JPH03210936A - 消失模型の成型方法 - 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〉 本発明は、消失模型鋳造法で用いる消失模型を成形する
方法に関する。

〈従来の技術〉 砂型鋳造法に比べ、複雑な形状の物に適用可能であり、
砂の回収、再利用も容易であることから、最近では、消
失模型鋳造法という鋳造法が広く利用されている。

この消失模型鋳造法は、得ようとする鋳造品と同一形状
の発泡ポリスチレン製の消失模型を作製し、この消失模
型にやはり発泡ポリスチレン製の湯口を接続し、これら
の表面に耐火物の粒子あるいは粉末を付着させた後消失
模型を鋳枠内に収容し、その回りに鋳物砂を充填し、こ
の状態で湯口より溶湯を流し込むことにより実施される
。溶湯を流し込むことにより、湯口及び消失模型が順次
熱分解して溶湯と置換され、目的とする鋳造品を得るこ
とができる。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記鋳造法で、中空部を有する鋳造物を得る
場合には、消失模型を中空部を有するものとする必要が
あり、中空状の消失模型は、消失模型を複数（通常二つ
）の部分に分割して作り、これらを接着剤で接着するこ
とにより得られている。

しかしながら、このような分割型においては、合せ面の
接着不十分などにより合せ面にすき間ができてしまうこ
とがある。このようなすき間があると、消失模型の回り
に耐火物を付着させたときにすき間に耐火物が入り込ん
でしまい、でき上がる鋳造物表面に傷などの欠陥が生じ
てしまう。

このような不具合を解決する手段として、消失模型を一
体成形することが考えられる。

しかし、そのためには中子などを用いて消失模型に空洞
部を作らなければならないが、空洞部の形状等によって
は中子を使用できないという問題がある。また、砂によ
る中子を用いる場合にはその製作に手間がかかるという
問題もある。

く課題を解決するための手段〉 上記課題を解決するため、本発明では、紫外線を透過す
る透明な材料で形成された中子型のキャビティに、液状
の紫外線硬化樹脂または液状の紫外線硬化樹脂と透明な
耐火材との混合物を充填し、中子型の外部より紫外線硬
化樹脂または混合物に向けて紫外線を照射することによ
り紫外線硬化樹脂を硬化させた後、未硬化の紫外線硬化
樹脂または混合物を除いて中空の中子を得、この中子を
消失模型成形型のキャピテイ内に保持し、当該キャピテ
イ内に発泡性ビーズを充填すると共に発泡させて、中子
を一体に含んだ発泡プラスチック製の消失模型を得るよ
うにしたのである。

く作　　　用〉 中空の中子の回りに発泡プラスチックが充填されるので
合せ面のない中空の消失模型が得られろ。なお、混合物
に含まれている耐火材は透明であるので、紫外線の照射
時間を変えることにより硬化厚さを調整することができ
る。

く実　施　例〉 第１図ないし第５図には本発明に係る消失模型成型方法
の一実施例を示す。この実施例は、エンジンの吸気マニ
ホールドの消失模型に適用したものである。

第１図に示すように中子型１は割り型となっており、二
つの型１ｍ、ｌｂを合わせることにより中子となるキャ
ビティ　（空間）２が形成される。この中子型１は紫外
線を透過する材料で作られ、その材料としては、例えば
透明なプラスチック、ガラスなどが用いられる。なお、
前記キャビティ２は、得られる中子を消失模型製造用の
金型にセットするときのばばさとなる部分２ｍ、２ｂを
有している。

中子型１を合せてキャビティ２を作った状態で、キャビ
ティ２内に、液状の紫外線硬化樹脂と透明な耐火材との
混合物３を充填する。

透明な耐火材としてはガラスピーズなどが使用される。

次に、中子型１の開口（ｍ合物３の充填口）１ｃを遮蔽
板４で塞ぎ、第２図に示す如く中子型１の外部より混合
物３に向けて紫外線５を照射する。紫外線５の照射によ
り混合物３中の紫外線硬化樹脂が硬化し、硬化層６ａが
できる。混合物３中の耐火材は透明であるので、キャビ
ティ２の内壁面に接する部分が硬化した後も紫外線５は
より内部にも透過し、硬化層６ａの厚みを増すことがで
きる。したがって、紫外線５の照射時間を変えることに
よって硬化層６ａの厚みを調整することができる。ただ
し、紫外＠Ｓの透過する硬化層６ａの厚みには当然限界
がある。なお、中子型１の開口ＩＣは紫外線５の遮蔽板
４で塞いであるので、この部分の混合物３は硬化せず、
開口ＩＣが硬化した樹脂で塞がれることはない。

所定時間の紫外線照射後遮蔽板４を外して中子型１を反
転し、未硬化の混合物３を排出除去する。

この後、第３図に示すように中子型１を分離して中空状
の硬化層部つまりシェル状の中子６を得る。

次に、この中子６を成型金型７内にセットする。分割型
である成型金型７を構成する型７ｍ、７ｂはそれぞれ金
型枠（フレーム）８ａ。

８ｂに取付けられ、金型枠８ａに対し金型枠８ｂを移動
することにより、成型金型７を分離することができろよ
うになっている。中子６は、型７ａ、７ｂを合わせたと
きにできる吸気マニホールドの外形と同形状のキャビテ
ィ９内にばばき６ｂ、６ｃ部分でもって保持される。な
お、金型枠８ｍ、８ｂ内は金型加熱あるいは冷却のため
の蒸気あるいは冷却水を通す室１７どなっている。

中子６のセット後、金型枠８ａに設けられているビーズ
吹込口１０から予備発泡させであるポリスチレンのビー
ズ１８をキャビティ９内に充填すると共に、室１７及び
中子６内に蒸気を導いて、成型金型７外側より加熱する
ことによって発泡させ、中子６を包む如くして発泡ポリ
スチレンの模型１１を成形する。

成型金型７のキャピテイ９に発泡ポリスチレンが充満し
たら、室１７内及び中子６内に冷却水を導き、成型金型
７を通して模型１１を冷却する。

この後、成型金型７を分離して、第５図に示すように中
子６を内部に一体的に包含した消失模型１１を得る。

ａ上の方法において、中子６を成形する際には、液状の
紫外線硬化樹脂と透明な耐火材との混合物３を用いてい
るが、十分な強度が得られるのであれば、液状の紫外線
硬化樹脂のみを用いてもよい。

また、消失模型の原料である発泡プラスチックとしても
ポリスチレン以外のものの使用も可能である。

次に、上記消失模型１１を用いての鋳造について説明す
る。

先ず、消失模型１１におけろ中子６のはばき６ｂ、６ｃ
を除去し、消失模型１１を対向させてそれぞれ湯道及び
湯口１２に接着する（第６図参照）。湯口１２も同様に
発泡ポリスチレンで形成されろ。

次に、消失模型１１及び湯口１２等に塗型剤を塗布する
。塗型剤の塗布は、消失模型１１等を、接着剤と耐火物
との水溶液中に浸せきした後乾燥させることにより、あ
るいは接着剤の水溶液中に浸せきした後耐火物を付着さ
せ、その後乾燥させろことによりなされる。

耐火物としては、雲母やシリカ（Ｓｉ０２）、ジルコニ
ア（ＺｒＯ，）の粒子または粉末が使われる。

次に、第６図に示すように塗型剤を塗布した消失模型１
１等を鋳枠１３内に収容し、消失模型１１等の回りに鋳
物砂１４を充填する。

このとき、鋳物砂１４は中子６内の空間６ｄにも充填さ
れろ。なお、鋳物砂１４の充填は加振装置１５により加
振しながらなされろ。

消失模型１１等を埋設した後、湯口１２から金属溶湯例
えばアルミニウム系合金溶湯１６を注入する。溶湯１６
の注入により、消失模型１１が徐々に溶湯に置き換えら
れ、目的とする吸気マニホールドが得られる。発泡ポリ
スチレン製の消失模型１１等は熱分解により蒸発する。

消失模型１１は合せ目のない一体物であるので、得られ
ろ鋳造品；よ傷などのない良好なものとなる。

〈発明の効果〉 本発明に係る消失模型の成型方法によれば、中空部を有
する消失模型を分割型によらずに得ろことができ、分割
型の合せ面の接着不十分に起因していた鋳造欠陥の発生
がなくなり、精度も向上する。

また、分割型ではないので接着工程が不要となり、生産
性の面で有利となる。

さらに、中子が中空であるので、発泡プラスチックの成
型時の加熱・冷却が中子内からも行なえ、成型性が向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例による消失模型
の成型工程の説明図、第６図は消失模型鋳造の説明図で
ある。 図　面　中、 １は中子型、 ３は混合物、 ６は中子、 ７は成型金型、 １１は消失模型、 １６は溶湯、 １８は発泡性ポリスチレンビーズである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　紫外線を透過する透明な材料で形成された中子型のキ
   ャビティに、液状の紫外線硬化樹脂または液状の紫外線
   硬化樹脂と透明な耐火材との混合物を充填し、中子型の
   外部より紫外線硬化樹脂または混合物に向けて紫外線を
   照射することにより紫外線硬化樹脂を硬化させた後、未
   硬化の紫外線硬化樹脂または混合物を除いて中空の中子
   を得、この中子を消失模型成形型のキャビティ内に保持
   し、当該キャビティ内に発泡性ビーズを充填すると共に
   発泡させて、中子を一体に含んだ発泡プラスチック製の
   消失模型を得ることを特徴とする消失模型の成型方法。