JPH0639491A - 鋳型の製造方法 - Google Patents

鋳型の製造方法

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JPH0639491A
JPH0639491A JP3087134A JP8713491A JPH0639491A JP H0639491 A JPH0639491 A JP H0639491A JP 3087134 A JP3087134 A JP 3087134A JP 8713491 A JP8713491 A JP 8713491A JP H0639491 A JPH0639491 A JP H0639491A
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JP
Japan
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model
casting
pattern
thermosetting
cavity
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JP3087134A
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English (en)
Inventor
Minoru Uike
實 鵜池
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Taiyo Chuki Co Ltd
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Taiyo Chuki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋳造時における熱分解ガスの発生を避けて、
加熱により模型1を消失させて注湯用空洞部10を形成
し、鋳造時における熱分解ガスの発生に伴う種々の鋳造
欠陥を解消するとともに、作業性の向上と設備費の削減
を実行し、かつ高品質の厚肉鋳造品の提供を可能にす
る。 【構成】 加熱により消失する模型1を通気性仕切り板
3で仕切られた鋳枠6の鋳物砂充填部4に充填される熱
硬化性鋳物砂7に埋設し、鋳枠6の空洞部5の負圧化ま
たは空洞部5への燃焼促進ガス送気による高圧化で鋳枠
6内を通気させ、これと併行して模型1のる湯口模型1
Aまたは押湯模型1Bら加熱し、模型1を消失させて消
失模型の周辺部に熱硬化層7Aで囲まれた注湯用空洞部
10を形成し、熱硬化性鋳物砂7の未熱硬化部分を通常
の鋳物砂に置換する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱により消失する模
型を使用して、鋳型を造形する鋳型の製造方法に係り、
特に、厚肉鋳造品や低炭素鋼系鋳物に好適な鋳型の製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、熱により消失する模型もしく
は耐熱材料によってなる被覆層を熱によって消失する模
型の表面に形成した被覆模型を鋳枠内にセットし、その
周囲に粘結性のある鋳物砂を充填し、この鋳物砂が固化
したのちに前記模型または被覆模型の湯口から溶湯を注
湯して鋳造を行うフルモールド法と称される鋳造方法
は、プレス用金型、工作機械部品、一般産業用機械部品
など広い分野の鋳造品の製作に多用されている。そして
加熱することにより消失する模型は、発泡樹脂、つまり
発泡ポリスチレン,発泡ポリエチレン,発泡ポリプロピ
レンなどによって作られている。
【0003】しかし、前記従来の方法によれば、模型が
消失する際に多量の熱分解ガスが発生し、そのガスを鋳
込み溶湯内に巻き込みガス欠陥として残留したり、発泡
樹脂を構成する炭素成分が鋳肌に付着して鋳肌を荒らし
たり、低炭素鋼系鋳物では、局部的な浸炭現象が起こっ
て、目標とする機械的性質が得られず、品質を低下させ
る。また模型が厚肉であると、鋳込時における模型の消
失気化によって多量の熱分解ガスが発生し、そのガス圧
により溶湯が吹き返す危険を有し、鋳込作業上の安全性
を低下させるなどの欠点がある。さらに被覆模型を使用
する場合は、前記欠点の他に、被覆層の形成および被覆
層の硬化促進などに手間が掛り、作業性に劣る上、コス
トアップを招き経済的に不利になる難点がある。
【0004】そこで、特開昭61−37349号公報お
よび特開昭61−37350号公報に、熱収縮の利用に
よって模型を除去する技術が提案されている。これらの
先行技術によれば、溶湯注入時における熱分解ガスの発
生を避けることができるので、前述の欠点を解消するこ
とが可能である。しかし、熱風加熱処理もしくはリボン
ヒータなどの電気的発熱体による加熱処理によって収縮
固化した模型(成型体)を、鋳型内より除去する煩雑な
作業を必要とするから作業性に劣る欠点が有る。しかも
熱風発生源または加熱用電源回路などの付帯設備を必要
とするため、経済的に不利な難点がある。
【0005】一方、特開昭62−3850号公報および
特開平1−197043号公報に、周辺または内部より
模型を加熱して消失させる技術が提案されている。これ
らの先行技術によっても、溶湯注入時における熱分解ガ
スの発生を避けることができるので、前述の欠点を解消
することが可能である。しかし、特開昭62−3850
号公報に記載の先行技術では、被覆模型が使用されるの
で被覆層の形成および被覆層の硬化促進などに手間が掛
り、作業性に劣る上、コストアップを招き経済的に不利
になる難点があり、特開平1−197043号公報に記
載の先行技術では、電熱線などの電気的発熱体および加
熱用電源回路などの付帯設備が必要であるから経済的に
不利である。しかも両先行技術ともに模型の燃焼を積極
的に促進して消失させる機能を有していないため、薄肉
模型の場合には問題を生じないが、模型が厚肉であると
模型の完全消失が期待できず残留することになり、その
結果、溶湯注入時に熱分解ガスが発生することになるの
で、厚肉鋳造品の鋳型製造には適さないといえる。
【0006】他方、特開昭62−234638号公報、
特開昭63−112040号公報、特開昭63−682
43号公報および特開平1−210417号公報に、マ
イクロ波加熱によって模型を消失させる技術が提案され
ている。これらの先行技術によっても、溶湯注入時にお
ける熱分解ガスの発生を避けることができるので、前述
の欠点を解消することが可能である。しかし、マイクロ
波加熱炉を要するため、経済的に不利な難点があるとと
もに、被覆模型を使用するシステムでは、手間が掛り、
作業性に劣ることになる。
【0007】また、特開昭59−178151号公報お
よび特開昭61−137646号公報に、模型の表面に
耐熱材料により被覆層を形成し、これを加熱して、模型
を消失させるとともに、被覆層の硬化を促進する技術が
提案されている。これらの先行技術によっても、溶湯注
入時における熱分解ガスの発生を避けることができるの
で、前述の欠点を解消することが可能である。しかし、
被覆層の形成、模型の消失除去および被覆層の硬化促進
に手間が掛り、作業性に劣る欠点を有している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、溶湯注入時における熱分解ガスの発生に伴い、種
々の鋳造欠陥が生じることと、この熱分解ガスの発生を
避けるようにすると、作業性の低下、設備費の高騰およ
び厚肉鋳造品の品質低下などを招く点である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、加熱すること
により消失する材料で模型を形成し、通気性仕切り板に
よって鋳物砂充填部と空洞部に仕切られた鋳枠を用意し
ておき、この鋳枠の鋳物砂充填部に充填した熱硬化性鋳
物砂で前記模型を埋設して鋳型を造型したのち、前記空
洞部の負圧化または燃焼促進ガス送気による空洞部の高
圧化の実行に伴う鋳枠内の通気と併行して、前記模型の
一部から加熱して模型を消失させて消失模型の周辺部に
熱硬化層によって囲まれた注湯用空洞部を形成し、前記
熱硬化性鋳物砂における未熱硬化部分を鋳物砂に置換す
ることを特徴とし、溶湯注入時における熱分解ガスの発
生を避けても、作業性が向上し、設備費の削減を実行で
き、しかも高品質の厚肉鋳造品が得られる目的を実現し
た。
【0010】
【作用】本発明によれば、模型の一部から加熱して模型
を燃焼消失させながら燃焼熱により模型周辺部の熱硬化
性鋳物砂を硬化して、熱硬化層によって囲まれた注湯用
空洞部を形成し、この注湯用空洞部に溶湯を注入するの
で、溶湯注入時における熱分解ガスの発生を避けること
ができる。しかも、通気性仕切り板によって鋳物砂充填
部と空洞部に仕切っているので、空洞部を負圧化するこ
とで模型の燃焼部位に積極的に空気を送り込んで燃焼を
促進させることができ、空洞部に空気または酸素富化し
た空気などの燃焼促進ガスを送気することで、模型の燃
焼部位に積極的に燃焼促進ガスを送り込んで燃焼を促進
させることができるから、厚肉模型でも完全消失が可能
であり、模型の残留が起らない。また硬化性鋳物砂の高
強度特性によって鋳型の保形精度を高めることができる
ので、厚肉鋳物の鋳造を可能にする。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1に示すように、発泡ポリスチレン,発泡ポリ
エチレン,発泡ポリプロピレンあるいは発泡ポリメチル
メタタリレートなどの加熱することにより消失する発泡
樹脂材料で模型1を形成する。特に、燃焼し易い特性を
有している発泡ポリメチルメタタリレートによって模型
1を形成することが推奨される。、この模型1に前記発
泡樹脂材料によって形成された湯口模型1Aおよび押湯
模型1Bを接着材によって接着する。勿論、発泡樹脂材
料ブロックを削って模型1、湯口模型1Aおよび押湯模
型1Bを一体に形成してもよい。
【0012】一方、図2のような金網などによって構成
される通気性仕切り板3によって鋳物砂充填部4と空洞
部5に仕切られた鋳枠6を用意して振動テーブルT上に
載置したのち、鋳物砂充填部4に模型1をセットして、
手込めもしくは振動を与えながら、鋳物砂充填部4に有
機質もしくは無機質の粘結剤で被覆した熱硬化性鋳物砂
7を充填して模型1を埋設する。熱硬化性鋳物砂として
は、粒度がJIS5度程度の円い粒形の硅砂を使用する
のが好ましい。
【0013】空洞部5に真空ポンプなどの負圧発生源8
を接続し、これを起動して空洞部5を負圧化するととも
に、湯口模型1Aまたは押湯模型1Bあるいは湯口模型
1Aと押湯模型1Bとを同時にバーナなどの加熱手段9
によって加熱し、湯口模型1A,押湯模型1Bおよび模
型1を燃焼消失させる。この時の燃焼熱により模型1の
周辺部の熱硬化性鋳物砂7が硬化して、図3に示すよう
に、熱硬化層7Aによって囲まれた注湯用空洞部10が
形成される。つぎに、熱硬化性鋳物砂7における未熱硬
化部分、つまり前記熱硬化層7A以外の熱硬化性鋳物砂
7を鋳物砂充填部4から排出し、図4のように熱硬化層
7Aを鋳物砂7B、つまり非粘結性鋳物砂7Bに埋設す
る。このように保持された注湯用空洞部10に溶湯を注
入することで鋳造がなされるので、溶湯注入時における
熱分解ガスの発生を避けることができる。したがって、
ガスを鋳込み溶湯内に巻き込みガス欠陥として残留した
り、発泡樹脂を構成する炭素成分が鋳肌に付着して鋳肌
を荒らしたり、低炭素鋼系鋳物では、浸炭現象が起こっ
て、目標とする機械的性質が得られず、品質を低下させ
るなどの欠点を確実に解消することができる。しかも、
空洞部5の負圧化により非粘結性鋳物砂7Bおよび熱硬
化層7Aを通して模型1の燃焼部位に積極的に空気を送
り込んで燃焼を促進させることができるから、厚肉模型
1であっも完全消失が可能であり、模型1の残留が起ら
ないので、溶湯注入時ににおける熱分解ガスの発生を避
けて品質の向上に寄与することができる。また熱硬化層
7Aの高強度特性によって鋳型の保形精度を高めること
ができるので、厚肉鋳物の鋳造に支障をきたすことがな
い。
【0014】前記実施例では、空洞部5に真空ポンプな
どの負圧発生源8を接続し、これを起動して空洞部5を
負圧化することで、模型1の燃焼部位に積極的に空気を
送り込んで燃焼を促進させるようにしているが、必要に
応じて鋳物砂7Bの頂部より酸素、すなわち燃焼促進ガ
スを適宜供給してもよい。また、空洞部5に空気また酸
素富化した空気などの燃焼促進ガスを送気することで、
模型1の燃焼部位に積極的に燃焼促進ガスを送り込んで
燃焼を促進させるようにしても、前記実施例と同様の作
用効果を奏することができる。
【0015】また、必要に応じて図2の仮想線で示すよ
うに、熱硬化性鋳物砂7の頂部を被覆部材11で覆って
もよい。このように熱硬化性鋳物砂7の頂部を被覆する
ことで、模型1の燃焼部位に集中して送気できるので、
良好な燃焼状態を確保することができる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、鋳造する
前に模型を消失させるので、鋳造時における熱分解ガス
の発生を避けることができる。したがって、熱分解ガス
の発生に伴う種々の鋳造欠陥が確実に解消されるととも
に、模型の燃焼部位に積極的に空気または酸素富化した
空気などの燃焼促進ガスを送気して燃焼を促進させるこ
とができるから、厚肉模型でも完全消失が可能になり、
模型の残留が起らないため溶湯注入時における熱分解ガ
スの発生を避けられる。しかも熱硬化層の高強度特性に
よって鋳型の保形精度が高められるので、厚肉鋳物の鋳
造が可能になり、その品質の向上に寄与することができ
るとともに、作業性が向上し、設備費の削減を実行でき
るなどの利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に適用される模型の一例を示す縦断面図
である。
【図2】鋳枠内への模型のセッティング状態を示す縦断
面図である。
【図3】模型の消失状態を示す縦断面図である。
【図4】鋳物砂の置換状態を示す縦断面図である
【符号の説明】
1 模型 3 通気性仕切り板 4 鋳物砂充填部 5 空洞部 6 鋳枠 7 熱硬化性鋳物砂(粘結性鋳物砂) 7A 熱硬化層 7B 鋳物砂(非粘結性鋳物砂) 10 注湯用空洞部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱することにより消失する材料で模型
    を形成し、通気性仕切り板によって鋳物砂充填部と空洞
    部に仕切られた鋳枠を用意しておき、この鋳枠の鋳物砂
    充填部に充填した熱硬化性鋳物砂で前記模型を埋設して
    鋳型を造型したのち、前記空洞部の負圧化または燃焼促
    進ガス送気による空洞部の高圧化の実行に伴う鋳枠内の
    通気と併行して、前記模型の一部から加熱して模型を消
    失させて消失模型の周辺部に熱硬化層によって囲まれた
    注湯用空洞部を形成し、前記熱硬化性鋳物砂における未
    熱硬化部分を鋳物砂に置換することを特徴とする鋳型の
    製造方法。
JP3087134A 1991-01-25 1991-01-25 鋳型の製造方法 Pending JPH0639491A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113714465A (zh) * 2020-12-25 2021-11-30 宁夏军浩机械设备制造有限公司 一种消失模浇注铸型及浇注方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113714465A (zh) * 2020-12-25 2021-11-30 宁夏军浩机械设备制造有限公司 一种消失模浇注铸型及浇注方法

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