JPS63256239A - セラミツクシエル鋳型の崩壊方法 - Google Patents

セラミツクシエル鋳型の崩壊方法

Info

Publication number
JPS63256239A
JPS63256239A JP9234587A JP9234587A JPS63256239A JP S63256239 A JPS63256239 A JP S63256239A JP 9234587 A JP9234587 A JP 9234587A JP 9234587 A JP9234587 A JP 9234587A JP S63256239 A JPS63256239 A JP S63256239A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
casting
temperature
sodium hydroxide
aqueous solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9234587A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshimichi Asai
浅井 良道
Takeshi Imura
井村 武
Mitsuaki Ueno
上野 光明
Morio Kuroki
黒木 盛男
Kazuya Sakamoto
坂本 一也
Atsushi Suzuki
篤 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP9234587A priority Critical patent/JPS63256239A/ja
Publication of JPS63256239A publication Critical patent/JPS63256239A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D29/00Removing castings from moulds, not restricted to casting processes covered by a single main group; Removing cores; Handling ingots

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (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。

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明はバインダーとしてコロイダルシリカを用いたセ
ラミックシェル鋳型を使用し、該鋳型に鉄基及びマグネ
シウム合金等の溶湯を注湯して鋳込みを行った後の、該
セラミックシェル鋳型の崩壊方法に関する。 (従来の技術) 精密鋳造等において、従来よりセラミックシェル鋳型を
用いたセラミックシェルモールド法が最も広く使われて
いる。 上記セラミックシェル鋳型は、先ず1発泡ポリスチレン
またはろう等の材料により模型を作製し、該模型を耐火
物スラリーに浸漬して取り出し、これに乾燥耐火物粒子
をまぶし付着させて乾燥し、この操作を段階的に重ねて
模型、表面に耐火物層を適当な厚みにわたって成層させ
1次に、耐火物層を成層した模型を加熱して該模型を消
失させ、更に温度を上げて残る耐火物層を焼成すること
により得られる。 また、上記耐火物スラリーは、耐火物バインダーと耐火
物微粉末とからなり、耐火物バインダーとしてはコロイ
ダルシリカが多く使用されている。 以上のセラミックシェル鋳型に溶湯を注湯した後、鋳造
された鋳物を取り出すには、鋳型を落す必要があるが、
この操作は、シェークアウトマシン等による機械的振動
を加えて型ばらしをし。 ウォータブラストまたはショツトブラスト等により鋳物
表面を清掃して行われていた。また、取りにくいセラミ
ックコアーやシェルの除去には、溶融水醇化ナトリウム
(a度100%)にて煮沸する方法がとられていた。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上述した従来のセラミックシェル鋳型の
型落しには以下の問題点がある。 即ち、シェークアウトマシンによる型ばらしは、U物に
物理的衝撃を与えるものであるため、製品の損傷が多発
するという問題があり、ウォータブラスト及びショツト
ブラストによる鋳物の清掃においても同様の問題点があ
り、更にウォータブラストにあっては、製品が小さなも
のである場合、飛ばされてしまう虞れがあり不適当であ
った。 更に鋳物形状が複雑である場合、上記型ばらし及び鋳物
表面清掃方法のみでは、中子部分の型落しが不可能であ
り、前述したように溶融水酸化ナトリウムによる煮沸が
行われるが、この操作は時間がかかり多量の水酸化ナト
リウムを必要とするためコスト高となる。また、処理条
件が厳しく、アルカリに腐食されやすい合金、特にマグ
ネシウム合金には使用できない。 以上説明したように、従来のセラミックシェル鋳型を落
すための方法は、製品の損傷及び飛散、中子部分の型落
し不可、所要時間が長くコスト高を招き、アルカリに腐
食されやすい合金に使用できない等の問題点がある。 (問題点を解決するための手段) 上記従来技術の問題点を解決するために、セラミックシ
ェル鋳型に溶湯を注湯して鋳込みを行った後、該鋳込み
後の鋳型を濃度50%以下、液温50℃以上で沸点以下
の水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液中に浸漬して上
記セラミックシェル鋳型を崩壊させた。 (作用) アルカリ水溶液が浸透するセラミックシェル鋳型の部分
を物理的衝撃を与えることなく崩壊させることができ、
中子部分の型落しに有利となる。 (実施例) 以下に本発明の実施例を添付図面に基づき説明する。 第1図〜第6図は、本発明を実施した鋳造方法を工程順
に示したものであり、この鋳造方法は、先ず第1図に示
す屈曲部1a、lbを有する管状の模型1を発泡ポリス
チレンで作成し、この模型1をバインダーとしてコロイ
ダルシリカを含むセラミックスラリ−に浸漬した後、取
り出して模型1表面に耐火物粉末をまぶし付着させ、そ
の後この操作を2度繰り返し、最後に前記のスラリーに
浸漬して乾燥する。 以上の操作により、第2図の断面図で示すように、模型
lの表面に耐火物層2を成層した後、この模型1及び耐
火物層2を砂の中に埋めて加熱して模型1を消失させる
とともに耐火物層2を焼成し、第3図の断面図で示すキ
ャビティ3aを有する鋳型3を得る。 次に第4図に示すようにキャビティ3aに溶湯を注入し
て鋳込みを行ない冷却して鋳物4を鋳造した後、第5図
に示すように鋳型3及び鋳物4を水酸化ナトリウム水溶
液5に浸漬して鋳型3を崩壊させ、鋳物4からの型落と
しを行なう。 ここで、型落としを行なう場合には鋳型3及び鋳物4を
水酸化ナトリウム水溶液5に浸漬するが、この水溶液は
コロイダルシリカを溶解する他のアルカリ水溶液、例え
ば水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナト
リウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩等の水溶
液であっても良い。 次に本発明方法の効果を試した各種実験例を具体的数値
を挙げて説明する。ただし、以下の実験において使用し
たテストピースは、ムライトフラワー62wt駕、コロ
イダルシリカ10wt$及び水28 wt!を含むセラ
ミックスラリ−と、ハイアルミナサンドからなる耐火物
粉末とを用い、前記の方法にて適当な模型表面に耐火物
層を約3履腸の厚さに積層し、この耐火物層を68履■
×271の矩形に切り出したものとした。 (実験1)    に テストピースを焼成しないものと、空気中で各々温度5
00℃、COO℃、700℃、800℃及び1000℃
にて1時間焼成したものとを用意し、各々の鋳型強度[
抗折強度(Kg/cm2) ]を測定し、第7図に示す
グラフのような結果を得た。 第7図からも明らかなように、焼成温度が上昇するに従
って抗折強度も上昇するが、これはコロイダルシリカの
溶融結合が焼成温度上昇にともない進行するためである
。 (実験2)     に      の・テストピース
を焼成しないものと、空気中で各々温度500℃、60
0℃、700℃、800℃及び1000℃にて1時間焼
成したものとを用意し、各々濃度20wt$、温度11
0℃(沸点)の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、鋳型
崩壊時間を測定し第8図に示すグラフのような結果を得
た。尚、本実験例における鋳型崩壊時間とは、約300
m1の上記水酸化ナトリウム水溶液に上記テストピース
又は、上記焼成したテストピースを浸漬静置し、浸漬時
よりテストピースが形状を保持できずに完全に崩壊して
しまうまでの時間である。 第8図に示すグラフからも明らかなように、焼成温度の
上昇にともない、鋳型崩壊時間が長くなっているが、こ
れは水酸化ナトリウム水溶液により溶解されるコロイダ
ルシリカの溶融結合が、焼成温度の上昇にともない進行
することにより、該コロイダルシリカの比表面積が減少
することによる。 また1本実験例においては、テストピースを焼成したも
のを水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬しているため、テ
ストピース両面よりコロイダルシリカの溶解が進行する
が、実際には片面が鋳物に接しており、該溶解は1面だ
けより進行する。 従って実用段階においては、型崩壊時間は本実験例の約
2倍となると考えなければならない。 (実験3)lI、 による −1の・ テストピースを空気中で温度800℃にて1時間焼成し
たものを複数用意し、夫々濃度20wtz。 温度110℃(沸点)の水酸化ナトリウム水溶液に浸清
し、浸漬時間0分、1分、3.5分、4.5分、8.2
分での鋳型強度
【抗折強度(にg/c(至)2)】を測
定して第9図に示されるグラフのような結果を得た。尚
、抗折強度の測定は、上記所定時間後にテストピースを
水酸化ナトリウム水溶液より引き上げ、充分に水洗・乾
燥して行った。 第9図に示されるように、テストピースの抗折強度は、
浸漬時間1分で約H以下に低下し、3.5分では測定限
界に近<、4.5分ではハンドリングが不可能であった
。 以上により、水酸化ナトリウム水溶液を流動させ、ある
いは水流等を用い、鋳型強制除去を行えば、型落しに必
要な時間を実験例2の鋳型崩壊時間より大幅に短縮する
ことができ1例えば本実験例のテストピースのような組
成、焼成時間及び焼成温度の鋳型ならば、上記操作によ
り型落し時間を約イの時間に短縮できる。 (実験4)  に   1     ンテストピースを
空気中で温度500℃にて1時間焼成したものを複数用
意し、各々濃度5wtz。 10賛tX、20wt駕、30wH135wt$で温度
の異なる水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、実験例2と
同様にして鋳型崩壊時間を測定して第10図に示される
グラフのような結果(図中夫々0−0.*−・、0−0
.Δ−Δ、ムームで示される)を得た。 第10図からも明らかなように、いずれの濃度において
も温度50℃前後で急激に鋳型崩壊時間が減少しており
、更に該鋳型崩壊時間は温度の上昇にともない単調に減
少する。 テストピースを空気中で温度500℃にて1時間焼成し
たものを複数用意し、各々濃度5I#tz。 10wtX 、 20wtX 、 30賛tX 、 3
5賛tX 、 40賛tX 、  50wt$ 、温度
沸点の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、実験例2と同
様にして鋳型崩壊時間を測定して第11図に示されるグ
ラフのような結果を得た。 第11図からも明らかなように、鋳型崩壊時間は、水酸
化ナトリウム濃度35〜40wt$で最小値をとり、濃
度50wt$で急増する。これは40賛tXまではバイ
ンダーとして用いたコロイダルシリカのみが選択的に溶
解し、骨材はほとんど影響を受けなかったため、水酸化
ナトリウム濃度上昇によるコロイダルシリカ溶解速度の
上昇にともない、鋳型崩壊時間が短縮されるのに対し、
50賛tz以上では、骨材をも溶解しはじめるため、コ
ロイダルシリカの溶解速度が低下し、崩壊速度が低下す
ると考えられる。 以上の実験1〜5によれば、要求される鋳型強度に基づ
き焼成温度を設定すれば、鋳造後のこの鋳型を濃度50
%以下、温度50℃以上珪つ沸点以下において条件を設
定した水酸化ナトリウム水溶液に浸漬することにより、
短時間で鋳型を崩壊させられることがわかる。また、コ
ロイダルシリカを溶解し得るアルカリ水溶液、例えば水
酸化カリウム等の他のアルカリ金属水溶酸化物、炭酸ナ
トリウム及び炭酸カリウム等のアルカリ金属炭醸塩等の
水溶液においても同様の結果が得られた。 (実験6)マグネシウム−1− 次に、マグネシウム合金片(A291C)を複数用意し
、各々濃度5〜100wtX、温度沸点の水酸化ナトリ
ウムの水溶液または融液に、想定される鋳型崩壊時間の
2倍だけ浸漬してマグネシウム合金片の状jムを観察し
た。 その結果、濃度5 wt1以上、50wtX以下におい
ては、はとんど変化はなかったが、50 wt$を超え
る濃度では、#4型崩壊時間内で激しい腐食反応がみら
れた。尚、水酸化ナトリウム水溶液に換えて水酸化カリ
ウム水溶液及び他の上記アルカリ水溶液を用いても同様
の結果を得た。 本実験により1本発明が腐食されやすいマグネシウム合
金の鋳造において好適であることがわかる。 以上の実験に基づき鋳造物の金属種、鋳型3の焼成温度
、水酸化ナトリウム水溶液5の濃度及び温度を変えて行
なった鋳造例を以下に示す。 (#8造例1) 前記の実験と同様のセラミックスラリ−と、耐火物粉末
とを用い1本実施例の方法により模型1表面に耐火物層
2を成層し、温度800℃にて2時間加熱して模型1を
消失させるとともに耐火物層2を焼成して鋳型3を得た
。 得られf−鋳型3に鋳鋼を鋳込み冷却後、濃度20wt
$、温度沸点の水酸化ナトリウム水溶液中に3分間浸漬
した後、圧力6〜7 kg/cm″の水流で鋳型を除去
した。 外部観察及びファイバースコープを用いた管状部分の内
部観察の結果、鋳型が完全に除去されていることが確認
された。 (鋳造例2) 鋳造例1と同様にして得られた鋳型3に鋳鋼を鋳込み、
冷却後濃度40%#t% 、温度135℃の水酸化ナト
リウム水溶液中に4分間浸漬した後、圧力6〜7 kg
/crn’の水流で鋳型を除去した。 外部観察及びファイバースコープを用いた管状部分の内
部観察の結果、鋳型3が完全に除去されていることが確
認された。 (鋳造例3) 鋳造例2と同様にして模型lに耐火物層2を成層し、こ
の耐火物層2を温度500℃にて2時間加熱して模型1
を消失させるとともに耐火物層2を焼成して鋳型3を得
た。 該鋳型3にマグネシウム合金(AZ91C)を鋳込み、
冷却後濃度2Q@tz、温度90℃の水酸化ナトリウム
水溶液に2分間浸漬し、しかる後に水で鋳型を洗い落し
た。 外部観察及びファイバースコープを用いた管状部分の内
部観察の結果、鋳型が完全に除去され製品にも異常がな
いことが確認された。 (鋳造例4) 鋳造例3と同様にして得られた鋳型にマグネシウム合金
(AZ91C)を鋳込み、冷却後濃度20wt駕、温度
60℃の水酸化ナトリウム水溶液に60分間浸漬後、水
で鋳型を洗い落した。 外部観察及びファイバースコープを用いた管状部分の内
部観察の結果、鋳型が完全に除去され。 製品にも異常がないことが確認された。 (発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、コロイダルシリ
カをバインダーとして用いたセラミックと鋳型に溶湯を
注入して冷却させ、該鋳込み後の鋳型を濃度50%以下
、温度50°C以上沸点以下のアルカリ水溶液に浸漬し
て崩壊させるようにしたため、#8型落としに際して製
品である鋳物に大きな物理的衝撃を与える必要がなく、
#?I物を損傷することはない、また、アルカリ水溶液
中に浸漬した後に水流を併用する場合においても、鋳型
の強度が大きく低下しているため水圧を低くおさえるこ
とができるため、小型な製品であっても飛ばされること
はない。 更に、アルカリ水溶液が浸透する部分であれば鋳型を崩
壊させることができ、中子部分の型落しに有利である。 また、コロイダルシリカを選択的に溶解して鋳型落とし
を行う方法であるため、用いるアルカリ水溶液の濃度が
比較的低くても短時間で型落しができ、用いるアルカリ
の量が少くてすみコストダウンに資するほか、処理条件
が緩和されているため、マグネシウム合金等のアルカリ
に腐食されやすい合金にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
添付第1図乃至第6図は本発明方法を工程順に示す図、
第7図は焼成温度による抗折強度の変化を示すグラフ、
第8図は焼成温度によるPI型崩壊時間の変化を示すグ
ラフ、第9図は浸漬時間による抗折強度の変化を示すグ
ラフ、第10図は水酸化ナトリウム水溶液の液温による
型崩壊時間の変化を示すグラフ、第11図は水酸化ナト
リウム水溶液の濃度による鋳型崩壊時間の変化を示すグ
ラフである。 尚図面中、1は模型、2は耐火物層、3は鋳型、4は鋳
物、5は水酸化ナトリウム水溶液である。 特 許 出 願 人  本田技研工業株式会社代 理 
人 弁理士   下  1) 容一部間     弁理
士    大  橋  邦  音間   弁理士   
小  山    右同   弁理士   野  1) 
  及第1図 第2図 第4図 第5図 第7図 メ廃成:Jn度(oc) 第8図 S戚逼度(・C) 第9図 浸漬時間(MIN、) 第10図 涜 逼(”C)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. バインダーとしてコロイダルシリカを用いて製造したセ
    ラミックシェル鋳型に溶湯を注湯して鋳込みを行った後
    、該鋳込み後の鋳型を濃度50wt%以下、液温50℃
    以上且つ沸点以下のアルカリ水溶液中に浸漬して上記鋳
    型を崩壊させることを特徴とするセラミックシェル鋳型
    の崩壊方法。
JP9234587A 1987-04-15 1987-04-15 セラミツクシエル鋳型の崩壊方法 Pending JPS63256239A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9234587A JPS63256239A (ja) 1987-04-15 1987-04-15 セラミツクシエル鋳型の崩壊方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9234587A JPS63256239A (ja) 1987-04-15 1987-04-15 セラミツクシエル鋳型の崩壊方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63256239A true JPS63256239A (ja) 1988-10-24

Family

ID=14051810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9234587A Pending JPS63256239A (ja) 1987-04-15 1987-04-15 セラミツクシエル鋳型の崩壊方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63256239A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5678583A (en) * 1995-05-22 1997-10-21 Howmet Research Corporation Removal of ceramic shell mold material from castings
US5915452A (en) * 1995-06-07 1999-06-29 Howmet Research Corporation Apparatus for removing cores from castings
CN102921935A (zh) * 2012-11-29 2013-02-13 吴耀祖 一种铸件表面残留铸砂的清除方法
CN107855471A (zh) * 2017-11-10 2018-03-30 中国航发动力股份有限公司 一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5678583A (en) * 1995-05-22 1997-10-21 Howmet Research Corporation Removal of ceramic shell mold material from castings
US5913354A (en) * 1995-05-22 1999-06-22 Howmet Research Corporation Removal of ceramic shell mold material from castings
US5915452A (en) * 1995-06-07 1999-06-29 Howmet Research Corporation Apparatus for removing cores from castings
US6241000B1 (en) 1995-06-07 2001-06-05 Howmet Research Corporation Method for removing cores from castings
CN102921935A (zh) * 2012-11-29 2013-02-13 吴耀祖 一种铸件表面残留铸砂的清除方法
CN107855471A (zh) * 2017-11-10 2018-03-30 中国航发动力股份有限公司 一种解决单晶铸造用型壳膨胀的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3662816A (en) Means for preventing core shift in casting articles
EP0899038B1 (en) Process for lost foam casting of aluminium with coated pattern
US4134777A (en) Method for rapid removal of cores made of Y2 O3 from directionally solidified eutectic and superalloy materials
JP3948490B2 (ja) 鋳物の製造方法
US7503379B2 (en) Method of improving the removal of investment casting shells
JP4403072B2 (ja) 鋳型除去鋳造法および装置
US3186041A (en) Ceramic shell mold and method of forming same
CN106424562A (zh) 一种消除缩孔、疏松缺陷的熔模精密铸造方法
JPS63256239A (ja) セラミツクシエル鋳型の崩壊方法
US6129138A (en) Method of making a ceramic shell mould and a method of casting
US5706881A (en) Heat treatment of superalloy casting with partial mold removal
NO142203B (no) Fremgangsmaate ved utslagning av silikatbundet formmasse fra en stoepegodsholdig form
JPH071075A (ja) 焼き流し精密鋳造方法
CN105899309A (zh) 铸模形成用浆料、铸模及铸模的制造方法
US4025361A (en) Removal of ceramic investment shell mold from metal casting
US3587713A (en) Production of moulds and castings
JP2008036702A (ja) 金属鋳物用鋳造型
CN104741529A (zh) 汽车耐热钢排气歧管熔模铸造方法
JPH0237937A (ja) 細口中空部を有する鋳物の精密鋳造方法
SU1787651A1 (ru) Cпocoб изгotobлehия лиteйhыx фopm пo bыплabляemыm moдeляm
JP3136708B2 (ja) 鋳型の解体方法
JPH0647523A (ja) 鋳型枠の崩壊除去方法
JP2000117415A (ja) 鋳型材の除去方法および網目構造金属体の製造方法
JPH05123820A (ja) チタンまたはチタン合金の精密鋳造用鋳型
JPH066219B2 (ja) 鋳型製作法