JPS60158947A - 膨脹した発泡体ビーズより成るフルモールド法用の、殊に連続鋳造部品の製造用の、消失鋳造模型の製造方法並びにその為の装置 - 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１％許請求の範囲第１項の上位概念に従う膨張
した発泡体ビーズよシ成るフルモールド法用の、殊に連
続鋳造部品の製造用の消失鋳造模型の製造方法並びにこ
の方法を実施するのに特に適する装置に関する。

高温のもとてガス化し得る模型の使用下に鋳物をｆＡ造
する色々な方法が既に公知である。これらの方法はフル
モールドなる言葉で総括されておりそして、模型が流入
する溶融物によって“消耗“され、その際に鋳造速度を
、流入する溶融物と消失する模型との間の空洞が出来る
だけ回避される程に調整するのが有利であるという共通
の特徴を有している。消失する模型の為の合成樹脂（大
抵はポリスチレン）に一般に。

流入する溶／Ｉｌ！Ｉ！物よフ前に模型のガス化を促進
する為に輻射線吸収性染料が添加される。正確に排ガス
する為には、鋳形砂を入念に同めるかま・たけ結合剤と
混合することが一般に必要である。

フルモールド法は今や鋳造法の内に不動の位置を占めそ
して個々の大きい鋳物を製造する場場合に今のところ経
済的な方法であるにもか＼わらず、連続鋳造および複鋳
造（Ｍａｓｓｅ＝ｚｇｕｐ）の場合には未だ自己の地位
を完全Ｉ／ｃｉ立することかで）ｉていない。このこと
は、以下に説明する理由からあらゆる用途で満足できる
界面特性を決して容易に得ることができないからである
。

消失模型の為の容易にガス化できる合成樹脂は１発泡剤
と混合した小さな堅いビーズの状態である。発泡剤は通
例の様に化学工業によって組み入れられる。次に６００
に９７−の大きさの容積重を有するこの予備生成物を熱
の影譬下に、膨張したビーズまたは粒子より成る顆粒に
予備発泡する。この顆粒はまだ２０　ｋｇ　／　ｍ’ま
たはそれ以下の容積重を有して７いる。こうして予備発
泡した顆粒を次に同様に通例の方法で、良好な充填度に
充填されるまで発泡用型中に運搬用空気にて導入し、そ
の後に大抵は蒸気の尋人によって発泡用型中で後発泡さ
せ、その際に個々の膨張した発泡体ビーズは、必要とさ
れる相互の結合を形成しそして発泡用型の輪郭を有した
発泡体を得る為に、僅かであるとしても再度の体積増加
によって相互に接し合って且つ型空洞巣の壁に圧し付け
られる。発泡用型中に、切断および／または材料取ｐは
すし後処理の如き種々の処理段階の後に場合によっては
こうして得られた個々の要素を模型の形成の為に接合す
るととによって加工される発泡体ブロックを得ることが
できるし、または特に、小さい鋳物の場合には最初から
発泡体の輪郭を鋳物全体または鋳物の１部分の輪郭に合
わせて、直接的に発泡用型中で完成模型または完成模型
区分を得ることができる。小さく且つ複雑に形成された
鋳物にとっては最後に早けた方法が連続鋳造の為の多数
の複雑に成形された消失模型を価格的に有利に製造する
のに特に′Ｎ喪である。

発泡用型中に導入すべき予備発泡顆粒の膨張したビーズ
は、予備発泡度および存在する目的の為に通例に用いら
れる予備生成物のビーズの大きさを考慮して、約２鶴の
平均直径を有している。発泡用型中での後発泡の際には
、緊密に互に並んでいる表面側の膨張ビーズが後発泡圧
によって発泡用型の滑らかな表面に押し付けられ、そこ
において各ビーズの中央域にて模型の滑らかな表面要素
を形成しながら扁平に圧迫される。この場合隣接するビ
ーズの間のくさび状部分が、堆積物として置いた場合に
比較して同様に非常に減少する。それでもなお、模型の
扁平にされた隣接するビーズ相互間に、扁平にしたビー
ズ光面と異なる密度の域が残っており、この場合かかる
くさび状部分の領域では表面の小さいぎざぎざを一般に
回避できない。

特に、たとえば薄い壁を有するこわれやすい模型の場合
には、害のない取扱いを可能とする為に固い被覆物で被
覆しなければならない。不燃性材料１例えばセラミック
材料より成るかかる被覆物は度々誤解されてサイズと称
されているが、溶融物に比べて充分な熱安定性がなく且
つそれ故に該溶融物に直接的に接触する前に支持されて
いなければならない発泡体を鋳型中で用いる場合には例
えば珪砂または鋼製顆粒を鋼鉄鋳造物の製造の際に用い
る必要がある。被覆材は、模型の表面上に塗布する際に
表面側の空洞に並びに隣接し互に並んで押し合っていま
ビーズの間の外方向に開口しているくさび形空隙中に侵
入しそしてそれによって１発泡体模型に代って得られる
鋳物部材の１１１１１に不均一な表面を形成する。鋳込
みの際に模型の発泡体材料がガス化し、一方予め模型表
面に接して形成される。

被覆材の相応する輪郭が残る。従って発泡体模型の表面
への被覆材の侵入が鋳物の横断面の減少をもたらす。特
殊な場合には鋳造後に初めて。

表面にどんな凹所あるいはどんな粗さがあるかを確認で
きる。何故ならば被覆材の侵入後では模型表面の厳密な
検査が、溶融物と接触しない被覆材表面だけしか外から
見えないので、もはや不可能であるからである。

それ故に、高品質で且つ寸法の合った鋳物表面を得る為
には、発泡体模型の為の被覆材が滑らかで孔を出来るだ
けＭさずまた欠陥を出来るだけ完全に除かれた発泡体表
面に確実に出合うことが要求される。その他の理由で度
々所望される出来るだけ滑らかな表…ｉを別とした場合
、この釉の滑らかな表面は、均一な厚さを有し。

且つ減少しｆｃ部分を有さない薄い壁の鋳物を得る為に
、特に薄い肉厚の域において特に決定的に重要である。

模型の表面品質を改善することが可能な方法。

は、膨張したビーズを出来るだけ小さい直径で得ること
である。何故ならば１発泡体模型のビーズの大きさが小
さければ小さい程、隣り合ったビーズの間の欠陥場所ま
たは不連続性が増々少なくそして増々重大でなくなるか
らである。

それ故にこの出願と同じ出願人の同じ発明の名称の同日
特許出願では、フルモールド法の為に。

特に小さい直径を有し且つそれでもなお後発泡工程にと
って充分な発泡剤含有ｉ′を有する膨張ビーズをいかに
製造し得るかを示している。膨張した顆粒のかかる細か
さは、単にビーズ直径が小さいことのためだけでなく改
善された表面をももたらし、そして特に型の薄い肉厚を
得るのに特に重要である。何故ならばビーズに相応する
小さい直径が小さい横断面の相応する型空洞を充填する
際に大きい直径のビーズよ＃）価かしか相互に妨害しな
いからである。本発明の範囲においても、上記同一人の
出願で教示することを追加的に特に有利に用いることが
できるので、更に詳細な説明の為には上記出願が引用で
きる。

出来るたけ滑らかな表面を得る為には、ビーズの大きさ
に無関係に、後発泡圧を高めることを更に考慮する。し
かしこの目的の為には、非常に高い発泡剤含有量の膨張
ビーズを後発泡の為に用いることが必要である。このこ
とはその他の問題は論外として、いずれの場合にも、そ
の他に用いることのできるビーズに比べてビーズの大き
さを相応して大きくしてしまいそしてこの様に得ようと
する清らかな表面は、相応して大きいビーズを用いなけ
れはならないことによって少なくとも部分的に害される
。

それ故に本発明の課題は１発泡体模型の特に滑らかな表
面を得ることを特徴とする特許請求範囲第１項の上位概
念に従う、膨張した発泡体ビーズより成るフルモールド
法用の、殊に連続鋳造部品の製造用の消失鋳造模型の製
造方法を開発することである。

この課題は特許請求の範囲第１項の特徴部分によって解
決される。

熱運搬媒体を導入する際に導入側と反対位置にある側で
吸引排気を行なうことによって、吸引排気側に隣接する
模型壁を追加的に型壁に押し付け、そうして表面會滑ら
かにする押しのばし効果を得る。更に熱運搬媒体を一定
の流れの状態で導入１１１！Ｉから吸引排気側に案内し
そして型空洞中での大気との混合を最少限にすることが
達成される。これによって純粋な熱運搬媒体。

特に水蒸気の圧力が有利に高められそして短時間に高い
熱エネルギーが後発泡用ビーズまたは粒子にもたらされ
、そうして充分の押し付は圧力のもとての完全な後発泡
が保証される。

特許請求の範囲第２項に従って、最も長い時間であって
も、実質的にきれいな新鮮な熱運搬媒体が吸引排気され
るまでの間、吸引排気を行なうのが特に有利である。こ
れによって、熱運搬媒体が型空洞を貫通して完全に吸引
排気されること、およびこれに相応してエネルギー損失
が生じることが回避される。

本発明の特に有利な実施形態では、熱運搬媒体の導入側
と吸引排気側とが各型発泡工程において特許請求の範囲
第３項に従って少なくとも１度交換される。これによっ
て確かに熱運搬媒体が再び吸引排気されるが、それと供
に前述の押しのばし効果を模型またはブロックの異なる
（ｉｌｌ″′ｃ祐、ることかできそしてそこにおいて表
面の相応する平滑さを得ることができる。吸引排気側の
交換の際に熱運搬媒体が少なくとも一部分４新鮮な熱運
搬媒体に替えられることによって。

後発泡が更に助成される。本発明の特に有ＡＳすな実施
形態として特許請求の範囲第４項に従って塾予め決めら
れた滞留時間に、完全に後発泡させた後に、型空洞中に
減圧状態を生じさせることを提案する。これは、熱運搬
媒体の為の入口を封じそして全ての吸引排気用接続部を
吸引排気運転状態とすることによって簡単に行なうこと
ができる。これによって、完成模型またはブロック中の
ビーズまたは粒子の表面または場合によっては内部にあ
る、蒸気状のｍ運搬媒体の凝縮液が蒸発する。こうして
生ずる蒸気の相応する部分が吸引排気される。この場合
蒸発にとって必須の蒸発熱は型空洞中の発泡体物質に奪
われるので、該発泡体物質が急速に冷却され、そして型
空洞から迅速に且つ良好に放出できる。

後発泡に直接つながる。減圧状態に置かれるこの方法段
階が、できるだけ滑らかな表面を得る為の上記押しのば
し効果を得ることと関係なしにも特に重要であるのは、
いわゆる収縮測定曲線がその前部を切り捨てられること
によって要するに、その他に必要とされる熟成時間の部
分を省きそしていわば更に型空洞中で人為的な初期熟成
または安定化を生じさせることによって達成されるから
である。

この安定化または人為的熟成は、特許請求の範囲第５項
に従って１発泡した模型を加熱トンネル中で短時間熱す
ることによって爽に助成できる。

後発泡の終了後並びに熱運搬媒体の〒気の導入の際の減
圧は、用いる発泡体材料の種類次第で１周囲空気圧゛以
下の約３００〜８００　ｍｂａｒの範囲内が合目的であ
る。

本発明の方法を実施するのに特に有利な装置は、特許請
求の範囲ｇ７項に従い、通例の発泡用装置と実質的に同
様に構成されているが、追加的に少なくとも１つの吸引
排気接続部會。

型空洞の、熱運搬媒体供給用接続部の側と少なくとも大
体反対位置にある側に有している。それ故に１本発明の
方法を実施する為の装置的追加経費は僅かだけであるこ
とが判る。更に吸引排気接続部は、該吸引排気接続部が
予備膨張したビーズの導入側とも少なくとも大体反対位
置にある場合には、型空洞中に予備発泡したビーズを導
入する際にも吸引排気空気流による充填の助成に役立ち
得る。

代理人江崎光好 代理人江崎九史 第１頁の続き ０発　明　者　エーリッヒ・クリツア　ドイツ連邦共和
国、ノウスキー　ル、ホー７．７ベー フランケンタール、オルムス　ハイメ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）細かいビーズ状の発泡剤含有未発泡予備生成物、
   特にポリスチレンを予備発泡させそして予備発泡した発
   泡体ビーズを、殊に製造すべき鋳物の輪郭に相応する発
   泡用型中に導入しそしてそこにおいて熱伝達媒体、特に
   蒸気の導入によって加熱しそして後発泡させる、膨張し
   た発泡体ビーズよシ成るフルモールド法用の、殊に連続
   鋳造部品の製造用の消失鋳造模型の製造方法において、
   熱運搬媒体を導入する際に１発泡用型の型空洞の、導入
   側と反対位置にある側で吸引排気を行なうことを特徴と
   する。上記消失鋳造模型の製造方法。
2. （２）最も長時間でも実質的にきれいな新鮮な熱運搬媒
   体が吸引排気されるまでの間、吸引排気を行なう特許請
   求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）熱運搬媒体の導入側と吸引排気側とを各型発泡工
   程の際に少なくとも１度交換する特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の方法。
4. （４）予め決められた滞留時間に完全に後発泡させた後
   に型空洞中に減圧状態をもたらす特許請求の範囲第１〜
   ３項のいずれか１つに記載の方法。
5. （５）発泡した模型を加熱トンネル中で短時間熱する特
   許請求の範囲第４項記載の方法。
6. （６）熱運搬媒体の導入の際におよび／または完全な後
   発泡の後に、型空洞中に約６００〜８００ｍ　ｂａｒの
   減圧状態を得ながら吸引排気を行なう特許請求の範囲第
   １〜５項のいずれか１つに記載の方法。
7. （７）　細かいビーズ状の発泡剤含有未発泡予備生成物
   １％にポリスチレンを予備発泡させそして予備発泡した
   発泡体ビーズを、殊に製造すべき鋳物の輪郭に相応する
   発泡用型中に導入しそしてそこにおいて熱伝達媒体、特
   に蒸気の導入によって加熱しそして後発泡させる。 膨張した発泡体ビーズより成るフルモールド法用の、殊
   に連続鋳造部品の製造用の消失鋳造模型の製造方法にお
   いて、熱運搬媒体を導入する際に１発泡用型の型空洞の
   、導入側と反対位置にある側で吸引排気を行なう、上記
   消失鋳造型の製造方法を実施する為の、熱運搬媒体を供
   給する為の接触部を少なくとも１つ有している型空洞を
   備えた装置において。 少なくとも１つの吸引排気用接続部を、型空洞の、熱運
   搬媒体供給用接続部と少なくとも大体反対位置にある側
   に備えていることを特徴とする。上記装置。