JPH0739992A - 鋳型模型の廃ワックスの再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃ワックスの再生作業に要する時間を低減す
るとともに、再生作業を軽減することができる鋳型模型
の廃ワックスの再生方法を提供すること。 【構成】 鋳型２をオートクレーブ３中に配置し、高温
の蒸気によって約１６０〜１８０℃に加熱し、ワックス
パターン１を溶融して鋳型２から排出する。排出された
廃ワックス４を排出孔３ａから取り出して、混練器５に
連続的に水とともに注入する。混練器５では、空気を送
り込んだ状態で、スクリュー１１，１２を回転速度３５
rpmで回転させて、廃ワックス４を水と混練するととも
に下流側に送りつつ冷却し、２０〜３０℃の温度の小片
４ａにして、下流側から排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インベストメント鋳造
法に使用されるワックスの再生方法に関し、詳しくは使
用後に鋳型から溶融して排出され、その後再生利用され
る鋳型模型の廃ワックスの再生方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、工業的に精密鋳造を行なう方
法として、いわゆるインベストメント鋳造法が知られて
いる。このインベストメント鋳造法とは、まず、製造す
る部品と同一形状の模型を模型用ワックスで作成し、こ
の作成したワックス模型の表面に耐火性材料を被覆させ
て鋳型を形成し、その後鋳型を加熱して鋳型内部からワ
ックスを溶かして排出（脱ロウ）し、このワックスが排
出された鋳型を使用して精密な部品を製造する方法であ
る。

【０００３】このインベストメント鋳造法に使用される
模型用ワックスとしては、例えば石油系炭化水素，脂肪
酸エステル，石油系レジン等の材料を混合したものがあ
り、この種のワックスは、常温では固化するが、軟化点
を上回る温度、例えば１６０℃にて加熱するだけで容易
に溶融状態となって脱ロウ可能となるものである。

【０００４】前記インベストメント鋳造法を用いて実際
に工場で精密鋳造を行なう場合には、上述した模型用ワ
ックスを大量に使用するので、通常は鋳型から排出され
たワックス（廃ワックス）を再生処理して再度利用して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この再生処
理の作業は、下記に述べる様に、多くの時間と労力を必
要とする大変な作業であるので、従来よりその改善が望
まれていた。つまり、従来の廃ワックスの再生処理で
は、図５に示す様に、まず、鋳型を加熱し、この加熱に
よって鋳型から溶融状態で排出された廃ワックスＰ１
を、大型の容器Ｐ２（例えば鉄製の縦５０cm×横５０cm
×深さ３０cmの容器）内に落し、この廃ワックスＰ１を
容器Ｐ２中で（溶融状態の約１６０℃から）常温まで約
２４時間かけて冷却して固化し、その後容器Ｐ２を人力
でひっくり返して、固化した廃ワックスＰ１’を取り出
し、ハンマー等で小塊Ｐ３に破砕している。その後、破
砕した小塊Ｐ３を、別工程にて加熱して溶融させるとと
もに薬剤等を加え、フィルタ等で不純物を除去してワッ
クスの再生を行なっている。

【０００６】ところが、上述した廃ワックスＰ１の冷却
・固化には長い時間が必要であり、しかも容器Ｐ２は大
型であるので、重量のある固化した廃ワックスＰ１’を
容器Ｐ２から取り出す作業が大変であり、その上取り出
した廃ワックスＰ１’を作業者がハンマーで小塊Ｐ３に
砕く作業に非常に多くの労力と手間がかかるという問題
があった。

【０００７】本発明は前記課題を解決するためになされ
たものであり、廃ワックスの再生作業に要する時間を低
減するとともに、再生作業を軽減することができる鋳型
模型の廃ワックスの再生方法を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、インベストメント鋳造法に使
用されるワックスの再生方法において、加熱によって鋳
型からワックスを溶融して排出し、該溶融状態の廃ワッ
クスを混練器に注入するとともに該混練器に水を混入し
て廃ワックスを冷却・混練し、該冷却・混練によって小
片とされた廃ワックスを混練器から排出することを特徴
とする鋳型模型の廃ワックスの再生方法を要旨とする。

【０００９】請求項２の発明は、前記請求項１の鋳型模
型の廃ワックスの再生方法であって、 前記混練器から
排出された小片の廃ワックスを加熱して溶融し、その後
溶融状態の廃ワックスから不純物を分離することを特徴
とする鋳型模型の廃ワックスの再生方法を要旨とする。

【００１０】請求項３の発明は、前記混練器が、水平に
且つ平行に配置された２軸以上の長軸のスクリューの回
転によって、廃ワックスを上流側から下流側に移動させ
ながら混練を行なうことを特徴とする前記請求項１又は
請求項２記載の鋳型模型の廃ワックスの再生方法を要旨
とする。

【００１１】ここで、前記混練器としては、例えば（水
平に且つ平行に配置された）一対のスクリューが互いに
内向きに回転する２軸の混練器を採用することができ
る。また、この混練器の周囲の壁面又はスクリューの軸
及び翼の内部に、冷却のために水等が流されているもの
が好ましい。

【００１２】

【作用】請求項１の発明の鋳型模型の廃ワックスの再生
方法では、ワックスの詰まった鋳型を加熱することによ
って、鋳型からワックスを溶融して排出して廃ワックス
を得る。そして、この溶融状態の廃ワックスを混練器に
注入するが、その際に水を混入する。この混練器によっ
て廃ワックスは混練されるとともに冷却されて小片とな
って、混練器から排出される。

【００１３】また、請求項２の発明では、上記混練器か
ら排出された小片の廃ワックスを加熱して溶融させ、溶
融状態の廃ワックスから例えばフィルタ等によって不純
物を分離して再生処理を行なう。更に、請求項３の発明
では、混練器として、水平に且つ平行に配置された２軸
以上の長軸のスクリューを使用するので、その回転によ
って廃ワックスを上流側から下流側に移動させながら好
適に混練を行なって、小片を形成することが可能であ
る。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例である鋳型模型の廃ワッ
クスの再生方法について、図に基づいて説明する。 ａ） まず、ワックスを用いた鋳型の形成方法につい
て、簡単に説明する。

【００１５】製造する部材と同形の金型内にワックスを
充填し冷却してワックス模型（ワックスパターン）を形
成する。次いで、ワックスパターンを金型から取り出
し、このワックスパターンの複数本を、ワックス製の幹
に放射状に接合してツリーを形成する。尚、このワック
スは、石油系炭化水素，脂肪酸エステル，石油系レジン
等の材料を混合したものであり、軟化点６７℃である。

【００１６】このツリーを、コロイダルシリカ，水，ジ
ルコンフラワー，溶融シリカ，ムライトフラワー等から
なるスラリーに漬けた後に、その表面に、ジルコンフラ
ワー，ジルコンサンド，アルミナサンド，ムライトフラ
ワー等からなる砂を付着させ、これらの処理を複数回繰
り返し、その後乾燥することによって、ワックスパター
ンを内蔵した鋳型を形成する。

【００１７】ｂ） 次に、廃ワックスの処理方法につい
て説明する。 図１に示す様に、ワックスパターン１を内蔵する鋳型
２をオートクレーブ３中に配置する。そして、オートク
レーブ３中にて、高温の蒸気によって約１６０〜１８０
℃に加熱し、ワックスパターン１を溶融して鋳型２から
排出する。

【００１８】この様にして排出されたワックス（廃ワ
ックス）４は、オートクレーブ３の下部に溜る。そこ
で、この廃ワックス４を、オートクレーブ３の底部に設
けられた排出孔３ａから取り出して、混練器５に連続的
に注入する。混練器５に注入する際の廃ワックス４の温
度は約１００℃であり、混練器５へは廃ワックス４を４
０kg／Hの割合で供給する。また、廃ワックス４をきれ
いに固めるために、水を２kg／Hの割合（全体の約５％
以内）で混入する。

【００１９】そして、混練器５では、下流側から上流
側に空気を送り込んだ状態で、スクリュー１１，１２
（図３参照）を回転速度３５rpmで回転させて、廃ワッ
クス４を水と混練するとともに、下流側に送りつつ冷却
し、２０〜３０℃の温度の小片（縦横４０〜５０mm角×
４mm厚）４ａにして、下流側から排出する。

【００２０】この混練器５から排出された小片４ａ
は、移動式容器６に入れられ、集積場所に移送された
り、或は別工程である再生処理工程にそのまま送られ
る。 再生処理工程では、小片４ａを投入した加熱用容器７
を、１２０〜１３０℃に加熱して、廃ワックス４の小片
４ａを溶融させるとともに、水を分離する。

【００２１】そして、水を分離した溶融状態の廃ワッ
クス４を、フィルタ８にかけてフィラー等の不純物を除
去することによって、廃ワックス４の再生処理を完了す
る。 つまり、上述した工程で廃ワックス４を処理することに
よって、処理時間が短縮され、且つ作業が簡易化され
て、作業能率が著しく向上する。

【００２２】ｃ）次に、廃ワックス４を混練する混練器
５について説明する。この混練器５は、図２示す様に、
廃ワックス４を投入する容器１０と、容器１０内に配置
された２本のスクリュー１１，１２と、スクリュー１
１，１２を回転させる伝達機構１３と、伝達機構１３を
駆動するモータ１４とを備えている。

【００２３】容器１０の上部の上流側（図の左側）に
は、廃ワックス４を水とともに投入する廃ワックス注入
部１５が設けられ、容器１０下部の下流側（図の右側）
には、小片４ａとなった廃ワックス４を排出する廃ワッ
クス排出部１６が設けられている。また、容器１０上部
の下流側には、空気を流し込む空気注入部１７が設けら
れ、容器１０上部の上流側には、空気を排出する空気排
出部１８が設けられている。更に、容器１０の両側面に
は、冷却水を注入する冷却水注入部１９と冷却水を排出
する冷却水排出部２０とが設けられている。

【００２４】前記容器１０は、図３及び図４に示す様
に、２つの円筒（各内径約１６０mm）が一体に接合され
た様な断面繭状の水冷ジャケットであり、その内部に２
本のスクリュー（軸外径約９０mm、翼外径１５０mm）１
１，１２が、水平に且つ平行に配置されている。この容
器１０の壁及びスクリュー１１，１２の軸１１ｃ，１２
ｃ及び翼１１ｄ，１２ｄの内部には、廃ワックス４を冷
却するために水を流す冷却通路（図示せず）が設けられ
ている。また、両スクリュー１１，１２の軸方向から見
た重なる範囲ｔは約３〜４mmであり、スクリュー１１，
１２の翼１１ｄ，１２ｄの端部と容器１０の内壁面との
間には約３〜４mmの隙間がある。尚、スクリュー１１，
１２の翼１１ｄ，１２ｄは、良好に混練を行うために端
部の一部がカットされた変形形状をしている。

【００２５】ｄ）従って、この様な構造の混練器５は、
下記の様に作動する。モータ１４及び伝達機構１３によ
って各スクリュー１１，１２は互いに内向きに回転し、
容器１０内には下流側から空気が注入され、冷却通路に
は冷却水が流されている。よって、この様に動作中の混
練器５内に、廃ワックス注入部１５から水とともに廃ワ
ックス４が注入されると、廃ワックス４はスクリュー１
１，１２に巻かれて内向きに回転しながら、混練され且
つ冷却されつつ下流側に送られて、容器１０下部の下流
側の廃ワックス排出部１６から、粘土状の小片４ａとし
て排出される。

【００２６】この様に、本実施例では、鋳型２から溶融
状態で排出した廃ワックス４を水とともに混練器５に注
入して、混練し冷却することによって、容易に廃ワック
ス４の小片４ａを得ることができる。よって、従来の様
に、大型の容器に入れて冷却するまで放置する方法と比
べて、廃ワックス４を短時間で冷却することができると
いう特長がある。しかも、混練器５からは、取り扱いの
容易な小片４ａとされた廃ワックス４が排出されるの
で、従来の様に、重量のある容器をひっくり返して廃ワ
ックス４を取り出した後に、ハンマーで破砕するという
大変な作業の必要がなく、作業が極めて軽減されるとい
う顕著な効果を奏する。

【００２７】尚、上記本発明の実施例について説明した
が、本発明はこの様な実施例に何等限定されるものでは
なく、この要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる
態様で実施し得ることは勿論である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明した様に、請求項１の鋳型模型
の廃ワックスの再生方法では、鋳型を加熱しワックスを
溶融して排出し、この溶融状態の廃ワックスを混練器に
注入するとともに水を混入して、混練及び冷却を行って
小片の廃ワックスを形成するので、従来より短時間で廃
ワックスを冷却することができる。しかも、混練器から
は小片とされた廃ワックスが排出されるので、従来の様
に重量のある容器から廃ワックスを取り出した後にハン
マーで破砕する作業の必要がなく、作業が極めて軽減さ
れるという顕著な効果を奏する。

【００２９】また、請求項２の発明では、混練器から排
出された小片の廃ワックスを加熱して溶融し、この溶融
した廃ワックスから不純物を分離することによって、容
易に廃ワックスの再生ができるという利点がある。更
に、請求項３の発明では、混練器として、水平に且つ平
行に配置された２軸以上の長軸のスクリューを使用する
ので、その回転によって廃ワックスを上流側から下流側
に移動させながら好適に混練を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例の再生方法を示す説明図であ
る。

【図２】 混練器の全体構造を示す説明図である。

【図３】 混練器の容器を示し、（ａ）はその内部の説
明図、（ｂ）はその断面の説明図である。

【図４】 スクリューの正面図である。

【図５】 従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…鋳型 ４…廃ワックス ５…混練器 １０…容器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インベストメント鋳造法に使用されるワ
   ックスの再生方法において、 加熱によって鋳型からワックスを溶融して排出し、該溶
   融状態の廃ワックスを混練器に注入するとともに該混練
   器に水を混入して廃ワックスを冷却・混練し、該冷却・
   混練によって小片とされた廃ワックスを混練器から排出
   することを特徴とする鋳型模型の廃ワックスの再生方
   法。
2. 【請求項２】 前記請求項１の鋳型模型の廃ワックスの
   再生方法であって、 前記混練器から排出された小片の廃ワックスを加熱して
   溶融し、その後溶融状態の廃ワックスから不純物を分離
   することを特徴とする鋳型模型の廃ワックスの再生方
   法。
3. 【請求項３】 前記混練器が、水平に且つ平行に配置さ
   れた２軸以上の長軸のスクリューの回転によって、廃ワ
   ックスを上流側から下流側に移動させながら混練を行な
   うことを特徴とする前記請求項１又は請求項２記載の鋳
   型模型の廃ワックスの再生方法。