JPH0587344B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、機械加工で製造するような比較的
精度の高い鋳造製品を作る場合に用いられる鋳型
の製造方法、並びに該鋳型による鋳物の鋳造方法
に関するものである。

［従来の技術］ 従来精密鋳造方法の一つとしてロストワツクス
法が広く行われている。

この方法は鋳造製品と同一形状のワツクス型を
形成し、このワツクス型を液状のバインダ中に浸
漬して取り出し、その表面にバインダの層を形成
し、このバインダ層上に細砂その他の耐火性粉粒
体を与えて付着させ、これを乾燥させる。この乾
燥後再び前記バインダ中に浸漬し、そのバインダ
層上に前記耐火性粉粒体を与えて付着、乾燥させ
る。以下この工程を数回繰返して、前記ワツクス
型の表面に耐火性粉粒体の厚さを所定の強度が得
られる迄積層する。その後、このワツクス型とそ
の外層の耐火性粉粒体の層を共に加熱して、前記
ワツクス型を融解して流出させ、前記耐火性粉粒
体の層を鋳型とし、これに溶湯を注入して鋳造を
行う。

この溶湯の冷却後前記鋳型を破壊して鋳造製品
を取り出すのである。

［発明が解決しようとする課題］ しかし上記従来のロストワツクス法は次のよう
な難点を有している。それは鋳型形成に長時間を
要することである。例えばワツクス形状の一回の
耐火粉粒体の層の形成に５〜６時間に及ぶ乾燥工
程が入るため、全体の工程としては最低でも24時
間程度を要するものである。

この発明はこのような課題を解決するためにな
されたもので、その目的は鋳型の製造工程に要す
る時間を前記従来の方法よりも一層短縮できる、
鋳型の製造方法並びに該鋳型による鋳物の鋳造方
法を提供することである。

［課題を解決するための手段及び作用］ 上記の目的を達成するこの発明についてまず鋳
型の製造方法について述べると、それは気体の出
入口を具備する密閉性筺体の中に、気体通路を隔
てて通気性筺体を設け、該通気性筺体の中に可燃
性の消失性模型を収容して、その余の空間にスラ
リ状の通気性耐火物を充填し、それを乾燥した後
に前記密閉性筺体の出入口より、その中の気体通
路を経て、その内側の通気性筺体の外側から酸素
ガスを圧入して、その内側の前記消失性模型を燃
焼、焼失させると共に、該燃焼により上記通気性
耐火物の内面層を硬化させて鋳型層を形成するこ
とを特徴とする鋳型の製造方法である。又上記方
法により製造された鋳型を用いる鋳造方法につい
て述べるとそれは、気体の出入口を具備する密閉
性筺体の中に、気体通路を隔てて通気性筺体を設
け、該通気性筺体の中に可燃性の消失性模型を収
容して、その余の空間にスラリ状の通気性耐火物
を充填し、それを乾燥した後に前記密閉性筺体の
出入口より、その中の気体通路を経て、その内側
の通気性筺体の外側から酸素ガスを圧入して、そ
の内側の前記消失性模型を燃焼、焼失させてその
跡に空洞を形成すると共に、該燃焼により上記通
気性耐火物の内面層を硬化させて鋳型層を形成
し、前記気体通路内を負圧にした状態で該空洞内
に溶湯を注入し、これを冷却した後前記鋳型層を
破壊することを特徴とする鋳造方法である。

［実施例］ 第１図において１は通気性筺体であり、一例と
していわゆる二つ割りにして形成されており、二
つの同様な、通気性の筺体部材２，２から形成さ
れている。

そして前記通気性筺体１は、通気性の多孔体に
より形成されており、かつ後述の通気性耐火物の
スラリを通さないように形成されている。この通
気性筺体１は金属の多孔体又は陶、磁器製多孔体
等によつて形成されている。

なおその他コンクリート製多孔体等であつても
差支えはない。又第４図に示すような、支持体に
支持させたところの液密で気体のみを通すいわゆ
るミクロポーラスシート等を用いてもよい。

要するに液密で気体のみを通過させる材質であ
れば差支えなく使用できる。そして、金属を用い
る場合は鉄、銅、アルミニウム、黄銅合金、いわ
ゆる真鍮等により、連続気泡性多孔体に形成され
る。又は陶器、磁器の多孔体に形成され、いわゆ
る素焼状に形成される。かつ又そのような場合、
内部にパンチングメタル板又は金網等の補強材を
設けたものでもよい。

３は密閉性筺体であり、気体通路４を隔てて前
記通気性筺体１の外側に設けられている。

そして該密閉性筺体３は第１図に示すように前
記通気性筺体１と一体的に形成されていてもよ
く、又は第３図、第４図に示すように別体に形成
されていてもよい。なお第３図、第４図に示すも
のにおいて、両者１，３を一体的に形成してもよ
く、又陶器、磁器等製の場合は釉薬を施すことに
より密閉性とするのである。或は又釉薬等を施す
ことなく、通気性筺体１よりも単に通気性を不良
に形成したものでもよい。

これはコンクリート製とした場合もほぼ同様で
ある。

５は気体の出入口を示す。そして前記通気性筺
体１中には可燃性の消失性模型６が収容される。
なお同消失性模型６は鋳造される製品の模型であ
り、一例として発泡スチロール及びワツクスによ
り形成されている。なお上記発泡スチロールにつ
いては純粋なスチロール樹脂によるものの外、他
の合成樹脂等により各種変成したものも用いられ
た。

そして同消失性模型６を通気性筺体１中に収容
する際は、同図に示すように同材質製又は別体製
の吊下部７により、吊り下げた状態で収容させ
る。なお第１図〜第４図に示す状態は後述の通気
性耐火物のスラリを充填し終わつたところを示
し、消失性模型６を引き上げた状態を示してい
る。前記充填の場合、同模型６は図示の状態より
更に下方にあり、注入口８との間は間隔が形成さ
れており、この間隔から後述の、通気性耐火物の
スラリが注入されるのである。なお前記吊下部７
を用いる代りに図示しない非金属の耐火材製の台
を用いてもよい。かつその台が通気性であれば更
に好ましい。

又前記通気性筺体１が非金属製の場合、それに
より一体的に内部に突出して台を形成してもよ
い。

なお９は湯道であり、同湯道９に、前記のよう
に一体の又は別体の吊下部７が設けられている。

次に１０は通気性耐火物であり、同耐火物１０
は最初スラリとして前記注入口８から注入され、
乾燥固化されたものである。そして同通気性耐火
物１０のスラリは一例として、水、粘土、分散
剤、バインダ、増粘剤等から成り、分散剤は、一
例としてゼラチン、カゼイン等であり、バインダ
は一例として糖蜜が用いられ、増粘剤は一例とし
てメチルセルローズが用いられた。

なお上記スラリの処方は、上記の外多数考えら
れる。これは、要するに最初スラリ状であつて注
入に適し、後、乾燥により通気性耐火物となるも
のであれば種類は問わないものである。

なお第１図において前記筺体部材２と密閉性筺
体３とは図示のように一体的に形成され、鋳枠部
材１１を形成している。そして二つの鋳枠部材１
１，１１相互を、図示のように向い合わせて固定
する固定部材は図示を省略されている。１２はこ
うして形成された鋳枠を示す。又第３図において
は、通気性筺体１を筒状の単体に形成して密閉性
筺体３に収容した形態の場合を示し、両者１，３
に跨つて蓋体１３を設けた場合を示す。第４図は
通気性筺体１として、筒体１４に孔１５を形成
し、この孔１５をカバーさせて、液密で気体のみ
を通す公知のミクロポーラスシート１６を貼付さ
せて設けた場合を示す。

なお上記ミクロポーラスシート１６はプラスチ
ツクシートで、液体を通さずに気体のみを通すも
ので、市販されており公知である。

なお第４図において同シート１６は筒体１４の
外側に設けられていてもよい。又同シート１６に
替えて、陶器、磁器の、素焼きの板等を設けても
よい。

次にこの鋳型の製造方法について述べると、ま
ず、密閉性筺体３の内側の、通気性筺体１中に、
前記消失性模型６を吊り下げて収容し、次に前記
注入口８から、前記通気性耐火物１０のスラリを
充填する。

そうすると、このスラリは前記可燃性の消失性
模型６と通気性筺体１間に充填される。なおこの
際図示しない加振装置により加振する。次に前記
出入口５から、吸引ポンプを用いて、気体通路４
中の空気を吸引することにより、前記スラリを乾
燥させる。この場合前記スラリは通気性筺体１を
通しての空気の吸引により乾燥、固化させられ
る。

こうして前記スラリが乾燥、固化したならば、
次に前記消失性模型６に、前記注入８から着火さ
せて燃焼させる。そしてその場合前記出入口５か
ら酸素ガスを圧入する。これにより前記消失性模
型６は燃焼、燃失して空洞を形成する。又その場
合、この燃焼により前記通気性耐火物１０の内面
層が硬化させられ、鋳型層が形成される。なおこ
の燃焼の場合、前記消失性模型６が発泡ポリスチ
ロールであれば、着火するときわめて容易に燃焼
するが同消失性模型６がワツクス製の場合は、第
５図に示すように燃焼装置１７により燃焼させ
る。

この燃焼装置１７は一例としてパイプ１８を通
して供給される可燃性ガスを同パイプ１８の先端
で燃焼させるものである。

こうして鋳型が形成されたならば、前記注入口
８から、溶湯を注入する。

この場合前記出入口５から吸引ポンプにより空
気を吸引して前記鋳型層内を負圧にする。

そしてこの溶湯が冷却固化したならば、前記鋳
型層を前記通気性筺体１から外し、これを破壊し
て鋳物製品を取り出すのである。

［発明の効果］ この発明は前記のように構成されたことにより
鋳型を製造する際の工程で長時間を要する乾燥工
程が一回だけで済み、前記従来の鋳型の製造方法
のように多数回乾燥工程を必要とする方法と比較
して極めて短時間に鋳型を得ることが出来、その
製造効率を著しく向上することが出来る。

又前記鋳型層はスラリの状態で注入されるため
前記消失性模型が複雑な形状、又は薄肉の場合等
でも正確に形成することができる。

また前記通気性耐火物を乾燥してからその後に
前記密閉性筺体の出入口より、その内側の気体通
路を経てその内側の通気性筺体の外側から酸素ガ
スを圧入して、その内側の前記消失性模型を燃
焼、焼失させるので、その際発生する燃焼ガスの
熱で乾燥状態の通気性耐火物の内面層を硬化する
ことができ、鋳型層の強度を高めることができ
る。

さらにこのようにして鋳型層の強度を高めるこ
とが出来るので、溶湯を注入するとき前記鋳型に
負圧を掛けながらそれを行つても鋳型層の破壊す
るおそれがない。その結果消失性模型の形状が複
雑に形成されていても、或は薄肉状に形成されて
いても、それと同一形状の精密な製品を鋳造によ
つて造ることが出来、従来機械加工によらなけれ
ば得られ難い形状と肉厚の物でも容易に鋳造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の鋳型の製造方法で製造した
鋳型の縦断面図、第２図は第１図の鋳型の平面
図、第３図はこの発明の他の実施例を示す第１図
に相当する図、第４図はこの発明の更に他の実施
例を示す第１図に相当する図、第５図はこの発明
の鋳造方法の一工程を示す図である。 １……通気性筺体、２……筺体部材、３……密
閉性筺体、４……気体通路、５……気体の出入
口、６……可燃性の消失性模型、８……注入口、
１０……通気性耐火物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 通気性筺体の中に可燃性の消失性模型を収容
   して、その余の空間にスラリ状の通気性耐火物を
   充填し、それを乾燥した後に前記通気性筺体の外
   側から通気性耐火物を通して酸素を圧入し、その
   内側に前記消失性模型を燃焼、焼失させると共
   に、該燃焼により上記通気性耐火物の内面層を硬
   化させて鋳型層を形成することを特徴とする鋳型
   の製造方法。 ２ 気体の出入口を具備する密閉性筺体の中に、
   気体通路を隔てて通気性筺体を設け、該通気性筺
   体の中に可燃性の消失性模型を収容して、その余
   の空間にスラリ状の通気性耐火物を充填し、それ
   を乾燥した後に前記密閉性筺体の出入口より、そ
   の中の気体通路を経てその内側の通気性筺体の外
   側から酸素ガスを圧入して、その内側の前記消失
   性模型を燃焼、消失させると共に、該燃焼により
   上記通気性耐火物の内面層を硬化させて鋳型層を
   形成することを特徴とする鋳型の製造方法。 ３ 気体の出入口を具備する密閉性筺体の中に、
   気体通路を隔てて通気性筺体を設け、該通気性筺
   体の中に可燃性の消失性模型を収容して、その余
   の空間にスラリ状の通気性耐火物を充填し、それ
   を乾燥した後に前記密閉性筺体の出入口より、そ
   の中の気体通路を経て、その内側の通気性筺体の
   外側から酸素ガスを圧入して、その内側の前記消
   失性模型を燃焼、焼失させてその跡に空洞を形成
   すると共に、該燃焼により上記通気性耐火物の内
   面層を硬化させて鋳型層を形成し、前記気体通路
   内を負圧にした状態で該空洞内に溶湯を注入し、
   これを冷却した後前記鋳型層を破壊することを特
   徴とする鋳造方法。