JP3250713B2 - ガス硬化鋳型の造型方法及び装置 - Google Patents
ガス硬化鋳型の造型方法及び装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
- B22C9/123—Gas-hardening
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- B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
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- Casting Devices For Molds (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス硬化鋳物砂に
よる鋳型の造型方法及び装置に関する。
よる鋳型の造型方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガス硬化鋳物砂による鋳型の造型
方法は広く用いられている。また、硬化ガス量の削減や
鋳型の崩壊性の向上のため、ガス硬化鋳物砂で造型した
鋳型を密閉容器内に入れ、該密閉容器内を真空にした
後、鋳型の砂粒空間を密閉容器内に導入した硬化ガスで
置換して鋳型を所定強度に硬化させるガス硬化鋳型の造
型方法も公知である（ＶＲＨ法）。
方法は広く用いられている。また、硬化ガス量の削減や
鋳型の崩壊性の向上のため、ガス硬化鋳物砂で造型した
鋳型を密閉容器内に入れ、該密閉容器内を真空にした
後、鋳型の砂粒空間を密閉容器内に導入した硬化ガスで
置換して鋳型を所定強度に硬化させるガス硬化鋳型の造
型方法も公知である（ＶＲＨ法）。
【０００３】しかしながら、従来の方法では、ガス硬化
鋳物砂の流動性が悪く造型の際に充填密度が上がらない
という問題があった。この問題の解決のため、充填密度
を上げようとすると型込めの時間がかかっていた。とり
わけ、炭酸ガス型法等では粘結剤である水ガラスの粘度
が高く鋳物砂の流動性が悪く、また、造型も多くの場合
手込め造型であるため、型込めの時間の短縮について改
善が望まれていた。
鋳物砂の流動性が悪く造型の際に充填密度が上がらない
という問題があった。この問題の解決のため、充填密度
を上げようとすると型込めの時間がかかっていた。とり
わけ、炭酸ガス型法等では粘結剤である水ガラスの粘度
が高く鋳物砂の流動性が悪く、また、造型も多くの場合
手込め造型であるため、型込めの時間の短縮について改
善が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、これ
らの問題に鑑みなされたものであり、ガス硬化鋳型の造
型における砂の充填密度及び鋳型強度を簡易に向上させ
る方法及び装置を提供することである。
らの問題に鑑みなされたものであり、ガス硬化鋳型の造
型における砂の充填密度及び鋳型強度を簡易に向上させ
る方法及び装置を提供することである。
【０００５】
【問題解決のための手段】上記の目的を達成するために
本発明におけるガス硬化鋳型の造型方法は、模型を付属
させたパタ−ンプレ−トと鋳枠により画成される空間に
ガス硬化鋳物砂を充填する工程と、該パタ−ンプレ−
ト、鋳枠及び充填した鋳物砂を一体にして密閉容器内に
入れて該密閉容器内を２〜１００Ｔｏｒｒに減圧する工
程と、前記減圧された密閉容器内にその上部から空気を
昇圧速度５０〜６００ｋｇ／ｃｍ2／ｓｅｃで導入して
前記鋳物砂の上面に加圧力を作用させて充填密度を高め
る工程と、硬化ガスにより鋳物砂４を硬化させる工程
と、を具備することを特徴とする。また、上記の目的を
達成するために本発明におけるガス硬化鋳型の造型装置
は、ガス硬化鋳物砂を充填した模型付きパタ−ンプレ−
トと鋳枠との組み合わせ体を搬入出可能にした密閉容器
と、該密閉容器内の空気を真空ポンプにより排出して減
圧する減圧手段と、該密閉容器に位置させた鋳枠の上方
に配置されるとともに密閉容器内部に大気を導入する大
気導入バルブを具備する大気導入手段と、該密閉容器内
に硬化ガスを導入する硬化ガス導入手段と、を具備する
ことを特徴とする。
本発明におけるガス硬化鋳型の造型方法は、模型を付属
させたパタ−ンプレ−トと鋳枠により画成される空間に
ガス硬化鋳物砂を充填する工程と、該パタ−ンプレ−
ト、鋳枠及び充填した鋳物砂を一体にして密閉容器内に
入れて該密閉容器内を２〜１００Ｔｏｒｒに減圧する工
程と、前記減圧された密閉容器内にその上部から空気を
昇圧速度５０〜６００ｋｇ／ｃｍ2／ｓｅｃで導入して
前記鋳物砂の上面に加圧力を作用させて充填密度を高め
る工程と、硬化ガスにより鋳物砂４を硬化させる工程
と、を具備することを特徴とする。また、上記の目的を
達成するために本発明におけるガス硬化鋳型の造型装置
は、ガス硬化鋳物砂を充填した模型付きパタ−ンプレ−
トと鋳枠との組み合わせ体を搬入出可能にした密閉容器
と、該密閉容器内の空気を真空ポンプにより排出して減
圧する減圧手段と、該密閉容器に位置させた鋳枠の上方
に配置されるとともに密閉容器内部に大気を導入する大
気導入バルブを具備する大気導入手段と、該密閉容器内
に硬化ガスを導入する硬化ガス導入手段と、を具備する
ことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態１】以下本発明の実施の形態を図面
にもとづいて詳しく説明する。図１はガス硬化鋳型の造
型装置の概略図を示している。図１において、模型Ｐを
付属させたパタ−ンプレ−ト１の上部には鋳枠２が載置
され、両者で画成する空間には、密閉容器３の外でガス
硬化鋳物砂４が充填された後、密閉容器３内に搬入さ
れ、密閉容器３は基礎台６に圧着されている。
にもとづいて詳しく説明する。図１はガス硬化鋳型の造
型装置の概略図を示している。図１において、模型Ｐを
付属させたパタ−ンプレ−ト１の上部には鋳枠２が載置
され、両者で画成する空間には、密閉容器３の外でガス
硬化鋳物砂４が充填された後、密閉容器３内に搬入さ
れ、密閉容器３は基礎台６に圧着されている。
【０００７】密閉容器３の上方にはフレ−ムＦが設けら
れ、該フレ−ムＦには昇降シリンダ５が設けられ、密閉
容器３に連結されていて該昇降シリンダ５の動作によ
り、密閉容器３を上部にロ−ラコンベアＲを備えた基礎
台６に押圧密着が可能であり、もって、密閉容器３内を
気密にすることができる。また、密閉容器３には減圧手
段７が設けられ、該減圧手段７は、一端を上記密閉容器
３の上部に連通されており、他端は真空バルブ８を介し
て真空ポンプ９に連通されている。前記真空バルブ８の
動作で真空ポンプ９により密閉容器３内を２〜１００Ｔ
ｏｒｒまで減圧できる。さらに密閉容器３の別の天井位
置には大気導入手段１０が一体に構成され、該大気導入
手段１０は、大気導入バルブ１１を具備し密閉容器３内
に大気を導入することができる。また、密閉容器３の天
井には、硬化ガス導入手段１２が連通して設けられてい
る。
れ、該フレ−ムＦには昇降シリンダ５が設けられ、密閉
容器３に連結されていて該昇降シリンダ５の動作によ
り、密閉容器３を上部にロ−ラコンベアＲを備えた基礎
台６に押圧密着が可能であり、もって、密閉容器３内を
気密にすることができる。また、密閉容器３には減圧手
段７が設けられ、該減圧手段７は、一端を上記密閉容器
３の上部に連通されており、他端は真空バルブ８を介し
て真空ポンプ９に連通されている。前記真空バルブ８の
動作で真空ポンプ９により密閉容器３内を２〜１００Ｔ
ｏｒｒまで減圧できる。さらに密閉容器３の別の天井位
置には大気導入手段１０が一体に構成され、該大気導入
手段１０は、大気導入バルブ１１を具備し密閉容器３内
に大気を導入することができる。また、密閉容器３の天
井には、硬化ガス導入手段１２が連通して設けられてい
る。
【０００８】以下、このように構成された造型装置の作
用を述べる。図１において、図示されていない別の位置
で、鋳物砂４が模型Ｐ付きパタ−ンプレ−ト１と鋳枠２
により画成した空間に手作業により充填された後、三者
が一体となって、ロ−ラコンベアＲ上を移動されて密閉
容器３内に搬入される。その後、昇降シリンダ５の動作
により、密閉容器３を基礎台６に圧着し、気密した状態
で真空バルブ８を作動させて密閉容器３内を２〜１００
Ｔｏｒｒに減圧する。
用を述べる。図１において、図示されていない別の位置
で、鋳物砂４が模型Ｐ付きパタ−ンプレ−ト１と鋳枠２
により画成した空間に手作業により充填された後、三者
が一体となって、ロ−ラコンベアＲ上を移動されて密閉
容器３内に搬入される。その後、昇降シリンダ５の動作
により、密閉容器３を基礎台６に圧着し、気密した状態
で真空バルブ８を作動させて密閉容器３内を２〜１００
Ｔｏｒｒに減圧する。
【０００９】次に、密閉容器３の上部に設けられた大気
導入手段１０の大気導入バルブ１１を作動させて急激に
大気を密閉容器３内に導入する。この大気は、瞬時に、
衝撃圧として鋳物砂４の上面に作用し、空気の加圧力で
鋳物砂４は圧縮される。一回の上記動作で充填不充分な
場合は、これらの減圧工程、大気導入工程を複数回繰り
返すことができる。この衝撃圧の作用により鋳物砂４は
初期充填だけの充填密度よりさらに充填密度が上昇す
る。
導入手段１０の大気導入バルブ１１を作動させて急激に
大気を密閉容器３内に導入する。この大気は、瞬時に、
衝撃圧として鋳物砂４の上面に作用し、空気の加圧力で
鋳物砂４は圧縮される。一回の上記動作で充填不充分な
場合は、これらの減圧工程、大気導入工程を複数回繰り
返すことができる。この衝撃圧の作用により鋳物砂４は
初期充填だけの充填密度よりさらに充填密度が上昇す
る。
【００１０】その後、密閉容器３内を上記と同様にして
減圧したのち、硬化ガス導入手段１２により硬化ガスを
密閉容器３内に導入する。硬化ガスの導入により鋳物砂
４内にも硬化ガスが流入し鋳物砂４は硬化するが、前記
衝撃圧の作用により充填密度が上昇しているから、従来
に較べより強度のある鋳型が得られる。なお、密閉容器
３内を減圧しないで硬化ガスを導入してもよい。さら
に、硬化ガスによる硬化は前記密閉容器とは別のところ
で行なってもよい。
減圧したのち、硬化ガス導入手段１２により硬化ガスを
密閉容器３内に導入する。硬化ガスの導入により鋳物砂
４内にも硬化ガスが流入し鋳物砂４は硬化するが、前記
衝撃圧の作用により充填密度が上昇しているから、従来
に較べより強度のある鋳型が得られる。なお、密閉容器
３内を減圧しないで硬化ガスを導入してもよい。さら
に、硬化ガスによる硬化は前記密閉容器とは別のところ
で行なってもよい。
【００１１】本発明に用いる鋳物砂４としては、水ガラ
ス、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、フラン樹脂等を粘
結剤としたガス硬化性の鋳物砂４が好適である。この鋳
物砂４に応じて二酸化炭素、ＴＥＡガス、二酸化硫黄、
蟻酸メチル等の硬化ガスを選定する。
ス、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、フラン樹脂等を粘
結剤としたガス硬化性の鋳物砂４が好適である。この鋳
物砂４に応じて二酸化炭素、ＴＥＡガス、二酸化硫黄、
蟻酸メチル等の硬化ガスを選定する。
【００１２】減圧手段７は、鋳枠２の上方で密閉容器３
と連通したが、本発明の別の実施形態では、減圧手段７
と密閉容器３の連通は、鋳枠２の上方でなくてもよい。
と連通したが、本発明の別の実施形態では、減圧手段７
と密閉容器３の連通は、鋳枠２の上方でなくてもよい。
【００１３】大気導入による昇圧速度は、５０−６００
Ｋｇ／ｃｍ2／ｓｅｃが好適である。さらに好ましく
は、２００−４００Ｋｇ／ｃｍ2／ｓｅｃである。また
導入空気は加圧空気としてもよくその場合の加圧空気の
圧力としては、最大１０Ｋｇ／ｃｍ2まで好適である。
圧力の値は、大気導入バルブ１１の形状や大きさにより
最適化をする。
Ｋｇ／ｃｍ2／ｓｅｃが好適である。さらに好ましく
は、２００−４００Ｋｇ／ｃｍ2／ｓｅｃである。また
導入空気は加圧空気としてもよくその場合の加圧空気の
圧力としては、最大１０Ｋｇ／ｃｍ2まで好適である。
圧力の値は、大気導入バルブ１１の形状や大きさにより
最適化をする。
【００１４】本発明の第１の実施の形態では、大気導入
手段１０は、密閉容器３の天井に設けたが、鋳枠２の上
方であれば、その位置や数を問わない。また、大気導入
手段１０に用いる大気導入バルブ１１の形状及び大きさ
は、本実施の形態に限定されるものではない。
手段１０は、密閉容器３の天井に設けたが、鋳枠２の上
方であれば、その位置や数を問わない。また、大気導入
手段１０に用いる大気導入バルブ１１の形状及び大きさ
は、本実施の形態に限定されるものではない。
【００１５】さらに、本発明の第１の実施の形態では、
密閉容器３を昇降シリンダ５により昇降可能に構成した
が、密閉容器３を左右移動、回転移動、あるいはこれら
に上下移動を加えた移動が可能に構成して密閉をしても
良い。
密閉容器３を昇降シリンダ５により昇降可能に構成した
が、密閉容器３を左右移動、回転移動、あるいはこれら
に上下移動を加えた移動が可能に構成して密閉をしても
良い。
【００１６】さらに、本発明の第１の実施の形態におい
ては、鋳枠２等に対し昇降シリンダ５により密閉容器３
にを下降させて鋳枠２等をを密閉したが、密閉容器３を
固定させ、これに対向する昇降テ−ブル上に前記鋳枠２
等を載置して昇降テ−ブルとともに鋳枠２を上昇させて
密閉させるようにしても良い。
ては、鋳枠２等に対し昇降シリンダ５により密閉容器３
にを下降させて鋳枠２等をを密閉したが、密閉容器３を
固定させ、これに対向する昇降テ−ブル上に前記鋳枠２
等を載置して昇降テ−ブルとともに鋳枠２を上昇させて
密閉させるようにしても良い。
【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、模型を付属させたパタ−ンプレ−トと鋳枠により画
成される空間にガス硬化鋳物砂を充填する工程と、該パ
タ−ンプレ−ト、鋳枠及び充填した鋳物砂を一体にして
密閉容器内に入れて該密閉容器内を２〜１００Ｔｏｒｒ
真に減圧する工程と、前記減圧された密閉容器内にその
上部から空気を昇圧速度５０〜６００ｋｇ／ｃｍ2／ｓ
ｅｃで導入して前記鋳物砂の上面に加圧力を作用させて
充填密度を高める工程と、硬化ガスを密閉容器内に導入
して鋳物砂を硬化させる工程と、を行うこととしたか
ら、鋳型の砂充填密度及び鋳型強度を簡易に向上させる
ことができ、特に型込めの時間短縮が図られる。以上の
ように本発明が業界に与える効果は著大である。
に、模型を付属させたパタ−ンプレ−トと鋳枠により画
成される空間にガス硬化鋳物砂を充填する工程と、該パ
タ−ンプレ−ト、鋳枠及び充填した鋳物砂を一体にして
密閉容器内に入れて該密閉容器内を２〜１００Ｔｏｒｒ
真に減圧する工程と、前記減圧された密閉容器内にその
上部から空気を昇圧速度５０〜６００ｋｇ／ｃｍ2／ｓ
ｅｃで導入して前記鋳物砂の上面に加圧力を作用させて
充填密度を高める工程と、硬化ガスを密閉容器内に導入
して鋳物砂を硬化させる工程と、を行うこととしたか
ら、鋳型の砂充填密度及び鋳型強度を簡易に向上させる
ことができ、特に型込めの時間短縮が図られる。以上の
ように本発明が業界に与える効果は著大である。
【図１】本発明の実施の形態を示す概略図である。
１ パタ−ンプレ−ト ２ 鋳枠 ３ 密閉容器 ４ ガス硬化鋳物砂 ５ 昇降シリンダ ６ 基礎台 ７ 減圧手段 ８ 真空バルブ ９ 真空ポンプ １０ 大気導入手段 １１ 大気導入バルブ １２ 硬化ガス導入手段 Ｐ 模型 Ｒ ロ−ラコンベア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22C 9/12 B22C 15/24
Claims (6)
- 【請求項１】 模型Ｐを付属させたパタ−ンプレ−ト
１と鋳枠２により画成される空間にガス硬化鋳物砂４を
充填する工程と、該パタ−ンプレ−ト１、鋳枠２及び充
填した鋳物砂４を一体にして密閉容器３内に入れて該密
閉容器３内を２〜１００Ｔｏｒｒに減圧する工程と、 前記減圧された密閉容器３内にその上部から空気を昇圧
速度５０〜６００ｋｇ／ｃｍ2／ｓｅｃで導入して前記
鋳物砂４の上面に加圧力を作用させて充填密度を高める
工程と、硬化ガスにより鋳物砂４を硬化させる工程と、
を具備することを特徴とするガス硬化鋳型の造型方法。 - 【請求項２】 上記導入空気が、大気圧であることを
特徴とする請求項１に記載のガス硬化鋳型の造型方法。 - 【請求項３】 上記導入空気が、加圧空気であること
を特徴とする請求項１に記載のガス硬化鋳型の造型方
法。 - 【請求項４】 前記密閉容器３内を２〜１００Ｔｏｒ
ｒに減圧する工程と前記密閉容器３内に上方から空気を
導入する工程とを複数回繰り返すことを特徴とする請求
項１から請求項３のいずれか１つの請求項に記載のガス
硬化鋳型の造型方法。 - 【請求項５】 ガス硬化鋳物砂４を充填した模型Ｐ付
きパタ−ンプレ−ト１と鋳枠２との組み合わせ体を搬入
出可能にした密閉容器３と、該密閉容器３内の空気を真
空ポンプ９により排出して減圧する減圧手段７と、 該密閉容器３内に位置させた鋳枠２の上方に配置される
とともに密閉容器３内部に大気を導入する大気導入バル
ブ１１を具備する大気導入手段１０と、該密閉容器内に
硬化ガスを導入する硬化ガス導入手段１２と、を具備す
ることを特徴とするガス硬化鋳型の造型装置。 - 【請求項６】 基礎台６の上に設置されたロ−ラ−コ
ンベアＲと、基礎台６に立設された複数のコラム間に設
けたフレ−ムＦに設置された昇降シリンダ５と、該昇降
シリンダ５により上下移動可能であるとともに前記基礎
台６に圧着可能にされてガス硬化鋳物砂４を充填した模
型Ｐ付きパタ−ンプレ−ト１と鋳枠２との組み合わせ体
を搬入出可能にした密閉容器３と、 該密閉容器３に連通接続すると共に該密閉容器３内の空
気を真空ポンプ９により減圧する排出して減圧手段７
と、 該密閉容器３内に位置させた鋳枠２の上方に配置される
とともに密閉容器３内部に大気を導入する大気導入バル
ブ１１を具備する大気導入手段１０と、該密閉容器３に
連通接続すると共に鋳物砂３の硬化ガスを導入する硬化
ガス導入手段１２と、を具備することを特徴とするガス
硬化鋳型の造型装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30383695A JP3250713B2 (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | ガス硬化鋳型の造型方法及び装置 |
| TW085112627A TW415857B (en) | 1995-10-27 | 1996-10-16 | A method and apparatus for manufacturing gas-hardened molds |
| EP96116943A EP0770439B1 (en) | 1995-10-27 | 1996-10-22 | A method and apparatus for manufacturing gas-hardening molds |
| DE69604358T DE69604358T2 (de) | 1995-10-27 | 1996-10-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung gasaushärtbarer Formen |
| US08/734,860 US5887639A (en) | 1995-10-27 | 1996-10-23 | Method and apparatus for manufacturing gas-hardened molds |
| KR1019960047864A KR970020254A (ko) | 1995-10-27 | 1996-10-24 | 가스 경화 주형을 제조하기 위한 방법 및 장치 |
| IDP963071A ID16948A (id) | 1995-10-27 | 1996-10-25 | Metode dan alat untuk membuat cetakan yang diperkeras dengan gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30383695A JP3250713B2 (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | ガス硬化鋳型の造型方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09122830A JPH09122830A (ja) | 1997-05-13 |
| JP3250713B2 true JP3250713B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=17925901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30383695A Expired - Fee Related JP3250713B2 (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | ガス硬化鋳型の造型方法及び装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5887639A (ja) |
| EP (1) | EP0770439B1 (ja) |
| JP (1) | JP3250713B2 (ja) |
| KR (1) | KR970020254A (ja) |
| DE (1) | DE69604358T2 (ja) |
| ID (1) | ID16948A (ja) |
| TW (1) | TW415857B (ja) |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
| KR20040001663A (ko) * | 2002-06-28 | 2004-01-07 | 현대자동차주식회사 | 프레스 금형 고주파 담금질 장치 |
| CN100453205C (zh) * | 2005-07-04 | 2009-01-21 | 上海市机械制造工艺研究所有限公司 | 一种co2吹气硬化砂型的方法 |
| RU2486987C2 (ru) * | 2010-12-29 | 2013-07-10 | Виктор Наумович Ромашкин | Способ изготовления комбинированных литейных форм из жидкостекольных самотвердеющих смесей |
| CN103433428B (zh) * | 2013-09-12 | 2016-01-20 | 赵秋会 | 一种复合铸造方法 |
| CN103949583B (zh) * | 2014-04-22 | 2016-08-17 | 重庆长江造型材料（集团）股份有限公司 | 热风装置控制系统 |
| CN105149526B (zh) * | 2015-10-15 | 2017-03-08 | 无锡夕阳康科技有限公司 | 一种能一出四的全自动射芯机 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2833999C2 (de) * | 1978-08-03 | 1981-11-19 | Eugen Dipl.-Ing. 8871 Burtenbach Bühler | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gießformen und -kernen |
| JPS55139141A (en) * | 1979-04-13 | 1980-10-30 | Sintokogio Ltd | Method and apparatus for molding of gas hardening mold |
| CH657792A5 (en) * | 1982-11-18 | 1986-09-30 | Fischer Ag Georg | Method and apparatus for compacting granular moulding materials |
| JP3083042B2 (ja) * | 1994-05-12 | 2000-09-04 | 新東工業株式会社 | 鋳型造型方法 |
-
1995
- 1995-10-27 JP JP30383695A patent/JP3250713B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-10-16 TW TW085112627A patent/TW415857B/zh not_active IP Right Cessation
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