JPS63188444A - 消失模型鋳造法 - Google Patents
消失模型鋳造法Info
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- JPS63188444A JPS63188444A JP2196187A JP2196187A JPS63188444A JP S63188444 A JPS63188444 A JP S63188444A JP 2196187 A JP2196187 A JP 2196187A JP 2196187 A JP2196187 A JP 2196187A JP S63188444 A JPS63188444 A JP S63188444A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
- B22C9/04—Use of lost patterns
- B22C9/046—Use of patterns which are eliminated by the liquid metal in the mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
- B22C9/126—Hardening by freezing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
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】
「産業上の利用分野」
この発明は消失模型鋳造法に関する。
「従来の技術」
従来より溶金属の鋳造に利用されている消失模型鋳造法
は、その模型材質により主に大物鋳物（プレス用金型鋳
物等）に利用され、近年更にその方法を小物機械機能部
品（自動車用鋳物、産業機械用鋳物等）にも適用しよう
と、各国に於いて研究がなされ、一部生産手段として適
用されている。
は、その模型材質により主に大物鋳物（プレス用金型鋳
物等）に利用され、近年更にその方法を小物機械機能部
品（自動車用鋳物、産業機械用鋳物等）にも適用しよう
と、各国に於いて研究がなされ、一部生産手段として適
用されている。
ここに、消失模型鋳造法、所謂フルモールド法とは発泡
ポリスチレン材（通常１発泡倍率２０〜５０倍、比重０
．０２〜０．０５．圧縮強さ０．４〜１．４ｋｇｆ／ｃ
Ｔ１゜曲げ強さ３〜４ｋｇｆ／ｃ＋ＩＩを使用する）を
もって模型を作製し、これを型砂中に埋めて造型し、模
型を抜取ることなく溶湯を鋳込めば、模型は溶融あるい
はガス化して消失してしまい、溶金と入れ替わって、鋳
物が得られる方法である。
ポリスチレン材（通常１発泡倍率２０〜５０倍、比重０
．０２〜０．０５．圧縮強さ０．４〜１．４ｋｇｆ／ｃ
Ｔ１゜曲げ強さ３〜４ｋｇｆ／ｃ＋ＩＩを使用する）を
もって模型を作製し、これを型砂中に埋めて造型し、模
型を抜取ることなく溶湯を鋳込めば、模型は溶融あるい
はガス化して消失してしまい、溶金と入れ替わって、鋳
物が得られる方法である。
現在この方法は、工作機械ベッド、自動車用プレス型材
などの鋳造によく使用されており、その他、あがり、押
湯などの模型として使用され、効果を挙げている。この
ようにフルモールド法は、従来中〜大物の少量生産の場
合によく用いられてきたが、最近金型を用いて発泡ポリ
スチレン模型を量産し、多数の模型を湯道を介して湯口
にとりつけ、乾燥砂の中に埋没して鋳型となし、溶湯を
鋳込む方法が開発され、小物材機械用部品に適用しよう
とする動きがある。
などの鋳造によく使用されており、その他、あがり、押
湯などの模型として使用され、効果を挙げている。この
ようにフルモールド法は、従来中〜大物の少量生産の場
合によく用いられてきたが、最近金型を用いて発泡ポリ
スチレン模型を量産し、多数の模型を湯道を介して湯口
にとりつけ、乾燥砂の中に埋没して鋳型となし、溶湯を
鋳込む方法が開発され、小物材機械用部品に適用しよう
とする動きがある。
このプロセスは、発泡ポリスチレン模型の周囲を細粒乾
燥砂で充てんした後、枠内を減圧した上で鋳込むもので
造型方法の概略を第３図に示す。
燥砂で充てんした後、枠内を減圧した上で鋳込むもので
造型方法の概略を第３図に示す。
図に示される如く鋳型箱は、上部の鋳枠部とその下の吸
引室からなり、また側面には抽気孔が数個とりつけであ
る。
引室からなり、また側面には抽気孔が数個とりつけであ
る。
〕
図示の１−６の手順の内容は下記の通りである。
１）鋳枠内に７．５号けい砂を深さ２００ ｍｍ程度に
入れる。
入れる。
２）砂内に発泡ポリスチレン模型を押入し、更に湯口が
砂面に現れる程度に砂を充填する。
砂面に現れる程度に砂を充填する。
枠に振動を与えて、砂を締めた後、抽気管から吸引する
。吸引室が３００〜４００ｍｍＨｇ程度になればよい。
。吸引室が３００〜４００ｍｍＨｇ程度になればよい。
３）吸引しつつ鋳込む。
この後、溶湯の凝固が完了した後、鋳型箱を反転し、鋳
物及び充填材を取り出す。
物及び充填材を取り出す。
尚、上記手順に於いて、砂内に挿入される発泡ポリスチ
レン模型にはスラリー状塗型と加温乾燥による表面塗膜
処理が強度付与のために施こされるものである。
レン模型にはスラリー状塗型と加温乾燥による表面塗膜
処理が強度付与のために施こされるものである。
［発明が解決しようとする問題点」
しかるに、その模型の材料特性、及びその塗型方法９強
度補充方法が不完全のため、寸法精度。
度補充方法が不完全のため、寸法精度。
歪９歩留向上が望めず、現在ではその開発は、むしろ退
潮の副がみられる。
潮の副がみられる。
すなわち、畝上の従来法に於いては発泡スチロール等の
消失模型の強度不足、模型周囲の塗膜自体の強度不足の
ため、それを補う方法として乾燥珪砂を流動状態にした
鋳枠内で消失模型の背面より強固に支持しようと試みた
。そのため、鋳枠に強度な振動を与え、強制的に砂を流
動状態とさせて充填しようとしていたが、むしろ模型形
状によっては模型を変形させるか、模型周囲を均一に砂
を充填させることが出来ず鋳造不良を発生させている。
消失模型の強度不足、模型周囲の塗膜自体の強度不足の
ため、それを補う方法として乾燥珪砂を流動状態にした
鋳枠内で消失模型の背面より強固に支持しようと試みた
。そのため、鋳枠に強度な振動を与え、強制的に砂を流
動状態とさせて充填しようとしていたが、むしろ模型形
状によっては模型を変形させるか、模型周囲を均一に砂
を充填させることが出来ず鋳造不良を発生させている。
又、従来法では畝上の強度不足により消失模型鋳造法の
脱型時にも模型の変形等が発生、更に加えて塗型層の加
温乾燥時にも変形等の要因があり、その根本的解決がな
されていないのが現状である。
脱型時にも模型の変形等が発生、更に加えて塗型層の加
温乾燥時にも変形等の要因があり、その根本的解決がな
されていないのが現状である。
「問題点を解決するための手段」、「作用」本発明は畝
上の事情に鑑み、これら従来の消失模型鋳造法の最大の
弱点とされている消失模型の強度不足による鋳造品の変
形、歪９寸法精度の大巾なバラツキ等を無くする様考案
されたものでその要旨とするところは、消失模型表面へ
、数■から数１０ｍｍのスラリー状塗型を行った後、そ
の塗膜を低温乾燥后凍結を行って塗膜を消失模型に被覆
し、所望の強度に不充分な場合には前記の形成された消
失模型の塗膜外面に、更に数鵡から数１ＯＩＩＩａｌの
塗型を行いこれを凍結させた状態で、塗膜の強度の増加
を図る処理を施こし、かかる消失模型と凍結塗膜が１体
構造の状態で溶金属を鋳造するとして、畝上の塗膜自体
の強度不足に由来する種々の不都合を全く解消した点に
ある。
上の事情に鑑み、これら従来の消失模型鋳造法の最大の
弱点とされている消失模型の強度不足による鋳造品の変
形、歪９寸法精度の大巾なバラツキ等を無くする様考案
されたものでその要旨とするところは、消失模型表面へ
、数■から数１０ｍｍのスラリー状塗型を行った後、そ
の塗膜を低温乾燥后凍結を行って塗膜を消失模型に被覆
し、所望の強度に不充分な場合には前記の形成された消
失模型の塗膜外面に、更に数鵡から数１ＯＩＩＩａｌの
塗型を行いこれを凍結させた状態で、塗膜の強度の増加
を図る処理を施こし、かかる消失模型と凍結塗膜が１体
構造の状態で溶金属を鋳造するとして、畝上の塗膜自体
の強度不足に由来する種々の不都合を全く解消した点に
ある。
「実施例」
以下、これを−実施例図に基づいて詳細に説明する。
第１図は本発明方法の実施に供される装置の概要図で、
図中１は発泡スチロール等の消失模型。
図中１は発泡スチロール等の消失模型。
２は低温、低水分もしくはそれの凍結状態の塗膜。
３は塗膜２では所望の強度に達しない場合追加される凍
結状態の補助塗膜、４は該塗膜２若しくは３の保護上低
温であるを良しとする粉粒状充填材。
結状態の補助塗膜、４は該塗膜２若しくは３の保護上低
温であるを良しとする粉粒状充填材。
５は溶金属が模型へ流入する入口部の耐火性堰構造材、
６は上記諸部材を収める減圧装置（矢示）に連結した容
器である。
６は上記諸部材を収める減圧装置（矢示）に連結した容
器である。
本装置の構成で溶金属の鋳造を行う場合は消失模型１が
強固な変形のない塗膜２若しくは２と３で覆われ、又粉
粒状充填材４を充填する場合も強固な塗膜２．３で覆わ
れた消失模型ｌは振動等の充填方法を採用しても変形に
はいたらない。
強固な変形のない塗膜２若しくは２と３で覆われ、又粉
粒状充填材４を充填する場合も強固な塗膜２．３で覆わ
れた消失模型ｌは振動等の充填方法を採用しても変形に
はいたらない。
この様な強度ある塗膜で保護した状態で注湯時容器内を
減圧して発生ガスを除去すれば、寸法精度の良い歪、変
形のない健全な鋳造品が得られることとなる。
減圧して発生ガスを除去すれば、寸法精度の良い歪、変
形のない健全な鋳造品が得られることとなる。
上記の塗膜２は通気度のある耐火性粉粒状骨材若しくは
繊維状物質の混合物よりなる塗膜、又塗ｒＩｒＡ３は既
述の如く塗膜を更に強度補充するためのものであるが、
前記の塗Ｈ！２に合わせて通気度のある粉粒状骨材、も
しくは繊維状物質等の混合物よりなる凍結塗膜であるを
良しとする。
繊維状物質の混合物よりなる塗膜、又塗ｒＩｒＡ３は既
述の如く塗膜を更に強度補充するためのものであるが、
前記の塗Ｈ！２に合わせて通気度のある粉粒状骨材、も
しくは繊維状物質等の混合物よりなる凍結塗膜であるを
良しとする。
塗膜２ないし３を充分厚くすることにより、低温粉粒状
充填材を必要とせず、容器６内に消失模型Ｉと凍結した
状態の塗膜２，３一体物を容器６内に安定した姿で固定
し、注湯時容器内を減圧して鋳造品を得ることも出来る
。
充填材を必要とせず、容器６内に消失模型Ｉと凍結した
状態の塗膜２，３一体物を容器６内に安定した姿で固定
し、注湯時容器内を減圧して鋳造品を得ることも出来る
。
次に前記装置に基づいて溶金属の鋳造を行った場合の作
業フローシートを第２図に示す。
業フローシートを第２図に示す。
当該工程図中＝線内、−−−−線内、矢印は従来の消失
模型鋳造法とは異る本発明の主たる骨子である。
模型鋳造法とは異る本発明の主たる骨子である。
ポリスチレンビーズを約４０−５０倍に発泡させた１
ｍｍφ前後予備発泡させたものは、溶金属の種類１注湯
温度、金型の形状鋳造方案等によって時折り金属内へポ
リスチレンの混入がみられる。
ｍｍφ前後予備発泡させたものは、溶金属の種類１注湯
温度、金型の形状鋳造方案等によって時折り金属内へポ
リスチレンの混入がみられる。
これはポリスチレンの熱分解等によって発生したカーボ
ン質残渣であるが、これらを防ぐ場合予備発泡したポリ
スチレンに過硼酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、硝酸カ
リウム、過酸化物等の酸化剤。
ン質残渣であるが、これらを防ぐ場合予備発泡したポリ
スチレンに過硼酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、硝酸カ
リウム、過酸化物等の酸化剤。
弗化物等よりなる反応速度調整剤を微量添加するか、塗
膜へこれらを若干添加しておく。この場合は特殊な例で
、鋳造方案、ポリスチレンの発泡倍率等を適切に選定さ
れれば、殆んど内部欠陥は防止出来る。
膜へこれらを若干添加しておく。この場合は特殊な例で
、鋳造方案、ポリスチレンの発泡倍率等を適切に選定さ
れれば、殆んど内部欠陥は防止出来る。
成型工程で加熱成型された模型は、その材料が熱可塑性
なるが由に、成型后金型より脱型する場合、模型が充分
冷却されていないと変形がひどい。
なるが由に、成型后金型より脱型する場合、模型が充分
冷却されていないと変形がひどい。
従来は、冷却水による冷却が行われているが模型肉厚等
の関連で肉薄なれば更に冷却する必要がある。この例で
は金型背面より脱型前に冷媒を行いて充分に模型が冷却
されてより脱型を行っている。
の関連で肉薄なれば更に冷却する必要がある。この例で
は金型背面より脱型前に冷媒を行いて充分に模型が冷却
されてより脱型を行っている。
金型より取り出された模型は、その変形を出来るだけ防
ぐため、低温状況で必要な堰、湯道、注湯口、押湯等が
組み立てられる。組み立て完了した消失模型は次いで低
温の水性塗膜で覆われ、低温減圧乾燥、凍結等必要な塗
膜厚さになる進行われる。この場合塗膜組成は一種もし
くは数種の組み合せで行う場合もある。
ぐため、低温状況で必要な堰、湯道、注湯口、押湯等が
組み立てられる。組み立て完了した消失模型は次いで低
温の水性塗膜で覆われ、低温減圧乾燥、凍結等必要な塗
膜厚さになる進行われる。この場合塗膜組成は一種もし
くは数種の組み合せで行う場合もある。
この様にして必要な塗膜厚さになった充分強度のある凍
結状態の模型、塗型一体化物を、金枠容器内に安定した
姿にセットし、必要によっては塗膜が解凍しない程度の
低温粉粒状充填材でバックアンプして、容器内を減圧状
態にして溶金属を注湯する。従って工程図中−矢印にそ
って進行する場合と・・少矢印によって進行する相方が
ある。
結状態の模型、塗型一体化物を、金枠容器内に安定した
姿にセットし、必要によっては塗膜が解凍しない程度の
低温粉粒状充填材でバックアンプして、容器内を減圧状
態にして溶金属を注湯する。従って工程図中−矢印にそ
って進行する場合と・・少矢印によって進行する相方が
ある。
低温粉粒状充填材を使用する場合は、その回収過程で充
分冷却して、再使用特使Ｒりを解凍することがない様に
しなければならない。
分冷却して、再使用特使Ｒりを解凍することがない様に
しなければならない。
「発明の効果ｊ
以上の如く、本発明システムで、溶金属の鋳造を行った
場合、その消失模型鋳造法が持っている利点すなわち中
子不要、見切面なしによる精整工程の大巾な工数低減、
鋳造方案に捕われない自由な鋳物形状の設定、大巾な材
料歩留３安価な生産設備１作業環境の良化１作業スペー
スの低減、消エネルギー化等に起因するコストの大巾な
改善。
場合、その消失模型鋳造法が持っている利点すなわち中
子不要、見切面なしによる精整工程の大巾な工数低減、
鋳造方案に捕われない自由な鋳物形状の設定、大巾な材
料歩留３安価な生産設備１作業環境の良化１作業スペー
スの低減、消エネルギー化等に起因するコストの大巾な
改善。
及び寸法精度の向上等が確実に安定して実現出来る。
第１図は本発明法の実施に使用される装置の概略図、第
２図は同装置による操業のフローシート。 第３図は従来法の工程手順図である。 Ｉ・・・消失模型、 ２・・・塗Ｈり、 ３・・・補助
塗膜、４・・・粉粒状充填材、 ５・・・耐火性堰構造
材、 ６・・・容２３゜
２図は同装置による操業のフローシート。 第３図は従来法の工程手順図である。 Ｉ・・・消失模型、 ２・・・塗Ｈり、 ３・・・補助
塗膜、４・・・粉粒状充填材、 ５・・・耐火性堰構造
材、 ６・・・容２３゜
Claims (3)
- （１）消失模型表面へスラリー状塗型を行った後、その
塗膜を低温乾燥后凍結を行って消失模型に被覆し、所望
の強度に不充分な場合には前記の形成された消失模型の
塗膜外面に、更に塗型を行い、これを凍結させた状態で
塗膜の強度の増加を図る処理を施こし、かかる消失模型
と凍結塗膜が１体構造の状態で溶金属を鋳造するとして
なることを特徴とする消失模型鋳造法。 - （２）形成された消失模型塗型の外側の塗膜を解凍させ
ない程度以下の低温粉粒状充填材にて塗膜をさらに補強
するとした特許請求の範囲第１項に記載の消失模型鋳造
法。 - （３）塗型の組成を耐火性粉粒状骨材若しくは繊維状物
質の混合物とした凍結塗膜よりなるものとした特許請求
の範囲第１項に記載の消失模型鋳造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2196187A JPS63188444A (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | 消失模型鋳造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2196187A JPS63188444A (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | 消失模型鋳造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63188444A true JPS63188444A (ja) | 1988-08-04 |
Family
ID=12069665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2196187A Pending JPS63188444A (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | 消失模型鋳造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63188444A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63295040A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-01 | Honda Motor Co Ltd | 消失模型 |
| JP2009066640A (ja) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 鋳造用凍結鋳型およびその製造方法 |
| CN106363132A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-02-01 | 绥阳县海红铸造有限责任公司 | 一种消失模的铸造装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61219443A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-29 | Agency Of Ind Science & Technol | 消失模型を含む凍結鋳型 |
-
1987
- 1987-02-02 JP JP2196187A patent/JPS63188444A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61219443A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-29 | Agency Of Ind Science & Technol | 消失模型を含む凍結鋳型 |
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|---|---|---|---|---|
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