JPS5835041A - シエル鋳型の製造方法 - Google Patents

シエル鋳型の製造方法

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JPS5835041A
JPS5835041A JP13309681A JP13309681A JPS5835041A JP S5835041 A JPS5835041 A JP S5835041A JP 13309681 A JP13309681 A JP 13309681A JP 13309681 A JP13309681 A JP 13309681A JP S5835041 A JPS5835041 A JP S5835041A
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suction
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Shigefumi Nagano
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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
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    • B22C13/08Moulding machines for making moulds or cores of particular shapes for shell moulds or shell cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/003Pressing by means acting upon the material via flexible mould wall parts, e.g. by means of inflatable cores, isostatic presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
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    • B28B7/00Moulds; Cores; Mandrels
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    • B28B7/346Manufacture of moulds

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、通気性に富む等の鋳型として優れた利点を有
するシェル鋳型を製造する方法に関するものである。
従来、この種シェル鋳型の製造方法として、型部材を予
め加熱しておき、この型部材上に鋳型材料例えばけい砂
に粘結剤としてフェノール樹脂を混合させたフェノール
レジンを盛り、この鋳型材料を型部材の成形面に沿って
シェル状に固化させ、型部材を反転させて余分の鋳型材
料を掻落した上、型部材を加熱してこれに付着せるシェ
ル状の鋳型材料を固化させてシェルを成形し、最後にこ
のシェルを金型から離型させてシェル鋳型を得る方法が
よく知られている。
ところが、このような製造方法によれば、鋳型材料を加
熱して固化させるため、型部材として製作困難な且つ高
価な金型を用いる必要がある。したがって、型部材の製
作を短期間で行い得す、受注に迅速に対応できないと共
に、製作経済上からも好ましくない。
また、熱膨張係数の高い金型を加熱して用いるため、金
型の膨張、収縮によってシェル鋳型の寸法精度が低下し
、消費エネルギーも多大となる支障がある。
さらに、高温下での作業を強いること及び多fflのガ
スを発生することから、環境衛生上問題がある。
また、加熱された金型に鋳型材料を盛ってこれをシェル
状に付着させるにすぎないから、シェル状に固化した鋳
型材料はさほど密な状態とされ−Cおらず、したがって
金型の反転時においてビールバックが発生したりし易く
、しかも金型の肉厚の不均一等に起因する金型の熱容量
不均一によってシェルの厚さが不均一となり易い。
また、鋳型材料は加熱固化されるフェノールレジン等に
限定され、鋳型材料特に粘結剤の選択範囲が狭く、どう
しても高価な鋳型材料を用いざるを得ない。
本発明は、上記の諸欠点を解消すべくなされたもので、
精度の高いシェル鋳型を経済的に製造しうるシェル鋳型
の製造方法を提供するものである。
次に、本発明に係るシェル鋳型の製造方法を、図面に基
づいて具体的に説明する。
すなわち、まず第1図に示す如く、型部材lの直下位に
シート状若しくはフィルム状の伸縮性部材例えばビニー
ルシー1−2ff:水平に保持させて、このビニールシ
ート2上に耐火性粒粉状の鋳型材料3を適宜厚さに集積
させる。
型部材1ば、真空ポンプ等の吸気装置(図示せず)に連
結せる吸気口4aを備えた中空状の吸引ボックス4の下
面部に、所定形状に成形された模型5aを備えたパター
ンプレート5を設けると共に、このパターンプレート5
の周囲を囲続すべく外枠6を垂設してなる。パターンプ
レート5には、その表面たる成形面5bに開口して吸引
ボックス4内へ連通する適当数の吸引孔7.7・・が形
成されており、各吸引孔7には第5図に示す如く、鋳型
材料3の侵入を阻止しうる網状体等からなるフィルタ8
が配設されている。また、外枠6には、第6図に示す如
く下端全周に亘る吸引溝9aが形成されると共に、この
吸引溝9aに開口し前記吸引ボックス4内に連通ずる適
当数の通気孔9b、9b−・が形成されてする。
ビニールシート2は、その外周形状を前記型部材lの外
枠6の外周形状よりも適当量広くしており、鋳型材料3
ば、ビニールシート2の周縁部分2aを残した中央部分
上に、前記外枠6の、内周形状よりも適当量小さな面積
において略均−な厚みを有するように集積されている。
この鋳型材料3はけい砂に粘結剤としてけい酸ソーダを
3〜6%配分してなり、常温で炭酸ガスの通気によって
固化しつるものである。なお、必要に応じて鋳型材料3
の表面部分には、第1図に示す如く鋳肌を良好とすべく
適宜の肌十3aを盛ることができる。
そして、第1図の状態から型部材lを下降させて、その
外枠6の下端を鋳型材料3がらはみ出しているビニール
シート2の周縁部分2aに当接させると共に、吸気口4
aがら図示していない吸気装置により吸気し”C吸引ボ
ックス4内を減圧させる。
このように吸引ボックス4内が吸気減圧されると、第2
図に示す如く、通気孔9b、9b  ・り外枠6の下面
に吸着されると共に、ビニールシート2と型部材1とで
囲まれた部分が吸引孔7.7・・・を介して負圧とされ
ることによ2て、鋳型材料3が前記型部材1の成形面5
bに沿うシェル状に成形される。すなわち、ビニールシ
ート2の鋳型材料3側が負圧とされることによって、ビ
ニールシートzが外気圧でもって成形面5b方向へ伸長
しながら押圧され、鋳型材料3が第2図に示す如く型部
材1とビニールシート2とでもって挟圧成形されるので
ある。この状態では、鋳型材料3が成形面5bに沿うほ
ぼ均一な厚みのシェル状に圧縮成形される。
さらにこの状態のまま型部材1を第3図の如く反転させ
た上、鋳型材料3に適宜の手段により炭酸ガスを通気さ
せる。またこの場合、鋳型材料3を更によく充填させる
ために、バイブレータ−(図示せず)等により振動又は
衝撃を与えることもできる。
炭酸ガスを通気させると、鋳型材料3内のけい酸ソーダ
が炭酸ガスと反応してけい酸ゲルを生じ、鋳型材料3は
固化されてシェルが成形される。この固化の手法は一般
にCO2プロセスと呼ばれ”Cいるものである。
そしてその後、第4図に示す如く、このシェルを型部材
1から適宜の離型手段(図示せず)により離型させると
共にビニールシート2を剥ぎ取って、所望するシェル鋳
型3′を得るのである。なお、この場合、ビニールシー
ト2は炭酸ガスの通気前に剥ぎ取ることも可能である。
このようなシェル鋳型の製造方法によれば、鋳型材料3
を型部材1とビニールシート2とでもって成形面5bに
清うシェル状に挟圧成形させた状態で固化させるから、
この固化させる手法として上記の如く加熱することを要
しないCO2プロセス等を採用することにより、型部材
l特に複雑な形状を有する模型5ai製作困難な且″〜
つ高価な金型としておく必要がなく、製作容易な且つ安
価な木型、セラコラ型若しくは樹脂型等としておくこと
ができる。
したがって、゛型部材1′f:安価に且つ短期間で容易
に製作することができ、経済上有利であり且つ受注に迅
速に応じることができる。
さらに型部材1を加熱する必要がないから、鋳型材料3
の固化の前後において型部材1が膨張、収縮して変形す
ることがなく、シェル鋳型3′の精度が大巾に向上する
。また、上記実施例の如く、肌±3aを用いておくこと
によつ−Cシェル鋳型3′の鋳型面37 aを緻密に形
成して、鋳肌を改善することができる。
なお、鋳型材料3を固化させる手法は上記したCOzプ
ロセスによらず、シンコアー法或いはコールドポック法
等常温で固化させる種々の方法を採用することができる
。この場合、鋳型材料3の粘結剤も前記けい酸ソーダの
他適宜の無機質粘結剤或いは有機質粘結剤等が用いられ
る。
さらに、鋳型材料3の固化を促進させる上において、型
部材1を熱的に損わない程度で加熱することも可能であ
る。つまり、型部材1として金型を用いる必要のない限
度において、冷間若しくは温間での適宜の手法によって
鋳型材料3を固化させるようにすればよいのである。但
しこのことは、何れの場合においても金型の使用を否定
するものでないことは勿論である。
また、鋳型材料3を型部材lとビニールシート2でもっ
てシェル状に挟圧成形し、且つこの状態のまま型部材1
を反転させて固化させるから、シェルが均一な厚みに且
つ密に成形され、しかもビールバックを発生することが
ない。
また、鋳型材料lを上記した如く、冷間若しくは温間で
固化させることができ、高温加熱する必要がないから、
発生ガスがないが極めて少なく、且つ高温下での作業を
必要とせず、環境衛生北極めて有利である。仮に発生ガ
スがあっても、これは吸引孔7.7・を介して吸引ボッ
クス4の吸気口4aから速や〃月ト排除されつる。
なお、上記実施例においては、伸縮性部材をビニールシ
ート2でもって構成したが、この伸縮性部材は伸縮性を
有するシート状若しくはフィルム状のものであればよく
、例えばゴムシートのようなものでもよい。
また、ビニールシート2等の伸縮性部材は必ず第1図に
示す如き水平状態に保持させておく必要があるものでは
なく、その上に集積させた鋳型材料3が流動しない状態
(多くは水平に近い状態)に保持させておけばよいもの
である。
さらに、鋳型材料3もけい砂にけい酸ソーダを混入させ
てCO□プロセスにより固化させるものに限定されず、
前記した如き同化の手法に応じて適宜に選定することが
できるものである。
また、型部材1も、上記実施例の如く一つのパターンプ
レート5を備えたものとせず、多数のパターンプレート
を備えたものに構成しておくことができ、このようにす
れば多数の複数種のシェル鋳型を同時に製造できて便利
である。
さらに、上記実施例においては、型部材1を反転させた
後に鋳型材料3を固化させたが、型部材1を反転させる
ことなく第2図の状態で固化させてもよい。また、シェ
ル鋳型3′の型部材1からの離型を容易ならしめるため
4、型部材lの成形面5bに適宜の離型剤を塗布してお
いてもよい。
何れにしても、以上の説明う1らも容易に理解されるよ
うに、本発明のシェル鋳型の製造方法によれば、型部材
とこれにその周縁部分を吸着させたシート状若しくはフ
ィルム状の伸縮性部材との間を負圧にして、伸縮性部材
を外気圧によつ°C変形させ、鋳型材料を型部材の成形
面に沿うシェル状に両部材でもって挟圧成形させ、この
状態で鋳型材料を固化させるようにしたから、つまり鋳
型材料を流動不能に圧縮させた状態で固化させるように
したから、CO2プロセス等の冷間若しくは温間での適
宜の手法によって鋳型材料を固化させることができる。
したがって、型部材を高温加熱させる必要がなく、型部
材として殊更金型を用いることなく木型、セラコラ塑成
いは樹脂型等を用いることができる。
このような木型或いはセラコラ型等は、金型に比して安
価であり且つ複雑な形状のものでも短期間で容易に製作
できるものであるから、経済上極めて有利であり且つ受
注に迅速に対応することができる。
さらに、鋳型材料の同化の前後において型部材が熱によ
って膨張、収縮し°C変形することがないから、シェル
鋳型の精度が向上し、しかも前記両部材で挟圧させた後
に鋳型材料を固化させるから、はぼ均一な厚みの密なシ
ェルが成形され、ビールバックを生じることがない。し
たがって、精度の高いシェル鋳型を製造することができ
る。
また、上記したように鋳型材料を冷間若しくは温間で固
化させるから、高温下での作業を必要とせず且つ発生ガ
スが殆んどなく、シたがって環境衛生上極めて有利であ
る。
しかも、鋳型材料を高温加熱して固化させ々いから、鋳
型材料特に粘結剤の選択範囲が広く、鋳型材料として安
価なものを適宜用いることが可能となり、経済上有利で
ある。
また、シェル鋳型の製造に当って加熱工程を必要としな
いから、それだけ消費エネルギーを削減しつると共に、
加熱炉を必要としないことから製造装置自体の小型化を
図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は本発明のシェル鋳型の製造方法の各工
程を具体的に示したもので、第1図は型部材の下位に水
平に保持させた伸縮性部材上に鋳型材料を集積させた状
態の縦断面図、第2図は型部材と伸縮性部材との間を負
圧として鋳型材料を両部材でもってシェル状に挟圧成形
した状態の縦断面図、第3図は型部材を反転させた上鋳
型材料を固化させた状態の縦断面図、第4図はシェルを
型部材から離型させた状態の縦断面図であり、第5図は
第1図の要部を取出して示す拡大詳細図、第6図は第1
図の要部をVl−Vl線に沿って断面した横断平面図で
ある。 l−型部材、2・ビニールシート(伸縮性部材)、3・
鋳型材料、5b・・・成形面。 第1図 第3図 第2図 第4図 3′

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. シート状若しくはフィルム状の伸縮性部材上に鋳型材料
    を適宜厚さに集積させておき、この鋳型材料の上方から
    所定の成形面を備えた型部材を接近させた上、前記伸縮
    性部材の周縁部分を型部材に吸着させると共にこの両部
    材間を負圧とさせて、鋳型材料を前記成形面に沿うシェ
    ル状に前記両部材でもって挟圧成形させ、その後鋳型材
    料を適宜の手法により固化させ“Cシェルとなさしめた
    上、このシェルを型部材から離型させることを特徴とす
    る、シェル鋳型の製造方法。
JP13309681A 1981-08-25 1981-08-25 シエル鋳型の製造方法 Granted JPS5835041A (ja)

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EP0073294B1 (en) 1986-08-13
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