JPH02182342A - 消失性原型の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、曲り管や異形管等の中空品の鋳造に利用され
る消失性原型の製造方法に関する。

［従来の技術］ 管材等の中空品を鋳造する場合、発泡ポリスチレン等の
消失性原型を用いたフルモールド法を利用するのが簡便
である。この際、製品形状に対応される消失性原型は、
金型発泡成形等により製造され、形状単純なものであれ
ば一体品として、また一体成形できない形状複雑なもの
であれば分割成形した複数の分割片を組み立てる組立品
として成形される。

後者の場合、例えば曲り管の消失性原型を製造する場合
では、第９図に示すように、半割りにした上半部片Ａ１
と下半部片Ａ２とを用意し、これを両者の接合面ａで接
着剤を介して接着するか、もしくは粘着テープを貼り付
けて接合するようにする。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、かかる組立原型では量産には適する反面、鋳
造時に接着剤やテープで貼り合せた継ぎ目（分割面）に
鋳バリ等の欠陥を発生し易い、このため、面倒な後仕上
げが必要となったり、品質や都留りが低下するという欠
点がある。

本発明は、このような鋳造欠陥の発生を防止する見地よ
り、通常の金型成形では製造不可能な複雑形状の中空品
であっても、継ぎ目の無い一体品が容易に製作可能とな
る新規有用な消失性原型の製造方法を提供する。

［課題を解決するための手段］ 本発明の方法では、保形性を備えた膨縮自在の袋状中子
を用意し、この袋状中子を外型にセットすると共にその
内部に圧力媒体を封入して膨張させ、外型と膨張させた
袋状中子との間にキャビティを形成し、このキャビティ
に発泡原料ビーズを注入した後、該ビーズを加熱発泡さ
せて一体の消失性原型を成形し、しかる後、膨張させた
袋状中子の内部から上記圧力媒体を解放して袋状中子を
縮小させ、外型及び縮小させた袋状中子を脱型して、所
期目的とする複雑形状な中空一体の消失性原型を製造可
能ならしめるものである。

［作用］ 上記のように、外型に対して膨縮自在の袋状中子を組み
合わせる方法を採用すれば、袋状中子をその内部から加
圧膨張させることで、該中子と外型との間に目的の原型
に対応したキャビティを簡単に形成できる。また、キャ
ビティにビーズを注入し、これを加熱発泡させて成形し
た後、袋状中子を脱型する際には、その内部の加圧を解
除すると、袋状中子が縮小されるため、袋状中子の取り
出しも支障なく行なえる。

従って、本発明のプロセスによれば、相当複雑な中空品
の場合にも、一体成形した消失性原型を製造することが
容易に可能となる。　゛［実施例］ 以下、図示の一実施例を参照して本発明をより詳細に説
明する。

第１図〜第７図は、第８図に示すような一体の消失性原
型（曲り管）Ａを成形するための製造工程を図示してい
る。

まず本発明によると、後述する外型と共に、袋状中子が
用意される。この袋状中子には保形性を備えた膨縮自在
のものが使用される。即ち、内部から加圧すると、初期
形状を保っである程度膨張でき、その限界膨張状態から
内部の加圧を解除すると、今度は急激に萎んでその寸法
がコンパクトに縮小される風船の様な特性を備えたもの
である。

第１図と第２図は、このような袋状中子の構成要素とし
て組み込まれる骨体１を図示しており、骨体１は収縮可
能な金網等のネット部材や耐熱布もって形成される。骨
体１は、これを例えば芯金に巻き付けて、前記的り管Ａ
の内径よりも若干小径で相似な初期形状に成形される。

骨体１は、その先端側が閉塞される一方、基端側は開口
している。そして、基端開口部には口箱（アルミボック
ス）２が連接される。

袋状中子３は、第３図と第４図に示すように、上記骨体
１の表面にシリコンゴムやフッ素樹脂等を面一に塗布し
て、最終的に、骨体１を埋め込んだ弾性樹脂４の薄膜中
空体として仕上げられる。

即ち、骨体１を薄膜状の弾性樹脂４で被包したスキンは
、前述のような特異な膨縮特性を発現し得るものとなる
。なお、袋状中子３の表面には、必、要ならシリコン樹
脂等の離型剤が塗布させる。

このようにして用意した袋状中子３は、第５図に示すよ
うに、別途用意される外型５にセットされる。外型５は
Ａ、ｌ１合金等で成形した割型で、その内面には前記的
り管Ａの外径とほぼ一致し、た空洞を凹設している。そ
して、袋状中子３を外型５にセットすると共に、その基
端開口部に連接した前記口箱２に設けられている流入口
６と流出ロアとを利用して、その内部に圧力媒体８を封
入し、前記的り管Ａの内径に一致する限界寸法にまで膨
張させる。具体的には、この場合、流入口６から袋状中
子３の内部に液送チューブ９を導入すると共に、この液
送チ、ユーブ９と流出ロアとを図外の油圧ポンプの高圧
ボートと低圧ポートとに連通させて、袋状中子３の内圧
を１．５ｋｇ／ａａ程度に保つようにしている。かくし
て、袋状中子３を膨張させると、この袋状中子３と外型
５．との間に、前記的り管Ａの肉厚に相当する屈曲した
円筒キャビティ１０が形成される。

こうして外型５と膨張させた袋状中子３との間に形成し
たキャビティ１０には、第６図のように外型５に設けた
注入口（図示省略）より、発泡剤を添加したポリスチレ
ン等の発泡原料ビーズ１１が適当な圧力（例えば１　ｋ
ｃ］／ａ（）の下に注入充填され、次の焼成工程に移る
。

焼成工程では、原料ビーズを加熱溶融して発泡させ、一
体の消失性原型（発泡成形体）Ａを成形する。本実施例
の場合、具体的には、外型５を外側よりスチーム加熱に
より約１２０℃に昇温すると共に、袋状中子３の内部に
も同温度に昇温した圧力媒体（熱圧油）８を循環させて
内外から均等に加熱するようにする。そして、発泡成形
が完了したら、外型５をスプレー冷却する一方、袋状中
子３の内部には今度は常温（例えば１０℃）の圧力媒体
８を循環して、内外から均等に冷却する。

以上のようにして、消失性原型Ａの発泡成形が完了した
ら、脱型工程に移る。まず、外型５を分離脱型した後、
第７図に示すように、袋状中子３を脱型する。即ち、こ
の際には袋状中子３の内部から圧力媒体８を解放するか
、或いは必要なら、その内部に負圧を作用させるように
する。すると、袋状中子３はその限界膨張状態を維持し
た内圧が除去される結果、消失性原型Ａの内周面から離
脱し、図示のように、コンパクトに萎む。この状態で、
０箱２と共に袋状中子３を引き出せば、簡単に袋状中子
３の脱型が行なえる。

なお、上記工程は袋状中子３を先に引き出し、その後に
外型５を分離脱型するといったように順序を逆にして行
っても差支えない。この順序を逆にした方法によれば、
袋状中子３を屈曲した形状の原型Ａから抜き収る際に、
袋状中子３の縮小が充分でなく袋状中子３が原型Ａを変
形させる圧力を与えても、原型Ａの外側は未だ外型５に
囲まれて保持されているので、原型Ａが変形したり、破
損してしまったりするおそれがない。

かくして、最終的に第８図に示す様な目的の一体消失性
原型Ａが提供される。

上述した本発明の製造プロセスは、例示の曲り管の他、
金型成形では一体成形の困難な複雑形状の各種中空品に
対して一般的に適用可能である。

なお、本発明はその基本的手法を除き、各工程の細部に
ついては、実施の態様を変更することができる。即ち、
袋状中子の製作方法、その加圧方法や加熱、冷却方法、
発泡材の種類或いはビーズの注入方法等については、実
施例と異なる方法を採用してもよい。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明の製造方法によると、従来の金型成
形等では一体に製作できなかった複雑形状の消失性原型
を比較的容易に入手することが可能とされる。従って、
この一体原型を用いて鋳造すれば、継ぎ目に起因した鋳
造欠陥の無い健全な中空品を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の一実施例を示す。第１図は袋
状中子を構成する骨休と０箱の分離側面図、第２図は第
１図のＩ−Ｉ線断面図である。第３図は袋状中子の側面
図、第４図は第３図のＩ−■線拡大断面図である。第５
図、第６図及び第７図は袋状中子を用いた消失性原型の
製造工程を示す各断面図である。第８図は実施例により
製造される一体消失性原型を示す斜視図である。第９図
は従来の分割消失性原型を示す斜視図である。 １・・・骨体、２・・・０箱、３・・・袋状中子、４・
・・弾性樹脂、５・・・外型、６・・・流入口、７・・
・流出口、８・・・圧力媒体、９・・・液送チューブ、
１０・・・キャビティ、１１・・・発泡原料ビーズ、Ａ
・・・消失性原型（発泡成形体）。 特許出願人　　村田機械株式会社 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　保形性を備えた膨縮自在の袋状中子を用意し、この袋
   状中子を外型にセットすると共にその内部に圧力媒体を
   封入して膨張させ、外型と膨張させた袋状中子との間に
   キャビティを形成し、このキャビティに発泡原料ビーズ
   を注入した後、該ビーズを加熱発泡させて一体の消失性
   原型を成形し、しかる後、膨張させた袋状中子の内部か
   ら上記圧力媒体を解放して袋状中子を縮小させ、外型及
   び縮小させた袋状中子を脱型することを特徴とする消失
   性原型の製造方法。