JPH01138038A - 鋳型の製造方法 - Google Patents
鋳型の製造方法Info
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- JPH01138038A JPH01138038A JP29544787A JP29544787A JPH01138038A JP H01138038 A JPH01138038 A JP H01138038A JP 29544787 A JP29544787 A JP 29544787A JP 29544787 A JP29544787 A JP 29544787A JP H01138038 A JPH01138038 A JP H01138038A
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Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は鋳型の製造方法に係り、特に高融点、高活性金
属の鋳造に好適な、内面が電融カルシア(Cab)より
なる鋳型を製造する方法に関する。
属の鋳造に好適な、内面が電融カルシア(Cab)より
なる鋳型を製造する方法に関する。
[従来の技術]
CaO質耐火物は熱力学的に高温でも安定であると共に
、特有の精錬作用を有することから、Ti、Zr等の高
活性金属、あるいはCr、V等の高融点金属の鋳造用鋳
型材として有効であることが知られている。
、特有の精錬作用を有することから、Ti、Zr等の高
活性金属、あるいはCr、V等の高融点金属の鋳造用鋳
型材として有効であることが知られている。
例えば、「歯科材料・器械J VoJ2.6゜No、4
,437−440 (1987)には「カルシア系鋳型
材を用いたチタン鋳造に関する研究」と題して、電融カ
ルシア−メタノール系鋳型材による純チタンの鋳造例が
報告されている。また、特開昭58−132345には
、Ti族金属又はその合金用鋳型として、鋳型側壁内面
か石灰質耐火材で内張すされたものが提案されている。
,437−440 (1987)には「カルシア系鋳型
材を用いたチタン鋳造に関する研究」と題して、電融カ
ルシア−メタノール系鋳型材による純チタンの鋳造例が
報告されている。また、特開昭58−132345には
、Ti族金属又はその合金用鋳型として、鋳型側壁内面
か石灰質耐火材で内張すされたものが提案されている。
更に、本出願人より、CaO質耐火材で構成された鋳型
について、多数提案がなされている(特願昭61−76
59.同61−7661゜同61−7662.同61−
7663.同61−7664等)。
について、多数提案がなされている(特願昭61−76
59.同61−7661゜同61−7662.同61−
7663.同61−7664等)。
これら従来技術においては、全て電融カルシアよりなる
鋳型や、各種特性改善のために、鋳型組成、材質や用い
るバインダあるいはプレス法等の製造法についての検討
がなされてきた。
鋳型や、各種特性改善のために、鋳型組成、材質や用い
るバインダあるいはプレス法等の製造法についての検討
がなされてきた。
[発明が解決しようとする問題点コ
しかしながら、従来提案がなされているCaO質鋳型は
、耐水和性が低く、保存安定性が悪い、強度が十分でな
い、等の問題点を有していた。また、複雑な形状のもの
を高精度にかつ効率的に製造することが難しく、鋳型形
状に制限があるなどの問題もあった。
、耐水和性が低く、保存安定性が悪い、強度が十分でな
い、等の問題点を有していた。また、複雑な形状のもの
を高精度にかつ効率的に製造することが難しく、鋳型形
状に制限があるなどの問題もあった。
[問題点を解決するための手段]
本発明は上記従来の問題点を解決し、高活性、高融点金
属の鋳造にも好適な鋳型であって、耐水和性、強度等に
優れた鋳型を、低コストで、かつ高率的に、精密に製造
することかできる方法を提供することを目的とする。
属の鋳造にも好適な鋳型であって、耐水和性、強度等に
優れた鋳型を、低コストで、かつ高率的に、精密に製造
することかできる方法を提供することを目的とする。
本発明は、
ろう模型に電融CaO粉末をコーティングした後、生石
灰でバックアップした後脱ろうすることを特徴とする鋳
型の製造方法(以下、「第1発明」という。)、 ろう模型に電融CaO粉末をコーティングした後、これ
を型枠内に入れ、該型枠内にMgOを10〜70重量%
含有するCaO−MgO質耐火材のスラリーを流し込み
成型後脱ろうすることを特徴とする鋳型の製造方法(以
下、「第2発明」という。)、 及び 模型に電融CaO粉末をコーティングし、更にこの周囲
にMgOを10〜70重量%含有するCaO−MgO質
耐火材を充填してプレスした後、前記模型を脱型するこ
とを特徴とする鋳型の製造方法(以下、「第3発明」と
いう。)、を要旨とするものである。
灰でバックアップした後脱ろうすることを特徴とする鋳
型の製造方法(以下、「第1発明」という。)、 ろう模型に電融CaO粉末をコーティングした後、これ
を型枠内に入れ、該型枠内にMgOを10〜70重量%
含有するCaO−MgO質耐火材のスラリーを流し込み
成型後脱ろうすることを特徴とする鋳型の製造方法(以
下、「第2発明」という。)、 及び 模型に電融CaO粉末をコーティングし、更にこの周囲
にMgOを10〜70重量%含有するCaO−MgO質
耐火材を充填してプレスした後、前記模型を脱型するこ
とを特徴とする鋳型の製造方法(以下、「第3発明」と
いう。)、を要旨とするものである。
[作 用]
本発明の方法によれば、模型の形状を選定することによ
り、複雑異形状の鋳型であっても高精度に製造すること
ができ、工業的大量生産も可能である。
り、複雑異形状の鋳型であっても高精度に製造すること
ができ、工業的大量生産も可能である。
製造された鋳型は、鋳型内壁面が電融CaOよりなるた
め、極めて耐熱安定性が高く、高活性、高融点金属の鋳
造にも有効である。また、この電融CaO層を生石灰又
はCaO−MgO質耐火材てバックアップしているため
、耐水和性、強度が改善される上に、コストダウンも図
れる。更に、バックアツプ材の補強効果により、大型化
も可能とされる。
め、極めて耐熱安定性が高く、高活性、高融点金属の鋳
造にも有効である。また、この電融CaO層を生石灰又
はCaO−MgO質耐火材てバックアップしているため
、耐水和性、強度が改善される上に、コストダウンも図
れる。更に、バックアツプ材の補強効果により、大型化
も可能とされる。
[実施例]
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明す
る。
る。
第1図〜第3図はそれぞれ本発明の第1の発明、第2の
発明及び第3の発明の実施方法を説明する。
発明及び第3の発明の実施方法を説明する。
まず、第1図を参照して、本発明の第1の発明の実施例
について説明する。
について説明する。
第1の発明においては、予め鋳造する製品形状に製造し
たろう模型1を用い、この外表面に電融CaO粉末をコ
ーティングして電融CaO層2を形成する。
たろう模型1を用い、この外表面に電融CaO粉末をコ
ーティングして電融CaO層2を形成する。
コーティングは、通常のシュルモールF法のコーティン
グと同様に行なうことができ、ろう模型1を耐火性バイ
ンダとCaO微細粒子を混合したスラリー(泥漿)に浸
漬して、スラリーを付着させ(ディッピング)、次いで
このスラリーが乾燥する前に、この付着層面に電融Ca
O粉末をまぶして(サンディング又はスタッフィング)
乾燥し、電融CaO層を形成する。このディッピング、
サンディング及び乾燥操作は、必要に応じて1〜2回か
ら5〜10回繰り返して行ない、好ましくは厚み0.5
〜4mmの電融CaO層2を形成する。なお、乾燥はコ
ーティング層に割れ等が入るのを防ぐために、恒温恒温
の室内で行なうのが好ましく、通常温度は常温、湿度は
50〜60%程度とする。また、乾燥と次のディッピン
グとの間は2〜4時間おき、十分に乾燥してから次のコ
ーティングに移るのが好ましい。
グと同様に行なうことができ、ろう模型1を耐火性バイ
ンダとCaO微細粒子を混合したスラリー(泥漿)に浸
漬して、スラリーを付着させ(ディッピング)、次いで
このスラリーが乾燥する前に、この付着層面に電融Ca
O粉末をまぶして(サンディング又はスタッフィング)
乾燥し、電融CaO層を形成する。このディッピング、
サンディング及び乾燥操作は、必要に応じて1〜2回か
ら5〜10回繰り返して行ない、好ましくは厚み0.5
〜4mmの電融CaO層2を形成する。なお、乾燥はコ
ーティング層に割れ等が入るのを防ぐために、恒温恒温
の室内で行なうのが好ましく、通常温度は常温、湿度は
50〜60%程度とする。また、乾燥と次のディッピン
グとの間は2〜4時間おき、十分に乾燥してから次のコ
ーティングに移るのが好ましい。
このコーティングに用いる電融CaOは、純度98%以
上の高純度品とし、その粉末の平均粒径は40〜600
μm程度に粒度調整するのが好ましい。また、スラリー
調整用の耐火性バインダとしては、非水系バインダー等
が好ましい。
上の高純度品とし、その粉末の平均粒径は40〜600
μm程度に粒度調整するのが好ましい。また、スラリー
調整用の耐火性バインダとしては、非水系バインダー等
が好ましい。
次に、この電融CaO層2に生石灰のバックアツプ層3
を形成し、更に、MgOを10〜70重量%含有するC
aO−MgO質耐火材層3の最外層を形成する。
を形成し、更に、MgOを10〜70重量%含有するC
aO−MgO質耐火材層3の最外層を形成する。
即ち、まず、電融CaO層2を形成したろう模型12を
、型枠5の中に入れ、この型枠5内に生石灰粉末を流し
込み硬化させる(インベストメント)。この際、型枠5
に微小振動を加え、流し込み終了後は真空ポンプて型枠
内の気泡を除去する。
、型枠5の中に入れ、この型枠5内に生石灰粉末を流し
込み硬化させる(インベストメント)。この際、型枠5
に微小振動を加え、流し込み終了後は真空ポンプて型枠
内の気泡を除去する。
生石灰は粉末としては、5i02、Fe2O3、A f
l 202 、T i O2等を多く、例えは0.5〜
2重量%含む、比較的純度の低い通常の生石灰の硬焼粉
末を用いることができる。
l 202 、T i O2等を多く、例えは0.5〜
2重量%含む、比較的純度の低い通常の生石灰の硬焼粉
末を用いることができる。
一方、CaO−MgO質耐火材粉末の平均粒径は500
〜2000μm程度とするのが好ましく、生石灰のバッ
クアツプ層3及びCaO−MgO質耐火材層4の厚さは
各々1〜5mm程度とするのが好ましく、適宜型枠の大
きさを選定する。
〜2000μm程度とするのが好ましく、生石灰のバッ
クアツプ層3及びCaO−MgO質耐火材層4の厚さは
各々1〜5mm程度とするのが好ましく、適宜型枠の大
きさを選定する。
なお、このCaOMgO質耐質耐火材付4に形成しなく
ても良い。
ても良い。
CaO−MgO質耐火材層4を形成する場合、そのMg
O含有率が10重量%未満であるとMgOによる補強効
果、耐水性改善効果か十分に得られない場合がある。ま
た、MgO含有率が70重量%を超えると、MgOが多
過ぎて、十分な耐熱安定性が得られず、また、生石灰の
バックアツプ層3とCaO−MgO質耐火材層4との熱
膨張係数の差が大きくなるなどの不具合を生じる場合が
ある。好ましいMgO含有率は15〜60重量%である
。
O含有率が10重量%未満であるとMgOによる補強効
果、耐水性改善効果か十分に得られない場合がある。ま
た、MgO含有率が70重量%を超えると、MgOが多
過ぎて、十分な耐熱安定性が得られず、また、生石灰の
バックアツプ層3とCaO−MgO質耐火材層4との熱
膨張係数の差が大きくなるなどの不具合を生じる場合が
ある。好ましいMgO含有率は15〜60重量%である
。
このようにして生石灰のバックアツプ層3及びCaO−
MgO質耐火材層4を形成した後、これを型枠5から取
り出し、ろう模型1を加熱溶出させて脱ろうする。その
後、鋳型に付着残存する模型材料を完全に燃焼させるた
めあるいは、鋳型に強度を与えるために、鋳型10を焼
成して製品とする。この場合焼成は含有される有機性物
質が消失する程度、例えば250〜450℃程度で60
〜240分程度行なう。
MgO質耐火材層4を形成した後、これを型枠5から取
り出し、ろう模型1を加熱溶出させて脱ろうする。その
後、鋳型に付着残存する模型材料を完全に燃焼させるた
めあるいは、鋳型に強度を与えるために、鋳型10を焼
成して製品とする。この場合焼成は含有される有機性物
質が消失する程度、例えば250〜450℃程度で60
〜240分程度行なう。
このような本発明の第1の発明により得られる鋳型10
は、内壁面が電融CaO層2であるため、高活性、高融
点金属に対して安定である。また、その外側を生石灰及
びCaO−MgO質耐火材でバックアップしているため
、極めて高強度で耐水性等にも優れる上に、コストダウ
ンが図れる。
は、内壁面が電融CaO層2であるため、高活性、高融
点金属に対して安定である。また、その外側を生石灰及
びCaO−MgO質耐火材でバックアップしているため
、極めて高強度で耐水性等にも優れる上に、コストダウ
ンが図れる。
次に、第2図を参照して本発明の第2の発明の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
第2の発明においては、第1の発明と同様にして電融C
aO層2を形成したろう模型1を、型枠5aに入れ、M
gOを10〜70重量%含有するCaO−MgO質耐火
材のアルコールスラリーを流し込み、通常の泥漿鋳込み
成型を行なって、CaOMgO質耐火材層4aを形成す
る。このCaO−MgO質耐火材層4aの厚さは5〜5
0mm程度とするのが好ましい。
aO層2を形成したろう模型1を、型枠5aに入れ、M
gOを10〜70重量%含有するCaO−MgO質耐火
材のアルコールスラリーを流し込み、通常の泥漿鋳込み
成型を行なって、CaOMgO質耐火材層4aを形成す
る。このCaO−MgO質耐火材層4aの厚さは5〜5
0mm程度とするのが好ましい。
CaO−MgO質耐火材層4aが硬化、成型した後は、
これを型枠5aから取り出し、第1の発明と同様にして
脱ろうし、焼成する。
これを型枠5aから取り出し、第1の発明と同様にして
脱ろうし、焼成する。
次に、第3図を参照して本発明の第3の発明の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
第3の発明においては、ろう模型を使用せず、型枠6内
の凸状模型7に、第1の発明と同様にしてコーティング
を行ない電融CaO層2を形成する。更にこの型枠6内
にMgOを10〜70重量%含有するCaO−MgO耐
火材を充填してプレスし、CaO−MgO耐火材層4b
を形成した後、模型7及び型枠6から脱型し、得られた
鋳型10bを必要に応じて焼成して製品とする。
の凸状模型7に、第1の発明と同様にしてコーティング
を行ない電融CaO層2を形成する。更にこの型枠6内
にMgOを10〜70重量%含有するCaO−MgO耐
火材を充填してプレスし、CaO−MgO耐火材層4b
を形成した後、模型7及び型枠6から脱型し、得られた
鋳型10bを必要に応じて焼成して製品とする。
この場合、CaO−MgO耐火材の充填、プレスには、
CaO−MgO耐火材粉末と必要に応じて適当な耐火性
バインダを用い、100〜800k g f / c
m’程度でプレス成型する。形成するCaO−MgO耐
火材層4bの厚さは5〜50mm程度であることが好ま
しい。
CaO−MgO耐火材粉末と必要に応じて適当な耐火性
バインダを用い、100〜800k g f / c
m’程度でプレス成型する。形成するCaO−MgO耐
火材層4bの厚さは5〜50mm程度であることが好ま
しい。
このような本発明の第2,3の発明により得られる鋳型
10a、10bも、第1の発明による鋳型10と同様に
、内壁面は電融CaO層2であるため、高活性、高融点
金属に対して安定である。
10a、10bも、第1の発明による鋳型10と同様に
、内壁面は電融CaO層2であるため、高活性、高融点
金属に対して安定である。
また、その外側をCaO−MgO質耐火材でバックアッ
プしているため、極めて高強度で耐水性等にも優れる上
に、コストダウンが図れる。
プしているため、極めて高強度で耐水性等にも優れる上
に、コストダウンが図れる。
以下、実験例について説明する。
実験例1
第1図に示す本発明の第1の発明の方法により下記仕様
の鋳型を製造し、この鋳型を用いて、Ar雰囲気下純T
i溶溶湯鋳造を行なった。
の鋳型を製造し、この鋳型を用いて、Ar雰囲気下純T
i溶溶湯鋳造を行なった。
鋳型仕様
形状:内径20mm
深さ150mm
電融CaO層 : CaO純度98重量%厚さ2mm
生石灰層: 厚さ15mm
生石灰組成(重量%)
Ca O:97.5
SiO2:0.8
FeO3:0.2
Au20s :0.5
M g O:1.0
焼成条件900℃、15hr
Ca O−M g ON : M g O含有率40重
量%厚さ25mm その結果、鋳型はTiにより侵食されることもなく、良
好な鋳造を行なうことができた。
量%厚さ25mm その結果、鋳型はTiにより侵食されることもなく、良
好な鋳造を行なうことができた。
実験例2
第2図に示す本発明の第2の発明の方法により下記仕様
の鋳型を製造し、この鋳型を用いて、Ar雰囲気下純T
i溶溶湯鋳造を行なった。
の鋳型を製造し、この鋳型を用いて、Ar雰囲気下純T
i溶溶湯鋳造を行なった。
鋳型仕様
形状:内径 20mm
深さ150mm
電融CaO層 : CaO純度98重量%厚さ2mm
CaO−MgO層: MgO含有率40重量%厚さ30
mm その結果、鋳型はTiにより侵食されることもなく、良
好な鋳造を行なうことができた。
mm その結果、鋳型はTiにより侵食されることもなく、良
好な鋳造を行なうことができた。
[発明の効果]
以上詳述した通り、本発明の方法によれば、高活性、高
融点金属の鋳造にも有効に使用することかでき、耐水和
性に優れ、高強度で耐久性に優れた高特性の内面電融カ
ルシア鋳型を製造することができ、次のような優れた効
果が奏される。
融点金属の鋳造にも有効に使用することかでき、耐水和
性に優れ、高強度で耐久性に優れた高特性の内面電融カ
ルシア鋳型を製造することができ、次のような優れた効
果が奏される。
■ 工業的大量生産が可能である。
■ 大型化が可能である。
■ 複雑異形状のものも容易に製造することができる。
■ 製造精度が極めて高い。このためM鋳品の鋳造に好
適である。
適である。
■ 材料コスト、製造コストが低く、製品の低価格化が
可能である。
可能である。
第1図〜第3図は各々本発明の鋳型の製造方法の実施例
を示す断面図である。 1・・・ろう模型、2・・・電融CaO層、3・・・生
石灰のバックアツプ層、 4.4a、4b=・CaO−MgO質耐火材層、10
、 10 a 、 10 b −鋳型。 代理人 弁理士 重 野 剛
を示す断面図である。 1・・・ろう模型、2・・・電融CaO層、3・・・生
石灰のバックアツプ層、 4.4a、4b=・CaO−MgO質耐火材層、10
、 10 a 、 10 b −鋳型。 代理人 弁理士 重 野 剛
Claims (4)
- (1)ろう模型に電融CaO粉末をコーティングした後
、生石灰でバックアップした後脱ろうすることを特徴と
する鋳型の製造方法。 - (2)生石灰でバックアップした後、更に MgOを10〜70重量%含有するCaO−MgO質耐
火材で最外層を形成した後脱ろうすることを特徴とする
特許請求の範囲第1項に記載の方法。 - (3)ろう模型に電融CaO粉末をコーティングした後
、これを型枠内に入れ、該型枠内にMgOを10〜70
重量%含有するCaO−MgO質耐火材のスラリーを流
し込み成型後脱ろうすることを特徴とする鋳型の製造方
法。 - (4)模型に電融CaO粉末をコーティングし、更にこ
の周囲にMgOを10〜70重量%含有するCaO−M
gO質耐火材を充填してプレスした後、前記模型を脱型
することを特徴とする鋳型の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29544787A JPH082476B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 鋳型の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29544787A JPH082476B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 鋳型の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01138038A true JPH01138038A (ja) | 1989-05-30 |
JPH082476B2 JPH082476B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=17820709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29544787A Expired - Lifetime JPH082476B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 鋳型の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH082476B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103480816A (zh) * | 2012-06-12 | 2014-01-01 | 安庆中船柴油机有限公司 | 一种船用气缸缸盖铸造工艺 |
-
1987
- 1987-11-24 JP JP29544787A patent/JPH082476B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103480816A (zh) * | 2012-06-12 | 2014-01-01 | 安庆中船柴油机有限公司 | 一种船用气缸缸盖铸造工艺 |
CN103480816B (zh) * | 2012-06-12 | 2016-03-30 | 安庆中船柴油机有限公司 | 一种船用气缸缸盖铸造工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH082476B2 (ja) | 1996-01-17 |
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