JPH03234334A - 鋳型の製造方法 - Google Patents
鋳型の製造方法Info
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Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は鋳型の製造方法に係り、特にロストワックス法
により消化による劣化の問題のないカルシア鋳型を製造
する方法に関する。
により消化による劣化の問題のないカルシア鋳型を製造
する方法に関する。
［従来の技術］
従来、Ｔｉ、高Ｔｉ合金等の高活性金属用鋳型としでは
、黒鉛鋳型、ジルコニア鋳型、カルシア鋳型等が提供さ
れているが、これらのうち、黒鉛鋳型、ジルコニア鋳型
はＴｉや高Ｔｉ合金溶渇と反応し易いという欠点を有す
る。
、黒鉛鋳型、ジルコニア鋳型、カルシア鋳型等が提供さ
れているが、これらのうち、黒鉛鋳型、ジルコニア鋳型
はＴｉや高Ｔｉ合金溶渇と反応し易いという欠点を有す
る。
これに対して、カルシアはＴｉや高Ｔｉ合金のような高
活性金属溶湯に対しても安定で、溶湯汚染等の問題もな
いことから、カルシア鋳型はＴｉや高Ｔｉ合金等の高活
性、高融点金属の鋳造に極めて好適である。
活性金属溶湯に対しても安定で、溶湯汚染等の問題もな
いことから、カルシア鋳型はＴｉや高Ｔｉ合金等の高活
性、高融点金属の鋳造に極めて好適である。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、カルシアは耐消化性が悪いことから、カ
ルシア鋳型の保管や取り扱いには非常に注意を要し、実
用上、長期保管が困難であるなどの欠点を有する。また
、カルシア鋳型をロストワックス法により製造しようと
する場合、やはりカルシアの消化のために、脱ロウ工程
において、水蒸気を用いたオートクレーブを用いること
ができない。このため、脱ロウ工程において、脱ロウの
ための熱処理でクラックが生じ易い、ワックス燃焼によ
る排煙が著しいなどの問題があった。
ルシア鋳型の保管や取り扱いには非常に注意を要し、実
用上、長期保管が困難であるなどの欠点を有する。また
、カルシア鋳型をロストワックス法により製造しようと
する場合、やはりカルシアの消化のために、脱ロウ工程
において、水蒸気を用いたオートクレーブを用いること
ができない。このため、脱ロウ工程において、脱ロウの
ための熱処理でクラックが生じ易い、ワックス燃焼によ
る排煙が著しいなどの問題があった。
本発明は上記従来のカルシア鋳型の欠点を解決し、消化
による劣化の問題が殆ど生じることがないカルシア鋳型
をロストワックス法により工業的有利に製造することが
できる鋳型の製造方法を提供することを目的とする。
による劣化の問題が殆ど生じることがないカルシア鋳型
をロストワックス法により工業的有利に製造することが
できる鋳型の製造方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］
本発明の鋳型の製造方法は、ワックスモデルの表面にバ
インダーを用いて耐火材料を付着させ、その後このワッ
クスモデルを溶融除去して鋳型を成形するロストワック
ス法による鋳型の製造方法において、前記耐火材料とし
て炭酸カルシウム及び／又は水酸化カルシウムを用いる
と共にバインダーとしてジルコニアゾルを用い、かつワ
ックスモデルを溶融除去した成形体を鋳造直前に焼成し
てカルシア鋳型とすることを特徴とする。
インダーを用いて耐火材料を付着させ、その後このワッ
クスモデルを溶融除去して鋳型を成形するロストワック
ス法による鋳型の製造方法において、前記耐火材料とし
て炭酸カルシウム及び／又は水酸化カルシウムを用いる
と共にバインダーとしてジルコニアゾルを用い、かつワ
ックスモデルを溶融除去した成形体を鋳造直前に焼成し
てカルシア鋳型とすることを特徴とする。
［作用］
本発明の方法においては、耐火材料として炭酸カルシウ
ム及び／又は水酸化カルシウムを用いてロストワックス
法により成形体を製造する。この成形体の製造時におい
て、炭酸カルシウム及び／又は水酸化カルシウムは、耐
消化性に優れるものであることから、脱ロウの際、水蒸
気を用いたオートクレーブによる脱ロウが可能である。
ム及び／又は水酸化カルシウムを用いてロストワックス
法により成形体を製造する。この成形体の製造時におい
て、炭酸カルシウム及び／又は水酸化カルシウムは、耐
消化性に優れるものであることから、脱ロウの際、水蒸
気を用いたオートクレーブによる脱ロウが可能である。
このため、クランクの発生が防止され、ワックス燃焼に
よる排煙の発生も低減される。
よる排煙の発生も低減される。
そして、得られた成形体は、炭酸カルシウム及び／又は
水酸化カルシウムを主体とするものであることから、耐
消化性に優れ、保管が容易で取り扱い性に優れる。
水酸化カルシウムを主体とするものであることから、耐
消化性に優れ、保管が容易で取り扱い性に優れる。
ところで、炭酸カルシウム、水酸化カルシウムはそれぞ
れ下記の反応によりカルシアとなる。
れ下記の反応によりカルシアとなる。
ＣａＣＯ３−ＣａＯ＋ＣＯ２（ｇ）
Ｃａ （ＯＨ）２ ＝ＣａＯ＋Ｈ２０（ｇ）このため、
得られた成形体を焼成することにより、気孔を有する通
気性のカルシア鋳型とすることができる。なお、上記反
応に必要な焼成温度は、炭酸カルシウムは９００℃以上
、水酸化カルシウムは３００℃以上である。
得られた成形体を焼成することにより、気孔を有する通
気性のカルシア鋳型とすることができる。なお、上記反
応に必要な焼成温度は、炭酸カルシウムは９００℃以上
、水酸化カルシウムは３００℃以上である。
本発明においては、成形体を鋳造直前、即ち使用直前に
焼成してカルシア鋳型とし、カルシア鋳型の状態で保管
するものではないため、カルシアの消化による問題を排
除して、Ｔｉや高Ｔｉ合金等の高活性金属に対して安定
なカルシア鋳型を提供することが可能とされる。
焼成してカルシア鋳型とし、カルシア鋳型の状態で保管
するものではないため、カルシアの消化による問題を排
除して、Ｔｉや高Ｔｉ合金等の高活性金属に対して安定
なカルシア鋳型を提供することが可能とされる。
［実施例］
以下に本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す、
る。
る。
第１図は本発明の鋳型の製造方法により製造される鋳型
の一実施例を示す断面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発
明の鋳型の製造方法の一実施方法を示す断面図である。
の一実施例を示す断面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発
明の鋳型の製造方法の一実施方法を示す断面図である。
本発明においては、まず、予め鋳造する製品形状に製造
したロウ模型ｌを用い（第２図（ａ））、この外表面に
炭酸カルシウム（ＣａＣｏ３）及び／又は水酸化カルシ
ウム（Ｃａ （ＯＨ）２ ）の層２を形成する（第２図
（ｂ））。
したロウ模型ｌを用い（第２図（ａ））、この外表面に
炭酸カルシウム（ＣａＣｏ３）及び／又は水酸化カルシ
ウム（Ｃａ （ＯＨ）２ ）の層２を形成する（第２図
（ｂ））。
コーティングは、通常のシェルモールド法のコーティン
グと同様に行なうことができ、ロウ模型１を、ジルコニ
アゾルにＣａＣＯ３及び／又はＣａ（ＯＨ）２微細粒子
を混合して得られたスラリー（泥漿）に浸漬して、スラ
リーを付着させ（ディッピング）、次いでこのスラリー
が乾燥する前に、この付着層面にＣａＣＯ３及び／又は
Ｃａ （ＯＨ）２粉末をまぶして（サンディング）乾燥
し、ＣａＣＯ３及び／又はＣａ（ＯＨ）２層２を形成す
る。
グと同様に行なうことができ、ロウ模型１を、ジルコニ
アゾルにＣａＣＯ３及び／又はＣａ（ＯＨ）２微細粒子
を混合して得られたスラリー（泥漿）に浸漬して、スラ
リーを付着させ（ディッピング）、次いでこのスラリー
が乾燥する前に、この付着層面にＣａＣＯ３及び／又は
Ｃａ （ＯＨ）２粉末をまぶして（サンディング）乾燥
し、ＣａＣＯ３及び／又はＣａ（ＯＨ）２層２を形成す
る。
ここで、ディッピングに用いるＣａＣＯ３及び／又はＣ
ａ（ＯＨ）２微細粒子は粒度２００メツシユ以下のもの
が好ましく、また、スラリー中のジルコニアゾル： Ｃ
ａＣＯ５及び／又はＣａ （ＯＨ）２の比は１：１．５
〜４（重量比）であることが好ましい。
ａ（ＯＨ）２微細粒子は粒度２００メツシユ以下のもの
が好ましく、また、スラリー中のジルコニアゾル： Ｃ
ａＣＯ５及び／又はＣａ （ＯＨ）２の比は１：１．５
〜４（重量比）であることが好ましい。
また、サンディングに用いるＣａＣＯ３及び／又はＣａ
（ＯＨ）２粉末は粒径０．３〜１．０ｍｍ程度のものが
好ましい。
（ＯＨ）２粉末は粒径０．３〜１．０ｍｍ程度のものが
好ましい。
なお、このＣａＣＯ３及び／又はＣａ（ＯＨ）２層２の
形成にあたっては、原料耐火材料としてジルコニア微粉
末を混合使用しても良い。ジルコニア微粉末を用いるこ
とにより、得られる鋳型の気孔率を調整することができ
る。ジルコニア微粉末はその添加量が多過ぎ耐火材料中
の割合が３０重量％を超えると得られる鋳型の高温安定
性が低下するため、ジルコニア微粉末の割合は５〜３０
重量％とするのが好ましい。
形成にあたっては、原料耐火材料としてジルコニア微粉
末を混合使用しても良い。ジルコニア微粉末を用いるこ
とにより、得られる鋳型の気孔率を調整することができ
る。ジルコニア微粉末はその添加量が多過ぎ耐火材料中
の割合が３０重量％を超えると得られる鋳型の高温安定
性が低下するため、ジルコニア微粉末の割合は５〜３０
重量％とするのが好ましい。
本発明においては、上記ディッピング、サンディング及
び乾燥操作を２〜４回程度繰り返して行ない、所望の厚
みのＣａＣＯ３及び／又はＣａ（ＯＨ）２層２を形成す
る。
び乾燥操作を２〜４回程度繰り返して行ない、所望の厚
みのＣａＣＯ３及び／又はＣａ（ＯＨ）２層２を形成す
る。
本発明においては、このようにしてＣａＣＯ３及び／又
はＣａ（ＯＨ）２層２を形成した後説ロウして成形体と
しても良いが、得られる鋳型の強度向上等の目的で、こ
のＣａＣＯ３及び／又はＣａ （ＯＨ）２層２の外側に
アルミナ、シリカ、ジルコン等のバックアツプ層３を形
成するのが好ましい（第２図（Ｃ））。バックアツプ層
３は、シリカゾル（水系）にアルミナフラワー シリカ
フラワー ジルコンフラワー等を混合して得られるスラ
リーを用いて、上記と同様にディッピングを行ない、粒
径１〜２ｍｍのアルミナ、シリカ、ジルコン粉末を用い
てサンディング、乾燥する操作を２〜４回繰り返し行な
うことにより形成することができる。
はＣａ（ＯＨ）２層２を形成した後説ロウして成形体と
しても良いが、得られる鋳型の強度向上等の目的で、こ
のＣａＣＯ３及び／又はＣａ （ＯＨ）２層２の外側に
アルミナ、シリカ、ジルコン等のバックアツプ層３を形
成するのが好ましい（第２図（Ｃ））。バックアツプ層
３は、シリカゾル（水系）にアルミナフラワー シリカ
フラワー ジルコンフラワー等を混合して得られるスラ
リーを用いて、上記と同様にディッピングを行ない、粒
径１〜２ｍｍのアルミナ、シリカ、ジルコン粉末を用い
てサンディング、乾燥する操作を２〜４回繰り返し行な
うことにより形成することができる。
次いで、ロウ模型１の脱ロウを行なう。脱ロウはオート
クレーブを用いて容易に行なうことができる。
クレーブを用いて容易に行なうことができる。
このようにして、第２図（ｄ）に示すようなＣａＣＯ３
及び／又はＣａ（ＯＨ）２層２＆びバックアツプ層３か
らなる成形体４が得られる。
及び／又はＣａ（ＯＨ）２層２＆びバックアツプ層３か
らなる成形体４が得られる。
本発明においては、この成形体４の状態で保管し、鋳造
に使用する直前にこれを焼成する。
に使用する直前にこれを焼成する。
焼成は前述のＣａＣＯ３又はＣａ （ＯＨ）２が反応し
てＣａＯを生じる温度、例えば、層２がＣａＣＯ５を主
体とするものであれば９５０℃以上で１時間以上行なう
。
てＣａＯを生じる温度、例えば、層２がＣａＣＯ５を主
体とするものであれば９５０℃以上で１時間以上行なう
。
焼成により、第１図に示す如く、バックアツプ層３を有
し、内層がカルシア層５のカルシア鋳型６が得られる。
し、内層がカルシア層５のカルシア鋳型６が得られる。
以下、具体的な実施例について説明する。
実施例１
第２図（ａ）〜（ｄ）に示す方法により製造した第１図
に示すカルシア鋳型を用いて、Ａｒ＄囲気下、Ｔｉ−６
ＡＩｔ−４Ｖの鋳造を行なった。
に示すカルシア鋳型を用いて、Ａｒ＄囲気下、Ｔｉ−６
ＡＩｔ−４Ｖの鋳造を行なった。
なお、カルシア層５及びバックアツプ層３の形成に用い
た材料は次の通りである。
た材料は次の通りである。
ディッピング用ＣａＣ０ｚスラリ一
３０重量％ＺｒＯ２の溶液１００重量部に、純度９９．
５％、粒度０．０７ｍｍのＣａＣＯ３粉末を３００重量
部混合したもの。
５％、粒度０．０７ｍｍのＣａＣＯ３粉末を３００重量
部混合したもの。
サンディング用ＣａＣＯ３粉末：
粒径０．３〜０．８ｍｍ、純度９９．５％のＣａＣＯ３
粉末 ディッピング用シリカスラリー： シリカゾル１００重量部にシリカフラワー２５０重量部
を混合したもの。
粉末 ディッピング用シリカスラリー： シリカゾル１００重量部にシリカフラワー２５０重量部
を混合したもの。
サンディング用シリカ粉末：
粒径０．８〜１．５ｍｍのシリカ粒子
いずれの層も、ディッピング、サンディング、乾燥の操
作を繰り返して行ない、また脱ロウは、オートクレーブ
にて１５０℃で１０分間加熱することにより行なった。
作を繰り返して行ない、また脱ロウは、オートクレーブ
にて１５０℃で１０分間加熱することにより行なった。
この状態で３０日間常温の室内に保管した。その後、９
５０℃で２時間焼成を行なった。得られたカルシア鋳型
のカルシア層の厚さは３ｍｍ、シリカ層（バックアツプ
層）の厚さは４ｍｍであった。焼成後、直ちに鋳造実験
を行なった結果、鋳型は溶湯により侵食されることなく
、また、溶湯汚染もおこらず、良好な鋳造を行なうこと
ができ、微細組織の鋳物が得られた。
５０℃で２時間焼成を行なった。得られたカルシア鋳型
のカルシア層の厚さは３ｍｍ、シリカ層（バックアツプ
層）の厚さは４ｍｍであった。焼成後、直ちに鋳造実験
を行なった結果、鋳型は溶湯により侵食されることなく
、また、溶湯汚染もおこらず、良好な鋳造を行なうこと
ができ、微細組織の鋳物が得られた。
［発明の効果］
以上詳述した通り、本発明の鋳型の製造方法によれば、
Ｔｉ、高Ｔｉ合金等の高活性金属の鋳造に好適なカルシ
ア鋳型を容易に製造することができる。
Ｔｉ、高Ｔｉ合金等の高活性金属の鋳造に好適なカルシ
ア鋳型を容易に製造することができる。
第１図は本発明の鋳型の製造方法で製造されるカルシア
鋳型の一実施例を示す断面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は
本発明の一実施方法を示す断面図である。 １・・・ロウ模型、 ２− Ｃａ ＣＯ３及び／又はＣａ （ＯＨ）２層、３
・・・バックアツプ層、４・・・成形体、５・・・カル
シア層、 ６・・・カルシア鋳型。
鋳型の一実施例を示す断面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は
本発明の一実施方法を示す断面図である。 １・・・ロウ模型、 ２− Ｃａ ＣＯ３及び／又はＣａ （ＯＨ）２層、３
・・・バックアツプ層、４・・・成形体、５・・・カル
シア層、 ６・・・カルシア鋳型。
Claims (1)
- ワックスモデルの表面にバインダーを用いて耐火材料を
付着させ、その後このワックスモデルを溶融除去して鋳
型を成形するロストワックス法による鋳型の製造方法に
おいて、前記耐火材料として炭酸カルシウム及び／又は
水酸化カルシウムを用いると共にバインダーとしてジル
コニアゾルを用い、かつワックスモデルを溶融除去した
成形体を鋳造直前に焼成してカルシア鋳型とすることを
特徴とする鋳型の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2028888A JPH03234334A (ja) | 1990-02-08 | 1990-02-08 | 鋳型の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2028888A JPH03234334A (ja) | 1990-02-08 | 1990-02-08 | 鋳型の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03234334A true JPH03234334A (ja) | 1991-10-18 |
Family
ID=12260937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2028888A Pending JPH03234334A (ja) | 1990-02-08 | 1990-02-08 | 鋳型の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03234334A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010227977A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Suzuki Motor Corp | 崩壊性鋳型及びその製造方法 |
| JP2015171723A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-01 | 三菱重工業株式会社 | 鋳型の製造方法、鋳型形成用スラリー、および、鋳型 |
| CN112517846A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-03-19 | 中国科学院金属研究所 | 一种降低高温合金铸件夹杂物含量的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS492655B1 (ja) * | 1970-12-30 | 1974-01-22 |
-
1990
- 1990-02-08 JP JP2028888A patent/JPH03234334A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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| JPS492655B1 (ja) * | 1970-12-30 | 1974-01-22 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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