JPS6087949A - 鋳型の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は模型を利用して化学的に結合された型材料で鋳
型並びに銅物品を製造する方法に関する。

〔従来技術と問題膚〕

型材料にお（ハて中空室が銅物品に対する型室の一部と
して形成され、この型室は液体金属で充填され、その場
合型材料における銅物品の回りに鋳造温度で影響された
領域が生ずる。鋳型眞お（八で液体金属から銅物品を製
造する色りな方法が当該技術者Ｖ　ｑ’ｒ　ｌハで知ら
れ、その場合結合剤が添加された流ＩＩ′ｄ１件の型砂
並びにとの型砂の中に一１１＆的に設けられた模型の力
を借シて型室が形成される。

即ち、たとえば、砂型手作業造形方法の場合、型砂にお
ける造形は連続混合、手作業、手込め、圧縮空気込め、
ある（ハはサンドスリンガによって行なわれ、−回たけ
使用できる鋳型が生ずる。砂型機械造形方法の場合鋳型
および中子は鋳型ないし中子シューテイングマシンによ
って作られる。

型媒体としての鋳物砂は型の中にゆさぶシ、真空あるい
は爆発による圧縮によって入れられ、緻密眞される。中
子型けた（八ていシューテイング成形される。鋳型およ
び中子は一回しか使用できない。

シェル型は合成樹脂で結合された砂からなるシェル型お
よびシェル中子を製造するために加熱された金属模型お
よび中子型枠を前提として（／−する。

ここでもすべてのシェルおよび中子は一回しか使用でき
ない。

フルモールド方法において発泡樹脂から作られた一回た
け使用できる模型が用いられ、この模型は手作業造形方
法に相応して形成されるが鋳型の中におかれた寸′！Ｆ
／Ｉ−される。ここでＩ″ｉ型材料としてたとえば低温
硬化する結合剤を持った鋳物砂が用いられる。この方法
は中形および大形の銅物品を個々に製造するため並びに
特殊な形に発泡成形された模型が予め量産されている場
合だ大量生産にも採用される。

化学的に結合された砂型は手作業造形において単品製造
および中子製造のために良好に利用される。少有１゜生
産の範囲にお（／′１て化学的に結合された砂型は、シ
ェルある（ハは通気性の追加充填材料たとえばゆるい砂
あるいは鋼砂で支持されたシェルとみなされる。

天険生産の場合病物品は好ましくは金型あるいは生砂型
で作られる。生砂型は化学的に結合された砂からなる鋳
型に比べて型桐料費が安く、サイクル時雨１が短くでき
る製造上有利な自動機械を使用できるという利庚を伺し
て（ハる。しかじ生砂型は化学的に結合された鋳型に対
し次のような欠膚をイボして（八る。

（ａｌ　砂および結合剤の質に厳しい要求がある。

ｔｂｌ　型材料の必要量か多い。

（ｃ）　結合剤が不十分である。

（ｄ）　砂の選別が特に大きな所用空間や長い冷却領域
によって経費がかかる。

（ｅ）　１２４型および中子に対しλつの砂系統が必要
である。

（ｆ）　大きなエネルギが必要である。

（ｇｌ　型材料の僅かな変動で鋳型および鋳物に狂いが
生ずる。

（ｈ）　誤差範囲が犬き（八。

（ｉ）　鋳肌が悪い。

（ｊ）　暦きＷ経費がかかる。

（ｋ）　歩留りが悪い。

（１）　作業員の大きな熟練が必要である。

６ＴＩ）環境汚染がひどい。

〔発明の目的〕

これらの点に鑑み本発明は、特に銅物品を量産するため
眞上述の欠府を除去した状態で粘着結合された砂の採用
をブ工くし、（型材料の僅かな消費で）容易に製造でき
かつ通気性が十分ｔｘ安価な鋳型を提供でき、さらにこ
の鋳型か伜かン：ｃ環境汚Ｍ４で高い品質の鋳物を保証
するような冒頭に述べた形式の鋳型の製造方法を得るこ
とおよびそれに伴う鋳造品を作ることを目的としている
。

〔発明の概要および効果〕

本発明によれはこの目的は、化学的に結合された型材料
からなる最初の鋳型から最初の鋳造品の鋳造後如、少な
くとも鋳造温度に影響された領域にお（八て流動化され
た型材料部分が除去され、残りの型拐料部分がそのま−
ｉ８にされ、次の鋳造工程の前に模型を設置した際に形
成された中空室が型室を両生ずるために型利料で充填さ
れることによって達成される。さらに流動性のある型拐
料部分の他に、（境界領域において）強度が低下した型
材料部分も除去されると有利である。

化学的に結合された型材料は本発明の別の’Ｉ′ｆ徴に
基づ（／″１て型砂である。

型枠のな（へシ１ス１□ＩＪ妬おＩ／−１でも本発明を
採用する場合、鋳型を型枠の中に作るととも右手１であ
る。

この処置によって、従来型材料を減少するために必をで
あったシェルある（八は支持体のような補助手段なしに
必要な型材料を最少てすることができる。なお従来の補
助手段は煩雑な操作並びに補助的な選別費用を必要とす
る。

本発明に基づく方法を実施する場合、第１の工程中に模
型が形成され、その揚台普通の方法でたとえばンユーテ
ィングおよび吸い込みによって型拐料１．ｃいし型砂の
挿入が行なわれる。それからりｊ型は必要な場合周知の
方法で滑らかにされ、中子によって抽充され、組み合わ
される 鋳造後に鋳型は（周知のようにして）冷却領域を通して
尋かれ、それから分解され、凝固した鋳物品が取り出さ
れる。

鋳物品のずぐ隣シで鋳造温度によって流動化した型材料
、並びにその外側領域の同様にその強度が低下し作用は
大きく失われてない型材料が、本発明に基づいて今や吹
き払われ、吹き飛ばされ、熱的に負荷されてない型拐料
部分が型の中におかれた１址にされ、第λの連形工程に
よって一般の砂型のすべての第１１点（通気性など）を
持った追加充填質量を形成する。

即ち本発明の別の特徴として、一方では銃形が一様な型
材料で作られ、他方では型材料の熱的に影響された領域
にある部分が好ましくは機械的な工具を採用せずに除去
され、この熱的に影響された領域が同じ型材料で充填さ
れる。

さらに本発明の枠内において、熱的に影響された領域か
ら取り出された型材料部分が再生され、この領域に再び
戻される。

上述した方法によれば、液体金属の熱的負荷によって模
型と堅く残存するシェルとの間に必要な中空室が形成さ
れるので、一様な大きさの型枠で運転できる。充填量と
なる排斥体の採用（たとえば取扱い経費がかかるふくら
まし可能なホース、古砂、荒い砂、発泡スチロールの採
用）が省略できる。

本発明によれば次の利点が生ずる。

（１１鋳型および中子が１つの型材料で作られる。

（２）第２の工程から入れられる型材料が鋳造方法によ
って生ずる。

（３）砂の回収量が僅かである。

（４）砂の質がたいていの場合熱負荷によって非常に良
好であシ、新しい砂よりも良い（新しい砂は消失した補
充砂として加えるだけでよい）。

（５）砂の山（Ｄｅｐｏｎｉｅｎ　）は僅かしか負荷さ
れない。

（６）衝突の際の騒音負荷はなくなる。

（７）回収設備は小さな容量でよい。

（８）液体金属の量は多くの湯合少なく（押湯なし鋳造
）、これは溶融費用を低下する。

鋳型は大形の模型に交換する際だけ型拐料から自由にす
ればよく、型枠半部はたとえばシ日ソト室できれいに吹
き付けられ、また衝撃所も考えられる。

この方法によれば必要な型材料量は、砂／鋳物比率が２
：／以下になるように著しく減少され、生砂型方法の場
合／、２　：　／の砂／鋳物比率もまれではなし・。本
発明に基づく方法による型材料の減少は著しい。

〔発明の実施例〕

以下図面に示す本発明の有利な実施例に基づいて本発明
をさらに詳細に説明する。

鋳物を鋳造するための図面に示した型枠ｌは下型コと上
型３とを有し、それらの自由縁グ、ｊは互に突き合わさ
れ、環状７う／ジ乙に置かれ（かつキー７が通された）
案内ビ／ｒによって接続されている。

型枠ｌは低温樹脂で結合されたけい砂からなる型材料床
１０を有し、その中央には鋳物Ｇに対する中子／２を持
った型室／／がある。／３は液体金属の湯口であり、わ
かりやすくするために押湯や湯だまりなどは省略されて
いる。

鋳物品Ｇの鋳造中およびその後の短い時間において、金
属に隣接する範囲における型材料が変化し、鋳物品Ｇに
直接液する型材料は内側領域Ｊにおいて鋳造熱の影響で
砂状の堆積物にくずれ、（図面において黒く塗られた）
第２の領域Ａにおいてかさぶた状になシ、その外側にお
いて型材料床１０の型材料は、この型材料および領域Ｂ
において型材料によって形成された型材料床部分の強度
がほとんど変化しないような僅かな熱負荷にさらされる
。

が下型λから持ち上げられ、反転して置かれる（第３図
参照）。

型材料床１０の内側領域Ｊにおいて流動的にな−た型材
料は容易に取り除かれ、たとえば吹き飛ばされる。熱で
影響された領域Ｊ、Ａにおいて最初の強度に比べて幾分
堅くなったがゆるくな−ている型材料はその全幅ｅに亘
って容易に除去されるので、下側型室部分／ｌｔ並びに
上側型室部分／／ｈにおける型室ｌ／の幅ｉは型枠中心
線Ｍの両側においてそれぞれ幅ｅだけ広がる。そのよう
にして生じｆ凹所は第≠図および８５図において符号２
０ｔと、２０ｈで示されている。

次に凹所、２０ｔ、、２０ｈの中に定盤３０に吊り下げ
られた模型３ノが挿入され、型材料床１０の残存領域Ｂ
と模型３／ないし湯口／３の範囲における差し込みプラ
グ３２との間に幅ｅの充填空隙３３が存在し、この充填
空隙３３は符号／Ｓで示したように型材料で充填され、
その充填後に新たな鋳造工程に対する本来の型室／ｌの
形状が再び作られる。

領域Ｊとへの吹き飛ばされるかないしは別の方法で取シ
除かれた型材料部分は一般的な方法で再び選別され、型
室ｌ／を再生する型材料部分／Ｓに改めて利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋳物品を＠遺する型枠の一部断面側面図、第２
図は鋳造工程後の第１図に相応した型枠の一部断面側面
図、第３図は第１図の型枠を分解した状態の断面図、第
≠図ないし第７図はそれぞれ第３図に示した型枠の再利
用の工程を説明する断面図である。 ハ・・型枠、λ・・・下型、３・・・上型、μ・・・下
型の上側縁、！・・・上型の下側縁、ｔ・・・環状フラ
ンジ、７・・・キー、と・・・案内ピン、ＩＯ・・・型
材料床、ｌハ・・型室、ｌ：Ｌ・・・中子、／３・・・
湯口、１５・・・型材料、２０ｔ、、ＺＯｈ・・・凹所
、３０・・・定盤、３／・・・模型、３．２・・・差し
込みプラグ、３３・・・充填空隙、Ａ・・・外側領域、
Ｂ・・・熱影響を受けない領域、Ｇ・・・鋳物品、Ｊ・
・・内側領域、Ｍ・・・型枠中心線、ｅ・・・空隙の幅
、ｉ−・・型室の幅。 図面の浄で）゛（内容に変更なし） Ｆｉｇ、１ Ｆｉｇ、６　Ｆ１９．７ ・０［続　ン山　ｉｆ　ｉｉ］（／）ｊい１１！１和５
９年１１月２６日 ’Ｉｆ　ｉ＋’ｌ　Ｉｊ’　１’Ｑ官　志賀　２４ｒ・
　殿１　’Ｉ’、　（’ｌの表示 昭和ｓｙ　９　′１１−　特に’ｌ　ｍ　第１３６４０
８ｅ２　発明の名称 鋳型おＪ、び鋳物品の製造ｌ）法 ３３　補１［をづる名 事１′１どの関係　特￥１出願人 グルハル１−、ミー１−ラーーシ−２ぺ一１〜４代ＪＩ
ｕ人 昭　１１１５≦〕ン１１０月　９１１ （発送［１昭和１５９年１０　Ｊｌ　３０１’ｉｌ　）
（５ン１１＋　ｉｆ　の３４象 浸１−「状、図面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／）模型を使用して化学的に組合された型材料で鋳型を
   製造する方法において、唯一の型材料で作られた最初の
   鋳型から、鋳物品（Ｇ）の餌造によって流動化された型
   材料が除去され、残りの型材料部分がそのままにされ、
   模型を再び設置した際に形成された中空室が型材料で充
   填されることを特徴とする鋳型の製造方法。 ２）最初の鋳物品（Ｇ）を除去した後、鋳造温度で犬き
   く負荷された内側領域（Ｊ）にある型材料が除去される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３）強度が低下した型材料（領域Ａ）が除去されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載
   の方法。 り強度が低下して大きな外力および影響なしでくずれて
   いる内側領域（Ｔ）および／藍たは外側領域（Ａ）の型
   材料が型内から吹き飛ばされるか払（／−１のけられる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項にｆ
   ｔｅ載の方法。 ｊ）型材料が型砂であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項な謁し第３坦のいずれかに記１威の方法。 ｔ）除去すべき型材料が機械的な工具なしに除去される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項な（ハし第５項
   のいずれかに記載の方法。 ７）鋳型が型枠の中に作られることを特徴とする特許請
   求の範囲、１λ７項な（βし第５項のいずれかに記載の
   方法。 ｇ）中空室が最初のｇＭ型と同じ型材料で満たされるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項な層し第を項のい
   ずれかに記載の方法。 り）中空室から除去された型材料が選別され、中空室に
   戻されることを特徴とする特許請求の範囲第１項な（八
   し第７項のいずれかに記載の方法。 １０）鋳造工程にその都度残る残留型材料が次の造形工
   程に対する追加充填材料として採用されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項な層し第り、ｑ目の（八ずれ
   かに記載の方法。 ／／）銅物品を製造するためのものであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第２項のいずれかに記
   載の方法。