JPH0136767B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ロストワツクス鋳造などのインベス
トメント鋳造に用いる消失模型を、射出成形する
方法に関するものである。

（従来技術） 消失模型（以下ワツクス模型という）を射出成
形で作ることが広く行われている。この場合ワツ
クス模型は射出成形後の冷却より収縮するため、
最終的に得る製品より僅かに大きく作られる。し
かしこのワツクス模型に比較的広い平面部分があ
る時は、そのワツクスの収縮により模型表面が窪
み、いわゆる“面びけ”が発生する。このため最
終製品の寸法精度が悪くなるという問題が生じ
る。

そこで従来はこの面びけを防ぐため、ワツクス
模型の肉厚の大きくなる部分に予めインレイを埋
め込んだり、金型キヤビテイ内に中子を組込んだ
りして、ワツクス模型の肉を薄くすることが行わ
れていた。しかしこれらの方法はいずれも生産性
が悪く大量生産には適さないという問題があつ
た。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みなされたもので
あり、面びけが発生せず高精度のワツクス模型を
が大量生産するのに適するワツクス模型の射出成
形方法を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明によればこの目的は、ワツクスの凝固温
度以下に冷却された金型の金型キヤビテイへ開口
する小径の噴口を形成し、この噴口から金型キヤ
ビテイよりも小容積の加圧溶融ワツクスを噴入し
て金型キヤビテイ内面にワツクスの一部を付着凝
固させ、金型キヤビテイ内にワツクスで囲まれた
空洞を形成する一方、この空洞には一部ワツクス
が溶融状態であるうちに前記噴口より加圧空気を
供給し、前記空洞側から加圧した状態でワツクス
全体を凝固させることを特徴とするワツクス模型
の射出成形方法による達成される。すなわち、ワ
ツクスの凝固温度以下に冷却された金型キヤビテ
イへ開口する小径の噴口を形成し、この噴口から
金型キヤビテイよりも小容積の加圧溶融ワツクス
を噴入して金型キヤビテイ内面にワツクスの一部
を付着凝固させ、金型キヤビテイ内にワツクスで
囲まれた空洞を形成する一方、この空洞には一部
ワツクスが溶融状態にあるうちに前記噴口より加
圧空気を供給し、前記空洞側から加圧した状態で
ワツクス全体を凝固させるように構成した。以下
図示の実施例に基づき、本発明を詳細に説明す
る。

（実施例） 第１図は本発明に係るノズル装置の一実施例を
示す断面図、第２図はその溶融ワツクス射出時
を、第３図は加圧空気送入時をそれぞれ示す動作
説明図である。

第１図で符号１０は射出ノズル装置のボデーで
あり、このボデー１０はケーシング１２と、軸受
１４と、ハウジング１６と、ブツシユ１８と、ノ
ズルカバー２０とを有する。軸受１４およびケー
シング１２には上下方向に貫通するシリンダ部２
２が形成され、このシリンダ部２２の上端は、ノ
ズルカバー２０に形成された射出口２４に連通し
ている。この射出口２４はシリンダ部２２よりも
小径になつている。ハウジング１６にはＬ金具２
６が取付けられ、このＬ金具２６にはハウジング
１６および軸受１４内を通つてシリンダ部２２内
周壁に開口するワツクス流路２８が形成されてい
る。３０は加圧空気を通す空気通路であつて、シ
リンダ部２２の内周壁に開口する。

ハウジング１６と軸受１４との嵌合面間には温
水路３２が、またブツシユ１８とノズルカバー２
０との合面間には温水路３４が形成されている。
Ｌ金具２６のワツクス流路２８を囲む複数の温水
路３６から圧送される温水は、温水路３２，３４
を通り温水流出口３８から外部へ排出され、この
排出された温水は不図示の加熱装置で加熱され以
上の各温水路３６，３２，３４を循環する。この
結果溶融ワツクスが通る部分は、その凝固温度以
上に加熱される。

ケーシング１２の下面と基台４０との間には前
記シリンダ部１２と同心にシリンダチユーブ４２
が挾持されている。

４４はプランジヤであり、前記シリンダ部２２
に摺動自在に嵌合し、その下端にはシリンダチユ
ーブ４２内を摺動するピストン４６が固定されて
いる。このピストン４６により画成されたシリン
ダチユーブ４２内の上空気室４８には通路５０が
また下空気室５２には通路５４がそれぞれ開口し
ている。従つて通路５０に加圧空気を供給すれ
ば、ピストン４６、プランジヤ４４は下降して第
３図の下降位置に移動し、通路５４に加圧空気を
供給すればピストン４６、プランジヤ４４は第
１，２図の上昇位置に移動する。

プランジヤ４４には第２のワツクス流路５６
と、第２の空気通路５８とが形成されている。第
２のワツクス流路５６は、プランジヤ４４の上昇
位置で前記ワツクス流路２８と射出口２４とを連
通する。この時には第２の空気流路５８はシリン
ダ部２２の内壁、すなわちノズルカバー２０内面
により閉塞されると共に、ボデー１０側の空気流
路３０から遮断される。プランジヤ４４の下降位
置では第２のワツクス流路５６はボデー１０側の
ワツクス流路２８から遮断され、第２の空気流路
５８がボデー１０側の空気流路３０に連通する。
なお第１図で５９はガイドピンであつて、プラン
ジヤ４４に形成した長溝５９ａに係入してプラン
ジヤ４４の回転を規制する。

６０は上下割りの金型であり、この金型６０に
は金型キヤビテイ６２，６２ａ，６２ｂ、射出路
６４が形成され、この射出路６４の金型キヤビテ
イ６２への開口部には小径に絞られた噴口６６，
６６ａ，６６ｂが形成されている。この金型６０
は射出路６４が前記ボデー１０側の射出口２４に
連通するように、ボデー１０に押圧保持されてい
る。金型６０内には不図示の冷却水通路が形成さ
れ、この冷却水通路を循環する冷却水によつて、
金型６０は成形材料としてのワツクスの凝固温度
以下に保たれている。

次に本実施例装置の動作を説明する。通路５４
に加圧空気を送りプランジヤ４４を第２図の上昇
位置にすれば、第２の空気流路５８の上・下端は
シリンダ部２２内壁により閉じられる。この状態
でワツクス流路２８に溶融ワツクスを圧送すれ
ば、このワツクスはプランジヤ４４の第２のワツ
クス流路５６、射出口２４、射出路６４を通り小
径の噴口６６から金型キヤビテイ６２内へ勢いよ
く噴射される。金型６０はワツクスの凝固温度以
下に冷却されているので、キヤビテイ６２内に噴
射された溶融ワツクスはキヤビテイ６２内壁に付
着して凝固するが、このワツクスは熱伝導性が悪
いので、乱流状態の溶融ワツクスは温度の低い部
分、すなわち凝固ワツクスの肉厚の薄い部分から
順次重なるようにして凝固してゆく。このため凝
固ワツクスの肉厚は平均化されつつワツクスの凝
固は殻状に進行し、内部に空洞６８，６８ａ，６
８ｂが形成される。この過程では、キヤビテイ６
２の中央部のワツクスは未だ溶融または半溶融状
態にある。

キヤビテイ６２内へのワツクスの流入量が、キ
ヤビテイ６２容積の数分の一、例えば1/3〜2/3程
度になつた時、通路５４への加圧空気供給を断
ち、通路５０へ加圧空気を供給するように、電磁
バルブ（図示せず）などにより切替える。すると
プランジヤ４４は下降を開始する。このプランジ
ヤ４４の下降過程では、まず第２のワツクス流路
５６がワツクス流路２８から遮断され、ワツクス
のキヤビテイ６２への圧送が停止する。プランジ
ヤ４４がさらに下降してゆくと、プランジヤ４４
の２つの流路５６，５８はシリンダ部２２内壁で
閉じられたままの状態なので、射出路６４、空洞
６８の内圧が減圧される。そしてプランジヤ４４
が第３図の位置まで下降すると、第２の空気流路
５８がボデー１０側の空気流路３０に連通し、空
気流路３０に予め供給されていた加圧空気が射出
路６４、噴口６６を通りキヤビテイ６２内の空洞
６８へ流入する。

なお金型６０内の射出路６４を通るワツクスは
射出路６４内壁に接触する部分から凝固が進行
し、実際に溶融ワツクスが通る実質的通路断面積
は小さくなつているので、一般には加圧空気は射
出路６４内を通りにくい。しかしこの装置では一
度空洞６８内を減圧するので、空気通路３０，５
８内の空気圧と空洞６８内の空気圧との差圧が増
大する。このため空気通路３０と５８とが連通し
た瞬間に多量の空気が空洞６８内へ勢いよく流れ
込み、この最初の空気の流れにより射出路６４お
よび噴口６６に細い空気の通路が確実に形成され
る。従つて以後空気通路３０，５８の空気圧が空
洞６８内に十分に加わる。

このように空洞６８を加圧した状態で、キヤビ
テイ６２内のワツクスを完全に凝固させる。この
ためキヤビテイ６２内のワツクス模型には面びけ
が全く発生せず、高精度の模型を能率良く作るこ
とが可能になる。なお金型６０は型ばらしして模
型を取り出せば、空洞６８は加圧空気が通つた通
路を介して大気に連通するので、模型が冷えても
空洞６８内が負圧になることがなく、模型が割れ
たりすることもない。

また本実施例ではワツクス模型の成型機とし、
キヤビテイ６８の下部に噴口６６を設けたので、
キヤビテイ６８の底にたまる溶融ワツクスが噴口
６６から噴出する溶融ワツクスにより能率良く上
方へ噴き上げられ、模型の肉厚を均一化するのに
都合が良い。しかし本発明は噴口を他の位置に設
けても所期の目的を達成できるのは勿論である。

さらに本実施例では、空洞６８へ加圧空気を送
入する前にこの空洞６８内を一度減圧するので、
加圧空気が一層円滑に空洞６８内に入り、加圧空
気の圧力を過大にしなくても十分に所期の目的を
達成できるという効果が生じる。

（発明の効果） 本発明は以上のように、小径の噴口から金型キ
ヤビテイより小容積の溶融ワツクスを金型キヤビ
テイ内へ噴射してキヤビテイ内壁面にワツクスを
付着凝固させ、キヤビテイ中心部の空洞へ加圧空
気を送り込んだ状態で全体を凝固させるように構
成した。従つてワツクスは内側から加圧されたま
ま殻状に凝固するので、面びけなどが全く発生せ
ず、高精度の製品を作ることができる。またイン
レイや中子も全く不要であるから生産性が良く大
量生産に適する。さらに空洞の分だけワツクスの
使用量も少なくなるので、ワツクスを節約できる
という効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用するノズル装置の一実施
例の断面図、第２図と第３図はその射出時と加圧
空気送入時の動作説明図である。 ６０……金型、６２……金型キヤビテイ、６６
……噴口、６８……空洞。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ワツクスの凝固温度以下に冷却された金型の
   金型キヤビテイへ開口する小径の噴口を形成し、
   この噴口から金型キヤビテイよりも小容積の加圧
   溶融ワツクスを噴入して金型キヤビテイ内面にワ
   ツクスの一部を付着凝固させ、金型キヤビテイ内
   にワツクスで囲まれた空洞を形成する一方、この
   空洞には一部ワツクスが溶融状態にあるうちに前
   記噴口より加圧空気を供給し、前記空洞側から加
   圧した状態でワツクス全体を凝固させることを特
   徴とするワツクス模型の射出成形方法。