JPH01195003A - 陶磁器の加圧鋳込み成形方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は洗面器、便器などの陶磁器を成形する加圧鋳込
み成形方法に関する。

（従来の技術） 焼結によって陶磁器を製造するには、原料粉末を目的形
状に成形する必要があり、この成形方法として特開昭５
８−２２２８０８号に開示されるような加圧鋳込み成形
方法が知られいる。

この加圧鋳込み成形方法は、スリップ（泥漿）を石こう
等の多孔質な型内に流し込み、スリップに圧力をかけ、
スリップ中の水分を型のキャビテイ面から積極的しこ吸
収させて固化するようにしたものである。

一方、鋳込み成形によって得られた成形体には、スリン
プ中の水分を片面のみから型に吸収する排泥鋳込み成形
にて形成される一重鋳込み部と、スリップ中の水分をス
リップに接する型の両面から吸収する固形鋳込み成形に
て形成される二重鋳込み部とがあり、衛生陶器のように
大型で複雑形状の製品には−・型鋳造み部と二重鋳込み
とを有するものがある。

（発明が解決しようとする課題） ところで上述の一重鋳込み部と二重鋳込み部との境界部
付近では乾燥収縮によるクランクが生じやすいため、鋳
込み成形の場合は常圧鋳込み成形か加圧鋳込み成形かに
かかわらず一重鋳込み部の厚８Ｔ１と二重鋳込み部の厚
さＴ２の比（Ｔ１／Ｔ２）を６０＜ＴＩ／Ｔ２＜８０と
しテいる。

即ち、従って、加圧鋳込み成形の場合、上線だけでは−
、二重境のクラックを完全に防止することはできない。

一重鋳込み部の含水率が二重鋳込み部よりも高いことに
よる収縮差が、−７二重境のクランク発生の原因となり
、又、常圧鋳込み成形の場合には、厚みが大きくなる程
素地の含水率も高くなることから、Ｔｌ／Ｔ２＜８０と
する必要があり、逆に二重鋳込み部の厚さＴ２が一重鋳
込み部の厚さＴＩの倍近くであると、乾燥時、焼結時に
二重鋳込み部の中央部から剥離が生じやすいため、上記
の範囲としている。

しかしながら、常圧での鋳込み成形であれば上記の範囲
でクラックは生じにくいが、加圧鋳込み成形ではクラッ
ク発生を有効に防止できない。

一方、上線めと称する方法も繰られている。この方法は
、一重鋳込み部から排泥した後に形成される空間に加圧
空気を供給して一重鋳込み部の水分を減少させる方法で
あるが、この場合には一重鋳込み部が急激に収縮してク
ランクが生じることがある。

（課題を解決するための手段） 」二記課題を解決すべく本発明は、乾燥素地の厚さを基
準として、一重鋳込み部の厚さＴｌと二重鋳込み部の厚
さＴ２が両者の境界部付近ではＴ１／Ｔ２≧８２／１０
０となるようにした。

（作用） 加圧鋳込み成形にあっては、常圧鋳込み成形と異なり、
素地厚さが大きい程合水率が小さく、且つＴｌ／Ｔ２を
大きくするとともに泥圧を大きくすると−、二重鋳込み
部の水分差が小ｙくなる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は洗面ポールを成形する装置の断面図であり、成
形装置ｌは鋳型１ａ、ｌｂから構成され、鋳型１ａ、ｌ
ｂを型締めした状態で型間に成形用キャビティ２が形成
され、このキャビティ２内にスリップ３を加圧充填して
いる。

スリップ３は例えば粘土、長石、陶石を解膠剤を添加し
て水に混合し比重を約１．７としたものを用いる。また
鋳型１ａ、ｌｂとしては石こう、焼結金属或いはプラス
チック製の多孔質型とする。

そして、周縁部については排泥鋳込み成形を行い、それ
以外の部分については固形鋳込み成形を行って厚み付け
が終了したら脱型し、第２図に示すような一重鋳込み部
４ａと二重鋳込み部４ｂとからなる洗面ポール４を得る
。この洗面ポール４の一重鋳込み部４ａの厚さをＴＩ、
二重鋳込み部４ｂの厚さをＴ２とすると、第３図の拡大
図に示すように一重鋳込み部４ａと二重鋳込み部４ｂと
の境界部付近におけるＴｌ／Ｔ２はＴｌ／Ｔ２≧８２／
１００となっている。

第４図は同一の成形方法によって成形した水洗便器用タ
ンクの蓋５の断面図であり、この水洗便器用タンクのＭ
５も一重鋳込み部５ａと二重鋳込み部５ｂとを併せ持ち
、一重鋳込み部５ａの厚さＴｌと二重鋳込み部５ｂの厚
さＴ２との関係はＴ１／Ｔ２≧８２／１００となってい
る。

ところで本発明においてＴｌ／Ｔ２≧８２／１００とし
た理由を以下に述べる。

第５図は加圧鋳込み成形における素地の含水率と厚みと
の関係を示すグラフ、第６図は同じく加圧鋳込み成形に
おける含水率と泥圧との関係を示すグラフである。つま
り加圧鋳込み成形にあっては常圧鋳込み成形と異なり、
素地の厚みが大きい程合水率が小さくなる。これは、以
下の理由からと推察される。

即ち、素地の含水率は型のキャビテイ面からの距離が大
きいほど大きく、その含水率は一重鋳込み部では排泥面
、二重鋳込み部では中央部において上昇率が急激に大き
くなる。言い換えれば、一重鋳込み部では排泥面、二重
鋳込み部では中央部が他の部分と比べると著しく含水率
が高い。ところがこの含水率が高い部分の厚みは、素地
厚みにかかわらず、はぼ一定であるため、この部分の素
地厚み中に占める割合は、素地厚みが大きくなるほど小
さくなる。

従って素地厚みが大きくなるほど、素地の含水率は小さ
くなる事になる。

又、もう１つの理由としては、厚み付けが終了して、泥
圧が解放された時、型の水分が素地の方へ逆流して浸透
していく事があげられる。この逆流する水分量は、素地
厚みにかかわらず、はぼ−定と考えられるため、結果的
に、素地厚みが大きくなるほど素地の含水率は小さくな
る事になる。

更に消極的な理由として考えれるのは、スリップ中の水
分を移動させるための全圧力は、多孔質の型材の有する
吸引圧としての毛細管圧と水分を型面に押しつける泥圧
を併せたものであるが、両者を比較した場合、毛細管圧
は、型面（型と素地が接する面）を最大値として厚付面
（スリップと素地が接する面）では、素地厚みが大きく
なるほど、素地内の圧損によって小さくなる。これに対
して泥圧は厚付面では常に一定の値である。

従って毛細管圧に関しては、素地厚みが大きくなると、
かかる圧力が小さくなって、本来ならば含水率が大きく
なる傾向を示すはずであるが加圧鋳込み成形の様に、毛
細管力よりも泥圧の方が大きな場合においては、この影
響はあまり考慮しなくても良い事になる。

以上の様な理由より、加圧鋳込み成形においては、−重
、二重鋳込み部分の厚みが大きくなるほど、素地水分が
低下するものと考えられる。

斯る知見に基づくと、加圧鋳込み成形において一重鋳込
み部と二重鋳込み部の含水率の差を小さくして乾燥時の
クラックを防止するには、二重鋳込み部の厚さＴ２に対
する一重鋳込み部の厚さＴＩを従来よりも厚くする必要
がある。また鋳込圧を高くすると含水率が低下するので
クラックが生じやすくなる。

そこで具体的な実験を行い、Ｔｌ／Ｔ２の適切な値を求
めた。以下にその実験例を示す。

尚、実験において素地の厚みはすべて乾燥素地の厚みを
測定した。厳密には脱型時の厚みで表示するのが妥当で
あるが、−重鋳込み部、二重鋳込み部の収縮率の差は殆
ど無視でき、且つ脱型直後の素地は柔かすぎて測定しに
くいので上記のようにした。

［実験例１コ （表１）に示す条件において、二重鋳込み部厚み、−重
鋳込み部厚み及び泥圧を各種組合せ、それぞれの組合せ
について１０個づつ成形し乾燥せしめた。乾燥方法は脱
型後、２５°Ｃの室内に２０時間放置し、その後４５℃
の乾燥室内で２４時間乾燥せしめた。

製品としては、第２図で示したものである。

［表１］ ス　リ　ッ　プ：　粘度、陶石、長石を主成分とし、比
重１．７のもの 型　　　；　多孔性樹脂型 二重鋳込み部：　　７・　８・　９・１０・１１・１２
＠＋３１４　　’１５　　［ｍｍ１ 一重鋳込み部；　　７・　８＠９・１０・１１争Ｉ２・
１３［ｍｍ］ 泥　　　　　　圧；　　　　５−１０　・１５　・２０
　［ｋｇｆ／ｃｒｎ’　］上記の実験による結果を第７
図のグラフに示す。グラフ中斜線で表わした範囲が歩留
り７０％以上の部分である。

［実験例２］ （表２）に示す条件において、各条件を前記同様組合せ
、各組合せについて１０個づつ成形し乾燥せしめた。乾
燥方法は脱型後、３０’０の室内に４８時間放置し、そ
の後４５°Ｃの乾燥室内で２４時間乾燥せしめた。

製品としては、第４図で示したものである。

（表２） ス　リ　ッ　プ：　粘度、陶石、長石を主成分とし、比
重１．７７のもの 型　　　；　多孔性樹脂型 二重鋳込み部；　　　９［ｍｍ１ 一重鋳込み部；６．５・７・７．５・　８・８．５　・
９Φ１０・１１・１２・１３・１４・１５−１８［ｍｍ
ｌ 泥　　　　　　圧；　　　１０−２０［ｋｇｆ／ｃｒｎ
’］上記の実験による結果を第８図のグラフに示す。グ
ラフ中斜線で表わした範囲が歩留７０％以上の部分であ
る。

以上の実施例及び実験例にあっては一重鋳込み部と二重
鋳込み部との境界部付近における厚みについて述べてき
たが、境界部付近以外の部分の厚みについては、製品の
強度又は構造上の必要性から異なる値となってもよい。

第７図、第８図からも明らかなように、クラックを生じ
にくくするにはＴｌ／Ｔ２を８２／１００よりも大きく
する必要があり、また泥圧が４〜８ｋｇｆ／ｃｍ”ｔ’
はＴｌ／Ｔ２を８２／１００−１１５／１００　、泥圧
が７−１３　　ｋｇｆ／ｃｍ’テはＴｌ／Ｔ２を８５／
１００〜＋２５　／１００、泥圧が１２〜１８　ｋｇｆ
／Ｃｍ’ではＴｌ／Ｔ２を１００／１００〜１３５／１
００　、泥圧が１７〜２３ｋｇｆ／ｃｒｎ’テはＴｌ／
Ｔ２を１１５／１００〜＋５０／１００となるように、
泥圧を高くするにつれてＴｌ／Ｔ２も大きくするものが
好ましい。

（発明の効果） 以上に説明したように本願発明によれば、衛生陶器等の
大型で複雑な形状を有し、且つ一重鋳込み部と二重鋳込
み部を併せ持つ陶磁器を成形時にクラックを生しること
なく歩留り良く製造することができ、しかも効率よく成
形することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する成形装置の断面図、第２
図は成形された洗面ポールの断面図、第３図は第２図の
一部拡大図、第４図は水洗便器タンクの蓋の断面図、第
５図は含水率と素地厚み関係を示すグラフ、第６図は含
水率と泥圧の関係を示すグラフ、第７図及び第８図は実
験結果を示すグラフである。 尚１図面中１ａ、ｌｂは鋳型、３はスリップ、４．５は
焼結前の成形品、４ａ、５ａは一重鋳込み部、４ｂ　、
５ｂは二重鋳込み部、Ｔｌは一重鋳込み部の厚さ、Ｔ２
は二重鋳込み部の厚ｙである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一重鋳込み部と二重鋳込み部を有する陶磁器の加
   圧鋳込み成形方法において、前記一重鋳込み部の乾燥素
   地の厚さをＴ１、二重鋳込み部の乾燥素地の厚さをＴ２
   とすると、それぞれの鋳込み部の境界付近ではＴ１／Ｔ
   ２≧８２／１００となるようにしたことを特徴とする陶
   磁器の加圧鋳込み成形方法。
2. （２）前記Ｔ１／Ｔ２は泥圧を高くするにつれて大きく
   するようにした請求項１に記載の陶磁器の加圧鋳込み成
   形方法。