JPS60137545A - 鋳造用消失性模型の作製方法 - 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】 〔技術分野〕 本発明は鋳造用消失性模型の作製方法に関する。

〔従来技術〕

発泡性熱可塑性樹脂粒子で作製した消失性模型を鋳物砂
中に埋め込み、これに溶融金属（溶湯）を注入すること
によって消失性模型を燃焼、気化させ、模型と同一形状
の鋳物製品を得る方法は、一般に充填鋳造法と呼称され
、周知のものである。

この充填鋳造法に用いる消失性模型の製作方法としては
、発泡ポリスチレン、発泡ポリメチルメタクリレート等
の発泡性熱可塑性樹脂粒子を予備発泡し、２以上に分割
された金型により郭定される製品キャビティに、上記予
備発泡した粒子を装入し、これをスチームで膨張、融着
させて消失性模型を得る方法が知られている。

しかし、かかる方法で得られた消失性模型の表面を見る
と、樹脂粒子が互いに膨張、融着して形成されたもので
あるため、各粒子間に無数の空隙が出来ている。この消
失性模型を用いて鋳造を行うと、鋳造された鋳物製品の
表面にも消失性模型と同様な無数の空隙が生じる。この
ため、鋳物製品としては極めて面粗度が悪く、平滑な表
面を有し、かつ寸法精度の高い製品を得ることが困難で
あった。換言すれば、面粗度が製品品質を左右するよう
な鋳物製品あるいは見栄えの観点から表面状態が商品価
値を決定するような鋳物製品には、実質的に適用が困難
であった。

上記のような問題を解決すべく、従来から種々の提案が
なされている。例えば、上記消失性模型の表面にシート
を接着剤で接着する方法、または消失性模型の表面にワ
ックス等を塗布する方法が提案されている。しかしなが
ら、前者は特に複雑形状をした消失性模型の場合にはシ
ートの皺等が発生し、また後者の場合はワックスが消失
性模型の全表面に均一に付かないため、共に寸法精度の
高い平滑な表面を有する鋳物製品を得ることができなか
った。

また、特開昭５２−２９４２５号公報には、発泡性熱可
塑性樹脂粒子を設定発泡倍率以下の倍率に予備発泡させ
て予備発泡粒子を作り、この予備発泡粒子を加熱融着さ
せて中間発泡成形体を作製し、この中間発泡成形体に熱
可塑性樹脂シートを中間発泡成形体の表面に沿った状態
に賦形しつつ、更に中間発泡成形体を発泡させ、もって
上記熱可塑性樹脂シートを一体的に融着させる方法が提
案されている。

この方法によれば、平滑な表面を有する成形品が得られ
るが、成形体を２段階で発泡させることおよび一度金型
を開いた後熱可塑性樹脂シートを賦形するという工程が
入るため、非常に作業性が悪く、生産性に劣る。また、
この方法では、成形体の両面を熱可塑性樹脂シートで賦
形することは極めて困難であり、成形体の両面の面粗度
を同時に確保することが出来なかった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされ
たもので、全表面が熱可塑性樹脂シートで覆われること
により、面粗度が良くかつ寸法精度が高い鋳造用消失性
模型を、効率良く生産できる鋳造用消失性模型の作製方
法を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

かかる目的は二本発明によれば、製品キャビティを郭定
する分割された金型を用いて鋳造用消失性模型を作製す
る方法でありで、 前記金型の内面に熱可塑性樹脂シートを装填し、金型を
減圧することにより熱可塑性樹脂シートを金型内面に吸
着させて製品形状に賦形し、次いで減圧状態のままで熱
可塑性樹脂シートが付着され、　た金型の製品キャビテ
ィ内に発泡性熱可塑性樹脂の予備発泡粒子を充填し、充
填完了後減圧を中止し、続いて金型の製品キャビティに
熱風またはスチームを導入することにより、熱可塑性樹
脂シートと予備発泡粒子を一体的に融着させることを特
徴とする鋳造用消失性模型の作製方法によって達成され
る。

本発明において、使用する金型は２以上に分割されたも
のであり、通常は固定型と可動型に２分割されている。

この金型により、製品キャビティが郭定される。また、
この金型にはミスチームを通したり、減圧ができるよう
にベントまたは細孔が設けられている。なお、金型の内
部には空間が設けられており、この空間を介して加熱、
冷却、減圧が行われる。

本発明においては、まず金型を開いた状態で、各金型に
熱可塑性樹脂シートまたはフィルム（以下、重子こ熱可
塑性樹脂シートという）が装填される。この熱可塑性樹
脂シートは、金型の内側から減圧吸引されることにより
、製品キャビティを郭定する金型の内面に吸着される。

熱可塑性樹脂シートの材料としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等、はと
んどすべての熱可塑性樹脂を用いることができるが、予
備発泡粒子と同じまたは類′偵の材料を用いることが望
ましい。

熱可塑性樹脂シートが吸着された後、閉じた金型の製品
キャビティに予備発泡粒子を充填する。

このとき、エア等を媒体とすると迅速な充填を行うこと
ができる。

予備発泡粒子の材料としては、発泡ポリスチレン、発泡
ポリメチルメタクリレート等を用いることができる。

充愼完了後、減圧を中止し、金型の製品キャビティにス
チームまたは熱風（以下、スチーム等という）を導入す
る。このスチーム等は、金型に設けられたベントあるい
は細孔を通して製品キャビティに導入されると共に、予
備発泡粒子の装入口からも導入されることが望ましい。

このとき、スチームの温度は、予備発泡粒子および熱可
塑性樹脂シートの材料により異なるが、予備発泡粒子が
発泡しかつ熱可塑性樹脂シートが十分軟化する温度を維
持することが必要である。しかし、予備発泡粒子、熱可
塑性樹脂シートが燃焼、分解するまであげてはならない
。例えば、予備発泡粒子として発泡ポリスチレンを用い
た場合には、スチームは１１０℃〜１１９℃とすること
が望ましい。このスチーム等の熱により、予備発泡粒子
は発泡してお互いに融着すると共に、熱可塑性樹脂シー
トとも融着し、金型の製品キャビティ形状に対応した消
失性模型が作製される。

続いて、冷却を行い、金型を開いて消失性模型を取り出
す。

〔発明の作用効果〕

以上より、本発明の鋳造用消失性模型の作製方法によれ
ば、以下の作用効果を奏する。

（イ）消失性模型の表面ば熱可塑性樹脂シートにより形
成されることになるため、従来の如く予備発泡粒子の空
隙跡が表面に出ることがな（、従って消失性模型の面粗
度が従来より大幅によくなる。

（ロ）消失性模型の表面が熱可塑性樹脂シートにより形
成されると共に、内部には予備発泡粒子が一体的に融着
されているため、消失性模型の寸法精度が向上すると共
に、十分な強度を有する。

（ハ）熱可塑性樹脂シートは減圧により金型内面に吸着
されるため、皺等の発生がなく、従って消失性模型の面
粗度および寸法精度が向上する。

（ニ）本発明の鋳造用消失性模型の作製方法は、従来法
に比べ効率が良いため、消失性模型の生産性が向上する
。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面を参考にして説明する。

ここで、第１図〜第３図は本発明の実施例に係る鋳造用
消失性模型の作製方法の各工程を示す断面図であり、第
４図は本発明の実施例に係る鋳造用消失性模型の作製方
法により作製された鋳造用消失性模型を示す断面図であ
る。

第１図〜第３図において、１は内部に空間２を有する固
定型（金型）であり、３は内部に空間４を有する可動型
（金型）である。この固定型１と可動型３により消失性
模型と同一形状の製品キャビティ５が郭定される。固定
型１と可動型３において、製品キャビティ５に面する部
分にはベント６および細孔７が設けられており、空間２
．４は完全には密閉されていない。また、固定型１と可
動型３には、それぞれ空間２．４と連通ずる冷却水管８
、スチーム導入用パイプ９、減圧パイプ１０、ドレン抜
きパイプ１１が取り付けられている。

なお、１２はポリエチレンからなる熱可塑性樹脂シート
であり、１３は発泡ポリスチレンからなる予備発泡粒子
である。

次に、鋳造用消失性模型の作製方法について説明する。

まず、第１図に示すように固定型１と可動型３を開き、
固定型１と可動型３の製品キャビティ５を郭定する面に
、各々熱可塑性樹脂シート１２を１枚ずつ装填する。続
いて、可動型３を固定型１に当接させ、型締めを行う。

このとき、金型１．３の合わせ面の第３図における上部
側にはエア装入口１４が設けられ、反対側等にはエアは
通すが予備発泡粒子１３を通さない大きさのスリット１
５が形成される。この状態で、減圧パイプ１０から図示
しない減圧手段を作動させて、空間２．４内をそれぞれ
約０．４気圧に減圧する。すると、熱可塑性樹脂シート
１２は、第２図に示す如く、それぞれ固定型１、可動型
３の製品キャビティ５面に吸引されて付着し、製品キャ
ビティ形状に賦形する。

次いで、エアをエア装入口１４から装入し、同時に予備
発泡粒子１３をエアにのせて製品キャビティ５内に装入
、充填する（第３図）。続いて、減圧パイプ１０からの
減圧を停止し、スチーム導入用パイプ９およびエア装入
口１４から約１１０℃のスチームを空間２．４内に導入
する。すると、このスチームはベント６および細孔７を
通して製品キャビティ５内に導入される。

この結果、熱可塑性樹脂シート１２と予備発泡粒子１３
および予備発泡粒子１３どうしは互いに融着し、第４図
に示すような一体化した消失性模型が得られる。

本実施例により得られた消失性模型は、表面粗度、寸法
精度に優れると共に、十分な強度を有するものであった
。

以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるも
のである。

例えば、実施例においては、熱可塑性樹脂シート１２を
金型ｌ、３に装填する際、加熱されていない熱可塑性樹
脂シート１２を用いたが、加熱したものを用いれば賦形
がより容易になる。

また、製品キャビティ５の形状が比較的単純なものの場
合は、−空間２．４の減圧と製品キャビティ５内へのエ
ア等の導入を同時に行ってもよい。

更に、空間２．４へのスチーム等の導入は、固定型ｌと
可動型３の製品キャビティ５面形状が相違する場合には
、加熱時期が同じになるように空間２．４で若干ずらし
てもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例に係る鋳造用消失性模
型の作製方法の各工程を示す断面図であり、 第１図は熱可塑性樹脂シートを金型に装填した状態を示
す断面図、 第２図は熱可塑性樹脂シートが金型に減圧により吸着さ
れた状態を示す断面図、 第３図は型締め後予備発泡粒子が充填された状態を示す
断面図、 第４図は本発明の実施例に係る鋳造用消失性模型の作製
方法により得られた消失性模型を示す断面図である。 １−−−−−・固定型（金型） ２−−−−−一空間 ３・−一一−−可動型（金型） ４−−−−一空間 ５−−−−−一部品キャビティ ６・−・−ベント ７−−−−一細孔 ８−−−−−一冷却水管 ９−−−−・−スチーム導入用パイプ １０−−−−−−減圧パイプ １１・−・−ドレン抜きパイプ １２−・−一−−熱可塑性樹脂シート １３・−一一一−予備発泡粒子 １４−−−・−エア装入口 １５−−−−スリソト 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）製品キャビティを郭定する分割された金型を用い
   て鋳造用消失性模型を作製する方法であって、 前記金型の内面に熱可塑性樹脂シートを装填し、金型を
   減圧することにより熱可塑性樹脂シートを金型内面に吸
   着させて製品形状に賦形し、次いで減圧状態のままで熱
   可塑性樹脂シートが付着された金型の製品キャビティ内
   に発泡性熱可塑性樹脂の予備発泡粒子を充填し、充填完
   了後減圧を中止し、続いて金型の製品キャビティに熱風
   またはスチームを導入することにより、熱可塑性樹脂シ
   ートと予備発泡粒子を一体的に融着させることを特徴と
   する鋳造用消失性模型の作製方法。