JPS63203242A - セラミックシェル製造方法 - 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］ 本発明は、強度を増強させると共にコーティングとサン
ディングとの回数を減少させることを可能にしたセラミ
ックシェルに関するものである。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］周知の
如く、鋳肌が良好で複雑な形状の鋳物製品を得ることが
可能なインベストメント鋳造法では、スラリと耐火物質
とが乾燥して形成されたセラミックシェルが鋳型として
広く使用されている。

このセラミックシェルは、例えば特開昭６０−４９８３
２号公報に開示されている如く、鋳物製品と略同形を有
する複数のワックス模型に湯道及び堰等がつけられてワ
ックスツリーが形成され、このワックスツリーにスラリ
をコーテングし、更に耐火物質をサンディングして所定
時間をかけて乾燥して上記耐火物質の層を上記ワックス
ツリーの外周に形成した後、このワックスツリーを溶融
除去して得られるものである。

このようにして形成されたセラミックシェルは、比較的
強度が弱く、このセラミックシェルにおけるワックス模
型に相当する部位が、このセラミックシェルに溶湯を注
入する場合等に折損づ゛ることがあるため、前述のコー
ティングとサンディングとを数回から十回程ｒｒｉ繰り
返すことによりこの耐火物質の層を幾ｍにも形成し、１
Ｑｍｍ程度の厚さに仕上げることによりこのセラミック
シェルの強度が確保されるものである。

しかし、この技術により形成されたセラミックシェルは
全体では強度が確保されているが、このセラミックシェ
ルを形成する夫々の耐火物質の層は比較的脆弱であるた
め、上記ワックスツリーが溶融除去される際、或いはこ
のセラミックシェルに溶湯が注入された際等に、このセ
ラミックシェルの一番内側の層等の一部が欠損する可能
性があり、この欠損が生じたセラミックシェルで鋳込み
が行なわれると鋳造不良が生じる。

また、前述の如く、このコーティングとサンディングと
の間に所定時間乾燥するという工程が必要で、ラインで
セラミックシェルを製作する場合にはこの乾燥工程にお
ける所定時間はラインを停止せざるを得ないため、煩雑
であると共に、上記セラミックシェルの形成には著しい
時間がかかるのが普通である。また、数回から十回程度
繰返される上記コーティングとサンディングとの工程間
に、比較的高価な上記スラリと耐火物質とが多聞に必要
である。これらの理由により上記セラミックシェル、及
びこのセラミックシェルを使用しての鋳物製品のコスト
の低減は非常に困難である。

また、鋳物製品が比較的細長いものである場合、例えば
実公昭５９−１７４７３号公報に開示されている如く、
上記ワックスツリーに耐火物質の層を一層以上形成した
後、このセラミックシェルの例えば末端部等を線材にて
連結してこのセラミックシェルの脆弱部分を補強する技
術がある。

しかし、この先行技術においても、上記セラミックシェ
ルの脆弱部分を充分に補強づることは困難であり、鋳物
製品に鋳造不良が発生する可能性がある。

［発明の目的コ 本発明は前述の事情に鑑みてなされたものであり、強度
が充分に保証され、その結果、コーディングとサンディ
ングとの回数を相対的に減らし、コストを低減させるこ
とが可能なセラミックシェルを提供することを目的とし
ている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、スラリと耐火物質とで形成されるセラミック
シェルにおいて、前記耐火物質中にファイバ状物が混在
されているものであり、このファイバ状物によって前記
耐火物質同士が緊密に固定されるものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図乃至第３図は本発明によるセラミックシェルの一
実施例に係り、第１図は耐火物質の層が形成された状態
のワックスツリーの断面図、第２図は第１図のＡ部拡大
断面図、第３図はセラミックシェル形成の工程概略図で
ある。

これらの図において、符号１はツワックスツリー、２は
スラリ槽、３，４はスタッフ槽である。

上記ワックスツリー１は、ワックス模型１ａが、湯口部
１ｂが形成された渇道部１Ｃの周囲に収部１ｄを介して
複数接合されている。

また、上記スラリＭ３２にはコロイダルシリカ。

エチルシリケート等からなる耐火性バインダとジルコン
、アルミナ、シリカ等の耐火物微粒子とを混合したスラ
リＳが所定位貯留されており、このスラリ槽２に上記ワ
ックスツリー１が浸漬された場合、このワックスツリー
１の外周に上記スラリＳが付着してスラリ膜６がコーデ
ィングされるようになっている。

更に、上記スタッコ槽３には耐火物質の一例であるアル
ミナ７号等のアルミナ粒体７と平均直径２．５〜２００
μ、長さ１〜２０ｍｍ程度のアルミナ、シリカなどのセ
ラミック、またはステンレス等を素材とするファイバ状
物８とが入れられている。また、上記スタッコ槽４には
耐火物質である４＠ケイ砂等のケイ砂９と、上記スタッ
コ槽３に入れられているものと同様のファイバ状物８と
が入れられている。

なお、上記ファイバ状物８は、耐火物質の粒度の大きい
ものに対しては大径のものを用い、耐火物質の粒度の小
さいものに対しては細径のものを用いるのが望ましい。

さらに、ファイバ状物８と耐火物質との混合状態を均一
化するために、ファイバ状物８は、略同−の径、長さの
ものを用いるのが望ましい。

上記スタッコ槽３８４の底部には複数の吹き出し孔１１
が形成され、この吹き出し孔１１に、他端がエアータン
ク１２に連通された送風路１３が接続されており、上記
エアータンク１２に貯留ざれている圧搾空気１４がこの
送風路１３を介して上記スタッコＭＪ３．４の吹き出し
孔１１より噴出されるようになっている。そしてこの吹
き出し孔１１より上記圧搾空気が噴出された際にはこの
スタッコ［３に入れられているアルミナ粒体７とファイ
バ状物８とが、或いはスタッコＩｆｆｆ４に入れられて
いるケイ砂９とファイバ８とが、それぞれのスタッ′Ｉ
槽３，４内にて浮遊状態となるように設定されている。

また、上記送風路１３には、例えば２ボ一ト２位置の方
向制御弁１５と流量制御弁１６とが夫々介装されており
、上記スタッコ槽３，４内へ噴出する圧搾空気１４の制
御が可能に構成されている。

第３図に工程線にて示す如く、上記ワックスツリー１は
スラリ槽２のスラリＳにｍｌされて液切りされ、アルミ
ナ粒体７とファイバ状物８とが浮遊状態に保たれている
スタッコ槽３へ搬送されて、乾燥装置１７にて乾燥され
るという工程の後、再び上記スラリ槽のスラリＳに浸漬
され、今度はケイ砂９とファイバ状物８とが浮遊状態と
なっているスタッコ槽４へ搬送されて上記乾燥装置１７
にて乾燥されるという工程を、必要に応じて繰り返され
るようになっている。

次に、前述の構成による実施例の作用を説明すると、ワ
ックスツリー１がスラリ４ｆｉ２に貯留されているスラ
リＳに、このワックスツリー１に形成されている湯口部
１ｂの一部を残して所定時間浸漬され、次いでこのスラ
リＳより引き上げられて液切りされる。すると、このワ
ックスツリー１の外周にはスラリＳに浸漬されなかった
湯口部１ｂの一部を除いて一様にスラリ！ｌ！６がコー
ティングされる。

次いで、このワックスツリー１はスタッフｔ６３へ搬送
される。このスタッフ槽３内は、このスタッコ槽３に形
成されている吹き出し孔１１よりエアータンク１２に貯
留されている圧搾空気１４が、方向制御弁１５と流量制
御弁１６とにより制御されて噴出されており、この圧搾
空気１４により上記スタッコ槽３内に入れられているア
ルミナ粒体７とファイバ状物８とが浮遊状態に保たれて
いるため、このスタッコ槽３へ入れられた上記ワックス
ツリー１の外周に形成されているスラリ膜６に上記アル
ミナ粒体７とファイバ状物８とがサンディングされる。

この場合、ファイバ状物により各アルミナ粒体７が固定
された状態で付着されると共に、このファイバ状物８は
上記アルミナ粒体７よりも長尺なものであるため、この
ファイバ状物８の一部は上記アルミナ粒体７間に挟持さ
れ、他の一部がこのアルミナ粒体のサンディングされた
層より突出された状態となる。

次に、このワックスツリー１はこのスタッコ槽３より取
り出され、乾燥装置１７へ搬送されて、この乾燥装置１
７によりワックスツリー１の外周にコーティングされた
スラリ膜６と、このスラリ膜６にサンディングされたア
ルミナ粒体７及びファイバ状物８とが乾燥されることに
より、上記ワックスツリー１の外周に耐火物質の層が形
成される。

そして、このワックスツリー１は上記乾燥装置１７から
スラリ槽２へ搬送され、このスラリ槽２のスラリＳに再
び浸漬されて、このワックスツリー１の外周に一体化さ
れているコーティングとサンディングとの層上に新たな
スラリ膜６がコーティングされた後、このワックスツリ
ー１はスタッコ槽４へ搬送される。尚、スラリ膜６は厚
みが薄いものであるため、上記スタッコ！！３にてアル
ミナ粒体７の層より突出した状態でサンディングされた
上記ファイバ状物８は、この新たにコーティングされた
スラリ膜６からも突出された状態である。

上記スタッコ槽４内は、前述のスタッコ槽３と同様に、
吹き出し孔１１より圧搾空気１４が吹き出され、このス
タッフ槽４内に入れられているケイ砂９とファイバ状物
８とがこの圧搾空気１４により浮遊状態となっているた
め、このスタッコ槽４に搬送されたワックスツリー１の
外周に新たにコーティングされたスラリ層６の上に上記
ケイ砂９とファイバ状物８とがサンディングされる。

この場合、上記二層目のスラリ膜６より突出されている
ファイバ状物８と上記ケイ砂９とが付着すると共に、こ
のスタッコ槽４内のファイバ状物８が、すでに上記ワッ
クスツリー１に付着されているファイバ状物８に絡み付
くが如く付着するため、このスタッコｆｆｆ４内のケイ
砂９とファイバ状物８とは、このワックスツリー１に既
に形成されている耐火物質の層に強固に付着されると共
に、各ケイ砂９が上記ファイバ状物８により固定される
。また、浮遊状態に保たれているケイ砂９とファイバ状
物８とが固定される。

次に、このワックスツリー１は乾燥装置１７へ搬送され
、この乾燥装置１７にて乾燥されることにより二層目の
耐火物質の層が、一層目の耐火物質の層に固設された状
態で形成される。この一層目と二層目の耐火物質の層は
、互いにファイバ状物により把持されているため、これ
らの耐火物質の層間に剥離が生ずることは完全に防止さ
れる。

このワックスツリー１は、スラリ槽２とスタッコ槽４及
び乾燥装置１７との間を必要に応じた回数往復されるこ
とにより、このワックスツリー１の外周に所定の厚みを
有する耐火物質の層が形成され、この形成された耐火物
質の層がセラミックシェルとして利用される。

尚、本実施例では、アルミナ、シリカなどのセラミック
、ステンレス等を平均直径２．５〜２００μ、長さ１〜
２０１１１１１程度に形成することによりファイバ状物
８を構成したが、このファイバ状物８は各耐火物質問、
及びこの耐火物質の居間を互いに把持しあう機能を有す
るものであれば、この構成に限るものではなく、また、
この実施例に使用の耐火物質もアルミナ粒体７．ケイ砂
９に限定されるものではない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によるセラミックシェルに
よると、各耐火物質とこの耐火物質の層間がファイバ状
物によって強固に把持されるため、この耐火物質の層に
より形成されるセラミックシェルの強度が上昇されると
共に、この各耐火物質の居間に一１１１離が生じること
を防止することが可能であるという効果を有する。

また、この強度が上昇された分だけ上記耐火物質の豹を
減少させることが可能となり、セラミックシェルの形成
に消費される時間と材料とが節約され、もってこのセラ
ミックシェル及びこのセラミックシェルを用いて製作さ
れる鋳物製品のコスト低減を実現せしむることが可能で
あるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例に係り、第１図は
耐火物質の層が形成された状態のワックスツリーの断面
図、第２図は第１図のΔ部拡大断面図、第３図はセラミ
ックシェル形成の工程概略図である。 １・・・・・・・・・ワックスツリー ６、Ｓ・・・スラリ ７．９・・・耐火物質 ８・・・・・・・・・ファイバ状物 第１図 ｂ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スラリと耐火物質とで形成されるセラミックシェルにお
   いて、前記耐火物質中にファイバ状物が混在されている
   ことを特徴とするセラミックシェル。