JPS63313627A - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、消失性模型をＣＡＤ利用ｖ４層方式で製造
する方法に関する。

（ｕ）従来の技術 消失性模型では、発泡スチロール板材を加工し端部を接
着し成形していた。このため読図、板材の板とり、部品
作業、組立て、面張り面とりと、多大な人手、時間を要
していた。

（＾）発明が解決しようとする問題点 この発明は、消失性模型の製造にかかる人手を半自動化
し、生産性を向上させ、鋳物の原価を低減させることを
目的とする。

（駒問題点を解決するための手段 この発明を図面にもとづいて説明すると第１図は消失性
模型をスライスした概念図を示す。

−インゴットスライス法− 第２図は発泡スチロールのインゴット（１）ｅ　ＣＡＤ
操作で破線状に回転刃物（２）で溝入加工し熱線（３）
で約１０ｍ−巾にスライスし、第３図のように不要部（
４）を排除しついで第４図で２液性接着剤の主剤、硬化
剤の何れか一方をＡロール（５）、他方を８０−ル（６
）で塗布し接着剤のつかない表面イボ状の受は板（７）
をもつｐボットで　第５図の位置に道め、表面イボ状の
持上板（８）で上部にウェイト板（９）を乗せた＠層型
の下部に持ち上げて接着効果を出し、８４層固定するこ
のとき固定爪（１０）はガイド□とな牲対角にある持上
型（１１）でスライス板を持ち上げる。

第２図から第５図の作業を繰）ＩＩＡｔ、模型母体を作
る。

一平板発泡法一 第６図のｔＩｎき発泡型の約５０髄霞角の可動ブロック
（２１）をＣＡＤ操作で空隙模型の粗原型（２２）を作
り上部のホッパーよ〜スチロールピーズを注入し発泡し
て厚さ約１０ｍ５の平板を作る。第７図の如き平板を取
出し第８図の如く模型の形に回転刃物（２３）で成形し
、前のインゴットスライス法の第４・５図と同様に接着
剤を塗布し積層固定して模５２母体を作る。

つぎに、この模型母体を固定爪（１Ｇ）を外して取出し
、位置決めガイド部第３図（１２）を切除し、形状部第
１図（１３）等を平滑面に仕上げ、模型を完成する。

（杓発明の効果 この方法により模型製造が殆ど自動化され、従来の方法
と較べ鋳物の原価低減に効果あり。

【図面の簡単な説明】

第１図は、模型の断面を示し、スライス加工層の構想を
説明するものである。第２図は、発泡スチロールインゴ
ットをスライス加工する場合を示し、第６図は、発泡に
より薄平板を作る場合を示し、第５図は、その何れの場
合をも含めた積層方法を示したものである。 埠配ｆｆｌぷ々食入　　　オｔへシ会床Ｌ　鷲本７・レ
ス手続補正書（自発） 昭和６２年６月２６日 特許願 ２　発明の名称　　鋳造用消失性模型の製造方法３　補
正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　広島県雇山市箕沖町８６番地 電話　０８４９−５３−５３３５ （１１明細書（全文） （２）　　図面 ５　補正の内容 （１）　　明細書（全文）を別紙のとおり訂正する（２
）　　図面を別紙のとおり訂正する、− 吃ζ、ｔ１＋。 、　ｉ、’、’ｊ−，を 明　　細　　書 ｌ　発明の名称 鋳造用消失性模型の製造方法 ２、特許請求の範囲 １　三次元形状を複数の断面データの集合としてＷ？ｊ
ｌＩシ、各断面データに応じて発泡倒脚からなる薄板を
順次成形し、上記各薄板を順次張り合せて、上記三次元
形状に応じた模型を作ることを特徴とする鋳造用消失性
模型の製造方法 ２　薄板は、発泡ＩＭ脂からなるインゴットに、所定の
断面データに基づく形状を所定の深さまで破線状に溝入
れしたのち、上記インゴットを所定の厚さにスライスし
て形成することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の鋳造用消失性模型の製造方法 ３　薄板は、複数の断面データに基づいて各々の断面デ
ータごとに形成された金型により発泡成形するようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鋳造用
消失性模型の製造方法３、発明の詳細な説明 （イ）産業上の利用分野 この発明は、例えば電子計算機を使用し図形をデータ化
し加工応用するシステム（以下ＣＡＤという）を利用し
積層方式で鋳造用消失性模型を製造する方法に関する。 （ｔＩ）従来の技術 従来鋳造用消失性模型製作には、発泡スチロールの板材
を底板、角柱、斜面形状等種々の形状に加工し、各々の
端部を互に接着し成形していた。“それには一般に解読
の困難度の高い金型図の読図、材料、工数の経済性を追
及した板材の板とり、部材作り、接着位置ズレが鋳物精
度に直接彩管するので最も気をつかう組立て、鋳物の渦
流れや鋳物の外観に影響がある面張り、面とりと、判断
作業が多いのブ′多大な時間、人手を要していた。 （匂発明が解決しようとする問題点 この発明は上記のような鋳造用消失性模型の製造にかか
る人手を大幅に削減し、図形の読図、模型形成の人手を
かけることにより発生するミス、精度低下を解消し、鋳
物自体及び加工部ｉ！６（従来方法は精度が悪いので加
工部分に余肉を多くつけ加工時間が余計にかかった）を
低減させることを目的とする。 （ニ）問題点を解決するための手段 この発明に係る鋳造用消失性模型の製造方法は、製作し
ようとする模型の三次元形状を？ｆ数の断面データの集
合としてＣＡＤ等を利用して蓄積し、その各断面データ
に応じて発泡スチロールのような発泡＊ａからなる薄板
を順次成形し、その後、それらの薄板を順次張り合わせ
て模型を作るものである。 （ネ）′ｊ！施例 この発明を図面にもとずいて説明すると、第１図はこの
発明に係る模型の斜視図であり所定の位置の断面で、蓄
積された金型の三次元データをＣＡＤ利用により二次元
の薄板ｉｌｌに表したものであり、本発明の概念を示す
ものである。 以下の製造方法について、　第１の実施例であるインゴ
ットスライス法について説明する。 第２図（＆ｌにおいて、 （２′Ｉは発泡倒昭のインゴット、（３）はこのインゴ
ット（２）の乗せｆｉ、（４１は°インゴット（２）の
上界を止めるストッパー、（５）は一端がおもり（７）
、他端が乗せ台（３）に接続されたワイヤー、（６）は
滑車、（８）はＸＹｊ。 ゆう動子（９）をＣＡＤシステムからのデータ信号によ
り駆動する制御駆動装置、ααは回転刃物保持子（Ｚ方
向しゅう動）、（１１）は回転刃物、（１２）はインゴ
ｆｆ　＋−［２＋を薄板に切断するニクロム線、（１３
）はニクロム線保持子（Ｚ方向しゅう！ｌｉ［ｌ）であ
る。 また、第２図（ｂ）において、 （１４）は回転刃物（１１）により破線状に溝入れされ
た軌跡、（１５）は回転刃物（１１）で切９落とされる
不要部である。 この構造において、薄板（１）を製造するには、まず、
発泡樹脂のインゴット（２）をインゴット乗せ台（３）
に乗せる。乗せ台（３）はワイヤー（５）、滑車（６）
、おもり（７）により上にあがるがストッパー（４）で
停止する。 ＣＡＤシステムにょ口設計された模型の三次光彩状から
断面データを作り、そのデータ信号を受け、制御駆動装
置（８）がＸＹＬ、ゆう動子（９）を駆動して回転刃物
保持子αωを経て回転刃物（川を回転させる。このとき
回転刃物（１１）は、回転刃物保持子０〔が下がって所
定の深さとなり、図形に沿ってＸＹ方向に動く外、所定
の位置で回転刃物保持子Ｏ１が上がって破線状軌跡（−
−−３を描く、このとき型構造としての必要部（１７）
と積層時の位置決めガイド部（１８）を含んでいる。回
転刃物（１１）の軌跡（１４）は第２図（ｂ）に示す如
きものとなる。これでｘ＃ｒ目の図形加工を終わる。 次に、熱線であるニクロム線（１２）で所定の厚さにス
ライスする動きもＣＡＤシステムに組込まれてお〜、先
の回転刃物（１１）の停Ｌｌ：後、ＸＹＬゆう動子（９
）とニクロム線保持子（１３）の動きによね、所定厚さ
例えば１０！ｌｌＩｒ＋巾にスライスする。 第３図（ｂ）に示すようにスライスされた薄板（１６）
は、第２図（ｂ）に示す不要部（１５）を落とされて、
第３図（、）の如きものとなる。 そこで、次の回転刃物（１１）の運動は、ＣＡＤシステ
ムにより（Ｘ＋１１番目の図形加工を行う。以後、順次
各所面データに基づき繰返して作業が進行する。なお、
第３図（龜）中、（１７１は模型に必要な部分、（１８
ンは位置決めガイド部であって積層するときのガイドと
なる。 第４図は接着剤を塗布する方法を示し、（１９）はロー
ラーＡ１　（２０１はローラーＢ、（２１）は接ｎ剤塗
布済薄板、（２３）はイボ状受板を示す。 この位置によってローラーＡ　（１９１、Ｂ　（２０１
で接着剤を薄板（１６）に塗布し接着剤塗布済薄板（２
１）を得ろ、このときの塗布範囲は第３図（ｅ）の斜線
（２２）の如く薄板全面となる。これを表面イボ状受板
（２３）で受は第５図に示す積層装置にお（ろ。 第２〜５図は各々同時完了するタクトシステムを組まれ
ていて自動的に搬送される。 ｆｆ！５図（ａ、ｂ）において、 （２４）は接着部薄板、（２５）はこの薄板（２４）の
持上板、（２６）は薄板（２４）をガイドする外枠の固
定板、（２７）は持上型（駆動装置省略）、（２８）は
薄板が積層されたＭＮブロック、（２９）はこのＭＲブ
ロックの上端に設けられたおもり板、（３０）は高さ検
知子、（３１）は検知子棒、（３２）は棒ガイドである
。なお、（ａ１図は９０°向きを変えである。 この装置によるＭＨ方法を次に説明する。まず、到達し
た接着部薄板（２４）は表面イボ状持上板（２５）に乗
り、対角に設けられた持上型（２７）で固定板（２６）
にガイドされながら持上げられろ。積層ブロック（２８
）の下部におも外板（２９）の重量に抗して持上げるの
で接着効果を得る。棒ガイド（３２）でガイドされた検
知子棒（３１）に固定された検知子（３ｏ）は積層ブロ
ック（２８）が所定の高さになったとき信号を発し、制
御駆動装置（８）から順次作出して積層ブロック（２８
）に模型母体が完成する。 次に、第２の実施例である平板発泡法について説明する
。 第６図において、 （３３）はブロック、（３４）はロッドであり例えば下
部にソレノイドが接続されている。（３５）は外壁、（
３６）は上蓋、（３７）は模型の粗部型となる空隙、（
３８）は上蓋に接したブロック、（３９）　＋よ発泡樹
ｎｎビーズホッパーである。 この装置による薄板の９ＩＪ造方法は、まず、ＣＡＤシ
ステムによりデータ信号を受けＹ番目の加工に入る。発
泡金ヤ！の外壁（３５）に内蔵するブロック（３３）は
、ソレノイドとロッド（３４）で接続されていて」−下
動を行い、第７図（ｂ）に示すような発泡薄板（４０）
を得ろための空隙（３７）を上Ｍ　（３８）、外壁（３
５）とで粗部型を形成する。この粗部型は上側は上蓋に
当接して制限され、下側は様の巣状のブロック（３３）
で制御される。 発！？！Ｉ樹脂ビーズホッパー（３９）よりビーズが注
入発泡され断面データに応じた粗い形状をした薄板（４
１）を第７図（龜）のように得ろ。 第８図は薄板を切削する装置を示し、図において、 （４２）は発泡薄板、（４３）は薄板のせ枠、（４４）
は発泡薄板（４２）を固定する爪、（４５）は制御駆動
装置、（４６）はＸＹしゅう動子、（４７）は回転刃物
保持子（Ｚ方向しゅう動）、（４８）は回転刃物である
。 この装置による薄板の切削方法を説明する。 前工程で得られた粗い形状の発泡薄板（４２）は、第８
図の位置で薄板のせ枠（４３）に乗り、位置決めされて
爪（４４）で固定されろ。ＣＡＤシステムにより断面デ
ータから作られたデータ信号を受け、制御駆動値！　（
４５１がＸＹＬ、ゆう動子（４６）を駆動して回転刃物
保持子（４７）を経て回転刃物（４８）が回転する。 このとき回転刃物（４８）は、回転刃物保持子（４７）
が−ヒがって所定の高さを保ち、図形に沿ってＸＹ方向
に動く外、所定の位置で回転刃物保持子（４７）が下が
って破線状軌跡ｔ−−−１を措く、このとき型構造とし
ての必要部（５０）と積層時の位置決めガイド部（５１
）を含んでいる。回転刃物（４８）の軌跡は第７図（ｅ
ｌに示すような軌跡（４９）となる。これで、Ｙ番目の
図形加工を終わる。次に回転刃物の運動は、ＣＡＤシス
テムにより（Ｙ＋１１番目の図形加工を行う。順次これ
を繰返して作業が進行する。 このあと接着剤塗布、薄板Ｗｉ層接着のうえ模型母体完
成の過程は第４図、第５図について説明したように行わ
ｈろ。 インゴットスライス法、平板発泡法の何れの場合も模型
母体の完成後は第５図に示す積層ブロック（２８）をと
り出してインゴットスライス法にあっては不要部（１８
）、平板発泡法にあっては不要部（５１）を削除し、最
後に第１図の形状面（５２）を平滑仕上げして目的の模
型を得る。 （本）発明の効果 この発明は以上説明したとおり、所望の模型を作るため
、発泡例やからなる薄板をＣＡＤ等を利用した断面デー
タにもとずいて成形し、その後順次張９合わせて三次元
形状の模型を作るようにしたので、人手をほとんど経な
いで直接図画の加工を行なえるので精度が上がり、半自
動化作業による原価低減に効果がある。 ４、図面の簡単な説明 第１図はこの発明に係る模型の斜視図 第２図は第１の実施例の形成装置の概略図であり、（亀
）は正面図、（）Ｉ）は上回間第３図は薄板形状を示す
図であり、（１）　（ｅｌは正面図、（ｂｌは側面図 第４図は接着剤塗布要領を示す側面図 第５図は複数の薄板を積層する装置の概略図であり、（
ａ）は正面図、（ｂ）は底面間第６図は第２の実施例の
薄板成型装置の概略図であり、（ａ）は一部省略した上
面図、（ｂｌは正面図第７図は成形された薄板、切削加
工された薄板の形状を示す図であり、（ａ）（ｅ）は正
面図、（ｂ）は６ＩＩＩ面図 第８図は薄板を切削する装置を示す概略図である。 なお、図中（１）は薄板、（２）はインゴットである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　鋳造用消失性模型を製造する方法として、ＣＡＤで
   模型の部分平板を作り、之を積層接着して模型を得るこ
   と ２　インゴットスライス法　発泡スチロールインゴット
   に、ＣＡＤ図面の線を破線状に回転刃物で溝入れする。 之をスライスし、積層接着固定する方法 ３　平板発泡法　ブロック回動型をＣＡＤ操作により模
   型粗原型を形成し、之にスチロールビーズを注入成形す
   る。之にＣＡＤ図面の線を破線状に回転刃物で溝入れし
   、積層接着固定する方法