JPS59104244A - 歯科鋳造用凝固遅延湯道・湯溜り - Google Patents

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】 コノ発明は、歯科鋳造において、スプルー・ランナー・
ゲートと呼ばれる湯道が、鋳造物の凝固より先に凝固す
ることを防止するための、凝固遅延湯道・湯溜りに関す
る。

歯科鋳造は普通ロストワックス法によって行われ、鋳造
物およびスプルー・ランナー・ゲート等の湯道をワック
スで製作し、これをリンク内に埋没材により埋め込み、
絖いてこれをリングごと、８００〜９００°Ｃで加熱す
ることにより、ワックスを燃焼させて空洞化したものに
、二、ヶルクローム合金の場合、１２００〜１８００°
Ｃで溶解した溶湯を流し込んで鋳造するのが一般的な方
法である。

こうして鋳造する際に鋳造動部分が冷却凝固するより先
に湯道部分が冷却凝固すると、鋳造動部分の凝固に際し
て収縮が起るので溶湯を湯道から補給することができな
いから、鋳造物は収縮しこより変形したり鋳巣か発生す
ることＯこなる。

従って鋳造物部分の凝固エリ湯道部分の凝固を遅らせる
ように鋳型を製作する必要があるか、そのためには湯道
を大きく製作しなければならないことになる。

しかし湯道を大きくすると、湯温れが強過ぎて＠貸物２
変形させたり、また湯道のゲート部分の切断仕上げが困
難となり、寸法精度を損じることとなる等の弊害が生じ
、高価な溶湯も大量に必要となるので不経済であるから
、湯道はできるだけ小さい方が好ましいのであるが、前
記のような理由で小さくするには限度があって、鋳造物
の形状や容積によって２．５〜５■程度の直径のものが
使用され、特に肉厚のものを鋳造Ｔる場合には、湯溜り
付の湯道を使ったり、メクラ湯溜りを設けたりして肉厚
部分の近い冷却による収縮分？ｉ：湯溜りから補給する
ようにしてぃ１こが、完壁とは言えな力）った。

この発明は以上のような状況からして、湯道や湯溜りの
冷却凝固を遅延させる横這にして、従来よりも小径の湯
道にすることができるようにするとともに、作業を容易
にしたものである。

以下図面にもとづいて詳細説明する。

閲科鋳造における湯道・湯溜りを、中空固形セラミック
（１）の周囲に断熱層（２）を設けて凝固退廷を果す↓
うにしたものである。

中空固形セラミック（１）を形成するには、第５図。

第８図、第９図に示すように、一端に鍔を付した円筒形
や単なる円筒形に成型したもの、または第６図、第７図
に示すように、断熱材を円筒状に形成して、少なくとも
その内面にセラミ、り泥をコーティングしたもの、ある
いは第１０図、第１１図。

第１２図、第１３図に示すような複雑な形状のものは、
パラフィンワックス等の可燃性高分子材料で中空部分の
形状２作成し、これにセラミック泥を塗布して焼成する
ことにより、内部の可燃性高分子材料が燃焼して中空固
形セラミック（１）が形成されるものである。

続いて数種類の断熱層（２）について説明すると、第５
図に示すものはセラミックファイバーを一端に皿形の鍔
を持った中空固形セラミック（１）の周囲に巻いて一端
の外径を皿形の鍔で抱いたもので、その使用例を第１図
に示す。第６図のものはセラミックファイバーを筒形に
成形した断熱層（２）の内面に前記したようにセラミ、
り泥をコーティング焼成したもの、第７図のものは発泡
セラミックを示し、その内面に上記同様セラミック泥を
コーティングしたもの、第８図のものは一端に鍔付の中
空固形セラミ、り（１）の周囲に可燃性高分子材を巻い
たモノマ、これ自体は断熱効果はないが、第２図に示す
如く鋳型に組み込んでか６成すれば、可燃性高分子材が
燃焼して空洞化し、その空間（２ａ）が断熱層となるよ
うにしたもの、第９図は中空固形上ラミ、り（１）の周
囲に埋没制に可燃性高分子粒子を混じたものを塗布して
焼成することにより、高分子粒子が燃焼して気泡を含ん
だ発泡体と同様の断熱層（２）を形成したものである。

次Ｇこ異形のものの例を第１０図〜第１３図に示す。

これ等の断熱Ｍ（２）は前記の第５図〜第９図に示した
何れを使用しても差支えない。

第１０図のものは湯溜り（３）付の湯道で、鋳造品に肉
厚部分がある時に使用するもので、第３図にその使用例
を示す。第１１図は３本連結歯等に使用するもので、第
４図シこ従来型の湯道で示したもののような場合【こ使
用し、分岐数は８本のものを例示したが、２本以上何本
にでも分岐したものを製作できるものである。第１２図
は丁字形のものを示し、多数連結歯の場合直管型のもの
と種々に組み合せて使用するもの、第１３図はメクラ湯
溜りで、湯道かつ（ブ難い場所で溶湯が回り離いとか肉
厚部分とかに利用するものである。

尚、第５図から第１３図に示したものは本発明の数例に
過ぎず、図示以外にもＬ字形、丁字形、十字形１曲管形
等、多くの形状のものや寸法割合の異るものが製作利用
できるものである。

第４図は中央のポンティック（ａ）の両側に支持冠（１
））をもった３本連結歯を鋳造する場合の従来の湯道の
例を示すもので、ポンティックは−Ｍｌの肉厚物であり
、両側の支持冠は肉薄であって、このような肉厚の差の
大きいものは鋳造が困はなもσ〕とされていて、図のよ
うに３本の分岐した湯道な立てて鋳造していたのである
が、この場合の冷却凝固の順序は１番目に薄肉である両
側の支持冠（ｂ）であり、続いて、分岐スプルー（Ｃ）
、ランナー（ｄ）。

メインスプルー（ｅ）となり、最後に肉厚のポンティッ
ク＜ａ）が凝固することになり、このためポンティック
（ａ）が凝固する時収縮に対して既に湯道は全部凝固し
ているので溶湯２補給することができないからポンティ
ック（ａ）＆こは鋳巣かできたり、ヒケが発生する等の
不都合が生じるものである。

こうした欠陥鋳造によると次のような悪影響か生じる。

■鋳巣があると、食物が詰って取れにくいので不儲生と
なる。

■鋳巣があると鋳造体が弱体化するので破損し易い０ ■鋳巣があるとメタルボンドワークにおいては、陶材と
の結合を阻害し、気泡が発生して致命的欠陥となる。

■鋳巣があると審美的に見劣りがする。

■収縮による変形で寸法精度を損じる。

このような場合、第１１図の断熱層を持った湯道を使用
すると、湯道全体が冷却し姐いから多肉部分のポンティ
ック（＆）に対しても収縮分を補給することができるの
で良好な鋳造が得られる。

また、これに使用する湯道に第３図に示すように第１Ｏ
図σ〕湯溜り付の湯Ｍを使用すれば、簡単な＃道で良好
な鋳造が得られる。

第１図〜第４図の鋳型例で、（４）はリング、（５）は
リング内に添ったアスベスＦＱの断熱材、（６）は埋没
材？示す。

この発明は以上述べた如く、中空固形セラミ。

りの周囲にセラミックファイバによる断熱層を形成する
と、セラミックファイバの耐熱温度は１４００°Ｃから
穀温１８００°Ｃであるから、鋳造ン容ン易の温度１２
００°Ｃ−１８００’Ｃに十分耐え得るものであり、勿
論セラミック発泡体や固形セラミックはセラミックファ
イバ以上の耐熱性を有するので、鋳造上側等問題が生じ
ることはなく、セラミックファイバは繊維相互間に多量
の空間を有するため断熱効果は極めて優れたものを持っ
ており、また第７図や第９図に示す発泡体状のものも、
多数の空隙が断熱効果をもたらし、さらしこ第８図の場
合は湯道の周囲（こ完全な空洞層を形成して断熱効果を
もたらすものである０ また湯道を形成する中空固形セラミック自体も熱の不良
導体であるから、断熱層と相俟って優れた断熱効果を示
すもので、結果的に従来より小径の湯道で良質な鋳造が
得られ、さらに従来鋳造体の２倍鼠程度の湯溜りを必要
としていたようなものに対しても、湯溜りの量が鋳造体
の１／２以下でよくなるとか、場合によっては湯溜りを
不要とすることができるようになる等、総じて鋳造に必
要な溶湯の世を大幅Ｇこ減少させることができるので、
歯科用金属が高価なものであるだけ（こ、経済的利益は
大さく、鋳型の製作も容易になる等実用的にまことに大
きな効果を挙げ得て、歯科技工業界に大きな福音をもた
らすことができるもσ］である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明湯道・湯溜りの使用例
を示す鋳型の縦断面図、第４図は従来方法の湯道例を示
す鋳型の縦ｄ１面図、第５図から第１３図までは本発明
湯道・湯溜りの実施しＵを示す縦断面図で、第５図、第
６図、第７図、第８図、第９図は基本的な直ｇ湯道で、
断熱；・ごの種々０９例を示す図、第１０図は湯溜り付
湯道を示す図、第１１図は分岐湯道を示す図、第１２図
はＴ型湯遣を示す図、第１８図はメクラ湯溜りを示す図
である。 １・・中空固型上ラミ、り ２・・断熱層　　　　２ａ・・断熱空間３・・湯溜り　
　　　４・・リング ５・・断熱材　　　　６・・埋没濁 ＆拳・ボンティ、り　ｂ・・支持冠 ｃ０．分岐スプル＋　ｄ−−ランナー θｌメインスプルー 特　許　出願人　　株式会社　フォープレイン代理人　
弁理士　　三　　原　　　　隆（外１名） 第３図 第４図 第１図 第２図 第８図　第７図 第１１図 第６図　第５図 第１０図　第９図 第１３図　第１２図 手続補正書（自発） 昭和５８年６月１７日 特許庁長官　若　杉　和　失態 １　事件の表示 昭和５７年特　　　許暉第２１４３７２号２発明の名称
　　歯科鋳造用凝固遅延す道・湯溜り３　補正をする者 事件との関係　　「特許出願人」 コ） ５、　補正命令の日付　自発 ６、　補正により増加する発明の数　０ＴＪｕ棋り畑す 明　　　　　細　　　　　書　（訂正）１、発明の名称 歯科鋳造用凝固遅延湯道・湯溜り ２、特許請求の範囲 ３、発明の詳細な説明 この発明は、歯科用金属の鋳造において、スプルー、ラ
ンナー、ゲートと呼ばれる協道が、妨造物の冷却凝固よ
り先に凝固することを防止する凝固遅延湯道、湯溜りに
関する。 従来の歯科用金属の鋳造にあっては、ａＱ造物が小さい
ためにロストワックス法が使われていた。 これは旬造物および湯道をワックスで製作し、これをリ
ング内に埋没材により埋め込み、続いてこれをリングご
と８００〜９００°Ｃで加熱することによりワックスを
燃焼させて空洞化したものに、鋳遺物例えば二、ケルク
ローム合金（１２０（）−１３００℃で溶５ｔ％　）の
溶湯を流し込んで鋳造していた。 この場合、ＩｉＬ！造物部分物部分：ＭＩＥ固するより
先に湯道部分が冷却凝固すると溶湯を湯道から補給する
ことができないから、ａ造物部分の凝固の際、鋳造物が
収縮により変形したり鋳巣が発生してしまい、求める歯
科用鋳造物が得られないという問題があった。 また歯科用鋳造物の場合、鋳造物が小さいために加圧法
によらなければ鋳造物を流し込むことができず湯道、湯
溜りの耐圧性が必要であった。 さらに鋳造物が小さいので湯道、湯溜りも小さくする必
要があったが、鋳造物部分の冷却凝固が早いので小さく
することができず、Ｕ型も大きなものとなってしまって
いた。 以下従来技術の問題点を図面に従って説明する。 第４図は中央のボンティ、り（ａ）の両側に支持冠（ｂ
）をもった３本連結歯を鋳造する場合の従来の湯道を示
したものである。 ボンティ、り（ａ）は−塊状の肉厚物であり、両側の支
持冠は肉薄であって、このような肉厚の差の大きいもの
は＠造が困難である。 よって、図のように３本の分岐した湯道を立てて鋳造し
ていたのであるが、この場合の冷却凝固の順序は一番目
に葭肉である両側の支持冠（ｂ）であり、続いて分岐ス
プルー（Ｃ）、ランナー（ｄ）、メインスプルー（θ）
となり、最後に肉厚のボンティ、り（ａ）が凝固するこ
とになり、このためボンティ、り（ａ）が凝固する時内
方への収縮に対して既に湯道は全部凝固しているので溶
湯を補給することができないから、ポンプ゛イ、りＣａ
）には鋳巣ができたり、ヒケが発生する等の不都合が生
じる。 こうした欠陥構造によると次のような悪影響が生じる。 ■鋳巣があると、食物が詰って取れにくいので不衛生と
なる。 ■鋳巣があると、鋳造体が弱体化するので破損し易い。 ■鋳巣があると、メタルポンドワークにおいては陶材と
の結合を阻害し、気泡が発生して致命的欠陥となる。 ■鋳巣があると審美的に見劣りがする。 ■収縮による変形で寸法精度を損じる。 このため鋳造物部分の凝固より湯道部分の凝固を遅らせ
るために、スプルー、ランナー’Ｊ　ＩＪｊｉ道部分全
部分くすることが行なわれているが、種々の欠点がある
。 すなわち、湯道を大きくすると湯道の凝固収縮が大きく
て鋳造物を変形させたり、湯道のゲート部分の切断仕上
げが困難となり、寸法精度を損じる等の弊害が生じる。 また高価な歯科用金属の浴湯が大量に必要となる。 このような湯道は鋳造物の形状や容積によっても異なる
が、通常２．５〜５０程度の直径のものとなる。 特に肉厚のものを鋳造する場合には、湯溜り付の湯道を
使ったり、メクラ湯溜りを設けたりして肉厚部分の遅い
冷却による収縮分を湯溜りから補給するようにしなけれ
ばならず、湯道の構造が複雑となり、溶ンシもさらに必
要となるなどの欠点があった。 また鋳造体の厚みが異なるものに対しては、肉厚部に冷
し金を用いチル効果によって急冷させることが行なわれ
ているが、歯科のような精密鋳造には適さない。 この発明はかかる問題点を解決した歯科＠分用湯道、湯
溜りに関するものであり、湯道、湯溜りをセラミックと
しその周囲に断熱層を形成して湯道、湯溜りの凝固を遅
延させることを目的とし、従来より小径な湯道を提供す
るものである。 以下図面に従って詳細に説明する。 第１図は、歯科鋳造における湯道、湯溜りを中空固形上
ラミ、り（１）の周囲に断熱層（２）を設けて凝固、遅
延を果すようにした本発明の一実施例である。 （４）はリング、（５）はリング内に添ったアスベスト
等の断熱材、（６）は埋没材である。 内側に溶湯が流れる中空固形セラミ、り（１）は、第５
図、第８図のように一端に鍔を付したものや第９図のよ
うに単なる円筒形に成型したものと第６図や第７図のよ
うに断熱層（２）を円筒状に形成して、内面にセラミ、
り泥をコーティングしてセラミ、り（１）を形成しても
よい。 さらに複雑な形状の湯道、湯溜りの場合には、第１０図
、第１１図、第１２図、第１３図に示すようにパラフィ
ンワックス等の可燃性高分子材料で中空部分の形状を作
成し、これにセラミ、り泥を塗布して焼成することによ
り内部に中空固形セラミ、り（１）を形成して中空の断
熱構造を形成してもよい。 断熱層（２）については、セラミ、タフアイバーを用い
た例を第５図及び第６図に示す。 第５図は中空固形セラミ、りの周囲にセラミ。 タフアイバーを巻きつけたものであり、第６図はセラミ
ックファイバーを筒形に成型したもので、内面にセラミ
、り泥がコーティング焼成されるものである。 中空固形セラミ、りの周囲にセラミ、タフアイバーによ
る断熱層を形成すると、セラミ、り７アイバーの耐熱温
度は１４００’”Ｃから最高１８００”Ｃであるから、
鋳造溶湯の湿度１２００°Ｃ〜１３００°Ｃに十分耐え
うるちのであり、固形セラミ、りもセラミ、り７アイバ
一以上の耐熱性を有するのでｖｊ造上何痔問題が生じる
ことはなく、セラミ、タフアイバーはｒｔｉａ相互間に
多量の空間を有するため断熱効果は極めて優れたものを
持っている。 断熱層の形成手段として他に発泡セラミ、り（多孔性セ
ラミ、り）を用いたものを第７図に示す。 図中（２）は発泡セラミックの断熱ｆｆｉ＋であり、内
面にセラミ、り泥をコーティングしである。 発泡セラミ、りの多数の空隙が断鶴効果を有する。 更に他の手段として、第８図に示すように一端に鍔付の
中空固形セラミ、り（１）の周囲に可灼性高分子材を巻
いたものがある。 可燃性高分子材自体は断熱効果がないが、第２図に示す
如く鋳型に組み込んで焼成すれば司燃性高分子材が燃焼
して空洞化し、その空間（２ａ）が断熱層となる。 また更に他の手段として、第９図に示すように中空固形
上ラミ、り（１）の周囲に埋没材に可燃性高分子粒子等
を混じたものを塗布して焼成することにより高分子粒子
等が！！；　ｔＡして気泡を含んだ発泡体と同様の断熱
層（２）を形成したものもある。 以上のように本発明の湯道の＋１り造は、第５図〜第９
図に示すように内側が固形セラミ、りあるいはセラミ、
り泥のコーティング焼成したものから成り、その周囲に
セラミ、タフアイバー、発泡セラミ、り、回灯性高分子
の焼成等によって、断熱層を形成することを基本的ンよ
考え方としたものであり、セラミック断熱層の利質、形
成方法、組み合せは種々考えられるが妨造上十分耐熱性
及び耐圧性を有するものでなければならない。 吹にｉへ形のものに本発明を実施した例を第１０図〜第
１３図に示す。 これ等の＊１ｔ４ｔ！に層（２）は前記の第５図〜第９
図に示した何れを使用しても差し支えない。 第１０図のものは、湯溜り（３）付の湯道で、鋳造品に
肉厚部分がある時に使用するもので、第３図にその使用
例を示す。 （ａ）はボンティ、り、（ｂ）は支持冠、（Ｃ）は分岐
スプルーであり、かかる曽造物を製作する際に湯溜り（
３）を断熱構造とすることにより複雑な鋳造物を得るこ
とができる。 第１１図は３本連結歯等に使用するもので、第４図に従
来型の湯道で示したもののような場合に使用し分岐数は
３本のものを例示したが、２本以上何本にでも分岐した
ものを製作できるものである。 第１１１ｚの断熱層を持った湯道を使用すると、湯道全
体が冷却し器いから多肉部分のポンティック（ａ）に対
しても収縮分を補給することができるので良好な構造が
得られる。 またこれに使用する湯道に第３図に示すように第１０図
の湯溜り付の湯道を使用すれば、ｆｉｉｊ単な湯道で良
好な鋳造が得られる。 第１２図は、１字形のものを示し、多数連結由の場合、
直管型のものと種々に組み合せて使用するもの、第１３
図はメクラ湯溜りで、湯道がつけσｎｔいとか肉厚部分
とかに利用するものである。 曲管形等、多くの形状のものや寸法割合の異るものが製
作利用できるものである。 本発明は、以上のように構成されるから以下の効果を有
する。 湯道、湯溜りを形成するセラミック自体も熱の不良導１
本であるが、Ｉ：ｊｉ　＊’ｒ　Ｊ・５ｊと・）Ｕ俟っ
て例れたＩｉＪ’ｉ熱効果を生じるので鋳造物より湯道
、湯溜りの凝固が遅延する。 よって従来より小径の湯道で変形９　ｋ’Ｊ巣のない良
質な鋳造が得られる。 さらに従来、鋳造体の２倍量もの湯溜りを必要としてい
たものが鋳造体の１／２以下ですみ、場合によっては湯
溜りを不要とすることができる。 その結果、総じて鋳造に必要な溶湯の凪を大幅に減少さ
せることができるので、歯科用金属が高価なものである
だけに経済的利益は大きい。 また鋳造体に対して必要な溶湯量の算出も可能また本発
明を用いれば湯道、湯溜りを小さくできるので鋳型も小
型化でき製作も容易となる。 また鈴造物を加圧により流し込む場合でも湯道、湯溜り
がセラミ、りのため耐圧性が保障される。 連結歯等の場合等、従来は湯道が多くいるものに対して
も、溶湯の補給効率が良くなるので湯道が少なくてすみ
、また肉厚のポンティ、り部の冷却収縮量をスプル一部
が補充してくれるので、内方への収縮による支持冠連結
部の亀裂や鋳巣の発生が防止できる。 ４、図面の簡単な説明 第１図、第２図、第３図は本発明湯道、湯溜りの使用例
を示す鋳型の縦断面図、第４図は従来方法の連通例を示
す鋳型の縦断面図、第５図から第１３図までは本発明湯
道、湯溜りの実施例を示す縦断面図で、第５図、第６図
、第７図、第８図、第９図は基本的な直管湯道で、断熱
層の種々の例を示す図、第１０図は湯溜り付湯道を示す
図、第１１図は分岐湯道を示す図、第１２図はＴ字型湯
道を示す図、第１３図はメクラ湯溜りを示す図である。 （１）・・・中空固形セラミック　（２）・・・断熱層
（２＆）・・・断熱空間　（３）・・・湯溜Ｊリ　（４
）・・・リング　（５）・・・断熱層　（６）・・・埋
没材　（１）・・・ポンティック　（ｂ）・・・支持冠
　（Ｃ）・・・分岐スプルー　（ｄ）・・・ランナー　
（θ）・・・メインスプルー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　歯科鋳造における湯道・湯溜りを、中空固形セラミ
   、りの周囲に断熱層（２）を設けて凝固遅延を果すよう
   にしたことを特徴とする、歯科鋳造用凝固遅延湯道・湯
   溜り。 ■　中空固形セラミックの周囲にセラミ、クファイバを
   巻いて断熱層とした、特許請求の範囲第１項記載の、歯
   科＃膜用凝固遅延湯道・湯溜り。 ■　中空に形成したセラミ、り７アイバの少なくとも内
   面にセラミック泥をコーティングした、特許請求の範囲
   第１項記載の、歯科鋳造用凝固遅延湯道・湯溜り。 ■　中空Ｇこ成形した発泡セラミ、りの少なくとも内面
   を平滑面とした、特許請求の範囲第１項記載の、歯科鋳
   造用凝固遅延湯道・湯溜り。 ■　中空固形セラミックの周囲に、バラフインワ。 クスの如き可燃性の高分子層を形成して、鋳造焼成時の
   加熱にエリ扁分子層が燃焼して空間の断熱層を形成する
   ようにした、特許請求の範囲第１項記載の、歯科鋳造用
   凝固遅延湯道・湯溜り。 ■　中空固形上ラミ、りの周囲に、埋没拐に可燃性の高
   分子粒子を混じた層を形成して、鋳型焼成時の加熱によ
   り、高分子粒子が燃焼して、発泡体と同様の断熱層を形
   成するようにした、特許請求の範囲第１項記載の、歯科
   鋳造用凝固遅延湯道・湯溜り。