JPS63260647A - 鋳造用消失性模型の製造方法 - 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、例えば自動車等車両用エンジンにおける中空
カムシャフト等をいわゆるフルモールド鋳造法により鋳
造する場合に用いられる消失性模型の製造方法の改良に
関する。

（従来の技術） 一般に、フルモールド鋳造法に用いられる消失性模型の
製造方法は、発泡性ポリスチレン粒子を成形型内に充填
して予備加熱覆ることにより予備発泡させた中間発泡成
形体を成形し、その後、該中間発泡成形体を加熱して二
次発泡させることにより所定の形状に成形づるいわゆる
二段発泡法により行われている。

ところが、このにうにして得られる消失性模型ａは、第
３図に拡大して示づように、多数の発泡ポリスチレン粒
子す、ｂ、・・・が融着結合してなる集合体であること
から、成形体（消失性模型ａ）の表面には、上記各発泡
ポリスチレン粒子すの融着した痕跡が残存し、つまり成
形体（消失性模型ａ）表面全体に多数の凹部Ｃ，Ｃ，・
・・が形成される。したがって、このように各凹部Ｃが
形成された消失性模型ａを用いて鋳造すると、鋳造され
た鋳物ｄの表面には、第４図に拡大して示すように、消
失性模型ａの上記各発泡ポリスチレン粒子すの痕跡（凹
部Ｃ）が転写されて凸部ｄ′が形成されるため、鋳物ｄ
の表面を平滑に仕上げることができなくなる。そして、
このように消失性模型ａの上記各発泡ポリスチレン粒子
すの痕跡（凹部Ｃ）が転写された鋳物ｄが例えば強度が
要求される部品である場合には、部品表面の相隣る凸部
ｄ′。

ｄ−闇に応力が集中し易くなり、このため、相隣るｄ”
、ｄ”間にクラックが発生するおそれがめって好ましく
ない。

そこで、上述の如き不具合を解消づる手段として、例え
ば特公昭５１−２７６０２号公報に開示されているよう
に、粒径の異なる２種類のポリスチレン粒子を用い、ま
ず、粒径の小さい方のポリスチレン粒子を成形型のキャ
ビティ壁面に付着させ、その後、上記キャビティの空間
に粒径の大きいポリスチレン粒子を充填し、しかる後、
上記両ポリスチレン粒子を加熱することにより、該両ポ
リスチレン粒子を発泡せしめて所定の形状に成形された
鋳造用消失性模型を得る方法が提案されている。そして
、この方法により成形された消失性模型は、その表面側
か上記粒径の小さい発泡ポリスチレン粒子でもって構成
されていることから、表面平滑性に優れたものとなり、
かつ内部側が上記粒径の大ぎい発泡ポリスチレン粒子で
もって構成されていることから、密度の上昇が抑さえら
れ鋳造時における消失性の向上が図ることができる。

＜Ｒ明が解決しようとする問題点） ところが、上記従来の公報の方法では、成形型のキャビ
ティ内壁に粒径の小ざいポリスチレン粒子を付着させる
手段として、上記キャビティ内壁に接着剤を塗布したり
、あるいは予め上記粒径の小さいポリスチレン粒子と接
着剤と混合させてあくやり方であるため、鋳造時に上記
接着剤が消失性模型の消失性を阻害するおそれがある。

そして、この場合には、溶湯の湯回りが悪くなって鋳造
された鋳物の表面を平滑に仕上げることができなくなっ
たり、鋳造された鋳物に内部欠陥が生ずることとなる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、上記公報例の如く消失性模型の構成
Ｈ料として粒径の異なる大小の２種類のポリスチレン粒
子を用いることとし、かつ成形型のキャビティ内におけ
る上記両ポリスチレン粒子の配置特定を適切な手段で行
うことにより、その後の加熱により得たポリスチレン発
泡成形体（消失性模型）の表面側には、粒径の小ざい発
泡ポリスチレン粒子のみが配置されて該発泡ポリスチレ
ン粒子の融着した痕跡が残存することがなく、かつポリ
スチレン発泡成形体（消失性模型）の内側には、粒径の
大きい発泡ポリスチレン粒子のみが配置されて密度の上
昇を抑制し１ｑる。これにより表面平滑性が優れ、かつ
接着剤を用いることによる消失性模型の消失性の阻害を
回避し得て鋳造仕上がり精度の良好な鋳物を得ることが
できる消失性模型を提供せんとすることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成づるため、本発明の解決手段は、まず
、粒径の異なる大小の２種類のポリスチレン粒子を用意
する。そして、加娠手段および静電吸着手段の少なくと
も一方の手段により、粒径の小さいポリスチレン粒子を
成形型のキャビティ壁面側に、粒径の大ぎいポリスチレ
ン粒子を上記粒径の小さいポリスチレン粒子よりもキャ
ビティ内側にぞれぞれ配置覆る。その後、上記両ポリス
ヂレン粒子を加熱することにより、該両ポリスチレン粒
子を発泡せしめて所定の形状に成形された鋳造用消失性
模型を得る方法にづる。

（作用） 上記の構成により、本発明方法では、粒径の異なる大小
のポリスチレン粒子は、その粒径の小さい方が成形型の
キャビティ内壁側に、粒径の大きい方が上記粒径の小さ
い方よりもキャビティ内側にそれぞれ配置されることか
ら、その後の加熱により得られたポリスチレン発泡成形
体（消失性模型）の表面に粒径の小さい発泡ポリスチレ
ン粒子のみが配置され、これにより該発泡ポリスチレン
粒子のＦＡ’Ａ着した痕跡が残存することによる表面粗
れを解消し得て表面平滑性の優れた消失性模型が得られ
ることとなる。また、ポリスチレン発泡成形体（消失性
模型）の内側に粒径の大きい発泡ポリスチレン粒子のみ
が配置遺され、これにより密度の上昇が抑制されて接着
剤を用いることによる消失性模型の消失性の阻害を回避
し得て鋳造仕上り′精度の良好な鋳物が１昇られること
となる。

（第１実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１実施例に係る鋳造用消失性模型製
造方法おける製造工程を概略的に示し、同図に基づき消
失性模型の製造要領を説明するに、まず、消失性模型の
成形材料として、粒径０．３〜０．６ｍｍの未発泡ポリ
スチレン粒子１，１．・・・と、粒径１．０〜３．０＃
の予備Ｒ泡流ポリスチレン粒子２，２．・・・と用意す
る。そして、この両ポリスチレン粒子１，１．・・・、
２，２．・・・を混合したものを、第１図（ａ）に示す
ように、上型３と下型４とからなる成形型５のキャビテ
ィ６内に投入ロアを介して充填する。

次いで、上記両ポリスチレン粒子１，１．・・・、２．
２．・・・が充填された成形型５に対し、図示しない加
振装置の作動により振動を加える。これにより上記成形
を５のキャビティ６内に充填された両ボリスヂレン粒子
１，１．・・・、２，２．・・・は、第１図（ｂ）に示
すように、その粒径の半凸い方（未発泡ポリスチレン粒
子１，１．・・・）かキャビティ６内壁下側に、粒径の
大きい方（予ｔｆ＃　Ｒ泡流ポリスチレン粒子２，２．
・・・）がその上に蛋ねられてそれぞれ配置される。

その後、第１図（Ｃ）に示すように、上記成形型５の上
型３および下型４にそれぞれ穿設された多数の細孔８，
８．・・・から、成形型５のキャビティ６内に所定温度
に設定された加熱水蒸気を吹き込むことにより、上記両
ポリスチレン粒子１，１゜・・・、２，２．・・・を加
熱して発泡させる。これにより所定の形状に成形された
ポリスチレン発泡成形体からなる鋳造用消失性模型９を
得る。

このように本実施例では、消失性模型９の成形材料を粒
径の異なる大小の２種類のポリスチレン粒子１，１．・
・・、２，２．・・・でもって溝成し、この混合粒子を
成形型のキャじティ６内に充填した後、振動を加えるよ
うにすることから、ｈＯ娠後の上記キャビティ６内には
その内壁下側に粒径の小さい未発泡ポリスチレン粒子１
，１．・・・を、上側に粒径の大きい予備発泡演ポリス
チレン粒子２゜２、・・・をそれぞれ上下に分離した状
態で配置させ得る。

したがって、その後の加熱により得たポリスチレン発泡
成形体く消失性模型９）の片面には、粒径の小さい発泡
ポリスチレン粒子１”、１−、・・・のみが配置されて
該発泡ポリスチレン粒子１′。

１′、・・・の融着した痕跡が残存することがなく、か
つポリスチレン発泡成形体（消失性模型９）の残りの部
分には、粒径の大きい発泡ポリスチレン粒子２”、２”
、・・・のみが配置されて密度の上昇を抑制し得る。こ
れにより片面が平滑性に優れた消失性模型９を得ること
ができる。また、接着剤を用いることによる消失性模型
９の消失性の阻害が回避されて鋳造仕上り精度の良好な
鋳物を得ることができる。そして、このような消失性模
型９は、例えば特に内面に平滑性が要求されるエンジン
のマニホールド等を鋳造する場合に好適でおる。

（第２実施例） また、第２図に示すものは第２実施例であって、同図に
基づき消失性模型９の他の製造要領を説明するに、まず
、上記第１実施例の場合と同様に消失性模型９の成形月
料として、粒径０．３〜０゜６ｍの未発泡ポリスチレン
粒子１，１．・・・と、粒径１．０〜３．０ｍの予備発
泡流ポリスチレン粒子２，２．・・・と用意する。そし
て、この両ポリスチレン粒子１，１．・・・、２，２．
・・・のうち粒径の小さい方（未発泡ポリスチレン粒子
１，１．・・・）を、第２図（ａ）に示すように、上型
３と下型４とからなるプラスチック製の成形型５のキャ
ビティ６内に投入ロアを介してキャビティ６内壁を被覆
するに足る量だけ投入する。

次いで、上記未発泡ポリスチレン粒子１，１゜・・・が
投入された成形型５に対し例えば図示しない回転体を間
接せしめることにより、成形型５の外表面全体に＋（プ
ラス）の電荷を与える。これにより上記成形型５のキャ
ビティ６内壁には−（マイナス）の電荷が生じ、上記粒
径の小さい未発泡ポリスチレン粒子１，１．・・・が帯
電せしめられて、該未発泡ポリスチレン粒子１，１．・
・・が、第２図（ｂ）に示すように、上記キャビティ６
内壁に吸着される。

その後、上記成形型５のキャビティ６内に上記粒径の大
きい方（予備発泡済ポリスチレン粒子２゜２、・・・）
を、第２図（Ｃ）に示すように、投入ロアを介して充填
する。これにより上記成形型５のキャビティ６内には、
その内壁全体に上記粒径の小さい方（未発泡ポリスチレ
ン粒子１，１．・・・）が、内側には粒径の大きい方（
予備発泡済ポリスチレン粒子２，２．・・・）がそれぞ
れ配置されることとなる。

しかる後、第２図（ｄ）に示すように、上記成形型５の
上型３および下型４にそれぞれ穿設された多数の細孔８
，８．・・・から、成形型５のキャビティ６内に所定温
度に設定された加熱水蒸気を吹き込むことにより、上記
両ポリスチレン粒子１゜１、・・・、２，２．・・・を
加熱して発泡させる。これにより所定の形状に成形され
たポリスチレン発泡成形体からなる鋳造用消失性模型９
を得る。

したがって、本実施例においても、上記第１実施例の場
合と同様の作用効果を奏することができるものである。

な、１３、粒径の異なる２種類のポリスチレン粒子１．
１．・・・、２，２．・・・を所期の目的道理に配置せ
しめる手段として、上記第１実施例では加振手段を、第
２実施例では静電吸着手段をそれぞれ採用したが、これ
に限らず、例えば加振および静電吸着手段を併用するこ
とも採用可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明方法によれば、消失性模型
の成形Ｈ料として粒径の異なる大小の２種類のポリスチ
レン粒子を用意し、加振および静電吸容手段のうら小な
くとも一方の手段により、上記両ポリスチレン粒子のう
ち粒径の小さい方を成形型のキャビティ壁面側に、粒径
の大きい方を上記粒径の小さい方よりもキャビティ内側
にそれぞれ配置するようにするので、その後の加熱によ
り成形された消失性模型の表面には、粒径の小さい発泡
ポリスチレン粒子のみが配置されて該発泡ポリスチレン
粒子の融着した痕跡が残存することがなく、かつ消失性
模型の内部には、大きい発泡ポリスチレン粒子のみが配
置されて密度の上昇を抑制し得る。これにより表面平滑
性の優れ、かつ接着剤による消失性模型の消失性の阻害
を回避し１ｑて鋳造仕上り精度の良好な鋳物を得ること
ができる消失性模型を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る鋳造用消失性模型製
造方法における製造工程を概略的に示す工程図である。 第２図は第２実施例を示す第１図相当図である。第３図
は従来例における消失性模型の表面状態を拡大して示す
模式図、第４図は消失性模型を構成する発泡ポリスチレ
ン粒子の痕跡が表面に転写された状態を示す鋳物の断面
図である。 １・・・未発泡ポリスチレン粒子、２・・・予備発泡済
ポリスチレン粒子、１−１２−・・・発泡ポリスチレン
粒子、５・・・成形型、６・・・キャビティ、９・・・
消失性模型。 特　許　出　願　人　　マツダ株式会社−代　　　理　
　　人　　前　１）　弘　−１ε、Ｊ、：区２．・（ｃ
） ２（ｉデシ７う；１七ｊさセ！’：’Ｕ〒す１；に５チ
ーＬ二・埼１Ｙ子）（ｂ） （ｄ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒径の異なる大小の２種類のポリスチレン粒子を
   用意し、加振手段および静電吸着手段の少なくとも一方
   の手段により、粒径の小さいポリスチレン粒子を成形型
   のキャビティ壁面側に、粒径の大きいポリスチレン粒子
   を上記粒径の小さいポリスチレン粒子よりもキャビティ
   内側にそれぞれ配置し、その後、上記両ポリスチレン粒
   子を加熱することにより、該両ポリスチレン粒子を発泡
   せしめて所定の形状に成形された鋳造用消失性模型を得
   ることを特徴とする鋳造用消失性模型の製造方法。