JPH0833946A - 鋳 型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 押湯溶湯の温度低下を抑えて、押湯効果を向
上させるとともに、発泡樹脂の燃焼により発生するガス
量を低減させる。 【構成】 鋳枠４に充填された鋳砂５内に押湯模型部１
ｄの頂部にテルミット剤製の有底円筒体２を冠装した消
失模型１を埋設する。押湯部を押湯模型部１ｄと円柱状
空間１ｅとから形成する。消失模型１の燃焼により発生
したガスをテルミット剤製の有底円筒体２を介して鋳砂
５中に放出し、かつテルミット剤製の有底円筒体２が溶
湯熱によりテルミット反応を起こして発熱し、円柱状空
間１ｅ内に充填された溶湯を保温する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、消失模型鋳造法に用い
られる鋳型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、消失模型を用いた消失模型鋳
造法が知られている。これは、発泡樹脂よりなる消失模
型を鋳砂内に埋設し、溶湯熱により消失模型を燃焼させ
て消失模型を溶湯と置換する鋳造方法である。ところ
で、溶湯が凝固する際には、収縮現象がみられ、特に、
球状黒鉛鋳鉄の凝固形態は、マッシー凝固と呼ばれ、鋳
物が指向性凝固せず、鋳物全体がほぼ同時に凝固する傾
向が強く、鋳物製品の内部に最終凝固部が残存すると、
鋳物製品の内部に引け巣が発生し易い。このため、押湯
を用いて引け巣の発生を防止している。

【０００３】すなわち、鋳物製品部となる消失模型本体
の最終凝固部位の近傍に発泡樹脂よりなる押湯模型部を
接続しておけば、押湯模型部と置換した押湯溶湯が、鋳
物製品部に補給され、鋳物製品部の最終凝固部位に引け
巣を発生させない。しかし、発泡樹脂よりなる押湯模型
部が燃焼する際には、多大な熱量を消費するため溶湯の
温度低下が大きい。このため、該押湯模型部を消失模型
本体に接続しても、押湯機能が十分に発揮されないとい
う問題点がある。

【０００４】また、押湯模型部は発泡樹脂から形成され
ているので、押湯模型部が燃焼する際にはガスが発生
し、ガスの発生量が多くなると、湯じわ、ブローホール
等の鋳造欠陥が鋳物製品部に発生するという問題もあ
る。そこで、特開平２−１７５０４５号公報には、発泡
樹脂よりなる押湯模型部を中空にし、この中空部に発熱
剤を収容する技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に開
示された技術においても、押湯模型部は発泡樹脂より形
成されており、この押湯模型部が燃焼する際に熱が奪わ
れるため、たとえ上記発熱剤の発熱によりこの消費熱を
補っても、押湯模型部と置換した押湯溶湯の温度低下は
避けられず、又押湯模型部を薄肉中空状にすると、造形
時に押湯模型部が破損しやすいという問題点が生じる。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、押湯模型部と置換した溶湯の温度低下を抑えて
押湯効果を向上させるとともに、発泡樹脂の燃焼により
発生するガス量を低減させることを解決すべき技術課題
とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の鋳型は、押湯模型部の頂部にテルミット剤製の有底
筒状体を冠装した消失模型を鋳砂内に埋設したことを特
徴とするものである。

【０００８】

【作用】本発明の鋳型においては、消失模型が溶湯と置
換する際に発生した燃焼ガスが、多孔質のテルミット剤
製の有底筒状体を介して鋳砂中に放出されると共に、該
有底筒状体の内部に形成された柱状空間内に溶湯が充填
される。さらに、テルミット剤製の該有底筒状体が溶湯
熱によりテルミット反応を起こして発熱し、該柱状空間
内に充填された溶湯を保温し、該溶湯の温度低下を抑え
る。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説
明する。 （第１実施例）本実施例は球状黒鉛鋳鉄製品を消失模型
鋳造するもので、本実施例に係る消失模型１が図１に示
され、消失模型１は発泡樹脂（発泡ポリスチレン）より
形成され、鋳物製品と同形状に形成された消失模型本体
１ａと、消失模型本体１ａの上方に配設され消失模型本
体１ａと接続した押湯模型部１ｄと、押湯模型部１ｄの
中央部上面に接続された湯道模型部１ｂとが一体的に形
成されている。そして、湯道模型部１ｂの上端面を除く
消失模型１の外周面全面には、通気性のあるシリカ系塗
型剤１０が塗布されている。

【００１０】押湯模型部１ｄの上面で湯道模型部１ｂの
左右両側には円柱状凸部１ｃがそれぞれ設けられ、テル
ミット剤製の有底円筒体２を上記円柱状凸部１ｃにアク
リル樹脂系の接着剤又はホットメルト接着剤を介して嵌
め込み、固着した。テルミット剤製の有底円筒体２は、
アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）、シリカ（ＳｉＯ₂ ）、酸化
剤、アルミニウム、酸化カルシウム（ＣａＯ）、イグロ
ス等よりなるものを混練、圧縮成形することにより形成
された多孔質体であり、押湯部は、押湯模型部１ｄと有
底円筒体２の内部に形成された円柱状空間１ｅとから形
成される。

【００１１】円柱状空間１ｅの体積は、押湯模型部１ｄ
の体積の０．５〜１．０倍であることが好ましく、０．
５倍以下では、指向性凝固を確保できないため十分な押
湯効果が得られず、一方１．０倍以上では、鋳造方案歩
留りが低下し、経済性が悪いからである。図２に示すよ
うに上記消失模型１を、鋳枠４に充填された鋳砂５内に
埋設し、鋳砂５の上面に消失模型１の湯道模型部１ｂの
上端面を露出させ、この部分に湯口カップ６を載置し
た。そして、湯口カップ６から溶湯を注湯すれば、湯道
模型部１ｂが燃焼しながら溶湯が湯道模型部１ｂを介し
て押湯模型部１ｄ次いで消失模型本体１ａに導入され
る。これにより押湯模型部１ｄおよび消失模型本体１ａ
が徐々に溶湯と置換される。湯道模型部１ｂ、押湯模型
部１ｄおよび消失模型本体１ａが溶湯と置換する際に発
生した燃焼ガスが、多孔質のテルミット剤製の有底円筒
体２を介して鋳砂５中に放出される。次いで、溶湯が有
底円筒体２の円柱状空間１ｅ内に充填される。そして、
この溶湯熱により有底円筒体２を形成するテルミット剤
がテルミット反応を起こして発熱し、上記円柱状空間１
ｅ内に充填された溶湯を保温する。このため、テルミッ
ト剤製の有底円筒体２内に充填された押湯溶湯の温度低
下を抑えることができる。

【００１２】また、本実施例の鋳型では、押湯部が発泡
樹脂製の押湯模型部１ｄとテルミット剤製の有底円筒体
２の円柱状空間１ｅとから形成されているので、発泡樹
脂の燃焼ガス量を低減することができる。上記実施例に
おいて、有底円筒体２の円柱状空間１ｅ内に充填された
溶湯の温度変化を調べた結果を図３に示す。比較のた
め、有底円筒体２の代わりに、発泡樹脂よりなる中実の
円柱状模型を押湯模型部１ｄと一体的に設けた比較例
１、及び発泡樹脂よりなる中空の有底円筒体を押湯模型
部１ｄと一体的に設けその中空部に本実施例と同一のテ
ルミット剤を配置した比較例２について、本実施例の円
柱状空間１ｅに相当する部位に充填された溶湯の温度変
化を調べた。その結果を図３に併せて示す。

【００１３】この結果、本実施例の鋳型は、比較例１、
２と比べて、円柱状空間１ｅ内に充填された押湯溶湯の
保温効果が高いことがわかる。 （その他の実施例）押湯模型部１ｄの円柱状凸部１ｃの
上面に塗型剤１０を塗布しないこと以外、上記実施例と
同様に形成した鋳型も上記実施例と同様の作用効果を奏
する。

【００１４】さらに、テルミット剤をテルミット剤製の
有底円筒体２とは別個に、有底円筒体２を嵌め込んだ円
柱状凸部１ｃの上面上に配置することも可能であり、ま
たテルミット剤製の有底円筒体２の代わりにテルミット
剤製の半球状体を用いても上記各実施例と同様の作用効
果を奏する。上記実施例では、接着剤を用いてテルミッ
ト剤製の有底円筒体２を円柱状凸部１ｃに固定する例に
ついて説明したが、接着剤を用いずに有底円筒体２を円
柱状凸部１ｃに嵌め込んで嵌合させることも可能であ
る。

【００１５】

【発明の効果】本発明の鋳型では、テルミット剤製の有
底筒状体により柱状空間が形成されるので、該柱状空間
内に充填された溶湯の温度低下が抑えられ、引け巣を防
止することができ、また押湯模型部を形成する発泡樹脂
量が減少するので、発泡樹脂の燃焼ガス量が低減し、湯
じわ、ブローホール等の鋳造欠陥を防止することがで
き、高品質な鋳造品を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】押湯模型部の頂部にテルミット剤製の有底筒状
体を冠装した状態を示す消失模型の断面図である。

【図２】本実施例に係る鋳型を示す断面図である。

【図３】本実施例に係る鋳型及び比較例に係る鋳型につ
いて、溶湯の温度変化を調べたグラフである。

【符号の説明】

１ 消失模型 １ｄ 押湯模型部 ２ 有底筒状体 ５ 鋳砂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押湯模型部の頂部にテルミット剤製の有
   底筒状体を冠装した消失模型を鋳砂内に埋設したことを
   特徴とする鋳型。