JPH05131244A - 消失模型の製作方法 - Google Patents

消失模型の製作方法

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Publication number
JPH05131244A
JPH05131244A JP3294233A JP29423391A JPH05131244A JP H05131244 A JPH05131244 A JP H05131244A JP 3294233 A JP3294233 A JP 3294233A JP 29423391 A JP29423391 A JP 29423391A JP H05131244 A JPH05131244 A JP H05131244A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hollow body
model
vanishing
foam material
wedge
Prior art date
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Pending
Application number
JP3294233A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Yamaguchi
口 信 幸 山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP3294233A priority Critical patent/JPH05131244A/ja
Publication of JPH05131244A publication Critical patent/JPH05131244A/ja
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  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切削や貼り付けや補強のための接合などの煩
雑な工程によらないで消失模型を製作する。 【構成】 液状の光硬化性樹脂2(2a)の液面にビー
ム5の照射を行なって、製作しようとする消失模型の形
状に対応させた形状を有し且つまた外面側にくさび状溝
部や突起部などの剥離部を有する薄肉状中空体7を作製
したのち、薄肉状中空体7の内部に未発泡の発泡材を入
れて発泡させることにより薄肉状中空体7の内部を発泡
材で充満させ、発泡材の硬化後に光硬化状態にある光硬
化性樹脂2(2b)をくさび状溝部や突起部などの剥離
部を介して除去することによって消失模型を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、フルモールド鋳造に
使用する消失模型、特に成形型など極く少量の鋳造品を
フルモールド鋳造によって製作する場合に使用される消
失模型を製作するのに利用される消失模型の製作方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種のフルモールド鋳造に使用される
消失模型の従来の製作方法としては、例えば、図10な
いし図14に示すようなものがあった。
【0003】図10ないし図14に示す消失模型の製作
方法は、金型などの極く少量の鋳造品をフルモールド鋳
造によって製造する際に使用される消失模型を製作する
場合に一般に行なわれている方法である。
【0004】すなわち、まず、一方では、図10の
(A)に示した発泡ポリスチロールなどの消失材ブロッ
ク51を型形状に合わせてNC加工機などで形状面を切
削して図10の(B)に示すような切削成形体52と
し、他方では、図11の(A)に示した消失材の板53
を適宜切断した後図11の(B)に示すようにこれら切
断材54を糊や両面テープなどで貼り合わせることによ
って、図11の(C)に示すようなバックアップなどの
リブ構造体55に製作し、次いで、図12に示すよう
に、前記切削成形体52とリブ構造体55との組立体5
6を製作し、続いて図13に示す直角二等辺三角形断面
を持つ消失材の棒材57を適宜の長さに切断したのち、
前記組立体56における全ての接合部分のコーナーに図
14に示すように前記棒材57を貼りつけることによっ
て消失模型58を製作し、この消失模型58を砂込めし
た際の変形を防止するための補強を前記棒材57によっ
て行なうようにしていた。
【0005】そのほか、NCデータをもとに、成形面と
バックアップ部のリブを残して、すべての消失材ブロッ
クを削り取ることによって消失模型を製作する方法もあ
った特開平1−157740号)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような図10〜図14に示した従来の消失模型の製作
方法にあっては、 1.形状面の削り出しによって消失材ブロック51の多
くが削りかすとして廃棄されること、 2.バックアップなどのリブ構造体55よりなる部分の
製作や棒材57を用いた補強部分の貼り合わせ工程など
はすべて人力で行なわれているため、製作期間の短縮が
困難であること、 3.今後熟練した作業者が少なくなる傾向にあり、この
ような工法で製作したモデルの入手が困難になること、 などといった問題点があり、また、NCデータをもとに
成形面とバックアップ部のリブを残してすべての消失材
ブロックを削り取る場合にも、消失材ブロックの多くを
削りかすとして廃棄してしまうことになるという問題点
があった。
【0007】そこで、本発明者は、これらの問題点を解
消するために、製作しようとする消失模型の形状面およ
び型構造全体のCAD(Computer Aided
Design:計算機援用設計)データを基にしてビ
ームの照射経路を製作し、これを基にして液状の光硬化
性樹脂の液面に光硬化用のビーム照射を行なって、製作
しようとする消失模型の形状に対応させた形状の中空体
を作製したのち、前記中空体の内部に未発泡の発泡材を
入れて発泡させることにより前記中空体の内部を発泡材
で充満させ、前記発泡材の硬化後に光硬化状態にある光
硬化性樹脂を除去することによって、所望形状の消失性
模型を得る技術を開発した(本出願時未公知技術)。
【0008】このような消失模型の製作方法に係わる技
術によれば、消失材ブロックを用いて形状面の削り出し
によって成形する場合のように消失材ブロックが多量に
削りかすとして廃棄されることがなくなり、消失模型の
製作に際して自動化が可能であって、製作能率の向上な
らびに製作時間の短縮が可能になるという著しく優れた
利点を得ることができるが、発泡材の硬化後に光硬化状
態にある光硬化性樹脂を除去するに際し、その除去作業
をより一層効率的に行なうことができるようにすること
が課題として残っていた。
【0009】
【発明の目的】この発明は、上記したような従来の課題
にかんがみてなされたものであって、消失材ブロックを
用いて形状面の削り出しによって成形する場合のように
消失材ブロックが多量に削りかすとして廃棄されること
がなく、消失模型の製作に際して自動化が可能であっ
て、従来以上に製作能率の向上ならびに製作時間の短縮
が可能であるうえに、発泡材の硬化後に光硬化状態にあ
る光硬化性樹脂を除去する際の除去作業が容昜となって
消失模型の製作能率をさらに向上したものとすることが
可能である消失模型の製作方法を提供することを目的と
している。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる消失模
型の製作方法は、液状の光硬化性樹脂の液面にビーム照
射を行なって、製作しようとする消失模型の形状に対応
させた形状を有し且つまた外面側にくさび状溝部や突起
部などの剥離部を有する中空体を作製したのち、前記中
空体の内部に未発泡の発泡材を入れて発泡させることに
より前記中空体の内部を発泡材で充満させ、前記発泡材
の硬化後に光硬化状態にある光硬化性樹脂を前記くさび
状溝部や突起部などの剥離部を介して除去する構成とし
たことを特徴としており、このような消失模型の製作方
法に係わる発明の構成をもって前述した従来の課題を解
決するための手段としている。
【0011】この発明に係わる消失模型の製作方法にお
いて、液状の光硬化性樹脂としては、光を吸収して連鎖
的な重合反応を起こし、その反応を起こした部分が不溶
性となって硬化(固化)する(メタ)アクリレート類を
はじめとするビニルモノマーの光重合系のものが用いら
れる。
【0012】そして、前記液状の光硬化性樹脂の液面に
ビーム照射を行なって、製作しようとする消失模型の形
状に対応させた形状を有し且つまた外面側にくさび状溝
部や突起部などの剥離部を有する中空体を作製するに際
しては、製作しようとする消失模型の形状面および型構
造の全体ならびに中空体の外面側に形成しようとするく
さび状溝部や突起部などの剥離部の位置や形状のCAD
データ等を基にしてレーザビームなどのビームの照射経
路を製作し、これを基にして液状の光硬化性樹脂にビー
ムを照射することによって、型形状に対応する形状を有
すると共に外面側にくさび状溝部や突起部などの剥離部
を有する薄肉状中空体を製作する。
【0013】次いで、前記薄肉状中空体の中に未発泡の
スチレンビーズ等の発泡材を入れ、加熱などの手段によ
って前記スチレンビーズ等よりなる発泡材を中空体の内
部に充満させて消失模型の形状に硬化させ、その後消失
模型表面にある光硬化状態の光硬化性樹脂の薄肉を前記
くさび状溝部や突起部などの剥離部を介して取り除くこ
とによって、消失模型に製作する。
【0014】
【発明の作用】この発明に係わる消失模型の製作方法で
は、液状の光硬化性樹脂の液面にビーム照射を行なっ
て、製作しようとする消失模型の形状に対応させた形状
を有し且つまた外面側にくさび状溝部や突起部などの剥
離部を有する中空体を作製したのち、前記中空体の内部
に未発泡の発泡材を入れて発泡させることにより前記中
空体の内部を発泡材で充満させ、前記発泡材の硬化後に
光硬化状態にある光硬化性樹脂を前記くさび状溝部や突
起部などの剥離部を介して除去する構成としたから、消
失材ブロックの切削工程や、消失材の板の貼り合わせ工
程や、補強部材の接合工程などといった煩雑かつ歩留り
の悪い工程が不要となり、消失模型の製作が効率良く行
なわれるものとなるうえに、発泡材の硬化後に光硬化状
態にある光硬化性樹脂を除去する場合の除去作業が容易
となって消失模型の製作能率がさらに向上したものとな
る。
【0015】
【実施例】図1ないし図9はこの発明の一実施例を示す
ものであって、図1に示すように、容器1内には液状の
光硬化性樹脂2(2a)が収容してある。
【0016】一方、レンズ3をそなえたビーム集光装置
4によってビーム5を液状の光硬化性樹脂2(2a)に
照射することができるようにしていると共に、テーブル
6を移動することができるようにしてあり、製作しよう
とする消失模型の形状面および型構造の全体ならびに中
空体の外面側に形成しようとするくさび状溝部や突起部
等の剥離部の位置や形状のCADデータを基にして、ビ
ーム5の照射経路およびテーブル6の移動位置を定めそ
してこれらに従って制御することによって、テーブル6
上において消失模型形状に対応させた形状の薄肉状中空
体7を光硬化状態にある光硬化性樹脂2(2b)により
製作し、容器1より取り出すことによって図2に示すよ
うな薄肉状中空体7を得る。そして、ここで形成された
薄肉状中空体7の外面側には、後に説明する図7および
図8に示すように、くさび状溝部17aや突起部17b
などの剥離部17を有するものとなっている。
【0017】次いで、図3に示すように、前記薄肉状中
空体7の中に未発泡の発泡材8(8a)として未発泡の
スチレンビーズを入れたのち、加熱することによって前
記スチレンビーズを発泡させ、図4に示すように、また
図7に全体的に拡大して示すように、さらには図8に部
分的に拡大して示すように、発泡後の発泡材8(8b)
を薄肉状中空体7の中で充満させる。
【0018】続いて、発泡後の発泡材8(8b)が硬化
した後に、図9に拡大して示すように、剥離部17であ
る突起部17bに力を加えてくさび状溝部17aに曲げ
力を与えそして亀裂部18を生じさせることによって、
図5に示すように、発泡後の発泡材8(8b)から光硬
化状態にある光硬化性樹脂2(2b)を剥離させ、この
ようにして表面の光硬化状態にある光硬化性樹脂2(2
b)よりなる薄肉状中空体7を除去することによって、
図6に示すような、硬化後の発泡材8(8b)よりなる
消失模型9を得る。
【0019】
【発明の効果】この発明に係わる消失模型の製作方法で
は、液状の光硬化性樹脂の液面にビーム照射を行なっ
て、製作しようとする消失模型の形状に対応させた形状
を有し且つまた外面側にくさび状溝部や突起部などの剥
離部を有する中空体を作製したのち、前記中空体の内部
に未発泡の発泡材を入れて発泡させることにより前記中
空体の内部を発泡材で充満させ、前記発泡材の硬化後に
光硬化状態にある光硬化性樹脂を前記くさび状溝部や突
起部などの剥離部を介して除去する構成としたから、消
失材ブロックを用いて形状面の削り出しによって成形す
る場合のように消失材ブロックが多量に削りかすとして
廃棄される歩留りの悪い工程を必要とすることがなくな
り、また、消失材の板材を切断して貼り合わせたり消失
材よりなる切削後の成形体に補強材を接合したりする煩
わしい工程を必要とすることがなくなって、消失模型の
製作が容易なものとなることによりこれら消失模型の製
作に際して自動化が可能となり、従来以上に製作能率の
向上ならびに製作時間の短縮が可能となるうえに、発泡
材の硬化後に光硬化状態にある光硬化性樹脂を除去する
際の除去作業がかなり容易なものとなって消失模型の製
作能率がさらに向上したものになるという著しく優れた
効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】液状の光硬化性樹脂の液面にビームを照射して
消失模型の形状に対応させた形状に硬化させる工程の概
要を示す説明図である。
【図2】図1の工程によって製作された薄肉状中空体の
断面説明図である。
【図3】図2に示した薄肉状中空体の中に未発泡の発泡
材を入れた状態を示す断面説明図である。
【図4】図3に示した未発泡の発泡体を発泡させた後の
状態を示す断面説明図である。
【図5】図4に示した光硬化状態にある光硬化性樹脂を
薄肉状中空体の外面側に設けたくさび状溝部および突起
部により部分的に剥離させた状態を示す断面説明図であ
る。
【図6】図5に示した部分的に剥離させた状態にある光
硬化性樹脂を完全に除去した後に得た消失模型の断面説
明図である。
【図7】図3に示した薄肉状中空体内部の発泡材を発泡
させた後の状態を示す図4の拡大断面説明図である。
【図8】図7の部分拡大断面説明図である。
【図9】図8に示したくさび状溝部および突起部を介し
て硬化状態にある光硬化性樹脂を剥離させた状態を示す
拡大断面説明図である。
【図10】従来の消失模型の製作工程において、図10
の(A)に示す消失材ブロックの形状面を切削加工して
図10の(B)に示す切削成形体に成形する工程を示す
説明図である。
【図11】従来の消失模型の製作工程において、図11
の(A)に示す消失材の板を適宜切断後図11の(B)
に示すように貼り合わせて図11の(C)に示すリブ構
造体に製作する工程を示す説明図である。
【図12】図10の(B)に示した切削成形体と図11
の(C)に示したリブ構造体とを組み合わせた組立体の
断面説明図である。
【図13】従来の消失模型の製作工程において用いる消
失材よりなる棒材の斜面説明図である。
【図14】図12に示した組立体を図13に示した棒材
で補強して得た従来の消失模型の断面説明図である。
【符号の説明】
2(2a) 液状の光硬化性樹脂 2(2b) 光硬化状態にある光硬化性樹脂 5 ビーム 7 薄肉状中空体 8(8a) 未発泡の発泡材 8(8b) 発泡後の発泡材 9 消失模型 17(17a) 剥離部(くさび状溝部) 17(17b) 剥離部(突起部) 18 亀裂部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B29C 67/00 8115−4F

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液状の光硬化性樹脂の液面にビーム照射
    を行なって、製作しようとする消失模型の形状に対応さ
    せた形状を有し且つまた外面側にくさび状溝部や突起部
    などの剥離部を有する中空体を作製したのち、前記中空
    体の内部に未発泡の発泡材を入れて発泡させることによ
    り前記中空体の内部を発泡材で充満させ、前記発泡材の
    硬化後に光硬化状態にある光硬化性樹脂を前記くさび状
    溝部や突起部などの剥離部を介して除去することを特徴
    とする消失模型の製作方法。
JP3294233A 1991-11-11 1991-11-11 消失模型の製作方法 Pending JPH05131244A (ja)

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JP3294233A JPH05131244A (ja) 1991-11-11 1991-11-11 消失模型の製作方法

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0729824A1 (en) * 1995-03-03 1996-09-04 General Motors Corporation Rapid making of a prototype part or mold using stereolithography model
CN112437719A (zh) * 2018-07-20 2021-03-02 3M创新有限公司 分层构建对象的方法及用于执行此类方法的3d打印装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0729824A1 (en) * 1995-03-03 1996-09-04 General Motors Corporation Rapid making of a prototype part or mold using stereolithography model
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