JPS61150741A - マイクロ波加熱硬化鋳型用模型 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロ波を照射することにより硬化する鋳
型を造る際に用いる、模型に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に鋳物砂に熱硬化性または熱可塑性のバインダーを
添加して混抄したものにマイクロ波を照射して硬化する
鋳型の造型方法は、使用する模型がマイクロ波を透過す
る構造であることが必要である。そこで従来からマイク
ロ波の透過する模型の提案が種々なされている。

例えば木型に代り模型内面にマイクロ波透過層を施し、
しかも模型重量を軽減するように工夫された模型の例と
して特開昭５９−５６９４２がある。こρａ型は構造が
耐熱ゴム質層と補強材およびこれらを補強する金属枠か
ら構成されている。上記補強材は珪砂を主体に軽減剤と
エポキシ樹脂等から形成されている。模型材に使用した
場合の強度の必要性から珪砂の配合が主体になっている
。そのため模型自体の重量が大きくなること、取り扱い
にくく、落下した場合危険性がともなうことなどの欠点
がある。また重量を軽減するため、軽減剤の使用量を多
くした場合は軽量でハンドリングは容易であるが、強度
が得られない欠点がある。また模型自体３層、即ち＃熱
ゴム質、補強材およびこれを補強する金属枠からなる模
型製ｆ１には多大の工数を費やす不具合かある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような模型は、珪砂がマイクロ波をある程度透過し
易いが十分でなく、鋳型の硬化速度をあまり速くできな
いから生産性が悪いという不具合がある。また珪砂を使
うため模型全体の重量が大となって持ち運びが面倒であ
るという不具合を有する。さらに模型製作の際の工程が
複雑である。

本発明は、十分なマイクロ波透過を得ることができると
共に、重量を軽量化し１強度も高く、持ち運びを簡単に
し、作業性および安全性を向上させた模型を提供するこ
とを目的とし、簡素化した方法で製作でき工数削減を図
ることのできるものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のマイクロ波加熱硬化鋳型用の模型は。

鋳型形状に沿って成形された珪酸カルシウムを主成分と
する無機質軽量硬化材と、その表面を被覆するセラミッ
クコーティング材とから成ることを特徴とするマイクロ
液加、％Ｉ＋３１！化鋳型川模型である。

また、その成形模型厚さを６０ｍｍ以下とすることを特
徴とする。

本発明者は問題点を解決するため種々研究を重ね、珪酸
カルシウムを主成分とする無機質軽量硬化材がマイクロ
波を透過させたときに、断熱性が　−あり、かつマイク
ロ波加熱硬化鋳型の硬化特性を損なうことなく、模型の
軽量化と耐熱、高強度化が可悌であることを見出し、本
発明を完成するに至ったものである。

ここで珪酸カルシウムを主成分とする無機質軽量硬化材
は１石灰質原料および珪酸質原料を主原料とし、ガラス
繊維等の無機質材料あるいは有機質繊維や合成樹脂等の
有機質材料を補強材として添加し、これに水を加えたス
ラリーをゲル化し、成型後オートクレーブ処理し乾燥す
る方法等により得られるものである。

この軽量硬化材を鋳型形状に沿って加工成形することに
より、鋳型用模型として十分使用可使であるが、模型表
面層に耐熱、耐摩耗性のコーテイング材を塗布して表面
を保護することによって模型の精度、寿命の延長を図る
ことができる。コーテイング材としてはセラミック系の
もので有機物を含まない汎用性加熱硬化型ｓａ材を添加
したものがよい。

さらに、模型厚さと鋳型強度の関係を検討した結果を述
べる０種々の厚さの模型を用い、一定時間（２分間）マ
イクロ波を照射し、加熱硬化した鋳型の強度を測定した
ところ、第３図の結果を得た。第３図から明らかに鋳型
の強度として必要である３　０　ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃ　
ｍ’以上の値を示すのは厚さｆ３０ｍｍ以下であった。

模型厚が６０ｍｍを超えるとマイクロ波透過性がわるく
なり鋳型として必要な強度が得られず、それを補うため
には照射時間を長くしなければならず作業効率が低下す
る。

以上により模型厚さは６０ｍｍ以下が最適である。

〔作用〕

珪酸カルシウムを主成分とする無機質軽量硬化材は。

ｌ）不燃性にすぐれており、１０００℃の高温に耐える
。また軽量で嵩比重０．４５〜０．５５とほぼ木材なみ
の軽さで持ち運びが容易である。

２）軽量にもか＼わらず優れた強度をもち、曲げおよび
圧縮強さで８０〜ｌｏｏｋｇｆ／ｃｒｎ’と高い値を示
す、従来の無機質材料にはない木材同様の釘、木ネジ保
持力がある。釘引抜抵抗値は３０〜３５ｋｇｆ／ｃｒｎ
’、木ネジ保持力は２０〜３０ｋｇｆ／ｃｍ’である。

従って、他の補強材を施さなくても模型強度は十分保た
れる。

３）加工性が抜群で寸法安定性がよい、高純度の珪酸カ
ルシウムを主成分としているため、吸水、吸湿、加熱し
ても寸法変化がない。切断、切削、孔あけなどは木工用
工具で加工が容易で、工具の摩耗も木材と同様である。

従って、模型製作においても種々の工程の手間をかけす
に簡単にできる。

等の利点がある。

〔実施例〕

本発明模型を使用した鋳型造型の例を第１図に示す。図
中の１は珪酸カルシウムを主成分とする無機質軽量硬化
材を成形した模型、２は模型内面を被覆したセラミック
コーティング材、３は加熱硬化型鋳型である。第２図は
本発明の実施例による中子模型の例である。

本発明の実施例の試験片を使って耐熱性の指標として蒸
発量、膨張率（収縮率）及び反り量を測定し、比較例と
して姫子松製の木型試験片も測定した。測定結果を第１
表に示したが、本発明の実施例では蒸発量や形状変化（
収縮、反り）の少ないことが判った。

次に、第４図に示す木製模型枠４と本発明材の模型枠５
を用いて、マイクロ波加熱硬化を施し比較した。マイク
ロ波照射時間は木製模型４は７分間、本発明模型５は３
５分間とした。そして、模型枠を解体して模型の燃焼程
度を観察した結果、　７木製模型６は明らかに内部が加
熱硬化した鋳型の熱によって全面に亘って焦げており、
再使用不可能の状態となったのに対し、本発明の実施例
の模型７は木製模型の５倍の照射時間でも全く異常は認
められないことを確認した。

４、発明の効果 本発明の模型は従来のマイクロ波加熱硬化鋳型雨模型と
比べて、軽量でかつ高強度であり、加工も容易である。

また木製模型と比べても、耐熱性、不燃性に優れ、寸法
安定性も良い等の優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明模型の実施例の断面図、第２図は本発明
材による中子模型の斜視図、第３図は模型厚さと鋳型強
度の関係を示すグラフ、第４図は木製模型枠及び本発明
の実施例の模型枠の斜視図である。 １・・・模型本体、２・・・セラミックコーティング材
、３・・・鋳型、４・・・木製模型、５・・・本発明模
型。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　鋳型形状に沿って成形された珪酸カルシウムを主成
   分とする無機質軽量硬化材と、その表面を被覆するセラ
   ミックコーティング材とから成ることを特徴とするマイ
   クロ波加熱硬化鋳型用模型。 ２　前記軽量硬化材の成形模型厚さが６０ｍｍ以下であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のマイ
   クロ波加熱硬化鋳型用模型。