JPS62286644A - 精密鋳型の脱ロウ方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は、ロストワックス法により精密鋳型を製造する
において精密鋳型よりロウを溶融し除去する方法に関す
るものである。

従来の技術 一般に、ロストワックス法に用いる精密鋳造用鋳型は、
熱により溶融除去可能なワックス（ロウ）で所望の形状
の原型を造り、この表面に鋳型用材料（コーティング材
）の泥状物と同質の粗目の耐火物粉末を塗布し、乾燥さ
せた後、加熱して鋳型内部のロウを溶融除去し鋳造すべ
き金属が流入すべき空洞部を形成し、次いで、これを焼
成することにより製造されている。

そして、この製造工程の中で鋳型内部のロウを溶融排出
する方法としては、１００〜１５０℃の熱風炉にて加熱
し溶融排出する低温脱ロウ方法、９００〜１０００℃の
焼結炉でロウを溶融燃焼させると共に焼結をも同時に行
う高温脱ロウ方法、７〜１０ｋｇ／−の飽和蒸気圧中で
行うオートクレーブ脱ロウ方法、更に、特公昭５０−３
２０６２号の高周波誘電加熱膜ロウ方法などが知られて
いる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の技術には下記のような問題点を抱
えている。

低温脱ロウ方法は、常温より１０数時間かけて徐々に温
度を上昇させて脱ロウしているため長時間を要し生産性
が極めて悪いという問題がある。

高温脱ロウ方法は、脱ロウと焼結とを同時に行える利点
を有しているが、反面、ロウな燃焼させてしまうためロ
ウが無駄になりコスト高となると共に、鋳型が異型のた
め熱風による均一加熱が難しく、鋳型の熱膨張率の差に
よりクラックが生じる恐れがある。

オートクレーブ脱ロウ方法は、一般に、最も多く採用さ
れているが、この方法は、圧力容器中に鋳型を収容し、
該容器内に蒸気を挿入して１０〜２０秒間で３〜４　ｋ
ｇ／ｃｏｔにまで昇圧し、次いで、７〜１０ｋｇ／ｃｍ
まで徐々に昇圧し蒸気加熱して説ロウしているため、コ
ーティング層の細溝よりの水分の影響でコーティング層
とロウとの接触面を荒し、鋳造品の表面粗さを悪化させ
る二とがしばしば生じている。更に、使用済みロウの再
生には水分とロウの分離が必要で作業上余分な工数を要
している。

高周波誘電加熱説ロウ方法は、特公昭５０−３２０６２
号の方法によると、ロウ全体が同時に発熱するのでとあ
るが、ロウは誘電損失が小さいため長時間高周波を印加
させてもほとんど発熱せず、寧ろコーティング層の方が
誘電損失が大きいため早く発熱する。しかしながら、通
常使用されているアルミナセメント、マグネシアセメン
トなどの埋没材では、前記特許公報に記載されているよ
うな脱ロウ時間は得られない。従って、この方法では、
鋳型の内面と接しているロウ母体の表面のロウは溶融す
るが内部まで完全に溶融することができず実用的でない
。

本発明は前述の各種問題点を解決することを目的として
開発したものである。

問題点を解決するための手段 本発明である精密鋳型の説ロウ方法は、ロストワックス
法における精密鋳型を製造するにおいて、ロウ型を成形
後、該ロウ型を電解物質を混練したコーティング材の泥
状物中に浸漬させてコーティングを行い乾燥させて鋳型
を造った後、該鋳型全体にマイクロ波誘電加熱を付与し
、次いで熱風にて加熱し鋳型内のロウを溶融除去するよ
う構成することにより、低温度で加熱し且つロウ型とコ
ーティング層とめ間に空隙を設けて、鋳型内のロウを完
全に溶融排出し回収するようにしたものである。

実施例 以下、添付図面に従い本発明の詳細な説明する。

最初に、本発明を実施するに至る鋳型の製造工程を説明
する。

先ず、第２図に示すように、所望する鋳型品とほぼ同一
形状のロウ型２を用意し、このロウ型を、第３図に示す
ように、コーティング材３である耐火性の液状粘結剤と
耐火物粉末を混ぜたスラリーと称する泥状物中に浸漬さ
せ、これを被覆させる。

この操作をコーティングという。そして、１層のコーテ
ィングを終えて引き上げたものの外面には、同質の粗目
の耐火物粉末を振りかける。この操作なスタッフィング
というが、これで、コーティング層の余分な水分が吸い
取られ、だれ下がるのを防ぐ。そして、自然乾燥させる
。以後、浸漬、乾燥を繰り返し、第４図に示すように、
複数層からなるコーティング層４を形成する。

このコーティング材は、一般に、シリカ（ＳｉＯ２）、
ジルコニヤ（Ｚｒ０２）、アルミナ（Ａ１２０３）など
の耐火物粉末をフィラーと１．これに、コロイダルシリ
カまたはエチルシリケートなどの２次粘績剤と表面活性
剤および粘度調整材とを混合したものであるが、このよ
うに形成されたコーティング層は誘電損失が小さくマイ
クロ波による誘電加熱で急速加熱ができない。そのため
１本発明では、黒鉛粉末または四三酸化鉄（Ｆｅ３０４
）、酸化第２銅（Ｃｕ２０）などの電解物質をコーティ
ング材に添加し混練りしている。ここで、第６図の表に
示すように、電解物質の添加は、無添加のコーティング
層に比べて数倍の加熱速度が得られる。

このことは、後述するクラックを発生せしめずに且つ短
時間に脱ロウできる要個である。即ち、クラック発生の
最大の要因は、ロウの熱膨張率がコーティング層の熱膨
張率を大幅に上回ることにある。

なお、ＩＬ電解物質添加量は、むやみに多くするとコー
ティング層が導体に近付くためマイクロ波による誘電加
熱が難しくなる。即ち、電解物質の配合量の増加に伴い
電気抵抗値が低下し導体に近付くためマイクロ波の吸収
が悪くなり、反射や放電の発生が起り、均一な加熱がで
きなくなる。従って、望ましい配合量は電気抵抗値で示
せば１０″ａ〜１０ニーである。

次に、本発明を実施する装置の一実施例の構成を説明す
る。

本発明を実施する装置は、第１図に示すように。

加熱用の鋳型１にマイクロ波を照射して誘電加熱を付与
する誘電加熱手段Ａと、前記誘電加熱手段Ａに隣接して
次工程位置に配設した熱風加熱手段Ｂと、前記両顎熱手
段を貫通して鋳型１を搬送する搬送手段Ｃとより構成し
たものである。

次に、各手段の詳細を説明する。

誘電加熱手段Ａは、＃型ｌが通過できる出入口を設けた
箱型の誘電加熱室１０と、該加熱室の上部位置に複数個
の導波管１１を後述するコンベヤ２１の進行方向に沿っ
て配設し、前記それぞれの導波管１１は誘電加熱室１０
の外部に設けたマイクロ波発振器１２に接続し、コンベ
ヤ２１上の鋳型１にマイクロ波を照射して誘電加熱を付
与できるよう設けたものである。

熱風加熱手段Ｂは、鋳型１が通過できる出入口を設けた
箱型の熱風室１４と、該熱風室の上部位置には熱発生器
１５を、該熱発生器の後方位置にはダクト１６を介して
送風機１７を設置し、該送風機の吸気側は熱風室１４の
入口部より熱風を吸入する吸入ダクト１８に接続し、熱
発生器１５の前方部（出口側）は送風ダクト１９を接続
して、熱発生器１５により加熱された空気を送風機１７
により熱風室１４へと送風し、各ダクトを介して熱風室
１４内を循環すると共に温度調節器（図示していないが
）により一定の温度制御できるよう設けたものである。

搬送手段Ｃは、ガラス繊維、テフロン等の誘電率の小さ
いベルトコンベヤ２１より成り、該コンベヤは変速機２
２により駆動されるよう連結され、コンベヤ速度を自由
に調整できるよう設けたちのである。

なお、前記コンベヤは、本発明実施例では誘電加熱室１
０と熱風室１４とを通過できるように設けているが、他
の実施例として、このコンベヤを誘電加熱室と熱風室と
別々に独立して設けると、加熱時間をそれぞれ最も効率
良く設定することができる。

また、コンベヤ２１上には、第５図に示すように、鋳型
１を載せると共に溶融されたロウを回収し貯溜する受は
皿２４を載置している。そして、該受は皿は鋳型１を湯
口２５（ｙＩｔロウ部）を下方にして安定して置けるよ
うな形状にしており、その材質はポリプロピレンまたは
ガラス、シリコンなどの誘電損失の小さいものより構成
している。

次に、その作用を説明する。

ロウ型２にコーティング層４を形成した鋳型１を、第５
図に示すように、湯口２５（脱ロウ部）を下方にして第
１図に示すコンベヤ２１上の受は皿２４に順次載置し、
該鋳型はコンベヤ２１により誘電加熱室１ｏへと順次送
り込まれる。

鋳型１が誘電加熱室１０に送り込まれると、マイクロ波
発振器１２は入口部より順次発振起動がなされる。そし
て、誘電加熱室１ｏでは、コーティング層４が急速に加
熱されロウ型２の表面部とコーティング層４の内面部と
の接触面が溶融しロウは受は皿２４に排出されるが、ロ
ウ型２の内部はほとんど加熱されないため、ロウは溶融
しないで残存する。

なお、ロウ型２が完全に溶融排出するまでマイクロ波を
照射すると、コーティング層４が高温となりロウが燃焼
して再利用できなくなるため、マイクロ波の誘電加熱の
みでの完全脱ロウは好ましくない。

次に、１００〜１５０’Ｃの一定温度に制御された熱風
室１４へと順次搬送され、鋳型１は熱風加熱される。

そして、残存しているロウは熱風室１４にて完全に溶融
し受は皿２４に排出される。

次いで、ロウが完全に排出された鋳型ｌは、コンベヤ２
１により熱風室１４から搬出され脱ロウ作業が完了する
。

発明の効果 以上１本発明によると下記のような効果を奏する。

電解物質を混練したコーティング材の鋳型にマイクロ波
誘電加熱を付与しているため、ロウ型は加熱されず、コ
ーティング層のみが急速加熱されるから、ロウ型表面が
溶融し排出され、ロウ型とコーティング層との間に空隙
ができ、中心部ロウの熱膨張がその空隙により吸収され
るため鋳型のクラックが防止できる。

更に、鋳型全体にマイクロ波誘電加熱を付与し、次いで
熱風にて加熱し鋳型内のロウを溶融除去するようにして
いるから、低温度で且つ連続的に加熱することができる
ため、鋳型内のロウを燃焼および炭化させることなく完
全に回収することができ経済的であるばかりでなく、脱
ロウ工程の連続化が可能となり時間短縮が計られ生産性
向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する装置の概略側面図。 第２図は鋳型品とほぼ同一形状のロウ型の概略図。 第３図はロウ型をコーティング材の泥状物中に浸漬させ
てコーティングを行う状態を示す概略図。 第４図はコーティングと乾燥を行って成形した鋳型の概
略断面図。第５図は受は皿に鋳型を載せた状態を示す概
略断面図、第６図は電解物質を添加した場合と無添加の
場合における加熱時間に対するコーティング層温度上昇
特性を示す表。 これらの図において Ａ：誘電加熱手段、Ｂ：熱風加熱手段、Ｃ：搬送手段、
１：鋳型、２：ロウ型、３：コーティング材、４：コー
ティング層、１０：誘電加熱室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロストワックス法における精密鋳型を製造するにおいて
   、ロウ型を成形後、該ロウ型を電解物質を混練したコー
   ティング材の泥状物中に浸漬させてコーティングを行い
   乾燥させて鋳型を造った後、該鋳型全体にマイクロ波誘
   電加熱を付与し、次いで熱風にて加熱し鋳型内のロウを
   溶融除去することを特長とする精密鋳型の脱ロウ方法。