JPH0153143B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、通気性に富む等の鋳型として優れた
利点を有するシエル鋳型を製造する方法に関する
ものである。

従来、この種シエル鋳型の製造方法として、型
部材を予め加熱しておき、この型部材上に鋳型材
料例えばけい砂に粘結剤としてフエノール樹脂を
混合させたフエノールレジンを盛り、この鋳型材
料を型部材の成形面に沿つてシエル状に固化さ
せ、型部材を反転させて余分の鋳型材料を振落し
た上、型部材を加熱してこれに付着せるシエル状
の鋳型材料を固化させてシエルを成形し、最後に
このシエルを金型から離型させてシエル鋳型を得
る方法がよく知られている。

ところが、このような製造方法によれば、鋳型
材料を加熱して固化させるため、型部材として製
作困難な且つ高価な金型を用いる必要がある。し
たがつて、型部材の製作を短期間で行い得ず、受
注に迅速に対応できないと共に、製作経済上から
も好ましくない。

また、熱膨張係数の高い金型を加熱して用いる
ため、金型の膨張、収縮によつてシエル鋳型の寸
法精度が低下し、消費エネルギーも多大となる支
障がある。

さらに、高温下での作業を強いること及び多量
のガスを発生することから、環境衛生上問題があ
る。

また、加熱された金型に鋳型材料を盛つてこれ
をシエル状に付着させるにすぎないから、シエル
状に固化した鋳型材料はさほど密な状態とされて
おらず、したがつて金型の反転時においてピール
バツクが発生したりし易く、しかも金型の肉厚の
不均一等に起因する金型の熱容量不均一によつて
シエルの厚さが不均一となり易い。

また、鋳型材料は加熱固化されるフエノールレ
ジン等に限定され、鋳型材料特に粘結剤の選択範
囲が狭く、どうしても高価な鋳型材料を用いざる
を得ない。

本発明は、上記の諸欠点を解消すべくなされた
もので、精度の高いシエル鋳型を経済的に製造し
うるシエル鋳型の製造方法を提供するものであ
る。

次に、本発明に係るシエル鋳型の製造方法を、
図面に基づいて具体的に説明する。

すなわち、まず第１図に示す如く、型部材１の
直下位にシート状若しくはフイルム状の伸縮性部
材例えばビニールシート２を水平に保持させて、
このビニールシート２上に耐火性粒粉状の鋳型材
料３を適宜厚さに集積させる。

型部材１は、真空ポンプ等の吸気装置（図示せ
ず）に連結せる吸気口４ａを備えた中空状の吸引
ボツクス４の下面部に、所定形状に成形された模
型５ａを備えたパターンプレート５を設けると共
に、このパターンプレート５の周囲を囲繞すべく
外枠６を垂設してなる。パターンプレート５に
は、その表面たる成形面５ｂに開口して吸引ボツ
クス４内へ連通する適当数の吸引孔７，７…が形
成されており、各吸引孔７には第５図に示す如
く、鋳型材料３の侵入を阻止しうる網状体等から
なるフイルタ８が配設されている。また、外枠６
には、第６図に示す如く下端全周に亘る吸引溝９
ａが形成されると共に、この吸引溝９ａに開口し
前記吸引ボツクス４内に連通する適当数の通気孔
９ｂ，９ｂ…が形成されている。

ビニールシート２は、その外周形状を前記型部
材１の外枠６の外周形状よりも適当量広くしてお
り、鋳型材料３は、ビニールシート２の周縁部分
２ａを残した中央部分上に、前記外枠６の内周形
状よりも適当量小さな面積において略均一な厚み
を有するように集積されている。この鋳型材料３
はけい砂に粘結剤としてけい酸ソーダを３〜６％
配分してなり、炭酸ガスの通気によつて常温で化
学反応させて固化させるものである。なお、必要
に応じて鋳型材料３の表面部分には、第１図に示
す如く鋳肌を良好とすべく適宜の肌土３ａを盛る
ことができる。

そして、第１図の状態から型部材１を下降させ
て、その外枠６の下端を鋳型材料３からはみ出し
ているビニールシート２の周縁部分２ａに当接さ
せると共に、吸気口４ａから図示していない吸気
装置により吸気して吸引ボツクス４内を減圧させ
る。

このように吸引ボツクス４内が吸気減圧される
と、第２図に示す如く、通気孔９ｂ，９ｂ…を介
して吸引溝９ａに作用する吸引力によつてビニー
ルシート２の周縁部分２ａが型部材１つまり外枠
６の下面に吸着されると共に、ビニールシート２
と型部材１とで囲まれた部分が吸引孔７，７…を
介して負圧とされることによつて、鋳型材料３が
前記型部材１の成形面５ｂに沿うシエル状に成形
される。すなわち、ビニールシート２の鋳型材料
３側が負圧とされることによつて、ビニールシー
ト２が外気圧でもつて成形面５ｂ方向へ伸長しな
がら押圧され、鋳型材料３が第２図に示す如く型
部材１とビニールシート２とでもつて挾圧成形さ
れるのである。この状態では、鋳型材料３が成形
面５ｂに沿うほぼ均一な厚みのシエル状に圧縮成
形される。

さらにこの状態のまま型部材１を第３図の如く
反転させた上、鋳型材料３に適宜の手段により炭
酸ガスを通気させる。またこの場合、鋳型材料３
を更によく充填させるために、バイブレーター
（図示せず）等により振動又は衝撃を与えること
もできる。

炭酸ガスを通気させると、鋳型材料３内のけい
酸ソーダが炭酸ガスと化学反応してけい酸ゲルを
生じ、鋳型材料３は固化されてシエルが成形され
る。この固化の手法は一般にCO₂プロセスと呼ば
れているものである。

そしてその後、第４図に示す如く、そのシエル
を型部材１から適宜の離型手段（図示せず）によ
り離型させると共にビニールシート２を剥ぎ取つ
て、所望するシエル鋳型３′を得るのである。な
お、この場合、ビニールシート２は炭酸ガスの通
気前に剥ぎ取ることも可能である。

このようなシエル鋳型の製造方法によれば、鋳
型材料３を型部材１とビニールシート２とでもつ
て成形面５ｂに沿うシエル状に挾圧成形させた状
態で固化させるから、この固化させる手法として
上記の如く加熱することを要しないCO₂プロセス
等を採用することにより、型部材１特に複雑な形
状を有する模型５ａを製作困難な且つ高価な金型
としておく必要がなく、製作容易な且つ安価な木
型、セツコウ型若しくは樹脂型等としておくこと
ができる。

したがつて、型部材１を安価に且つ短期間で容
易に製作することができ、経済上有利であり且つ
受注に迅速に応じることができる。

さらに型部材１を加熱する必要がないから、鋳
型材料３の固化の前後において型部材１が膨張、
収縮して変形することがなく、シエル鋳型３′の
精度が大巾に向上する。また、上記実施例の如
く、肌土３ａを用いておくことによつてシエル鋳
型３′の鋳型面３′ａを緻密に形成して、鋳肌を改
善することができる。

なお、鋳型材料３を固化させる手法は上記した
CO₂プロセスによらず、シンコアー法或いはコー
ルドボツク法等常温で化学反応させて固化させる
種々の方法を採用することができる。この場合、
鋳型材料３の粘結剤も前記けい酸ソーダの他適宜
の無機質粘結剤或いは有機質粘結剤等が用いられ
る。

さらに、鋳型材料３の固化を促進させる上にお
いて、型部材１を熱的に損わない程度で加熱する
ことも可能である。つまり、型部材１として金型
を用いる必要のない限度において、冷間若しくは
温間での適宜の手法によつて鋳型材料３を固化さ
せるようにすればよいのである。但しこのこと
は、何れの場合においても金型の使用を否定する
ものでないことは勿論である。

また、鋳型材料３を型部材１とビニールシート
２でもつてシエル状に挾圧成形し、且つこの状態
のまま型部材１を反転させて固化させるから、シ
エルが均一な厚みに且つ密に成形され、しかもピ
ールバツクを発生することがない。

また、鋳型材料１を上記した如く、冷間若しく
は温間で固化させることができ、高温加熱する必
要がないから、発生ガスがないか極めて少なく、
且つ高温下での作業を必要とせず、環境衛生上極
めて有利である。仮に発生ガスがあつても、これ
は吸引孔７，７…を介して吸引ボツクス４の吸気
口４ａから速やかに排除されうる。

なお、上記実施例においては、伸縮性部材をビ
ニールシート２でもつて構成したが、この伸縮性
部材は伸縮性を有するシート状若しくはフイルム
状のものであればよく、例えばゴムシートのよう
なものでもよい。

また、ビニールシート２等の伸縮性部材は必ず
第１図に示す如き水平状態に保持させておく必要
があるものではなく、その上に集積させた鋳型材
料３が流動しない状態（多くは水平に近い状態）
に保持させておけばよいものである。

さらに、鋳型材料３もけい砂にけい酸ソーダを
混入させてCO₂プロセスにより固化させるものに
限定されず、前記した如き固化の手法に応じて適
宜に選定することができるものである。

また、型部材１も、上記実施例の如く一つのパ
ターンプレート５を備えたものとせず、多数のパ
ターンプレートを備えたものに構成しておくこと
ができ、このようにすれば多数の複数種のシエル
鋳型を同時に製造できて便利である。

さらに、上記実施例においては、型部材１を反
転させた後に鋳型材料３を固化させたが、型部材
１を反転させることなく第２図の状態で固化させ
てもよい。また、シエル鋳型３′の型部材１から
の離型を容易ならしめるため、型部材１の成形面
５ｂに適宜の離型剤を塗布しておいてもよい。

何れにしても、以上の説明からも容易に理解さ
れるように、本発明のシエル鋳型の製造方法によ
れば、シート状若しくはフイルム状の伸縮性部材
上に、化学反応により常温で鋳型材料を固化させ
る粘結剤を含んだ鋳型材料を適宜厚さに集積させ
ておき、この粘結剤を含んだ鋳型材料に対しその
上方から所定の成形面を備えた型部材を配した
上、この両部材間を負圧とさせて、粘結剤を含ん
だ鋳型材料を前記成形面に沿うシエル状に前記両
部材でもつて挟圧成形させ、その後鋳型材料の粘
結剤をCO₂等と化学反応させて鋳型材料を固化さ
せることによりシエルとなさしめた上、このシエ
ルを型部材から離型させるものであるから、シエ
ル鋳型の製造が複雑化、面倒化しないと共に、型
部材を高温加熱させる必要がなく、型部材として
殊更金型を用いることなく木型、セツコウ型或い
は樹脂型等を用いることができる。

このような木型或いはセツコウ型等は、金型に
比して安価であり且つ複雑な形状のものでも短期
間で容易に製作できるものであるから、経済上極
めて有利であり且つ受注に迅速に対応することが
できる。

さらに、鋳型材料の固化の前後において型部材
が熱によつて膨張、収縮して変形することがない
から、シエル鋳型の精度が向上し、しかも前記両
部材で挾圧させた後に鋳型材料を固化させるか
ら、ほぼ均一な厚みの密なシエルが成形され、ピ
ールバツクを生じることがない。したがつて、精
度の高いシエル鋳型を製造することができる。

また、上記したように鋳型材料を冷間若しくは
温間で固化させるから、高温下での作業を必要と
せず且つ発生ガスが殆んどなく、したがつて環境
衝生上極めて有利である。

しかも、鋳型材料を高温加熱して固化させない
から、鋳型材料特に粘結剤の選択範囲が広く、鋳
型材料として安価なものを適宜用いることが可能
となり、経済上有利である。

また、シエル鋳型の製造に当つて加熱工程を必
要としないから、それだけ消費エネルギーを削減
しうると共に、加熱炉を必要としないことから製
造装置自体の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明のシエル鋳型の製造方
法の各工程を具体的に示したもので、第１図は型
部材の下位に水平に保持させた伸縮性部材上に鋳
型材料を集積させた状態の縦断面図、第２図は型
部材と伸縮性部材との間を負圧として鋳型材料を
両部材でもつてシエル状に挾圧成形した状態の縦
断面図、第３図は型部材を反転させた上鋳型材料
を固化させた状態の縦断面図、第４図はシエルを
型部材から離型させた状態の縦断面図であり、第
５図は第１図の要部を取出して示す拡大詳細図、
第６図は第１図の要部を−線に沿つて断面し
た横断平面図である。 １……型部材、２……ビニールシート（伸縮性
部材）、３……鋳型材料、５ｂ……成形面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シート状若しくはフイルム状の伸縮性部材上
   に、化学反応により常温で鋳型材料を固化させる
   粘結剤を含んだ鋳型材料を適宜厚さに集積させて
   おき、この粘結剤を含んだ鋳型材料に対しその上
   方から所定の成形面を備えた型部材を配した上、
   この両部材間を負圧とさせて、粘結剤を含んだ鋳
   型材料を前記成形面に沿うシエル状に前記両部材
   でもつて挟圧成形させ、その後鋳型材料の粘結剤
   を化学反応させて鋳型材料を固化させることによ
   りシエルとなさしめた上、このシエルを型部材か
   ら離型させることを特徴とする、シエル鋳型の製
   造方法。