JPH04305333A - 消失模型製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、消失模型製造方法に係
り、特に、複雑な形状のものについても、分割すること
なく容易に製造することを可能とするものに関する。

【０００２】

【従来の技術】鋳造方法の一つとしていわゆる消失模型
を使用したものがある。この消失模型とは、例えば、発
泡スチロール製であって、鋳造される製品と同じ形状を
なすものである。そのような消失模型を鋳物砂を充填し
た鋳型内に配置し、そこに注湯する。それによって、消
失模型が溶融・消失して、その部分に湯が入り込み、消
失模型と同じ形状の製品が鋳造されるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構造による
と、消失模型の製造に際して次のような問題があった。 例えば、図１２及び図１３に示すような単純な形状の消
失模型１０１を想定してみる。この場合には、真っすぐ
に延長された中空部１０３を備えるものであり、よって
、金型のスライドコア等を使用することにより、そのよ
うな中空部１０３を備えた消失模型１０１を容易に製造
することができる。

【０００４】これに対して、図１４及び図１５に示すよ
うな消失模型１０５の場合には、中空部１０７が屈曲さ
れているので、既に述べた金型のスライドコア等を使用
した単純な方法では製造できない。そこで、消失模型１
０５を二つ割りにした状態で別個に製造し、それを接着
剤によって接着する方法が採用される。

【０００５】ところが、このような接着剤を使用した場
合には接着剤の量が問題となり、例えば、接着剤が多す
ぎて接着面よりはみ出ることがある。その内、消失模型
の外側にはみ出たものについては、これを削り取ること
ができるが、内側にはみ出たものについては削り取るこ
とができず、そのまま鋳造した場合には製品に欠陥が生
じてしまうことになる。又、逆に接着剤が少ない場合に
は、接着面に隙間が発生してしまい、さらに重大な製品
欠陥が生じてしまうという問題があった。

【０００６】又、図１６ないし図２４に示すように、シ
ェル或はコールド等の砂からなる中子１０９を使用して
消失模型１０５を製造する方法がある。この場合には、
まず、図１６に示すように、中子型１１１を使用して、
図１７に示すようなシェル或はコールド等の砂からなる
中子１０９を成形する。次に、図１８及び図１９に示す
ように、消失模型型１１５と上記中子１０９を使用して
、発泡樹脂からなる消失模型１１９と中子１０９が一体
化されたものを成形する（図１９に示す）。

【０００７】次に、図２０に示すように、上記消失模型
１１９と中子１０９が一体化されたものに、ランナー湯
口１２１を接着・固定する。そして、図２１に示すよう
に、コーティング塗型１２３を塗布するとともに、図２
２に示すように、それを鋳枠１２７内に配置して、周囲
に鋳物砂１２５を充填する。。後は、そこに注湯して、
図２３に示すような鋳物１２９を製造する。そして、そ
こからランナー湯口１２１等不要な部分を削除するとと
もに、中子１０９を除去して、図２４に示すような製品
１３１を得る。

【０００８】このように中子１０９を使用した方法の場
合には、最終的に中子１０９を破壊して除去しなければ
ならないという問題があった。又、中子１０９の比重が
１．４〜１．６　と、消失模型１１９のそれに比べて大
きく（消失模型１１９の場合には０．０２〜０．０３）
、そのため取扱が難しいとともにコストがかかってしま
うという問題があった。具体的には、消失模型の一部が
折れてしまうことがある。

【０００９】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、複雑な形状の消失模型
についても、これを分割することなく容易に製造するこ
とを可能とする消失模型製造方法を提供することにある
。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願発明による消失模型製造方法は、形状記憶合金又は
形状記憶樹脂からなり所定形状に形成された型材を所定
形状の中空部を有する発泡成形型内に配置して発泡成形
型の中空部と型材との間に発泡ビーズを充填して発泡さ
せることにより消失模型を形成し、成形後に型材の温度
を所定温度に調整することにより型材を消失模型より引
き出し可能な形状に変化させて消失模型より引き出すよ
うにしたことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】まず、形状記憶合金又は形状記憶樹脂からなる
型材を所定形状に成形する。この形状は製品の中空部の
形状に形成される。次に、上記型材を所定形状の中空部
を備えた発泡成形型内に配置して発泡成形型の中空部と
型材との間に発泡ビーズを充填して発泡させることによ
り消失模型を製造する。消失模型の製造後にその温度を
所定温度に調整して型材を消失模型より引き出し可能な
形状に変化させ消失模型内から引き抜く。このように、
形状記憶合金又は形状記憶樹脂からなる型材を使用する
ことにより複雑な形状の消失模型についても、複数に分
割することなく容易に製造することができるとともに、
型材の温度を適宜調整することにより、型材の引き抜き
も容易に行うことができる。

【００１２】

【実施例】以下、図１ないし図１１を参照して本発明の
実施例を説明する。まず、消失模型を製造するための型
材（図２に示す）１を成形する。この型材１は、形状記
憶合金（又は形状記憶樹脂）から形成されたものを使用
している。具体的には、例えば、４００　〜５００　℃
を記憶処理温度とし、１５０　℃を変態点としたもので
ある。型材１を作る場合は、形状記憶合金（又は形状記
憶樹脂）を、所定の温度で熱処理して、元の形状を作っ
て記憶させる。この形状は、消失模型成形後、型材１を
消失模型から容易に引き出せる形状とするものである（
図５に示す）。そして、このものを図１に示す成形型３
により、上記の形状から図２に示す製品鋳物の内面の所
定形状に成形する。尚、型材１は、中空状のものを使用
するとともに加熱媒体導入孔５を形成する。

【００１３】次に、上記型材１を使用するとともに、図
３に示す発泡成形型７を使用して消失模型の製造を行う
。発泡成形型７には、所定形状の中空部９が形成されて
いる。この中空部９内に上記型材１を配置する。

【００１４】次に、中空部９内に、吹込口１１を介して
発泡ビーズを充填するとともに、例えば、１２０　℃で
１．２ｋｇ／ｃｍ２　程度の蒸気を吹込んで発泡ビーズ
を発泡させて、消失模型（図４に示す）１３を成形する
。消失模型１３の成形に際しては、発泡した樹脂の部分
と型材１とが一体化された状態となる。

【００１５】次に、型材１の温度を１５０　℃に加熱す
る。 この実施例の場合には、加熱媒体導入孔５より、温水ま
たは温風等を吹き込む。それによって、型材１は図５に
示すように予め記憶させた形状に変形し、消失模型１３
の内側より容易に引き抜くことができる。これにより消
失模型１３が完成する（図６に示す）。そして、完成し
た消失模型１３に図７に示すように、ランナー湯口１５
を接着・固定する。次に、図８に示すように、その表面
にコーティング塗型１７を塗布する。そして、図９に示
すように、鋳型１９の鋳物砂２１内の所定位置に配置し
て鋳造を行う。すなわち、ランナー湯口１５を介して注
湯すると、消失模型１３が徐々に溶融・消失し、その部
分に湯が入り込んでいく。それによって、図１０に示す
ような鋳物２１が鋳造される。後は、そこからランナー
湯口１５等の不要な部分を削除して、図１１に示すよう
な製品２５を得る。

【００１６】以上本実施例によると次のような効果を奏
することができる。まず、複雑な形状をなす消失模型１
３についても、分割させることなく容易に製造すること
ができる。これは、形状記憶合金又は形状記憶樹脂から
なる型材１を使用しているからである。よって、従来分
割した場合に懸念されていた接着剤についても使用する
必要がないので、製品欠陥の発生等の問題を解消するこ
とができる。特に、接着剤のはみ出しの問題がなくなる
ので、エンジンのエキゾーストマニホールド或はインテ
ークマニホールド等についても十分に適用できる。

【００１７】製造された消失模型１３については、通常
の消失模型の場合と同様に、その表面にコーティング塗
型１７を塗布することができる。よって、平滑な内面、
外面を得ることができる。

【００１８】尚、本発明は前記各実施例に限定されるも
のではない。型材として形状記憶合金又は形状記憶樹脂
からなるものを使用する場合に、どのような特質のもの
を使用するかは任意である。又、加熱する手段について
も、通電など他の手段を用いてもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明による消失模
型製造方法によると、形状記憶樹脂又は形状記憶合金よ
りなる型材を使用して消失模型を製造するようにしたの
で、複雑な形状の消失模型についても、これを分割する
ことなく容易に製造することができる。よって、接着剤
の使用も不要となり、接着剤を使用した場合の問題をな
くすことができるとともに、シェル或はコールド等の砂
を使用した場合の中子の取出作業が不要になる等、その
取扱が簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図で成形型の断面図で
ある。

【図２】本発明の一実施例を示す図で型材の断面図であ
る。

【図３】本発明の一実施例を示す図で発泡成形機による
消失模型の製造の様子を示す断面図である。

【図４】本発明の一実施例を示す図で製造された消失模
型の断面図である。

【図５】本発明の一実施例を示す図で消失模型より型材
を引き抜く状態を示す断面図である。

【図６】本発明の一実施例を示す図で完成された消失模
型の断面図である。

【図７】本発明の一実施例を示す図で消失模型にランナ
ー湯口を接着・固定した状態を示す断面図である。

【図８】本発明の一実施例を示す図でコーティング塗型
を塗布した状態を示す断面図である。

【図９】本発明の一実施例を示す図で鋳造の様子を示す
断面図である。

【図１０】本発明の一実施例を示す図で鋳造された製品
を示す断面図である。

【図１１】本発明の第１実施例を示す図で鋳造された製
品を示す断面図である。

【図１２】従来例を示す図で消失模型の正面図である。

【図１３】従来例を示す図で消失模型の断面図である。

【図１４】従来例を示す図で消失模型の正面図である。

【図１５】従来例を示す図で消失模型の断面図である。

【図１６】従来例を示す図で中子型の断面図である。

【図１７】従来例を示す図で中子の断面図である。

【図１８】従来例を示す図で消失模型型の断面図である
。

【図１９】従来例を示す図で消失模型を示す断面図であ
る。

【図２０】従来例を示す図で消失模型にランナー湯口を
接着・固定する様子を示す断面図である。

【図２１】従来例を示す図でコーテイング塗型を塗布す
る様子を示す断面図である。

【図２２】従来例を示す図で鋳造の様子を示す断面図で
ある。

【図２３】従来例を示す図で鋳造された製品の断面図で
ある。

【図２４】従来例を示す図で完成された製品の断面図で
ある。

【符号の説明】

１　　型材 ３　　成形型 ７　　発泡成形型 ９　　中空部 １３　　消失模型

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】形状記憶合金又は形状記憶樹脂からなり所
   定形状に形成された型材を、所定形状の中空部を有する
   発泡成形型内に配置し、発泡成形型の中空部と型材との
   間に発泡ビーズを充填して発泡させることにより消失模
   型を形成し、成形後に型材の温度を所定温度に調整する
   ことにより型材を消失模型より引き出し可能な形状に変
   化させて消失模型より引き出すようにしたことを特徴と
   する消失模型製造方法。