JPS63288705A - 精密寸法の泥漿鋳込用成形型 - 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】 利用分野 本発明は、精密寸法の泥漿鋳込用成形型に関する。詳し
くは、精密な寸法精度を有し、耐久性がありしかも均一
・な鋳込着肉性を有する、合成樹脂製の」−記の鋳込型
に関する。本発明の鋳込型は、結上等のセラミック材料
系の泥漿から衛生陶器類、陶器質製品等の焼成用成形素
地を鋳込み成形する成形型として有用である。

従来の技術およびその問題点 泥漿の鋳込み成形は、石膏等からなる鋳込空間を有する
多孔性成形型に泥漿をみたし、石膏型に水分を吸収させ
て該泥漿を着肉させて実施されてきた。機械的な鋳込成
形法においては、供給した泥漿を加圧することによって
、上記の水分の脱水お上び着肉を促進させて能率的に実
施されている。

型の耐久性の岐点から、多孔性合成樹脂からなる鋳込型
を使用することは公知である。しかし、樹脂型は塑製゛
造時の硬化収縮が大きいので、型の寸法および形状の精
度が劣化する欠点があった。

助延久生Ｍ迭ｔ６人プｐ−丑災 本発明昔は、上記のような多孔性樹脂濾材層の製造時に
おける寸法および形状の硬化収縮が、多孔性樹脂を成形
した後に充分に硬化収縮させれば、それ以上の変形は実
質的に生じないことに着眼して、本発明を達成した。す
なわち、充分に硬化収縮させた切削加工性の連続細孔性
硬質合成樹脂ブロック体を、ならい盤工作機械等によっ
て濾材層用プログラムに従って切削してなる濾材を用い
、該濾材層を適切な気液流通性の粗孔性中間層と組み合
わせて本発明を達成した。なお、本発明の開発過程にお
いて、切削加工に際して多孔性のセラミックブロック体
は材質がもろいため切削濾材表面に欠は等の欠陥が生ず
るため、また多孔性の金属ブロック体は金属の展延性の
ため切削加工に際して切削濾材表面につぶれ等の細孔不
均一性が生ずるため、不適当であることが判明した。

従って本発明によって、分割可能な気密性容器、該容器
と濾材層との間に設けられた粗孔性気液流通手段、およ
び該気液流通手段に接して設けられた連続細孔性の合成
樹脂製濾材層からなる分割可能な鋳込型であり：該鋳込
型が合体した際に濾材層表面は鋳込成形空間を形成し；
該鋳込空間には泥漿供給管が接続されそして該粗孔性気
液流通手段には気液流通管が接続されて、該気密性容器
の外部にそれぞれ連通しており：該濾材層は実質的に均
一な連続細孔性を有しそして好ましくは実質的に同程度
の厚さををし；該濾材層は、充分に硬化収縮した切削加
工性の連続細孔性硬質合成樹脂ブロック体を濾材層用の
プログラムに従って切削してなる精密寸法の濾材である
ことを特徴とする、泥漿鋳込用成形型が提供される。な
お、上記の濾材層用の樹脂の材質としては、該濾材とし
て適当な硬さを有しそして実質的に均一な連続細孔性を
形成し得るものであれば、特に限定されない。代表的に
は、フェノール樹脂、エボキン樹脂、アクリル系樹脂、
硬質ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、等が例示される
。該樹脂材料は、泥漿鋳込成形物の脱型容易性等の観点
から、親水性を有する樹脂材料であることが望ましく、
通常はフェノール系樹脂またはエポキシ系樹脂等が好ま
しく使用される。以下に濾材の材質として、フェノール
系樹脂を使用する場合について記述する。

良−！！Ｊｌへ粗切見ｊも奏 以下に添付図面を参照しながら、本発明の態様例を記述
する。

（１）鋳込み成形用濾材層 上記のように本発明による濾材層は、充分に硬化収縮し
た硬質の連続細孔性合成樹脂ブロック体を、切削加工し
てなる精密寸法の濾材である。該ブロック体としては、
気孔１約０５〜８０ミクロン、好ましくは約５〜６０ミ
クロンそして例えば約１０〜３０ミクロンを有し、気孔
率約１０〜８０％、そして好ましくは約３０〜６０％を
有するものが、代表的に使用される。従って、得られろ
濾材層もこのような気孔径および気孔率を有する。　使
用したブロック体は、例えば重量割合にて、水溶性フェ
ノールおよびホルマリンからなるフェノール樹脂原料を
約９３％および微細な殿粉、粘土粉等を約７％含むフェ
ノール樹脂用材料約８２部と、酢酸ビニル系またはビニ
ルアルコール系の樹脂成分約１８部とから本質的になる
成形材料を、所望の１【１ツク体に成形しそして充分に
硬化収縮させたものである。

切削側りの工程を、第４図の部分断面図に略示する。所
望の１ｌＪｉ材層の形状を有するモデル５７を、木材ま
たは石膏等によ−）て製作する。該モデル５７より若モ
・ｒ法の大きい合成権脂ブロック体５Ｉを用意する。該
モデル５７および該ブロック体５１を、ならい盤工作機
械５６（例えばＣＡＭ式切削機）の所定の位置に配置す
る。該ならい盤５６の触針用保持具５９に触針５８を設
備し、そして該触針を該モデルの表面に設置する。切削
具保持具５５に切削具５４を設備し、そして該モデル５
７上の触針の位置に対応するように、該切削具５４を該
ブロック体５１ｈに設置する。このようにして、該モデ
ルに対応して該ブロック体を所定の切削面５２にそって
自動ならい削りし、所望の濾材層５３を得ることができ
る。なお、この際に自動制御の信号値をフロッピーまた
は磁気テープに記録するごとによって、次回以降の切削
工程ではモデル型か不要となる。

（２）鋳込み用成形型 第１図、第２図または第３図に例示するように、本発明
の鋳込型（ｌまたは２１）は気密性容器（２または２６
−２９）、濾材層（３または３Ｏ−３３）、および該濾
材層を包囲して設けられた気液流通手段（５または３４
−３７）から本質的になる分割可能な鋳込成形用の型で
ある。このようにして、該濾材層の表面によって鋳込成
形空間（４または３８）が形成される。該鋳込空間には
泥漿供給管（８または４０）が接続され、該気液流通手
段には気液流通管（９または２６ａ　　２９ａ）が接続
されている。分割される該気液流通手段の境界部分には
プラスチック板または金属板または通気性のない層から
なる目止め層（７または４３）か設けられており、各型
部分を個別に吸引または加圧ｉｉＪ能にしでいる。

■、記の気液ｔＡ通手段５は、第１図に例下°４“るよ
うに、気体および液体が抵抗が少なく流通できる粗孔性
中間層であり得る。この場合の粗孔性層は、（イ）濾材
層３に接している多数の粗孔性小孔６（一般に数ｍｍ程
度の径）を有する隔壁板５ａおよび該壁板５ａに接する
粗孔性固形材５からなるか、または（ロ）上記の（イ）
の態様から隔壁板５ａを省略して濾材層３に接している
粗孔性固形材５からなるのが、本発明の効果上望ましい
。しかし、本発明において上記の（イ）の態様から粗孔
性固形材５を省略することも可能であり、この場合には
第１図において固形材５の部分は中空な状態になり、そ
して気液流通管９を排水可能な位置に設置することが必
要である。

また、上記の気液流通手段は、第３図に例示するように
、気体および流体が抵抗が少なく流通できる連通孔（第
３図の断面図の３４−３７）等からなる気液流通路であ
り得る。一般的に該気液流通路（３４−３７）は、綿チ
ューブ等の流通路を濾材層（３０−３３）の裏表面に実
質的に等間隔にて該濾材層を包囲するように濾材層裏面
に配設される。例えば、該濾材層裏面に溝を設けて綿デ
ユープを設置し、そして該濾材層および該綿デユープ（
３４〜３７）の外側を非孔性の樹脂またはセメント等の
材料４４で封止する。

なお、第１図に例示する型は、一般的にむくな（中空で
ない）泥漿鋳込成形物を得る型であるが、鋳込空間４の
空間部分を厚くすれば中空な鋳込成形物も容易に得られ
る。なお、中空成形物の製造は、供給した泥漿が例えば
１０ｍｍ前後の厚さに着肉した時点で未硬化の泥漿を排
除すればよく、第２〜３図に関連して後記する。

本発明による濾材層３は、その表面が平滑でありそして
泥漿を濾過着肉できる程度の連続細孔性であることが必
要である。濾材層の肉厚は、全体的に同程度の厚さであ
ることが望ましく、そして約２０〜約５０ｍｍ以上程度
で充分である。

（３）鋳込み成形型の製造（１） 第１図に例示する形状の鋳込み型の下型部分の製造例で
あり、隔壁板５ａを省略した態様について、以下に記述
する。

第１図に示す下型の濾材層３を、上記（１）のようにし
て製作する。該−Ｉｔ層３を逆さすなわち凸状に置き、
その上に下型用の気密性容器２を逆さにして配置し、そ
して該容器の上部を充填用に開放する。両者の間に形成
された固形材層５用の空間に、Ｆ記の骨材／合成樹脂系
混合材料を押込み充填しそして放置して該樹脂成分を硬
化させて固形材層５を得る。上記の骨材／樹脂混合材料
は、重量部にて、パミストン８０部、炭酸カルシウム１
０部、市販のエポキシ化合物／硬化剤系の樹脂液１０部
から本質的になるものであった。

なお、一般的に気液流通手段５用の粗孔性固形材５の材
質は、排水、吸引および空気加圧が容易になし得る程度
の連続多孔性であれば特に限定されない。しかし、成形
の容易性、の観点から、多量の骨材（例えば約２０〜！
０重積部）および該骨材を部分的に接着する小量の合成
樹脂（例えば約２０〜！０重量部）からなる骨材／樹脂
系固形材か好ましい。該骨材としては、通常の骨材（珪
砂、炭酸力ルノウム、寒水石等）と軽噴骨材（シラスバ
ルーン、フィライト、パミストン、アルミグリッド等）
との混合物（粒径５００〜２０００ミクロン程度）が例
示される。合成樹脂材料としては、硬化接着時に非水溶
性の樹脂材料であればよく、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、ウレタン樹脂、アクリル系樹脂等が例示される。

該粗孔性固形材の成形は、上記の骨材および樹脂材料を
混練し、そして例えば所定のケース型へ押込み充填し、
そして樹脂材料を硬化させて、容易に製作できる。

該粗孔性固形材５の粗孔の直径としては、例えば約８０
〜約１０００ミクロン程度が適当である。

該固形材の肉厚は、約５〜約１００ｍｍ程度で充分であ
り、その厚さは部分的に変化しても差支えない。

（４）鋳込み成形型の製造（１１） 第３図に例示するように気液流通手段が気液流通路（３
４、−、３７）である場合については、上記の製造（３
）と本質的に大差はないが、以下に相違点を記述する。

即ち、上記の（３）の固形材層５はこの場合には不要で
ある。従って、第１図に示す下型の濾材層３を置き、該
濾材層の外周上に径約１ｃｍの綿チューブ等を実質的に
等間隔（例えば約３ｃｍ間隔）に配置し、その上に下型
用の気密性容器２を逆さにして配置する。両煮の間に形
成された空間に非孔性の合成樹脂液またはセメントモル
タル等の封ＩＥ材料を流し込みして硬化させる。該綿チ
ューブ等の気液流通路の端部は気液流通すに接続される
。

（５）鋳込み型の使用例（１） 本発明の鋳込み型の一例を第２図の型ｌに示す。

第２図に例示されるように該鋳込み型Ｉは、上下に分割
可能な気密性容器２の内面側にそれぞれ濾材層３．３′
が形成され、該濾材層３．３°の外側？、：祖孔外孔性
中間層５°が設置されてなるＬ型２ａおよび下型２ｂよ
りなる。濾材層の内面側に成形空間４が形成される。該
中間層５．５°の少なくとも一端側は、それぞれ容器２
の外部へ導出して、大気圧または負圧源に連通させてい
る。」二型２ａにはオ・−バーフロータンクが取り付け
られ、濾材層３を貫通して成形空間４へ連通し、また下
型２ｂには泥漿供給管８が取り付けられて濾材層３゛を
貫通して成形空間４へ連通している。Ｆ型２ｂは支柱１
１を介して昇降自在に取り付けられており、下型２ｂの
上限位置と下限位置との中間部には生素地用の台車１２
が設けられている。

鋳込み成形は、泥漿供給管８から成形空間４へ泥漿を供
給し、泥漿がオーバーフロータンクへ上昇して流入する
まで行う。そして、オーバーフロータンク内へ圧縮空気
を供給することにより成形空間４内の泥漿を加圧すると
共に、粗孔性中間層５゜５°を大気圧または負圧源へ連
通させ、濾材層３゜３°への泥漿の着肉速度および着肉
部の水の拡散速度を向上させる。濾材層３，３°内表面
への着肉が所定厚みに達すると、オーバーフロータンク
内を大気圧にし、泥漿供給管８から成形空間４内の余剰
の未着泥漿を排出する。これにより中空な生素地を成形
する。

生素地の成形後は、下型２ｂ側の気水分ｍ器に圧縮空気
を送り、中間層５°内を加圧して濾材層：３°内の残留
水を濾材ＰＪ３°と生素地との界面へしみださ仕て水膜
を形成し、上型２ｂを脱型し、そして生素地をに型２ａ
へ真空吸着状態で吊り上げておく。続いて、生素地の下
方へ台車１２を移動させ、下型の脱型と同要領で上型２
ａの濾材層３と生素地との界面へ水膜を形成し、生素地
を台車１２上へ移載する。なお、この態様において、粗
孔性中間層（５，５’　）の代わりに、下記（６）の気
液流通路を採用することもできる。

（６）鋳込み型の使用例（Ｉ　Ｉ） 本発明の鋳込み型の他の一例を第３図の型２１に示す。

第３図に例示するように該鋳込み型２１において、気密
性容器２６乃至２９の内面側に濾材層３０乃至３３が形
成されている。この濾材層３０乃至３３の外側には、粗
孔性の気液流通路３４乃至３７が配設されている。該流
通路の少なくとも一端側は、それぞれ容器２６乃至２９
の外部へ導出され、気液流通管２６ａ乃至２９ａによっ
て大気圧または負圧源に連通している。濾材層３０乃ｔ
３３の内面側に成形空間３８か形成されろ１゜上型２２
にはオーバーフロータンク３９が取り付けられ、濾材層
３０を貫通して成形空間３８へ連通している。また下型
２３には泥漿の供給管４゜が取り付けられ、濾材層３１
を貫通して成形空間３８へ連通している。

鋳込み成形は、供給管４０から成形空間３８内へ泥漿を
供給し、オーバーフロータンク３９へ泥漿が上昇して流
入するまで行う。そして、オーバーフロータンク３９を
圧縮空気源に連通して成形空間３８内の泥漿を加圧する
と共に、各組孔性流通路３４乃至３７を大気圧または負
圧源に連通させる。ごれにより、濾材Ｉ！！！３０乃至
３３の内表面側へ着肉する泥漿の着肉速度と着肉した泥
漿の水の拡散速度を向上させることができる。次いで、
オーバーフロータンク３９を大気圧に連通させ、泥漿の
供給排出管４０から余剰の未着泥漿を排出し、所定肉厚
の中空の生素地４２を成形する。

生素地４２の成形後は、上型２２と丁型２３の該流通路
３４．３５を加圧して濾材層３０，３１内に残留する水
を生素地４２との界面へしみ出させ、水膜を形成する。

この水膜の形成により、生素地４２と上型２２および下
型２３との密着状態が緩和され、脱型が容易となる。こ
のような状態で上型２２と下型２３を脱型し、好ましく
は左右型２４及び２５を負圧淵に連通して、該左右型に
よって生素地４２の側面全部を抱えて吊り上げ状態と４
−る。この状態にあって、生素地４２は、その側面全部
が左右型２４および２５により拘束された状態であり、
収縮変形や亀裂の発生がなく、自重により一部分が分断
されて脱落することもない。

次いで載置台４３を生素地４２の下方へ搬入する。そし
て左右型２４．２５の流通路３６．３７を加圧状態とし
、濾過材層３２．３３内に残留する水を生素地４２との
界面へしみ出させ、該界面に水膜を形成する。この水膜
の形成により脱型が容易となる。次に、左右型２４．２
５を脱型して生素地４２を載置台上に解放する。なお、
この態様において、流通路の代わりに上記（５）の粗孔
性中間層を採用することらできる。

（７）鋳込み成形型の性能 本発明による鋳込み型の着肉均一性および脱型性は、満
足なものであった。特に、寸法精度に優れたものであっ
た。更に耐久性については、二号回以上の鋳込み成形に
耐えるものと、充分に予測された。

（８）ｉｌｊＩ材層の切削加工法 上記においてモデルにそってブロック体をならい切削す
る態様について主に記述したが、本発明はこれに限定さ
れない。例えばモデルのかわりに、切削工程をフロッピ
ー等に記録したもの、または設計図面を三次元化したプ
ログラム等によっても、自動的に切削加工することがで
きる。本明細書ではこれらを総称して、［切削プログラ
ムに従って切削する」という。

作用および効果 ［従来の技術および問題点」および「問題点を解決する
ための手段」の項に記述したように、本発明においては
合成樹脂系濾材層の製造時の硬化収縮の問題を、部分に
硬化収縮した硬質連続細孔性の合成樹脂ブロック体を所
定のプログラムに従って切削すること、例えばならい切
削することによって解決した。なお、本発明による濾材
層において、合成樹脂！１８１濾材層の他の特質は、損
なわれない。

従って、本発明による鋳込型は、特に寸法精度か良好で
、耐久性かあり、均一な鋳込着肉性および容易な脱型性
を有する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の鋳込み用成形型の一例を示す断面略
図である。第２図は、該成形型を例示する断面略図およ
び鋳込み装置の略図である。第３図は、該成形型の他の
例を示す断面略図である。 第４図は、濾材のならい切削工程を例示する部分断面略
図である。 １．２１　・　鋳込み用成形型。 ２．２６−２９・・・・気密性容器； ３．３０　３３−−ｉ１！ｌ材層； ４．３８・　鋳込成形空間： ５．３４−３７・・・気液流通手段： ８．４０・・・・泥漿供給管。 ９．２６ａ−２９ａ・・・気液流通管。 ５１・　・合成樹脂ブロック体： ５６　　・ならい盤工作機； ５７　・　モデル型。 特許出願人　株式会社イナンクス １．２１・・・鋳込み用成形型； ２．２６−２９・・・・気密性容器。 ３．３０−３３・・・・濾材層； ４．３８・・・・鋳込成形空間； ５．３４−３７・・・・気液流通手段；８．４０・・・
・泥漿供給管： ９．２６ａ−２９ａ・・・気液流通管。 ：ｌｌ：ｌ：ｎ 第４図 ５１・・・・合成樹脂ブロック体 ５６・・・・ならい盤工作機 ５７・・・・モデル型

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）分割可能な気密性容器、該容器と濾材層との間に
   設けられた粗孔性気液流通手段、および該気液流通手段
   に接して設けられた連続細孔性の合成樹脂製濾材層から
   なる分割可能な鋳込型であり；該鋳込型が合体した際に
   濾材層表面は鋳込成形空間を形成し；該鋳込空間には泥
   漿供給管が接続されそして該粗孔性気液流通手段には気
   液流通管が接続されて、該気密性容器の外部にそれぞれ
   連通しており；該濾材層は実質的に均一な連続細孔性を
   有し；該濾材層は、充分に硬化収縮した切削加工性の連
   続細孔性硬質合成樹脂ブロック体を濾材層用の切削プロ
   グラムに従って切削してなる精密寸法の濾材であること
   を特徴とする、泥漿鋳込用成形型。