JPH10138218A - 加圧鋳込み成形型及び同型を用いた加圧鋳込み成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多品種少量生産に適し、多種多様の薄肉部及
び厚肉部を有する成形体を低コストにて成形可能とする
こと。 【解決手段】 側型２と、同側型２中に昇降自在に設け
た下型３と、前記側型２及び下型３とで形成される成形
空間Ｑを密閉可能に配設した上型５とを具備し、前記上
型５の下側面に透水性型７を設けるとともに、上型５内
部には前記透水性型７と連通する排水路９を設け、前記
下型３には、成形体Ｂに薄肉部B1を形成する薄肉形成部
材を、弾性を有する浮上連結手段を介して下型３上面よ
り所定距離浮上させた状態で取付けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、加圧鋳込み成形
型及び同型を用いた加圧鋳込み成形方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、厚肉部と薄肉部とを有する成形体
を鋳込み成形する場合、成形体を厚肉状に成形した後に
加工して薄肉部を得るようにしていた。

【０００３】また、鋳込み成形した場合に、成形体の厚
肉部と薄肉部とで原材料の粒子密度が異なってしまう不
具合を解消するために、例えば、特開平４−２７０６０
２号公報に開示されているように、厚肉部と薄肉部に対
応する型の壁面の通気量を調整することで成形体内にお
ける密度差が生じないようにする技術があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、後加工で薄
肉部を得る方法では手間がかかるとともに加工費が発生
してコスト高となってしまう。

【０００５】また、通気量を調整して成形体の厚肉部と
薄肉部とで密度差を生じさせないようにしたものでは、
型の製作が困難で型製作費用が高くなり、しかも、通気
流路が目詰まりして通気量が変化しやすく、密度調整が
難しいという欠点があった。

【０００６】また、一つ一つの製品に合わせて通気量を
調整した型が必要となるので汎用性に欠けていた。

【０００７】本発明は、上記課題を解決することのでき
る加圧鋳込み成形型及び同型を用いた加圧鋳込み成形方
法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、側型と、同側型中に昇降自在に設けた
下型と、前記側型及び下型とで形成される成形空間を密
閉可能に配設した上型とを具備し、前記上型の下側面に
透水性型を設けるとともに、上型内部には前記透水性型
と連通する排水路を設け、前記下型には、成形体に薄肉
部を形成する薄肉形成部材を、弾性を有する浮上連結手
段を介して下型上面より所定距離浮上させた状態で取付
けた構成の加圧鋳込み成形型とした。

【０００９】上記構成の成形型を用いた加圧鋳込み成形
方法としては、前記上型を成形空間から離隔して同成形
空間内にスラリーを投入し、その後、前記上型を側型に
密接させ、次いで、下型を上昇させて前記薄肉形成部材
が下型の上面に当接するまでスラリーを加圧脱水して固
化成形するようにした。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、側型と、同側型中に昇
降自在に設けた下型と、前記側型及び下型とで形成され
る成形空間を密閉可能に配設した上型とを具備し、前記
上型の下側面に透水性型を設けるとともに、上型内部に
は前記透水性型と連通する排水路を設け、前記下型に
は、成形体に薄肉部を形成する薄肉形成部材を、弾性を
有する浮上連結手段を介して下型上面より所定距離浮上
させた状態で取付けたものである。

【００１１】かかる構成とすることにより、厚肉部と薄
肉部とからなる成形体を密度差を生じさせることなく成
形することができる。

【００１２】したがって、従来のように、薄肉部を形成
するために後加工する必要がなく、また、通気量を調整
するために手間をかけて複雑な成形型を製造する必要も
ないので製造の効率化が図れ、コスト低減を実現するこ
とができる。

【００１３】上記した成形型を用いて加圧鋳込み成形す
る場合は、上型を成形空間から離隔して同成形空間内に
スラリーを投入し、その後、前記上型を側型に密接さ
せ、次いで、下型を上昇させて前記薄肉形成部材が下型
の上面に当接するまでスラリーを加圧脱水して固化成形
することとする。

【００１４】ところで、成形体の原材料となるスラリー
としては、例えば、アルミナ、チタニア、シリカ、ジル
コニアなどの金属酸化物の微粉抹、ムライト、コージェ
ライトなどの複合酸化物、窒化珪素、酸化珪素などの非
酸化物、あるいは、アルミニウム、銅、チタン、シリコ
ンなどの金属の微粉抹の単独、あるいは混合物を水など
の媒体に分散させてスラリー状としたものを用いること
ができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき具体的
に説明する。

【００１６】図１に本実施例に係る加圧鋳込み成形方法
に用いる成形型Ａを示している。

【００１７】同成形型Ａは、円形の下型挿通孔10を形成
した基台１上に、前記下型挿通孔10を囲繞するように厚
肉円筒状に形成した側型２を立設し、同側型２内にシー
ルリング30を介して円板状の下型３を配設するととも
に、同下型３の下面に下側ラム４を連設して、下型３を
前記側型２内で昇降自在としている。Ｑは側型２と下型
３とで形成する成形空間である。

【００１８】また、側型２の上方に上型５を配設すると
ともに、同上型５の上面に上側ラム６を連設して上型５
を昇降自在とし、同上型５を下降させた状態で前記成形
空間Ｑを密閉可能としている。50は上型５の下面に設け
たシール材である。

【００１９】このように、上記上型５で成形空間Ｑを密
閉した後に下型３を上昇させることにより成形空間Ｑ内
に充填した成形体Ｂの原材料となるスラリーＳを加圧可
能としている。なお、下型３並びに上型５を昇降するた
めの下側ラム４並びに上側ラム６には、図示しないが昇
降手段を連設している。

【００２０】また、上型５の下面には、側型２の内径と
同径に形成した凹部51を設けており、同凹部51内に、濾
過材からなる透水性型７を配設している。

【００２１】さらに、上型５の周面に排水口８を形成
し、同排水口８と前記透水性型７とを連通連結する排水
路９を上型５中に設けている。なお、90,90 は、排水路
９の中途から複数に分岐した分岐流路であり、透水性型
７の複数個所にそれぞれ連通している。

【００２２】前記透水性型７としては、本実施例では多
孔質のセラミックスで構成しているが、例えば、多数の
小孔を設けた金属型や、あるいは、珪砂を樹脂と混合し
て固化したもののスラリーＳとの接触面に不織布を貼付
したものなどを使用することもできる。

【００２３】また、下型３には、前記透水性型７と対向
する位置に成形体Ｂ（図８参照）に薄肉部B1を形成する
ための薄肉形成部材としてのコアＣを配設している。

【００２４】すなわち、図１に示すように、下型３の上
面に弾性を有する浮上連結手段を取付け、同浮上連結手
段を介して、コアＣを下型３上面より所定の距離Ｌだけ
浮上させた状態で取付けている。かかる距離Ｌは、スラ
リーＳの濃度、加圧力、及びコアＣの大きさにより決定
されるものである。

【００２５】また、上記浮上連結手段として、本実施例
ではコイルスプリングＤを使用しており、その基端を下
型３の上面に連結するとともに、先端をコアＣの下面に
連結している。C1はコアＣの下面に設けたスプリング取
付用凹部である。

【００２６】なお、浮上連結手段としては、本実施例の
コイルスプリングＤに限るものではない。

【００２７】所望する成形体の原材料となるスラリーＳ
は、本実施例では、アルミナ、チタニア、シリカ、ジル
コニアなどの金属酸化物の微粉抹を水に分散させたもの
を用いているが、例えば、この他に、ムライト、コージ
ェライトなどの複合酸化物、窒化珪素、酸化珪素などの
非酸化物、あるいは、アルミニウム、銅、チタン、シリ
コンなどの金属の微粉抹の単独、あるいは混合物を水な
どの媒体に分散させたものでもよい。

【００２８】ここで、図２〜図６を参照しながら、上記
成形型Ａを用いての加圧鋳込み成形方法について説明す
る。

【００２９】図２に示すように、下型３の上面にコイル
スプリングＤでコアＣを所定の浮上距離Ｌ、すなわち、
下型３により加圧を終了した時点でＬ＝０となるように
設定した浮上距離Ｌだけ離隔させて配設するとともに、
上型５を上昇して型開きし、成形空間Ｑ内にスラリーＳ
を投入する。そして、その後に上型５を下降する。

【００３０】次に、図３に示すように、上側ラム６によ
り上型５を下降して側型２の上面に圧接することにより
成形空間Ｑを密閉し、下側ラム４により下型３を押し上
げてコイルスプリングＤを圧縮させながらスラリーＳを
所定時間加圧する。

【００３１】このとき、図４に示すように、加圧により
スラリーＳ中の水分が透水性型７の表面から濾過され、
濾液S1は排水路９を介して排水口８より成形型Ａの外部
へ排出される。

【００３２】成形空間Ｑ内のスラリーＳは、透水性型７
に平行に着肉していき、所定時間が経過するとやがて固
化するが、スラリーＳの着肉量がコアＣの上面に達する
と前記したコアＣの浮上距離Ｌは下型３の上昇に伴い漸
次減少し、やがて、コイルスプリングＤが完全にスプリ
ング取付用凹部C1内に収納された状態となる加圧終了時
にＬ＝０となる。

【００３３】そして、加圧終了後、図５に示すように、
上型５を上昇させて型開きするとともに、下側ラム４に
より下型３を上昇させ、図６に示すように、下型３と仮
成形体B'とを側型２の上面に押し上げて脱型し、図７及
び図８に示すように、コアＣによりスラリーＳの着肉方
向に薄肉部B1と厚肉部B2とが形成された成形体Ｂを得
る。

【００３４】表１に、本加圧鋳込み成形方法により得た
成形体Ｂ（図８参照）の薄肉部B1と厚肉部B2とにおける
原材料の粒子充填率を測定した結果を示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１で明らかなように、本発明によれば、
成形体Ｂ全体が均一な粒子充填率となり、薄肉部B1と厚
肉部B2とで密度差のない均質な製品（成形体Ｂ）を得る
ことができる。

【００３７】上記構成の本発明に係る成形型Ａの他の実
施例として、図９に示す構成とすることもできる。な
お、先の実施例と同一構成要素については、同一符号を
使用して説明する。

【００３８】かかる成形型Ａ’は、成形空間Ｑ内に所望
形状の仕切枠A1を収納配設するとともに、同仕切枠A1内
に前記コアＣを収納するように構成したものである。

【００３９】すなわち、仕切枠A1は、製造しようとする
成形体Ｂ’の形状に合わせて形成した仕切部材11により
上下開口の枠状に構成されており（図１０参照）、同仕
切枠A1を前記透水性型７の下面に着脱自在に取付けてい
る。なお、前記仕切部材11は、本実施例では成形中に変
形することのない耐圧性と、離型性を有するステンレス
を採用しているが、例えば、鋼板や合成樹脂製のもので
もよく、あるいは、紙などであっても使用可能である。

【００４０】かかる仕切枠A1を設けた成形型Ａ’を用い
て、前述同様の工程を行えば、成形型Ａを改造したり、
新たに製作しなくとも、複雑な形状でかつ薄肉部B1及び
厚肉部B2を有する成形体Ｂ' も容易に得ることができ、
また、仕切枠A1を変えるだけで様々な形状の成形体Ｂ'
を製造することができる。

【００４１】かかる成形型Ａ’を用いて成形体Ｂ' を成
形するには、先ず、先の実施例同様に上型５を上昇させ
て型開きしてスラリーＳを成形空間Ｑ内に投入し、上型
５を下降して成形空間Ｑを密閉するとともに、下側ラム
４により下型３を上昇させてスラリーＳを加圧して水分
を排出する。

【００４２】スラリーＳが固化した後、上型５を上昇し
て型開きし、下型３を上昇させて、仕切枠A1が埋設され
た状態の仮成形体Ｂ''を側型２の上面に押し上げて脱型
する。

【００４３】そして、図１０に示すように、この仮成形
体Ｂ''を仕切枠A1に沿って分解し、最後に仕切枠A1を取
り外せば、所望する形状で、かつ、薄肉部B1と厚肉部B2
とを有する成形体Ｂ' を得ることができる。

【００４４】このように、本実施例では、仕切枠A1を変
えることで複雑な形状でかつ薄肉部B1を有する成形体
Ｂ’にも容易に対応することができ、また、成形空間Ｑ
内に複数の仕切枠A1を配設すれば、一度に複数の成形体
Ｂ’を得ることができるので効率的な製造が可能とな
り、コストダウンを図ることができる。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、上記した形態で実施されるも
ので以下の効果を奏する。

【００４６】側型と、同側型中に昇降自在に設けた下型
と、前記側型及び下型とで形成される成形空間を密閉可
能に配設した上型とを具備し、前記上型の下側面に透水
性型を設けるとともに、上型内部には前記透水性型と連
通する排水路を設け、前記下型には、成形体に薄肉部を
形成する薄肉形成部材を、弾性を有する浮上連結手段を
介して下型上面より所定距離浮上させた状態で取付けた
構成としたことにより、安価で簡単に成形型を製造する
ことができ、かかる成形型を用いれば、薄肉部を形成す
るために後加工する必要なく、厚肉部と薄肉部とからな
る成形体を密度差を生じさせることなく容易に成形する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る加圧鋳込み成形型の説明図であ
る。

【図２】本発明に係る加圧鋳込み成形方法の最初の工程
を示す説明図である。

【図３】同加圧鋳込み成形方法の途中工程の一つを示す
説明図である。

【図４】同加圧鋳込み成形方法の途中工程の一つを示す
説明図である。

【図５】同加圧鋳込み成形方法の途中工程の一つを示す
説明図である。

【図６】同加圧鋳込み成形方法の途中工程の一つを示す
説明図である。

【図７】同加圧鋳込み成形方法の最終工程を示す説明図
である。

【図８】成形体の説明図である。

【図９】他の実施例に係る成形型の説明図である。

【図１０】他の実施例に係る成形型による加圧鋳込み成
形方法の最終工程を示す説明図である。

【符号の説明】

Ａ 成形型 Ｂ 成形体 Ｃ コア（薄肉形成部材） B1 薄肉部 B2 厚肉部 Ｄ コイルスプリング（浮上連結手段） Ｑ 成形空間 Ｓ スラリー ２ 側型 ３ 下型 ５ 上型 ７ 透水性型 ９ 排水路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】側型(2) と、同側型(2) 中に昇降自在に設
   けた下型(3) と、前記側型(2) 及び下型(3) とで形成さ
   れる成形空間(Q) を密閉可能に配設した上型(5) とを具
   備し、 前記上型(5) の下側面に透水性型(7) を設けるととも
   に、上型(5) 内部には前記透水性型(7) と連通する排水
   路(9) を設け、 前記下型(3) には、成形体(B) に薄肉部(B1)を形成する
   薄肉形成部材を、弾性を有する浮上連結手段を介して下
   型(3) 上面より所定距離浮上させた状態で取付けたこと
   を特徴とする加圧鋳込み成形型。
2. 【請求項２】請求項１記載の加圧鋳込み成形型を用いた
   加圧鋳込み成形方法であって、 前記上型(5) を成形空間(Q) から離隔して同成形空間
   (Q) 内にスラリー(S) を投入し、その後、前記上型(5)
   を側型(2) に密接させ、次いで、下型(3) を上昇させて
   前記薄肉形成部材が下型(7) の上面に当接するまでスラ
   リー(S) を加圧脱水して固化成形することを特徴とする
   加圧鋳込み成形方法。