基準値を満たさない。また、完全ケン化したポリビニルアルコールを含む供試体(比較例2、3)は基準値を満たさないが、部分ケン化したポリビニルアルコールを含む供試体(実施例1〜4)は基準値を満たす。
3. Measurement of Bending Strength of Specimen Next, using the above-mentioned specimen, a three-point bending test is conducted by a bending strength tester (model number: MODEL-2257, manufactured by EIKO ENGINEERING CO., LTD.), And the bending strength of the specimen and the specimen The width and height dimensions of the were measured. The results are shown in Table 1. From the viewpoint of practicality, bending strength of 1.0 N / mm 2 or more was accepted (practical) at a material age of 3 hours as a target value.
As shown in Table 1, the test piece (comparative example 4) produced only with calcium aluminates does not satisfy the standard value. Moreover, although the test body (comparative examples 2 and 3) containing the completely saponified polyvinyl alcohol does not satisfy | fill a reference value, the test object (Examples 1-4) containing the partially saponified polyvinyl alcohol satisfies a reference value.

4.水硬性組成物、および供試体の作製
表3の配合に従い、カルシウムアルミネート類、セメント、石膏、ポリビニルアルコールa、および砂を混合して、粉体混合物(水を含まない水硬性組成物)を作製した。
次に、該粉体混合物と、付加製造装置として結合剤噴射式粉末積層造形装置(商品名: ProJet660Pro スリーディシステム社製)を用いて、結合剤噴射法により、断面の寸法が縦10mm、横16mm、および長さ80mmの成形体を作製した後、該成形体は40℃、相対湿度30%の条件下で3〜72時間、気中養生して供試体を製造した。
なお、前記装置による成形体の製造では、粉体混合物の所定の位置を選択して、ノズルから表3に示す装置の水量設定値に従い、供試体の外部と内部に水を噴射し、粉体混合物を固化した。
4. Preparation of hydraulic composition and test body According to the composition of Table 3, calcium aluminates, cement, gypsum, polyvinyl alcohol a and sand are mixed to obtain a powder mixture (water-free hydraulic composition) Made.
Next, using the powder mixture and a binder injection type powder layer forming apparatus (trade name: ProJet 660Pro, manufactured by 3D System Co., Ltd.) as an additive manufacturing apparatus, the cross section size is 10 mm long and 16 mm wide by a binder injection method. After preparing a molded body of 80 mm in length and 80 mm in length, the molded body was air-cured for 3 to 72 hours under the conditions of 40 ° C. and relative humidity 30% to manufacture a test body.
In the manufacture of a molded body by the above apparatus, a predetermined position of the powder mixture is selected, and water is jetted from the nozzle to the outside and the inside of the sample according to the water amount setting value of the apparatus shown in Table 3 The mixture solidified.

5.供試体の曲げ強度
次に、前記供試体と、曲げ強度試験機(型番:MODEL-2257、アイコーエンジニアリング社製)を用いて3点曲げ試験を行い、前記供試体の曲げ強度を測定した。その結果を表3に示す。なお、実用性の観点から、目標値として曲げ強度は材齢3時間で1.0N/mm以上を合格(実用的)とした。
表3に示すように、全ての実施例の曲げ強度は前記基準値を満たす。また、カルシウムアルミネート類と部分ケン化したポリビニルアルコールを含む供試体(実施例1)よりも、カルシウムアルミネート類に速硬セメントや石膏を混合した供試体(実施例29〜37)のほうが強度は高い。カルシウムアルミネート類の中でも、アルミナセメントを含む供試体(実施例33)より非晶質カルシウムアルミネートを含む供試体(例えば、実施例32)のほうが強度は高い。

5. Bending Strength of Specimen Next, a three-point bending test was performed using the specimen and a bending strength tester (model number: MODEL-2257, manufactured by AIKO ENGINEERING CO., LTD.) To measure the bending strength of the specimen. The results are shown in Table 3. From the viewpoint of practicality, bending strength of 1.0 N / mm 2 or more was accepted (practical) at a material age of 3 hours as a target value.
As shown in Table 3, the bending strengths of all the examples satisfy the above standard value. In addition, samples (Examples 29 to 37) in which calcium aluminates are mixed with quick-hardening cement and gypsum are more stronger than those containing calcium aluminates and partially saponified polyvinyl alcohol (Example 1). Is high. Among calcium aluminates, the strength of the test sample containing amorphous calcium aluminate (for example, Example 32) is higher than that of the test body containing alumina cement (Example 33).

Claims (9)

無機結合材100質量部に対し部分ケン化したポリビニルアルコールを1.5〜12質量部含む複合結合材、および砂を含有する、付加製造装置用水硬性組成物。   The hydraulic composition for addition manufacturing apparatuses containing the composite binder which contains 1.5-12 mass parts of polyvinyl alcohol partially saponified with respect to 100 mass parts of inorganic binders, and sand. 前記無機結合材が、無機結合材全体を100質量%として、カルシウムアルミネート類を50〜100質量%含む、請求項1に記載の付加製造装置用水硬性組成物。   The hydraulic composition for addition manufacturing devices according to claim 1, wherein the inorganic binder contains 50 to 100 mass% of calcium aluminates, based on 100 mass% of the entire inorganic binder. 前記無機結合材が、無機結合材全体を100質量%として、石膏を0.5〜10質量%含む、請求項1または2に記載の付加製造装置用水硬性組成物。   The hydraulic composition for addition manufacturing devices according to claim 1 or 2, wherein the inorganic binder contains 0.5 to 10 mass% of gypsum based on 100 mass% of the entire inorganic binder. 前記無機結合材が、無機結合材全体を100質量%として、速硬セメントを0〜50質量%含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の付加製造装置用水硬性組成物。   The hydraulic composition for addition manufacturing devices according to any one of claims 1 to 3, wherein the inorganic binder contains 0 to 50 mass% of quick-hardening cement, based on 100 mass% of the entire inorganic binder. 前記ポリビニルアルコールの平均粒径が150μm以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の付加製造装置用水硬性組成物。   The hydraulic composition for addition manufacturing apparatuses of any one of Claims 1-4 whose average particle diameter of the said polyvinyl alcohol is 150 micrometers or less. 前記カルシウムアルミネート類が、非晶質カルシウムアルミネートである、請求項2〜5のいずれか1項に記載の付加製造装置用水硬性組成物。   The hydraulic composition for addition manufacturing devices according to any one of claims 2 to 5, wherein the calcium aluminates are amorphous calcium aluminate. 前記複合結合材の合計100質量部に対し、さらに、水を28〜60質量部含有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の付加製造装置用水硬性組成物。   The hydraulic composition for addition manufacturing apparatuses of any one of Claims 1-6 which further contains 28-60 mass parts of water with respect to a total of 100 mass parts of the said composite binder. 付加製造装置と請求項1〜7のいずれか1項に記載の付加製造装置用水硬性組成物を用いて鋳型を成形する、鋳型の製造方法。   The manufacturing method of a casting_mold | template which shape | molds a mold using an addition manufacturing apparatus and the hydraulic composition for addition manufacturing apparatuses of any one of Claims 1-7. 前記鋳型の養生温度が10〜80℃である、請求項8に記載の鋳型の製造方法。

The method for producing a mold according to claim 8, wherein a curing temperature of the mold is 10 to 80 ° C.

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