JPS595382B2

JPS595382B2 - 鋳型の脱型方法

Info

Publication number: JPS595382B2
Application number: JP14461580A
Authority: JP
Inventors: 伸次稲沢; 勝美八木; 卓井料
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1980-10-16
Filing date: 1980-10-16
Publication date: 1984-02-04
Also published as: JPS5768243A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、インベストメント鋳造法（精密鋳造法）にお
いて、マイクロ波を利用して鋳型を脱型する方法に関す
る。

インベストメント鋳造法で鋳型を得るには、周知のよう
に、ロウ、パラフィン、ユリア樹脂、ポリスチレン等の
熱や水によって溶出可能な消失性物質より作られた模型
（パターン）を、１個あるいは多数個用意し、これを同
じ材質よりなり鋳型の湯道部となる幹状の鋳造方案部に
接合させる（このように、多数の模型を幹に付けたもの
をツリーと称している）。

このツリー外周に、周知の方法で耐火物泥漿（スラリー
）と耐火砂で被覆層を形成させて鋳型をつくる。

脱型とは、ツリー外周に形成した被覆層（鋳型）を十分
乾燥させた後、熱や水を用いて消失性物質を除去する工
程をいう。

この脱型法には多くの種類があり、加熱蒸気を用いるオ
ートクレーブ脱型法、高温の加熱炉で一気に行う熱衝撃
法等は広く知られているが、マイクロ波を用いる方法も
そのうちの１つである。

マイクロ波脱型法の原理は、マイクロ波が通常の方法で
作られた鋳型の内側にある誘電体物質を含む消失性物質
に作用して発熱させ、その熱によって消失物質を溶かし
出すことにある。

この方法は、比較的簡単な装置で、消失性物質を劣化さ
せずに回収することができ、模型等が融解する際に発生
するガスも少なく、また発生したガスも常温・常圧下な
ので集めやすいという利点があるほか、設備が簡単で小
型化することができ、回収した消失性物質の劣化が少な
いので再生利用も可能である等、コスト的なメリットも
大きい。

しかしこの脱型法は、オートクレーブ脱型法、熱衝撃法
に比べ脱型時に鋳型が割れやすいという欠点をもってお
り、特にツリーのような形状の脱型には不適当である。

その原因の１つとして、熱出力が小さい場合が多（、常
温・常圧下では消失性物質が徐々に昇温していく過程で
膨張により外側の鋳型を割ってしまうことが挙げられる
。

他の原因としては、消失性物質より発生する蒸気やガス
が、鋳型内部から速やかに抜は出ることができず、これ
ら蒸気やガスの圧力で鋳型が割れるものと考えられる。

上記のような原因により生ずる鋳型の割れを防ぐには、
鋳造方案設計に当って、インベストメント鋳造法でいう
押湯口を先ず最初に、次いで湯道部（幹）、堰、そして
模型の順に溶かし出すように、形状、肉厚に工夫をこら
す必要があった。

しかしながら、多くの場合、幹や模型の形状で溶出の仕
方が異なる場合が多く、全てのものを僻全な状態で脱型
さセるには多くの試験と試行錯誤が必要である。

このため、マイクロ波を利用した脱型には高度の熟練技
術を要し、しかもその手間と労力は多大であり、その利
用は限られていた。

本発明は、マイクロ波を利用した脱型方法において生じ
る鋳型割れの問題を、鋳造方案の設計に頼ることなく、
鋳型内の消失性物質のマイクロ波照射箇所を時間ととも
に変えてツリーの溶出を速やかに行わせることにより解
決しようとするものである。

即ち、本発明鋳型の脱型方法は、脱型すべき消失性物質
を内蔵する鋳型をテーブル上に載置し、該鋳型をマイク
ロ波遮蔽物で覆い、遮蔽物又はテーブルのいずれか一方
もしくは両方を移動させてマイクロ波を照射することを
特徴とするものである。

次に、本発明方法の第一実施例を第１図を用いて説明す
る。

図において、Ａはマイクロ波を吸収して発熱する誘電体
物質で形成されたツリーで、多数の模型ａ、ａ・・・を
堰すを介して湯道Ｃに取り付け、湯道Ｃの一端には押湯
口ｄを設けてなるものであり、Ｂは前記ツリーＡの外周
に設けたマイクロ波透過性の耐火物質からなる鋳型であ
る。

このツ’Ｊ −Ａを有する鋳型Ｂを、上部にマイクロ波
照射口２を開口したシールド箱１の下部に設けたターン
テーブル３上に、押湯口ｄを下にして載置する。

ターンテーブル３憾、別に設けた回転駆動装置（図示せ
ず）に接続しシールド箱１の底面はぼ中央より垂直方向
に挿入された回転軸６で支持されており、このターンテ
ーブル３はマイクロ波遮蔽性物質で形成されている。

゛一方、鋳型Ｂ上部をマイクロ波遮蔽性の金属からなる
断面路コの字状の病体（以下遮蔽物という）４で覆い、
鋳型Ｂをマイクロ波から完全に遮断する。

この遮蔽物４は、昇降駆動装置（図示せず）と連結し、
シールド箱１の上面はば中央から挿入している軸５と接
続しており、図中矢印で示すように上昇下降が可能であ
る。

上記装置において、マイクロ波を照射口２より照射し、
昇降軸５を作動させて遮蔽物４を徐々に箱１の上方へ引
き上げ、同時に回転軸６を作動させてターンテーブル３
を回転させると、テーブル３上に押湯口ｄを下方にして
載置された鋳型Ｂは、その下部からマイクロ波に照射さ
れ、鋳型Ｂ内のツリーＡはマイクロ波を吸収して発熱し
、押湯口ｄより順次溶出する。

遮蔽物４をさらに引き上げると、それにつれてツリーＡ
は押湯口ｄから、湯口Ｃ１下方の堰ｂ、模型ａの順序で
溶は出し、鋳型Ａ全体がマイクロ波に照射される時点で
、その内部のツリーＢの最上端までマイクロ波が吸収さ
れ、溶出が完了する。

遮蔽物４は、徐々に連続して引き上げられるが、湯口ｄ
や模型ａのような厚肉部で、マイクロ波の照射量を多（
する必要がある場合には、遮蔽物４の引き上げを一時的
に止めたりする等、非連続的に上昇操作を行ってもよい
。

本実施例では、マイクロ波に２４５０ＭＨｚ、５ＫＷ
出力のものを用い、消失性物質としては１．２に９のユ
リア樹脂を使用し、約１２分間で完全に消失した。

溶は出した消失性物質は、図示していないが例えばター
ンテーブル３の押湯口ｄ下面と接する部分に穴や溝を設
けたり交軸６を中空にして該部位から外部へ取り出すよ
うにしてもよい。

第２図は、本発明方法の第二実施例を示す断面図である
。

本例では、第１図とほぼ同様の構造であるが、固定台ａ
／を同時に降下させ、これにより固定台３上にセット
したＩＢに、その下方から順にマイクロ波を照射するよ
うにしたものである。

即ち、シールド箱１の上面に遮蔽物４を開口部が下側を
向くようにして固定し、その上面に鋳型Ｂをセットし、
昇降軸８に支持された固定台３を、前記遮蔽物４の開
口端に当接セしめる。

そして、軸８を作動させて固定台３′を下方へ除徐に移
動すると、押湯口ｄ部分からマイクロ波を吸収して溶は
出す。

本例では遮蔽物４とシールド箱１の上面の二部に設けた
連通穴９にダクトホース７を接続し、マイクロ波吸収に
より模型等が溶出するとき発生するガスを、この穴９か
らダクトホース７を通して外部へ放出することができる
。

本発明は、上記各側に限定されず、遮蔽物とテーブルを
同時に移動するようにしてもよい。

上記記載から明らかなように、本発明方法は、ツリーを
下方から順次溶出することができるので、溶は出した物
質がスムーズに下側う抜ける。

そのため、ガスが鋳型内に充満してその圧力で鋳型を割
ることもなく、またマイクロ波のエネルギーが順次集中
的にツリーに吸収されるので、消失性物質の熱膨張が大
きくならないうちに鋳型から急速に溶出させることがで
き、鋳型の割れを良好に防止することができる。

また、第２図に示す構造の装置を用いれば、発生ガスを
集めることができるので環境対策上も有利である等、様
々な利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、不発明方法の第一実施例を示す断面図、第２
図は、本発明の方法の第二実施例を示す断面図を表わす
。図中、１・・・シールド箱、２・・・照射口、３・・・
ターンテーブル、４・・・遮蔽物、Ａ・・・ツリー、Ｂ
・・鋳型。

Claims

【特許請求の範囲】

１脱型すべき消失性物質を内蔵する鋳型をデープル上
に載置し、該鋳型をマイクロ波遮蔽物で覆い、該遮蔽物
又はテーブルのいずれか一方もしくは両方を移動させて
マイクロ波を照射することを特徴とするインベストメン
ト鋳造法における鋳型の脱型方法。