JPS59111974A - 異形鋳ぐるみ用セラミツクスの製造方法 - 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】 本発明は、主としてディーゼルエンジン各種部品、例え
ば排気管、排気通路、シリンダーヘッド等のような鋳造
品の鋳ぐるみ用セラミックスを製造する方法に関する。

ティーゼルエンジンの排気マニホールドなどの加熱流体
が内部を通過する鋳造品において、該鋳造品の断熱特性
を向上させることで、排気マニホールドの水冷全不必要
にすることや排気エネルギーを有効利用することが考え
らｎている。このために、セラミックス断熱成形体を金
属溶湯によって鋳包む技術は良く知らｎている。

こうした鋳包み用のセラミックスに要求さ扛る性質は以
下の通りである。

（１）高温の金属溶湯の鋳包み時の熱衝撃に酎えること
。

（２）溶湯が凝固収縮する際の圧縮応力に耐えること。

こｎらの性質を満たすセラミックスの製造法や鋳ぐるみ
技術は、従来から多数提案さｎている。

例えば、金属とセラミックスの間に緩衝材を設ける方法
（特開昭５３−８６７０８号、特開昭５５−８５２６号
等）、セラミックスの外面に多孔質な層を設ける方法、
セラミックスの組成を特殊にして可とり性をもたせる方
法（特開昭５３−３０６０９号、５５−５０６１０号、
５３−１１９２２号等）等がある。

しかし、こｎらの方法にも多くの欠点がある。

すなわち、緩衝材を設ける方法では、鋳ぐるみ時の工程
が多くなる。多孔質な層を設ける方法では、セラミック
スの製造が難しくコストアツプの原因となる。セラミッ
クスに可とり性をもたせる方法では、セラミックスの組
成によシ成形方法が難しくなり、特にディーセルエンジ
ンの排気マニホールドのような複雑異形管の製造が難し
く、工業的に安価に鋳ぐるみ排気マニホールドを製造で
きないという欠点がある〇本発明は、以上のような従来
法の欠点を改善するために、セラミックス成形体と金属
材との間に緩衝材を設けたシ、セラミックスを多孔質に
することなしに、セラミックスの製造法の変更のみで可
とう性をもち、なおかつ通常の成形法により複雑形状の
鋳ぐるみ用セラミックスを製造する方法を提供するもの
である。

すなわち本発明は、セラミックス耐火粉末を、金型成形
法、鋳込み成形法、射出成形法、ラバープレス法等で所
定の形状に成形し、この成形体に水ガラスを含浸させ、
乾燥固化妊せた後に、加熱焼成することを特徴とする異
形鋳ぐるみ用セラミックスの製造方法に関するものであ
る。

ところで、セラミックス耐火粉末〔例えば、ジルコン（
Ｚｒ０２　・５ｉ０２　）、アルミナ（Ａｔ２０３）等
〕と水ガラスを混合した粉末を成形した後、乾燥・固化
し、加熱焼成して鋳ぐるみ用セラミックスを製造する方
法も考えらｎる。しかし、この方法においては、水ガラ
スとセラミックス耐火粉末の混合物の成形が難しい。特
に排気マニホールドのような異形管の製造に際して最も
効率的かつ安価と考えられる鋳込み成形法を用いること
ができない。すなわち、鋳込み成形法とは、セラミック
ス粉末を液体中に分散させたスリップを石膏型に流し込
み所定の形状の成形体をつくる方法であるが、水ガラス
の含まｎたスリップを用いると、水ガラス中のＮａと石
膏のＳＯ「−が反応し、Ｎａ２ＳＯ４が生成してしまう
ため、前記した（１）　、　（２）の性質を有する十分
な成形体が得す、この傾向は複雑形状のものの場合、特
に顕著となる。

こｆ′ＬＶｃ対し、本発明方法では、先ず、セラミック
ス耐火粉末〔例えば、ジルコン（Ｚｒ０２・５１０２）
、アルミナ（ＡｔｚＯ３）等〕を用いて所定の形状に成
形し、次いでこの成形体に水ガラスを含浸させた後、こ
の成形体を乾燥・固化・加熱焼成するので、鋳ぐるみ用
セラミックスとして必要な前記（１）　、　（２）の性
質を有するセラミックスを製造することができる。

すなわち、本発明方法においては、先ず、セラミックス
耐火粉末のみを用いて鋳込み成形法をはじめ、金型成形
法、射出成形法、ラバープレス法等の各種成形法で所定
の形状に成形する。

セラミックス耐火粉末のみであ扛は、上記のＮａ２　Ｓ
　０４　の生成がないため、複雑形状のものも十分成形
す、ることかできる。この後、この成形体に水ガラスを
含浸させる。この成形体を乾燥・固化・加熱焼成する。

このようにして得らｎるセラミックスは、前記（１）　
、　（２）の性質を有し、セラミックスと金属の間に緩
衝材を設ける等の補助手段を要することなく、セラミッ
クスの上に直接溶湯を鋳ぐるむことができる。

実施例 ５０チ粒径が１０μｍのジルコン粉末を用い、固体濃度
が８５％になるように水を加えスリン。

ブとし、十分に攪拌する。この際、塩酸を加えてｐＨが
５〜４になるようにｐＨの調整を行うと鋳込み成形法が
容易になる。このスリップを、ノくラフインワックスを
中子とした石膏型に注入した。スリップがある程度固化
した後に、約６０℃の乾燥器に入ｎてパラフィンワック
ス中子を溶出した。石膏型よシスリップ固化物を脱型し
、十分に乾燥した。この成形体を水ガラス中に浸して、
十分に水ガラスを含浸式せた。その後、再度乾燥させて
水ガラスを固化させた。この成形体を１２００℃で３時
間焼成した。

以上のようにして得らｎたセラミックス成形体を芯体と
して、鋳鉄を鋳ぐるんだ。鋳鉄の鋳込み温度は１３７０
℃でアシ、冷却は自然放冷とした。この結果、セラミッ
クス成形体は鋳ぐるみ時にも、冷却過程にもクラックの
発生は認めら肛なかった。

復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　− 特許庁長官　若杉和夫殿 １．事件の表示 昭和５７年特許願第２４９２２４号 ２°発明’）　名７，１；　　異形鋳ぐるみ用セラミッ
ク・の製造方法３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 １：ｉＩ’ｌｉ　　　東京都千代田区丸の内二丁目５番
１号４ｙ代　月ｉ　人 （１所　東京都港区虎）門−丁目１６番２号虎ノ門千代
＋１４ビル　電、８１Ｉ］（５０４）　１８９４番氏　
　名　　　　　　すｉＰｌ！−１：　（７１７９）　　
　内　　　■」　　　　　明７補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ８補正の内容 （１）　　明細書の第１頁１２行〜１６行目の「セラミ
ックスを」の次に［安価にｊを挿入する。

（２）　　同第６頁１０行〜１１行目の「セラミックス
の製造法の変更のみでヨを削除する。

（３）　　同第４頁１５行目の「十分な成形体が得」の
次に「られ」を挿入する。

（４）同第５頁１０行目の１−・・・・のみであれば、
」の次に「鋳込み成形法であっても」を挿入する。

（５）　　同第６頁１行目の「８５係」を「８０チ」と
訂正する。

（６）　　同第６頁１５行目の「１３７０℃」を「１３
２０℃」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミックス耐火粉末を所定の形状に成形し、この成形
   体に水ガラスを含浸し、乾燥固化させた後に加熱焼成す
   ることを特徴とする異形鋳ぐるみ用セラミックスの製造
   方法。