JPS6292805A - スリツプキヤステイング成形方法 - 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 この発明は、鋳込スリップを鋳型内に注入して複雑な形
状を有するセラミック成形体などを得るスリップキャス
ティング成形方法に関するものでおる。

従来の技術 周知のように、スリップキャスティング成形方法は、複
雑形状品の成形が容易であり、かざ密度の大きい成形体
を得ることができるとともに装置および型に費用がかか
らずしかも大量生産に適しており、経済的にも有利でめ
るので、自動車用タービンブレードなどに幅広く採用さ
れている。

ところで、このようなスリップキャスティング成形方法
では、型を溶融可能なワックスの如き有機材料からなる
型部分と媒液吸収性型部分とで形成しており、この型内
に鋳込スリップを注入固化させて成形体を得ている。と
ころで、鋳込スリップは同化の際には、収縮してしばし
ばクラックなどを生じさせるという問題点がある。

このような問題点に対しては、従来、特公昭５６−２８
６８７号に示されるように、鋳造品の細孔内の湿分が排
除される前に媒液吸収性鋳型部分を取り外し、液体吸収
性多孔質媒体などのバット材で鋳込スリップを包囲し、
スリップ内の湿分が過度に排除されて、鋳込物の細孔内
の湿分が排除されないようにし、しかも給湿しながら加
熱してワックスからなる型部分を除去し、その後乾燥し
ている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記のような従来の方法では、ワックス
からなる型部分を取り外す際には鋳込スリップは完全に
は固化していないために自重で変形しないように機械的
に支持しなければならず、作業効率が極めて悪いという
問題点がおる。

また、本願出願人は前記鋳込スリップの収縮によるクラ
ックを防止するために非水溶性ワックス型の内表面に弾
性体の膜を形成したものを提案している。この提案では
従来例に比ベクラックの発生をより有効に防止すること
ができる。しかし、弾性体は熱により軟化しやすく、ワ
ックスを除去する際にはワックス型および鋳込物を加温
するので成形体は自重で変形してしまうという問題点が
ある。

この発明は上記問題点を解決することを基本的な目的と
し、鋳込スリップの乾燥によるクランクの発生を防止す
るとともに、有機材料からなる型を除去する際に鋳込ス
リップの変形を有効に防止するスリップキャスティング
成形方法を提供するものである。

問題点を解決するための手段 この発明のスリップキャスティング成形方法は、内面に
熱硬化性樹脂膜が設けられた溶融可能な有機材料により
型の一部を形成し、さらに媒液吸収性の材料により型の
他の部分を形成し、この型内に鋳込スリップを注入して
半固化させ、次いで有機材料を溶出させて除去し、さら
に乾燥固化させた後に、熱硬化性樹脂膜を除去すること
を特徴とする。

作　　用 この発明によれば、型の一部を溶融可能な有機材料とし
、その内面に熱硬化性樹脂が設けられているので、鋳込
スリップの乾燥の際に、収縮により生ずる応力を熱硬化
性樹脂により緩和し、成形体へのクランクの発生を防止
するとともに、有機樹脂を除去する際にも加温により硬
化した熱硬化性樹脂により鋳込スリップの変形を防止し
て形状精度のよい成形体を得ることができる。

なお、熱硬化性樹脂の材質を鋳込スリップの媒液と非反
応性のものとすれば、型の一部が媒液による溶解などに
より損傷を受けることを防止することができる。

実施例 以下にこの発明の実施例を、従来例と比較して説明する
。

実施例では第１に水溶性ワックスを用いて、ラジアルタ
ービンと相似の模型を成形する。この模型を未硬化の常
温硬化タイプのエポキシ樹脂（商品名ディックライト、
大日本インキ）に浸漬し、その後至温で５時間、さらに
６０℃で３時間保持してエポキシ樹脂膜１ａを形成する
。この樹脂膜１ａの上にさらに非水溶性ワックス１ｂを
形成させる。これ＠０．１％塩酸水溶液中に２日間つけ
て放置して、水溶性ワックスを溶解除去し、第１図に示
されるようにエポキシ樹脂膜１ａと有機材料である非水
溶性ワックス１ｂとからなる型部材１を形成する。この
型部材１と媒液吸収性の材料である石こう型２とを組合
わせることにより、第２図に示すようにラジアルタービ
ン鋳型３を組立てる。鋳込スリップは、平均粒径０．９
ＪＪｍの窒化珪素粉末９２ｗｔ％と平均粒径２ｐｍのイ
ツトリア粉末４ｗｔ％と平均粒径０．５Ｊ、１ｍのアル
ミナ粉末４ｗｔ％とを均一に混合した原料粉末１００に
対して重量比で、媒液である水３３．３と界面活性剤の
ポリアクリル酸アンモニウム０．６とを均一に混合し、
充分に脱泡して製造する。このスリップを型３の注ぎ口
４から型３内に注入する。このスリップの大部分が型３
内で固、化し、注ぎ口４の上端の約２ｍ程の厚さのスリ
ップが流動性を示す状態で、ある程度保形性を有し、取
扱い可能な程度に固化した後に、鋳込物と鋳型部分１を
石こう型から取り外し、８５℃、湿度９５％の恒温恒湿
器の中に１５分放置し、非水溶性ワックスを溶解除去す
る。次にエポキシ樹脂膜で覆われた鋳込物を加湿せずに
大気中で８時間、４５℃で５時間、９０’Ｃで３時間９
乞燥した後、毎時１００℃の昇温速度で４時間かけて５
５０°Ｃまで昇温させてエポキシ樹脂膜を除去した。こ
れによりｊｑられたラジアルタービン形状の成形体は亀
裂が全く見られなかった。

一方、従来例は、実施例と同様にして形成された模型に
エポキシ樹脂膜を設けることなく非水溶性ワックスをコ
ーティングする。この模型を実施例と同様にして溶解除
去して型部材を製造し、石こう型とにより型を組立て、
実施例と同様に鋳込スリップを注入し、ある程度固化さ
せた後に８５°Ｃ１湿度９５％の・旧温・旧湿器の中で
１５分間放置して非水溶性ワックスを除去したところ、
その翼部がすべて変形し、良好な成形体を１ｑることか
できなかった。

さらに、他の比較例として、実施例におけるエポキシ樹
脂膜に代え、熱可塑性のアクリル酸樹脂膜を用いて実施
例と同様の試験を行ない、恒温恒湿器の中に放置したと
ころ熱可塑性の樹脂膜は加熱により軟化し、成形体の翼
が倒れて形状が変化した。つまり、鋳込物の変形を防止
するためには熱可塑性樹脂の膜では不十分である。

また、他の実施例として鋳込スリップの媒液として水に
代わりにエタノールを重量比で２２、界面活性剤として
ポリアクリル酸アンモニウムの代わりにポリアミン系非
イオン界面活性剤０．６を用いた。この鋳込スリップを
用いて前記実施例と同様の試験を行なったところ亀裂の
ないラジアルタービン゛が得られた。

これらの実施例で型部分の内面に設けられた熱硬化性樹
脂はエポキシ樹脂に限定されるものではなくフェノール
樹脂やベークライトでおってもよい。

また、この熱硬化性樹脂膜の厚さは０．１〜０．６ｍ１
Ｉｌとするのが望ましい。これは０．１８よりも薄いと
有機材料を除去した際に成形体を支えるための強度が不
十分となり、成形体の保形性が得られない。一方、０．
６＃を越えると膜自体の強度が過度となり、鋳込スリッ
プの乾燥収縮に伴い発生する応力を緩和することができ
ず、成形体にクラックが発生するおそれがおるためであ
る。

なお、成形体の保形性ならびに収縮によるクラックの発
生の防止のためには前記厚さは０．２〜０．４４である
のが最も好ましい。

なお、鋳込スリップに用いられる原料粉末としては前記
のものの他に、炭化珪素、ジルコニア、アルミナなどを
用いることもできる。また媒液吸収性材としては、石こ
うの他に、合成樹脂と無機化合物粉末を混合して成形焼
結した連通性多孔体などを用いてもよい。

発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、型の一部の溶融
可能な有機材料の内面に熱硬化性樹脂膜を設けたので、
乾燥工程において、スリップにクラックが発生するのが
防止されるとともに、有機材料を除去する際にも熱硬化
性樹脂により成形体の保形性が得られて、形状精度の優
れた成形体を得ることができる効果がおる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の型部材の断面図、第２図は
同じく型部材と媒液吸収性材質からなる石こう型とによ
り組立てられた型の断面図である。 １・・・型部材、　１ａ・・・熱硬化性樹脂膜　１ｂ・
・・非水溶性ワックス　２・・・石こう型、　３・・・
型、４・・・注ぎ口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内面に熱硬化性樹脂膜が設けられた溶融可能な有機材料
   により型の一部を形成し、さらに媒液吸収性の材料によ
   り型の他の部分を形成し、この型内に鋳込スリップを注
   入して半固化させ、次いで有機材料を溶出させて除去し
   、さらに乾燥固化させた後に、熱硬化性樹脂膜を除去す
   ることを特徴とするスリップキャスティング成形方法。