JP3363173B2 - 消失模型 - Google Patents
消失模型Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、消失模型鋳造に使用さ
れる消失模型に係り、特に複雑な中空部を有する製品を
容易に製造できるものに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、複雑な中空部を有する製品、たと
えば、自動車用エンジンのインテークマニホールドを消
失模型鋳造方法により製造する場合は、予め別途成形し
ておいた砂中子（たとえば、シェル中子、コールドボッ
クス中子など）を発泡成形型内に収め、上記成形型に発
泡ビーズを充填し、それを蒸気等により加熱して発泡さ
せ、図８に示すように砂中子１０１と発泡成形体１０３
とが一体となった消失模型１０５を形成し、これを砂中
に配置して溶湯を注湯し、所定形状の製品を得ていた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と次のような問題があった。まず、上記砂中子１０１を
使用した消失模型１０５は、重量が重いため取扱が不便
であり、塗型，乾燥，ツリー組立，フラスコ内への設置
等の作業が困難となり、模型が損傷し易いという問題が
あった。又、砂中子１０１を使用した消失模型１０５に
より消失模型鋳造を行う場合、砂中子１０１は周囲を発
泡成形体１０３で覆われているので発泡成形時に砂中子
１０１に入り込んだ水分が抜けにくくなる。このため、
上記消失模型１０５を使用して鋳造すると、砂中子１０
１に残留する水分が蒸発して小爆発が起きたり、溶湯が
完全に廻らない等の欠陥を生じる問題があった。また、
他の従来の構成として、中空部の形状と同一の中子部を
消失性模型により形成し、該中子部の消失性模型の表面
を形状保持層（塗型剤よりなる層）により被覆し、該形
状保持層の外側に、鋳造すべき鋳造品と同一形状の消失
性模型を成形することを特徴とする模型の成形方法があ
る（特開平２−３１３１２５号公報）。しかしながら、
この場合には、中子部を消失性模型、すなわち、発泡体
により成形したものであり、中実のものである。したが
って、この消失性模型の中子を使用して中空状の鋳造製
品を得るには、鋳造中は溶融せず、鋳造後は熱で溶融す
るように中子の外表面に塗布する塗型剤の材料または膜
圧を適切に選択するという困難な条件をクリアする必要
があるものであった。 【０００４】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、軽量で取扱が容易であ
り、損傷のおそれがなく、砂中子を使用することに起因
する欠点を解消できるとともに、鋳造後の中子の取り出
しが容易にできる消失模型を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願発明による消失模型は、所定形状に成形された合成
樹脂材料よりなる中空状の膜状成形体と、上記中空状の
膜状成形体の外表面に塗布された塗型と、上記塗型の外
表面に一体化された発泡成形体と、を具備したことを特
徴とするものである。 【０００６】 【作用】本願発明による消失模型は、内層が中空状の膜
状成形体、中間層が塗型、外層が発泡成形体の層構造を
有するものである。上記消失模型を鋳枠内に配置し砂を
充填して注湯すると、塗型は溶湯が中空状の膜状成形体
に直接接するのを防ぎ、中空状の膜状成形体は溶融せず
に中子としての機能を発揮する。よって、所定形状をな
す中空状の鋳物が製造される。中子部分は中空状の膜状
成形体で形成されているので、発泡成形時に蒸気等によ
り加熱しても中子部分に水分が含まれることはない。ま
た、中空状の膜状成形体は、鋳造中、溶融せずに中子と
しての機能を発揮でき、鋳造後は、膜状成形体が合成樹
脂材料よりなるとともに中空状に形成されているので、
注湯された金属の熱で軟化され、また、容易に変形でき
ることから、鋳造製品の中から容易に引き抜くことがで
きるものである。また、上記のような構成であるから、
加熱溶解させる方法や焼鈍炉などで燃焼させる方法でも
容易に除去することができる。 【０００７】 【実施例】以下、図１ないし図７を参照して本発明の一
実施例を説明する。本実施例は、図７に示すようなイン
テークマニホールド１を製造する場合である。上記イン
テークマニホールド１は、略円筒形の断面を有する１本
の通路３が延長されていて、その通路３から略円筒形の
断面を有する複数本の通路５が分岐された形状をなして
いるものであり、通路５の先端部はフランジ部となって
いてボルト取り付け座７が形成されている。以下、上記
インテークマニホールド１の通路５の断面を用いて、本
実施例を説明する。 【０００８】まず、図１に示すように、合成樹脂材料に
より中空状の膜状成形体９を成形する。これはたとえ
ば、ブロー成形法を使用して行うものであり、合成樹脂
材料としては例えばポリプロピレン、ポリエチレンを使
用するが、その材質は任意であり、又、膜厚も任意であ
る。上記中空状の膜状成形体９は外表面が上記通路５の
内面形状と一致するように形成する。 【０００９】次に、図２に示すように上記中空状の膜状
成形体９の外表面に塗型１３をする。上記塗型１３の種
類、例えば、水性、油性の選択、あるいは、骨材の種
類、塗布方法等は任意である。次に、上記塗型１３を十
分に乾燥させる。 【００１０】次に、上記塗型１３の外表面に発泡成形体
１５を一体化させて消失模型１７を形成する。これは、
たとえばインサート成形法により行うものである。これ
は図３に示すように発泡成形型１９を使用する。まず、
塗型１３を塗布した中空状の膜状成形体９を発泡成形型
１９の空間２１内に配置する。中空状の膜状成形体９の
端部は成形型１９の幅木部２３によって支持される。そ
して、成形型１９と中空状の膜状成形体９の間の空間に
ポリスチレンやスチレンとメチルメタアクリレートとの
共重合体等からなる発泡性の樹脂粒子を充填し、成形型
１９内に蒸気等を供給し加熱して発泡させるものであ
る。それによって、図４に示すような内層が中空状の膜
状成形体９、中間層が塗型１３、外層が発泡成形体１５
の層構造を有する消失模型１７が形成される。その際、
上記塗型１３は発泡成形時に受ける熱や圧力から中空状
の膜状成形体９を保護する役割を果たす。 【００１１】尚、発泡成形時に、中空状の膜状成形体９
をバックアップするために中空状の膜状成形体９内部に
流体を入れて圧力をかけるか、又は砂等を充填してお
き、中空状の膜状成形体９の変形を防止することも任意
である。又、成形後は、袋状になっている中空状の膜状
成形体９の端部（発泡成形時に幅木の役割をなしていた
部分）を切断し、造型時に中空状の膜状成形体９内に十
分砂（無粘結砂）が入るようにしておく。 【００１２】次に、図５に示すように、上記消失模型１
７を鋳枠内に配置し、砂２５を充填して、消失模型１７
に溶湯を注湯する。これにより、発泡成形体１５が溶融
して金属２７と置換される。このとき、塗型１３は溶湯
が中空状の膜状成形体９に直接接するのを防ぎ、中空状
の膜状成形体９は溶融せずに中子としての機能を発揮
し、図６に示すような所定形状をなす中空状の金属製品
２７が製造される。 【００１３】鋳造後の中空状の膜状成形体９の取り出し
は、注湯された金属２７が中空状の膜状成形体９を軟化
させるのに十分な温度を保持している間に、機械的に引
き出す方法をとる。すなわち、膜状成形体９が合成樹脂
材料よりなるとともに中空状に形成されているので、注
湯された金属の熱で軟化され、また、容易に変形できる
ことから、鋳造製品の中から容易に引き抜くことができ
る。この方法は中空状の膜状成形体９内にバックアップ
用の無粘結砂を充填した場合には、鋳造後の砂の抜き取
りが容易であり都合が良い。尚、鋳造後の中空状の膜状
成形体９の抜き方は任意であり、例えば熱処理を要する
ものには焼鈍炉などで燃焼させる方法でも良い。 【００１４】以上本実施例によると次のような効果を奏
することができる。まず、消失模型の中子部分は中空状
の膜状成形体９で形成されているので、軽量で取扱が容
易であり、損傷するおそれもない。又、軽量で損傷しに
くいので、その後の鋳造作業が容易となる。 【００１５】又、中空状の膜状成形体９は発泡成形時に
蒸気を供給しても水分を含まないので、鋳造時に水分に
よる小爆発の危険がなく、溶湯も完全に廻るので製品の
品質を向上させることができる。 【００１６】鋳造後の中空状の膜状成形体９の取り出し
が容易にできる。これは、中空状の膜状成形体９が軟化
している内に引き抜くことができるからである。すなわ
ち、膜状成形体９が合成樹脂材料よりなるとともに中空
状に形成されているので、注湯された金属の熱で軟化さ
せれば、軟質で且つ変形が容易であるから、単に引き抜
くだけで容易に除去することができるものであり、その
作業が極めて容易にできるものである。また、上記のよ
うな構成であるから、加熱溶解させる方法や焼鈍炉など
で燃焼させる方法でも容易に除去することができる。 【００１７】尚、本発明は前記各実施例に限定されるも
のではない。たとえば、消失模型鋳造を行う場合、中空
状の膜状成形体９と発泡成形体１３とを一体化させる方
法は、発泡成形体１３を分割して別途成形し、これを接
着等により中空状の膜状成形体９と一体化しても良い。 【００１８】 【発明の効果】以上詳述したように本発明による消失模
型は、軽量で取扱が容易であり、損傷しにくいものであ
る。又、発泡成形により中空状の膜状成形体に発泡成形
体を一体化する場合、中空状の膜状成形体に水分が入ら
ず、よって鋳造時に品質の良い鋳物を鋳造できる。又、
鋳造後は、膜状成形体が合成樹脂材料よりなるとともに
中空状に形成されているので、注湯された金属の熱で軟
化させれば、軟質で且つ変形が容易であるから、単に引
き抜くだけで容易に除去することができる。また、上記
のような構成であるから、加熱溶解させる方法や焼鈍炉
などで燃焼させる方法でも容易に除去することができ
る。よって、鋳造後の中空状の膜状成形体の取り出しが
容易にでき、複雑な中空部を有する鋳物製品が容易に製
造できる。
れる消失模型に係り、特に複雑な中空部を有する製品を
容易に製造できるものに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、複雑な中空部を有する製品、たと
えば、自動車用エンジンのインテークマニホールドを消
失模型鋳造方法により製造する場合は、予め別途成形し
ておいた砂中子（たとえば、シェル中子、コールドボッ
クス中子など）を発泡成形型内に収め、上記成形型に発
泡ビーズを充填し、それを蒸気等により加熱して発泡さ
せ、図８に示すように砂中子１０１と発泡成形体１０３
とが一体となった消失模型１０５を形成し、これを砂中
に配置して溶湯を注湯し、所定形状の製品を得ていた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と次のような問題があった。まず、上記砂中子１０１を
使用した消失模型１０５は、重量が重いため取扱が不便
であり、塗型，乾燥，ツリー組立，フラスコ内への設置
等の作業が困難となり、模型が損傷し易いという問題が
あった。又、砂中子１０１を使用した消失模型１０５に
より消失模型鋳造を行う場合、砂中子１０１は周囲を発
泡成形体１０３で覆われているので発泡成形時に砂中子
１０１に入り込んだ水分が抜けにくくなる。このため、
上記消失模型１０５を使用して鋳造すると、砂中子１０
１に残留する水分が蒸発して小爆発が起きたり、溶湯が
完全に廻らない等の欠陥を生じる問題があった。また、
他の従来の構成として、中空部の形状と同一の中子部を
消失性模型により形成し、該中子部の消失性模型の表面
を形状保持層（塗型剤よりなる層）により被覆し、該形
状保持層の外側に、鋳造すべき鋳造品と同一形状の消失
性模型を成形することを特徴とする模型の成形方法があ
る（特開平２−３１３１２５号公報）。しかしながら、
この場合には、中子部を消失性模型、すなわち、発泡体
により成形したものであり、中実のものである。したが
って、この消失性模型の中子を使用して中空状の鋳造製
品を得るには、鋳造中は溶融せず、鋳造後は熱で溶融す
るように中子の外表面に塗布する塗型剤の材料または膜
圧を適切に選択するという困難な条件をクリアする必要
があるものであった。 【０００４】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、軽量で取扱が容易であ
り、損傷のおそれがなく、砂中子を使用することに起因
する欠点を解消できるとともに、鋳造後の中子の取り出
しが容易にできる消失模型を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願発明による消失模型は、所定形状に成形された合成
樹脂材料よりなる中空状の膜状成形体と、上記中空状の
膜状成形体の外表面に塗布された塗型と、上記塗型の外
表面に一体化された発泡成形体と、を具備したことを特
徴とするものである。 【０００６】 【作用】本願発明による消失模型は、内層が中空状の膜
状成形体、中間層が塗型、外層が発泡成形体の層構造を
有するものである。上記消失模型を鋳枠内に配置し砂を
充填して注湯すると、塗型は溶湯が中空状の膜状成形体
に直接接するのを防ぎ、中空状の膜状成形体は溶融せず
に中子としての機能を発揮する。よって、所定形状をな
す中空状の鋳物が製造される。中子部分は中空状の膜状
成形体で形成されているので、発泡成形時に蒸気等によ
り加熱しても中子部分に水分が含まれることはない。ま
た、中空状の膜状成形体は、鋳造中、溶融せずに中子と
しての機能を発揮でき、鋳造後は、膜状成形体が合成樹
脂材料よりなるとともに中空状に形成されているので、
注湯された金属の熱で軟化され、また、容易に変形でき
ることから、鋳造製品の中から容易に引き抜くことがで
きるものである。また、上記のような構成であるから、
加熱溶解させる方法や焼鈍炉などで燃焼させる方法でも
容易に除去することができる。 【０００７】 【実施例】以下、図１ないし図７を参照して本発明の一
実施例を説明する。本実施例は、図７に示すようなイン
テークマニホールド１を製造する場合である。上記イン
テークマニホールド１は、略円筒形の断面を有する１本
の通路３が延長されていて、その通路３から略円筒形の
断面を有する複数本の通路５が分岐された形状をなして
いるものであり、通路５の先端部はフランジ部となって
いてボルト取り付け座７が形成されている。以下、上記
インテークマニホールド１の通路５の断面を用いて、本
実施例を説明する。 【０００８】まず、図１に示すように、合成樹脂材料に
より中空状の膜状成形体９を成形する。これはたとえ
ば、ブロー成形法を使用して行うものであり、合成樹脂
材料としては例えばポリプロピレン、ポリエチレンを使
用するが、その材質は任意であり、又、膜厚も任意であ
る。上記中空状の膜状成形体９は外表面が上記通路５の
内面形状と一致するように形成する。 【０００９】次に、図２に示すように上記中空状の膜状
成形体９の外表面に塗型１３をする。上記塗型１３の種
類、例えば、水性、油性の選択、あるいは、骨材の種
類、塗布方法等は任意である。次に、上記塗型１３を十
分に乾燥させる。 【００１０】次に、上記塗型１３の外表面に発泡成形体
１５を一体化させて消失模型１７を形成する。これは、
たとえばインサート成形法により行うものである。これ
は図３に示すように発泡成形型１９を使用する。まず、
塗型１３を塗布した中空状の膜状成形体９を発泡成形型
１９の空間２１内に配置する。中空状の膜状成形体９の
端部は成形型１９の幅木部２３によって支持される。そ
して、成形型１９と中空状の膜状成形体９の間の空間に
ポリスチレンやスチレンとメチルメタアクリレートとの
共重合体等からなる発泡性の樹脂粒子を充填し、成形型
１９内に蒸気等を供給し加熱して発泡させるものであ
る。それによって、図４に示すような内層が中空状の膜
状成形体９、中間層が塗型１３、外層が発泡成形体１５
の層構造を有する消失模型１７が形成される。その際、
上記塗型１３は発泡成形時に受ける熱や圧力から中空状
の膜状成形体９を保護する役割を果たす。 【００１１】尚、発泡成形時に、中空状の膜状成形体９
をバックアップするために中空状の膜状成形体９内部に
流体を入れて圧力をかけるか、又は砂等を充填してお
き、中空状の膜状成形体９の変形を防止することも任意
である。又、成形後は、袋状になっている中空状の膜状
成形体９の端部（発泡成形時に幅木の役割をなしていた
部分）を切断し、造型時に中空状の膜状成形体９内に十
分砂（無粘結砂）が入るようにしておく。 【００１２】次に、図５に示すように、上記消失模型１
７を鋳枠内に配置し、砂２５を充填して、消失模型１７
に溶湯を注湯する。これにより、発泡成形体１５が溶融
して金属２７と置換される。このとき、塗型１３は溶湯
が中空状の膜状成形体９に直接接するのを防ぎ、中空状
の膜状成形体９は溶融せずに中子としての機能を発揮
し、図６に示すような所定形状をなす中空状の金属製品
２７が製造される。 【００１３】鋳造後の中空状の膜状成形体９の取り出し
は、注湯された金属２７が中空状の膜状成形体９を軟化
させるのに十分な温度を保持している間に、機械的に引
き出す方法をとる。すなわち、膜状成形体９が合成樹脂
材料よりなるとともに中空状に形成されているので、注
湯された金属の熱で軟化され、また、容易に変形できる
ことから、鋳造製品の中から容易に引き抜くことができ
る。この方法は中空状の膜状成形体９内にバックアップ
用の無粘結砂を充填した場合には、鋳造後の砂の抜き取
りが容易であり都合が良い。尚、鋳造後の中空状の膜状
成形体９の抜き方は任意であり、例えば熱処理を要する
ものには焼鈍炉などで燃焼させる方法でも良い。 【００１４】以上本実施例によると次のような効果を奏
することができる。まず、消失模型の中子部分は中空状
の膜状成形体９で形成されているので、軽量で取扱が容
易であり、損傷するおそれもない。又、軽量で損傷しに
くいので、その後の鋳造作業が容易となる。 【００１５】又、中空状の膜状成形体９は発泡成形時に
蒸気を供給しても水分を含まないので、鋳造時に水分に
よる小爆発の危険がなく、溶湯も完全に廻るので製品の
品質を向上させることができる。 【００１６】鋳造後の中空状の膜状成形体９の取り出し
が容易にできる。これは、中空状の膜状成形体９が軟化
している内に引き抜くことができるからである。すなわ
ち、膜状成形体９が合成樹脂材料よりなるとともに中空
状に形成されているので、注湯された金属の熱で軟化さ
せれば、軟質で且つ変形が容易であるから、単に引き抜
くだけで容易に除去することができるものであり、その
作業が極めて容易にできるものである。また、上記のよ
うな構成であるから、加熱溶解させる方法や焼鈍炉など
で燃焼させる方法でも容易に除去することができる。 【００１７】尚、本発明は前記各実施例に限定されるも
のではない。たとえば、消失模型鋳造を行う場合、中空
状の膜状成形体９と発泡成形体１３とを一体化させる方
法は、発泡成形体１３を分割して別途成形し、これを接
着等により中空状の膜状成形体９と一体化しても良い。 【００１８】 【発明の効果】以上詳述したように本発明による消失模
型は、軽量で取扱が容易であり、損傷しにくいものであ
る。又、発泡成形により中空状の膜状成形体に発泡成形
体を一体化する場合、中空状の膜状成形体に水分が入ら
ず、よって鋳造時に品質の良い鋳物を鋳造できる。又、
鋳造後は、膜状成形体が合成樹脂材料よりなるとともに
中空状に形成されているので、注湯された金属の熱で軟
化させれば、軟質で且つ変形が容易であるから、単に引
き抜くだけで容易に除去することができる。また、上記
のような構成であるから、加熱溶解させる方法や焼鈍炉
などで燃焼させる方法でも容易に除去することができ
る。よって、鋳造後の中空状の膜状成形体の取り出しが
容易にでき、複雑な中空部を有する鋳物製品が容易に製
造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す図で中空状の膜状成形
体を示す断面図である。 【図２】本発明の一実施例を示す図で鋳造用中子を示す
断面図である。 【図３】本発明の一実施例を示す図で発泡成形型を示す
断面図である。 【図４】本発明の一実施例を示す図で消失模型を示す断
面図である。 【図５】本発明の一実施例を示す図で消失模型を砂で被
った状態を示す断面図である。 【図６】本発明の一実施例を示す図で製品鋳物を示す断
面図である。 【図７】本発明の一実施例を示す図で製品鋳物を示す断
面図である。 【図８】従来の鋳造方法を示す図でインテークマニホー
ルド用消失模型の一部を示す断面図である。 【符号の説明】 １ インテークマニホールド ３ 通路 ５ 通路 ９ 中空状の膜状成形体 １３ 塗型 １５ 発泡成形体 １７ 消失模型 １９ 成形型 ２５ 砂 ２７ 金属製品
体を示す断面図である。 【図２】本発明の一実施例を示す図で鋳造用中子を示す
断面図である。 【図３】本発明の一実施例を示す図で発泡成形型を示す
断面図である。 【図４】本発明の一実施例を示す図で消失模型を示す断
面図である。 【図５】本発明の一実施例を示す図で消失模型を砂で被
った状態を示す断面図である。 【図６】本発明の一実施例を示す図で製品鋳物を示す断
面図である。 【図７】本発明の一実施例を示す図で製品鋳物を示す断
面図である。 【図８】従来の鋳造方法を示す図でインテークマニホー
ルド用消失模型の一部を示す断面図である。 【符号の説明】 １ インテークマニホールド ３ 通路 ５ 通路 ９ 中空状の膜状成形体 １３ 塗型 １５ 発泡成形体 １７ 消失模型 １９ 成形型 ２５ 砂 ２７ 金属製品
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フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B22C 7/02
B22C 9/04
B22C 9/10
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 所定形状に成形された合成樹脂材料より
なる中空状の膜状成形体と、上記中空状の膜状成形体の
外表面に塗布された塗型と、上記塗型の外表面に一体化
された発泡成形体と、を具備したことを特徴とする消失
模型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11775292A JP3363173B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 消失模型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11775292A JP3363173B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 消失模型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05309440A JPH05309440A (ja) | 1993-11-22 |
| JP3363173B2 true JP3363173B2 (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=14719446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11775292A Expired - Fee Related JP3363173B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 消失模型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3363173B2 (ja) |
-
1992
- 1992-05-11 JP JP11775292A patent/JP3363173B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05309440A (ja) | 1993-11-22 |
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