JPS635175B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明はマイクロ波を照射することにより硬
化する鋳型を造型する際に使用する模型の製造方
法に関する。 一般に鋳砂内に熱硬化性または熱可塑性樹脂を
混合して鋳型を造型し、これにマイクロ波を照射
して硬化する鋳造の造型方法においては、鋳型造
型の際に使用する模型がマイクロ波を透過する構
造である必要がある。そこで従来からもマイクロ
波の透過する模型の提案が種々なされている。 例えば、木型のキヤビテイ内に硬質石膏等を流
し込んで雄型反転模型を形成し、この雄型反転模
型に硬質石膏を流し込んで雌型反転模型を形成
し、この雌型反転模型によりマツチプレートを形
成し、このマツチプレートの表面に無極性エポキ
シ樹脂及び乾燥硅砂の混合材料を投入して模型を
操作するようにした方法が知られている。 しかし、この製造方法であると硅砂はマイクロ
波をある程度透過し易いが、そのマイクロ波透過
度は十分でなく、この模型であるとマイクロ波加
熱硬化速度（つまり、鋳型の硬化速度）をあまり
速くできないから生産性が悪いとの不具合を有す
ると共に、乾燥硅砂は見掛け比重が重いので模型
全体の重量が大となつて持ち運びが面倒であると
の不具合を有する。 本発明は上記の事情に鑑みなされたものであ
り、その目的は、十分なるマイクロ波透過速度を
得られて鋳型の硬化速度を速くできると共に、重
量を軽量化して持ち運びを簡単としたマイクロ波
加熱硬化鋳型用模型の製造方法を提供することで
ある。 以下この発明の一実施例を図面を参照して詳述
すると、まず製作すべき模型１と同一形状のキヤ
ビテイ２ａを有する木型２の上記キヤビテイ２ａ
内に耐熱樹脂または硬質石膏を流し込んで雄型反
転模型３を形成する。この雄型反転模型３を一方
の木型２ｂ内に収容した状態で他方の木型２ｃを
外し、露出した雄型反転模型３の表面に粘土やワ
ツクスシートなどを厚さ数mmに亘つて貼り、剥離
層４を形成した後、この上から再び耐熱樹脂また
は硬質石膏を流し込んで雌型反転模型５ａを得る
（第３図参照）。 続いて反対側の木型２ｂを外して雄型反転模型
３の反対面も露出させ、この表面に上記と同様粘
土やワツクスシートなどを厚さ数mmに亘つて貼つ
て剥離層４を形成した後、その上から耐樹脂や硬
質石膏を流し込み雌型反転模型５ｂを得る。上記
のようにして得られた一対の雌型反転模型５ａ，
５ｂより剥離層４を取除いた後、各反転模型５
ａ，５ｂを数mmの間隙を存して対峙させ、これら
雌型反転模型５ａ，５ｂ間に形成されたキヤビテ
イ５ｃ内にシリコンRTVゴムを注入して、シリ
コンRTVゴムよりなるマツチプレート６を製作
する（第４図参照）。得られたマツチプレート６
は、一方の雌型反転模型５ａに収容した状態で片
面を上向きにして露出させ、かつその上に金属枠
７を載置して、この金属枠７内に無極性エポキシ
樹脂と発泡セラミツクの混合材料を投入する。 この発泡セラミツクは、化学成分がAl₂O₃＝
99.18％、SiO₂＝0.66％、FeO₃＝0.02％、NaO＝
0.11％であり、結晶構造が六方晶（α−Al₂O₃）
であると共に、密度は3.99（発泡状態では0.05）
となり、90μ〜１mmと１mm〜４mmの粒度の異なる
２種の発泡セラミツクＡ・Ｂを、第９図に示すよ
うに２層に投入してマツチプレート６（ゴム層
Ｃ）となじみ易いようにしてある。つまり、ゴム
層Ｃは成型時に流動性が良く背面材料（発泡セラ
ミツク）にしみ込み易いために、これをある程度
に調整するために２層Ａ・Ｂとしてある。第９図
で斜線部分は無極性エポキシ樹脂である。 そして、熱風または赤外線ランプなどの熱源を
照射（140℃で４時間）して上記発泡セラミツク
をマツチプレート６の表面に沿つて硬化させ、補
強層８ａを得る（第５図参照）。続いて反対側の
雌型反転模型５ａを外して、上記と同様に配合材
料による補強層８ｂを製作する。 次に先きに使用した木型２の一方２ｃに雄型反
転模型３を収容した後、木型２ｃより露出した雄
型反転模型３上に一方の補強層８ａを金属枠７ご
と第６図に示すように被冠し、雄型反転模型３と
補強層８ａの間に生じた隙間にマイクロ波の透過
しやすい耐熱シリコンゴムなどを注入して成形層
９ａを成形する。成形層９ａが硬化したら、木型
２ｃを外して露出した雄型反転模型３に他方の補
強層８ｂを金属枠７ごと被冠して、雄型反転模型
３と補強層８ｂの間に形成された隙間に上記と同
様の耐熱シリコンゴムなどを注入して成形層９ｂ
を製作する（第７図参照）。 得られた模型１は第８図に示すようにキヤビテ
イ１ａの一部が金属枠７の側面に開口し、また金
属枠７の開口部７ａ，７ｂに沿つて補強層８ａ，
８ｂ及び成形層９ａ，９ｂが位置する構造となる
ため、上記金属枠７の開口部７ａ，７ｂより照射
されたマイクロ波が透過しやすいものとなる。ま
た得られた模型１により鋳型の主に中子を造型す
るに当つては、マイクロ波硬化鋳砂を上記模型１
のキヤビテイ１ａ内へ充填した後、模型１の外側
よりマイクロ波を照射し、キヤビテイ１ａ内の鋳
砂を硬化させる。 この時、補強層８ａ，８ｂは発泡セラミツクに
よつて製作してあり、アルミナの誘電損失係数
（小さいものほどマイクロ波を透過し易い）は下
記表のように小さいので、発泡セラミツクは硅砂
よりもマイクロ波を透過し易く、十分なるマイク
ロ波透過速度を得られ鋳型の硬化速度を速くして
生産性を向上できる。

【表】 そして、鋳砂の硬化により得られた鋳型は模型
１を分割することにより取出した後、再び鋳砂を
投入して上記操作を繰返すことにより、１個の模
型１で同一形状の鋳型が量産可能となる。 また、以上の実施例による製造方法により得ら
れた模型は成形層の外周に補強層及び金属枠を有
する強固な構造となり、落下などの衝撃に対して
も破損する虞れがないと共に、金属枠を設けるこ
とによつて補強層の厚さを少なくできることか
ら、模型全体の軽量化が図れる。また補強層側に
金属枠の閉鎖面がないため、マイクロ波硬化の際
金属枠による影響がほとんどないと共に、補強層
をマイクロ波の透過性がよい樹脂及び乾燥硅砂な
どの混合材料を使用することによつて成形が容易
になると同時に、樹脂単体のものに比べて強度も
一段と向上するため、強強効果も十分に発揮でき
る。しかも通常の木型さえあれば、マイクロ波硬
化鋳型用の模型が簡単に製造できると共に、木型
から反転した反転模型を変更して、成形層を成形
しなおすだけで形状の変更が容易に行なえるの
で、従来の樹脂模型に比べて設計変更もきわめて
容易となるなどの優れた効果がある。 本発明に係る製造方法により製造した模型であ
ると、十分なるマイクロ波透過速度が得られて鋳
型の硬化速度を速くできるから、生産性を向上で
きると共に、発泡セラミツクの見掛け比重が軽い
から全体を軽量化して持ち運びを簡単とすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第８図は本発明方法の一実施例を示
す製造工程図、第９図はゴム層と発泡セラミツク
層との結合部分の拡大説明図である。 ２は木型、３は雄型反転模型、５は雌型反転模
型、６はマツチプレート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 木型２ｂ，２ｃにより成形した雄型反転模型
   ３を使用して、雄型反転模型３との境界部に薄肉
   な剥離層４を有する雌型反転模型５ａ，５ｂを形
   成し、これら雌型反転模型５ａ，５ｂより上記剥
   離層４を除いた後、シリコンRTVゴムを注入し
   てマツチプレート６を成形すると共に、このマツ
   チプレート６上に金属枠７を設けて、この金属枠
   ７内にマイクロ波透過性の樹脂及び発泡セラミツ
   クからなる配合材料を投入し、かつこれを熱硬化
   させることにより、上記マツチプレート６の外周
   面に沿つて補強層８ａ，８ｂを形成し、その後上
   記補強層８ａ，８ｂ内に前記雄型反転模型３を収
   容して、この雄型反転模型３と上記補強層８ａ，
   ８ｂの間に生じた間〓にマイクロ波透過性の耐熱
   ゴムを注入することにより、上記補強層８ａ，８
   ｂの内面に成形層９ａ，９ｂを形成することを特
   徴とするマイクロ波加熱硬化鋳型用模型の製造方
   法。