JPH0224101A - 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］ 本発明は、セラミックスなどの成形に用いる鋳込成形法
に関するものである。

［従来の技術］ ［セラミックエンジニアリング」６５頁（発行元技報堂
出版）には、鋳込成形法として、原料の粉体を水等の分
散媒に分散させ調整したスラリーを、石コウ等の多孔質
の鋳込型に注入し、鋳込型の吸水作用を利用してその型
面に前記粉体を着肉させ成形体を得た後、排泥する排泥
鋳込が開示されている。また特開昭５７−２５９０５号
公開公報には、多孔質の鋳込型に排泥パイプを挿入し、
石コウ等の型内の余剰泥漿を特定速度で吸引排出するこ
とにより、均一厚みの鋳込成形品を皺や垂れ模様の発生
なしに得る泥漿鋳込成形法が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように多孔質の鋳込型に注入されたスラリーを、
鋳込型の吸水作用により粒子濃度を高めて保形する泥漿
鋳込は、肉薄で粉体の着肉・が均一となった成形体の作
製に適している。しかしこの泥漿鋳込では同一鋳込型に
よって肉薄部分と肉厚部分とをもつ肉厚の異なる成形体
を得ることが回能であった。

本発明は上記従来の問題点を解決した鋳込成形法を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の鋳込成形法は、壁部が多孔質である鋳込型と、
この鋳込型内の定位置に配置された中子との間の鋳込空
間にスラリーを注入し多孔質の前記壁部に前記スラリー
を構成する液体を吸収させ、前記壁部に前記スラリーを
構成する粉体を苦肉させる鋳込成形法において、 前記中子は、その一端部が該鋳込型の表面に表出すると
ともに、表出した一端部に一端が開口し、他端が該鋳込
型の型面よりの苦肉距離が最も遠くなる最遠着肉距離部
分に開目するスラリー注入路をもち、少なくとも一部の
スラリーを該注入路を通して該鋳込型内に注入して鋳込
成形体を得ることを特徴とするものである。

鋳込型は、スラリーを構成する液体を吸収するとともに
粉体を着肉することのできる多孔質の壁部をもつ。多孔
質の鋳込型は石ロウ、焼結体、繊維体で形成することが
できる。鋳込型は、縦割り可能で壁部の内周面に成形体
の外周形状と同じ形状の型面を形成した有底の一組の分
割型からなる。

この−組の分割型は、合せ面の一部に鋳込型の表面に開
口するスラリー補助注入路をもつものを使用できる。

中子は、スラリー注入路をもち、このスラリー注入路は
、一端を鋳込型の表面に表出する中子の一端部に開口し
、他端が鋳込型の型面よりの着肉距離が最も遠くなる最
遠苦肉距離部分に開口している。この中子は、中空成形
体を鋳込みにより成形するため、鋳込型内の定位置に配
ｄされる。中子は、得られた中空成形体より除去できる
材質で形成される。その中子の材質としては、軟質のウ
レタン、発泡スチロール等の合成樹脂材およびワックス
、パラフィン、アントラセン等のように加熱することに
より溶融、昇華、分解する物質を用いることができる。

スラリーは、セラミックス粉体と、セラミックス粉体の
分散媒となる水等の液体と、セラミックス粉体を液体中
に分散させる分散剤とからなる。

セラミックス粉体としてはアルミナ、シリカ、窒化ケイ
素、チタン酸アルミニウム、ジルコニア等の粉体を用い
ることができる。

［作用］ 中子のスラリー注入路に注入されたスラリーは、鋳込型
の型面よりの苦肉距離が最も遠くなる最遠苦肉距離部分
に流れ込んだ後、順次鋳込型の型面に沿って流れ込む。

このスラリーは鋳込空間に満たされるとともに鋳込型の
多孔質の壁部によりスラリーを構成する液体が吸収され
、かつ、スラリーを構成する粉体は、型面に着肉する。

この型面への着肉によって肉薄部分の形成が肉厚部分よ
り先に終了した後も引続きスラリーが中子のスラリー注
入路から鋳込空間に注入され肉厚部分を形成する着肉が
行なわれる。このようにして肉厚部分の終了に伴なって
、肉厚部分と肉薄部分とをもも、肉厚の異なる中空成形
体を得ることができる。着肉後、余ったスラリーを中子
の注入路より排出し、鋳込型を解体することにより、成
形体を取り出す。

中子は成形体取り出し前または取り出し後に除去する。

また得られた成形体は用途に応じ乾燥または焼成して焼
結する。

［実施例］ 本発明に係る鋳込成形法によって中空成形体を成形する
実施例を第１図〜第６図に基づいて説明する。

本実施例の縫込成形法は、中空成形体１を成形する鋳込
型２と、鋳込型２内に配置された中子３とからなる鋳込
成形装置を使用し、中空成形体１の原料となるスラリー
４を中子３のスラリー注入路３０より注入し、鋳込むと
ともに、前記中空成形体１を成形後、中子３を中空成形
体１より除去することにより行なう。

本実施例の鋳込成形法により成形する中空成形体１は、
第６図に示すエンジンのシリンダヘッドＥｋ：ＩＩする
中空のセラミック製ボートライナーである。この中空成
形体１は、第５図に示すように筒状でその一端１００側
に並列に開口する２つの排気取入ボート１０．１１を区
分する肉厚部分１ａと、両排気取入れボート１０，１１
の周壁を形成するとともに両ボート１０１１１を途中で
合流し他端１０１側に開口する１つの排気排出ボート１
３の周壁を形成する肉薄部分１ｂとをもつ。

鋳込型２は、鋳型面として、中空成形体１の一端１００
側と他端１０１側との間の外周面１０２の形状と型対称
な側部型面２００と、側部型面２００の両端部に連接さ
れ中空成形体１の一端１００および他端１０１を形成す
る底部型面２０１および頂部型面２０２とをもつ。この
鋳込型２は縦方向に分割可能な一組の有底の石ロウ型２
１．２２からなる。

中子３は、発泡ウレタン樹脂製で中空成形体１の内周面
とほぼ類似形状の外周形状をもつとともに、スラリー注
入路３０をもつ。すなわち、中子３は、一端部３１の外
周形状が中空成形体１の排気排出ボート１３の内周壁と
ほぼ類似した形状となった筒状であり、他端部３２の外
周形状が中空成形体１の２つの排気取入ボート１０．１
１とほぼ類似した形状となった二叉の円柱状となってい
る。この中子３は他端部３２が前記鋳込型２の底部型面
２０１に設置されて、一端部３１を鋳込型２の表面に表
出している。また中子３は、鋳込型２内でその各型面２
００，２０１．２０２と共に、中空成形体１の肉厚部分
１ａ及び肉薄部分１ｂを成形する肉厚鋳込用空間３ａ及
び肉厚鋳込用空間３ｂを形成している。前記スラリー注
入路３０は、一端３００を前記中子３の一端部３１に開
口し、他端３０１が鋳込型２の各型面２００．２０１．
２０２より着肉距離が遠くなる最遠着肉距離部分Ｐに開
口している。

スラリー４は、平均粒径１μｍのチタン酸アルミニウム
よりなるセラミックス粉体６０〜８５ｗｔ％と、分散剤
（ポリカルボン酸アンモニウム塩）０．１〜１ｗｔ％と
残部水とからなる。

本実施例の鋳込成形法では、上記したスラリー４を、中
子３のスラリー注入路３０より注入する。

このスラリー４は、前記肉厚鋳込用空間３ａに流入し、
かつ鋳込ｇ！２の各型面２００，２０１．２０２より着
肉距離が遠くなる最達着肉距離部Ｐを介して、側部型面
２００より着肉距離が近くな°る肉薄鋳込用字１ｉ３ｂ
に流入する。これによってスラリー４は、両鋳込用空１
ｉ１３ａ、３ｂにスムーズに注入することができ、スラ
リー４を構成する水分が石ロウ型２１．２２の吸水作用
によって外部に排出される。これに伴ってスラリー４を
構成するセラミックス粉体が石ロウ型２１．２２の各型
面２００．２０１．２０２に着肉し、かつ肉薄鋳込用空
間３ｂ位置では肉厚鋳込用空間３ａ位隨より先に着肉が
完了する。この後、追加のスラリー４がスラリー注入路
３０を介して肉厚鋳込用空間３ａに送られ肉厚部の着肉
が完了する。次いで着肉後、余ったスラリー４を中子３
のスラリー注入路３０より鋳込型２の外部に排出し、石
ロウ型２１．２２を２つ削りして中空成形体１を取り出
す。

この後中子３を熱分解あるいは溶媒による溶解除去し、
所定の焼成条件下で焼成して完成品となした。

なお、上記実施例では、スラリー４を中子３のスラリー
注入路３０からのみ注入する場合を説明したが、これに
限定されるものではなく、１組の石ロウ型２１．２２の
合せ面の一部に一端が鋳込型１の表面に開口し、他端が
前記頂部型面２０２に接続するスラリー補助注入路２０
３を用いるとともに、スラリー４を注入路３０．２０３
により前記両鋳込用空園３ａ、３ｂに注入することも可
能である。

また上記鋳込成形時において、中空成形体１の排気取入
ボート１０．１１の周壁を形成する肉薄部分１ｂにタペ
ットバルブ１５の軸をｍｖＪ自在に保持するシリンダヘ
ッドＥの一部を収納するための２つの取付窓１０ａ、１
１ａを成形する場合には、予め前記２つ割りの一組の石
ロウ型２１．２２のうち一方の型面に閃絡の２つの突出
面を形成したものを用いることにより上記中空成形体１
の鋳込成形時に同時に成形できる。

［発明の効果］ 本発明の鋳込成形法では、スラリーが中子のスラリー注
入路より鋳込型の型面より着肉距離が遠くなる最遠春肉
距ｌ！１を部分に注入された後、肉薄部分に順次型面に
沿って流れ込むため、着肉が肉薄部分より遅く終了する
肉厚部分には、肉薄部分の着肉が終了した後もスラリー
をとぎれることなく注入し続けることができる。従って
同一鋳込型を用いた鋳込成形により肉厚部及び肉薄部を
もつ肉厚の異なる成形体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本実施例の鋳込成形法に用いる鋳込型及び中
子のセットされた状態を一方の分割型を取外して示す部
分断面図である。第２図は、２つの分割型が組合わされ
た状態を示す平面図である。 第３図は、第１図における鋳込状態を示す部分断面図で
ある。第４図は、第３図に示す鋳込状態を終了し成形体
が形成された状態を示す部分断面図である。第５図は、
本実施例の鋳込成形法によって鋳込成形された成形体の
外観斜視図である。第６図は、成形体の使用例を示す縦
断面図である。 ］・・・成形体　　　　　　２・・・鋳込型２１．２２
・・・石ロウ型 ３・・・中子 ４・・・スラリー ３０・・・スラリー注入路 特許出願人　　トヨタ自ＩＩＩＩＩ株式会社代理人　　
　弁理士　　大川　宏 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）壁部が多孔質である鋳込型と、この鋳込型内の定
   位置に配置された中子との間の鋳込空間にスラリーを注
   入し多孔質の前記壁部に前記スラリーを構成する液体を
   吸収させ、前記壁部に前記スラリーを構成する粉体を着
   肉させる鋳込成形法において、 前記中子は、その一端部が該鋳込型の表面に表出すると
   ともに、表出した一端部に一端が開口し、他端が該鋳込
   型の型面よりの着肉距離が最も遠くなる最遠着肉距離部
   分に開口するスラリー注入路をもち、少なくとも一部の
   スラリーを該注入路を通して該鋳込型内に注入して鋳込
   成形体を得ることを特徴とする鋳込成形法。