JPH11156482A - 精密鋳造用鋳型 - Google Patents
精密鋳造用鋳型Info
- Publication number
- JPH11156482A JPH11156482A JP34450597A JP34450597A JPH11156482A JP H11156482 A JPH11156482 A JP H11156482A JP 34450597 A JP34450597 A JP 34450597A JP 34450597 A JP34450597 A JP 34450597A JP H11156482 A JPH11156482 A JP H11156482A
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- JP
- Japan
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- refractory
- slurry
- mold
- layer
- binder
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- Pending
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 精密鋳造法に用いられる鋳型において、鋳型
の層数を減らしても従来と同等以上の強度を有する鋳型
を提供する。 【解決手段】 消失模型の上にスラリ−状耐火物と粉粒
状耐火物とを交互に被覆した後、消失性模型が除去され
てなる精密鋳造用鋳型であって、第2層目以降のスラリ
状耐火物に、耐火繊維を含有させてなることを特徴とす
る。
の層数を減らしても従来と同等以上の強度を有する鋳型
を提供する。 【解決手段】 消失模型の上にスラリ−状耐火物と粉粒
状耐火物とを交互に被覆した後、消失性模型が除去され
てなる精密鋳造用鋳型であって、第2層目以降のスラリ
状耐火物に、耐火繊維を含有させてなることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてロストワ
ックス精密鋳造法に用いられる鋳型に関し、高強度でか
つその層数を低減できる鋳型に関する。
ックス精密鋳造法に用いられる鋳型に関し、高強度でか
つその層数を低減できる鋳型に関する。
【０００２】
【従来の技術】精密鋳造法のうちでも、特に、ロストワ
ックス精密鋳造法は寸法精度が高く複雑な形状の鋳造製
品を得ることができるので、機械加工が困難な製品もし
くは、機械加工を低減できる製法として各種の部材に広
く採用されている。
ックス精密鋳造法は寸法精度が高く複雑な形状の鋳造製
品を得ることができるので、機械加工が困難な製品もし
くは、機械加工を低減できる製法として各種の部材に広
く採用されている。
【０００３】ロストワックス精密鋳造法に用いる鋳型を
得るには、まず消失模型として使用するワックス模型を
耐火物スラリに浸漬した後、耐火物粒子を耐火物スラリ
の上に付着させて被覆し、乾燥させた後、更に上述した
工程を数回繰り返し所定の厚さに造型する。この造型作
業はコーティング作業と呼ばれ、繰り返えされる回数は
通常６〜９回、場合によっては十数回に及ぶこともあ
る。次に、十分に乾燥させた後、ワックス模型部分を一
般的にはオートクレーブ中にて溶出させ鋳型とする。前
記鋳型は、鋳型に付着した残留ワックスの焼失、残留水
分の除去、鋳型強度の発現等の為に焼成され、通常湯廻
り不良を防止する為そのまま高温の状態で鋳造が行われ
る。また場合によっては一度焼成した後、冷却し鋳型内
を清浄化する為に水洗した後、所定の温度に再加熱し鋳
造を行う事もある。
得るには、まず消失模型として使用するワックス模型を
耐火物スラリに浸漬した後、耐火物粒子を耐火物スラリ
の上に付着させて被覆し、乾燥させた後、更に上述した
工程を数回繰り返し所定の厚さに造型する。この造型作
業はコーティング作業と呼ばれ、繰り返えされる回数は
通常６〜９回、場合によっては十数回に及ぶこともあ
る。次に、十分に乾燥させた後、ワックス模型部分を一
般的にはオートクレーブ中にて溶出させ鋳型とする。前
記鋳型は、鋳型に付着した残留ワックスの焼失、残留水
分の除去、鋳型強度の発現等の為に焼成され、通常湯廻
り不良を防止する為そのまま高温の状態で鋳造が行われ
る。また場合によっては一度焼成した後、冷却し鋳型内
を清浄化する為に水洗した後、所定の温度に再加熱し鋳
造を行う事もある。
【０００４】また、耐火物スラリは、コロイダルシリ
カ、又は、エチルシリケート等の珪素−酸素結合を有す
る化合物をバインダとして用い、その中に各種類の耐火
物粒子を混錬して製作される。この耐火物粒子の種類と
しては、一般にはジルコン、溶融シリカ、シャモット、
炭酸カルシウム、ジルコニア、イットリア等が利用で
き、鋳造する金属の種類等により使い分けられている。
カ、又は、エチルシリケート等の珪素−酸素結合を有す
る化合物をバインダとして用い、その中に各種類の耐火
物粒子を混錬して製作される。この耐火物粒子の種類と
しては、一般にはジルコン、溶融シリカ、シャモット、
炭酸カルシウム、ジルコニア、イットリア等が利用で
き、鋳造する金属の種類等により使い分けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ロストワックス精密鋳
造法を用いる鋳型に要求される特性としては、一般に強
度、通気性、耐熱性、及び鋳造される金属に対する非反
応性が重要な特性とされている。しかしながら、上記し
た従来の鋳型造型方法では、鋳型を形成する各層は耐火
物スラリとその耐火スラリ上に付着される耐火物粒子か
らなり、１層当りの層厚が薄い為強度があまり高くな
く、鋳型造型から鋳造までの作業に耐え得る鋳型にする
には通常６〜９層、場合によってはそれ以上の層にしな
ければならず、多大な時間と労力を必要としている。こ
の為特開昭５２−９５５３３号公報では、耐火繊維を含
むスラリを第１層のコーティング層に使用し、鋳型強度
を向上させている。しかし、ワックス模型の表面を被膜
する第１層にこの耐火物繊維を含むスラリを使用した場
合、鋳肌に耐火繊維の跡が残る為、平滑な鋳肌を得る事
が出来ない。又、複雑な形状の製品の場合には、耐火繊
維の含有のため、耐火物スラリが細かい隙間、穴部に進
入せず、鋳込時の湯の差し込み不良の原因にもなりやす
い。
造法を用いる鋳型に要求される特性としては、一般に強
度、通気性、耐熱性、及び鋳造される金属に対する非反
応性が重要な特性とされている。しかしながら、上記し
た従来の鋳型造型方法では、鋳型を形成する各層は耐火
物スラリとその耐火スラリ上に付着される耐火物粒子か
らなり、１層当りの層厚が薄い為強度があまり高くな
く、鋳型造型から鋳造までの作業に耐え得る鋳型にする
には通常６〜９層、場合によってはそれ以上の層にしな
ければならず、多大な時間と労力を必要としている。こ
の為特開昭５２−９５５３３号公報では、耐火繊維を含
むスラリを第１層のコーティング層に使用し、鋳型強度
を向上させている。しかし、ワックス模型の表面を被膜
する第１層にこの耐火物繊維を含むスラリを使用した場
合、鋳肌に耐火繊維の跡が残る為、平滑な鋳肌を得る事
が出来ない。又、複雑な形状の製品の場合には、耐火繊
維の含有のため、耐火物スラリが細かい隙間、穴部に進
入せず、鋳込時の湯の差し込み不良の原因にもなりやす
い。
【０００６】本発明は、上述した問題点を解消し、鋳型
層数を低減させことにより、時間と労力を少なくすると
ともに、鋳物表面が平滑奇麗で、欠陥発生の少ない鋳型
を提供することを目的とする。
層数を低減させことにより、時間と労力を少なくすると
ともに、鋳物表面が平滑奇麗で、欠陥発生の少ない鋳型
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上述した問
題点を解消するため種々検討し、鋳物表面性状を決定す
る、第１層のコーティング層と鋳型の強度を決定づける
第２層以降のコーティング層に着目して完成したもので
ある。
題点を解消するため種々検討し、鋳物表面性状を決定す
る、第１層のコーティング層と鋳型の強度を決定づける
第２層以降のコーティング層に着目して完成したもので
ある。
【０００８】具体的に本発明は、消失模型上に珪素−酸
素結合を有する化合物をバインダとした耐火物粒子から
なるスラリ状耐火物と粉粒状耐火物とを交互に数層にわ
たって被覆した後、前記消失模型が除去されてなる精密
鋳造用鋳型において、２層目以降に珪素−酸素結合を有
する化合物をバイダとした耐火物粒子と耐火繊維からな
るスラリを使用することを特徴とする精密鋳造用鋳型で
ある。
素結合を有する化合物をバインダとした耐火物粒子から
なるスラリ状耐火物と粉粒状耐火物とを交互に数層にわ
たって被覆した後、前記消失模型が除去されてなる精密
鋳造用鋳型において、２層目以降に珪素−酸素結合を有
する化合物をバイダとした耐火物粒子と耐火繊維からな
るスラリを使用することを特徴とする精密鋳造用鋳型で
ある。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明において、鋳型を構成する
層のうち内側となる第１層は溶融金属と直接接触し、製
品型状を精密に転写する必要がある。その為、鋳型の内
側となる部分には低粘度で充填性が良い耐火物スラリを
適用することにより、平滑な鋳肌を得ることができる。
第１層の外側となる第２層以降の部分には、耐火物スラ
リに耐火繊維を含む高粘度で、１回で厚い層が得られる
耐火スラリを使用する。この為、従来の様に、コーティ
ング作業の長時間化や、注湯時の型割れ防止の為に多数
回のコーティングが回数を必要とすることはない。
層のうち内側となる第１層は溶融金属と直接接触し、製
品型状を精密に転写する必要がある。その為、鋳型の内
側となる部分には低粘度で充填性が良い耐火物スラリを
適用することにより、平滑な鋳肌を得ることができる。
第１層の外側となる第２層以降の部分には、耐火物スラ
リに耐火繊維を含む高粘度で、１回で厚い層が得られる
耐火スラリを使用する。この為、従来の様に、コーティ
ング作業の長時間化や、注湯時の型割れ防止の為に多数
回のコーティングが回数を必要とすることはない。
【００１０】細かい隙間、穴部等を有する製品形状のも
のにおいては、充填性に優れた第１層耐火物スラリを２
〜３層繰り返すことにより健全な鋳型を得ることができ
る。この際、鋳型の内側となる第１層と同様に耐火繊維
を含む耐火物スラリを使用していない為、耐火物スラリ
の充填性がよく前述した様な鋳肌面の欠陥が出来ること
はない。
のにおいては、充填性に優れた第１層耐火物スラリを２
〜３層繰り返すことにより健全な鋳型を得ることができ
る。この際、鋳型の内側となる第１層と同様に耐火繊維
を含む耐火物スラリを使用していない為、耐火物スラリ
の充填性がよく前述した様な鋳肌面の欠陥が出来ること
はない。
【００１１】本発明の耐火物スラリに添加する耐火物繊
維として、例えばアルミナファイバーを使用する。この
アルミナファイバーの添加量として、耐火物スラリに添
加されている耐火物粒子に対して、０．０５〜２．００
ｗｔ％の範囲が好ましい。使用する耐火物スラリとして
は従来使用されている材料でよく、コロイダルシリカや
エチルシリケート系のバインダにジルコン、溶融シリカ
などを混合したものなので特に問題はない。又、添加す
る耐火繊維の長さとしては、１ｍｍ〜１０ｍｍのものを
使用する。前記範囲は、０．０５ｗｔ％以下および１ｍ
ｍ以下の長さでは、鋳型の強度向上に対する寄与が少な
く、２．００ｗｔ％以上および１０ｍｍ以上の長さで
は、耐火物スラリの粘度の管理が困難であるため、この
範囲を決定した。
維として、例えばアルミナファイバーを使用する。この
アルミナファイバーの添加量として、耐火物スラリに添
加されている耐火物粒子に対して、０．０５〜２．００
ｗｔ％の範囲が好ましい。使用する耐火物スラリとして
は従来使用されている材料でよく、コロイダルシリカや
エチルシリケート系のバインダにジルコン、溶融シリカ
などを混合したものなので特に問題はない。又、添加す
る耐火繊維の長さとしては、１ｍｍ〜１０ｍｍのものを
使用する。前記範囲は、０．０５ｗｔ％以下および１ｍ
ｍ以下の長さでは、鋳型の強度向上に対する寄与が少な
く、２．００ｗｔ％以上および１０ｍｍ以上の長さで
は、耐火物スラリの粘度の管理が困難であるため、この
範囲を決定した。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。表
１に記載した配合の耐火物スラリを充分撹拌分散して調
整した。その後、表２に記載した通りに、ワックス模型
を耐火スラリに浸漬し、取り出した後、耐火物粒子で被
覆して所定の時間乾燥を行い、この作業を数回繰り返し
コーティング層を形成した。被覆した耐火物粒子は、第
１層をジルコン（１２０メッシュ以下）、第２層以降を
シャモット（６０〜１００メッシュ）とした。
１に記載した配合の耐火物スラリを充分撹拌分散して調
整した。その後、表２に記載した通りに、ワックス模型
を耐火スラリに浸漬し、取り出した後、耐火物粒子で被
覆して所定の時間乾燥を行い、この作業を数回繰り返し
コーティング層を形成した。被覆した耐火物粒子は、第
１層をジルコン（１２０メッシュ以下）、第２層以降を
シャモット（６０〜１００メッシュ）とした。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】このようにして製作したそれぞれの鋳型の
抗折強度を表２に示す。表２の結果から、本発明である
コーティング回数４回のものが、従来のコーティング回
数である６回のより高いことが認められる。
抗折強度を表２に示す。表２の結果から、本発明である
コーティング回数４回のものが、従来のコーティング回
数である６回のより高いことが認められる。
【００１６】また、実際に製作した鋳型に鋳造し、問題
のないことを確かめた。このことより、通常コーティン
グ回数は６〜９回行っているものが、低粘度で充填性の
良い耐火物スラリをコーティングした上に、耐火繊維を
含む耐火物スラリを使用することにより、２回少ないコ
ーティング回数で従来のコーティング回数と同等な鋳型
強度を出すことが出来ることが確認された。
のないことを確かめた。このことより、通常コーティン
グ回数は６〜９回行っているものが、低粘度で充填性の
良い耐火物スラリをコーティングした上に、耐火繊維を
含む耐火物スラリを使用することにより、２回少ないコ
ーティング回数で従来のコーティング回数と同等な鋳型
強度を出すことが出来ることが確認された。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、第２層以降に耐火繊維
を含有する耐火物スラリを適用することにより、鋳型層
数を低減させることができ、コーティング作業に係わる
生産性を向上させることが可能となった。
を含有する耐火物スラリを適用することにより、鋳型層
数を低減させることができ、コーティング作業に係わる
生産性を向上させることが可能となった。
Claims (1)
- 【請求項１】 消失模型上に珪素−酸素結合を有する化
合物をバインダとした耐火物粒子からなるスラリ状耐火
物と粉粒状耐火物とを交互に数層にわたって被覆した
後、前記消失模型が除去されてなる精密鋳造用鋳型にお
いて、２層目以降に珪素−酸素結合を有する化合物をバ
イダとした耐火物粒子と耐火繊維からなるスラリを使用
することを特徴とする精密鋳造用鋳型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34450597A JPH11156482A (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | 精密鋳造用鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34450597A JPH11156482A (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | 精密鋳造用鋳型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11156482A true JPH11156482A (ja) | 1999-06-15 |
Family
ID=18369797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34450597A Pending JPH11156482A (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | 精密鋳造用鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11156482A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000005009A1 (en) * | 1998-07-21 | 2000-02-03 | General Electric Company | A reinforced ceramic shell mold and related processes |
| KR20010044137A (ko) * | 2000-11-17 | 2001-06-05 | 임옥동 | 티타늄 합금 주조용 주형 제조법 |
| JP2001286980A (ja) * | 2000-04-05 | 2001-10-16 | General Electric Co <Ge> | 補強セラミックシェル鋳型及び関連プロセス |
| EP1339512A1 (en) * | 2000-11-10 | 2003-09-03 | Buntrock Industries | Investment casting mold and method of manufacture |
| JP2003326335A (ja) * | 2002-05-15 | 2003-11-18 | Howmet Research Corp | 強化シェルモールドおよび方法 |
| JP2005153021A (ja) * | 2003-11-13 | 2005-06-16 | Howmet Research Corp | 強化されたシェルモールド及び該シェルモールドの製造方法 |
| US7004230B2 (en) | 2000-11-10 | 2006-02-28 | Buntrock Industries, Inc. | Investment casting shells and compositions including rice hull ash |
| US7048034B2 (en) | 2000-11-10 | 2006-05-23 | Buntrock Industries, Inc. | Investment casting mold and method of manufacture |
| CN102091757A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-06-15 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 大型薄壁机匣件的整体精密铸造方法 |
| CN113385640A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-09-14 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | 一种厚壁中小型钛合金铸造用加固层型壳的制备方法 |
-
1997
- 1997-12-01 JP JP34450597A patent/JPH11156482A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000005009A1 (en) * | 1998-07-21 | 2000-02-03 | General Electric Company | A reinforced ceramic shell mold and related processes |
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| EP1339512A4 (en) * | 2000-11-10 | 2004-06-23 | Buntrock Ind Inc | PRECISION MOLDING AND MANUFACTURING METHOD |
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| KR20010044137A (ko) * | 2000-11-17 | 2001-06-05 | 임옥동 | 티타늄 합금 주조용 주형 제조법 |
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| JP4574954B2 (ja) * | 2002-05-15 | 2010-11-04 | ハウメット リサーチ コーポレイション | 強化シェルモールドおよび方法 |
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| CN113385640A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-09-14 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | 一种厚壁中小型钛合金铸造用加固层型壳的制备方法 |
| CN113385640B (zh) * | 2021-04-29 | 2022-11-11 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | 一种厚壁中小型钛合金铸造用加固层型壳的制备方法 |
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