JPH0691340A - 精密鋳造用消失模型 - Google Patents

精密鋳造用消失模型

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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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JP
Japan
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wax
thermal expansion
precision casting
core
model
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JP24501092A
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Takayuki Ohashi
橋 孝 行 大
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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)。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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/cm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。
【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。
【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/cm,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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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3】精密鋳造用消失模型成形型の斜面説明図であ
る。
【符号の説明】
1 精密鋳造用消失模型 2 熱膨張・収縮緩和用置中子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP24501092A 1992-09-14 1992-09-14 精密鋳造用消失模型 Expired - Lifetime JP2842082B2 (ja)

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JP24501092A JP2842082B2 (ja) 1992-09-14 1992-09-14 精密鋳造用消失模型

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JPH0691340A true JPH0691340A (ja) 1994-04-05
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1177238A (ja) * 1997-09-03 1999-03-23 Ebara Corp 鋳造用消失模型
JPH1177239A (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

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