JP3102196B2 - 精密鋳造用鋳型の製造方法 - Google Patents
精密鋳造用鋳型の製造方法Info
- Publication number
- JP3102196B2 JP3102196B2 JP05083485A JP8348593A JP3102196B2 JP 3102196 B2 JP3102196 B2 JP 3102196B2 JP 05083485 A JP05083485 A JP 05083485A JP 8348593 A JP8348593 A JP 8348593A JP 3102196 B2 JP3102196 B2 JP 3102196B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- slurry
- casting
- weight
- coating layer
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロストワックス法によ
って精密鋳造品を鋳造するための精密鋳造用鋳型の製造
方法に係り、特に活性元素を多く含む合金を鋳造しても
鋳型反応を発生することがほとんどない精密鋳造用鋳型
の製造方法に関するものである。
って精密鋳造品を鋳造するための精密鋳造用鋳型の製造
方法に係り、特に活性元素を多く含む合金を鋳造しても
鋳型反応を発生することがほとんどない精密鋳造用鋳型
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ロストワックス法によって精密鋳造品を
鋳造するための鋳型の製作では、エチルシリケート，コ
ロイダルシリカ，その他のシリカ系粘結剤を使用し、オ
ートクレーブで脱蝋する方法が広く採用されている。シ
リカ以外の無機粘結剤では、例えばジルコニアアセテー
ト，塩酸または硝酸安定化ジルコニアゾル，塩基性ジル
コニアゾル，酢酸または硝酸安定化アルミナゾル，ジル
コニウムまたはアルミニウムの塩素酸塩が使われ、有機
粘結剤では、ポリビニールアルコールなどが使われてい
る。
鋳造するための鋳型の製作では、エチルシリケート，コ
ロイダルシリカ，その他のシリカ系粘結剤を使用し、オ
ートクレーブで脱蝋する方法が広く採用されている。シ
リカ以外の無機粘結剤では、例えばジルコニアアセテー
ト，塩酸または硝酸安定化ジルコニアゾル，塩基性ジル
コニアゾル，酢酸または硝酸安定化アルミナゾル，ジル
コニウムまたはアルミニウムの塩素酸塩が使われ、有機
粘結剤では、ポリビニールアルコールなどが使われてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、シリカ系を
粘結剤とした鋳型は、1000〜1100℃で高い強度を有する
が、例えばジルコニア粉末をシリカで結合すると約10％
のＳｉＯ2 を含んだ鋳型となる。この鋳型で、Ｈｆ、Ｔ
ｉ、Ａｌ等の活性元素を多く含む合金を鋳造すると鋳型
反応が起こり、鋳造品の鋳肌に欠陥が生じる。鋳型反応
を抑制するために、上記の非シリカ系の無機や有機の粘
結剤を使用すると、一般にその鋳型は耐水性が悪く、水
や水蒸気に接すると鋳型が破損しやすいので、実用には
適さない。
粘結剤とした鋳型は、1000〜1100℃で高い強度を有する
が、例えばジルコニア粉末をシリカで結合すると約10％
のＳｉＯ2 を含んだ鋳型となる。この鋳型で、Ｈｆ、Ｔ
ｉ、Ａｌ等の活性元素を多く含む合金を鋳造すると鋳型
反応が起こり、鋳造品の鋳肌に欠陥が生じる。鋳型反応
を抑制するために、上記の非シリカ系の無機や有機の粘
結剤を使用すると、一般にその鋳型は耐水性が悪く、水
や水蒸気に接すると鋳型が破損しやすいので、実用には
適さない。
【０００４】このため、精密鋳造用の鋳型および中子の
粘結剤にカリウム・アルカリ性フェノール樹脂を使用す
ることがいくつか提案され、例えば特願平1-135393号に
開示したものがある。これは、耐火材粉末とカリウムア
ルカリ性フェノール樹脂を水で希釈して粘結剤とし、こ
れと硬化剤とを混合したスラリを型に流し込んで硬化さ
せるものである。
粘結剤にカリウム・アルカリ性フェノール樹脂を使用す
ることがいくつか提案され、例えば特願平1-135393号に
開示したものがある。これは、耐火材粉末とカリウムア
ルカリ性フェノール樹脂を水で希釈して粘結剤とし、こ
れと硬化剤とを混合したスラリを型に流し込んで硬化さ
せるものである。
【０００５】しかし、この方法では、例えば、ブロック
状のインベストメント鋳型（主型）を必要とするとき、
主型全体が同一の耐反応性の鋳型材料で形成されるの
で、特に鋳型材料としては非常に高価なイットリアなど
を使用するとき、あまりにもコストが掛かり過ぎる。例
えば、インベストメント鋳型は、セラミック・シェル鋳
型に比較すると鋳型の重量は一般に６〜７倍である。
状のインベストメント鋳型（主型）を必要とするとき、
主型全体が同一の耐反応性の鋳型材料で形成されるの
で、特に鋳型材料としては非常に高価なイットリアなど
を使用するとき、あまりにもコストが掛かり過ぎる。例
えば、インベストメント鋳型は、セラミック・シェル鋳
型に比較すると鋳型の重量は一般に６〜７倍である。
【０００６】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、チタンおよびチタン合金など高温で活性な金属を
鋳造しても溶融金属とほとんど反応せず、しかも廉価で
比較的簡単に製作できる精密鋳造用インベストメント鋳
型の製造方法を提供することを目的とする。
ので、チタンおよびチタン合金など高温で活性な金属を
鋳造しても溶融金属とほとんど反応せず、しかも廉価で
比較的簡単に製作できる精密鋳造用インベストメント鋳
型の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、カリウム・アルカリ性フェノール樹脂
（以下「フェノール樹脂」という。）と耐火材粉末とを
混合してスラリとし、このスラリと耐火材粒子とで蝋型
を被覆して被覆層を形成し、この被覆層を硬化させた
後、この蝋型を鋳型形成枠内に入れ、この枠内に、高分
子化合物、硬化剤及び耐火材からなるスラリを流し込ん
で硬化させてブロック状の鋳型を形成するものである。
成するために、カリウム・アルカリ性フェノール樹脂
（以下「フェノール樹脂」という。）と耐火材粉末とを
混合してスラリとし、このスラリと耐火材粒子とで蝋型
を被覆して被覆層を形成し、この被覆層を硬化させた
後、この蝋型を鋳型形成枠内に入れ、この枠内に、高分
子化合物、硬化剤及び耐火材からなるスラリを流し込ん
で硬化させてブロック状の鋳型を形成するものである。
【０００８】本発明において被覆層用のスラリを調製す
るためのフェノール樹脂の水溶液は、常温で有機エステ
ル硬化剤（市販品）等の硬化剤と反応して硬化する粘結
剤として作用し、フェノール樹脂は市販品を利用するこ
とができる。フェノール樹脂は入袋の状態では粘度が高
すぎて良好なスラリは得られない。従ってフェノール樹
脂20〜50重量％と水80〜50重量％を混合して固形分濃度
を10〜30重量％にした水溶液を調製して粘結剤とする。
ここでフェノール樹脂を水で希釈するとき水の量が80重
量％を越えると、蝋型に被覆した層の強度が弱すぎてオ
ートクレーブ脱蝋で欠陥が発生しやすい。また50重量％
未満では粘度が高すぎて作業しやすいスラリは得がた
い。
るためのフェノール樹脂の水溶液は、常温で有機エステ
ル硬化剤（市販品）等の硬化剤と反応して硬化する粘結
剤として作用し、フェノール樹脂は市販品を利用するこ
とができる。フェノール樹脂は入袋の状態では粘度が高
すぎて良好なスラリは得られない。従ってフェノール樹
脂20〜50重量％と水80〜50重量％を混合して固形分濃度
を10〜30重量％にした水溶液を調製して粘結剤とする。
ここでフェノール樹脂を水で希釈するとき水の量が80重
量％を越えると、蝋型に被覆した層の強度が弱すぎてオ
ートクレーブ脱蝋で欠陥が発生しやすい。また50重量％
未満では粘度が高すぎて作業しやすいスラリは得がた
い。
【０００９】被覆層用のスラリは、フェノール樹脂水溶
液に耐火材粉末として特にイットリアを混合して調製す
る。もちろんイットリア以外の耐火材粉末として、ジル
コニア，セリア，炭酸カルシウム，ジルコン，マグネシ
ア，アルミナ，ムライト，シリカ等を使用することがで
きるが、この耐火材粉末は、溶湯に直接触れるので耐反
応性が必要になってくる。
液に耐火材粉末として特にイットリアを混合して調製す
る。もちろんイットリア以外の耐火材粉末として、ジル
コニア，セリア，炭酸カルシウム，ジルコン，マグネシ
ア，アルミナ，ムライト，シリカ等を使用することがで
きるが、この耐火材粉末は、溶湯に直接触れるので耐反
応性が必要になってくる。
【００１０】耐火材粒子としては、イットリア，ジルコ
ニア，炭酸カルシウム，マグネシア，アルミナ，ムライ
ト，シリカ等の一種又は数種を任意に選択できる。
ニア，炭酸カルシウム，マグネシア，アルミナ，ムライ
ト，シリカ等の一種又は数種を任意に選択できる。
【００１１】固形分を10〜30重量％に調製したフェノー
ル樹脂水溶液とイットリアで調製したスラリ及び耐火材
粒子で、常法によって蝋型を被覆し、これを自然乾燥
し、次いで硬化剤で被複層を化学的に硬化させる。
ル樹脂水溶液とイットリアで調製したスラリ及び耐火材
粒子で、常法によって蝋型を被覆し、これを自然乾燥
し、次いで硬化剤で被複層を化学的に硬化させる。
【００１２】硬化剤としては、有機エステル硬化剤 1〜
10重量％とイソプロピルアルコール又はエチルアルコー
ル等の有機溶剤で調製したものを使用する。ここで、有
機エステル硬化剤の添加量は、 1重量％未満では被覆層
の硬化が不十分であり、また10重量％を越えると無駄で
ある。有機溶剤は、蝋型表面をできるだけ溶解しない
で、しかも乾燥しやすいのが望ましく、上記アルコール
類が適当でアセトンその他の比較的ワックスを溶解しや
すい有機溶剤は好ましくない。
10重量％とイソプロピルアルコール又はエチルアルコー
ル等の有機溶剤で調製したものを使用する。ここで、有
機エステル硬化剤の添加量は、 1重量％未満では被覆層
の硬化が不十分であり、また10重量％を越えると無駄で
ある。有機溶剤は、蝋型表面をできるだけ溶解しない
で、しかも乾燥しやすいのが望ましく、上記アルコール
類が適当でアセトンその他の比較的ワックスを溶解しや
すい有機溶剤は好ましくない。
【００１３】本発明では上記被覆層用のスラリに界面活
性剤等を適宜添加するようにしてもよい。
性剤等を適宜添加するようにしてもよい。
【００１４】蝋型に被覆した被覆層を有機エステル硬化
剤に数秒間浸漬し、引き上げて液切りする。このとき被
覆層がアルコールによって崩壊脱落するようなことはな
い。被覆層に浸漬した硬化剤は、常温で10〜20分放置す
ることによってアルコールが速やかに蒸発し、被覆層に
残留した硬化剤と遊離水分を失ったフェノール樹脂が、
常温で化学反応を起こして水や水蒸気に不溶不融の被覆
層が形成される。
剤に数秒間浸漬し、引き上げて液切りする。このとき被
覆層がアルコールによって崩壊脱落するようなことはな
い。被覆層に浸漬した硬化剤は、常温で10〜20分放置す
ることによってアルコールが速やかに蒸発し、被覆層に
残留した硬化剤と遊離水分を失ったフェノール樹脂が、
常温で化学反応を起こして水や水蒸気に不溶不融の被覆
層が形成される。
【００１５】金枠等の鋳型形成枠内に流し込むバックア
ップ用のスラリを調製するための高分子化合物として
は、フェノール樹脂を使用することができ、これを水で
希釈して粘結剤とする。この粘結剤は、フェノール樹脂
25〜60重量％と水75〜40重量％を混合して、フェノール
樹脂の固形分濃度を15〜35重量％にした水溶液として調
製する。ここで、フェノール樹脂の固形分濃度が上述の
場合より多くなっているが、これは、インベストメント
鋳型を例えば乾燥器や加熱炉などによって脱蝋する場合
には、より強い鋳型強度が必要だからである。一般に、
セラミック・シェル鋳型は、比較的加熱温度の低い加熱
脱蝋ではほとんど割れてしまうが、本発明のように常温
で自硬硬化したフェノール樹脂系インベストメント鋳型
は、加熱によって更に熱硬化が進み、脱蝋時に強い強度
を発現する利点がある。また、固形分濃度が高くなれば
粘結剤の粘度が増加するが、バック・アップ用のスラリ
は耐火材の粉末とともに粒子が配合されているので被覆
層用のスラリとは流動特性が異なり、実用上は差し支え
ない。この粘結剤及び上記粘結剤はともに水溶液である
ため取り扱いやすい。
ップ用のスラリを調製するための高分子化合物として
は、フェノール樹脂を使用することができ、これを水で
希釈して粘結剤とする。この粘結剤は、フェノール樹脂
25〜60重量％と水75〜40重量％を混合して、フェノール
樹脂の固形分濃度を15〜35重量％にした水溶液として調
製する。ここで、フェノール樹脂の固形分濃度が上述の
場合より多くなっているが、これは、インベストメント
鋳型を例えば乾燥器や加熱炉などによって脱蝋する場合
には、より強い鋳型強度が必要だからである。一般に、
セラミック・シェル鋳型は、比較的加熱温度の低い加熱
脱蝋ではほとんど割れてしまうが、本発明のように常温
で自硬硬化したフェノール樹脂系インベストメント鋳型
は、加熱によって更に熱硬化が進み、脱蝋時に強い強度
を発現する利点がある。また、固形分濃度が高くなれば
粘結剤の粘度が増加するが、バック・アップ用のスラリ
は耐火材の粉末とともに粒子が配合されているので被覆
層用のスラリとは流動特性が異なり、実用上は差し支え
ない。この粘結剤及び上記粘結剤はともに水溶液である
ため取り扱いやすい。
【００１６】フェノール樹脂の添加量は、固形分が15重
量％未満では鋳型の強度が弱すぎて脱蝋で欠陥を発生し
やすく、35重量％を越えると粘度が高くなってスラリの
流動性が悪くなる。
量％未満では鋳型の強度が弱すぎて脱蝋で欠陥を発生し
やすく、35重量％を越えると粘度が高くなってスラリの
流動性が悪くなる。
【００１７】硬化剤としては、有機エステル硬化剤を入
姿の状態で使用する。その添加量は、粘結剤の10〜20重
量％が適当で、10重量％未満では硬化強度が不十分で、
また20重量％を越えると無駄である。ちなみに、硬化速
度の調製は、硬化剤の添加量よりも硬化剤のグレードで
調製することが望ましい。
姿の状態で使用する。その添加量は、粘結剤の10〜20重
量％が適当で、10重量％未満では硬化強度が不十分で、
また20重量％を越えると無駄である。ちなみに、硬化速
度の調製は、硬化剤の添加量よりも硬化剤のグレードで
調製することが望ましい。
【００１８】耐火材としては、比較的廉価な、アルミ
ナ，ムライト，炭酸カルシウム，チタニア，ジルコン，
マグネシア，シリカの１種または数種の粉末とこれらの
１種または数種の粒子とを混合して用いる。ここで、耐
火材の粉末と粒子を併用する理由は、耐火材の粒度分布
を調製するためである。例えば、単一の粒度構成でも鋳
型は製作できるが、耐火材の粒度分布の調製によって、
鋳型の強度，通気度，熱的性質，その他鋳型の特性を変
化させることができる。しかし、その適正な割合は、耐
火材の種類や銘柄その他によって変ってくるので、実験
的に決定する必要がある。
ナ，ムライト，炭酸カルシウム，チタニア，ジルコン，
マグネシア，シリカの１種または数種の粉末とこれらの
１種または数種の粒子とを混合して用いる。ここで、耐
火材の粉末と粒子を併用する理由は、耐火材の粒度分布
を調製するためである。例えば、単一の粒度構成でも鋳
型は製作できるが、耐火材の粒度分布の調製によって、
鋳型の強度，通気度，熱的性質，その他鋳型の特性を変
化させることができる。しかし、その適正な割合は、耐
火材の種類や銘柄その他によって変ってくるので、実験
的に決定する必要がある。
【００１９】これらの耐火材は、溶湯に直接触れるわけ
ではないので、耐反応性よりも鋳型の強度が必要になっ
てくる。例えば、粘結剤と硬化剤およびアルミナ粉末と
ムライト粒子で製作した鋳型の抗圧強度は焼成温度が11
00℃のとき 0.2〜0.5Kg/cm2 であった。これは、焼成に
よってフェノール樹脂が消失除去された後の耐火材の焼
結がこの温度では足りないためで、弱すぎて実用には耐
えられない。これは、鋳型の焼成温度を高くすれば改善
できるが、焼結助剤を併用して所定温度で耐火材の焼結
強度を発現させることが望ましい。
ではないので、耐反応性よりも鋳型の強度が必要になっ
てくる。例えば、粘結剤と硬化剤およびアルミナ粉末と
ムライト粒子で製作した鋳型の抗圧強度は焼成温度が11
00℃のとき 0.2〜0.5Kg/cm2 であった。これは、焼成に
よってフェノール樹脂が消失除去された後の耐火材の焼
結がこの温度では足りないためで、弱すぎて実用には耐
えられない。これは、鋳型の焼成温度を高くすれば改善
できるが、焼結助剤を併用して所定温度で耐火材の焼結
強度を発現させることが望ましい。
【００２０】例えば、アルミナ粉末とムライト粒子を混
合した耐火材の焼結助剤として、炭酸カルシウム，酸化
チタン，シリカなどの粉末を使用する。その添加量は、
鋳型の焼成強度と鋳型の崩壊性との兼合から1 〜10重量
％が適当である。焼結助剤の添加量は、１重量％以下で
は焼成強度が不十分で、また10重量％以上では崩壊性が
悪くなってくる。これらの添加剤の使用によって1000〜
1100℃で焼成した鋳型の抗圧力は10〜60Kg／cm2 程度に
調製できる。よって、焼結助剤の調製により鋳型の焼成
強度と崩壊性を調製することが可能である。
合した耐火材の焼結助剤として、炭酸カルシウム，酸化
チタン，シリカなどの粉末を使用する。その添加量は、
鋳型の焼成強度と鋳型の崩壊性との兼合から1 〜10重量
％が適当である。焼結助剤の添加量は、１重量％以下で
は焼成強度が不十分で、また10重量％以上では崩壊性が
悪くなってくる。これらの添加剤の使用によって1000〜
1100℃で焼成した鋳型の抗圧力は10〜60Kg／cm2 程度に
調製できる。よって、焼結助剤の調製により鋳型の焼成
強度と崩壊性を調製することが可能である。
【００２１】なお、焼結助剤を被覆用スラリに添加して
鋳型の被覆層の焼結を促進することも大変有効である。
例えば、イットリアまたは／およびジルコニア系の初層
用スラリに酸化チタンの微粉末を配合すると焼成温度を
下げることができる。
鋳型の被覆層の焼結を促進することも大変有効である。
例えば、イットリアまたは／およびジルコニア系の初層
用スラリに酸化チタンの微粉末を配合すると焼成温度を
下げることができる。
【００２２】本発明では上記バックアップ用のスラリに
オクチルアルコール，シリコーン系などの消泡剤等を適
宜添加するようにしてもよい。
オクチルアルコール，シリコーン系などの消泡剤等を適
宜添加するようにしてもよい。
【００２３】本発明の方法で製造した鋳型は、セラミッ
ク・シェル鋳型のようにオートクレーブによって脱蝋す
ることもできるが、より簡便な方法として比較的低温の
乾燥器や加熱炉などによって脱蝋することができる。こ
れらの方法は、脱蝋時間は掛かるが脱蝋設備やメンテナ
ンス上の有利さがある。脱蝋条件としては 130〜150℃
で 1〜2 時間程度が好ましい。
ク・シェル鋳型のようにオートクレーブによって脱蝋す
ることもできるが、より簡便な方法として比較的低温の
乾燥器や加熱炉などによって脱蝋することができる。こ
れらの方法は、脱蝋時間は掛かるが脱蝋設備やメンテナ
ンス上の有利さがある。脱蝋条件としては 130〜150℃
で 1〜2 時間程度が好ましい。
【００２４】脱蝋した鋳型は、1000〜1100℃で焼成して
フェノール樹脂その他の有機物を燃焼除去し、耐火材を
適度に焼結させて鋳型に強度を付与する。
フェノール樹脂その他の有機物を燃焼除去し、耐火材を
適度に焼結させて鋳型に強度を付与する。
【００２５】
【作用】フェノール樹脂水溶液は常温で有機エステル等
の硬化剤と反応して硬化するので被覆層の硬化を容易に
行え、この被覆層を有する蝋型を枠内に入れ、この枠内
に、高分子化合物、硬化剤及び耐火材からなるスラリを
流し込んで硬化させることで、ブロック状の鋳型が形成
されるので、鋳肌に接する高耐火度の部分と鋳肌から離
れて耐反応性を必要としない部分とを区分けした鋳型を
容易に成型することができる。このため、本当に耐反応
性が必要な部分は鋳肌に接するかなり薄い層で、それ以
外は鋳型全体の強度を保つ部分であるため、チタンなど
の鋳造材料と接触する被覆層に高価なイットリアなどの
鋳型材料を使用し、それ以外には廉価な鋳型材料を使用
することにより、チタンおよびチタン合金など高温で活
性な金属を鋳造しても溶融金属とほとんど反応せず、し
かも廉価で比較的簡単に精密鋳造用インベストメント鋳
型を製作することが可能となる。
の硬化剤と反応して硬化するので被覆層の硬化を容易に
行え、この被覆層を有する蝋型を枠内に入れ、この枠内
に、高分子化合物、硬化剤及び耐火材からなるスラリを
流し込んで硬化させることで、ブロック状の鋳型が形成
されるので、鋳肌に接する高耐火度の部分と鋳肌から離
れて耐反応性を必要としない部分とを区分けした鋳型を
容易に成型することができる。このため、本当に耐反応
性が必要な部分は鋳肌に接するかなり薄い層で、それ以
外は鋳型全体の強度を保つ部分であるため、チタンなど
の鋳造材料と接触する被覆層に高価なイットリアなどの
鋳型材料を使用し、それ以外には廉価な鋳型材料を使用
することにより、チタンおよびチタン合金など高温で活
性な金属を鋳造しても溶融金属とほとんど反応せず、し
かも廉価で比較的簡単に精密鋳造用インベストメント鋳
型を製作することが可能となる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を説明する。
【００２７】[実施例１]先ず、フェノール樹脂30重量％
と水70重量％で調製した粘結剤を準備し、次のスラリを
調製した。
と水70重量％で調製した粘結剤を準備し、次のスラリを
調製した。
【００２８】スラリの配合例（重量％） 粘結剤 100 イットリア粉末（ 2〜3 μｍ） 140 酸化チタン粉末 2 界面活性剤 0.5 次に、φ50のブローチ（美術工芸品）の蝋型に上記組成
のスラリと80〜100 ＃を通過したジルコニア粒子とを被
覆して鋳型の被覆層を形成した。これを室温で2〜3 時
間乾燥し、有機エステル硬化剤 4重量％とイソプロピル
・アルコール96重量％で調製した硬化剤に数秒間浸漬し
て液切りした後、これを20分間放置して被覆層を硬化さ
せた。
のスラリと80〜100 ＃を通過したジルコニア粒子とを被
覆して鋳型の被覆層を形成した。これを室温で2〜3 時
間乾燥し、有機エステル硬化剤 4重量％とイソプロピル
・アルコール96重量％で調製した硬化剤に数秒間浸漬し
て液切りした後、これを20分間放置して被覆層を硬化さ
せた。
【００２９】次に、フェノール樹脂40重量％と水60重量
％で調製した粘結剤を準備し、次のバック・アップ用の
スラリを調製した。
％で調製した粘結剤を準備し、次のバック・アップ用の
スラリを調製した。
【００３０】 バック・アップ用のスラリの配合例（重量％） 粘結剤 20 アルミナ粉末（-325＃） 60 ムライト（35〜100 ＃） 40 炭酸カルシウム粉末 ４ 消泡剤（オクチルアルコール） １滴 硬化剤 4 上記製作した鋳型（被覆層を有する蝋型）を金枠内に置
いて、この金枠内にバック・アップ用のスラリを流し込
んでインベストメント鋳型を製作した。硬化時間は約４
分で、10分後に鋳型を金枠から取り出した。
いて、この金枠内にバック・アップ用のスラリを流し込
んでインベストメント鋳型を製作した。硬化時間は約４
分で、10分後に鋳型を金枠から取り出した。
【００３１】更に、鋳型を乾燥器に入れて150 ℃で1.5
時間脱蝋し、1100℃で１時間焼成した。この間、鋳型に
割れや剥離などの脱蝋・焼成に伴なうトラブルは発生し
なかった。
時間脱蝋し、1100℃で１時間焼成した。この間、鋳型に
割れや剥離などの脱蝋・焼成に伴なうトラブルは発生し
なかった。
【００３２】次に、鋳型を200 ℃で１時間予熱して差圧
鋳造装置にセットして、80g のTi-6Al-4V のインゴット
を溶解・鋳造した。鋳造時の鋳型室の圧力は-10 〜-20c
mHgで、また溶解室のアルゴンガスによる圧力は0.6 〜
0.8Kg/cm2 で十分な差圧が確保され、これは鋳造完了ま
で持続されて、鋳型の割れなどによる問題がないことを
確認した。
鋳造装置にセットして、80g のTi-6Al-4V のインゴット
を溶解・鋳造した。鋳造時の鋳型室の圧力は-10 〜-20c
mHgで、また溶解室のアルゴンガスによる圧力は0.6 〜
0.8Kg/cm2 で十分な差圧が確保され、これは鋳造完了ま
で持続されて、鋳型の割れなどによる問題がないことを
確認した。
【００３３】鋳造後の鋳型には、クラックその他の欠陥
は見られなかったが、崩壊性は良好であった。鋳型を破
壊して鋳造品を目視検査したところ、薄肉部の湯回りお
よび繊細な模様の再現は十分で、鋳造品表面にピンホー
ルその他のガス欠陥もなく、また鋳型の割れによるバリ
などの欠陥もない良品が得られた。
は見られなかったが、崩壊性は良好であった。鋳型を破
壊して鋳造品を目視検査したところ、薄肉部の湯回りお
よび繊細な模様の再現は十分で、鋳造品表面にピンホー
ルその他のガス欠陥もなく、また鋳型の割れによるバリ
などの欠陥もない良品が得られた。
【００３４】[実施例２]初層用スラリの耐火材にジルコ
ニア（-325＃）を使用した以外は、実施例１と同様にし
て鋳造した。
ニア（-325＃）を使用した以外は、実施例１と同様にし
て鋳造した。
【００３５】鋳造後の鋳型には、クラックその他の欠陥
は見られなかったが、崩壊性は良好であった。鋳型を破
壊して鋳造品を目視検査したところ、薄肉部の湯回りお
よび繊細な模様の再現は十分で、鋳造品表面にピンホー
ルその他のガス欠陥もなく、また鋳型の割れによるバリ
などの欠陥もない良品が得られた。
は見られなかったが、崩壊性は良好であった。鋳型を破
壊して鋳造品を目視検査したところ、薄肉部の湯回りお
よび繊細な模様の再現は十分で、鋳造品表面にピンホー
ルその他のガス欠陥もなく、また鋳型の割れによるバリ
などの欠陥もない良品が得られた。
【００３６】[実施例３]バック・アップ用のスラリの焼
結助剤を酸化チタン粉末に代えた以外は実施例１と同様
にして鋳造した。
結助剤を酸化チタン粉末に代えた以外は実施例１と同様
にして鋳造した。
【００３７】鋳造後の鋳型には、クラックその他の欠陥
は見られなかったが、崩壊性は良好であった。鋳型を破
壊して鋳造品を目視検査したところ、薄肉部の湯回りお
よび繊細な模様の再現は十分で、鋳造品表面にピンホー
ルその他のガス欠陥もなく、また鋳型の割れによるバリ
などの欠陥もない良品が得られた。
は見られなかったが、崩壊性は良好であった。鋳型を破
壊して鋳造品を目視検査したところ、薄肉部の湯回りお
よび繊細な模様の再現は十分で、鋳造品表面にピンホー
ルその他のガス欠陥もなく、また鋳型の割れによるバリ
などの欠陥もない良品が得られた。
【００３８】[実施例４]バック・アップ用のスラリの焼
結助剤をシリカ粉末に代えた以外は実施例１と同様にし
て鋳造した。
結助剤をシリカ粉末に代えた以外は実施例１と同様にし
て鋳造した。
【００３９】鋳造後の鋳型には、クラックその他の欠陥
は見られなかったが、崩壊性は良好であった。鋳型を破
壊して鋳造品を目視検査したところ、薄肉部の湯回りお
よび繊細な模様の再現は十分で、鋳造品表面にピンホー
ルその他のガス欠陥もなく、また鋳型の割れによるバリ
などの欠陥もない良品が得られた。
は見られなかったが、崩壊性は良好であった。鋳型を破
壊して鋳造品を目視検査したところ、薄肉部の湯回りお
よび繊細な模様の再現は十分で、鋳造品表面にピンホー
ルその他のガス欠陥もなく、また鋳型の割れによるバリ
などの欠陥もない良品が得られた。
【００４０】このように、チタンなどの鋳造材料と接触
する被覆層にのみ高価なイットリアなどの鋳型材料を使
用し、それ以外には廉価な鋳型材料を用いて製造した鋳
型で、チタンおよびチタン合金など高温で活性な金属を
鋳造しても溶融金属とほとんど反応せず、良品の鋳造品
が得られた。従って、本発明の精密鋳造用鋳型の製造方
法により、チタンおよびチタン合金など高温で活性な金
属を鋳造しても溶融金属とほとんど反応せず、しかも廉
価で比較的簡単にブロック状の鋳型を製作することがで
きる。
する被覆層にのみ高価なイットリアなどの鋳型材料を使
用し、それ以外には廉価な鋳型材料を用いて製造した鋳
型で、チタンおよびチタン合金など高温で活性な金属を
鋳造しても溶融金属とほとんど反応せず、良品の鋳造品
が得られた。従って、本発明の精密鋳造用鋳型の製造方
法により、チタンおよびチタン合金など高温で活性な金
属を鋳造しても溶融金属とほとんど反応せず、しかも廉
価で比較的簡単にブロック状の鋳型を製作することがで
きる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明してきたことから明らかなよう
に本発明によれば、チタンおよびチタン合金など高温で
活性な金属を鋳造しても溶融金属とほとんど反応せず、
しかも廉価で比較的簡単にブロック状の鋳型を製作でき
るという優れた効果を発揮する。
に本発明によれば、チタンおよびチタン合金など高温で
活性な金属を鋳造しても溶融金属とほとんど反応せず、
しかも廉価で比較的簡単にブロック状の鋳型を製作でき
るという優れた効果を発揮する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22C 5/00 - 9/30 B22C 1/22
Claims (2)
- 【請求項１】 カリウム・アルカリ性フェノール樹脂水
溶液と耐火材粉末とを混合してスラリとし、該スラリと
耐火材粒子とで蝋型を被覆して被覆層を形成し、該被覆
層を硬化させた後、該蝋型を鋳型形成枠内に入れ、該枠
内に、高分子化合物、硬化剤及び耐火材からなるスラリ
を流し込んで硬化させてブロック状の鋳型を形成するこ
とを特徴とする精密鋳造用鋳型の製造方法。 - 【請求項２】 上記高分子化合物が、カリウム・アルカ
リ性フェノール樹脂を水で希釈した水溶液でその固形分
濃度が15〜35重量％であることを特徴とする請求項１記
載の精密鋳造用鋳型の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05083485A JP3102196B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 精密鋳造用鋳型の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05083485A JP3102196B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 精密鋳造用鋳型の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06292940A JPH06292940A (ja) | 1994-10-21 |
| JP3102196B2 true JP3102196B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=13803784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05083485A Expired - Lifetime JP3102196B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 精密鋳造用鋳型の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3102196B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10346953A1 (de) * | 2003-10-09 | 2005-05-04 | Mtu Aero Engines Gmbh | Werkzeug zum Herstellen von Gussbauteilen, Verfahren zum Herstellen des Werkzeugs und Verfahren zum Herstellen von Gussbauteilen |
| JP2007069246A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | チタン合金用鋳型 |
| JP4623465B2 (ja) * | 2005-09-28 | 2011-02-02 | 株式会社今西製作所 | 消失模型を用いた自硬性鋳型造型法 |
| JP6098168B2 (ja) * | 2013-01-09 | 2017-03-22 | 株式会社Ihi | 鋳型及びその製造方法並びに鋳造品の鋳造方法 |
-
1993
- 1993-04-09 JP JP05083485A patent/JP3102196B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06292940A (ja) | 1994-10-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0252862B1 (en) | Ceramic shell mold facecoat and core coating systems for investment casting of reactive metals | |
| US4196769A (en) | Ceramic shell mold | |
| US5407001A (en) | Yttria-zirconia slurries and mold facecoats for casting reactive metals | |
| US5712435A (en) | Ceramic cores for casting of reactive metals | |
| US4664172A (en) | Method for production of investment shell mold for grain-oriented casting of super alloy | |
| US3859153A (en) | Refractory laminate having improved green strength | |
| US3752689A (en) | Refractory laminate based on positive sols and organic or inorganic bases | |
| US5492957A (en) | Face coat composition for casting mold and method for the preparation of casting mold having face coat layer | |
| JPH0335839A (ja) | 鋳型材 | |
| JP3102196B2 (ja) | 精密鋳造用鋳型の製造方法 | |
| US3455368A (en) | Process for the production of refractory shell molds | |
| US3688832A (en) | Refractory cores | |
| JPH0413437A (ja) | 高融点活性金属鋳造用鋳型材料 | |
| US4188450A (en) | Shell investment molds embodying a metastable mullite phase in its physical structure | |
| JPS6363296B2 (ja) | ||
| JP3114336B2 (ja) | 精密鋳造用鋳型の製造方法 | |
| EP0093212B1 (en) | Refractory material | |
| KR100348713B1 (ko) | 정밀주조용 알루미나계 주형 및 그 제조방법 | |
| JPH05208241A (ja) | チタンまたはチタン合金の精密鋳造用鋳型 | |
| CA1339184C (en) | Ceramic shell molds and cores for casting of reactive metals | |
| JPH038534A (ja) | 希土類酸化物スラリー | |
| JPH05123820A (ja) | チタンまたはチタン合金の精密鋳造用鋳型 | |
| JP2772090B2 (ja) | 反応性金属鋳造用のセラミック製シェルモールド及びコア | |
| JP3136708B2 (ja) | 鋳型の解体方法 | |
| JPH05212489A (ja) | 高融点活性金属鋳造用スラリーおよびそれを用いた鋳型による鋳造品の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070825 Year of fee payment: 7 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070825 Year of fee payment: 7 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080825 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080825 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090825 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100825 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110825 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110825 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120825 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120825 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130825 Year of fee payment: 13 |