JPH02268943A - 消失模型鋳造方法と消失模型鋳造装置 - 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、消失模型鋳造方法と、消失模型鋳造装置に係
り、特に、消失模型の表面にガスシール膜を設けて、消
失模型が消失する際に発生するガスの抜け状態を調節し
て、それによって湯の投入状態を制御するようにしたも
のに関する。

（従来の技術） 鋳造法の一つに消失模型鋳造法があり、この消失模型鋳
造法は、模型の型抜きを不要とするものである。

以下、第５図を参照して、従来の消失模型鋳造法につい
て説明する。第５図は従来の消失模型鋳造法を実施する
ための消失模型鋳造装置の構成を示す断面図であり、鋳
枠１０１内には、砂１０３が充填されている。上記砂１
０３内には製品模型１０５．１０５が配置されており、
これら製品模型１０５は、消失材、例えば、発泡ポリス
チレン樹脂から形成されており、高温の湯により消失す
るものである。

上記製品模型１０５．１０５の間には、押湯模型１０７
が配置されており、この押湯模型１０７も消失材から形
成されている。

上記鋳枠１０１の上方には、湯口カップ１０９が取付け
られており、この湯口カップ１０９の下方には、湯口棒
１１１が配置され、この湯口棒１１１は、上記押湯模型
１０７まで延長されている。

上記湯口棒１１１も消失材から形成されており、高温の
湯により消失して湯道として機能する。

上記構成によると、湯口カップ１０９より高温の湯を投
入すると、湯口棒１１１が徐々に消失していき、湯が投
入されていく。そして、まず、押湯模型１０７に湯が投
入される。これによって、押湯模型１０７は徐々に消失
していく。それによって、製品模型１０５．１０５にも
湯が投入されていき、製品模型１０５は徐々に消失して
、そこに湯が充填されていく。

製品模型１０５に充填された湯が凝固するときには、収
縮現象がみられる。この収縮した分を補充するのが、押
湯模型１０７に充填された湯であり、押湯模型１０７に
充填された湯、すなわち押湯が製品模型１０５．１０５
の部分に流入して、収縮した分の補充をなす。

又、鋳枠１０１の下部には、真空室１１３が形成されて
おり、図示しない真空ポンプにより、吸引口１１５を介
して吸引することにより、真空室１１３内の減圧状態を
維持し、それによって消失模型が消失する際に発生する
ガスを吸引除去している。このように、ガスを吸引・除
去するのは、ガスが湯の流れを阻害し、湯の充填を妨げ
るからである。

尚、真空室１１３を鋳枠１０１の上部に形成して、上方
からガスを抜く場合もある。

ところで、第５図に示した消失模型鋳造装置の場合には
、押湯模型１０７が製品模型１０５の一次側に配置され
ている。これに対して、押湯模型１０７を製品模型１０
５の二次側に配置したものがあり、これが第６図に示す
消失模型鋳造装置である。

又、製品模型１０５はその肉厚が全て一定であるとは限
らず、薄肉部分と厚肉部分との両方を有するものがある
。例えば、第７図に示すような場合には、製品模型１０
５の中間部分１１７が薄肉状になっていて、上部及び下
部１１９が厚肉状となっている。

尚、第６図及び第７図中、第５図に示したものと同一部
分には同一符号を付して示し、その説明は省略する。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来の構成によると、消失模型が消失する際に発生
するガスの抜け具合が湯の投入状態に大きく影響して、
製品の品質を左右してしまうにもかかわらず、そのガス
抜きをうまく調整して、湯の投入を制御することができ
ないという問題があった６ 例えば、押湯効果を高める場合には、第６図に示すよう
に、押湯模型１０７を製品模型１０５の二次側に配置す
るより、第５図に示すように一次側に配置した方が、押
湯部分の温度降下が防止されるので好ましいが、押湯模
型１０７が消失する際に発生したガスや煤が製品模型１
０５の部分に混入して、製品の品質を低下させてしまう
という問題があった。

又、第７図に示すように、湯の投入方向の途中に薄肉部
が存在する場合には、その部分で湯が凝固してしまい、
上方への湯の投入が損なわれてしまうことがある。これ
も、消失の際に発生するガスが良好に抜けないことに起
因する。

これらの問題に対しては、既に述べたように、真空室１
１３を介してガス抜きを行っており、さらには、別の吸
引手段により、側方からガスを抜く、あるいは局部的に
ガス抜きを行うといったことも考えられているが、いず
れによっても十分ではなく、過大な設備を要するととも
に、緻密な制御を行うことができないという問題があっ
た。

本発明はこのような点に基づいてなされたもので、その
目的とするところは、消失模型が消失する際に発生する
ガスの抜け具合を調整して、湯の投入状態を制御するこ
とにより、製品の品質を向上させることが可能な消失模
型鋳造方法と消失模型鋳造装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するべく本発明の第１請求項による消失
模型鋳造方法は、鋳枠の砂内に消失模型を配置して、湯
を投入することにより、上記消失模型を徐々に消失させ
て鋳造する消失模型鋳造方法において、上記消失模型の
表面に適宜の膜厚に設定されたガスシール膜を設け、消
失の際に発生するガスの抜け具合を調整し、それによっ
て湯の投入状態を制御するようにしたことを特徴とする
ものである。

第２請求項による消失模型鋳造装置は、消失模型と、湯
道とを備えた消失模型鋳造装置において、上記消失模型
に適宜の膜厚に設定されたガスシール膜を設けたことを
特徴とするものである。

第３請求項による消失模型鋳造装置は、請求項２記戦の
消失模型鋳造装置において、消失模型は製品模型であり
、この製品模型の肉薄部表面に設けられているガスシー
ル膜の膜厚を厚部の表面に設けられたガスシール膜の膜
厚より薄くしたとこを特徴とするものである。

第４請求項による消失模型鋳造装置は、請求項２記載の
消失模型鋳造装置において、消失模型は、製品模型とこ
の製品模型の一次側に配置された押湯模型とからなり、
押湯模型の表面に設けられているガスシール膜の膜厚を
製品模型の表面に設けられているガスシール膜の膜厚よ
り厚くしたことを特徴とするものである。

第５請求項による消失模型鋳造装置は、請求項２記載の
消失模型鋳造装置において、消失模型眼製品模型とこの
製品模型の二次側に配置された押湯模型とからなるとと
もに、上記押湯模型にも湯道が接続されており、かつ押
湯模型の表面にガスシール膜を設けたことを特徴とする
ものである。

（作用） 先ず、第１請求項による消失模型鋳造方法の場合には、
消失模型の表面に、適宜の膜厚に設定されたガスシール
膜を設け、それによって、消失模型が消失する際に発生
するガスの抜け具合を調節して、湯の投入状態を制御す
るものである。

第２請求項による消失模型鋳造装置の場合に１消失模型
、湯道からなるものにおいて、消失模型に適宜の膜厚に
設定されたガスシール膜を設けたものであり、それによ
って、消失模型が消失する際に発生するガスの抜け具合
を調節して、湯の投入状態を制御するものである。

第３請求項による消失模型鋳造装置の場合にｔＬ薄肉部
及び厚肉部を有する製品模型において、薄肉部の表面に
設けられているガスシール膜の膜厚を厚肉部の表面に設
けられたガスシール膜の膜厚より薄くしたものである。

湯回り不良が発生し易い薄肉部のガスシール膜の厚みを
薄＜シたことにより、その部分のガスの抜けが良好とな
り、湯が凝固して湯回りが不良となることもない。

第４請求項による消失模型鋳造装置は、押湯模型の表面
に設けられているガスシール膜の膜厚を製品模型の表面
に設けられているガスシール膜の膜厚より厚くしたもの
である。

これによって、−次側に配置された押湯模型への湯の投
入が規制され、製品模型への投入が促進されるので、押
湯模型の消失により発生するガス及び煤の量も少なくな
り、これらの製品模型部分への混入も防止される等、押
湯模型を一次側に配置する場合の欠点を解消することが
できる。

第５請求項による消失模型鋳造装置は、製品模型の二次
側に配置された押湯模型にも湯道が接続されており、か
つ押湯模型の表面にガスシール膜を設けたものである。

押湯模型にも湯道が接続されているので、湯が供給され
るが、押湯模型の表面にはガスシール膜が設けられてい
るので、湯の投入は規制され、製品模型部分に優先的に
投入され、その後、押湯模型に投入される。

又、押湯模型にも湯道が接続されていて、高温の湯が近
接した状態で存在するので、効果的に加熱され、押湯模
型部分の温度降下は抑制される。

（実施例） 以下第１図を参照して本発明の第１実施例を説明する。

第１図は消失模型鋳造装置の構造を示す断面図である。

鋳枠１内には砂３が充填されており、この砂３内には製
品模型５が配置されている。この製品模型５は消失材か
らなり、略中空円筒状をなしている。そして、上部及び
下部は厚肉部７となっており、これらに対して中間部は
薄肉部９となっている。

鋳枠１内には、湯口棒１１が配置されており、この湯口
棒１１も消失材からなり、鋳枠１の上部に配置された湯
口カップ１３から、上記製品模型５の下部まで延長され
ている。この湯口棒１１志消失後に湯道として機能する
ものである。

又、鋳枠ｌの下部には、真空室Ｉ５が形成されており、
図示しない真空ポンプにより、吸引口Ｉ７を介して吸引
することにより、真空室１５内の減圧状態を維持し、そ
れによって上記製品模型５、湯口棒１１が消失する際に
発生するガスを吸引・除去する。

上記製品模型５の外周には、ガスシール膜１９が設けら
れている。このガスシールｖ１９としては、塗型剤が使
用される。塗型剤は、通常、消失模型の強度を高め、そ
の表面を保護して、鋳肌の状態を良好なものとするため
に使用されるものであり、本実施例では、これをガスシ
ール膜として使用するものである。

上記塗型剤としては、例えばＳｊＯ，が３３、Ｏ〜８８
，３％、Ａｉ！０．が０．７〜８．４％、Ｆｅｄ、が０
．１〜１．１％、を含んだものがあり、本実施例では、
これを使用するものとする。

ガスシール膜１９は、製品模型５の厚肉部７で、その膜
厚が厚くなっており、薄肉部９でその膜厚が薄くなって
いる。これは、湯回り不良が懸念される薄肉部９におけ
るガス抜けを良好なものとして、湯回り不良を防止する
ためである。

以上本実施例によると、製品模型５の薄肉部９の表面に
設けられたガスシール膜１９の膜厚を薄くしているので
、その部分のガス抜けが良好となり、この部分に向かっ
て湯が積極的に投入される。

よって、従来懸念されていた湯回り不良を防止すること
ができる。

次に第２図〜第３図を参照して第２の実施例を説明する
。第２図は消失模型鋳造装置の構造を示す断面図である
。

鋳枠１内には、消失材からなる製品模型２１、製品模型
２１の一次側に配置された押湯模型２３、湯口棒２５が
配置されている。

上記製品模型２１、押湯模型２３、湯口棒２５の外周に
は、ガスシール膜２７が設けられている。

このガスシール膜２７の内、押湯模型２３の外周に設け
られている部分は、他の部分よりその膜厚が厚くなって
いる。

上記構造によると、第３図に示すように、湯口カップ１
３より湯２４を投入すると、湯は湯口棒２５を通って押
湯模型２３及び製品模型２１に投入される。その際、押
湯模型２３の外周に設けられたガスシール膜２７は、そ
の膜厚が厚くなっているので、ガス抜きが規制され、よ
って、押湯模型２３の部分への湯２４の充填は抑えられ
る。反面、製品模型２１への湯２４の投入が促進される
。

したがって、まず押湯模型２３の消失が抑えられるので
押湯模型２３の消失により発生するガスや煤の、製品模
型２１部分への混入が規制される。

よって、製品の品質向上を図ることができる。

又、押湯模型２３は、製品の一次側にあるので、押湯の
温度降下は緩和され、特に、ガスシール膜２７が厚くな
っているために、比較的遅い時期に湯２４が充填される
こととなり、これによっても押湯の温度降下を防止する
ことができる。

つまり、押湯模型２３を製品模型２１の一次側に配置す
ることによる不具合を解消することができるものである
。

次に第４図を参照して第３の実施例を説明する。

第４図は消失模型鋳造装置の構造を示す断面図である。

鋳枠１内には、一対の製品模型３１．３１、製品模型３
１の二次側に配置された押湯模型３３、湯口棒３５が収
容されている。これら製品模型３３、湯口棒３５は、消
失材から形成されている。

上記押湯模型３３は中空状となっており、内部には発熱
剤３７が収容されている。

上記押湯模型３３の外周にはガスシール膜３９が設けら
れている。又、押湯模型３３には上記湯口棒３５が接続
されている。

上記構造によると、湯口カップ１３より湯を投入すると
、湯口１３５が徐々に消失していき、湯は製品模型３１
及び押湯模型３３に投入されはじめる。その際、押湯模
型３３の外周には、ガスシール膜３９が設けられていて
、ガス抜きが規制される構造になっているので、押湯模
型３３への湯の投入は抑えられ、製品模型３１への湯の
投入が促進される。よって、押湯模型３３の消失により
発生するガスや煤の製品模型３１への混入が規制され、
製品の品質向上を図ることができる。

又、押湯模型３３は、湯口棒３５、すなわち湯道として
機能する部分に接続しているので、常に高温の湯と接し
、効果的に加熱される。また、発熱剤３７によっても加
熱されるので、その温度降下は防止される。よって押湯
機能も良好に発揮される。

尚、前記各実施例は、製品模型、押湯模型、湯口棒等を
消失材から形成したものを例にとって説明したが、それ
に限定されるものではない。

例えば、湯道は、陶製の管等を使用しても良い。

又、ガスシール膜は、消失模型鋳造に悪影響を及ぼさず
にガス抜きを規制できるものであれば良く、塗型剤に限
定されない。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明による消失模型鋳造方法と
消失模型鋳造装置によると、消失模型が消失する場合に
発生するガスの抜け具合を調節し、湯の投入状態を制御
することができる。したがって、製品の品質を向上させ
ることができる。

又、製品模型に薄肉部があっても、その部分における湯
回り不良を解消することができる。

さらに、押湯模型を設けた場合の、製品模型部分へのガ
スや煤の混入を防止するとともに、温度降下を防止し、
押湯効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による消失鋳造装置の断面
図、第２図は第２実施例による消失模型鋳造装置の断面
図、第３図は第２実施例による消失模型鋳造装置に注湯
した状態を示す断面図、第４図は第３実施例による消失
模型鋳造装置の断面図、第５図ないし第７図は従来例を
示す消失鋳造装置の断面図である。 １・・・鋳枠、３・・・砂、５．２１．３１・・・製品
模型、１１・・・湯口棒、１９，２７．３９・・・ガス
シール焦２３．３３・・・押湯模型。 第 図 ２１　、 】　９　、２７． ２３． １・・・鋳枠 ３・・・砂 ３１・・・製品模型 １１・・・湯口棒 ３９・・・ガスシール膜 ３３・・・押湯模型 第 図 第２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋳枠の砂内に消失模型を配置して、湯を投入する
   ことにより、上記消失模型を徐々に消失させて鋳造する
   消失模型鋳造方法において、上記消失模型の表面に適宜
   の膜厚に設定されたガスシール膜を設け、消失の際に発
   生するガスの抜け具合を調整し、それによって湯の投入
   状態を制御するようにしたことを特徴とする消失模型鋳
   造方法。
2. （２）消失模型と、湯道とを備えた消失模型鋳造装置に
   おいて、上記消失模型に適宜の膜厚に設定されたガスシ
   ール膜を設けたことを特徴とする消失模型鋳造装置。
3. （３）請求項２記載の消失模型鋳造装置において、消失
   模型は製品模型であり、この製品模型の薄肉部の表面に
   設けられているガスシール膜の膜厚を肉厚部の表面に設
   けられたガスシール膜の膜厚より薄くしたことを特徴と
   する消失模型鋳造装置。
4. （４）請求項２記載の消失模型鋳造装置において、消失
   模型は、製品模型とこの製品模型の一次側に配置された
   押湯模型とからなり、押湯模型の表面に設けられている
   ガスシール膜の膜厚を製品模型の表面に設けられている
   ガスシール膜の膜厚より厚くしたことを特徴とする消失
   模型鋳造装置。
5. （５）請求項２記載の消失模型鋳造装置において、消失
   模型は、製品模型とこの製品模型の二次側に配置された
   押湯模型とからなるとともに、上記押湯模型にも湯道が
   接続されており、かつ押湯模型の表面にガスシール膜を
   設けたことを特徴とする消失模型鋳造装置。