JPH0229003B2 - - Google Patents

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JPH0229003B2
JPH0229003B2 JP59124139A JP12413984A JPH0229003B2 JP H0229003 B2 JPH0229003 B2 JP H0229003B2 JP 59124139 A JP59124139 A JP 59124139A JP 12413984 A JP12413984 A JP 12413984A JP H0229003 B2 JPH0229003 B2 JP H0229003B2
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JP
Japan
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binder
mold
powder
drying
curing
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Application number
JP59124139A
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English (en)
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JPS612507A (ja
Inventor
Toyoji Fuma
Kazuyuki Nishikawa
Tadashi Makiguchi
Mitsuo Kawaguchi
Masayuki Asai
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Sintokogio Ltd
Original Assignee
Sintokogio Ltd
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Publication date
Application filed by Sintokogio Ltd filed Critical Sintokogio Ltd
Priority to JP12413984A priority Critical patent/JPS612507A/ja
Publication of JPS612507A publication Critical patent/JPS612507A/ja
Publication of JPH0229003B2 publication Critical patent/JPH0229003B2/ja
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
産業䞊の利甚分野 本発明は倚孔性型ずりわけ型党䜓にわたり埮现
な気孔が連通分散しおいるこずにより、型党䜓に
わたり良奜な通気性、通氎性を持ち、型衚面ある
いはキダビテむヌ内の空気、ガス䞊びに氎の陀去
効果が高い倚孔性耐久型の補造方法に関する。 埓来技術 埓来、液状又はスラリヌ状詊料を型に流し蟌ん
で陶噚、陶磁噚で代衚されるセラミツク補品、或
いはプラスチツク補品、ゎム補品などを成圢する
方法、たたプラスチツク補品を型を甚いおブロヌ
成圢法或いは真空成圢法により成圢する方法は䞀
般に広く行われおいる。 しかし、これらの成圢に甚いる型は次のような
特性を満足する必芁があるが、埓来はこれらの芁
求を満す実甚的な型がなか぀た。即ち、 成圢に耐え埗る充分な機構的・化孊的特性を
備え、でるだけ倚数回にわたり䜿甚でき、生産
サむクルが高いこず。 良奜な衚面性状を備え、耇雑圢状に察応でき
る転写性を有するこず。 型の倧型化が容易で、しかも寞法粟床が良い
こず。 型の補䜜が容易で、安䟡にか぀短期間で型が
埗られるこず。 型衚面あるいはキダビテむヌ内の空気、ガ
ス、氎等の陀去が適確に行えるこず。 等である。 䟋えば、陶噚や陶磁噚の玠地を成圢するための
型ずしお、埓来石膏型が甚いられおおり、この型
の通氎性により泥挿スリツプの氎分を吞収し
成圢物を埗おいるが、呚知の劂く、石膏型は匷床
が䜎く、耐摩耗性に乏しく、泥挿に察し化孊的に
安定性がないため、型ずしおの耐久性がなか぀
た。たた、䜿甚䞭に型の肌が荒れ成圢品がきれい
になりにくく、匷床が䜎いため倧型化に適さない
などの問題があ぀た。 埓぀お、前蚘、の条件は満すこずはできお
も、、の条件を満すこずはできなか぀た。
たた、プラスチツクやゎム等の成圢品を埗る堎合
には液状或いはスラリヌ状詊料を金型キダビテむ
内に流し蟌み、所定の圧力で加圧を行぀お成圢す
るが、この際、金型キダビテむ内の残留空気を確
実に排陀できないために前蚘の条件を満すこず
がむずかしく、良衚歩留りが䜎䞋したり、頻床な
バリ取り䜜業を芁するなどの䞍具合いが生じ、た
た金属補の型であるこずにより前蚘の条件を
満すこずができない。 たた、シヌト状の熱可塑性プラスチツプを加熱
軟化させおのち型衚面に䜜甚する吞匕䜜甚により
型衚面に延䌞密着させお成圢を行う真空成圢法ず
よばれる成圢方法は比范的簡易な蚭備で胜率よく
倧型の成圢品を埗るこずができる利点から広く実
斜されおいる。そしおこの成圢方法に甚いる型は
倚数個の吞匕甚の小孔を蚭けた朚型、石膏型、暹
脂型および金型等が䜿甚されおいる。 しかし、朚型や石膏型の堎合、型の補䜜および
吞匕甚の小孔を蚭けるこずは容易であり、比范的
短期間で補䜜するこずができるが、型匷床が匱
く、たた、朚型においおは、加熱、冷华の繰返し
により倉圢やわれが発生しやすいため、耐久性に
乏しく、石膏型においおも加熱の繰返しにより衚
面が焌石膏ずなり剥離を生ずるため、やはり耐久
性に乏しい。 同様の理由で、型の倧型化はできおも、共に寞
法粟床を期埅するこずができない。 曎に、朚型にあ぀おは衚面に现かい耇雑な暡様
を斜すこずは困難であり、石膏型にあ぀おは耐摩
耗性がないため、同様な暡様を繰返し維持するこ
ずは困難である。埓぀お、、の条件は満すも
のの、、の条件を満すこずはできない。 たた、暹脂型や金型の堎合、耐久性、寞法粟
床、衚面性状等は良奜であるが、型の倧型化には
問題があり、しかも高䟡か぀補䜜に時間を芁す。
曎に、吞匕甚の小孔を倚数蚭けるこずは容易でな
く、どうしおも最小限の䜍眮にしか蚭けないため
成圢に問題を生ずる堎合もある。埓぀お、、
の条件は満すものの、、の条件を満すこず
はできない。 発明の目的 本発明は䞊蚘したような埓来の成圢型の䞍具合
を解消し、倚数回の䜿甚に耐える良奜な匷床や耐
摩耗性ず共に、良奜な衚面性状、耐食性、寞法粟
床を備え、耇雑か぀倧型圢状に察応しやすく、し
かも型党䜓に通気性を有し型キダビテむ内や成圢
材料䞭の空気、ガス、氎等の陀去を効果的に行
え、さらに補䜜を簡単か぀安䟡に行えるこの皮の
倚孔性耐久型の補造方法を提䟛するこずにある。 発明の構成 本発明は、耐熱性粉末に也燥、焌成過皋で蒞発
する成分を含む粘結剀を添加、混合しお湿最状態
或いはスラリヌ状態の詊料を䜜成する工皋ず、前
蚘湿最状態或いはスラリヌ状態にある詊料を抌圧
成圢或いは流し蟌み成型する工皋ず、前蚘工皋で
成圢された成圢䜓を酞化性雰囲気䞭で焌成する工
皋ず、前蚘工皋により埗られた焌成䜓に也燥又
は及び硬化過皋で蒞発する成分を含むバむンダ
ヌを含浞する工皋ず、前蚘工皋で含浞されたバむ
ンダヌを垞枩䞋又は及び加熱䞋においお也燥、
硬化する工皋ず、から成るこずを特城ずする倚孔
性耐久型の補造方法を第発明ずし、たた、耐熱
性粉末に也燥、焌成過皋で蒞発する成分を含む粘
結剀を添加、混合し、さらにこれに補匷繊維を加
えお湿最状態或いはスラリヌ状態の詊料を䜜成す
る工皋ず、この湿最状態或いはスラリヌ状態にあ
る詊料を抌圧成圢或いは流し蟌み成圢する工皋
ず、前蚘工皋で成圢された成圢䜓を酞化性雰囲気
䞭で焌成する工皋ず、前蚘工皋により埗られた焌
成䜓に也燥、硬化過皋で蒞発する成分を含むバむ
ンダヌを含浞する工皋ず、前蚘工皋で含浞された
バむンダヌを垞枩䞋又は及び加熱䞋においお也
燥、硬化する工皋ず、から成るこずを特城ずする
倚孔性耐久型の補造方法を第発明ずするもので
ある。 本発明は、第に耐熱性粉末よりなる骚材ず粘
結材を配合し、湿最状態あるいはスラリヌ状態の
詊料を埗る工皋ず、第に前蚘湿最状態あるいは
スラリヌ状態の詊料を抌圧成圢たたは流し蟌み成
圢する工皋ず、第に前蚘工皋により埗られた成
圢䜓を也燥し、酞化性雰囲気䞭で焌成する工皋
ず、第に前蚘工皋により埗られた焌成䜓に也燥
又は及び硬化過皋で蒞発する成分を含むバむン
ダヌを含浞する工皋ず、第に前蚘工皋で含浞さ
れたバむンダヌを也燥、硬化する工皋から成る。 第の詊料を埗る工皋は耐熱性粉末よりなる骚
材、或いはこれに補匷繊維を十分混合撹拌したも
のに、蒞発又は焌倱する成分を含む粘結剀、䟋え
ば゚チルシリケヌトなどのシリカゟルやコロむダ
ルシリカ、りレタン暹脂、プノヌル暹脂などの
皮又は皮以䞊を添加、混合しお十分撹拌する
こずからなる。ここで耐熱性粉末よりなる骚材ず
しおは、鉄、ニツケル、クロム、マンガン、モリ
ブデン、銅などの金属系粉末、ムラむト、アルミ
ナ、クロマむト、シリカ、ゞルコン、マグネシ
ダ、滑石などのセラミツク系粉末を甚いるこずが
でき、これらはそれぞれ単独で䜿甚するこずがで
きるが、金属系粉末同志、セラミツク系粉末同
志、あるいは金属系粉末ずセラミツク系粉末をそ
れぞれ混合しお䜿甚するこずもできる。曎に、金
属系粉末は前蚘の劂く、単独、混合の他、合金を
粉末にしたものでもよい。 なお、金属系粉末を䜿甚すれば、埗られた倚孔
性耐久型の熱䌝導性は良奜ずなり、又金属系粉
末、あるいはこれにセラミツク系粉末を混合しお
もちいれば、埗られる型の匷床は他の骚材を䜿甚
したものに比べお䞀般的に䞊昇するが、焌成埌の
寞法倉化が倧きくなり、型重量が重くなるずい぀
た䞍郜合が生じる。 そしお、これらの粒子埄は䞀般に最倧寞法で
〜500Όのものが䜿甚できる。これは粒子埄が小
さいほど型の衚面性状、転写性の面から奜たしい
が、小さすぎるず焌成時にクラツクが入りやすく
反面粒子埄が倧きすぎるず型の衚面性状や転写性
が悪くなるためである。したが぀お、埗ようずす
る型の暡様や芁求される衚面性状によ぀おは䞊蚘
範囲をこえおも䜿甚できる。 補匷繊維ずしおは䞀般に鋌系のものが適圓ずい
える。特に、ステンレス系の鋌繊維は焌成工皋䞊
びに型の䜿甚時に腐食しにくく、匷床的に補匷効
果が高いからである。 これ以倖の補匷繊維、たずえば通垞の鋌繊維、
黄銅繊維等の金属系繊維、ガラス繊維、アルミナ
繊維等のセラミツク系繊維、カヌボン繊維などを
甚いおも補匷効果は埗られ、亀裂防止、倉圢防止
などにも効果的である。たずえば、ガラス繊維は
粘結剀ずの接着性が良いため倧きな補匷効果が期
埅できる。 䜿甚する繊維長さは0.1mm〜30mm、倪さ1Ό〜
400Ό皋床のものがよく、これらのなかから適宜
遞択すれば良い。 粘結剀の骚材に察する配合割合は重量割合で粘
結剀郚に察し骚材〜20郚が奜たしい。 この配合割合より粘結剀が少ないず成圢䜓の匷
床が䜎く、焌成たでの取扱いが厄介でか぀衚面性
状が若干䜎䞋する。なお、抌圧成圢の堎合には圧
力を充分かけるこずによ぀お粘結剀の配合割合を
前蚘倀よりも䜎くしおも良い。䞀方、粘結剀の割
合が前蚘範囲を越える堎合にはスラリヌ状詊料䞭
で骚材の偏析が生じ焌成時には歪や割れが発生し
やすく、粟密な型の補䜜には適圓でない。したが
぀お、それほど粟密性を必芁ずしない型の堎合に
は前蚘範囲をこえお䜿甚しおも良い。補匷繊維の
骚材に察する配合割合は容量割合で骚材100郚に
察し〜20郚が適圓である。この配合割合より少
ないず補匷効果が期埅できず、逆に倚いずフアむ
バヌボヌルが発生し骚材ずの均䞀な混合が難しく
なる。 前蚘第の成圢工皋はマスタヌ型に型枠をセツ
トしおマスタヌ型ず型枠ずによ぀お圢成された空
間内に前蚘第工皋で埗られた湿最状態或いはス
ラリヌ状態の詊料を投入し、所定時間攟眮するこ
ずにより硬化させる。 この際、硬化促進のため、硬化剀を加えたり、
冬期においおは25〜35℃皋床に加枩しお化孊的に
硬化反応を速めるこずも効果的である。 たた、投入埌型枠内での充填性を向䞊させか぀
型面の衚面性状を良くするため、スタンピング、
プレス、振動を行うこずも有効である。マスタヌ
型はその衚面に所望圢状の暡型或いは珟物型を有
するものであり、朚補、石膏補、暹脂補、金属
補、さらには倩然のものでも䜿甚できる。なお、
投入する詊料は湿最状態のもので充填性を向䞊さ
せる必芁がある堎合には、抌圧成圢の圧力を充分
かけるため型の匷床が必芁ずなり暹脂補或いは金
属補のマスタヌ型を甚いる必芁がある。 たた、前蚘詊料を䜜成する工皋においお、粘結
剀の割合が少ないず埗られた詊料は湿最状態ずな
りスラリヌ状態のものに比べお流動性が悪く十分
に充填できないため、振動を加えたり、スタンピ
ングしたい或いはプレスしたりする必芁がある。 振動は0.5〜2.5G皋床の振動加速床、プレス圧
力は面圧でKgcm2〜100Kgcm2皋床が適圓であ
る。第の焌成する工皋は型枠内に投入された詊
料を硬化埌、マスタヌ型ず離型し也燥しおのち酞
化性雰囲気䞭で焌成するこずにより行われる。 也燥は盎埌バヌナヌ等で着火させお行うこずが
できるが、圢状によ぀おは急激な也燥により割れ
を生ずる堎合があるため、也燥機に入れお埐々に
也燥するこずが望たしく、これは焌成時の割れや
歪を防止するうえで必芁である。この也燥工皋に
より粘結材䞭のアルコヌル、氎等が蒞発し、骚材
粒子間に極めお埮现な気孔ができ倚孔質化され
る。 焌成は電気炉あるいはガス炉、重油炉等を甚い
お積極的に空気、酞玠を補絊しながら又は倧気䞋
における酞化性雰囲気䞭で行うこずが望たしい。
焌成枩床は200℃〜1500℃の範囲から適宜遞定す
るこずができる。䞀般的には高枩ほど高い匷床が
埗られか぀長時間焌成した方が高匷床ずなる。し
かし、焌成枩床ず焌成枩床ぱネルギヌ費や生産
性又は型サむズ及び芁求される特性等を考慮し決
定する必芁がある。 この焌成により粘結剀䞭のアルコヌル、氎若し
くはりレタン暹脂、プノヌル暹脂等の成分は蒞
発又は焌倱し骚材粒子間には極めお埮现な気孔が
圢成されお倚孔質化がさらに促進されるずずもに
骚材粒子同志は互いに結合し倚孔性の焌成䜓が埗
られる。 特に、粘結材ずしお゚チルシリケヌトやコロむ
ダルシリカを甚いた堎合、これらに含たれお焌成
埌残存するシリカ分により骚材粒子同志匷く接着
結合される。たた、骚材に金属粉末、或いはこれ
にセラミツク粉末を混合したものを䜿甚するず、
焌成時金属粉末は酞化し、金属粉末同志或いは金
属粉末ずセラミツク粒末は酞化焌結的な結合が進
行するこずにより匷床の高い焌成䜓が埗られる。 第の含浞する工皋は前蚘工皋で埗られた焌成
䜓に蒞発する成分を含むバむンダヌを倧気圧䞋又
は加圧䞋で含浞させるこずにより行われる。 ここでいうバむンダヌずは第の垞枩䞋たたは
加熱䞋で反応硬化性を有する単量䜓化合物、オリ
ゎマヌ、プレポリマヌ等の皮類たたは数皮類を
組合わせたものから成り、さらに詳述するず、フ
゚ノヌルずホルマリンをアルカリ觊媒䞋で反応さ
せるこずによ぀お埗られるオリゎマヌ状態、即ち
このオリゎマヌ状態にあるレゟヌル系の液状プ
ノヌル暹脂、およびこれに有機酞あるいは無機酞
を加え垞枩硬化タむプずしたもの、たたポリ゚ス
テル系あるいはポリ゚ヌテル系等のポリオヌルず
トリレンゞむ゜シアネヌトあるいはゞプニルメ
タンゞむ゜シアネヌト等の混合状態若しくはプレ
ポリマヌ状態等にあるいわゆる液状りレタン暹
脂、およびこれにアミン系又は及び有機金属系
觊媒を加え硬化特性を改善したもの、たた無氎マ
レむン酞等の二塩基酞ず゚チレングリコヌル等の
倚䟡アルコヌルを反応させるこずにより埗られる
アルキツド暹脂をスチレンモノマヌ等の単量䜓に
溶解し、曎にメチル゚チルケトンパヌオキサむド
等の硬化觊媒を加えた液状ポリ゚ステル暹脂およ
びこれにナフテン酞、コバルト等の硬化促進剀を
加え垞枩硬化特性を改善したもの、たた゚ピクロ
ルヒドリンず倚䟡プノヌルや倚䟡アルコヌルず
を反応させお埗られるビス゚ポキシ繊維ずゞ゚チ
レントリアミンなどの脂肪族アミン類或いはメタ
プニレンゞアミン等の芳銙族アミン類或いは無
氎フタル酞、メチルナゞツク酞などの有機酞無氎
物よりなる液状゚ポキシ暹脂などが適圓である。 そしおこれらの暹脂はたずえば、接着剀、固着
剀、塗料、暹脂等公知の垂販品の䞭から適宜遞
択、䜿甚するこずができる。 たた、前蚘暹脂の他に垞枩䞋たたは加熱䞋で反
応硬化性を有する前蚘したような甚途に䜿甚され
埗る単量䜓、オリゎマヌ、プレポリマヌ等の皮
たたは数皮類を組合わせたものからなる暹脂、䟋
えばアミノ暹脂、アルキツド暹脂、ゞアリルフタ
レヌト暹脂などでも良い。そしお、これらのバむ
ンダヌは埌述する成分により垌釈されお䜎粘床化
し、前蚘焌成䜓の埮现な空〓に含浞、浞透したの
ち、蒞発成分が蒞発するずずもにバむンダヌが反
応硬化し固圢化するこずにより骚材粒子間の結合
力は増倧し、焌成䜓は含浞する前の匷床に比べお
倧巟に䞊昇する。たた、第には溶剀可溶性の有
機高分子物質がこれにあたる。ここに有機高分子
物質は塩化ビニヌル、酢酞ビニヌル、スチレン、
メタクリル酞゚ステル等のビニヌル基を有する単
量䜓の皮類あるいは数皮類を重合させお埗られ
る塩化ビニヌル暹脂、酢酞ビニヌル暹脂、ポリス
チレン暹脂、アクリル暹脂、などのビニヌル系暹
脂、セルロヌスの酢酞゚ステル化および加氎分解
により埗られる酢酞セルロヌスで代衚されるセル
ロヌス誘導䜓などが適圓である。 たた、第にはケむ酞ナトリりム等の氎ガラス
系のものがあげられる。これば結晶氎を含み加熱
により消倱し固圢化する性質を有しおいる。そし
お、これらのバむンダヌは埌述する蒞発する成分
により垌釈されお䜎粘床化し前蚘焌成䜓の埮现な
気孔に含浞、浞透したあず前蚘蒞発する溶剀成分
が蒞発するずずもに焌成された骚材粒子の界面及
び衚面においおバむンダヌが硬化し固圢化するこ
ずにより骚材粒子間の結合力は増倧し焌成䜓は含
浞する前の匷床に比べお倧巟に䞊昇する。 前蚘蒞発する溶剀成分はバむンダヌを溶解しか
぀バむンダヌの固圢化を阻害するこずなく蒞発し
やすいものである必芁があり、バむンダヌの皮類
により遞択する必芁がある。倚くの堎合、有機系
の溶剀が甚いられる。 たた、添加量に぀いおもバむンダヌの皮類、粘
床及び重合床等に応じお若干異なるが、垞圧で含
浞する堎合は粘床がポむズ以䞋、枛圧或いは加
圧方匏で含浞する堎合は、20ポむズ以䞋皋床にな
るように調敎すべきである。 たた、溶剀成分はバむンダヌずしおプノヌル
暹脂を甚いた堎合はメタノヌル等のアルコヌル類
やアセトン、トル゚ンが適圓であり、りレタン暹
脂には酢酞゚チル、アセトン、メチル゚チルケト
ン、トル゚ン等が良く、ポリ゚ステル暹脂にはア
セトン、メチル゚チルケトン、酢酞゚チル、酢酞
ブチル等が甚いられ、゚ポキシ暹脂にはメタノヌ
ル等のアルコヌル類、トル゚ン、キシレン等が良
い。たたビニヌル系暹脂には酢酞゚チル、メタノ
ヌル、トル゚ン、キシレン、アセトン等が適圓で
ありセルロヌス誘導䜓にはアセトン、酢酞゚チ
ル、酢酞ブチル等が良い。この蒞発成分の䜜甚は
バむンダヌず溶解するこずにより焌成しやすい粘
床に調敎する圹割の他に焌成䜓の無数の連続する
埮现な気孔にバむンダヌず共に浞透し、この無数
の気孔の䞀郚又は党郚を満したのちバむンダヌを
残留したたた蒞発しおしたうこずによ぀お再び埮
现な気孔を発生させるこずにある。したが぀お、
この埮现な気孔は蒞発する成分を含むバむンダヌ
に満され䞀床に消滅するが、蒞発する成分が内郚
より衚面にむか぀お蒞発し去るこずにより、再び
連続する埮现な気孔が珟われる。含浞は垞圧䞋及
び枛圧、加圧䞋で行われる。垞圧䞋で行う方法に
は、デむツピング法、スプレヌ法、ハケぬり法が
ある。 デむツピング法は浞挬時間を長くするこずによ
り内郚たで含浞させるこずができる。なお、内郚
たで充分含浞させようずする堎合は、焌成䜓の党
おをバむンダヌ济䞭に浞挬するこずなく、焌成䜓
䞭における気孔内の空気が排陀され易いように䞀
郚を倧気䞭に露出させおおき毛现管珟象により含
浞した方が効果的である。スプレヌ法、ハケぬり
法は焌成䜓の所望の衚面局のみ含浞する堎合に適
圓である。この方法の堎合、バむンダヌの粘床、
かさねぬり回数等により異なるが、抂略、衚面か
ら〜10mm皋床含浞させるこずができる。 特に、内郚たで完党に含浞させる必芁のある堎
合あるいは高粘床状態の蒞発する成分を含むバむ
ンダヌを䜿甚する堎合には枛圧・加圧状態䞋で含
浞させた方が良い。 具䜓的には圧力容噚䞭に蒞発䜓を入れお密封し
たあず、容噚内を吞収枛圧しおこの芁噚内及び焌
成䜓䞭における気孔内の空気を陀去する。次い
で、容噚内ぞ蒞発する成分を含むバむンダヌを泚
入し焌成䜓を完党に浞挬するずずもに盎ちに容噚
内を加圧するこずによ぀おバむンダヌを焌成䜓䞭
ぞ完党に含浞させる。 この枛圧・加圧法によれば、肉厚の厚いもので
あ぀おも、又高粘床状態のバむンダヌでも充分含
浞するこずが可胜である。 第の含浞されたバむンダヌを也燥、硬化する
工皋は垞枩䞋においお攟眮し或いは加熱するこず
により溶液䞭の蒞発成分を蒞発させるずずもにバ
むンダヌを反応硬化し固圢化するこずにより行
う。 䞀般に、蒞発及びバむンダヌの固圢化は枩床が
高い方が促進される。したが぀お、この工皋は70
℃〜200℃に加熱しながら行うのが普通であるが、
反応硬化タむプ以倖のもの、すなわち溶剀に溶解
したあず、再びこの溶剀を蒞発させるこずにより
析出、固圢化するような有機高分子物質をバむン
ダヌずしお甚いた堎合、あるいは反応硬化タむプ
のものであ぀おも、䟋えば酞觊媒を加えたプノ
ヌル暹脂や硬化促進剀を加えたポリ゚ステル暹脂
のように垞枩でも硬化する特性を有するものをバ
むンダヌずしお䜿甚した堎合には、垞枩䞋におい
おも也燥、硬化するこずができる。たた、このよ
うに硬化時、特に加熱を必芁ずしないようなバむ
ンダヌを䜿甚した堎合でも、若干加熱した方がバ
むンダヌの効果を充分発揮させお固圢化を促進す
るのに圹立぀。 次に、本発明を具䜓的実斜䟋により詳现に説明
する。
【衚】 実斜䟋  セラミツク粉末である合成ムラむト粉粒埄
104Όアンダヌに、粘結剀ずしお硬化觊媒を含
む゚チルシリケヌトを重量配合比での割合
に配合し、曎にこの配合のものに補匷繊維ずしお
倪さ0.2mm、長さmmのステンレス繊維を容量割
合で容積vol添加混合しお䜜成したスラ
リヌ状の詊料を、内埄20mm×長さ40mmの個の円
筒䜓にそれぞれ30秒間繋1.5Gの振動を附䞎しな
がら流し蟌み所定時間静眮しお硬化したあず、硬
化、成圢された成型䜓を各円筒䜓からそれぞれ取
出し、次いで、この成型䜓を倧気䞭で48時間自然
也燥したあず、酞化性雰囲気䞭の電気炉内に装入
し焌成枩床600℃で時間焌成を行い盎埄20mm×
長さ40mmの円柱状の焌成䜓を個埗た。䞀方、バ
むンダヌであるプノヌル暹脂に溶剀ずしおメタ
ノヌルを加えお䞍揮発分10、22、45の皮
類の垌釈溶液を䜜り、この各溶液䞭に前蚘個の
焌成䜓をその䞊面が倧気に露出するように浞挬し
お焌成䜓党面にわた぀おプノヌル暹脂溶液をそ
れぞれ含浞した。含浞埌、倧気䞭にお24時間自然
也燥しお蒞発成分の䞀郚を蒞発させおのち電気也
燥機䞭に装入し枩床150℃で時間加熱し蒞発成
分の残郚を蒞発させるずずもにバむンダヌをその
反応硬化により固圢化させ、圧瞮匷床詊隓片を
個埗た。 たた、他の条件は同じにしお焌成枩床を200℃、
900℃、1100℃、1350℃、の各枩床でそれぞれ焌
成した焌成䜓を前蚘䞍揮発分10、22、45の
各垌釈溶液䞭にそれぞれ含浞させ、圧瞮匷床詊隓
片を12個埗た。 これらの詊隓片の焌成枩床ず圧瞮匷床の関係を
第図に瀺す。 実斜䟋  金属系粉末ずしお粒床74Όアンダヌの鋳鉄粉ず
セラミツク粉末ずしお粒床149Όアンダヌの合成
ムラむト粉を重量配合比での割合に配合
し、この鋳鉄粉ず合成ムラむト粉の合蚈重量に察
しお硬化過皋で蒞発する成分を含む粘結剀ずしお
゚チルシリケヌトを重量配合比での割合に
配合し、さらにこの配合のものに鋌繊維ずしお倪
さ0.2mm、長さmmのステンレス繊維を容量割合
で容添加混合しお䜜成したスラリヌ状の詊料
を、内埄20mm×長さ40mmの個の円筒䜓にそれぞ
れ45秒間繋1.5Gの振動を附䞎しながら流し蟌み
所定時間静眮しお硬化したあず、硬化、成圢され
た成型䜓を各円筒䜓からそれぞれ取出し、次い
で、この成型䜓を倧気䞭で48時間自然也燥したあ
ず、酞化性雰囲気䞭の電気炉内に装入し焌成枩床
200℃で時間焌成を行い盎埄20mm×長さ40mmの
円柱状の焌成䜓を個埗た。䞀方、バむンダヌで
ある゚ポキシ暹脂に溶剀ずしおメタノヌルを加え
お䞍揮発分10、20、40の皮類の垌釈溶液
を䜜り、この各溶液䞭に前蚘個の焌成䜓をその
䞊面が倧気に露出するように浞挬しお焌成䜓党面
にわた぀お゚ポキシ暹脂溶液をそれぞれ含浞し
た。 含浞埌、倧気䞭にお24時間自然也燥しお蒞発成
分の䞀郚を蒞発させおのち電気也燥機䞭に装入し
枩床100℃で時間加熱し蒞発成分の残郚を蒞発
させるずずもにバむンダヌをその反応硬化により
固圢化させ、圧瞮匷床詊隓片を個埗た。 たた、他の条件は同じにしお焌成枩床を600℃、
900℃、1350℃の各枩床で焌成した焌成䜓を前蚘
䞍揮発分10、20、40の各垌釈溶液䞭にそれ
ぞれ含浞し、圧瞮匷床詊隓片個を埗た。 これらの詊隓片の焌成枩床ず圧瞮匷床の関係を
第図に瀺す。 実斜䟋  金属系粉末である還元鉄粉粒埄61Όアンダ
ヌに、粘結剀ずしお硬化觊媒を含む゚チルシリ
ケヌトを重量配合比での割合に配合し、曎
にこの配合のものに補匷繊維ずしお倪さ0.2mm、
長さmmのステンレス繊維を容量割合で容積
添加混合しお䜜成したスラリヌ状の詊料を、内埄
20mm×長さ40mmの個の円筒䜓にそれぞれ60秒間
繋1.5Gの振動を附䞎しながら流し蟌むずずもに
スタンピングを行぀お充填し、所定時間静眮しお
硬化したあず、硬化、成圢された成型䜓を各円筒
䜓からそれぞれ取出し、次いで、この成型䜓を倧
気䞭で48時間自然也燥したあず、酞化性雰囲気䞭
の電気炉内に装入し焌成枩床600℃で時間焌成
を行い盎埄20mm×長さ40mmの円柱状の焌成䜓を
個埗た。䞀方、バむンダヌであるアクリル暹脂に
溶剀ずしお酢酞゚チルを加えお䞍揮発分、19
、30の皮類の垌釈溶液を䜜り、この各溶液
䞭に前蚘個の焌成䜓をその䞊面が倧気に露出す
るように浞挬しお焌成䜓党面にわた぀おアクリル
暹脂溶液をそれぞれ含浞した。含浞埌、倧気䞭に
お24時間自然也燥しお蒞発成分の䞀郚を蒞発させ
おのち電気也燥機䞭に装入し枩床70℃で時間加
熱し蒞発成分の残郚を蒞発しおバむンダヌを硬化
させ、圧瞮匷床詊隓片を個埗た。 たた、他の条件は同じにしお焌成枩床を200℃、
900℃、1350℃の各枩床でそれぞれ焌成した焌成
䜓を前蚘䞍揮発分、19、30の各垌釈溶液
䞭にそれぞれ含浞させ、圧瞮匷床詊隓片個を埗
た。これらの詊隓片の焌成枩床ず圧瞮匷床の関係
を第図に瀺す。 実斜䟋  金属系粉末ずしお粒床43Όアンダヌのニツケル
粉ずセラミツク粉末ずしお粒床104Όアンダヌの
ゞルコン粉を重量配合比での割合に配合
し、このニツケル粉ずゞルコン粉の合蚈重量に察
し硬化過皋で蒞発する成分を含む粘結剀ずしお゚
チルシリケヌトを重量配合比での割合に配
合し、さらにこの配合のものに倪さ30Ό、長さ
100Όのガラス繊維を容量割合で容積添加混
合しお䜜成したスラリヌ状の詊料を、内埄20mm×
長さ40mmの円筒䜓に60秒間繋1.5Gの振動を附䞎
しながら流し蟌みさらにスタンピングを行぀お充
填し、所定時間静眮しお硬化したあず、硬化、成
圢された成型䜓を円筒䜓から取出し、次いで、こ
の成型䜓を倧気䞭で48時間自然也燥したあず、酞
化性雰囲気䞭の電気炉内に装入し焌成枩床900℃
で時間焌成を行い盎埄20mm×長さ40mmの円柱状
の焌成䜓を埗た。 䞀方、バむンダヌである酢酞セルロヌスに溶剀
ずしお酢酞゚チルを加えお䞍揮発分10の垌釈溶
液を䜜り、この溶液䞭に焌成䜓をその䞊面が倧気
に露出するように浞挬しお焌成䜓党面にわた぀お
酢酞セルロヌス溶液を含浞した。 含浞埌、倧気䞭にお24時間自然也燥しお蒞発成
分の䞀郚を蒞発させおのち電気也燥機䞭に装入し
枩床70℃で時間加熱し蒞発成分の残郚を蒞発し
おバむンダヌを硬化させ、圧瞮匷床詊隓片を埗
た。たた、他の条件は同じにしお焌成枩床のみ
135℃に替えおそれぞれの圧瞮匷床詊隓片を埗た。
この詊隓片の焌成枩床ず圧瞮匷床の関係を第図
に瀺す。 実斜䟋  前蚘実斜䟋においおニツケル粉を粒床20Όア
ンダヌのクロム粉に、ゞルコン粉を粒床53Όアン
ダヌのアルミナ粉に倉えお、たたこれらのクロム
粉ずアルミナ粉の合蚈重量に察する、゚チルシリ
ケヌトの割合を重量配合比でずした以倖は
前蚘実斜䟋ず同じにした。 埗られた詊隓片の焌成枩床ず圧瞮枩床の関係を
第図に瀺す。 実斜䟋  前蚘実斜䟋においおニツケル粉を粒床10Όア
ンダヌのモリブデン粉に、ゞルコン粉を粒床
104Όアンダヌのシリカ粉にし、たたこれらのモ
リブデン粉ずシリカ粉の合蚈重量に察する゚チル
シリケヌトの割合を重量配合比でずしさら
に焌成枩床をそれぞれ200℃、900℃、1350℃ずし
た以倖は前蚘実斜䟋ず同じにした。埗られた詊
隓片の焌成枩床ず圧瞮匷床の関係を第図に瀺
す。 実斜䟋  前蚘実斜䟋においおニツケル粉を粒床20Όア
ンダヌのマンガン粉に、ゞルコン粉を粒床104ÎŒ
アンダヌの合成ムラむト粉にし、たたこれらのマ
ンガン粉ず合成ムラむト粉の合蚈重量に察する゚
チルシリケヌトの割合を重量配合比でずし
さらに、焌成枩床を200℃、900℃、1350℃ずした
以倖は前蚘実斜䟋ず同じにした。 埗られた詊隓片の焌成枩床ず圧瞮匷床の関係を
第図に瀺す。 実斜䟋  金属系粉末ずしお粒床43Όアンダヌの還元鉄粉
ずセラミツク粉末ずしお粒床149Όアンダヌの合
成ムラむト粉を重量配合比で5545の割合に配合
し、この還元鉄粉ず合成ムラむト粉の合蚈重量に
察しお硬化過皋で蒞発する成分を含む粘結剀ずし
おコロむダルシリカを重量配合比で4.5の割
合に配合し、さらにこの配合のものに鋌繊維ずし
お倪さ0.1mm、長さmmのステンレス繊維を容量
割合で容積添加混合しお䜜成したスラリヌ状
の詊料を、幅20mm×長さ120mm、深さ20mmの枠䜓
内ぞ1.5Gの振動を附䞎しながら流し蟌み所定時
間静眮しお硬化したあず、硬化、成圢された成型
䜓を枠䜓から取出し、次いで、この成型䜓を倧気
䞭で48時間自然也燥したあず、酞化性雰囲気䞭の
電気炉内に装入し焌成枩床600℃で12時間焌成を
行い焌成䜓を埗た。 䞀方、バむンダヌであるプノヌル暹脂に溶剀
ずしおメタノヌルを加えお䞍揮発分40の垌釈溶
液を䜜成した。ここで、前蚘焌成䜓を圧力容噚内
に入れお容噚内を−750mmHgたで枛圧しおのち、
この圧力容噚内ぞ前蚘垌釈溶液を泚入しお焌成䜓
を完党に浞挬し、次いで盎ちにKgcm2の空気圧
を炉前蚘垌釈溶液䞊面に䜜甚しお垌釈溶液を確実
に焌成䜓に含浞した。含浞埌、倧気䞭に取り出し
24時間自然也燥させお蒞発成分の䞀郚を蒞発させ
たのち、電気也燥機に入れお180℃で時間加熱
しお蒞発成分の残郚を蒞発するずずもにバむンダ
ヌをその反応硬化により固圢化させ抗折力詊隓片
を埗た。この詊隓片の焌成枩床ず抗折匷床の関係
を第図に瀺す。 実斜䟋  補匷繊維を陀いた以倖は実斜䟋ず同じにし
た。埗られた詊隓片の焌成枩床ず抗折匷床の関係
を第図に瀺す。 第図〜第図の結果より明らかなように、含
浞する溶剀の䞍揮発分すなわちバむンダヌ含量の
高い皋匷床は䞊昇し、たた焌成䜓を埗るための焌
成枩床が高い皋匷床は䞊昇しおいるこずがわか
る。 しかし、含浞した焌成䜓の気孔率は通垞〜50
あるが、バむンダヌの含量が倚い皋、焌成枩床
が高い皋、䜎䞋する傟向にあるため、型の䜿甚目
的にあわせバむンダヌ含量、焌成枩床、バむンダ
ヌの皮類、骚材の皮類など遞定する必芁がある。 たた、第図の結果より補匷材の効果は極めお
倧きいこずがわかる。 実斜䟋 10 金属系粉末ずしお粒床149Όアンダヌの鋳鉄粉
ずセラミツク粉末ずしお粒床208Όアンダヌの合
成ムラむト粉を重量配合比での割合に配合
し、この鋳鉄粉ず合成ムラむト粉の合蚈重量に察
しお硬化過皋で蒞発する成分を含む粘結剀ずしお
プノヌル暹脂ず゚チルシリケヌトを重量配合比
での割合に配合したものを18の割合で
添加、混合し、さらにこの配合のものに倪さ
30Ό、長さ75Όのガラス繊維を容量割合で10容積
添加混合しお䜜成した湿最状態の詊料を、内埄
10mm×長さ10mmの円筒䜓に山盛状態にし抌圧力40
Kgcm2にお抌圧成圢し䜙分の詊料をかき取぀お盎
埄10mm×長さ10mmの成型䜓を埗た。次いで、この
成型䜓を円筒䜓から取り出しお焌成枩床900℃で
時間焌いお焌成䜓ずした。 䞀方、バむンダヌであるケむ酞ナトリりムに溶
剀ずしお氎を加えお䞍揮発分10の垌釈溶液を䜜
り、この溶液䞭に前蚘焌成䜓を含浞し、含浞埌、
倧気䞭にお時間自然也燥しお蒞発成分の䞀郚を
蒞発させおのち電気也燥機䞭に装入し枩床180℃
で時間加熱し焌成成分の残郚を蒞発させるずず
もにバむンダヌをその反応硬化により固圢化させ
ベントプラグを埗た。 このベントプラグを枛圧造型甚の暡型に甚いお
枛圧鋳型を造型し、この鋳型に湯を流し蟌んでア
ルミ鋳物を鋳造したずころ、このアルミ鋳物補品
の衚面には埓来のようにスリツト状のベントプラ
グ跡が芋られず、倖芋䞊の矎芳が良くなり矎術甚
鋳物補品には奜適であるこずがわか぀た。 実斜䟋 11 実斜䟋で䜜成したスラリヌ状詊料を甚いお第
図に瀺すような圢状をした察のスリツプキダ
ステむング甚の成圢䜓を埗た。この成型䜓を倧気
䞭で所定時間自然也燥したあず、酞化性雰囲気䞭
の電気炉内に装入し焌成枩床1100℃で12時間焌成
し焌成䜓を埗た。 䞀方、バむンダヌであるりレタン暹脂に溶剀ず
しお酢酞゚チルを加えお䞍揮発分30の垌釈溶液
を䜜り、この溶液を゚アレスタむプのスプレヌガ
ンで前蚘焌成䜓の型衚面に焌成䜓の背面から吞収
しお負圧を䜜甚させながら塗垃した。 含浞深さは玄mmであ぀た。含浞埌、垞枩䞋で
攟眮するこずにより蒞発成分を蒞発させるずずも
にバむンダヌをその反応硬化により固圢化し、第
図に瀺す察のスリツプキダステむング甚の型
′を埗た。なお、バむンダヌの硬化を充分
なさしめるため、60℃にお時間アフタヌキナア
ヌを行぀た。 次いで、この察の型′キダビテむ内に
カオリン、粘土、長石、石英、陶石、セルベン、
石灰石等を適量ず぀混合しお成る陶噚原料を着
肉速床10分間で〜10mmが埗られるよう導管よ
り10Kgcm2の圧力で流し蟌み成圢した。その結
果、本発明による吞気性型は20000回以䞊の䜿甚
を行぀おも正確な圢状の成圢品が埗られ、型に70
mmHgの吞匕力を䜜甚させおの枛圧鋳蟌み、泚入
前に同圧の吞匕力を䜜甚させおの枛圧加圧鋳蟌み
を行぀おも同様な耐久性が埗られ、成圢品もきわ
めお緻密であ぀た。埓来の石こう型の堎合、単な
る自然吞氎でもせいぜい300回が限界で、吞匕力
を䜵甚するず80回皋床が䞊限であるこずから、本
発明は飛躍的に耐久性を向䞊できるこずがわか
る。これは本発明の堎合、通気性があるにも拘わ
らず機械的匷床が高く、耐摩耗性も良奜で、か぀
急激急冷の熱的倉化にも圱響を受けないこずによ
るものである。 実斜䟋 12 実斜䟋で䜜成したスラリヌ状詊料を甚いお第
図に瀺すような圢状をした察のブロヌ成圢甚
成型䜓を埗た。この成型䜓を倧気䞭で自然也燥し
たあず、酞化性雰囲気䞭の電気炉内に装入し焌成
枩床500℃で12時間焌成し焌成䜓を埗た。 䞀方、バむンダヌである゚ポキシ暹脂に溶剀ず
しおトル゚ンを加えお䞍揮発分30の垌釈溶液を
䜜成した。この垌釈溶液を前蚘焌成䜓衚面にハケ
ぬりにより塗垃し含浞させた。この際、含浞深さ
は玄mmであ぀た。含浞埌、24時間自然也燥しお
蒞発成分の䞀郚を蒞発させ、その埌電気也燥機に
装入し枩床100℃で時間加熱し蒞発成分の残郚
を蒞発させるずずもにバむンダヌをその反応硬化
により固圢化させ、第図に瀺すようなブロヌ成
圢甚のヘツドレスト成圢型′を埗た。 この成圢型′を枠䜓′に嵌め蟌んで
プラスチツク補のヘツドレストを成圢したずこ
ろ、ヘツドレスト衚面には型面にほどこされた
皮しが暡様がきわめおあざやかに転写された。こ
れは埓来、この皮の成圢型が金型であ぀たため排
気されなか぀たキダビテヌ内の残留゚ダヌが本発
明の成圢型の堎合には無数の気孔矀より玠早く排
出されたためである。 実斜䟋 13 実斜䟋で䜜成したスラリヌ状詊料を甚いお
察の真空成圢甚の成型䜓を埗た。この成型䜓を倧
気䞭で自然也燥したあず、酞化性雰囲気䞭の電気
炉内に装入し焌成枩床900℃で12時間焌成し焌成
䜓を埗た。次いで、この焌成䜓の背面に向けおシ
ペツト粒を投射しお型面郚の硬化局のみ残しお背
面の軟かいバツキング局を陀去しシ゚ル状焌成䜓
を埗た。 䞀方、バむンダヌであるポリ゚ステル暹脂に溶
剀ずしおアセトンを加えお䞍揮発分20の垌釈溶
液を䜜成した。この溶液䞭に前蚘シ゚ル状焌成䜓
をその䞀郚が倧気に露出するようにしお浞挬し、
箄20分埌取り出しお倧気䞭に24時間攟眮するこず
により蒞発成分の䞀郚を蒞発させ、その埌電気炉
内に装入しお時間加熱し蒞発成分の残郚を蒞発
させるずずもにバむンダヌをその反応硬化により
固圢化させ、真空成圢型を埗た。この真空成圢型
を枠䜓に嵌め蟌み型面に吞匕を䜜甚させながらポ
リプロピレンシヌトを密着させ凝朚補品を成圢し
たずころ、成圢品衚面には埮现な朚目暡様たで極
めお忠実に転写され、埓来の暹脂型䜿甚時にみら
れるような吞匕孔の跡が党くなく、極めお商品䟡
倀の高い補品が埗られた。 発明の効果 以䞊の説明によ぀お明らかなように、本発明に
より補造された倚孔性耐久型は次のような効果を
発揮するものである。即ち、 耐久性に優れ生産性が良いこず。 衚面性状及び転写性が良く耇雑圢状にも察応
できるこず。 型の倧型化が容易で、しかも寞法粟床が良い
こず。 型の補䜜が容易で、安䟡でか぀短時間で型が
埗られるこず。 型衚面或いはキダビテむヌ内の空気、ガス、
氎等の陀去が確実に行えるこず。などである。
【図面の簡単な説明】
第図〜第図は本発明により補造された倚孔
性耐久型の焌成枩床ず圧瞮匷床の関係を瀺すグラ
フ、第図は本発明により補造された倚孔性耐久
型の焌成枩床ず抗折匷床の関係を瀺すグラフ、第
図は本発明により補造された倚孔性耐久型をス
リツプキダステむングに適甚した状態を瀺す断面
図、第図は本発明により補造された倚孔性耐久
型をブロヌ成型に適甚した状態を瀺す断面図であ
る。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  耐熱性粉末に也燥、焌成過皋で蒞発する成分
    を含む粘結剀を添加、混合しお湿最状態或いはス
    ラリヌ状態の詊料を䜜成する工皋ず、前蚘湿最状
    態或いはスラリヌ状態にある詊料を抌圧成圢或い
    は流し蟌み成型する工皋ず、前蚘工皋で成圢され
    た成圢䜓を酞化性雰囲気䞭で焌成する工皋ず、前
    蚘工皋により埗られた焌成䜓に也燥又は及び硬
    化過皋で蒞発する成分を含むバむンダヌを含浞す
    る工皋ず、前蚘工皋で含浞されたバむンダヌを垞
    枩䞋又は及び加熱䞋においお也燥、硬化する工
    皋ず、から成るこずを特城ずする倚孔性耐久型の
    補造方法。  耐熱性粉末に也燥、焌成過皋で蒞発する成分
    を含む粘結剀を添加、混合し、さらにこれに補匷
    繊維を加えお湿最状態或いはスラリヌ状態の詊料
    を䜜成する工皋ず、この湿最状態或いはスラリヌ
    状態にある詊料を抌圧成圢或いは流し蟌み成圢す
    る工皋ず、前蚘工皋で成圢された成圢䜓を酞化性
    雰囲気䞭で焌成する工皋ず、前蚘工皋により埗ら
    れた焌成䜓に也燥、硬化過皋で蒞発する成分を含
    むバむンダヌを含浞する工皋ず、前蚘工皋で含浞
    されたバむンダヌを垞枩䞋たたは及び加熱䞋に
    おいお也燥、硬化する工皋ず、から成るこずを特
    城ずする倚孔性耐久型の補造方法。
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JPS4944082A (ja) * 1972-09-04 1974-04-25
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