JPS63115647A - 精密鋳造用鋳型の製造方法 - Google Patents
精密鋳造用鋳型の製造方法Info
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- JPS63115647A JPS63115647A JP61262403A JP26240386A JPS63115647A JP S63115647 A JPS63115647 A JP S63115647A JP 61262403 A JP61262403 A JP 61262403A JP 26240386 A JP26240386 A JP 26240386A JP S63115647 A JPS63115647 A JP S63115647A
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Landscapes
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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
及ユ五亘迎
本発明は、ロストワックス式の精密鋳造用鋳型を製造す
る方法の改良に関する。
る方法の改良に関する。
小型のタービンインペラーのような高精度を必要とする
製品は、一般に高合金鋼ヤニッケル合金などを、ロスト
ワックス鋳型を用いて精密鋳造することにより製造され
ている。 その代表的技術のひとつに、ｒＣＬＶ法」とよばれる真
空鋳造法があり、これは、下記の工程からなっている。 すなわち、第１図および第２図に示すように、上下の
チャンバーを有する装置の上チヤンバ−１内に溶湯吸上
管３１を有するロストワックス鋳型３を用意し、下チヤ
ンバ−２内で真空誘導溶解を行なって金属溶湯を用意し
、上下のチャンバーに所定の圧力までＡｒのような不活
性ガスを封入し、誘導炉４を上昇させて溶湯吸上管を溶
湯６に浸漬させた状態で上チャンバー１内を所定の真空
度まで減圧して溶湯６を吸い上げることにより鋳型３に
注入し、誘導炉４を下降させて吸上管３１内の溶湯を炉
に戻してから鋳型をとり出す、という一連の工程である
。 よく知られているように、ロストワックス鋳型は、ワッ
クスパターンを、小型の鋳造品の場合は複数のワックス
パターンをワックス棒にとりつけた「ツリー」とよばれ
る模型を、スラリーに浸漬して引き上げ、砂をふりかけ
て乾燥することを数回くりかえし、砂の層が必要な厚さ
になったところで加熱してワックスを除去し、焼成して
強固な鋳型を得る、という手順で製造されている。 このようにして製造したロストワックス鋳型を使用し、
上記のＣＬＶ法によりタービンインペラーのような薄肉
部をもつ製品を鋳造した場合、薄肉部にピンホールや縁
のわずかなカケのような欠陥が生じることがある。 こ
の傾向は、ｌ−ｉヤＡｆＪを含有する超合金を鋳造する
場合、とくに箸しい。 この欠陥は、溶湯６の吸上げに際して下チヤンバ−２に
封入されている八「などのガスが、溶湯吸上管３１を通
過して溶湯中に侵入し、鋳型３の末端まで運ばれるため
生じると考えられる。 ロストワックス鋳型の製造に当
って、溶湯吸上管３１の部分を気密な溶融シリカチュー
ブで構成したところ、欠陥がなくなったという事実がこ
れを裏付けている。 いうまでもなく鋳型は鋳造のたびに破壊されるものでお
り、一方で溶融シリカのような気密な耐火物のチューブ
は高価であるから、実用的でない。 工業的実施に当っては、焼結したシャモットやムライト
のような安価な耐火物チューブを使用したい。 ところ
が、焼結晶は、程度の差こそあれ多孔性であることを免
れないから、鋳造品の欠陥をなくすことができない。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、上記のような問題を解決し、市場で安
価に入手できる耐火物チューブを溶湯吸上管に使用して
も鋳造品に欠陥の生じないような、ロストワックス式の
精密鋳造用鋳型の製造方法を提供することにある。 す
なわち、鋳型の性能と低コストの要請を両立させること
である。 及ユ五璽感
製品は、一般に高合金鋼ヤニッケル合金などを、ロスト
ワックス鋳型を用いて精密鋳造することにより製造され
ている。 その代表的技術のひとつに、ｒＣＬＶ法」とよばれる真
空鋳造法があり、これは、下記の工程からなっている。 すなわち、第１図および第２図に示すように、上下の
チャンバーを有する装置の上チヤンバ−１内に溶湯吸上
管３１を有するロストワックス鋳型３を用意し、下チヤ
ンバ−２内で真空誘導溶解を行なって金属溶湯を用意し
、上下のチャンバーに所定の圧力までＡｒのような不活
性ガスを封入し、誘導炉４を上昇させて溶湯吸上管を溶
湯６に浸漬させた状態で上チャンバー１内を所定の真空
度まで減圧して溶湯６を吸い上げることにより鋳型３に
注入し、誘導炉４を下降させて吸上管３１内の溶湯を炉
に戻してから鋳型をとり出す、という一連の工程である
。 よく知られているように、ロストワックス鋳型は、ワッ
クスパターンを、小型の鋳造品の場合は複数のワックス
パターンをワックス棒にとりつけた「ツリー」とよばれ
る模型を、スラリーに浸漬して引き上げ、砂をふりかけ
て乾燥することを数回くりかえし、砂の層が必要な厚さ
になったところで加熱してワックスを除去し、焼成して
強固な鋳型を得る、という手順で製造されている。 このようにして製造したロストワックス鋳型を使用し、
上記のＣＬＶ法によりタービンインペラーのような薄肉
部をもつ製品を鋳造した場合、薄肉部にピンホールや縁
のわずかなカケのような欠陥が生じることがある。 こ
の傾向は、ｌ−ｉヤＡｆＪを含有する超合金を鋳造する
場合、とくに箸しい。 この欠陥は、溶湯６の吸上げに際して下チヤンバ−２に
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過して溶湯中に侵入し、鋳型３の末端まで運ばれるため
生じると考えられる。 ロストワックス鋳型の製造に当
って、溶湯吸上管３１の部分を気密な溶融シリカチュー
ブで構成したところ、欠陥がなくなったという事実がこ
れを裏付けている。 いうまでもなく鋳型は鋳造のたびに破壊されるものでお
り、一方で溶融シリカのような気密な耐火物のチューブ
は高価であるから、実用的でない。 工業的実施に当っては、焼結したシャモットやムライト
のような安価な耐火物チューブを使用したい。 ところ
が、焼結晶は、程度の差こそあれ多孔性であることを免
れないから、鋳造品の欠陥をなくすことができない。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、上記のような問題を解決し、市場で安
価に入手できる耐火物チューブを溶湯吸上管に使用して
も鋳造品に欠陥の生じないような、ロストワックス式の
精密鋳造用鋳型の製造方法を提供することにある。 す
なわち、鋳型の性能と低コストの要請を両立させること
である。 及ユ五璽感
上記の目的を達成する本発明の精密鋳造用鋳型の製造方
法は、ワックスパターンをスラリーに浸漬してひき上げ
、砂をふりかける操作をくりかえしたのちワックスを溶
融除去し、焼成することからなるロストワックス式精密
鋳造用鋳型の製造方法において、鋳型の溶湯吸上管部分
に、耐火物のチューブに耐火物質の微細粒子の分散液を
含浸させたものを使用することを特徴とする。 溶湯吸上管とする耐火物のチューブは、前記したように
シャモツト質やムライト質のもので足りる。 もちろん
、アルミナそのほかのものも好適である。 これに含浸させる耐火物質の微細粒子の分散液の代表的
なものは、コロイダルシリカやエチルシリケート溶液で
あり、これにジルコンフラワーを加えたものが好ましい
。 含浸は、塗布によっても可能であるが、十分な浸透が行
なわれるよう、耐火物のチューブを液中に浸漬する方が
よい。 この工程は、減圧下に行なうことが好ましい。 減圧の効果は、一般に２００ＴＯｒ’ｒ以下の真空度
において顕著になる。 ［作 用］ 耐火物のチューブに耐火物質の微細粒子の分散液を含浸
させることにより、前者の微細孔ないし空隙の中に微細
粒子が充填され、ガス透過性を低下させる。 この効果は、市販のムライト質チューブ（外径６０履Ｘ
内径５０ｍ×長さ２５０ｍ＞に対して本発明の処理をし
たものにつき、真空鋳造時の内外圧力差にほぼ等しい５
０ＯＩｎＩｎＨｇの圧力をか【プて、空気の透過度を測
定することにより確められた。 無処理のものの通気度を１とすると、常圧下に浸漬処理
した場合は約１／３に、また’ｌ Ｑ Ｔ ｏｒｒの減
圧下に浸漬処理したものは、約１１５に減少している。 ［実施例］ 自動車エンジンのターボチャージャー用タービンインペ
ラーを鋳造するためのワックス型ツリー（３０個とり）
を用意し、それらを三方して、それぞれ下記のようにし
てロストワックス式鋳型を製作した。 １） エチルシリケートおよびジルコンフラワーを懸濁
させたプレコートスラリーにツリーを浸漬し、引き上げ
て砂をふりかける操作を繰り返すという常法に従って全
体をつくった。 ２） ツリーの溶湯吸上管部分に市販のムライト質耐大
物の管（外径６０！ｎＩｎ、肉厚５ ｍｍ ＞を使用し
て、１と同じ操作を行なった。 その際、耐火物の管の
端に少し重なる位置まで浸漬を行なって、ロストワック
ス鋳型と吸上管とが一体に接続されるようにした。 ３） 上記と同じムライト質耐火物管を、ジルコンフラ
ワーを含むコロイダルシリカ液に、１０丁ｏｒｒの減圧
下に浸漬して乾燥する処理を施したのち、２）と同じよ
うにして鋳型をつくった。 これら３種のロストワックス鋳型を使用して、ＣＬＶ法
によりＮｉ合金（ＩＮＣＯ７１３Ｃ）を鋳込んで、ター
ビンインペラーを製造した。 それぞれの製品群におけるピンホール発生率をしらべて
、下記の結果を得た。 鋳型 １ １０．５％ 鋳型 ２ ２．８％ 鋳型 ３ ０．２％ 及皿凹范里 本発明の方法で製造したロストワックス式精密鋳造鋳型
は、溶湯吸上管部が実用上十分な気密性をもっているか
ら、真空鋳造の際の内外圧力差によって外部のガスが透
過して侵入することが、実質上防止される。 従って、
これを使用して得た鋳造品には、ピンホールや縁欠けの
ような欠陥はほとんど生じない。 溶湯吸上管の素材は市場で安価に入手できる焼結耐火物
チューブであるから、鋳型の製造コストが高くなること
はない。
法は、ワックスパターンをスラリーに浸漬してひき上げ
、砂をふりかける操作をくりかえしたのちワックスを溶
融除去し、焼成することからなるロストワックス式精密
鋳造用鋳型の製造方法において、鋳型の溶湯吸上管部分
に、耐火物のチューブに耐火物質の微細粒子の分散液を
含浸させたものを使用することを特徴とする。 溶湯吸上管とする耐火物のチューブは、前記したように
シャモツト質やムライト質のもので足りる。 もちろん
、アルミナそのほかのものも好適である。 これに含浸させる耐火物質の微細粒子の分散液の代表的
なものは、コロイダルシリカやエチルシリケート溶液で
あり、これにジルコンフラワーを加えたものが好ましい
。 含浸は、塗布によっても可能であるが、十分な浸透が行
なわれるよう、耐火物のチューブを液中に浸漬する方が
よい。 この工程は、減圧下に行なうことが好ましい。 減圧の効果は、一般に２００ＴＯｒ’ｒ以下の真空度
において顕著になる。 ［作 用］ 耐火物のチューブに耐火物質の微細粒子の分散液を含浸
させることにより、前者の微細孔ないし空隙の中に微細
粒子が充填され、ガス透過性を低下させる。 この効果は、市販のムライト質チューブ（外径６０履Ｘ
内径５０ｍ×長さ２５０ｍ＞に対して本発明の処理をし
たものにつき、真空鋳造時の内外圧力差にほぼ等しい５
０ＯＩｎＩｎＨｇの圧力をか【プて、空気の透過度を測
定することにより確められた。 無処理のものの通気度を１とすると、常圧下に浸漬処理
した場合は約１／３に、また’ｌ Ｑ Ｔ ｏｒｒの減
圧下に浸漬処理したものは、約１１５に減少している。 ［実施例］ 自動車エンジンのターボチャージャー用タービンインペ
ラーを鋳造するためのワックス型ツリー（３０個とり）
を用意し、それらを三方して、それぞれ下記のようにし
てロストワックス式鋳型を製作した。 １） エチルシリケートおよびジルコンフラワーを懸濁
させたプレコートスラリーにツリーを浸漬し、引き上げ
て砂をふりかける操作を繰り返すという常法に従って全
体をつくった。 ２） ツリーの溶湯吸上管部分に市販のムライト質耐大
物の管（外径６０！ｎＩｎ、肉厚５ ｍｍ ＞を使用し
て、１と同じ操作を行なった。 その際、耐火物の管の
端に少し重なる位置まで浸漬を行なって、ロストワック
ス鋳型と吸上管とが一体に接続されるようにした。 ３） 上記と同じムライト質耐火物管を、ジルコンフラ
ワーを含むコロイダルシリカ液に、１０丁ｏｒｒの減圧
下に浸漬して乾燥する処理を施したのち、２）と同じよ
うにして鋳型をつくった。 これら３種のロストワックス鋳型を使用して、ＣＬＶ法
によりＮｉ合金（ＩＮＣＯ７１３Ｃ）を鋳込んで、ター
ビンインペラーを製造した。 それぞれの製品群におけるピンホール発生率をしらべて
、下記の結果を得た。 鋳型 １ １０．５％ 鋳型 ２ ２．８％ 鋳型 ３ ０．２％ 及皿凹范里 本発明の方法で製造したロストワックス式精密鋳造鋳型
は、溶湯吸上管部が実用上十分な気密性をもっているか
ら、真空鋳造の際の内外圧力差によって外部のガスが透
過して侵入することが、実質上防止される。 従って、
これを使用して得た鋳造品には、ピンホールや縁欠けの
ような欠陥はほとんど生じない。 溶湯吸上管の素材は市場で安価に入手できる焼結耐火物
チューブであるから、鋳型の製造コストが高くなること
はない。
図面はいずれも、本発明の詳細な説明するための鋳型の
使用時の概念的な断面図であって、第１図は本発明に従
う処理をした場合、第２図は無処理の場合をそれぞれ示
す。
使用時の概念的な断面図であって、第１図は本発明に従
う処理をした場合、第２図は無処理の場合をそれぞれ示
す。
Claims (2)
- （１）ワックスパターンをスラリーに浸漬してひき上げ
、砂をふりかける操作をくり返したのちワックスを溶融
除去し、焼成することからなるロストワックス式精密鋳
造用鋳型の製造方法において、鋳型の溶湯吸上管部分に
、耐火物のチューブに耐火物質の微細粒子の分散液を含
浸させたものを使用することを特徴とする製造方法。 - （２）耐火物のチューブへの耐火物質の微細粒子の分散
を減圧下で行なう特許請求の範囲第１項の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61262403A JPS63115647A (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 精密鋳造用鋳型の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61262403A JPS63115647A (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 精密鋳造用鋳型の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63115647A true JPS63115647A (ja) | 1988-05-20 |
Family
ID=17375292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61262403A Pending JPS63115647A (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 精密鋳造用鋳型の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63115647A (ja) |
-
1986
- 1986-11-04 JP JP61262403A patent/JPS63115647A/ja active Pending
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