KR890003502B1 - 슬립캐스팅 성형법 및 성형용 주형 - Google Patents

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Description

슬립캐스팅 성형법 및 성형용 주형

제1(a)도, 제1(b)도, 제1(c)도는 주형이 물 또는 유기용제를 흡수하여 제거가 용이해지는 것을 나타낸 설명도.

제2도는 본원 발명 성형법의 실시예의 설명도.

제3도 및 제4도는 본원 발명을 적용하여 성형할 수 있는 부품의 외관도.

제5도 내지 제7도는 제4도에 나타낸 부품의 성형법의 실시예의 설명도.

제8(a)도, 제8(b)도는 제4도에 나타낸 부품의 성형법의 다른 실시예의 설명도.

본원 발명의 예를들면 세라믹입자, 금속입자 등의 입자의 슬립을 주탕하여 성형품을 만드는 슬립캐스팅 성형법 및 주형(鑄型)에 관한 것이며, 특히 복잡한 형상의 성형품을 만드는데 적합한 성형법 및 성형용 주형에 관한 것이다.

공동부(空洞部)의 형상이 복잡한 중공성형체 즉 역구배로 뽑아 낼 수 없는 형상이 복잡한 코어를 필요로 하는 성형체를 슬립캐스팅으로 성형할 경우, 종래의 석고주형에서의 코어의 제거가 곤란하거나 또는 불가능했었다.

본원 발명은 관련되는 선행기술로서 영국특허 제1,482,436호가 있다. 이 방법은 형상이 복잡한 부분은 용제에 가용성의 유기물로 주형을 민들고, 단순형상의 부분은 석고주형으로 하여, 양자를 어셈블리하여 소망의 주형으로 하는 것이다. 그러나, 이 방법은 성형품의 형상·치수에 따라서는 유기부분과 석고부분으로 그린보디(green body)에 밀도차가 생겨 강도신뢰성에 영향을 주거나, 또 치수정밀도나 작업성에 영향을 줄 경우가 있는 점에 대해 고려되어 있지 않다.

본원 발명은 상기를 감안하여, 슬립의 고화 직후에 주형의 제거를 가능하게 함으로써, 성형품의 균열방지를 실현하는 동시에, 복잡한 형상품의 성형에 적합한 슬립캐스팅 성형법 및 주형을 제공하는 것을 목적으로한다.

본원 발명은 주형내에 물 또는 유기용제를 매액으로 한 슬립을 주탕하여, 슬립의 과화 후에 주형을 제거하는 성형법에 있어서, 상기주형을 상기 슬립의 매액에 대해 가용성 유기점결제로 조형하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 경우의 주형골재는 슬립의 매액에 불용성의 미립자라면 어떤 것이라도 좋다. 즉 알루미나(Al₂O₃), 마그네시아(MgO), 지르콘샌드, 규사 또는 사용하는 슬립의 매액에 불용성의 수지입자 등을 사용한다.

본원 발명의 제1의 실시예는 주형내에 물을 매액으로 한 슬립을 주탕하여 슬립의 고화 후에 주형을 제거 하는 성형법에 있어서, 이 주형을 수용성의 유기점결제로 조형하는 것을 특징으로 하는 것이다. 수용성의 합성유기점결제로서는 폴리비닐알코올(PVA), 수용성의 이소부탄-무수말레인산공중합체, 폴리아크릴아미드(PAAm), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 수용성의 아세트산 비닐공중합체, 아크릴계공중합체, 폴리에틸렌글리코올(PEG), 메틸셀룰로오스(MC), 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히드록시프로필셀룰로오스(HPC), 수용성 왁스 등 중의 하나 또는 둘 이상의 유기물을 물에 용해한 형태로 사용한다. 또한, 전분, 아교, 아라비아 고무 등의 천연수용성 점결제라도 좋다.

골재, 점결제수용성 수지의 포화수용액 및 희석용의 물의 혼합 비율은 주형조형시의 작업성, 주형건조강도, 슬립중의 용매(물)의 흡수성, 수분흡수 후의 주형의 붕괴성 등에 의해 케이스 바이케이스로 결정되는 값이며, 획일적으로 결정되는 것은 아니다.

그러나, 개략적인 기준을 말한다면 골재입자 ; 100중량부에 대해, 점결재 ; 5-70중량부, 다시 주형의 조형성을 개량하기 위해 적당량의 수분을 가한다.

상기 주형에 물을 매액으로 한 슬립을 주탕했을 경우, 비교적 얇은 주형에서는 슬립중의 수분만으로 주형을 붕괴시킬 수 있지만, 두꺼운 것으로 붕괴에 충분한 수분량을 슬비에서 얻을 수 없는 것에서는, (i)되도록 주형의 두께를 얇게 하는 것이 바람직하다. (ii)두꺼운 주형(主型)이나 두꺼운 코어에서는 내부에 공동을 설치한다. (iii)외부로부터 주형에 수분을 첨가하여 주형의 붕괴성을 향상 시킨다. (iv), (i), (ii), (iii)을 병용하는 등의 방법을 취하면 더욱 유효하다.

그리고, 주형 또는 코어에 적절한 공동을 1개 또는 다수개 형성하는 것(상기 (ii)의 시책)은 주형을 얇게 하는 것을 도모한 것이된다. 또, 상기 (iii)의 시책, 즉 외부로부터의 수분첨가를 용이하게 하는 효과도 가져온다.

이들은 모두 주형의 붕괴제거에 유효하다. 또, 수분첨가의 방법으로서, 분무상으로 하여 첨가하는 것도 유효하다. 또한, 고습도의 챔버 안에 슬립 주탕 후의 주형(주형+그린보디)을 소정시간 방치하여 주형에 흡습(吸濕)시키는 것도 주형을 붕괴 제거시키는 방법의 하나이다. 수용성의 유기점결제로 골재입자를 굳혀서 조형한 주형에 물을 매액으로 한 슬립을 주탕하여, 주형이 슬립중의 수분을 흡수하여 슬립이 고화되고, 동시에 주형의 붕괴가 용이해지는 현상은 다음과 같이 설명된다.

제1(a)도, 제1(b)도, 제1(c)도에 나타낸 바와 같이, 주형의 골재입자(1)는 미건조의 상태에서는 수용성의 유기점결제(2)로 덮혀 있지만 ((a) 참조), 건조되어 고화된 주형에서는 수분은 증발하여 내부에 다수의 미세한 빈구멍(3)이 형성되며, 이와 같은 주형에 슬립을 주탕하면 슬립중의 매액인 물은 모세관현상으로 빈구멍(3)내에 침입해서 수용성 점결제(2)를 용해시키므로, 그 점결력을 대폭 약화시켜 각각의 골재입자(1)를 독립시킨다 ((c) 참조)

이 현상을 마크로(macro)적으로 보면, 주형은 슬립중의 물을 흡수함에 따라, 슬립과의 개면에서 서서히 심부(深部)까지 붕괴 가능한 형태로 이행한다. 한편, 슬립은 매액으로서의 물을 방출함에 때라 밀도가 상승하므로 고화의 정도를 강화시켜, 마침내는 그린보디의 생성에 이른다.

이 그린보디는 그후의 탈수과정에서 조금씩 수축한다. 반면, 주형은 수분을 흡수하므로, 약간이기는 하지만 팽윤경향으로 된다.

통상의 석고주형은 슬립주형의 슬립중의 수분을 흡수해도 강도가 저하되는 일은 없으므로, 그린보디의 수축, 주형의 팽윤과정에서 발생하는 스트레스에 의해 그린보디에 균열이 발생하기가 쉽다.

그런데, 주형은 수분흡수에 따라서 연화되므로 그린보디의 생성 과정에서 발생하는 수축 등의 미소변형을 주형은 전혀 저해하는 일이없다. 바꾸어 말하면, 그린보디는 주형 (주형(主型)이나 코어)에서 아무런 외력(外力)을 받지 않으므로, 그린보디에는 아무런 스트레스도 발생하지 않으며, 따라서 균열은 전혀 발생하지 않는다. 따라서, 성형품이 복잡하기 때문에 주형도 복잡할 경우(특히 복잡한 형상의 코어를 사용할 경우)라도, 슬립에 접하고 있는 주형 각부가 같은 두께로 슬립에서 붕괴제거에 필요한 수분을 흡수하므로, 주형 각부는 균등하게 붕괴 가능해진다.

그리고, 주형두께가 두꺼울 경우 등에서 슬립중의 수분량만으로는 주형제거에 불충분할 경우는 외부로부터의 수분첨가가 유효하다는 것은 상술한 바와 같다.

주형의 조형은 골재입자, 수용성 점결제 및 물의 혼련물을 다져 굳혀서 행해지지만, 주형재료에 유동성을 부여하면 조형시간을 단축할 수 있다.

유동성을 부여하는데는 기본적으로 수분량을 증가시키면 되는 것이다. 그러나, 다량의 수분은 증발시키는데 용이하지 않다. 그래서, 다른 방법으로서 상온에서 수화물의 형태가 수용성 점결재의 알코올용액을 만들고, 이것에 결정수로서 고정되는데 필요한 양 또는 그보다 약간 소량의 물을 첨가함으로써 주형에 유동성을 부여하면 좋다.

이상 기술한 바와 같이, 주형의 연화는 슬립의 고화와 동시에 진행하므로, 복잡한 형상의 세라믹스 성형품을 균열이 전혀 없는 상태로 매우 용이하게 성형할 수 있다.

종래법과 같이, 소결전에(주형+그린보디)를 온수중에 담글 필요도 없고, 형상에 전혀 제한없이 슬립캐스팅 성형에 의한 소결품이 얻어진다.

본원 발명의 제2의 실시예는 주형내에 유기용제를 매액으로 한 슬립을 주탕하고, 슬립의 고화 후에 주형을 제거하는 성형법에 있어서, 상기 주형을 골재와, 슬립의 매액으로서의 용제에 가용성의 점결제와의 혼합물로 조형하는 것을 특징으로 하는 것이다.

주형골재로서는 상술한 제1의 실시예의 경우와 같이, 슬립의 매액에 불용성의 미립자라면 어떤 것이라도 좋다.

또한, 용제가용성의 점결제로서는 유기수지를 혼합용제에 용해시킨 것을 사용한다.

이 경우의 유기수지란, 슬립의 매액으로서의 유기용제에 가용성의 것을 선정할 필요가 있다.

즉, 슬립의 매액으로서의 유기용제가 아세톤일 경우, 유기수지는 아크릴로니트릴-스티렌코폴리머, ABS수지, 메타크릴수지,폴리아세트산비닐, 아세트산비닐,아세트산셀로오스게수지, 질산 셀룰로오스게수지, 아세트산 낙산셀룰로오스계수지, 폴리염화비닐수지, 폴리스티렌수지 등 아세톤에 가용성인 수지이면, 어떤 것이라도 좋다.

매액으로서의 유기용제가 에틸알코올일 경우, 유기수지는 아클리로니틀릴-스티렌코폴리며, 메타크릴수지, 폴리아세트산비닐, 아세트산셀룰로오스계수지, 질산셀룰로오스계수지, 아세트산낙산셀룰로오스계수지, 폴리스티렌수지 등 에틸알코올에 가용성인 수지이면 어떤 것이라도 좋다.

매액으로서의 유기용제가 메틸알코올일 경우, 유기수지는 폴리아세트산비닐, 메타크릴수지, 아세트산셀룰로오스계수지, 질산셀룰로오스계수지, 아세트낙산셀룰로오스계수지, 아이오노머 등 메틸알코올에 가용성인 수지이면 어떤 것이라도 좋다.

메액으로서의 유기용제가 톨루엔일 경우, 유기수지는 아크릴로니트릴-스티렌코롤리머, ABS수지, 메타크릴수지, 포리아세트산비닐, 폴리카아보네트, 질산셀룰로오스계수지, 폴리염화비닐수지, 에틸렌-아세트산비닐 코폴리머, 아이오노머, 폴리플로피렌, 폴리부티렌, 폴리스트렌 등 톨루엔에 가용성인 수지이면 어떤 것이라도 좋다.

점결제(유기수지와 혼합용제의 혼합물)중의 유기수지의 첨가량은 많으면 주형강도가 높아지고, 주형의 표면안정성, 주형의 표면평활도도 향상되어 취급은 용이해진다. 그러나, 슬립의 매액으로서의 유기용제를 흡수하여 주형의 점결력을 상실시키는 본 실시예에 있어서는 점결제의 과잉첨가는 본질적으로 바람직하지 못하다.

또, 점결제중의 혼합용제의 양은 주형작성시의 작업성에 큰 영향을 준다. 즉, 골재에 대해 혼합용제의 첨가량이 지나치게 적으면 주형재는 분립체(粉粒體)에 가까운 상태이며, 많으면 슬러리상에 가까와진다. 따라서, 주형의 제작방식을 충전법에 의하느냐 유입법에 의하느냐에 따라서도 다르지만 혼합용제의 첨가량을 선택해야 한다.

이상과 같이, 주형재를 구성하는 각 요소의 배합비율, 즉 주형골재에 대한 점결재중의 유기수지와 혼합용제의 비율 등은 골재의 재질이나 입도분포, 유기수지나 혼합용제의 종류, 만들려고 하는 주형의 형상·크기, 주형의 작성방식 등의 여러 조건에 따라 변동하므로, 적정치는 각각의 경우에 대해 실험적을 구한다. 그러나, 개략적인 기준을 말한다면 골재 ; 100중량부에 대해, 점결제중의 유기수지 ;5-30중량부, 혼합용제 ; 5-30중량부에 적절한 양의 희석액을 가한다. 이 경우의 양의 희석액은 혼합용제와 같이 되지만, 균일하게 섞여 점결제의 특성에 나쁜 영향을 주지 않는 것이라면 다른 것이라도 좋다. 예를들면 메틸알코올을 혼합제로 한 폴리아세트산비닐수지의 경우, 희석액은 메틸알코올, 에틸알코올 아세톤, 아세트산에틸의 어느것이라도 좋다.

그리고, 얇은 주형에서는 슬립중의 용제만으로 주형을 붕괴시킬 수 있지만, 두꺼운 것에서 붕괴에 필요한 용제량을 슬립에서 얻을 수 없는 것에서는 상술한 제1의 실시예의 경우와 같은 시책이 유효하다. 즉, (1)주형이나 코어의 내부에 공동을 형성함으로써 주형을 얇게 하는 것이 바람직하다.

또한, 비교적 뚜거운 주형의 경우에는, (2)외부로부터 소정량의 용제를 주형에 분무 등에 의해 첨가하여, 봉괴성을 조장하면 더욱 효과적이다.

상기 (1), (2)의 시책을 병용하면, 주형붕괴의 면에서 더욱 효과적이다.

본 실시예에 있어서도, 주형의 붕괴가 용이해지는 현상은 상술한 수용성의 유기점결재로 골재입자를 굳혀서 조형한 주형의 경우와 대략 마찬가지로 설명된다.

주형에 유동성을 부여하는 데는 기본적으로는 혼합용제의 양을 증가하면 되지만, 혼합요제가 에틸알코올이 아닐 경우 예를들면 아세톤이나 톨루엔의 경우라도 에틸알코올을 첨가하면 좋다.

아세톤이나 톨루엔을 중량해도 유동성 부여의 면에서는 좋지만 작업환경을 고려한 경우에는 에틸알코올이 바람직하다.

이상 기술한 바와 같이, 주형은 슬립중의 용제를 흡수함에 따라 슬립과의 계면에서 서서히 심부까지 붕괴 가능한 상태로 이행하지만, 한편 슬립은 용제를 방출함에 따라 밀도가 상승해서 고화되며, 마침내는 그린보디의 생성에 이른다.

이 그린보디는 그후의 탈용 제과정에서 수축한다. 반면, 주형은 근소하지만 팽윤한다. 통상의 석고주형은 슬비중의 용제를 흡수해도 강도가 저하되는 일은 없으므로, 그린보디의 수축, 주형 즉 주형이나 코어의 팽윤과정에서 발생하는 스트레스에 의해 그린보디에 균열이 발생하기 쉽다.

그런데, 그린보디의 생성과정에서 발생하는 수축·변형을 주형이나 코어는 저해하지 않고, 용제의 흡수에 따라서 슬립과의 접촉 계면에서 주형 내부를 향해 점차 연화된다. 이 때문에, 그린보디에는 아무런 스트레스도 발생하지 않으며, 바꾸어 말하면 그린보디는 주형(주형이나 코어)으로부터 아무런 외력을 받는 일이 없으므로, 균열은 전혀 발생하지 않는다.

한번 연화되어 붕괴가 용이해진 주형은 용제가 휘발하지 않는 한 다시 경화되는 일은 없다.

이상 기술한 바와 같이, 본원 발명에 있어서는 주형의 연화는 슬립의 고화와 동시에 진행하므로, 종래는 매우 곤란했던 외관형상 및 공동부의 형상이 복잡한 성형품, 바꾸어 말하면 요철

이 심하고 형상이 복잡한 주형이나 코어를 필요로 하는 성형품에 균열을 발생시키지 않고, 매우 용이하게 성형할 수 있다.

다음에, 본원 발명의 실시예에 대해 기술한다.

[실시예 1]

Al₂O₃(250-325메시) ; 100중량부, 농도 5%의 폴리비닐알코올(PVA)의 수용액 ; 20중량부 첨가하여 균일하게 혼합해서 주형재로 한다.

별도 준비한 목형에 의해 제2도에 나타낸 코어(4)를 상기 주형재로 조형하고, 또 석고재의 주형(主型) (5), (6)을 조형했다. 코어(4)는 100℃로 충분히 건조하여 강화시켰다. 또, 석고재의 주형(5), (6)은 60℃로 충분히 건조했다. 그후, 이들 주형 및 코어를 조립하여 소정의 주형공동(鑄型空洞)을 형성시켰다.

다음에, 평균입경 2μm의 Al₂O₃; 100중량부, 물 ; 16중량부에 미량의 해교제(解膠劑) 및 pH 조정제를 가하여 균일하게 혼합하여 작성한 알루미나슬립(8)을 상기 주형의 공동부(7)에 주탕하여 1시간 방치했다.

슬립 고화후, 석고주형(5), (6)을 제거했다. 코어(4)는 슬립중의 수분을 흡수하고 있기 때문에, 점결력은 극단적으로 저하되어 있으며, 용이하게 붕괴되어 제거할 수 있었다. 또, 그린보디에도 균열의 발생은 전혀 볼수 없었다.

[실시예 2]

Al₂O₃(250-325메시) ; 100중량부, 폴리아크릴아미드(PPAm)의 5%수용액 20중량부를 혼합하여 주형재를 조제하고, 실시예 1에 준해서 별도 준비한 목형을 사용하여 조형하고, 그후 100℃로 충분히 건조경화시켜 코어를 만들고, 별도 조형한 석고주형(5), (6)과 함께 조립했다. 이것에 사이아론분말 ; 100중량부, 물 ; 40중량부, 해교제, 소결조제 등을 첨가하여 균일하게 혼합한 사이아론슬립(8)을 주형공동(7)에 주탕하여 1시간 방치했다. 그 결과, 실시예 1과 같이 코어(4)는 용이하게 제거할 수 있었고, 그린보디에 균열의 발생은 볼 수 없었다.

[실시예 3]

본원 발명의 방법, 주형을 사용하여 제3도에 나타낸 형상의 케이싱을 슬립캐스팅으로 작성하기로 했다. 이 케이싱은 플랜지(9), 체결용 홈(10), 내부는 소용돌이모양의 유로(11)를 가지며 매우 복잡한 형상으로 되어 있으므로, 종래의 주형을 사용한 슬립캐스팅방법으로는 성형이 불가능했었다.

지르콘샌드 (250-325분말) ; 100중량부, 5% 폴리비닐피롤리돈(PVP)수용액 ; 15중량부를 균일하게 혼합하여 주형재를 조정해서 별도 준비한 경질 Si 고무제의 코어상자에 충전하여 소용돌이 모양의 코어를 작성하고, 그후 100℃로 충분히 건조하여, 별도 조정한 석고제의 반할방식(半割方式)의 주형(主型)과 함께 주형(鑄型)을 조립했다. 그후, 실시예 1과 같은 알루미나 슬립을 주탕하여 2시간 방치했다.

그후, 석고재의 주형을 제거했다. 본원 발명에 의한 물붕괴성의 소용돌이 코어는 슬립중의 수분을 충분히 흡수하고 있으므로, 주형의 점결력은 대폭 저하되어 있으며, 간단히 붕괴 제거할 수 있었다.

이 알루미나질 그린보디를 대기 건조한 다음 100℃로 건조(유리 수분을 제거) 한 다음, 상온에서 서서히 가열하여 1700℃×2H 가열함으로써 균열이 기계적 제특성이 양호한 알루미나 소결품으로서의 케이싱이 얻어졌다.

[실시예 4]

제4도에 나타낸 나사형 로터의 성형에 본원 발명을 적용했다. 이와 같은 형상의 경우 석고 주형에 의한 종래의 슬립캐스팅법으로는 주형을 극히 다수개로 분할할 필요가 생겨 치수정밀도의 저하, 플래시의 다발, 탈주형시의 그린보디의 파손 등에 의해 성형은 매우 곤란했었다. 그래서 발포폴리스티롤에 의해 제4도와 동일한 나사형 모형(제5도 참조)을 별도 금형을 사용하여 발포 성형했다. 이 모형(12)의 정상부(15)를 제오한 전표면에 1액성의 RTV실리콘고무를 약 50μm의 두께로 도포하여 경화시켜 불용성 피목막(13)을 형성시켰다.

이 모형의 정상부를 도시생략한 정반(定盤)상에 설치하고, 그 주위에 나무틀을 설비한다. 다음에, Al₂O₃입자 ; 100중량부, 5%의 아세트산비닐에멀젼 수용액 ; 40중량부를 첨가하여 균일하게 혼합해서 주형재(14)를 작성하고, 로터모형의 주위에 중천했다. 다음에, 모형(12)의 정상부(15)에서 아세톤을 분무상으로 분무하여 발포스티롤모형의 체적을 약 1/30로 수축시키고, 그대로 주형을 100℃로 건조 경화시킨 다음, 다시 스틸롤모형에 아세톤을 분무하여 표면에 도포한 고무피막과 함께 주형 밖으로 적출 제거하고, 그후 100℃로 건조하여 경화시켰다.

이와 같이 만들어진 주형공동부(16)에 실시예 2와 같은 사이아론슬립(17)을 주탕하여 주형에 슬립중의 수분을 흡수시켜 고화시켰다. 이때, 본 실시예에 의한 주형은 수분의 흡수에의해 주형의점결력이 격감했으므로, 붕괴성이 매우 좋아지고, 로터의 나사형사부를 파손시키지 않고 그린보디를 얻을 수 있었다.

이 사이아론질 그린보디를 대기중에서 서서히 건조한 다음 100℃의 노중에서 건조하여 유리수분을 완전히 제거한 다음 상온에서 서서히 가열하여 1800℃×2H에서 상압 소결하여 균질의 사이아론질 로터소결품을 얻었다.

[실시예 5]

알루미나(250-325메시) ; 100중량부, 농도 30%의 질산셀룰로오스수지(용매 : 아세톤) ; 15중량부, 아세톤 ; 15중량부를 균일하게 혼합하여 주형재를 조정했다. 다음에, 별도 준비한 목형에 의해 제2도에 나타낸 코어(4)를 조형하고, 100℃로 충분히 건조 경화시킨 다음, 별도 조형하여 60℃로 건조시킨 석고제의 주형(5), (6)과 함께 조립하여 소정의 주형공동을 형성시켰다.

이것에 에틸알코올을 매액으로 한 MgO미분의 슬립을 주탕하여 1시간 방치했다.

코어(4)의 점결제인 질산셀룰로오스수지는 매액으로서의 에틸알코올에 용해하고, 주형은 연화되므로 코어(4)는 용이하게 제거할 수 있는 동시에, 그린보디에 균열에 발생은 전혀 볼 수 없었다.

[실시예 6]

Al₂O₃(250-325메시) ; 100중량부에 폴리스티롤의 20% 트리에탄용액 50중량부를 첨가하고, 균일하게 혼합하여 주형재를 조정하고, 별도 준비한 목형을 사용하여 제2도에 있어서의 코어(4) 및 주형(5), (6)을 조형하고, 그후 70℃의 열풍으로 건조경화시켜 실시예 5와 같이 조립했다.

SiC미분 ; 100중량부, 무기탄소질첨가재(가슥블랙) ; 3중량부 및 고밀화조제(高密化助劑) (붕소함유첨가재) 1.5중량부를 첨가해서 혼합했다.

다음에, 이 혼합물을 분산매액인 50중량부의 아세톤중에 투입하고, 이것에 분산제(모노에타놀아민)를 상기 혼합물 100중량부를 대해 2중량부의 비율로 가했다.

그리고, 이 혼합물을 전동밀에 의해 균일한 상태로 혼합하여 슬립(8)을 작성하고, 상기 주형중의 공동에 주탕하여 1시간 방치했다.

주형의 점결제인 폴리스티롤은 매액으로서의 아세톤에 용해하여, 주형은 점결력을 상실해서 연화되었으므로, 코어(4) 및 주형(5), (6)은 극히 용이하게 제거할 수 있었고, 균열이 양호한 그린보디가 얻어졌다.

[실시예 7]

규사(250-325메시) ; 100중량부, 메틸알코올을 용매로 한 농도 48%의 폴리아세트산비닐수지 ; 15중량부, 에틸알코올 ; 15중량부를 균일하게 혼합하여, 실시예 5에 준해서 코어(4) 및 주형(5), (6)을 만들어 조립해서 소정의 주형공동을 형성시켰다. 이것에 실시예 5와 같은 세라믹슬립을 주탕하여 1시간 방치했으며, 코어(4)는 에틸알코올에 의해 점결력을 상실하여 매우 용이하게 제거할 수 있었고, 양호한 그린보디가 얻어졌다.

[실시예 8]

실시예 7과 같은 공동에 실시예 6의 슬립을 주탕하여 1시간 방치했으며, 코어(4)는 슬립중의 아세톤에 의해 점결력을 상실하여 매우 용이하게 제거할 수 있었고, 양호한 그린보디가 얻어졌다.

[실시예 9]

제8(a)도, 제8(b)도에 있어서, 제8(b)도에 나타낸 SiC소결품(21)과 동일 형상의 수지모형을 만들고, 이 모형과 별도 준비한 틀에 의해 주형(18) 및 (19)를 조형하고, 이것을 (a)와 같이 조립했다. 주형(18)은 Al₂O₃(250-325메시) ; 100중량부, 폴리스티롤의 20%의 트리에탄용액 ; 60중량부, 에틸알코올 ; 30중량부를 혼합하여 조정한 슬러리를 주입하여 조형하고, 그후 건조시킨 것이다.

공동부(20)에 실시예 6에 준한 SiC슬립(8)을 주탕하여 1시간 방치했다.

주형의 점결제인 폴리스티롤은 매액으로서의 아세톤에 용이하게 용해되었으며, 주형은 점결력을 상실하여 연화되었으므로, 복잡한 형상의 주형(18), (19)은 용이하게 제거할 수 있었다.

이 그린보디를 소정의 가열조건으로 소결함으로써, 고밀도이고 완전한 SiC소결품(21)이 얻어졌다.

[실시예 10]

알루미나(250-325메시) ; 100중량부, 아크릴산에스테르의 37% 수용액 ; 20중량부, 물 ; 20중량부를 균일하게 혼합하여 실시예 9에 준해서 주형(18), (19)을 조형해서 조립하고, 만들어진 주형공동에, 실시예 6과 같은 SiC슬립을 주탕하여 0.5시간 방치했다.

그 결과, 주형은 점결력을 대폭 상시하고, 다시 붕괴를 촉진시키기 위해 외부에서 아세톤을 분무했던바, 실시예 9와 비교하여 단시간으로 균열이 없는 양호한 그린보디가 얻어졌다.

Claims (7)

1. 주형(鑄型)내에 물 또는 유기용제를 매액(媒液)으로 한 슬립을 주탕하고, 슬립의 고화(固化) 후에 주형을 제거하는 성형법에 있어서, 상기 주형을 상기 슬립의 매액에 대해 가용성의 유기점결제를 조형하는 것을 특징으로 하는 슬립캐스팅 성형법.
2. 제1항에 있어서, 주형을 수용성의 유기점결제로 조형하는 것을 특징으로 하는 슬립캐스팅 성형법.
3. 제1항에 있어서, 주형에 붕괴성을 조장하기 위한 공동을 형성하는 것을 특징으로 하는 슬립캐스팅 성형법.
4. 제1항에 있어서, 슬립이 고화하여 그린보디로 된 다음, 외부로부터 주형에 수분을 첨가함으로써 주형의 붕괴성을 조장하는 것을 특징으로 슬립캐스팅 성형법.
5. 제1항에 있어서, 주형을 유기용제에 가용성인 유기점결제를 사용하여 조형하는 것을 특징으로 하는 슬립캐스팅 성형법.
6. 제1항에 있어서, 주형 골재가 유기용제에 불용성인 입자인 것을 특징으로 하는 슬립캐스팅 성형법.
7. 주형내에서 물 또는 유기용제를 매액으로 한 슬립을 주탕하고, 슬립의 고화 후에 주형을 제거하는 주형에 있어서, 상기 주형이 상기 슬립의 매액에 대해 가용성인 유기점결제로 조형한 것을 특징으로 하는 슬립캐스팅 성형용 주형.

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