JPS62104704A - スリツプキヤステイング用鋳型 - Google Patents
スリツプキヤステイング用鋳型Info
- Publication number
- JPS62104704A JPS62104704A JP24395385A JP24395385A JPS62104704A JP S62104704 A JPS62104704 A JP S62104704A JP 24395385 A JP24395385 A JP 24395385A JP 24395385 A JP24395385 A JP 24395385A JP S62104704 A JPS62104704 A JP S62104704A
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- JP
- Japan
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- mold
- surface layer
- slip
- slip casting
- water
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は例えばセラミック粒、金属粒、炭素粒などの耐
火性粒子のスリップ（泥しよう）を鋳込んで成形品を造
るスリップキャスティング用鋳型に係り、特に複雑形状
の成形品を造るに好適な鋳型に関する。
火性粒子のスリップ（泥しよう）を鋳込んで成形品を造
るスリップキャスティング用鋳型に係り、特に複雑形状
の成形品を造るに好適な鋳型に関する。
スリップキャスティング法で得られるグリーンボディは
強度が弱いので、鋳型からの離型が短しい。特に形状が
複雑なグリーンボディを得ることや内部に空間を有する
形状品の成形は鋳型の分割。
強度が弱いので、鋳型からの離型が短しい。特に形状が
複雑なグリーンボディを得ることや内部に空間を有する
形状品の成形は鋳型の分割。
鋳型の除去方法等の制約がある。
スリップ鋳込み後の鋳型を除去する方法には例えば特公
報５８−１２５６５８号公報に開示されるように鋳型を
組込んだまま焼結し、崩壊除去する方法があるが、鋳型
に組込んだまま大気中放置、乾燥するため、また、鋳型
を組込んだまま焼結するため、形状が複雑なものでは乾
燥時、および焼結時に生しる鋳型および成形品の収縮、
変形により、成形品に割れが生じる。また、この引例は
中子鋳型の使用を想定したものではない。
報５８−１２５６５８号公報に開示されるように鋳型を
組込んだまま焼結し、崩壊除去する方法があるが、鋳型
に組込んだまま大気中放置、乾燥するため、また、鋳型
を組込んだまま焼結するため、形状が複雑なものでは乾
燥時、および焼結時に生しる鋳型および成形品の収縮、
変形により、成形品に割れが生じる。また、この引例は
中子鋳型の使用を想定したものではない。
一方、特開昭５７−１７６１０７号公報に開示されるよ
うに温水崩壊性石膏鋳型にスリップを流し込み、固化さ
せた成形品と鋳型を約８５℃以上の温水に浸漬して、石
膏鋳型を除去する方法もあるが、浸漬中に成形品が崩壊
しないよう結合剤を添加しており、これが成形品の機械
的性（ｔｔに影響を与え、また奥部まで温水で崩壊させ
るには長時間を要する。
うに温水崩壊性石膏鋳型にスリップを流し込み、固化さ
せた成形品と鋳型を約８５℃以上の温水に浸漬して、石
膏鋳型を除去する方法もあるが、浸漬中に成形品が崩壊
しないよう結合剤を添加しており、これが成形品の機械
的性（ｔｔに影響を与え、また奥部まで温水で崩壊させ
るには長時間を要する。
本発明は上記に鑑み、形状が複雑な成形体すなわち形状
が複雑な鋳型を必要とする成形体をスリップキャスティ
ングで成形する場合においても鋳型の除去が容易なスリ
ップキャスティング用鋳型を堤供することを目的とする
。
が複雑な鋳型を必要とする成形体をスリップキャスティ
ングで成形する場合においても鋳型の除去が容易なスリ
ップキャスティング用鋳型を堤供することを目的とする
。
鋳型からグリーンボディを傷つけることなく容易に除去
するためには、スリップが固化し、グリーンボディが生
成した時、グリーンボディ周辺の鋳型強度が低下してい
ることが必要である。
するためには、スリップが固化し、グリーンボディが生
成した時、グリーンボディ周辺の鋳型強度が低下してい
ることが必要である。
すなわち、（ｉ）スリップのｌｉ’ｉｌ化と共に強度が
低下する鋳型、（ｉｉ）強度の弱い鋳型等を使用すれば
良い。
低下する鋳型、（ｉｉ）強度の弱い鋳型等を使用すれば
良い。
一方、実際のスリップキャスティングでは２つ以上の鋳
型を組合せることを考えると鋳型全体において強度が低
下する［（ｉ））あるいは強度の小さな鋳型（（ｉｉ）
］はグリーンボディ近傍のみで良いから、鋳型空洞部
の第１表面層以外は強度が高い方が望ましい。
型を組合せることを考えると鋳型全体において強度が低
下する［（ｉ））あるいは強度の小さな鋳型（（ｉｉ）
］はグリーンボディ近傍のみで良いから、鋳型空洞部
の第１表面層以外は強度が高い方が望ましい。
すなわち、第１図に示すように鋳型空洞面側第１表面層
１とその内側にそれより強度が高い第２層２を複合させ
た鋳型がスリップキャスティング用鋳型として有効であ
ることを見いだした。このような複合化した鋳型を組合
せ、鋳型空洞部にスリップを流込み、スリップを同化（
グリーンボディ４生成）せしめた後、離型すれば、グリ
ーンボディ表面近傍は強度が低下しているので、鋳型の
方が崩壊し、グリーンボディが壊れることはない。
１とその内側にそれより強度が高い第２層２を複合させ
た鋳型がスリップキャスティング用鋳型として有効であ
ることを見いだした。このような複合化した鋳型を組合
せ、鋳型空洞部にスリップを流込み、スリップを同化（
グリーンボディ４生成）せしめた後、離型すれば、グリ
ーンボディ表面近傍は強度が低下しているので、鋳型の
方が崩壊し、グリーンボディが壊れることはない。
劫型第２層２は第１表面層１を補強する目的であり、石
膏型、セラミック型、耐熱性樹脂型を用いることができ
、これらは繰返し使用することができる。
膏型、セラミック型、耐熱性樹脂型を用いることができ
、これらは繰返し使用することができる。
鎚型第〕−表面層の中で、スリップの固化と共に強度が
低下する鋳型としては、スリップの溶媒に溶解する粘結
剤で造型した鋳型が有効である。
低下する鋳型としては、スリップの溶媒に溶解する粘結
剤で造型した鋳型が有効である。
水を溶媒とするスリップの場合は水溶性粘結剤で作製し
た鋳型を用いれば良く、水溶性粘結剤としては有機質、
無機質のものがある。
た鋳型を用いれば良く、水溶性粘結剤としては有機質、
無機質のものがある。
無機水溶性粘結剤となり得るものには炭酸塩類（炭酸ナ
トリウム、炭酸カリウム）、硫酸塩類（硫酸アンモニウ
ム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、硫酸マグ
ネシウム）、リン酸塩類（燐酸３ナトリウム、燐酸３カ
リウム）、塩化物類（塩化カリウム、塩化マグネシウム
）がある。
トリウム、炭酸カリウム）、硫酸塩類（硫酸アンモニウ
ム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、硫酸マグ
ネシウム）、リン酸塩類（燐酸３ナトリウム、燐酸３カ
リウム）、塩化物類（塩化カリウム、塩化マグネシウム
）がある。
また有機水溶性粘結剤となり得るものにはポリビニール
アルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース、エチルセルロースなどがある。
アルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース、エチルセルロースなどがある。
これらの無機及び有機水溶性物質を水に溶解せしめて粘
結剤として、鋳型骨材に混合したものを鋳型材として用
いる。
結剤として、鋳型骨材に混合したものを鋳型材として用
いる。
鋳型骨材としてはアルミナ、マグネシア、ジルコンサン
ド、珪砂の他、非耐火粒子も使用できる。
ド、珪砂の他、非耐火粒子も使用できる。
無機質及び有機質の水溶性粘結剤を用いた場合の鋳型骨
材の結合、スリップ中の溶媒（水）を吸収して、スリッ
プを固化せしめると同時に鋳型自身の強度が低下する機
構は次の通りである。
材の結合、スリップ中の溶媒（水）を吸収して、スリッ
プを固化せしめると同時に鋳型自身の強度が低下する機
構は次の通りである。
第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、鋳型骨材
中の粒子５は未￥ｔ、燥の状態では水溶性粘結剤６で被
覆されているが、（（ａ）参照）乾燥され硬化した鋳型
では水分は蒸発して内部に微細な空孔７が形成され、こ
のような鋳型にスリップを鋳込むとスリップ中の水分（
その他溶液も含む）は空孔７内に浸入して水溶性粘結剤
６の粘結力を弱め、各粒子５を独立させる（（Ｃ）参照
）。この結果、強度の低い除去容易な鋳型が生成し、他
方のスリップは水分を放出してグリーンボディが生成す
る。
中の粒子５は未￥ｔ、燥の状態では水溶性粘結剤６で被
覆されているが、（（ａ）参照）乾燥され硬化した鋳型
では水分は蒸発して内部に微細な空孔７が形成され、こ
のような鋳型にスリップを鋳込むとスリップ中の水分（
その他溶液も含む）は空孔７内に浸入して水溶性粘結剤
６の粘結力を弱め、各粒子５を独立させる（（Ｃ）参照
）。この結果、強度の低い除去容易な鋳型が生成し、他
方のスリップは水分を放出してグリーンボディが生成す
る。
鋳型はスリップ中の水分を吸収するに従いスリップの接
触界面より崩壊可能な鋳型に移行するが、他方スリップ
は水分を放出するに従い収縮、変形量を増加し、グリー
ンボディの生成に至る。しかるに本発明においては、水
分の吸収に伴って、鋳型表面（スリップとの界面）は硬
化するのでグリーンボディの生成過程で発生する収縮、
変形を鋳型は阻害しない。このために割れの発生が認め
られないグリーンボディを得ることができる。
触界面より崩壊可能な鋳型に移行するが、他方スリップ
は水分を放出するに従い収縮、変形量を増加し、グリー
ンボディの生成に至る。しかるに本発明においては、水
分の吸収に伴って、鋳型表面（スリップとの界面）は硬
化するのでグリーンボディの生成過程で発生する収縮、
変形を鋳型は阻害しない。このために割れの発生が認め
られないグリーンボディを得ることができる。
また鋳型は吸水により強度が低下しているので鋳型の除
去が極めて容易になる。
去が極めて容易になる。
また、セラミックの材質により、水以外の溶剤例えば有
機溶剤をスリップの媒液に用いることがある。この場合
は前記機構にのっとり第１表面層の妨型骨材の粘結剤と
して媒液に用いられる有機溶剤に可溶な粘結剤を用いれ
ば良い。例えばスリップの媒液がアセトンあるいはエチ
ルアルコールの場合には骨材の粘結剤としてはアクリロ
ニトリル、スチレンポリマー、ポリ酢酸ビニル、酢酸セ
ルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などがある。
機溶剤をスリップの媒液に用いることがある。この場合
は前記機構にのっとり第１表面層の妨型骨材の粘結剤と
して媒液に用いられる有機溶剤に可溶な粘結剤を用いれ
ば良い。例えばスリップの媒液がアセトンあるいはエチ
ルアルコールの場合には骨材の粘結剤としてはアクリロ
ニトリル、スチレンポリマー、ポリ酢酸ビニル、酢酸セ
ルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などがある。
一方、本発明における第１表面層を１強度が弱い材料で
構成しても良い。なおスリップキャスティング用鋳型に
要求される他の性質としては吸水性を具備することであ
る。
構成しても良い。なおスリップキャスティング用鋳型に
要求される他の性質としては吸水性を具備することであ
る。
このような方法としては、第１表面層と補強を目的とす
る第２層を組合せ、複合型にし乾燥させた後、加熱によ
り、第１表面層の強度を形状を保持している範囲内で低
下せしめることが有効である。
る第２層を組合せ、複合型にし乾燥させた後、加熱によ
り、第１表面層の強度を形状を保持している範囲内で低
下せしめることが有効である。
例えば１石膏の中に１００℃以上で燃焼する物質を混合
したもので第１表面層を形成すれば良い。
したもので第１表面層を形成すれば良い。
この場合、２５０’Ｃ以上の加熱により、添加物が燃え
つきるため、石膏粒子の結合力が弱まり強度は低下する
。
つきるため、石膏粒子の結合力が弱まり強度は低下する
。
混合物としては植物性セルロースが有効である。
〔実施例１〕
第３図に示したケーシング８を第１図に示した本発明の
複合鋳型を用いてスリップキャスティングで成形する例
について説明する。
複合鋳型を用いてスリップキャスティングで成形する例
について説明する。
第１図の補強のための鋳型第２層２は、ジルコンと溶融
石英にアルミナゾルを加え混合して成形焼成したものを
用いた。この第２層２に別の模型を設置し、空間部に炭
酸カリウム水溶液を粘結剤とする鋳型材を入れ、つき固
めた後、模型を脱型し、第１表面層１を硬化させるため
、２００℃で２時間乾燥した。なお、第１表面層の配合
比は水１００ｃｃに対して・炭酸カリウム８０ｇを溶解
させた水溶液をアルミナ（２５０メツシユ以下）１００
ｇに２５ｃｃ添加、混合したものである。
石英にアルミナゾルを加え混合して成形焼成したものを
用いた。この第２層２に別の模型を設置し、空間部に炭
酸カリウム水溶液を粘結剤とする鋳型材を入れ、つき固
めた後、模型を脱型し、第１表面層１を硬化させるため
、２００℃で２時間乾燥した。なお、第１表面層の配合
比は水１００ｃｃに対して・炭酸カリウム８０ｇを溶解
させた水溶液をアルミナ（２５０メツシユ以下）１００
ｇに２５ｃｃ添加、混合したものである。
これらの複合型に第１表面層と同一組成で作製した中子
３を配設し、窒化ケイ素スリップ（窒化珪素１００ｇに
対して水３２ｃｃを加えたもの）を流込んだ。２時間後
、各部分が固化したことを確認した上下補強型第２層２
を離型したところ、固化したセラミック２のグリーンボ
ディ４の同門に少量の水溶性鋳型（妨型第１表面層）を
残し、離型ができた。その後、ハケの柔らかな筆で残存
した第１表面層の残部をとり除き、第３図に示したセラ
ミックス製ケーシングが得られた。
３を配設し、窒化ケイ素スリップ（窒化珪素１００ｇに
対して水３２ｃｃを加えたもの）を流込んだ。２時間後
、各部分が固化したことを確認した上下補強型第２層２
を離型したところ、固化したセラミック２のグリーンボ
ディ４の同門に少量の水溶性鋳型（妨型第１表面層）を
残し、離型ができた。その後、ハケの柔らかな筆で残存
した第１表面層の残部をとり除き、第３図に示したセラ
ミックス製ケーシングが得られた。
〔実施例２〕
補強のための鋳型第２層２は石膏型とし、鋳型第１表面
層をポリビニールアルコールを粘結剤とする鋳型材で実
施例１と同じ方法で複合型を作製した。
層をポリビニールアルコールを粘結剤とする鋳型材で実
施例１と同じ方法で複合型を作製した。
なお、鋳型第１表面層の配合比は、水１００ｃｃにポリ
ビニールアルコール２５ｇを溶解させた水溶液をアルミ
ナ（２５ｏメツシユ、８５１１ｆ量部、１２５メツシユ
、１．５重量部）に３２ｃｃ添加。
ビニールアルコール２５ｇを溶解させた水溶液をアルミ
ナ（２５ｏメツシユ、８５１１ｆ量部、１２５メツシユ
、１．５重量部）に３２ｃｃ添加。
混合したものであり、第１表面層の乾燥のため、複合化
した鋳型を６０℃で２４時間保持した。
した鋳型を６０℃で２４時間保持した。
この鋳型にアルミナスリップ（アルミナ１００ｇに対し
て水３５（財）を添加したもの）を流込んだところ実施
例１と同様、簡単に、しかもグリーンボディに割れを発
生することなく第３図に示すセラミックス製ケーシング
が得られた。
て水３５（財）を添加したもの）を流込んだところ実施
例１と同様、簡単に、しかもグリーンボディに割れを発
生することなく第３図に示すセラミックス製ケーシング
が得られた。
〔実施例３〕
補強のための鎚型第２層２を樹脂入り石膏で作製し、鋳
型第１表面層１は石膏ｔこ粉末セルロースを混合したも
のを用いた。この配合比は石＝ｆ１００ｇに対して水７
５叩、粉末セルロース１４にであり、この場合は流込み
で複合型を作製した。
型第１表面層１は石膏ｔこ粉末セルロースを混合したも
のを用いた。この配合比は石＝ｆ１００ｇに対して水７
５叩、粉末セルロース１４にであり、この場合は流込み
で複合型を作製した。
この複合型を１５０℃２４時間保持し、セルロースを燃
焼させ、第１表面層の強度を十分な低下させた後、炭化
ケイ素（炭化ケイ素１００ｇに水４０ｃｃ添加したもの
）スラリーを流込んだ結果。
焼させ、第１表面層の強度を十分な低下させた後、炭化
ケイ素（炭化ケイ素１００ｇに水４０ｃｃ添加したもの
）スラリーを流込んだ結果。
実施例１と同様、簡単に、しかもグリーンボディを傷つ
けることなく第２３図に示すセラミック製ケーシングが
得られた。
けることなく第２３図に示すセラミック製ケーシングが
得られた。
以上説明したように、本発明によれば鋳型第１表面層と
これを補強する第２Ｍからなる複合鋳型を用いると、第
１表面層はスリップ中の水分を吸収すると共に軟化ある
いは事前の処理により軟化させておくことにより崩壊容
易となりグリーンボディの収縮変形は軟化した鋳型第１
表面層で吸収するようになるので、グリーンボディの生
成過程で割れ防止ならびに、離型中にグリーンボディ表
面の拘束が弱くなるため簡単に離型できる他に複雑形状
品の成形が可能となる。
これを補強する第２Ｍからなる複合鋳型を用いると、第
１表面層はスリップ中の水分を吸収すると共に軟化ある
いは事前の処理により軟化させておくことにより崩壊容
易となりグリーンボディの収縮変形は軟化した鋳型第１
表面層で吸収するようになるので、グリーンボディの生
成過程で割れ防止ならびに、離型中にグリーンボディ表
面の拘束が弱くなるため簡単に離型できる他に複雑形状
品の成形が可能となる。
第１図は本発明を説明するためのセラミックス製ケーシ
ングの成形用鋳型の縦断面図、第２図は本発明の第１表
面層の乾燥、及び水を吸収した崩壊する原理の説明図、
第３図は本発明の実施例のために成形したセラミックス
製ケーシングの外観図である。 １・・・鋳型第１表面層、２・・・鋳型第２層（補強層
）、３・・・中子、４・・・セラミックグリーンボディ
、５・・・代理へ 弁理士 小川勝男ゝく↓Σ／ （（：Ｌ） （１−）（
Ｃ）
ングの成形用鋳型の縦断面図、第２図は本発明の第１表
面層の乾燥、及び水を吸収した崩壊する原理の説明図、
第３図は本発明の実施例のために成形したセラミックス
製ケーシングの外観図である。 １・・・鋳型第１表面層、２・・・鋳型第２層（補強層
）、３・・・中子、４・・・セラミックグリーンボディ
、５・・・代理へ 弁理士 小川勝男ゝく↓Σ／ （（：Ｌ） （１−）（
Ｃ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、鋳型内にスリップを鋳込み、スリップの固化後に鋳
型を除去する成形法において、鋳型空洞面側第１表面層
と、第１表面層の内側に第１表面層より強度が高い第２
層とを複合させたことを特徴とするスリップキャスティ
ング用鋳型。 ２、特許請求の範囲第１項のものにおいては、スリップ
中の溶媒の吸収により強度が低下する鋳型材料で第１表
面層を形成することを特徴とするスリップキャスティン
グ用鋳型。 ３、特許請求の範囲第２項のものにおいて、鋳型第１表
面層を無機質の水溶性粘結剤で造型したことを特徴とす
るスリップキャスティング用鋳型。 ４、特許請求の範囲第２項のものにおいて、鋳型第１表
面層を有機質の水溶性粘結剤で造型したことを特徴とす
るスリップキャスティング用鋳型。 ５、特許請求の範囲第２項のものにおいて、鋳型第１表
面層を有機溶剤に可溶な粘結剤で造型したことを特徴と
するスリップキャスティング用鋳型。 ６、特許請求の範囲第１項のものにおいて、造型後の鋳
型の強度を加熱により形状を保持している範囲で低下せ
しめた鋳型材を第１表面層とすることを特徴とするスリ
ップキャスティング用鋳型。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24395385A JPS62104704A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | スリツプキヤステイング用鋳型 |
| US06/883,759 US4883621A (en) | 1985-07-12 | 1986-07-09 | Method for forming cast article by slip casting |
| EP86305366A EP0210027B1 (en) | 1985-07-12 | 1986-07-11 | Method for forming cast article by slip casting |
| DE8686305366T DE3681362D1 (de) | 1985-07-12 | 1986-07-11 | Verfahren zur herstellung von formlingen durch schlickergiessen. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24395385A JPS62104704A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | スリツプキヤステイング用鋳型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62104704A true JPS62104704A (ja) | 1987-05-15 |
| JPH0464281B2 JPH0464281B2 (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=17111492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24395385A Granted JPS62104704A (ja) | 1985-07-12 | 1985-11-01 | スリツプキヤステイング用鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62104704A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54129011A (en) * | 1978-03-14 | 1979-10-06 | Inst Skkla I Ceramiki | Mold for forming ceramic products |
| JPS59190811A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-10-29 | 株式会社日立製作所 | スリツプキヤステイング用鋳型 |
-
1985
- 1985-11-01 JP JP24395385A patent/JPS62104704A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54129011A (en) * | 1978-03-14 | 1979-10-06 | Inst Skkla I Ceramiki | Mold for forming ceramic products |
| JPS59190811A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-10-29 | 株式会社日立製作所 | スリツプキヤステイング用鋳型 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0464281B2 (ja) | 1992-10-14 |
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