JPH0448324B2

JPH0448324B2 -

Info

Publication number: JPH0448324B2
Application number: JP12494087A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Shimabara; Kazushige Murata; Hiroaki Takahashi
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 1987-05-20
Filing date: 1987-05-20
Publication date: 1992-08-06
Also published as: JPS63288705A

Description

【発明の詳細な説明】利用分野本発明は、精密寸法の泥漿鋳込用成形型に関す
る。詳しくは、精密な寸法精度を有し、耐久性が
ありしかも均一な鋳込着肉性を有する、合成樹脂
製の上記の鋳込型に関する。本発明の鋳込型は、
粘土等のセラミツク材料系の泥漿から衛生陶器
類、陶器質製品等の焼成用成形素地を鋳込み成形
する成形型として有用である。

従来の技術およびその問題点泥漿の鋳込み成形は、石膏等からなる鋳込空間
を有する多孔性成形型に泥漿をみたし、石膏型に
水分を吸収させて該泥漿を着肉させて実施されて
きた。機械的な鋳込成形法においては、供給した
泥漿を加圧することによつて、上記の水分の脱水
および着肉を促進させて能率的に実施されてい
る。

型の耐久性の観点から、多孔性合成樹脂からな
る鋳込型を使用することは公知である。しかし、
樹脂型は流し込み成形による型製造時の硬化収縮
が大きいので、型の寸法および形状の精度が劣化
する欠点があつた。

問題点を解決するための手段本発明者は、上記のような多孔性樹脂濾材層の
製造時における寸法および形状の硬化収縮が、多
孔性樹脂を成形した後に充分に硬化収縮させれ
ば、それ以上の変形は実質的に生じないことに着
眼して、本発明を達成した。すなわち、充分に硬
化収縮させた切削加工性の連続細孔性硬質合成樹
脂ブロツク体を、ならい盤工作機械等によつて濾
材層用プログラムに従つて切削してなる濾材を用
い、該濾材層を適切な気液流通性の粗孔性中間層
と組み合わせて本発明を達成した。なお、本発明
の開発過程において、切削加工に際して多孔性の
セラミツクブロツク体は材質がもろいため切削濾
材表面に欠け等の欠陥が生ずるため、また多孔性
の金属ブロツク体は金属の展延性のため切削加工
に際して切削濾材表面につぶれ等の細孔不均一性
を生ずるため、不適当であることが判明した。

従つて本発明によつて、分割可能な気密性容
器、該容器と濾材層との間に設けられた粗孔性気
液流通手段、および該気液流通手段に接して設け
られた連続細孔性の合成樹脂製濾材層からなる分
割可能な鋳込型であり；該鋳込型が合体した際に
濾材層表面は鋳込成形空間を形成し；該鋳込空間
には泥漿供給管が接続されそして該粗孔性気液流
通手段には気液流通管が接続されて、該気密性容
器の外部にそれぞれ連通しており；該濾材層は実
質的に均一な連続細孔性を有しそして好ましくは
実質的に同程度の厚さを有し；該濾材層は、充分
に硬化収縮した切削加工性の連続細孔性硬質合成
樹脂ブロツク体を（好ましくは切削プログラムに
従つて）切削加工した切削加工物である精密寸法
の濾材であることを特徴とする、泥漿鋳込用成形
型が提供される。なお、上記の濾材層用の樹脂の
材質としては、該濾材として適当な硬さを有しそ
して実質的に均一な連続細孔性を形成し得るもの
であれば、特に限定されない。代表的には、フエ
ノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、硬
質ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、等が例示さ
れる。該樹脂材料は、泥漿鋳込成形物の脱型容易
性等の観点から、親水性を有する樹脂材料である
ことが望ましく、通常はフエノール系樹脂または
エポキシ系樹脂等が好ましく使用される。以下に
濾材の材質として、フエノール系樹脂を使用する
場合について記述する。

発明の詳しい記述以下に添付図面を参照しながら、本発明の態様
例を記述する。

(1) 鋳込み成形用濾材層上記のように本発明による濾材層は、充分に硬
化収縮した硬質の連続細孔性合成樹脂ブロツク体
を、切削加工してなる精密寸法の濾材である。該
ブロツク体としては、気孔径約0.5〜80ミクロン、
好ましくは約５〜60ミクロンそして例えば約10〜
30ミクロンを有し、気孔率約10〜80％、そして好
ましくは約30〜60％を有するものが、代表的に使
用される。従つて、得られる濾材層もこのような
気孔径および気孔率を有する。使用したブロツク
体は、例えば重量割合にて、水溶性フエノールお
よびホルマリンからなるフエノール樹脂原料を約
93％および微細な澱粉、粘土粉等を約７％含むフ
エノール樹脂用材料約82部と、酢酸ビニル系また
はビニルアルコール系の樹脂成分約18部とから本
質的になる成形材料を、所望のブロツク体に成形
しそして充分に硬化収縮させたものである。

切削加工の工程を、第４図の部分断面図に略示
する。所望の濾材層の形状を有するモデル５７
を、木材または石膏等によつて製作する。該モデ
ル５７より若干寸法の大きい合成樹脂ブロツク体
５１を用意する。該モデル５７および該ブロツク
体５１を、ならい盤工作機械５６（例えばCAM
式切削機）の所定の位置に配置する。該ならい盤
５６の触針用保持具５９に触針５８を設備し、そ
して該触針を該モデルの表面に設置する。切削具
保持具５５に切削具５４を設備し、そして該モデ
ル５７上の触針の位置に対応するように、該切削
具５４を該ブロツク体５１上に設置する。このよ
うにして、該モデルに対応して該ブロツク体を所
定の切削面５２にそつて自動ならい削りし、所望
の濾材層５３を得ることができる。なお、この際
に自動制御の信号値をフロツピーまたは磁気テー
プに記録することによつて、次回以降の切削工程
ではモデル型が不要となる。

(2) 鋳込み用成形型第１図、第２図または第３図に例示するよう
に、本発明の鋳込型（１または２１）は気密性容
器（２または２６−２９）、濾材層（３または３
０−３３）、および該濾材層を包囲して設けられ
た気液流通手段（５または３４−３７）から本質
的になる分割可能な鋳込成形用の型である。この
ようにして、該濾材層の表面によつて鋳込成形空
間（４または３８）が形成される。該鋳込空間に
は泥漿供給管（８または４０）が接続され、該気
液流通手段には気液流通管（９または２６ａ−２
９ａ）が接続されている。分割される該気液流通
手段の境界部分にはプラスチツク板または金属板
または通気性のない層からなる目止め層（７また
は４３）が設けられており、各型部分を個別に吸
引または加圧可能にしている。

上記の気液流通手段５は、第１図に例示するよ
うに、気体および液体が抵抗が少なく流通できる
粗孔性中間層であり得る。この場合の粗孔性層
は、(イ)濾材層３に接している多数の粗孔性小孔６
（一般に数mm程度の径）を有する隔壁板５ａおよ
び該壁板５ａに接する粗孔性固形材５からなる
か、または(ロ)上記の(イ)の態様から隔壁板５ａを省
略して濾材層３に接している粗孔性固形材５から
なるのが、本発明の効果上望ましい。しかし、本
発明において上記の(イ)の態様から粗孔性固形材５
を省略することも可能であり、この場合には第１
図において固形材５の部分は中空な状態になり、
そして気液流通管９を排水可能な位置に設置する
ことが必要である。

また、上記の気液流通手段は、第３図に例示す
るように、気体および流体が抵抗が少なく流通で
きる連通孔（第３図の断面図の３４−３７）等か
らなる気液流通路であり得る。一般的に該気液流
通路３４−３７は、綿チユーブ等の流通路を濾材
層３０−３３の裏表面に実質的に等間隔にて該濾
材層を包囲するように濾材層裏面に配設される。
例えば、該濾材層裏面に溝を設けて綿チユーブを
設置し、そして該濾材層および該綿チユーブ３４
〜３７の外側を非孔性の樹脂またはセメント等の
材料４４で封止する。

なお、第１図に例示する型は、一般的にむくな
（中空でない）泥漿鋳込成形物を得る型であるが、
鋳込空間４の空間部分を厚くすれば中空な鋳込成
形物も容易に得られる。なお、中空成形物の製造
は、供給した泥漿が例えば10mm前後の厚さに着肉
した時点で未硬化の泥漿を排除すればよく、第２
〜３図に関連して後記する。

本発明による濾材層３は、その表面が平滑であ
りそして泥漿を濾過着肉できる程度の連続細孔性
であることが必要である。濾材層の肉厚は、全体
的に同程度の厚さであることが望ましく、そして
約20〜約50mm以上程度で充分である。

(3) 鋳込み成形型の製造（）第１図に例示する形状の鋳込み型の下型部分の
製造例であり、隔壁板５ａを省略した態様につい
て、以下に記述する。

第１図に示す下型の濾材層３を、上記(1)のよう
にして製作する。該濾材層３を逆さすならち凸状
に置き、その上に下型用の気密性容器２を逆さに
して配置し、そして該容器の上部を充填用に開放
する。両者の間に形成された固形材層５用の空間
に、下記の骨材／合成樹脂系混合材料を押込み充
填しそして放置して該樹脂成分を硬化させて固形
材層５を得る。上記の骨材／樹脂混合材料は、重
量部にて、パミストン80部、炭酸カルシウム10
部、市販のエポキシ化合物／硬化剤系の樹脂液10
部から本質的になるものであつた。

なお、一般的に気液流通手段５用の粗孔性固形
材５の材質は、排水、吸引および空気加圧が容易
になし得る程度の連続多孔性であれば特に限定さ
れない。しかし、成形の容易性の観点から、多量
の骨材（例えば約80〜90重量部）および該骨材を
部分的に接着する小量の合成樹脂（例えば約20〜
10重量部）からなる骨材／樹脂系固形材が好まし
い。該骨材としては、通常の骨材（珪砂、炭酸カ
ルシウム、寒水石等）と軽量骨材（シラスバルー
ン、フイライト、パミストン、アルミグリツト
等）との混合物（粒径500〜2000ミクロン程度）
が例示される。合成樹脂材料としては、硬化接着
時に非水溶性の樹脂材料であればよく、エポキシ
樹脂、フエノール樹脂、ウレタン樹脂、アクリル
樹脂等が例示される。該粗孔性固形材の成形は、
上記の骨材および樹脂材料を混練し、そして例え
ば所定のケース型へ押込み充填し、そして樹脂材
料を硬化させて、容易に製作できる。該粗孔性固
形材５の粗孔の直径としては、例えば約80〜約
1000ミクロン程度が適当である。該固形材の肉厚
は、約５〜約100mm程度で充分であり、その厚さ
は部分的に変化しても差支えない。

(4) 鋳込み成形型の製造（）第３図に例示するように気液流通手段が気液流
通路３４−３７である場合については、上記の製
造(3)と本質的に大差はないが、以下に相違点を記
述する。即ち、上記の(3)の固形材層５はこの場合
には不要である。従つて、第１図に示す下型の濾
材層３を置き、該濾材層の外周上に径約１cmの綿
チユーブ等を実質的に等間隔（例えば約３cm間
隔）に配置し、その上に下型用の気密性容器２を
逆さにして配置する。両者の間に形成された空間
に非孔性の合成樹脂液またはセメントモルタル等
の封止材料を流し込みして硬化させる。該綿チユ
ーブ等の気液流通路の端部は気液流通管に接続さ
れる。

(5) 鋳込み型の使用例（）本発明の鋳込み型の一例を第２図の型１に示
す。第２図に例示されるように該鋳込み型１は、
上下に分割可能な気密性容器２の内面側にそれぞ
れ濾材層３，３′が形成され、該濾材層３，３′の
外側に粗孔性中間層５，５′が設置されてなる上
型２ａおよび下型２ｂよりなる。濾材層の内面側
に成形空間４が形成される。該中間層５，５′の
少なくとも一端側は、それぞれ容器２の外部へ導
出して、大気圧または負圧源に連通させている。
上型２ａにはオーバーフロータンクが取り付けら
れ、濾材層３を貫通して成形空間４へ連通し、ま
た下型２ｂには泥漿供給管８が取り付けられて濾
材層３′を貫通して成形空間４へ連通している。
下型２ｂは支柱１１を介して昇降自在に取り付け
られており、下型２ｂの上限位置と下限位置との
中間部には生素地用の台車１２が設けられてい
る。鋳込み成形は、泥漿供給管８から成形空間４
へ泥漿を供給し、泥漿がオーバーフロータンクへ
上昇して流入するまで行う。そして、オーバーフ
ロータンク内へ圧縮空気を供給することにより成
形空間４内の泥漿を加圧すると共に、粗孔性中間
層５，５′を大気圧または負圧源へ連通させ、濾
材層３，３′への泥漿の着肉速度および着肉部の
水の拡散速度を向上させる。濾材層３，３′内表
面への着肉が所定厚みに達すると、オーバーフロ
ータンク内を大気圧にし、泥漿供給管８から成形
空間４内の余剰の未着泥漿を排出する。これによ
り中空な生素地を成形する。

生素地の成形後は、下型２ｂ側の気水分離器に
圧縮空気を送り、中間層５′内を加圧して濾材層
３′内の残留水を濾材層３′と生素地との界面へし
みださせて水膜を形成し、下型２ｂを脱型し、そ
して生素地を上型２ａへ真空吸着状態で吊り上げ
ておく。続いて、生素地の下方へ台車１２を移動
させ、下型の脱型と同要領で上型２ａの濾材層３
と生素地との界面へ水膜を形成し、生素地を台車
１２上へ移載する。なお、この態様において、粗
孔性中間層５，５′の代わりに、下記(6)の気液流
通路を採用することもできる。

(6) 鋳込み型の使用例（）本発明の鋳込み型の他の一例を第３図の型２１
に示す。第３図に例示するように該鋳込み型２１
において、気密性容器２６乃至２９の内面側に濾
材層３０乃至３３が形成されている。この濾材層
３０乃至３３の外側には、粗孔性の気液流通路３
４乃至３７が設置されている。該流通路の少なく
とも一端側は、それぞれ容器２６乃至２９の外部
へ導出され、気液流通管２６ａ乃至２９ａによつ
て大気圧または負圧源に連通している。濾材層３
０乃至３３の内面側に成形空間３８が形成され
る。上型２２にはオーバーフロータンク３９が取
り付けられ、濾材層３０を貫通して成形空間３８
へ連通している。また下型２３には泥漿の供給管
４０が取り付けられ、濾材層３１を貫通して成形
空間３８へ連通している。

鋳込み成形は、供給管４０から成形空間３８内
へ泥漿を供給し、オーバーフロータンク３９へ泥
漿が上昇して流入するまで行う。そして、オーバ
ーフロータンク３９を圧縮空気源に連通して成形
空間３８内の泥漿を加圧すると共に、各粗孔性流
通路３４乃至３７を大気圧または負圧源に連通さ
せる。これにより、濾材層３０乃至３３の内表面
側へ着肉する泥漿の着肉速度と着肉した泥漿の水
の拡散速度を向上させることができる。次いで、
オーバーフロータンク３９を大気圧に連通させ、
泥漿の供給排出管４０から余剰の未着泥漿を排出
し、所定肉厚の中空の生素地４２を成形する。

生素地４２の成形後は、上型２２と下型２３の
該流通路３４，３５を加圧して濾材層３０，３１
内に残留する水を生素地４２との界面へしみ出さ
せ、水膜を形成する。この水膜の形成により、生
素地４２と上型２２および下型２３との密着状態
が緩和され、脱型が容易となる。このような状態
で上型２２と下型２３を脱型し、好ましくは左右
型２４及び２５を負圧源に連通して、該左右型に
よつて生素地４２の側面全部を抱えて吊り上げ状
態とする。この状態にあつて、生素地４２は、そ
の側面全部が左右型２４および２５により拘束さ
れた状態であり、収縮変形や亀裂の発生がなく、
自重により一部分が分断されて脱落することもな
い。

次いで載置台４３を生素地４２の下方へ搬入す
る。そして左右型２４，２５の流通路３６，３７
を加圧状態とし、濾過材層３２，３３内に残留す
る水を生素地４２との界面へしみ出させ、該界面
に水膜を形成する。この水膜の形成により脱型が
容易となる。次に、左右型２４，２５を脱型して
生素地４２を載置台上に解放する。なお、この態
様において、流通路の代わりに上記(5)の粗孔性中
間層を採用することもできる。

(7) 鋳込み成形型の性能本発明による鋳込み型の着肉均一性および脱型
性は、満足なものであつた。特に、寸法精度に優
れたものであつた。更に耐久性については、二万
回以上の鋳込み成形に耐えるものと、充分に予測
された。

(8) 濾材層の切削加工法上記においてモデルにそつてブロツク体をなら
い切削する態様について主に記述したが、本発明
はこれに限定されない。例えばモデルのかわり
に、切削工程をフロツピー等に記録したもの、ま
たは設計図面を三次元化したプログラム等によつ
ても、自動的に切削加工することができる。本明
細書ではこれらを総称して、「切削プログラムに
従つて切削する」という。

作用および効果「従来の技術および問題点」および「問題点を
解決するための手段」の項に記述したように、本
発明においては合成樹脂系濾材層の製造時の硬化
収縮の問題を、十分に硬化収縮した硬質連続細孔
性の合成樹脂ブロツク体を好ましくは所定のプロ
グラムに従つて切削すること、例えばならい切削
することによつて解決した。なお、本発明による
濾材層において、合成樹脂製濾材層の他の特質
は、損なわれない。従つて、本発明による鋳込型
は、特に寸法精度が良好で、耐久性があり、均一
な鋳込着肉性および容易な脱型性を有する硬化を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の鋳込み用成形型の一例を示
す断面略図である。第２図は、該成形型を例示す
る断面略図および鋳込み装置の略図である。第３
図は、該成形型の他の例を示す断面略図である。
第４図は、濾材のならい切削工程を例示する部分
断面略図である。１，２１……鋳込み用成形型、２，２６−２９
……気密性容器、３，３０−３３……濾材層、
４，３８……鋳込成形空間、５，３４−３７……
気液流通手段、８，４０……泥漿供給管、９，２
６ａ−２９ａ……気液流通管、５１……合成樹脂
ブロツク体、５６……ならい盤工作機、５７……
モデル型。

Claims

【特許請求の範囲】

１分割可能な気密性容器、該容器と下記の濾材
層との間に設けられた粗孔性気液流通手段、およ
び該気液流通手段に接して設けられた連続細孔性
の合成樹脂製濾材層からなる分割可能な鋳込型で
あり；該鋳込型が合体した際に濾材層表面は鋳込
成形空間を形成し；該鋳込空間には泥漿供給管が
接続されそして該粗孔性気液流通手段には気液流
通管が接続されて、該気密性容器の外部にそれぞ
れ連通しており；該濾材層は実質的に均一な連続
細孔性を有し；該濾材層は、充分に硬化収縮した
切削加工性の連続細孔性硬質合成樹脂ブロツク体
の切削加工物である精密寸法の濾材からなること
を特徴とする、泥漿鋳込用成形型。