JPH0663684A - 鋳造用セラミック中子の製造方法 - Google Patents
鋳造用セラミック中子の製造方法Info
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- JPH0663684A JPH0663684A JP21910692A JP21910692A JPH0663684A JP H0663684 A JPH0663684 A JP H0663684A JP 21910692 A JP21910692 A JP 21910692A JP 21910692 A JP21910692 A JP 21910692A JP H0663684 A JPH0663684 A JP H0663684A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 鋳造用のセラミック中子の製造方法に関す
る。 【構成】 ジルコン砂に対して、ジルコン粉末を１
０重量％以上配合した混合セラミックに、シリカ含有量
の多いコロイダルシリカを１０〜２５重量％添加して混
練し、更にマグネシア粉末を該コロイダルシリカに対し
て２〜５重量％添加して混練した混合物を、所定の型内
で造型し、硬化後に型から取出して乾燥した後に塗型を
施して、高温で焼成する鋳造用セラミック中子の製造方
法及び溶融シリカ粒子に対して、ジルコン粉末を１５
重量％以上配合した混合セラミックに、シリカ含有量の
多いコロイダルシリカを１２〜２５重量％添加して混練
し、更にマグネシア粉末を該コロイダルシリカに対して
２〜５重量％添加して混練した混合物を、所定の型内で
造型し、硬化後に型から取出して乾燥した後に塗型を施
して、高温で焼成する鋳造用セラミック中子の製造方
法。
る。 【構成】 ジルコン砂に対して、ジルコン粉末を１
０重量％以上配合した混合セラミックに、シリカ含有量
の多いコロイダルシリカを１０〜２５重量％添加して混
練し、更にマグネシア粉末を該コロイダルシリカに対し
て２〜５重量％添加して混練した混合物を、所定の型内
で造型し、硬化後に型から取出して乾燥した後に塗型を
施して、高温で焼成する鋳造用セラミック中子の製造方
法及び溶融シリカ粒子に対して、ジルコン粉末を１５
重量％以上配合した混合セラミックに、シリカ含有量の
多いコロイダルシリカを１２〜２５重量％添加して混練
し、更にマグネシア粉末を該コロイダルシリカに対して
２〜５重量％添加して混練した混合物を、所定の型内で
造型し、硬化後に型から取出して乾燥した後に塗型を施
して、高温で焼成する鋳造用セラミック中子の製造方
法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鋳造用のセラミック中子
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックで中子を形成し高温で焼成す
るセラミック中子の製造方法としてはショウプロセス、
ユニキャストプロセス、ＣＭプロセスなどが代表的な造
型方法として公知である。いずれの方法も流動性中子材
料（セラミック粒子を液状バインダで泥漿化したスラ
リ）を用い、これを固化させて生型とし、更に高温で焼
成して中子を製造する工法である。スラリの製造方法、
スラリ固化後の生型の処理方法によってでき上がる中子
にそれぞれの特徴があるが、前述のようにいずれもスラ
リを流し込むことによって生型を製造する。スラリは耐
火物（セラミック）、バインダ及びバインダを固化させ
るための硬化剤から構成されており、一般的に以下の材
料が使用されている。 〇セラミック・・・ジルコン、ムライト、アルミナ、シ
リカなどの粒子または粉末 〇バインダ・・・シリカゾル（エチルシリケート、コロ
イダルシリカ）、けい酸ソーダ水溶液 〇硬化剤・・・アルカリ水溶液（アンモニア水など）、
アミン類
るセラミック中子の製造方法としてはショウプロセス、
ユニキャストプロセス、ＣＭプロセスなどが代表的な造
型方法として公知である。いずれの方法も流動性中子材
料（セラミック粒子を液状バインダで泥漿化したスラ
リ）を用い、これを固化させて生型とし、更に高温で焼
成して中子を製造する工法である。スラリの製造方法、
スラリ固化後の生型の処理方法によってでき上がる中子
にそれぞれの特徴があるが、前述のようにいずれもスラ
リを流し込むことによって生型を製造する。スラリは耐
火物（セラミック）、バインダ及びバインダを固化させ
るための硬化剤から構成されており、一般的に以下の材
料が使用されている。 〇セラミック・・・ジルコン、ムライト、アルミナ、シ
リカなどの粒子または粉末 〇バインダ・・・シリカゾル（エチルシリケート、コロ
イダルシリカ）、けい酸ソーダ水溶液 〇硬化剤・・・アルカリ水溶液（アンモニア水など）、
アミン類
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記のスラリの流し込
みにより造型、焼成する方法ではセラミック粒子をスラ
リ化するために多量の溶媒（水あるいはエチルアルコー
ル）が必要であり、乾燥及び焼成時に除去する必要があ
り、各プロセスによって多少の違いはあるが、以下のよ
うな問題点がある。 （１）多量のバインダを使用するために乾燥あるいは焼
成時の収縮が大きく、また割れが発生しやすい。 （２）割れが発生しやすいため、高温での焼成が困難で
ある。そのために中子としての強度が充分でなく、大き
な中子の製作が困難である。 （３）スラリ化するために粗粒のセラミックを使用でき
ず、セラミックの粒度構成に制限があり、そのため鋳型
材料が高価である。
みにより造型、焼成する方法ではセラミック粒子をスラ
リ化するために多量の溶媒（水あるいはエチルアルコー
ル）が必要であり、乾燥及び焼成時に除去する必要があ
り、各プロセスによって多少の違いはあるが、以下のよ
うな問題点がある。 （１）多量のバインダを使用するために乾燥あるいは焼
成時の収縮が大きく、また割れが発生しやすい。 （２）割れが発生しやすいため、高温での焼成が困難で
ある。そのために中子としての強度が充分でなく、大き
な中子の製作が困難である。 （３）スラリ化するために粗粒のセラミックを使用でき
ず、セラミックの粒度構成に制限があり、そのため鋳型
材料が高価である。
【０００４】本発明は上記技術水準に鑑み、従来法にお
けるような問題点を解消しうる鋳造用セラミック中子の
製造方法を提供しようとするものである。
けるような問題点を解消しうる鋳造用セラミック中子の
製造方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】従来のセラミック中子の
製造方法はセラミック粉末をスラリ化して注入成形する
ものであり、そのため前述したような問題点がある。従
って、上記課題を解決するため本発明では粗粒の粒子を
主体としたセラミックに対してスラリ化しない範囲の比
較的少量のバインダ（すなわち、コロイダルシリカ）を
配合して混練し、これを所定の形状を有する型内で付き
固め造型する。またマグネシア粉末の整合により、鋳型
の固化時間の短縮及びジルコン粉末の配合により、固化
後の鋳型強度、焼成後の鋳型強度の増大を達成するもの
である。
製造方法はセラミック粉末をスラリ化して注入成形する
ものであり、そのため前述したような問題点がある。従
って、上記課題を解決するため本発明では粗粒の粒子を
主体としたセラミックに対してスラリ化しない範囲の比
較的少量のバインダ（すなわち、コロイダルシリカ）を
配合して混練し、これを所定の形状を有する型内で付き
固め造型する。またマグネシア粉末の整合により、鋳型
の固化時間の短縮及びジルコン粉末の配合により、固化
後の鋳型強度、焼成後の鋳型強度の増大を達成するもの
である。
【０００６】すなわち、本発明は （１）ジルコン砂に対して、ジルコン粉末を１０重量％
以上配合した混合セラミックに、シリカ含有量の多いコ
ロイダルシリカを１０〜２５重量％添加して混練し、更
にマグネシア粉末を該コロイダルシリカに対して２〜５
重量％添加して混練した混合物を、所定の型内で造型
し、硬化後に型から取出して乾燥した後に塗型を施し
て、高温で焼成することを特徴とした鋳造用セラミック
中子の製造方法。
以上配合した混合セラミックに、シリカ含有量の多いコ
ロイダルシリカを１０〜２５重量％添加して混練し、更
にマグネシア粉末を該コロイダルシリカに対して２〜５
重量％添加して混練した混合物を、所定の型内で造型
し、硬化後に型から取出して乾燥した後に塗型を施し
て、高温で焼成することを特徴とした鋳造用セラミック
中子の製造方法。
【０００７】（２）溶融シリカ粒子に対して、ジルコン
粉末を１５重量％以上配合した混合セラミックに、シリ
カ含有量の多いコロイダルシリカを１２〜２５重量％添
加して混練し、更にマグネシア粉末を該コロイダルシリ
カに対して２〜５重量％添加して混練した混合物を、所
定の型内で造型し、硬化後に型から取出して乾燥した後
に塗型を施して、高温で焼成することを特徴とした鋳造
用セラミック中子の製造方法。である。
粉末を１５重量％以上配合した混合セラミックに、シリ
カ含有量の多いコロイダルシリカを１２〜２５重量％添
加して混練し、更にマグネシア粉末を該コロイダルシリ
カに対して２〜５重量％添加して混練した混合物を、所
定の型内で造型し、硬化後に型から取出して乾燥した後
に塗型を施して、高温で焼成することを特徴とした鋳造
用セラミック中子の製造方法。である。
【０００８】
【作用】例えば、粒径０．２〜０．５ｍｍのジルコン砂
あるいは例えば平均粒径１．７ｍｍの溶融シリカの粗粒
のセラミックに、例えば４４μｍ以下のセラミックであ
るジルコン粉末を１０重量％以上配合するとセラミック
同士の接触表面積が増加し、その結果バインダが固化し
た後の強度及び焼成後の強度が増大する。ジルコン粉末
の上限は特に限定されないが、一般的にジルコン砂また
は溶融シリカ粗粒に対して４０重量％までが好ましい。
また、バインダとしてのコロイダルシリカ中のシリカ含
有量は約３０〜５０重量％のものがあるが、本発明では
シリカ含有量の多い５０重量％のものを用いるのが好ま
しい。このものは脱水作用にて硬化するが、硬化に長時
間を要する。これに対して適当量の例えば７４μｍ以下
のマグネシア粉末を配合することにより、コロイダルシ
リカが短時間でゲル化（硬化）する。すなわち、コロイ
ダルシリカは微細なシリカ粒子が電気２重層を形成して
ゾル状態を保っているが、これにマグネシア粉末を配合
すると電気２重層の電荷バランスが崩れて短時間でゾル
がゲル化する。更に上記成形体を乾燥、焼成することに
より、中子の強度が更に増大し、かつ鋳造時に鋳型から
のガス発生が減少し、鋳物のガス欠陥が防止される。
あるいは例えば平均粒径１．７ｍｍの溶融シリカの粗粒
のセラミックに、例えば４４μｍ以下のセラミックであ
るジルコン粉末を１０重量％以上配合するとセラミック
同士の接触表面積が増加し、その結果バインダが固化し
た後の強度及び焼成後の強度が増大する。ジルコン粉末
の上限は特に限定されないが、一般的にジルコン砂また
は溶融シリカ粗粒に対して４０重量％までが好ましい。
また、バインダとしてのコロイダルシリカ中のシリカ含
有量は約３０〜５０重量％のものがあるが、本発明では
シリカ含有量の多い５０重量％のものを用いるのが好ま
しい。このものは脱水作用にて硬化するが、硬化に長時
間を要する。これに対して適当量の例えば７４μｍ以下
のマグネシア粉末を配合することにより、コロイダルシ
リカが短時間でゲル化（硬化）する。すなわち、コロイ
ダルシリカは微細なシリカ粒子が電気２重層を形成して
ゾル状態を保っているが、これにマグネシア粉末を配合
すると電気２重層の電荷バランスが崩れて短時間でゾル
がゲル化する。更に上記成形体を乾燥、焼成することに
より、中子の強度が更に増大し、かつ鋳造時に鋳型から
のガス発生が減少し、鋳物のガス欠陥が防止される。
【０００９】
（実施例１）粒径が０．２ｍｍから０．５ｍｍの分布を
有するジルコン砂を主骨材とし、これに鋳型強度の増大
を目的とした粒径４４μｍ以下のジルコン粉末を配合
（ジルコン砂／ジルコン粉末＝８０／２０）して混合し
た後、バインダとしてのシリカ含有量５０ｗｔ％のコロ
イダルシリカを配合して１分間混練し、その後バインダ
の硬化促進剤として粒径７４μｍ以下のマグネシア粉末
を添加して更に１分間混練した後に直径５０ｍｍ、高さ
５０ｍｍの円柱形状に成形し、２時間放置した後、大気
雰囲気中にて昇温速度３００℃／Ｈにて１０００℃に加
熱し、３０分間保持して炉内冷却し、室温にて該円柱状
セラミックの圧壊強度を測定した。
有するジルコン砂を主骨材とし、これに鋳型強度の増大
を目的とした粒径４４μｍ以下のジルコン粉末を配合
（ジルコン砂／ジルコン粉末＝８０／２０）して混合し
た後、バインダとしてのシリカ含有量５０ｗｔ％のコロ
イダルシリカを配合して１分間混練し、その後バインダ
の硬化促進剤として粒径７４μｍ以下のマグネシア粉末
を添加して更に１分間混練した後に直径５０ｍｍ、高さ
５０ｍｍの円柱形状に成形し、２時間放置した後、大気
雰囲気中にて昇温速度３００℃／Ｈにて１０００℃に加
熱し、３０分間保持して炉内冷却し、室温にて該円柱状
セラミックの圧壊強度を測定した。
【００１０】まずセラミック１００部に対してコロイダ
ルシリカの配合割合を変化させた場合の造型２時間後の
強度及び焼成後の強度は図１に示すとおりであり、コロ
イダルシリカが１０重量部以下では鋳型強度増加材料で
あるジルコン粉末を多量に配合しても、焼成前のハンド
リングに必要な２０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の強度を得るこ
とができず、木型などから成形した中子を取出す時のハ
ンドリングなどの観点からコロイダルシリカの配合割合
は１０重量部以上が必要である。またコロイダルシリカ
の配合量が２５重量部以上になるとセラミックがスラリ
化し、模型面上に所定厚さの鋳型形状を保持するのが困
難になり、かつコロイダルシリカが多いと乾燥時に割れ
が発生しやすくなる。セラミックの粒径あるいは中子の
形状によって、バインダの配合割合は異なるが、本発明
ではジルコン砂を主骨材とした場合のコロイダルシリカ
の適性配合割合はセラミックに対して１０〜２５重量部
とした。
ルシリカの配合割合を変化させた場合の造型２時間後の
強度及び焼成後の強度は図１に示すとおりであり、コロ
イダルシリカが１０重量部以下では鋳型強度増加材料で
あるジルコン粉末を多量に配合しても、焼成前のハンド
リングに必要な２０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の強度を得るこ
とができず、木型などから成形した中子を取出す時のハ
ンドリングなどの観点からコロイダルシリカの配合割合
は１０重量部以上が必要である。またコロイダルシリカ
の配合量が２５重量部以上になるとセラミックがスラリ
化し、模型面上に所定厚さの鋳型形状を保持するのが困
難になり、かつコロイダルシリカが多いと乾燥時に割れ
が発生しやすくなる。セラミックの粒径あるいは中子の
形状によって、バインダの配合割合は異なるが、本発明
ではジルコン砂を主骨材とした場合のコロイダルシリカ
の適性配合割合はセラミックに対して１０〜２５重量部
とした。
【００１１】次にジルコン粉末の配合割合を増加するに
従って焼成後の鋳型強度は増大する。ジルコン粉末をジ
ルコン砂に対して最大５０重量部まで配合し、１０００
℃にて焼成した場合の鋳型の圧壊強度は図２に示すとお
りであり、上記の鋳型としての必要な焼成後の強度４０
ｋｇｆ／ｃｍ2 以上を確保するためにはジルコン砂に対
するジルコン粉末の配合割合は１０重量部以上が必要で
ある。
従って焼成後の鋳型強度は増大する。ジルコン粉末をジ
ルコン砂に対して最大５０重量部まで配合し、１０００
℃にて焼成した場合の鋳型の圧壊強度は図２に示すとお
りであり、上記の鋳型としての必要な焼成後の強度４０
ｋｇｆ／ｃｍ2 以上を確保するためにはジルコン砂に対
するジルコン粉末の配合割合は１０重量部以上が必要で
ある。
【００１２】バインダの固化促進剤であるマグネシア粉
末の添加量にも適正値があり、マグネシア粉末の配合割
合が少ないと固化しにくく、鋳型が固化して強度を発現
するのに長時間を要し、一方マグネシア粉末の配合量が
多いと急速に固化が進行するため、鋳型材としての可使
時間（鋳型材として使用可能な時間であり、可使時間を
過ぎると固化が進んでいるために造型が困難になり、造
型しても強度が発現し難い）が短くなる。コロイダルシ
リカに対するマグネシア粉末の配合割合を変化させて造
型し、２時間放置した後の圧壊強度は図３に示すとおり
であり、マグネシア粉末の配合量がコロイダルシリカ１
００重量部に対して２重量部以下であると固化の進行が
極端に遅くなり、かつ焼成前の強度が小さくて木型など
からの取出しが困難である。一方マグネシア粉末の配合
割合と可使時間の関係は図４に示すとおりであり、コロ
イダルシリカ１００重量部に対してマグネシア量が５重
量部以上になると固化が急速に進行して可使時間が５分
以下となり実生産に適さない。
末の添加量にも適正値があり、マグネシア粉末の配合割
合が少ないと固化しにくく、鋳型が固化して強度を発現
するのに長時間を要し、一方マグネシア粉末の配合量が
多いと急速に固化が進行するため、鋳型材としての可使
時間（鋳型材として使用可能な時間であり、可使時間を
過ぎると固化が進んでいるために造型が困難になり、造
型しても強度が発現し難い）が短くなる。コロイダルシ
リカに対するマグネシア粉末の配合割合を変化させて造
型し、２時間放置した後の圧壊強度は図３に示すとおり
であり、マグネシア粉末の配合量がコロイダルシリカ１
００重量部に対して２重量部以下であると固化の進行が
極端に遅くなり、かつ焼成前の強度が小さくて木型など
からの取出しが困難である。一方マグネシア粉末の配合
割合と可使時間の関係は図４に示すとおりであり、コロ
イダルシリカ１００重量部に対してマグネシア量が５重
量部以上になると固化が急速に進行して可使時間が５分
以下となり実生産に適さない。
【００１３】上記成分範囲内の一例として、ジルコン砂
７０重量部、ジルコン粉末３０重量部に対してコロイダ
ルシリカを１５重量部配合し、更にコロイダルシリカ１
００重量部に対しマグネシア粉末を３重量部添加して乾
燥、焼成した場合の鋳型の圧壊強度は６５〜８０ｋｇｆ
／ｃｍ2 の充分な強度を有しており、実用に支障ない。
７０重量部、ジルコン粉末３０重量部に対してコロイダ
ルシリカを１５重量部配合し、更にコロイダルシリカ１
００重量部に対しマグネシア粉末を３重量部添加して乾
燥、焼成した場合の鋳型の圧壊強度は６５〜８０ｋｇｆ
／ｃｍ2 の充分な強度を有しており、実用に支障ない。
【００１４】（実施例２）平均粒径が０．１７ｍｍの溶
融シリカを主骨材とし、これに鋳型強度の増大を目的と
した粒径４４μｍ以下のジルコン粉末を配合（溶融シリ
カ粒子／ジルコン粉末＝８０／２０）して混合した後、
バインダとしてのコロイダルシリカ（シリカ含有量５０
重量％）を配合して１分間混練し、その後バインダの硬
化促進剤として粒径７４μｍ以下のマグネシア粉末を添
加して更に１分間混練した後に直径５０ｍｍ、高さ５０
ｍｍの円柱形状に成形し、２時間放置した後、大気雰囲
気中にて昇温速度３００℃／Ｈにて１０００℃に加熱
し、３０分間保持して炉内冷却し、室温にて該円柱状セ
ラミックの圧壊強度を測定した。
融シリカを主骨材とし、これに鋳型強度の増大を目的と
した粒径４４μｍ以下のジルコン粉末を配合（溶融シリ
カ粒子／ジルコン粉末＝８０／２０）して混合した後、
バインダとしてのコロイダルシリカ（シリカ含有量５０
重量％）を配合して１分間混練し、その後バインダの硬
化促進剤として粒径７４μｍ以下のマグネシア粉末を添
加して更に１分間混練した後に直径５０ｍｍ、高さ５０
ｍｍの円柱形状に成形し、２時間放置した後、大気雰囲
気中にて昇温速度３００℃／Ｈにて１０００℃に加熱
し、３０分間保持して炉内冷却し、室温にて該円柱状セ
ラミックの圧壊強度を測定した。
【００１５】まず、セラミック１００重量部に対してコ
ロイダルシリカの配合割合を変化させた場合の造型２時
間後の強度及び焼成後の強度は図５に示すとおりであ
り、コロイダルシリカが１２重量部以下では鋳型強度増
加材料であるジルコン粉末を多量に配合しても、焼成前
のハンドリングに必要な２０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の強度
を得ることができず、木型などから成形した中子を取出
す時のハンドリングなどの観点からコロイダルシリカの
配合割合は１２重量部以上が必要である。またコロイダ
ルシリカの配合量が２５重量部以上になるとセラミック
がスラリ化し、模型面上に所定厚さの鋳型形状を保持す
るのが困難になり、かつコロイダルシリカが多いと、乾
燥時に割れが発生しやすくなる。セラミックの粒径ある
いは中子の形状によって、バインダの配合割合は異なる
が、本発明では溶融シリカを主骨材とした場合のコロイ
ダルシリカの適性配合割合はセラミック１００重量部に
対して１２〜２５重量部とした。
ロイダルシリカの配合割合を変化させた場合の造型２時
間後の強度及び焼成後の強度は図５に示すとおりであ
り、コロイダルシリカが１２重量部以下では鋳型強度増
加材料であるジルコン粉末を多量に配合しても、焼成前
のハンドリングに必要な２０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の強度
を得ることができず、木型などから成形した中子を取出
す時のハンドリングなどの観点からコロイダルシリカの
配合割合は１２重量部以上が必要である。またコロイダ
ルシリカの配合量が２５重量部以上になるとセラミック
がスラリ化し、模型面上に所定厚さの鋳型形状を保持す
るのが困難になり、かつコロイダルシリカが多いと、乾
燥時に割れが発生しやすくなる。セラミックの粒径ある
いは中子の形状によって、バインダの配合割合は異なる
が、本発明では溶融シリカを主骨材とした場合のコロイ
ダルシリカの適性配合割合はセラミック１００重量部に
対して１２〜２５重量部とした。
【００１６】次にジルコン粉末を溶融シリカに対して最
大５０重量部まで配合し、１０００℃にて焼成した場合
の鋳型の圧壊強度は図６に示すとおりであり、上記の鋳
型としての必要な焼成後の強度４０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上
を確保するためには、溶融シリカに対するジルコン粉末
の配合割合は１５重量部以上が必要である。
大５０重量部まで配合し、１０００℃にて焼成した場合
の鋳型の圧壊強度は図６に示すとおりであり、上記の鋳
型としての必要な焼成後の強度４０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上
を確保するためには、溶融シリカに対するジルコン粉末
の配合割合は１５重量部以上が必要である。
【００１７】バインダの固化促進剤であるマグネシア粉
末の添加量は実施例１で示したジルコン砂の場合と全く
同一であり、固化時間及び可使時間の観点から、コロイ
ダルシリカに対して２〜５重量部が適正である。
末の添加量は実施例１で示したジルコン砂の場合と全く
同一であり、固化時間及び可使時間の観点から、コロイ
ダルシリカに対して２〜５重量部が適正である。
【００１８】上記成分範囲内の一例として、溶融シリカ
６５重量部、ジルコン粉末３５重量部に対してコロイダ
ルシリカを１８重量部配合し、更にコロイダルシリカ１
００重量部に対しマグネシア粉末を３重量部添加して乾
燥、焼成した場合の鋳型の圧壊強度は７０〜８０ｋｇｆ
／ｃｍ2 の充分な強度を有しており、実用に支障ない。
６５重量部、ジルコン粉末３５重量部に対してコロイダ
ルシリカを１８重量部配合し、更にコロイダルシリカ１
００重量部に対しマグネシア粉末を３重量部添加して乾
燥、焼成した場合の鋳型の圧壊強度は７０〜８０ｋｇｆ
／ｃｍ2 の充分な強度を有しており、実用に支障ない。
【００１９】（実施例３）表１に示す条件にてインペラ
用の主型（主型は特願平４−１７６７６号として特許出
願）及び中子を製作し、約８００℃に加熱した鋳型中に
ステンレス鋼を鋳造し、寸法精度、品質面で良好な（ガ
ス、介在物などの鋳造欠陥がない）製品を製造できた。
なおジルコン砂あるいは溶融シリカを主成分とした中子
とも、鋳造後に水酸化カリウム溶液中に浸漬し、オート
クレーブにて加熱、加圧する処理することにより、容易
に中子の除去が可能であった。
用の主型（主型は特願平４−１７６７６号として特許出
願）及び中子を製作し、約８００℃に加熱した鋳型中に
ステンレス鋼を鋳造し、寸法精度、品質面で良好な（ガ
ス、介在物などの鋳造欠陥がない）製品を製造できた。
なおジルコン砂あるいは溶融シリカを主成分とした中子
とも、鋳造後に水酸化カリウム溶液中に浸漬し、オート
クレーブにて加熱、加圧する処理することにより、容易
に中子の除去が可能であった。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】本発明により以下の効果が発揮される。 （１）セラミックをスラリ化しないで中子を製作するた
め以下の利点がある。 バインダの配合量が少なくてよい。 セラミックの粒度分布及び形状の制限が少ない。 そのために価格の易いセラミックあるいは砂を使用
できる。 固化時及び焼成時に割れが発生しない。 （２）高温での焼成が可能である。 高温焼成により中子の強度が増大する。 高温鋳型鋳込みが可能であり、薄肉鋳物での充填性
が良好である。 （３）粗粒セラミックと細粒セラミック（ジルコン粉
末）の配合割合を自由にコントロールできるため以下の
利点がある。 中子の強度が増大し、また強度の調整が容易であ
る。 粗粒のセラミックの使用により中子の通気度を大き
くできるために、常温の中子を使用して鋳造してもガス
欠陥が発生しない（あるいは少ない）。 （４）マグネシア粉末の添加により鋳型の固化時間が短
縮するため、造型能率が著しく向上する。例えば鋳型の
厚さが３０ｍｍの場合では、マグネシアを添加しない場
合の固化時間は２〜３日であるのに対して、適当量のマ
グネシアの配合により固化時間すなわち造型した後に鋳
型から模型を取り出すまでの時間は１０時間以下（小さ
い鋳型では数十分で可）まで短縮する。 （５）中子の製作に特殊な技能が不必要であり、鋳型特
性のばらつきが小さい。
め以下の利点がある。 バインダの配合量が少なくてよい。 セラミックの粒度分布及び形状の制限が少ない。 そのために価格の易いセラミックあるいは砂を使用
できる。 固化時及び焼成時に割れが発生しない。 （２）高温での焼成が可能である。 高温焼成により中子の強度が増大する。 高温鋳型鋳込みが可能であり、薄肉鋳物での充填性
が良好である。 （３）粗粒セラミックと細粒セラミック（ジルコン粉
末）の配合割合を自由にコントロールできるため以下の
利点がある。 中子の強度が増大し、また強度の調整が容易であ
る。 粗粒のセラミックの使用により中子の通気度を大き
くできるために、常温の中子を使用して鋳造してもガス
欠陥が発生しない（あるいは少ない）。 （４）マグネシア粉末の添加により鋳型の固化時間が短
縮するため、造型能率が著しく向上する。例えば鋳型の
厚さが３０ｍｍの場合では、マグネシアを添加しない場
合の固化時間は２〜３日であるのに対して、適当量のマ
グネシアの配合により固化時間すなわち造型した後に鋳
型から模型を取り出すまでの時間は１０時間以下（小さ
い鋳型では数十分で可）まで短縮する。 （５）中子の製作に特殊な技能が不必要であり、鋳型特
性のばらつきが小さい。
【図１】本発明のジルコン砂を主骨材とする時のコロイ
ダルシリカ添加量の下限値の根拠を示す図表。
ダルシリカ添加量の下限値の根拠を示す図表。
【図２】本発明のジルコン砂を主骨材とする時のジルコ
ン粉末配合量の下限値の根拠を示す図表。
ン粉末配合量の下限値の根拠を示す図表。
【図３】本発明のジルコン砂を主骨材とする時のマグネ
シウム粉末の添加量の下限値の根拠を示す図表。
シウム粉末の添加量の下限値の根拠を示す図表。
【図４】本発明のジルコン砂を主骨材とする時のマグネ
シウム粉末の添加量の上限値の根拠を示す図表。
シウム粉末の添加量の上限値の根拠を示す図表。
【図５】本発明の溶融シリカを主骨材とする時のコロイ
ダルシリカ添加量の下限値の根拠を示す図表。
ダルシリカ添加量の下限値の根拠を示す図表。
【図６】本発明の溶融シリカを主骨材とする時のジルコ
ン粉末配合量の下限値の根拠を示す図表。
ン粉末配合量の下限値の根拠を示す図表。
Claims (2)
- 【請求項１】 ジルコン砂に対して、ジルコン粉末を１
０重量％以上配合した混合セラミックに、シリカ含有量
の多いコロイダルシリカを１０〜２５重量％添加して混
練し、更にマグネシア粉末を該コロイダルシリカに対し
て２〜５重量％添加して混練した混合物を、所定の型内
で造型し、硬化後に型から取出して乾燥した後に塗型を
施して、高温で焼成することを特徴とした鋳造用セラミ
ック中子の製造方法。 - 【請求項２】 溶融シリカ粒子に対して、ジルコン粉末
を１５重量％以上配合した混合セラミックに、シリカ含
有量の多いコロイダルシリカを１２〜２５重量％添加し
て混練し、更にマグネシア粉末を該コロイダルシリカに
対して２〜５重量％添加して混練した混合物を、所定の
型内で造型し、硬化後に型から取出して乾燥した後に塗
型を施して、高温で焼成することを特徴とした鋳造用セ
ラミック中子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21910692A JPH0663684A (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 鋳造用セラミック中子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21910692A JPH0663684A (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 鋳造用セラミック中子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0663684A true JPH0663684A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=16730354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21910692A Withdrawn JPH0663684A (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 鋳造用セラミック中子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663684A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100439200B1 (ko) * | 2001-05-28 | 2004-07-07 | 천지산업주식회사 | 정밀주조용 수용성 세라믹 중자 조성물 및 이를 이용한 세라믹 중자의 제조방법 |
| JP2011104657A (ja) * | 1998-11-20 | 2011-06-02 | Rolls-Royce Corp | 鋳造用金型装置 |
| KR101204911B1 (ko) * | 2010-11-29 | 2012-11-26 | 현대제철 주식회사 | 원심주조금형 합형부의 실링재 조성물 및 이를 이용하여 제조된 실링재 |
| JP2013510728A (ja) * | 2009-11-17 | 2013-03-28 | フレニ・ブレンボ・エッセ・ピ・ア | 鋳造又は射出成形工程によりモノリシックボディを製造するための方法 |
| CN105921679A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-09-07 | 杜忠维 | 改性陶瓷壳型及其制作方法 |
| CN111804873A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-10-23 | 石家庄盛华企业集团有限公司 | 一种型壳中封滴浆及其工艺 |
-
1992
- 1992-08-18 JP JP21910692A patent/JPH0663684A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
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