JPH0714403B2 - 高周波精密鋳造装置 - Google Patents

高周波精密鋳造装置

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JPH0714403B2
JPH0714403B2 JP15014486A JP15014486A JPH0714403B2 JP H0714403 B2 JPH0714403 B2 JP H0714403B2 JP 15014486 A JP15014486 A JP 15014486A JP 15014486 A JP15014486 A JP 15014486A JP H0714403 B2 JPH0714403 B2 JP H0714403B2
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cast
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史明 赤木
廣 小嶋
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Description

【発明の詳細な説明】 (1)産業上の利用分野 この発明は高周波誘導加熱方式にてはうず電流が誘起せ
ずしたがって融解・鋳造不能の非金属材たとえばガラス
やセラミックスまたはプラスチックなどを減圧ふん囲気
・不活性ガスふん囲気あるいは大気中で融解し,これに
不活性ガスなどを加圧して鋳型に鋳込んで歯科用・工芸
用あるいは装飾用などの小物精密鋳造品を製造する高周
波精密鋳造装置に関する。
(2)従来技術 従来歯科治療に用いられる歯科補綴物はつぎの3種の材
料で作られる。その1として金または銀合金などの貴金
属やニッケル−クロム合金,コバルト−クロム合金ある
いはチタン合金などの非貴金属などの金属材,その2と
してはポーセレンなどに用いられるセラミックス,その
3としては義歯床などに用いられるプラスチックであ
る。上記金属材は従来から精密鋳造が行われており問題
はないが,第2のセラミックスは鋳造できず,たとえば
陶材歯冠を作るには,粉末化された材料を水でしめらせ
て泥状にし,一層ごとに盛り上げて歯冠形態を形成して
焼成するのであり,この技工操作には複雑なテクニック
が多く,セラミックス補綴物の製作は他の補綴物の製作
に比べ格段に難度が高く,優れた技工士の経験と勘に依
存しなければならない欠点がある。さらにセラミックス
の脆さを補う補強材として金属を用いた金属焼付陶材冠
のばあいには,象牙質の部位に金属がおかれる。したが
ってオペーク陶材という異なるセラミックスを介在させ
金属色を隠蔽し,併せて人口的に象牙色を出さねばなら
ず,操作をますます困難化し,たとえば歯頸部近くの薄
い層においては自然な透明感のある天然歯の色調を再現
することは至難の技である。この問題を解決するため金
属を一切用いず,セラミックスだけで鋳造で歯冠をつく
ることが長年研究され,最近に至り米国において歯冠修
復用材料として開発されたのが,「ダイコア」と称する
マイカ結晶系セラミックスである。この材料は鋳造にて
ガラス成形した後,制御可能な熱処理によって素材中に
マイカの結晶が形成され,結晶化ガラスに変換するつま
り「ガラス・セラミックス」となるものである。これを
用いた歯冠は天然歯と近似した半透明性をもち,切削加
工し易く,かつ強度・硬度が天然歯に近いなど数々のす
ぐれた特性を有し新しい補綴材料として歯科補綴分野に
おいて脚光を浴びている。しかしながらこの「ガラス・
セラミックス」を精密鋳造する鋳造機は,白金ロジュー
ム発熱体を用いた電熱式溶解遠心鋳造方式を採用してい
るのが現状であるが,この鋳造機は発熱体が貴金属で高
価であるだけでなく,高温において還元性ふん囲気・金
属性ガス・蒸気その他炭素などに弱く,さらに発熱体の
許容最高温度が約1400℃であり,上記「ガラス・セラミ
ックス」より高融点の材料は鋳造し得ない。また上記ガ
ラス材を遠心力によって鋳型に注湯するのであるから,
鋳造圧はたかだか1kg/cm2に限定され,余りち密な鋳造
品は鋳造しにくいという問題点もある。
(3)目的 この発明は上記した現況に鑑みてなされたものであり,
歯科補綴材料としてすぐれた特性を有するマイカ結晶系
セラミックスをはじめその他のガラスやセラミックスあ
るいはプラスチックなどの非金属材に対し,それぞれの
材料に応じたふん囲気を形成し,その中でそれぞれの材
料を融解し,それに不活性ガスまたは空気での所望の鋳
造圧を加えて鋳型に鋳込むことによって,どのようにち
密で複雑な形状の鋳造品でも欠陥がなく,すぐれた品質
の製品に能率良く,しかも操作容易に鋳造しうる廉価な
装置の提供を目的とする。
(4)構成 この発明にかかる高周波精密鋳造装置は,従来金属材の
歯科補綴物の精密鋳造に広く用いられている従来の高周
波溶解加圧鋳造装置の基本的構成において近似してい
る。大きく異なりこの発明の要部となる点は,被鋳造材
自体を誘導加熱し得ないために,被鋳造材を収容するる
つぼを高周波誘導によってうず電流を誘起して発熱する
導電体である黒鉛または炭素にて形成し,このるつぼの
誘導加熱の発熱を介して,被鋳造材を融解させる構成で
ある。融解時不活性ガスまたは空気の圧力を加えて鋳型
に注湯する構成は従来装置と同様である。なお上記るつ
ぼの下部に配設する鋳型は,内部に鋳型空洞部を形成し
たたとえぱりん酸塩系埋没材で成型し,上記るつぼの湯
道を鋳型の湯口の鉛直線上に位置づけして,るつぼと鋳
型とを凸状に一体的に結合した構成とする。またるつぼ
の壁面特に内壁に防火性の被膜を形成することもある。
(5)実施例 以下図面によってこの発明の実施例を説明する。図はこ
の発明にかかる高周波精密鋳造装置の鋳造部の縦部分断
面図である。装置全体の構成は既に筆者らの発明にかか
る特公昭60−54825号「高周波溶解加圧鋳造機」の公告
公報に詳記されているので図示ならびに構成の説明は省
略し,ここではこの発明に直接関係する鋳型部および鋳
造部について詳説する。図において鋳造部(1)は筒状
の加熱室(2)と,るつぼ(3)と鋳型(4)とでなる
鋳型部(5)と,鋳型部(5)を載置する鋳型台(15)
およびこれを昇降する鋳型昇降圧接機構とで構成され
る。加熱室(2)は耐火性筒状体(6)の外周に,冷却
水循環ジャケット(7)で覆われた高周波誘導加熱コイ
ル(8)を巻回し,上端部にはそこを密封する耐火性半
透明材にてなるのぞき窓(9)を設け,かつこの密封部
の側面に減圧またはアルゴンガス吐出導管(10)および
アルゴンガスまたは空気加圧導管(11)を設ける。ただ
し(10)(11)の配管接続具は図示を省略した。鋳型昇
降圧接機構は図示しないたとえば空気圧シリンダにてな
り,そのピストン(13)の先端に自在接手部(14)を介
して鋳型台(15)を昇降する。鋳型台(15)には通気孔
(16)が穿設されており,同じく通気孔(17)を有する
ガスケット(18)を介して鋳型部(5)を載置する。こ
の鋳型部(5)の鋳型(4)はたとえばりん酸塩系埋没
材(19)によって,内部にロスト・ワックス法にて鋳型
空洞部(20)を造型したものである。なお鋳型(4)を
補強する鋳型リング(21)を用いることもある。鋳型
(4)は上記鋳型昇降圧接機構の上昇圧接力によって,
リング状ガスケット(23)を介して上記加熱室筒状体
(6)と一体的に係合するアスベスト成型材にてなる加
熱室台座部(24)の下面に気密圧接し,上記加熱室
(2)の下部開口部を封止し,加熱室(2)を外気に対
ししゃ断する。これと同時に鋳型部(5)の上部に設け
たるつぼ(3)が加熱室(2)に収容される。そこで上
記減圧導管(10)につながる真空吸引系が作動して加熱
室(2)内部をそれぞれの鋳造材に対応して数Torrない
し10-2Torr程度に減圧する。また必要に応じこの減圧ふ
ん囲気に微量のアルゴンガスを吐出し,アルゴンガスふ
ん囲気とすることもある。ここまでの構成と作動は従来
装置と同一であるが,この発明にかかる装置において特
に異なるこの発明の要点は被鋳造材(25)を入れて,加
熱室(2)に収容されるるつぼ(3)である。すなわち
従来装置におけるるつぼは鋳型と同一の埋没材で凸状に
形成されるのが通例であり,高融点金属鋳造などにおい
てるつぼを鋳型埋没材より耐火性のすぐれた非導電性耐
火材によって形成し,同じく凸状鋳型としていたが,こ
の装置における鋳型部(5)も従来同様凸状に形成する
のであるが,るつぼ(3)を導電性の黒鉛または炭素で
ある成型する点が特徴である。この黒鉛または炭素るつ
ぼ(3)は壁厚(t)をできるだけ厚くたとえば3mm位
とする。これは被鋳造材(25)が誘導加熱しない代りに
るつぼ(3)が誘導加熱によって発熱する熱容量を大き
くするためである。またガラスなどの融解物中から発生
するガスるつぼ(3)と侵蝕するおそれがあるばあいは
るつぼの内壁に耐火性の被膜(26)をたとえば酸化アル
ミナ系のコーティング剤を塗布して形成する。このコー
ティング剤は鋳型(4)とるつぼ(3)との境界面(2
7)の接合に用いてもよい。この一体形成の鋳型部
(5)においてはるつぼの湯道(28)は鋳型(4)の湯
口(29)に直結連通せしめる。
なお、必要に応じて鋳型(4)の部分は金属性の割型を
用いる場合もある。以上の構成によって前述した「ガラ
ス・セラミックス」をはじめ精密鋳造を要するすべての
非金属をその融点の如何に拘らず不活性ガスまたは空気
圧によってたとえば3kg/cm2G位の高い鋳造圧を加えて
鋳込むことができるのである。さらにこの黒鉛または炭
素るつぼ(3)が金属材の誘導加熱において従来装置の
耐火材るつぼに比し,熱伝導度および熱衝撃抵抗性が大
きく,被鋳造材を酸化する傾向が少なく,また化学的抵
抗性が大きいなどの特性を有するすぐれたるつぼとなる
ことは衆知の通りである。したがってこの発明の装置は
非金属材鋳造を目的としたものではあるが,金属材につ
いても従来装置と同等あるいはそれ以上の鋳造性をもっ
て鋳造しうるものである。
以上がこの発明の実施例であるが,この発明は図示や説
明に限定されるものでないことはいうまでもない。たと
えばるつぼと鋳型とを黒鉛または炭素で一体成型するこ
ともある。また図示しないが鋳型(4)の周辺を外気と
しゃ断する下室を設け,下室内を減圧あるいはアルゴン
ガス置換して鋳造体の品質を向上安定させる構成とする
ばあいもある。
(6)効果 この発明は以上のように構成されているので近年開発さ
れた歯科補綴材料のガラス・セラミックス用鋳造機およ
び従来の高周波精密鋳造装置の欠点や問題点を解消する
ものである。すなわち従来の高周波精密鋳造装置の鋳型
部のるつぼを黒鉛または炭素るつぼとし,これを誘導加
熱によって発熱させ,るつぼ内の非金属材を融解するこ
とによって,従来の高周波精密鋳造装置において金属材
を鋳造したのと同様の操作で,減圧ふん囲気あるいは不
活性ガスふん囲気などで加熱融解するとともに高い鋳造
圧で加圧注湯しうるので,歯科補綴材料のガラス・セラ
ミックスだけに限らず鋳造を要する非金属すべてを高品
質の鋳造品に製造しうるだけでなく,上記るつぼは金属
材の融解においてもすぐれた特性を発揮し,したがって
非金属・金属を問わず操作容易に能率良く鋳造品を製造
しうる廉価な装置を提供しえたものである。
【図面の簡単な説明】
図はこの発明にかかる高周波精密鋳造装置の鋳造部の縦
部分断面図である。 (1)…鋳造部、(2)…加熱室、(3)…るつぼ (4)…鋳型、(5)…鋳型部、(6)…耐火性筒状体 (8)…高周波誘導加熱コイル、(10)…減圧孔 (11)…加圧孔、(13)…鋳型昇降圧接機構のピストン (15)…鋳型台、(20)…鋳型空洞部、(25)…被鋳造
材 (26)…耐火性被膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】外周に高周波誘導コイルを巻回し、かつ内
    部空間の減圧および不活性ガスなどによる加圧手段を設
    けるとともに、下部を開口してなる加熱室と、この加熱
    室の下部から収容されるるつぼおよびその下部に配設さ
    れ内部に空洞部を形成した鋳型でなる鋳型部と、この鋳
    型部を載置する鋳型台を支承し、かつ載置した鋳型で加
    熱室開口部を封止圧接し、加熱室を外気と気密にしゃ断
    する鋳型昇降圧接機構とを備え、鋳造時不活性ガスまた
    は空気などによってるつぼ内の融解した被鋳造材上面を
    加圧して鋳型空洞部に注湯するようにした装置におい
    て、前記鋳型部のるつぼを黒鉛または炭素でもって底部
    に小孔を設けて形成するとともに、被鋳造材に適する埋
    没材によって、前記るつぼの底孔に連通する湯道ならび
    に空洞部を有する鋳型を前記るつぼと一体的に凸状に成
    型したことを特徴とする高周波精密鋳造装置。
  2. 【請求項2】るつぼの壁面に耐火性の被膜を形成してな
    る特許請求の範囲第1項記載の高周波精密鋳造装置。
JP15014486A 1986-06-25 1986-06-25 高周波精密鋳造装置 Expired - Lifetime JPH0714403B2 (ja)

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