JP4122008B2

JP4122008B2 - 光硬化樹脂消失モデル用鋳型材料およびそれにより作成した鋳型並びにその鋳型を用いた鋳造方法

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Publication number: JP4122008B2
Application number: JP2005065930A
Authority: JP
Inventors: 浩之鈴木; 弘高岡
Original assignee: JMC CORP
Current assignee: JMC CORP
Priority date: 2005-03-09
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2025-03-09
Also published as: JP2006247685A

Description

本発明は、光硬化樹脂消失モデル用鋳型材料およびそれにより作成した鋳型並びにその鋳型を用いた鋳造方法に関する。

従来、樹脂製の模型を鋳造に用いる方法として樹脂製の模型をマスターモデルとして石膏に転写する石膏鋳造や、樹脂製の模型を消失模型（モデル）とするインベストメント鋳造法、ロストワックス鋳造法等があった。消失模型を用いた鋳造法としては、主として、注湯時の熱により消失模型を気化消失させて、その跡にできる空隙部に溶湯を置換させて鋳物を製造する方法（フルモールド鋳造法、レプリキャストＣＳ法）が知られており、あるいは、消失模型を予め熱により気化消失させ、あるいは蝋を熱により流し出して、その後、高温度で鋳型を焼成して、一旦空隙部のできた鋳型を形成した後、その空隙部に注湯して鋳物を製造する方法（ロストワックス法あるいはインベストメント法）がある。

具体的には、その鋳型成形の際、発泡体ポリスチレン、発泡ポリメタクリル酸エステルなどの消失模型にミルドファイバー等の繊維補強材を混入させた繊維補強塗型を塗布し、乾燥させ、この乾燥させた模型を鋳型材に埋め込んで鋳型を作成し、鋳型内の消失模型を燃焼させ、最後に燃焼で形成された空間に溶融金属を注入する方法が知られている（特許文献１）。この方法では、繊維補強材を有する塗型を模型表面に塗布することにより、模型消失時の強度を保ち、塗型の破壊を防止して、インベストメント法を可能として、結果としてフルモールド法に伴う、模型消失時に発生する炭素の鋳造品への混入を防止している。しかしながら、消失鋳型は発泡ポリスチレンなどであることもあいまって、この鋳型を用いた鋳造方法は、鋳型精度が必ずしも良いとはいえず、得られる鋳造品の精度、品質も十分満足いくものとは言えない。そして、塗型材を予め模型の上に塗布する工程を必要としており、作業効率が悪いという欠点がある。

また、他のインベストメント鋳造法に関して、耐火性繊維、ミルドファイバー、および耐火性充填剤を混合して乾燥配合物を形成し；該乾燥配合物を水性コロイドシリカゾルと混合して耐火性下塗用スラリーを形成し、該耐火性スラリーを用いてインベストメント鋳造の鋳型を製造することも知られている（特許文献２）。この方法は、先の公知技術と同様の目的で、鋳型（シェルモールド）の強度を下塗りスラリーとして上記のような特定のスラリーを採用しているが、その追加工程は、作業効率を低下させる欠点がある。この特許文献２には、耐火性充填材としては、溶融シリカ、アルミナ等が開示され、また、消失模型としては、熱可塑性樹脂型および蝋型が記載されているに過ぎない。同様に、鋳型の補強効果を狙って、アルミナシリカ等の無機繊維をスラリーに添加して、模型表面に塗布する鋳型模型の製法等が知られている（特許文献３）。しかしながら、この鋳型を用いた鋳造方法は、鋳型精度が必ずしも良いとはいえず、得られる鋳造品の精度、品質も十分満足いくものとは言えない。そして、塗型材を予め模型の上に塗布する工程を必要としており、作業効率が悪いという欠点がある。

そして、鋳造用の消失模型として３次元ＣＡＤデータに基づく光造形により形成した光硬化性樹脂製模型を用いて、その表面にケイ砂やアルミナ等をスラリー状にして塗布し、その後砂を複数回振りかけてシェル状鋳型を形成し、鋳型を乾燥し、加熱して内部の樹脂型を溶融除去し、更に加熱を継続して鋳型を焼成するにより鋳型を製造することが知られている（特許文献４）。この特許文献４では、鋳型の成形時には、樹脂型の表面にケイ砂やアルミナなどをスラリー状にしたものをコーティングし、その後砂を振りかける処理を複数回繰り返すことにより所要の厚みのシェル状鋳型を成形している。この方法では、模型の消失時（鋳型の成型時）における模型の膨張に対する配慮はなされておらず、鋳型の強度に問題があり、またその生産効率が良くない欠点がある。さらに、燃焼ガス量の低減を図ると共に、消失鋳型の強度不足による鋳型の精度低下を防止するために、その消失模型の内部をハニカム構造となるように光硬化性樹脂を硬化させる鋳型用模型の製造方法が知られている（特許文献５）。この方法では、鋳型材料に関して格別な工夫はなされていない。この方法によっても、模型消失時の鋳型の膨張に対して十分な配慮はなされておらず、模型自体の強度も十分でなく、また鋳型の強度も十分とは言えないので、鋳型精度に問題が残り、さらに鋳型の生産性も良くない。

さらに、消失模型の加熱消失時に加熱により消失模型が熱膨張して鋳型に亀裂などが生ずるのを防止するために、光硬化性樹脂製の消失模型の光硬化時に硬化強度に強弱を設けることも知られている（特許文献６）。この方法においても、鋳型材料に関して格別な工夫はなされていない。この方法によっても、模型消失時の鋳型の膨張に対して十分な配慮はなされておらず、模型自体の強度も十分でなく、また鋳型の強度も十分とは言えないので、鋳型精度に問題が残り、さらに鋳型の生産性も良くない。

さらに、本件出願人により、ケイ素のアルコキシドのアルコール溶液に、少量の水と触媒を加えた溶液を、砂を骨剤として型枠内に流し込んで成形する鋳型において、無垢な樹脂製模型ごとフルモールドした型枠を外し、固化した鋳型ごと炉にセットする工程、鋳型に含まれるアルコールに着火して樹脂製模型と共に炉内で自然燃焼させる工程、その自然燃焼時の温度変化と、樹脂製模型の重量から、樹脂製模型の燃え残り量を算出し、完全燃焼させるために必要な温度と燃焼時間分、炉内の温度を上げる手段として発熱体とそれを管理する温度センサとタイマーを出力機器とする出力インタフェースで外部の負荷を働かす工程、以上をプログラマブルコントローラで制御することを特徴とする鋳型の製法が提案されている（特許文献７）。しかしながら、その製法によっても、寸法誤差が極めて少なく、しかも精密な鋳造品の効率的鋳造に十分耐えうる強度を有する鋳型を得るには十分とはいえなかった。

そして、耐熱性に優れ、高温での変形および割れのないガス硬化鋳型を製造することを目的として、３０〜１５０メッシュの大きさの耐火材粒子（ジルコンサンド）３０〜６０重量％と、２００メッシュ以下の大きさの耐火材（ジルコンフラワー）３０〜６０重量％と、ＳｉＯ₂を１３〜３０重量％含有するエチルシリケートの加水分解液７〜１２重量％とからなる鋳物砂にアンモニアガスを流通させて造形する鋳型の製造方法が知られており（特許文献８）、同様な関連技術が知られている（特許文献９）。しかしながら、これらの方法では、模型自体の工夫は格別なされておらず、また鋳型の強度が不足して、模型消失時（鋳型製造時）に伴う、模型の熱膨張には耐え得るに十分とは言えない。

さらに、光造形により製作した光硬化性樹脂模型を用いて、その表面にセラミックコーティングを塗布し、具体的には、ジルコンと溶融シリカのフィラーと、コロイダルシリカのバインダーと、ジルコンのスタッコとからなるコーティング材料を第１層として、次いで溶融シリカのフィラーと、コロイダルシリカのバインダーと、ハイアルミナサンドのスタッコとからなるコーティング材料を第２層以降の層として、合計１０層塗布して、最後に第２層以降のコーティング材料のスラリーにディッピングして、３〜４時間乾燥し、その後、その模型を炉内に配置してヒートショック（約１０００℃における加熱）により脱模型し、続いて１時間焼成することにより鋳型を製造することは知られている（非特許文献１：「『鋳造・機械加工技術による製品迅速製造方法“光造形システムによる迅速試作鋳造品の製作”』、箕輪幸三他著、埼玉県工業技術センター研究報告第３巻（２００１）、第６１頁〜６５頁」）。しかしながら、この製法によっても、寸法誤差が極めて少なく、しかも精密な鋳造品の効率的鋳造に十分耐えうる強度を有する鋳型を得るには十分とはいえず、また生産効率も十分とはいえなかった。

特開２０００−１５３９３号公報特開２００４−５２２５８１号公報特開２００１−１１０７号公報特開２００１−２１９２４５号公報特開２００２−３４７１２５号公報特開２０００−１４１４９８号公報特開２００４−１５４８５６号公報特開平９−１０８９１号公報特開平８−３００１０３号公報

「『鋳造・機械加工技術による製品迅速製造方法"光造形システムによる迅速試作鋳造品の製作"』、箕輪幸三他著、埼玉県工業技術センター研究報告第３巻（２００１）、第６１頁〜６５頁」

しかしながら、上記各先行技術において使用される鋳型材料によっては、精密な鋳型であって、模型焼却時および鋳型の焼結時においても寸法誤差が極めて少なく、しかも精密な鋳造品の効率的鋳造に十分耐えうる強度を有する鋳型を製造することが困難であり、またその鋳型を用いた鋳造方法によって得られる鋳造品の寸法精度、鋳肌の良好性、および鋳造の簡便性、迅速性、的確性において十分とは言えなかった。

本発明は、上記の従来知られた鋳型材料、あるいはそれから得られる鋳型またはその鋳型を用いた鋳造方法において、困難とされていた前記問題点あるいは課題を解決し、消失模型の熱膨張に耐えて、寸法精度が高く、鋳型の破損が少ない、強度のある鋳型を効率的に製造できる鋳型材料を提供し、またその鋳型材料を用いた高強度の鋳型を提供し、さらにその鋳型を用いて、優れた寸法精度、鋳肌を有する鋳造品を効率的に製造できる鋳造方法を提供することを目的とする。

本発明は、第１の態様として、
（Ａ）下記の骨材成分
（ａ１）ジルコンサンド８０〜２５質量％｛骨材成分（Ａ）の合計質量を基準とする。｝および
（ａ２）ジルコンフラワー０〜４５質量％｛骨材成分（Ａ）の合計質量を基準とする。｝を含み、
上記の（ａ１）＋（ａ２）が骨材成分の合計の５２〜８０質量％であって、
（ａ３）溶融シリカ１０〜２５｛骨材成分（Ａ）の合計質量を基準とする。｝および
（ａ４）ケイセキ０〜１５質量％｛骨材成分（Ａ）の合計質量を基準とする。｝を含み、
上記の（ａ３）＋（ａ４）が骨材成分の合計の１０〜４０質量％であって、
（ａ５）ミルドファイバー８〜１５質量％｛骨材成分（Ａ）の合計質量を基準とする。｝、
（Ｂ）下記のバインダー構成成分、
（ｂ−１）エチルシリケート加水分解液２００〜４００ｃｍ³｛骨材成分（Ａ）の合計質量１ｋｇを基準とした場合の容量｝、および
（Ｃ）硬化剤０．５〜３ｃｍ³｛骨材成分（Ａ）の合計質量１ｋｇを基準とした場合の容量｝
を含む光硬化樹脂消失モデル用鋳型材料に関する。

本発明は、第２の態様として、
（イ）光硬化樹脂消失モデルを製造する工程、
（ロ）上記第１の態様による光硬化樹脂消失モデル用鋳型材料を準備する工程、
（ハ）光硬化樹脂消失モデルを鋳型成形用型枠に配置する工程、
（ニ）工程（ロ）で準備した鋳型材料を型枠内に注入する工程、
（ホ）鋳型材料を硬化する工程、および
（ヘ）消失モデルを焼却し、鋳型材料を焼結する工程
を含む、光硬化樹脂消失モデルを用いた鋳型の製造方法に関する。

本発明は、第３の態様として、
工程（ホ）における消失モデルの焼却と鋳型材料の焼結とを空気中で６５０〜９００℃の範囲内の温度で実施する、上記第２の態様の光硬化樹脂消失モデルを用いた鋳型の製造方法に関する。

本発明は、第４の態様として、
前記第２または３の態様による鋳型の製造方法により製造した鋳型を減圧台の上に載置する工程、及び鋳型の一方向から吸引して、０．３〜０．６気圧に減圧して鋳型内部を陰圧下に保ちつつ、吸引方向に沿って溶融金属を注湯する工程を有する、鋳造方法に関する。

本発明は、第５の態様として、
減圧台の下方から減圧吸引しながら上部から注湯して、また減圧状態を調整することにより溶湯の流速を調整することを特徴とする、上記第４の実施態様による鋳造方法。

本発明において、骨材成分には、ジルコンフラワー、ジルコンフラワー、溶融シリカ、ケイセキ、及びミルドファイバーが含まれる。

本発明において、ジルコンサンドとは、ジルコンシリケート（ＺｒＳｉＯ₄）を主成分として、さらにＳｉＯ₂等を含む砂である。本発明においては、平均粒径５０ミクロン〜３００ミクロン程度の範囲のものが好ましく、平均粒径５０ミクロン〜１００ミクロン程度の範囲がより好ましい。

本発明において、ジルコンフラワーとは、ジルコンサンドを粉砕したパウダー状のシリケート（ＺｒＳｉＯ₄）を主成分として、さらにＳｉＯ₂等を含む微粒砂である。本発明においては、平均粒径１ミクロン〜１５ミクロン程度の範囲のものが好ましく、平均粒径５ミクロン〜１２ミクロン程度の範囲がより好ましく、平均粒径１０ミクロン〜１２ミクロン程度の範囲のものが最も好ましい。

本発明において用いるミルドファイバーとはガラス繊維を粉砕した粉末状または綿状の外観を有する製品である。本発明において、平均繊維長３０〜３００ミクロンであり、平均径は８〜１５ミクロン程度のものが好ましく、平均繊維長３０ミクロン〜１００ミクロンのものがより好ましく、平均径１０ミクロン〜１３ミクロンものが最も好ましい。ミルドファイバーの断面の平均径と長さとの比（アスペクト比）は、２．０〜４０程度であり、好ましくは３〜３０程度であり、より好ましくは５〜２５程度である。

本発明において使用するミルドファイバーは、さまざまなタイプのミルドファイバーが用いられるが、例示すれば、日東紡、旭ファイバーグラスあるいはセントラル硝子株式会社から入手可能である。

本発明において、バインダー構成成分としては、エチルシリケート（２０〜４０質量％加水分解溶液）、およびエチルシリケートと骨材成分との、あるいはそれら相互の結合を促進する硬化剤を含む。硬化剤としては、通常、加水分解したエチルシリケートおよび骨材成分と共に鋳型が硬化するのに用いられる硬化剤として知られたものが利用できる。例えば、ポリイソシアネート、アルコキシド、アルコキシシラン、エポキシ化合物、あるいはこれらの組合せなどが挙げられる。そして、これらの硬化剤は、本願発明の骨材（Ａ）成分の合計質量１ｋｇに対して、０．５〜３ｃｍ³が上記課題を解決するのにより必要である。

本発明においては、前記のとおり、まず特定のジルコンサンドとジルコンフラワー、溶融シリカ、ケイセキ（含まない場合もあるが、含むことが諸課題の解決に望ましい）、およびミルドファイバーの組合せ並びにエチルシリケート（２０〜４０質量％加水分解溶液）、硬化剤を所定の割合で配合することが、前記先行技術の有する課題を解決し、本発明の所期の目的を達成するのに必要である。
本発明の鋳型材料において、一般の鋳型材料に添加されるその他の添加剤を本発明の目的を逸脱しない限り、適宜組合せで、適宜量添加することができる。

本発明は前記構成を有することにより、消失模型の熱膨張に耐えて、寸法精度が高く、鋳型の破損が少ない、強度のある鋳型を製造できる鋳型材料を提供し、またその鋳型材料を用いた鋳型を迅速に提供し、さらにその鋳型を用いて、優れた寸法精度、鋳肌を有する鋳造品を効率的に製造できる鋳造方法を提供することができる。

本発明の実施形態について、実施例により以下に説明する。

光硬化樹脂模型の製造
コンピュター上でＣＡＤにより鋳型模型を厚さ数十〜数百μｍ単位の多数層に平行スライスした時の各断面パターンのデータを作成し、このデータを、光造形装置の制御装置に入力し、紫外線硬化型樹脂の如き光硬化性樹脂の溶液を収容した造形槽内に配置する昇降台座を液面から前記スライスした一層分の厚みに相当する深さに設定し、この液面にＸＹスキャナー付きのレーザヘッドから出射されるレーザービームを最下層の断面パターンに沿って照射することにより、該断面パターン形状の硬化樹脂層を形成し、次いで昇降台座を前記一層分の厚みだけ下降させてリコーターにて硬化樹脂層上に溶液を行き渡らせ、同様にレーザービームを照射して第二層の断面パターンに対応する硬化樹脂層を形成し、以降同様にして順次一層分ずつ昇降台座を下降させてレーザービームを照射することにより、最終的に前記平行スライスした全ての断面パターンに対応する硬化樹脂層が積層一体化した樹脂モデルを作製する。以下の各実施例においては、この樹脂模型を用いる。

鋳型材料（配合例）
ジルコンサンド３０質量％
１５ミクロン（２００メッシュ）
ジルコンフラワー４０質量％
溶融シリカ１０質量％
ケイセキ１０質量％
ミルドファイバー１０質量％
（平均繊維長５０ミクロン）
上記成分を１ｋｇに対して
エチルシリケート（２０質量％加水分解溶液）２５０ｃｍ³（２５０ｃｃ）
硬化剤２ｃｍ³｛骨材成分（Ａ）の合計質量１ｋｇを基準とした場合の容量｝
＊ジルコンサンドおよびジルコンフラワーの組成：ＺｒＯ₂６５質量％、ＴｉＯ₂０．２５質量％、残部SｉＯ₂など

各実施例において、配合成分を混合機に投入して室温で、気温あるいは配合成分に応じて、数分程度混合して鋳型材料を準備し、次いで、数分から数十分程度（例えば、１５分程度）ガス抜きを実施した後、光硬化性樹脂模型を載置した鋳型枠の中に注入させて、硬化させる。硬化は、数分から数十分程度（例えば、１５分程度）で完了する。具体的手順は以下に記す。

鋳型の成形
下記の工程により鋳型を成形する。
（１）先に製造した光硬化性樹脂模型を鋳型の台上に載置し、その周囲を型枠で囲う。
（２）前記のとおり準備した鋳型材料を光硬化性樹脂模型の周囲に気泡の混入を防止しながら流し込む。
（３）鋳型材料を硬化させる。
（４）硬化した鋳型を空気中で６５０〜９００℃に加熱して、前記模型を消失させる。
（５）模型部分が消失して製品形状を有する中空の鋳型が完成する。

鋳造
前記鋳型を減圧台の上に載置して、台下面から吸引して０．３〜０．６気圧に減圧して、鋳型内を陰圧に保つように空気の流れを作った状態を維持しつつ、溶融金属を鋳型に設けた鋳口から注湯する。これにより鋳肌のきれいな、模型形状の再現性の良い鋳物製品を迅速に作成することが可能となった。

上記の鋳造工程において、鋳型の破損はなく、極めて迅速に鋳造が実施できた。

本発明においては、上記鋳型材料の各成分の組合せにより、従来の手法では実現できなかった、迅速に鋳造できる上、鋳型の損傷や破壊がなく、鋳肌の美しい鋳物製品が得られた。

上記鋳造に当たって、溶融金属の流速を鋳型のガス抜きと調和することにより、模型の微細構造（光造形積層厚さ０・１ｍｍ程度）の形状再現が可能となり、より精度の高い鋳造製品が効率よく製造できた。

実施例２
鋳型材料（配合例）
ジルコンサンド２５質量％
１５ミクロン（２００メッシュ）
ジルコンフラワー４５質量％
溶融シリカ１０質量％
ケイセキ１０質量％
ミルドファイバー１０質量％
（平均繊維長３０ミクロン）
上記成分を１ｋｇに対して
エチルシリケート（２０質量％加水分解溶液）２５０ｃｍ³（２５０ｃｃ）
硬化剤２．５ｃｍ³｛骨材成分（Ａ）の合計質量１ｋｇを基準とした場合の容量｝

本実施例２以下の実施例においては、実施例１と同様の手法により鋳型を成形し、次いでその鋳型を用いて鋳造を実施して、鋳型および鋳造品の品質評価と模型成形および鋳造の迅速性を評価した。

実施例２による鋳型材料の配合例により得られた鋳型は、模型消失時においても鋳型のクラックの発生が生じなかった。得られた鋳造品は、鋳肌も美麗で、寸法精度も高いものであった。模型の製造開始から鋳造品を得るまでに、約１日程度であった。

実施例３
鋳型材料（配合例）
ジルコンサンド４０質量％
１５ミクロン（２００メッシュ）
ジルコンフラワー２０質量％
溶融シリカ２５質量％
ケイセキ５質量％
ミルドファイバー１０質量％
（平均繊維長８０ミクロン）
上記成分を１ｋｇに対して
エチルシリケート（３０質量％加水分解溶液）３５０ｃｍ³（３５０ｃｃ）
硬化剤０．５ｃｍ³｛骨材成分（Ａ）の合計質量１ｋｇを基準とした場合の容量｝

実施例３による鋳型材料の配合例により得られた鋳型は、模型消失時においても鋳型のクラックの発生が生じなかった。得られた鋳造品は、鋳肌も美麗で、寸法精度も高いものであった。模型の製造開始から鋳造品を得るまでに、約１日程度であった。

実施例４
鋳型材料（配合例）
ジルコンサンド７０質量％
１５ミクロン（２００メッシュ）
ジルコンフラワー１０質量％
溶融シリカ１０質量％
ケイセキ０質量％
ミルドファイバー１０質量％
（平均繊維長５０ミクロン）
上記成分を１ｋｇに対して
エチルシリケート（３０質量％加水分解溶液）３５０ｃｍ³（３５０ｃｃ）
硬化剤２．５ｃｍ³｛骨材成分（Ａ）の合計質量１ｋｇを基準とした場合の容量｝

実施例４による鋳型材料の配合例により得られた鋳型は、模型消失時においても鋳型のクラックの発生が生じなかった。得られた鋳造品は、鋳肌も美麗で、寸法精度も高いものであった。模型の製造開始から鋳造品を得るまでに、約１日程度であった。

実施例５
鋳型材料（配合例）
ジルコンサンド５０質量％
１５ミクロン（２００メッシュ）
ジルコンフラワー１０質量％
溶融シリカ１７質量％
ケイセキ１５質量％
ミルドファイバー８質量％
（平均繊維長５０ミクロン）
上記成分を１ｋｇに対して
エチルシリケート（３０質量％加水分解溶液）３００ｃｍ³（３００ｃｃ）
硬化剤３．０ｃｍ³｛骨材成分（Ａ）の合計質量１ｋｇを基準とした場合の容量｝

実施例５による鋳型材料の配合例により得られた鋳型は、模型消失時においても鋳型のクラックの発生が生じなかった。得られた鋳造品は、鋳肌も美麗で、寸法精度も高いものであった。模型の製造開始から鋳造品を得るまでに、約１日程度であった。

上記従来の石膏鋳造あるいは消失模型を用いるインベストメント鋳造あるいはロストワックス鋳造などにより鋳造する場合、準備から鋳造品の回収まで、おおよそ４〜５日ほどを要していたが、本発明の方法によれば、２日以内で鋳造品が得られるという迅速な鋳造が実現できる。

以下の比較例では、従来の鋳型材料との対比というよりは、鋳型材料の組成分あるいは配合量による作用効果の確認を主眼として、対比検討を行った。

比較例１
鋳型材料（配合例）
ジルコンサンド３０質量％
１５ミクロン（２００メッシュ）
ジルコンフラワー４０質量％
溶融シリカ２０質量％
ケイセキ１０質量％
上記成分を１ｋｇに対して
エチルシリケート（２０質量％加水分解溶液）２５０ｃｍ³（２５０ｃｃ）
硬化剤２．５ｃｍ³｛骨材成分（Ａ）の合計質量１ｋｇを基準とした場合の容量｝

上記配合例の鋳型材料を用いて、実施例と同様な手法で鋳型を成形したが、鋳型材料が十分に固化しないで、鋳造に必要な鋳型としての強度のあるものを得ることができない。

比較例２
鋳型材料（配合例）
ジルコンフラワー４０質量％
溶融シリカ２０質量％
ケイセキ１０質量％
ミルドファイバー３０質量％
（平均繊維長５０ミクロン）
上記成分を１ｋｇに対して
エチルシリケート（２０質量％加水分解溶液）２５０ｃｍ³（２５０ｃｃ）
硬化剤０．３ｃｍ³｛骨材成分（Ａ）の合計質量１ｋｇを基準とした場合の容量｝

上記配合例の鋳型材料を用いて、実施例と同様な手法で鋳型を成形したが、鋳型材料の流動性が悪く微細形状の転写ができず、鋳肌の美麗な鋳造品を得ることができない。

比較例３
鋳型材料（配合例）
ジルコンサンド５０質量％
１５ミクロン（２００メッシュ）
ジルコンフラワー１７質量％
ケイセキ２５質量％
ミルドファイバー８質量％
（平均繊維長５０ミクロン）
上記成分を１ｋｇに対して
エチルシリケート（３０質量％加水分解溶液）３００ｃｍ³（３００ｃｃ）
硬化剤４．０ｃｍ³｛骨材成分（Ａ）の合計質量１ｋｇを基準とした場合の容量｝

上記配合例の鋳型材料を用いて、実施例と同様な手法で鋳型を成形したが、鋳型材料の流動性が悪く、消失時に鋳型にクラックが入って、鋳肌の美麗な鋳造品を得ることができない。

比較例４
鋳型材料（配合例）
ジルコンサンド２０質量％
１５ミクロン（２００メッシュ）
ジルコンフラワー５０質量％
溶融シリカ８質量％
ケイセキ１７質量％
ミルドファイバー５質量％
（平均繊維長５０ミクロン）
上記成分を１ｋｇに対して
エチルシリケート（３０質量％加水分解溶液）３００ｃｍ³（３００ｃｃ）
硬化剤４．５ｃｍ³｛骨材成分（Ａ）の合計質量１ｋｇを基準とした場合の容量｝

上記配合例の鋳型材料を用いて、実施例と同様な手法で鋳型を成形したが、鋳型材料の流動性が悪く、消失時に鋳型にクラックが入って、鋳造に支障を来たした。

比較例５
鋳型材料（配合例）
ジルコンサンド２０質量％
１５ミクロン（２００メッシュ）
ジルコンフラワー１５質量％
溶融シリカ３０質量％
ケイセキ３０質量％
ミルドファイバー５質量％
（平均繊維長５０ミクロン）
上記成分を１ｋｇに対して
エチルシリケート（３０質量％加水分解溶液）２００ｃｍ³（２００ｃｃ）
硬化剤０．３ｃｍ³｛骨材成分（Ａ）の合計質量１ｋｇを基準とした場合の容量｝

上記配合例の鋳型材料を用いて、実施例と同様な手法で鋳型を成形したが、鋳型強度が不十分で、消失時に鋳型にクラックが入り、精密寸法の鋳造品を得るには支障があった。

比較例６
鋳型材料（配合例）
ジルコンサンド７０質量％
１５ミクロン（２００メッシュ）
ジルコンフラワー５質量％
溶融シリカ１０質量％
ケイセキ１０質量％
ミルドファイバー５質量％
（平均繊維長５０ミクロン）
上記成分を１ｋｇに対して
エチルシリケート（３０質量％加水分解溶液）２００ｃｍ³（２００ｃｃ）
硬化剤３．５ｃｍ³｛骨材成分（Ａ）の合計質量１ｋｇを基準とした場合の容量｝

上記配合例の鋳型材料を用いて、実施例と同様な手法で鋳型を成形したが、鋳造品の鋳肌は荒れていて、また精密寸法の鋳造品を得るには支障があった。

Claims

（Ａ）下記の骨材成分
（ａ１）ジルコンサンド８０〜２５質量％｛骨材成分（Ａ）の合計質量を基準とする。｝および
（ａ２）ジルコンフラワー０〜４５質量％｛骨材成分（Ａ）の合計質量を基準とする。｝を含み、
上記の（ａ１）＋（ａ２）が骨材成分の合計の５２〜８０質量％であって、
（ａ３）溶融シリカ１０〜２５｛骨材成分（Ａ）の合計質量を基準とする。｝および
（ａ４）ケイセキ０〜１５質量％｛骨材成分（Ａ）の合計質量を基準とする。｝を含み、
上記の（ａ３）＋（ａ４）が骨材成分の合計の１０〜４０質量％であって、
（ａ５）ミルドファイバー８〜１５質量％｛骨材成分（Ａ）の合計質量を基準とする。｝、
（Ｂ）下記のバインダー構成成分、
（ｂ−１）エチルシリケート加水分解液２００〜４００ｃｍ³｛骨材成分（Ａ）の合計質量１ｋｇを基準とした場合の容量｝、および
（Ｃ）硬化剤０．５〜３ｃｍ³｛骨材成分（Ａ）の合計質量１ｋｇを基準とした場合の容量｝
を含む光硬化樹脂消失モデル用鋳型材料。
（イ）光硬化樹脂消失モデルを製造する工程、
（ロ）請求項１に記載の光硬化樹脂消失モデル用鋳型材料を準備する工程、
（ハ）光硬化樹脂消失モデルを鋳型成形用型枠に配置する工程、
（ニ）工程（ロ）で準備した鋳型材料を型枠内に注入する工程、
（ホ）鋳型材料を硬化する工程、および
（ヘ）消失モデルを焼却し、鋳型材料を焼結する工程
を含む、光硬化樹脂消失モデルを用いた鋳型の製造方法。
工程（ホ）における消失モデルの焼却と鋳型材料の焼結とを空気中で６５０〜９００℃の範囲内の温度で実施する、請求項２に記載の光硬化樹脂消失モデルを用いた鋳型の製造方法。
請求項２または３に記載の方法により製造した鋳型を減圧台の上に載置する工程、及び鋳型の一方向から吸引して、０．３〜０．６気圧に減圧して鋳型内部を陰圧下に保ちつつ、吸引方向に沿って溶融金属を注湯する工程を有する、光硬化樹脂消失モデルを用いて成形した鋳型による鋳造方法。
減圧台の下方から減圧吸引しながら上部から注湯して、また減圧状態を調整することにより溶湯の流速を調整することを特徴とする、請求項４に記載の光硬化樹脂消失モデルを用いて成形した鋳型による鋳造方法。