JPH0691340A - 精密鋳造用消失模型 - Google Patents
精密鋳造用消失模型Info
- Publication number
- JPH0691340A JPH0691340A JP24501092A JP24501092A JPH0691340A JP H0691340 A JPH0691340 A JP H0691340A JP 24501092 A JP24501092 A JP 24501092A JP 24501092 A JP24501092 A JP 24501092A JP H0691340 A JPH0691340 A JP H0691340A
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- Japan
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- thermal expansion
- precision casting
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 寸法精度が高く、脱模型時に鋳型にクラック
を生じない精密鋳造用消失模型を提供する。 【構成】 消失性材料を用いた精密鋳造用消失模型１に
おいて、消失模型１の内部に熱膨張・収縮緩和用置中子
２を設けた。
を生じない精密鋳造用消失模型を提供する。 【構成】 消失性材料を用いた精密鋳造用消失模型１に
おいて、消失模型１の内部に熱膨張・収縮緩和用置中子
２を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、精密鋳造品の製造に用
いられる精密鋳造用鋳型を製作するのに利用される精密
鋳造用消失模型に関するものである。
いられる精密鋳造用鋳型を製作するのに利用される精密
鋳造用消失模型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】精密鋳造品の製造において採用される精
密鋳造方法には、ダイカスト鋳造法，低圧鋳造法，シェ
ルモールド鋳造法，ロストワックス鋳造法，フルモール
ド鋳造法など、各種のものがあり、ロストワックス鋳造
法やフルモールド鋳造法では消失性材料を用いた消失模
型を用いて精密鋳造用鋳型を製作することによって精密
鋳造品の製造を行うようにしている。
密鋳造方法には、ダイカスト鋳造法，低圧鋳造法，シェ
ルモールド鋳造法，ロストワックス鋳造法，フルモール
ド鋳造法など、各種のものがあり、ロストワックス鋳造
法やフルモールド鋳造法では消失性材料を用いた消失模
型を用いて精密鋳造用鋳型を製作することによって精密
鋳造品の製造を行うようにしている。
【０００３】この場合、ロストワックス鋳造法において
利用される消失模型は、消失模型成形型のキャビティ内
に半溶融状態のワックスや水溶性ユリア樹脂などを射出
注入して成形することによって製作される（例えば、
「改定４版 金属便覧」 昭和５７年１２月２０日発行
社団法人 日本金属学会編 第１５１３頁〜第１５１
６頁）。
利用される消失模型は、消失模型成形型のキャビティ内
に半溶融状態のワックスや水溶性ユリア樹脂などを射出
注入して成形することによって製作される（例えば、
「改定４版 金属便覧」 昭和５７年１２月２０日発行
社団法人 日本金属学会編 第１５１３頁〜第１５１
６頁）。
【０００４】図２は、ターボチャージャ用ホットホイー
ルを精密鋳造するのに用いられる精密鋳造用鋳型を製作
するのに利用される精密鋳造用消失模型を示すものであ
って、この精密鋳造用消失模型５１は、断面略円錐形状
をなす厚肉状基部５１ａの外周側にブレード部５１ｂを
複数設け、小径ブレード側には射出成形によるインジェ
クション部５１ｃを有していると共に、大径ブレード側
には軸部形成部５１ｄを有している構造となっている。
ルを精密鋳造するのに用いられる精密鋳造用鋳型を製作
するのに利用される精密鋳造用消失模型を示すものであ
って、この精密鋳造用消失模型５１は、断面略円錐形状
をなす厚肉状基部５１ａの外周側にブレード部５１ｂを
複数設け、小径ブレード側には射出成形によるインジェ
クション部５１ｃを有していると共に、大径ブレード側
には軸部形成部５１ｄを有している構造となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の精密鋳造用消失模型５１にあっては、中心部
分に厚肉状基部５１ａを有しているため、消失模型５１
の製作時における冷却過程において消失性材料の熱収縮
量が多くなって収縮終了後の寸法精度が低下することが
あったり、また、脱模型時における加熱過程において消
失性材料の熱膨張量が多くなって鋳型にクラックを生ず
ることがあったりするという問題点を有しており、この
ような消失性材料の熱膨張・収縮による鋳型のクラック
発生や寸法精度の低下などといった不具合を解消するこ
とが課題となっていた。
うな従来の精密鋳造用消失模型５１にあっては、中心部
分に厚肉状基部５１ａを有しているため、消失模型５１
の製作時における冷却過程において消失性材料の熱収縮
量が多くなって収縮終了後の寸法精度が低下することが
あったり、また、脱模型時における加熱過程において消
失性材料の熱膨張量が多くなって鋳型にクラックを生ず
ることがあったりするという問題点を有しており、この
ような消失性材料の熱膨張・収縮による鋳型のクラック
発生や寸法精度の低下などといった不具合を解消するこ
とが課題となっていた。
【０００６】
【発明の目的】本発明は、上述した従来の課題にかんが
みてなされたものであって、消失性材料を用いた精密鋳
造用消失模型において、とくに厚肉形状の部分を有する
ときであっても、消失性材料の熱膨張・収縮による鋳型
のクラック発生や寸法精度の低下などといった不具合を
防止し、寸法精度の高い精密鋳造品を能率よく鋳造でき
るようにすることを目的としている。
みてなされたものであって、消失性材料を用いた精密鋳
造用消失模型において、とくに厚肉形状の部分を有する
ときであっても、消失性材料の熱膨張・収縮による鋳型
のクラック発生や寸法精度の低下などといった不具合を
防止し、寸法精度の高い精密鋳造品を能率よく鋳造でき
るようにすることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、消失性材料を
用いた精密鋳造用消失模型において、消失模型内部に熱
膨張・収縮緩和用置中子を設けた構成としたことを特徴
としており、このような精密鋳造用消失模型に係わる発
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。
用いた精密鋳造用消失模型において、消失模型内部に熱
膨張・収縮緩和用置中子を設けた構成としたことを特徴
としており、このような精密鋳造用消失模型に係わる発
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。
【０００８】本発明に係わる精密鋳造用消失模型におい
て、消失性材料としては、ワックスや水溶性ユリア樹脂
などを用いることができ、また、熱膨張・収縮緩和用置
中子の素材としては、発泡スチロールや発泡ウレタンな
どを用いることができるが、これらの材料にのみ限定さ
れないものである。
て、消失性材料としては、ワックスや水溶性ユリア樹脂
などを用いることができ、また、熱膨張・収縮緩和用置
中子の素材としては、発泡スチロールや発泡ウレタンな
どを用いることができるが、これらの材料にのみ限定さ
れないものである。
【０００９】
【発明の作用】本発明に係わる精密鋳造用消失模型は、
前述した構成を有するものとなっているので、消失模型
の製作時における冷却過程において消失性材料の熱収縮
が置中子の存在により緩和されて、熱収縮量が少なくな
ることから、冷却後の寸法精度の低下が小さいものとな
り、また、消失模型の脱模型時における加熱過程におい
て消失性材料の熱膨張が置中子の存在により緩和され
て、熱膨張量が少なくなることから、脱模型時における
鋳型のクラック発生が防止されるものとなる。
前述した構成を有するものとなっているので、消失模型
の製作時における冷却過程において消失性材料の熱収縮
が置中子の存在により緩和されて、熱収縮量が少なくな
ることから、冷却後の寸法精度の低下が小さいものとな
り、また、消失模型の脱模型時における加熱過程におい
て消失性材料の熱膨張が置中子の存在により緩和され
て、熱膨張量が少なくなることから、脱模型時における
鋳型のクラック発生が防止されるものとなる。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明に係わる精密鋳造用消失模型
の縦断面説明図であって、精密鋳造品がターボチャージ
ャのホットホイールである場合を示している。
の縦断面説明図であって、精密鋳造品がターボチャージ
ャのホットホイールである場合を示している。
【００１１】図に示す精密鋳造用消失模型１は、断面略
円錐形状をなす厚肉状基部１ａの外周側にブレード部１
ｂを複数設けていると共に、厚肉状基部１ａの内部に熱
膨張・収縮緩和用置中子２を設け、小径ブレード側には
射出成形によるインジェクション部１ｃを有していると
共に、大径ブレード側には軸部形成部１ｄを有し、この
軸部形成部１ｄ内には前記熱膨張・収縮緩和用置中子２
と一体の巾木部２ａを貫通させた構造をなすものであ
り、厚肉状基部１ａおよびブレード部１ｂはワックスに
より形成されていると共に、置中子２および巾木部２ａ
は発泡スチロールにより形成されたものとなっている。
円錐形状をなす厚肉状基部１ａの外周側にブレード部１
ｂを複数設けていると共に、厚肉状基部１ａの内部に熱
膨張・収縮緩和用置中子２を設け、小径ブレード側には
射出成形によるインジェクション部１ｃを有していると
共に、大径ブレード側には軸部形成部１ｄを有し、この
軸部形成部１ｄ内には前記熱膨張・収縮緩和用置中子２
と一体の巾木部２ａを貫通させた構造をなすものであ
り、厚肉状基部１ａおよびブレード部１ｂはワックスに
より形成されていると共に、置中子２および巾木部２ａ
は発泡スチロールにより形成されたものとなっている。
【００１２】このような構造をなす精密鋳造用消失模型
１を製作するに際しては、図３に示すように、消失模型
成形型３の成形空間（ターボチャージャのホットホイー
ル形状に対応した厚肉状基部および複数のブレード部を
形成する成形空間）３ａの中央部分に、発泡スチロール
により成形した熱膨張・収縮緩和用置中子２を配設して
巾木部２ａで位置決め保持し、次いで前記成形空間３ａ
内に半溶融状態のワックス（温度約６５℃）を射出圧力
７０ｋｇｆ／ｃｍ２で射出注入することによって、内部
に熱膨張・収縮緩和用置中子２を鋳ぐるんだ消失模型１
を製作する。
１を製作するに際しては、図３に示すように、消失模型
成形型３の成形空間（ターボチャージャのホットホイー
ル形状に対応した厚肉状基部および複数のブレード部を
形成する成形空間）３ａの中央部分に、発泡スチロール
により成形した熱膨張・収縮緩和用置中子２を配設して
巾木部２ａで位置決め保持し、次いで前記成形空間３ａ
内に半溶融状態のワックス（温度約６５℃）を射出圧力
７０ｋｇｆ／ｃｍ２で射出注入することによって、内部
に熱膨張・収縮緩和用置中子２を鋳ぐるんだ消失模型１
を製作する。
【００１３】このとき、半溶融状態のワックスを射出注
入して熱膨張・収縮緩和用置中子２を鋳ぐるんだあと
は、ワックスの冷却過程を経るが、このワックスの熱収
縮は従来の熱膨張・収縮緩和用置中子を設けない場合に
比べ前記置中子２の緩衝作用によってより一層緩和され
ることとなり、厚肉状基部１ａの熱収縮量が小さいもの
となって、寸法精度が高いものに維持される。
入して熱膨張・収縮緩和用置中子２を鋳ぐるんだあと
は、ワックスの冷却過程を経るが、このワックスの熱収
縮は従来の熱膨張・収縮緩和用置中子を設けない場合に
比べ前記置中子２の緩衝作用によってより一層緩和され
ることとなり、厚肉状基部１ａの熱収縮量が小さいもの
となって、寸法精度が高いものに維持される。
【００１４】このようにして製作した消失模型１は、ラ
ンナー接着面Ｒより突出した巾木部２ａの部分が削除さ
れたのち、同じくワックスで製作した図示しない棒状ラ
ンナー（ツリーの幹に相当する）に、複数の消失模型１
（ツリーの枝葉に相当する）を溶着固定することによっ
て、ワックスツリーに組み立て、例えば、コロイダルシ
リカ系スラリーなどのバインダースラリーへのワックス
ツリーのディッピングと、サンディングと、乾燥の工程
を繰り返して行うことによって複数層からなるコーティ
ング層を形成する。この場合のサンディングにより形成
されたコーティング層においては、第１層としてジルコ
ンサンド（＃８０）を用い、第２層〜第５層としてハイ
アルミナサンド（０．３〜０．７ｍｍ）を用いることが
できる。
ンナー接着面Ｒより突出した巾木部２ａの部分が削除さ
れたのち、同じくワックスで製作した図示しない棒状ラ
ンナー（ツリーの幹に相当する）に、複数の消失模型１
（ツリーの枝葉に相当する）を溶着固定することによっ
て、ワックスツリーに組み立て、例えば、コロイダルシ
リカ系スラリーなどのバインダースラリーへのワックス
ツリーのディッピングと、サンディングと、乾燥の工程
を繰り返して行うことによって複数層からなるコーティ
ング層を形成する。この場合のサンディングにより形成
されたコーティング層においては、第１層としてジルコ
ンサンド（＃８０）を用い、第２層〜第５層としてハイ
アルミナサンド（０．３〜０．７ｍｍ）を用いることが
できる。
【００１５】このようにして、スラリー中へのディッピ
ングとサンディングと乾燥の繰り返しによって耐火物被
覆を設けたのち、オートクレーブ内に装入し、１５０
℃，８ｋｇｆ／ｃｍ２，１０分の脱模型条件で加熱する
ことによってワックスを溶融脱落させる脱模型を行う。
ングとサンディングと乾燥の繰り返しによって耐火物被
覆を設けたのち、オートクレーブ内に装入し、１５０
℃，８ｋｇｆ／ｃｍ２，１０分の脱模型条件で加熱する
ことによってワックスを溶融脱落させる脱模型を行う。
【００１６】この脱模型の際の加熱においては、ワック
スが熱膨張を生じるが、このワックスの熱膨張は従来の
熱膨張・収縮緩和用中子を設けない場合に比べ前記置中
子２の緩衝作用によって緩和され、厚肉状基部１ａの熱
膨張量が少ないものとなって耐火物層よりなる鋳型にク
ラックが生じがたいものとなる。
スが熱膨張を生じるが、このワックスの熱膨張は従来の
熱膨張・収縮緩和用中子を設けない場合に比べ前記置中
子２の緩衝作用によって緩和され、厚肉状基部１ａの熱
膨張量が少ないものとなって耐火物層よりなる鋳型にク
ラックが生じがたいものとなる。
【００１７】このようにして、図１，図２中の寸法Ｗが
図面寸法４０ｍｍφに対し、図２に示した従来の場合は
−０．１ｍｍであったのが、図１に示した本発明による
場合は−０．０５ｍｍであり、収縮量をより小さなもの
として寸法精度の高いものが得られ、また、膜模型後の
鋳型チェックにおいて従来の場合は目視でクラックの発
生が認められることがあったのに対して、本発明の場合
はクラックの発生が認められなかった。そして、このよ
うな寸法精度が高くかつクラックのない精密鋳造用鋳型
を用い、脱模型により形成されたキャビティ内に耐熱合
金等の金属溶湯を鋳込むことによって、複数個のホット
ホイールを鋳造し、型ばらしおよびツリー状鋳造品の切
断を行って個々のホットホイールを得ることができた。
図面寸法４０ｍｍφに対し、図２に示した従来の場合は
−０．１ｍｍであったのが、図１に示した本発明による
場合は−０．０５ｍｍであり、収縮量をより小さなもの
として寸法精度の高いものが得られ、また、膜模型後の
鋳型チェックにおいて従来の場合は目視でクラックの発
生が認められることがあったのに対して、本発明の場合
はクラックの発生が認められなかった。そして、このよ
うな寸法精度が高くかつクラックのない精密鋳造用鋳型
を用い、脱模型により形成されたキャビティ内に耐熱合
金等の金属溶湯を鋳込むことによって、複数個のホット
ホイールを鋳造し、型ばらしおよびツリー状鋳造品の切
断を行って個々のホットホイールを得ることができた。
【００１８】また、ワックスよりも熱膨張率が小さい金
属を用いたときにも同様の結果を得ることができた。さ
らに、ワックスと同様の温度で溶融する低融点金属であ
るカドミウム合金とビスマス合金を用いて上記と同様に
試験した結果、収縮量は−０．０３ｍｍであり、鋳型チ
ェックではクラックの発生が認められなかった。
属を用いたときにも同様の結果を得ることができた。さ
らに、ワックスと同様の温度で溶融する低融点金属であ
るカドミウム合金とビスマス合金を用いて上記と同様に
試験した結果、収縮量は−０．０３ｍｍであり、鋳型チ
ェックではクラックの発生が認められなかった。
【００１９】
【発明の効果】本発明に係わる消失性材料を用いた精密
鋳造用消失模型によれば、消失模型内部に熱膨張・収縮
緩和用置中子を設けた構成としたから、とくに厚肉形状
の部分を有する消失模型であっても、前記厚肉形状の部
分に熱膨張・収縮緩和用置中子を設けることによって、
模型成形時における冷却過程において消失性材料の熱収
縮が前記置中子の存在により緩和されて当該消失性材料
の熱収縮量が少ないものとなって、冷却後の消失模型の
寸法精度がより高いものになると共に、脱模型時におけ
る加熱過程において消失性材料の熱膨張が前記置中子の
存在により緩和されて当該消失性材料の熱膨張量が少な
いものとなって、脱模型後の鋳型にクラックが発生しな
いものになるという著しく優れた効果がもたらされる。
鋳造用消失模型によれば、消失模型内部に熱膨張・収縮
緩和用置中子を設けた構成としたから、とくに厚肉形状
の部分を有する消失模型であっても、前記厚肉形状の部
分に熱膨張・収縮緩和用置中子を設けることによって、
模型成形時における冷却過程において消失性材料の熱収
縮が前記置中子の存在により緩和されて当該消失性材料
の熱収縮量が少ないものとなって、冷却後の消失模型の
寸法精度がより高いものになると共に、脱模型時におけ
る加熱過程において消失性材料の熱膨張が前記置中子の
存在により緩和されて当該消失性材料の熱膨張量が少な
いものとなって、脱模型後の鋳型にクラックが発生しな
いものになるという著しく優れた効果がもたらされる。
【図１】本発明の実施例による精密鋳造用消失模型の縦
断面説明図である。
断面説明図である。
【図２】従来例による精密鋳造用消失模型の縦断面説明
図である。
図である。
【図３】精密鋳造用消失模型成形型の斜面説明図であ
る。
る。
１ 精密鋳造用消失模型 ２ 熱膨張・収縮緩和用置中子
Claims (1)
- 【請求項１】 消失性材料を用いた精密鋳造用消失模型
において、消失模型内部に熱膨張・収縮緩和用置中子を
設けたことを特徴とする精密鋳造用消失模型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24501092A JP2842082B2 (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 精密鋳造用消失模型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24501092A JP2842082B2 (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 精密鋳造用消失模型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0691340A true JPH0691340A (ja) | 1994-04-05 |
| JP2842082B2 JP2842082B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=17127238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24501092A Expired - Lifetime JP2842082B2 (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 精密鋳造用消失模型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2842082B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1177239A (ja) * | 1997-09-03 | 1999-03-23 | Ebara Corp | 鋳造用消失模型 |
| JPH1177238A (ja) * | 1997-09-03 | 1999-03-23 | Ebara Corp | 鋳造用消失模型 |
| US6008581A (en) * | 1996-12-26 | 1999-12-28 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Front panel for plasma display |
| WO2021138975A1 (zh) * | 2020-01-09 | 2021-07-15 | 诚瑞光学(常州)股份有限公司 | 玻璃产品成型模具、成型设备及加工方法 |
-
1992
- 1992-09-14 JP JP24501092A patent/JP2842082B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6008581A (en) * | 1996-12-26 | 1999-12-28 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Front panel for plasma display |
| JPH1177239A (ja) * | 1997-09-03 | 1999-03-23 | Ebara Corp | 鋳造用消失模型 |
| JPH1177238A (ja) * | 1997-09-03 | 1999-03-23 | Ebara Corp | 鋳造用消失模型 |
| WO2021138975A1 (zh) * | 2020-01-09 | 2021-07-15 | 诚瑞光学(常州)股份有限公司 | 玻璃产品成型模具、成型设备及加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2842082B2 (ja) | 1998-12-24 |
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