JPS59190811A - スリツプキヤステイング用鋳型 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は例えばセラミック粉末、金属粉末、炭素粉末な
どの耐火性粉末を含むスリップ（泥漿）を鋳込んで成形
体を得るためのスリップキャスティング用鋳型に係わり
、特に逆勾配で抜去できないような形状複雑な中子を必
要とする成形体に好適なスリップキャスティング用鋳型
に関するものである。

〔発明の背景〕

空洞部の形状が複雑な中空成形体すなわち逆勾配で抜去
できないような形状複雑な中子を必要とする成形体をス
リップキャスティングで成形する場合、従来の石膏鋳型
では中子の除去が困難もしくは不可能であった。

〔発明の目的〕

本発明は上記に鑑み、いかなる形状の中子であつてもそ
の除去が容易なスリップキャスティング用鋳型を提供す
ることを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明のスリップキャスティング用鋳型は、例えばセラ
ミック粉末などを含むスリップを鋳込んで成形するため
の石膏鋳型において、石膏鋳型に水不溶性の有機物を含
有させるものでおる。石膏鋳型に水不溶性の有機物を含
有させる理由は、鋳込後の成形体（湿態）を中子と共に
加熱し有機物を燃焼させて鋳型の粘結力を失わせ、鋳型
強度を極めて微小（ゼロに近い）に低下させるためであ
る。有機物は水不溶性と共に吸水性を有するものであれ
ば一層好ましい。水不溶性であることによって有機物が
石膏粒子間隙を充填することがなくなり、このため石膏
鋳型そのものの吸水機能の低下が防止される。石膏鋳型
の吸水機能が低下すると鋳込後のスリップの固化が遅く
なり、はなはだしい場合にはスリップキャスティング用
鋳型として使用にたえなくなる。

水不溶性と吸水性の有機物として好ましいものに植物性
物質として例えばセルロース（植物繊維）、穀物粉など
があり、セルロースの場合は片状（短かく裁断）にして
添加するのがよい。片状にすると鋳型スラリーの流動性
が阻害されないためである。また、セルロースを原料と
した紙類でもよく、この場合薄葉紙などが水不溶性と吸
水性を備えているので好ましく、片状にして石膏スラリ
ーに均一に分散させる。

セルロースの石膏に対する添加量は石膏２１００重量部
に対し４〜１４重量部であることが好ましい。添加量が
４重量部以下になると鋳型の加熱後の残留圧縮強度（以
下「残留強度」という）が犬きくなシ、また、１４重量
部以上になると鋳型の初期圧縮強度（８（ＩＸ所定時間
乾燥後の圧縮強度、以下「初期強度」という）が小さく
　（３Ｋｆ／　ｃｔｄ　）なり、取扱い時に破損し易く
なるからである。また、植物性物質の他には、高分子化
合物でもよい。

本発明においてスリップの鋳込みから成形体の焼成まで
の工程は、スリップの鋳込み→加熱による鋳型（中子）
中の植物性物質の焼失→鋳型（中子）の崩壊・除去→成
形体の焼成の順で実施される。植物性物質焼失のだめの
加熱温度は５００Ｃ程度でよく、植物性物質の焼失によ
って石膏鋳型は粘結力を失ない、ＩＫｙ／ｄ以下の外力
によって容易に崩壊する。したがって、外力は例えば微
弱な圧縮空気もしくは真空吸引でよく、これらによれば
崩壊と除去を同時に行なうことができる。石膏鋳型の除
去によって未焼成の成形体が残り、その後の焼成によっ
て完成した成形体が得られる。

〔発明の実施例〕

以下具体的実施例によって本発明を説明する。

〔実施例１〕 石膏に片状セルロースもしくは薄葉紙と水とを第１表に
示す割合で添加し、２０　Ｑ　ｒ、ｐ、ｍで５分畳；１
００メツシユを９０チ通過 混練して得られた鋳型スラリーを試験片（φ５０Ｘ）（
５０）作成用の木型に注入充填し、２４時間放置後、木
型を取外し、この試験片を８０ＣＸ４時間乾燥した後マ
ツフル炉で１００〜７００Ｃの各温度で６０分間加熱し
た。試験片を取出し空中放冷後の残留強度を測定した。

結果を第１図に示す。曲線１は片状セルロース：５重量
部を添加、曲線２は薄葉紙；５重量部を添加、曲線３は
無添加の石膏鋳型である。図から明らかなように、片状
セルロース：５重量部を添加、および薄葉紙：５重量部
を添加のものの５０００加熱後の残留強度はそれぞれＩ
　Ｋ４　／　ａ７．０．７に９／−に低下し、この程度
に低下したものは微弱な圧縮空気もしくは真空吸引で容
易に崩壊・除去できる。これに対し、無添加のものの残
留強度は４．８Ｋｇ／ｉで犬きく、除去は極めて困難で
あシ、除去しようとすれば未焼成の成形体は破損する。

〔実施例２〕 石膏に片状セルロースと水とを第２表に示す割合で添加
し、２００　ｒ、ｐ、ｍで５分間混練した。

簀；１００チメツシユを９０％通過 試験片を実施例１と同様の方法で造り、５００Ｃで６０
分間加熱後に空中放冷し、各試験片について残留強度を
測定した。結果を第２図に示す。

図から明らかなように、片状セルロースの添加量が４重
量部以下になると残留強度が大きくなり、崩壊性が悪く
なる。

〔実施例３〕 実施例２と同様な方法で試験片を造り、各試験片につい
て初期強度（８０ＣＸ４時間加熱後の圧縮強度）を測定
した。第３図から明らかなように、片状セルロースの添
加量が１４重量部以上になると初期強度が低下し７て３
　Ｋｇ／　ｃｒｌ以下になシ、このためスリップ鋳込時
などに破損し易く、取扱いが困難になる。

〔実施例４〕 水７５重量部に薄葉紙５重量部を添加して５分間、３０
０　ｒ、Ｉ）、ｍで混練し、紙繊維を分断した。

この混合物を攪拌しながらこれに石膏；１００重量部を
添加し、５分間混練して鋳型スラリーを調整した。この
スラリーをロータのケーシング成形用の中子取シ木型に
注入充填し、造型後、８０Ｃで２時間乾燥して渦巻型の
石膏中子を造った。この中子を別途造型した主型の中に
設置し、鋳型を組立てた。

つぎに平均粒径２．５μｍのアルミナ粉末：１００重量
部に水＝２０重量部、活性剤＝０．２重量部、クエン酸
二０．１重量部を添加し、ボールミルで２４時間混練し
てアルミナのスリップを調整した。

このスリップを前記組立てた鋳型に注入充填し、４時間
放置後に主型のみ取り外し、成型体と中子とを１０００
で２時間加熱した。さらに５００Ｃで３時間加熱後、空
中放冷した。この結果、渦巻型の中子は０．８Ｋｐ／Ｃ
−の圧縮強度で完全に崩壊・除去することができ、アル
ミナの成形体のみが残つた。その後、この成形体を炉内
に入れ炉温を常温から徐々に上昇させ、１６００ｔＴで
４時間、焼成することによってアルミナ質の完全なロー
タのケーシングを造ることができた。

〔実施例５〕 水ニア５重量部に片状セルロース＝８重量部、石膏：１
００重量部を添加し、実施例４と同様な方法で鋳型スラ
リーを調整した。所定の木枠へ中央部に別途作成したシ
リコンゴム製のロータ模型を設置して前記鋳型スラリー
を注入充填し、減圧室（真空度ＨＩＯ’ｌ’ｏｒｒ）に
２分間入れて気泡を除去した。その後、前記模型を抜去
し、ロータ鋳型（１体型）を８０Ｃで２時間乾燥した。

この鋳型に実施例４と同様の方法で調整したアルミナス
リップを注入充填し、８時間放置した。その後、５００
Ｃで３時間加熱した。空中放冷後、鋳型を真空吸引で除
去した。その後成形体を実施例４と同様に徐々に加熱し
、１５５０ｒで５時間焼成することによってアルミナ質
の完全なロータを造ることができた。

（９） 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば鋳型が水不溶性の
有機物を含有しているので加熱によって鋳型強度は著し
く低下し、このため逆勾配で抜去できないような形状複
雑な中子を必要とする中空成形体も極めて容易に得られ
るという効果が奏される。

その他、本発明の鋳型は主型に適用すれば主型を分割す
る必要がなくなシ、このため精度の高い成形体が得られ
るという付随効果も奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明および従来のスリップキャスティング用
鋳型の加熱温度と残留強度との関係を示す図、第２図は
本発明の鋳型における片状セルロースの添加量と５００
０加熱後の残留強度との関係を示す図、第３図は片状セ
ルロースの添加量と初期強度との関係を示す図である。 （１０） 第　　１　　図 ａｏ夕べ二品、侯　（′り 箔　Ｚ　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、石膏鋳型からなるスリップキャスティング用鋳型に
   おいて、前記石膏鋳型が水不溶性の有機物を含有するこ
   とを特徴とするスリップキャスティング用鋳型。 ２、有機物が植物性物質であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のスリップキャスティング用鋳型。 ３、植物性物質が吸水性を有することを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載のスリップキャスティング用鋳型
   。 ４、植物性物質がセルロースであることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載のスリップキャスティング用鋳
   型。 ５、石膏：１００重量部に対しセルロース＝４〜１４重
   量部を含有することを特徴とする特許請求の範囲第４項
   記載のスリップキャスティング用鋳型。 ６、植物性物質が紙類であることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載のスリップキャスティング用鋳型。