JPH02214605A - 鋳込成形法 - 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］ この発明は、セラミックス材料などを用いて不均一な肉
厚の中空部品を成形する鋳込成形法及び鋳込成形用中子
に関し、肉厚部形成用の中子と排泥鋳込法と固形鋳込法
とを組み合わせるようにして不均一な肉厚部を有する中
空部品を簡単に成形できるようにしたものである。

［従来の技術］ 陶磁器などセラミックス材料を用いて構造用部品などを
作ろうとする場合には、セラミックス粉末などを所定の
形状に成形する必要がある。

このようなセラミックス材料を用いて行う成形法の一つ
に鋳込成形法があり、この中には、排泥鋳込法と固形鋳
込法が°ある。

排泥鋳込法では、セラミックス粉末を溶媒中に分散させ
て泥漿を作り、この泥漿を吸水性のある石膏などの鋳型
に流し込み、適当な時間の後、余分な泥漿を排除し、鋳
型内に着肉した成形体を得る。

一方、固形鋳込法では、製品形状に対応した空洞部が形
成された鋳型と製品の中空部を形成する中子とを組合わ
せるようにし、これらを組合わせた鋳型内に泥漿を入れ
、鋳型に吸水させたり、泥漿自体を硬化させて成形体を
得る。

したがって、肉厚が均一な成形体を得る場合には、いず
れの鋳込法でも比較的簡単に成形することができ、特に
排泥鋳込法を用いるようにすれば、中子も必要なく、−
層簡単に成形できる。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、不均一な肉厚部を有する中空部品、例えば第
５図に示すようなノズル１を成形しようとすると、ノズ
ル１の内部に形成される突起部２が周囲の肉厚ｔより厚
いｔｌになっているため、ノズル１外形に対応した空洞
部３が形成された石・膏などの３分割構造の鋳型４を用
いて排泥鋳込法で成形する場合には、第６図に示すよう
に、鋳型４内に泥漿５を注入して着肉させた後、泥漿５
を排出しても突起部２のない均一な肉厚ｔの成形体であ
るノズル１しか得ることができないという問題がある。

そこで、固形鋳込法を用い、第７図に示すように、鋳型
４内に大きく３つに分割された中子６を装着し、鋳型４
と中子６との空隙７に泥漿５を注入し、鋳型４に吸水さ
せたり、泥漿５の自己硬化によって成形することで突起
部２をそなえたノズル１の成形体を得ることが行われて
いる。

ところが、この固形鋳込法では、ノズル１に突起部２を
成形する必要があるため、中子６が複雑となるという問
題がある。

また、成形後に分割された中子６を取出さねばならない
が、この際に成形体としてのノズル１を破損してしまう
ことが多く、さらに泥漿５か中子６の組立隙間に入るた
め分解が困龍となってしまうという問題もある。

この発明はかかる従来技術の問題点に鑑みてなされたも
ので、肉厚に不均一な部分があっても簡単に成形するこ
とができる鋳込成形法及びこの鋳込成形法に用いる鋳込
成形用中子を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記従来技術が有する課題を解決するため、この発明の
鋳込成形法は、不均一な肉厚部を有する中空部品を成形
するに際し、中空部品の外形に応じた空洞部が形成され
た吸水性の鋳型に前記肉厚部を着肉形成する中子を装着
した後、泥漿を注入して排泥鋳込法で鋳型内に着肉させ
、次いで鋳型内の泥漿を排出し、残留泥漿を固形鋳込法
で硬化させたのち中子を取出すようにしたことを特徴と
するものである。

また、この発明の鋳込成形用中子は、中空部品の外形に
応した空洞部が形成された吸水性の鋳型に装着され不均
一な肉厚部を着肉形成する中子において、この中子に鋳
型空洞部に泥漿を給排する通路を設けたことを特徴とす
るものである。

さらに、この発明の鋳込成形用中子は、中空部品の外形
に応じた空洞部が形成された吸水性の鋳型に装着され不
均一な肉厚部を着肉形成する中子において、この中子を
芯材とこの芯材の外側に被せられる可撓性被覆材との二
分割構造としたことを特徴とするものである。

［作　用］ この鋳込成形法によれば、不均一な肉厚部を形成する部
分にだけ中子を配置してこの部分にも排泥鋳込法で着肉
できるようにし、排泥鋳込法で着肉残留させた泥漿を固
形鋳込法と同様に硬化させて成形体を得るようにしてお
り、排泥鋳込法と固形鋳込法の組合わせによって簡単に
不均一な肉厚部があるものを成形できるようにしている
。

また、このような鋳込成形法に用いる鋳込成形用中子に
泥漿用の通路も設けるようにすることで、排泥鋳込法を
適用する場合の泥漿の注入及び排出を容易にし、精炭の
良い成形ができるようにしている。

さらに、鋳込成形用°中子を芯材と可撓性被覆材とで構
成するようにし、中空部に断面変化などがあっても容易
に中子の着脱ができるようにし、成形体の破損を防止す
るとともに、成形できる範囲の拡大をはかるようにして
いる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する
。

第１図はこの発明の鋳込成形法を突起部を備えたノズル
の成形に適用した場合の一実施例にかかる概略工程図で
ある。

この発明の鋳込成形法では、鋳型の空洞部内に泥漿を注
入して周囲に−様な肉厚で着肉させる排泥鋳込法と、鋳
型と中子との空隙に泥漿を注入する固形鋳込法とを組み
合わせるようにし、突起部など肉厚が不均一な部分にだ
け鋳込成形用中子を配置するようにし、排泥鋳込法で着
肉させた後、これを固形鋳込法で硬化させるようにする
。

このような鋳込成形法に使用される鋳型１１は従来の排
出泥鋳込法や固形鋳込法で使用される鋳型４と同様に石
膏等の吸水性のある材料で形成さ°れており、成形体で
あるノズル１の外形に対応した空洞部１２が形成され、
成形後のノズル１を取出すことができるように３分割構
造とされるとともに、ノズル１の一方の開口部７を形成
するため着肉しない判質の抑え板１３で塞ぐようになっ
ている。

一方、ノズル１の突起部２を形成するために用いられる
鋳込成形用中子１４は、第１図中に鋳型１１に装着した
状態で示すように、ノズル１のもう一方の開口部８のみ
を形成するように鋳型１１の外部がら装着されて所定の
空隙を形成する外形となっている。

この鋳込成形用中子１４では、先端部に突起部２を着肉
させるための段差部１５が形成され、この段差部１５に
隣接する最先端部１６は鋳型１１の空洞部１２に位置し
、この最先端部１６だけは着肉しないように吸水性を無
くすなどの処理がなされている。

また、この鋳込成形用中子１４には、鋳型１１の泥漿注
入口１７とは°別に、泥漿通路１８が形成され、鋳型１
】の空洞部１２と連通ずるとともに、配管を介してスト
ップ弁１９が接続されており、この泥漿通路１８の内面
は泥漿の着肉が生じないように吸水性を無くすなどの処
理がなされている。

そして、このような鋳込成形用中子１４が鋳型１１に装
着され、泥漿注入口１７に図示しない泥漿供給装置が接
続されるとともに、泥漿通路１８に配管及びストップ弁
１９が接続されている。

次に、このような鋳型び鋳込成形用中子１４を用いて行
うノズル１の成形について説明する。

まず、泥漿通路１８のストップ弁１９を閉じた状態とし
て鋳型１１の泥漿注入口１７から泥漿５を鋳型１１の空
洞部１２及び鋳型１１と鋳込成形用中子１４との空隙部
に充満させる（第１図（Ａ）参照）。

すると、排泥鋳込法の場合と同様に鋳型１１の空洞部１
２の周囲および鋳型１１と鋳込成形用中子１４との空隙
部に泥漿５が着肉して行くと同時に、ノズル１の突起部
２に相当する鋳込成形用中子１４の段差部１５にも着＝
肉が生じる。

この後、所定の時間が経過して必要な厚さの着肉が生じ
たところで、泥漿注入口１７からの泥漿５の注入を停止
し、鋳込成形用中子１４に形成した泥漿通路１８に接続
されたストップ弁１９を開放して鋳型１１内の泥漿５を
排出する（第１図（Ｂ）参照）。

この結果、鋳型１１上部の空洞部１２および鋳込成形用
中子１４の周囲には、鋳型１１の形状に合致した着肉が
形成されると同時に、鋳込成形用中子１４の先端の段差
部１５には、突起部２に相当する着肉が一体に生じる そこで、こうしで鋳型１１内に残留した泥漿５を硬化す
るため、更に所定時間放置したのち、鋳込成形用中子１
４を鋳型１１から取出し、鋳型１１を分解して成形体と
してのノズル１を取出す。

このように鋳込成形用中子１４を用いるとともに、排泥
鋳込法と固形鋳込法とを組合わせた鋳込成形法によれば
、従来のような複雑な分割組立中子゛を用いることなく
、突起部２を備えたノズル１を形成することができる。

したがって、ノズル１に限らず、不均一な肉厚部分があ
る中空部品であっても簡単に鋳込成形ができる。

また、この鋳込成形用中子１４を用いることで、着肉の
ない部分に形成した泥漿通路１８から鋳型ｌｌ内の泥漿
５を排出できるので、成形体であるノズル１に変形など
を生じさせることを防止でき、完全な形の成形体を得る
ことができる。

次に、この発明の他の一実施例について第２図〜第４図
により説明する。

この実施例は、成形体であるノズル１の突起部２側の開
口部８の流路の断面形状が、第２図に示すように、内側
になるにしたがって円形から矩形で、しかも小さくなる
ようなものを成形するのに好適なものである。

このような断面形状が変化する開口部８を有するノズル
１の鋳込成形に用いる鋳込成形用中子２０は、第３図に
示すように、芯材２１と、この芯材２１の外側に被せら
れる可撓性被覆材２２とで構成されたに二分割構造とな
っており、鋳込成形用中子２０の抜き出しが断面変化が
あっても可能となるようにしである。

この鋳込成形用中子２０の芯材２１は、例えば金属や木
材、あるいは合成樹脂などの剛体で、ノズル１の開口部
８の断面形状と相似状態で縮小して作られており、この
芯材２１の外側に被せられる可撓性被覆材２２は、ゴム
などの可撓性のある材料で作られ、芯材２１に被せたと
きに所定の開口部８の断面形状となるように厚さが定め
られている。

そして、この鋳込成形用中子２０の先端部には、ノズル
１の突起部２に対応した段差部２３が形成され、この段
差部２３と隣接する最先端部２４には、着肉を防止する
よう吸水を防止する処理が施されている。

また、この鋳込成形用中子２ｏの芯材２１には、泥漿通
路２５が形成してあり、この泥漿通路２５内も着肉しな
いよう吸水防止処理などが施されている。

このような鋳込成形用中子２ｏを用いて行なうノズル１
の成形は、第４図に示す工程にしながって行われる。

予め芯材２１と可撓性被覆材２２を一体とした鋳込成形
用中子２０を鋳型１１に装着するとともに、泥漿注入口
１７に図示しない泥漿供給装置を接続し、泥漿通路２５
に配管及びストップ弁１９を接続しておく。

こうして準備が完了した後、まず、泥漿通路２５のスト
ップ弁１９を閉じた状態として鋳型１１の泥漿注入口１
７から泥漿５を鋳型１１の空洞部１２及び鋳型１１と鋳
込成形用中子２０との空隙部に充満させる（第４図（Ａ
）参照）。

すると、排泥鋳込法の場合と同様に鋳型１１の空洞部１
２の周囲および鋳型１１と鋳込成形用中子２０との空隙
部に泥漿５が着肉し、て行くと同時に、ノズル１の突起
部２に相当する鋳込成形用中子２０の段差〜部２３にも
着肉が生じる。

この後、所定の時間が経過して必要な厚さの着肉が生じ
たところで、泥漿注入口１７からの泥漿５の注入を停止
し、鋳込成形用中子２０に形成しな泥漿通路２５に接続
されたストップ弁１９を開放して鋳型１１内の泥漿５を
排出する。

この結果、鋳型１１上部の空洞部１２および鋳込成形用
中子２０の周囲には、鋳型１１の形状に合致した着肉が
形成されると同時に、鋳込成形用中子２０の先端の段差
部２３には、突起部１２に相当する着肉が一体に生じる
。

そこで、こうして鋳型１１内に残留した泥漿５を硬化す
るため、更に所定時間放置したのち、鋳込成形用中子２
０の芯材２１をまず鋳型１１から抜き出す（第４図（Ｂ
）参照）。

その後、可撓性被覆材２２を鋳型１１がら取り出しく第
４図（Ｃ）参照）、最後に鋳型１１を分解して成形体と
してのノズル１を取出す。

このように鋳込成形用中子２ｏを用いるとともに、排泥
鋳込法と固形鋳込法とを組合わせた鋳込成形法によれば
、突起部２を備え、しがも開口部８の断面形状が次第に
変化するノズル１であっても簡単に形成することができ
る。

したがって、ノズル１に限らず、不均一な肉厚部分があ
り、断面形状に変化がある中空部品であっても簡単に鋳
込成形ができる。

なお、上記実施例では、成形体をノズルとし、これに対
応した鋳型や鋳込成形用中子を用いる場合で説明したが
、成形体の形状などに応じて鋳型の分割数などは適宜変
更するようにしても良い。

また、この発明の範囲を逸脱しない範囲で適宜構成を変
更できることはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上、実施例とともに具体的に説明したようにこの発明
の鋳込成形法によれば、不均一な肉厚部を形成する部分
にだけ中子を配置してこの部分にも排泥鋳込法で着肉で
きるようにし、排泥鋳込法で着肉残留させた泥漿を固形
鋳込法と同様に硬化させて成形体を得るようにしなので
、排泥鋳込法と固形鋳込法の組合わせによって簡単に不
均一な肉厚部があるものを鋳込成形できる。

また、この鋳込成形法に用いる鋳込成形用中子に泥漿用
の通路も設けるようにしたので、排泥鋳込法を適用する
場合の泥漿の注入及び排出を容易にし、仕上りや精度の
良い成形ができる。

さらに、この鋳込成形法に用いる鋳込成形用中子を芯材
と可撓性被覆材とで構成するようにしたので、中空部に
断面変化などがあっても容易に中子の着脱ができ、成形
体の破損を防止することができるとともに、成形できる
形状の範囲の拡大をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の鋳込成形法を突起部を備えたノズル
の成形に適用した場合の一実施例にかがる概略工程図、
第２図〜第４図はこの発明の他の一実施例にかかり、第
２図は断面変化のある成形体の断面図、第３図は鋳込成
形用中子の断面図、第４図は鋳込成形法の概略工程図、
第５図はこの発明の適用対象の一例のノズルの断面図、
第６図は排出源鋳込法の概略工程図、第７図は固形鋳込
法の説明断面図である。 １：ノズル（成形体）、２：突起部（肉厚部）、５：泥
漿、７，８：開口部、 １１：鋳型、１２：空洞部、１３：抑え板、１４：鋳込
成形用中子、１５：段差部、１６：最先端部、１７：泥
漿注入口、１８：泥漿通路、１９ニストツプ弁、 ２０：鋳込成形用中子、２１：芯材、２２：可撓性被覆
材、２３：段差部、２４：最先端部、２５：泥漿通路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）不均一な肉厚部を有する中空部品を成形するに際
   し、中空部品の外形に応じた空洞部が形成された吸水性
   の鋳型に前記肉厚部を着肉形成する中子を装着した後、
   泥漿を注入して排泥鋳込法で鋳型内に着肉させ、次いで
   鋳型内の泥漿を排出し、残留泥漿を固形鋳込法で硬化さ
   せたのち中子を取出すようにしたことを特徴とする鋳込
   成形法。
2. （２）中空部品の外形に応じた空洞部が形成された吸水
   性の鋳型に装着され不均一な肉厚部を着肉形成する中子
   において、この中子に鋳型空洞部に泥漿を給排する通路
   を設けたことを特徴とする鋳込成形用中子。
3. （３）中空部品の外形に応じた空洞部が形成された吸水
   性の鋳型に装着され不均一な肉厚部を着肉形成する中子
   において、この中子を芯材とこの芯材の外側に被せられ
   る可撓性被覆材との二分割構造としたことを特徴とする
   鋳込成形用中子。