KR900003344B1 - 슬립캐스팅용 주형의 제작법 및 슬립캐스팅 성형방법 - Google Patents

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Description

슬립캐스팅용 주형의 제작법 및 슬립캐스팅 성형방법

제 1 도 내지 제 7 도의 본원 발명의 제 1 실시예의 공정을 설명하는 것으로, 제 1 도는 주형모형단면도.

제 2 도는 피막형성후의 모형단면도.

제 3 도는 주형재료충진후의 형상단면도.

제 4 도는 모형용해공정의 형상단면도.

제 5 도는 모형용해제거후의 형상단면도.

제 6 도는 슬립의 주입공정단면도.

제 7 도는 얻어진 그린보디를 나타내는 단면도.

제 8 도 내지 제 12 도는 본원 발명의 제 2 실시예의 공정을 설명하는 것으로, 제 8 도는 피막형성후의 모형단면도.

제 9 도 및 제 10 도는 주형충진후의 형상단면도.

제 11 도는 모형용해시의 형상단면도.

제 12 도는 모형용해후의 형상단면도.

제 13 도 내지 제 19 도는 본원 발명의 제 3 실시예의 공정을 설명하는 것으로, 제 13 도는 주형재료충진후의 단면도.

제 14 도 내지 제 18 도는 모형의 용해 및 수축과 용해잔사제거 공정의 단면도.

제 19 도는 얻어진 주형의 단면도.

제 20 도 내지 제 23 도는 본원 발명의 제 4 실시예의 공정을 설명하는 것으로, 제 20 도는 암틀모형단면도.

제 21 도는 피막부착모형단면도.

제 22 도는 주형재료충진후의 형상단면도.

제 23 도는 모형용해공정의 형상단면도.

제 24 도 및 제 25 도는 본원 발명의 제 5 실시예의 공정을 설명하는 것으로, 제 24 도는 터보차지케이싱의 발포스티렌모형의 단면도.

제 25 도는 질화규소로 제작된 터보차지케이싱의 소결품의 외관도.

제 26 도 내지 제 29 도는 본원 발명의 제 6 실시예의 공정을 설명하는 것으로, 제 26 도는 스크류로터의 발포스티렌 모형의 단면도.

제 27 도는 발포스티렌모형을 주형중에 매설한 상태의 단면도.

제 28 도는 발포스티렌모형제거후의 주형단면도.

제 29 도는 주형의 공동에 슬립을 주입하는 것을 설명하는 단면도.

제 30 도 및 제 31 도는 본원 발명의 제 7 실시예의 공정을 설명하는 것으로, 제 30 도는 케이싱의 발포스티렌모형의 외관도.

제 31 도는 케이싱의 발포스티렌모형을 주형중에 매설한 상태의 단면도.

제 32 도는 본원 발명의 제 8 실시예를 설명하는 것으로, 요철이 심한 3차원 형상의 모형의 단면도.

제 33 도 내지 제 36 도는 본원 발명의 제 9 실시예의 공정을 설명하는 것으로, 슬립의 주입으로부터 그린보디 성형에 이르기까지의 각 단계의 단면도.

본원 발명은 예를들면, 세라믹분말, 금속분말, 탄소분말 등의 내화성분말을 함유하는 슬립(泥漿)을 주입하여 성형체를 얻기 위한 슬립캐스팅용 주형의 제작법 및 그 슬립캐스팅 성형방법에 관한 것이며, 특히 역구배(逆句配)등으로 제거할 수 없는 형상이 복잡한 중자(core)나 주형(主型)을 필요로 하는 성형체에 적합한 주형(鑄型)의 제작법과 이 주형을 사용한 슬립캐스팅(slip casting) 성형방법에 관한 것이다.

외관형상 및 공동(空洞)부의 형상이 복잡한 성형체를 슬립캐스팅으로 성형하는 경우, 종래는 다수개의 주형(主型)이나 중자를 조합해서 소망하는 주형으로 하는 방법이 일반적이었다. 그러나 이 방법은 다수개의 주형(主型)이나 중자의 제작 및 조립에 많은 공정이 걸리는 동시에 제품에 플래쉬(flash)가 많이 발생하는 등의 문제점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로서 예를들면 영국특허 제1482436호 명세서가 있다. 이 방법은 형상이 복잡한 주형부(鑄型部)를 유기재료로 구성하고, 단순형상부분을 석고주형으로하여 슬립을 주입하며, 그 수분을 석고에 흡수시킴으로써 슬립을 고화시킨다. 그 후 유기재료를 용제로 녹임으로써 습태(濕態)의 성형체(그린보디)를 얻는 방법이다.

그러나 이 방법은 다음 문제점에 대한 배려가 없었다.

(i) 그린보디의 표면에 유기재료의 용해잔사를 국부적으로 잔류하고, 형상이 복잡하면 복잡할수록 제거가 곤란하다. 또한 잔사의 제거가 불충분한 경우나 그린보디에 잔사가 침투하여 잔류한 경우에는 제품의 품질이 저하한다.

(ii) 흡수능력이 있는 주형부분이 적어서 그린보디의 고화에 매우 장시간을 소요된다.

또한 미합중국특허 제2830343호 명세서에 발포스티렌모형을 주물모래속에 매설하고, 그대로 용융금속을 주입해서 용탕(溶湯)의 열로 모형을 소실시켜 모형이 차지한 공간을 용융금속과 치환하는 방법 즉 폴몰드주조법(충진주형주조법)이 있다.

그러나 이 방법을 슬립캐스팅에 응용하는 것은 주입조작에 의해 모형의 제거와 용탕치환을 동시에 행한다는 원리상 매우 곤란하다고 생각된다.

상기 종래의 기술에 있어서 영국특허 제1482436호 명세서는 그린보디의 표면에 유기재료의 용해잔사가 국부적으로 잔류하고, 형상이 복잡하면 복잡할수록 제거가 곤란하다. 또한 잔사의 제거가 불충분한 경우나, 그린보디에 잔사가 침투잔류한 경우에는 제품의 품질이 저하된다.

또한 어셈브리(assembly)에 의해 주형을 조형하기 때문에 숙련과 많은 공정을 필요로 하는 문제점이 있다. 또한 미합중국특허 제2830343호의 방법을 슬립캐스팅에 응용하는 것은 주입조작에 의해 모형의 제거와 용탕치환을 동시에 행하는 "폴몰드법"의 원리상 매우 곤란하다고 생각된다.

본원 발명의 목적은 복잡형상품의 슬립캐스팅을 행할 때 일체주형을 용이하게 제작하는 것에 있다.

본원 발명의 목적은 용제가용성의 유기재료를 주형모형으로 하여 외관형상 및 공동부의 형상이 복잡한 성형품을 슬립캐스팅으로 성형하는 경우에, 주형공동내면에 모형의 용해잔사가 전혀 남지 않는 주형, 특히 일체주형의 제작법을 제공함에 있다.

또한 본원 발명의 다른 목적은 그린보디의 건조수축에 수반되는 중자의 구속, 균열 등의 방생을 완전히 방지하는 주형의 제작법을 제공함에 있다.

나아가 본원 발명의 목적은 이와 같이하여 얻어지는 특수한 주형을 사용하여 슬립캐스팅성형을 행하는 방법을 제공함에 있다.

슬립캐스팅에 의해 제품을 얻는 일반적인 공정은 다음과 같다.

(1) 모형의 작성, (2) 주형의 조형 : 공동의 형성, (3) 슬립의 주입, (4) 슬립의 고화 : 슬립속의 매액이 주형벽에 흡수되어 그린보디가 된다, (5) 주형의 제거 : 그림보디가 얻어짐, (6) 그린보디의 소결.

성형품의 상이 평판형상, 스트레이트형상 등 단순한 것은 별도로하고, 역테이퍼의 것이나 3차원적인 요철이 많은 형상의 것(이하 복잡형상품이라 약칭한다)을 성형하는 경우에 상기(1) 내지 (6)의 공정중, (2)의 주형조형공정, (4)의 슬립고화공정 및 (5)의 주형제거공정에 문제가 있어 연구가 필요하다.

즉 복잡형상품을 성형하기 위해서는 첫째로 주형공동을 필요로 한다. 그 때문에 다수개의 주형(主型)이나 중자가 필요하며, 그 이유는 (i) 다수개의 주형(주형 및 중자)을 어셈브리하는 것이 아니면 복잡형상의 공동을 만들 수 없다(상기 (2)의 주형조형(造型)공정).

(ii) 슬립이 고화하는 과정 및 고화후의 탈수건조에 의한 그린보디의 수축과정에 있어서 그린보디는 단단한 중자나 주형에서 스트레스를 받아 균열(crack)이 생기기 쉽다(상기 (4)의 슬립의 고화공정).

(iii) 슬립이 고화하여 그린보디로 된 다음, 그린보디에 상처를 입히는 일 없이 주형을 제거하기 위해서는 주형이 다수개로 분할되어 있지 않으면 안 된다. 그린보디의 강도는 주형보다 크게 낮으며 보통 1/5 이하이기 때문이다(상기 (5)의 주형의 제거공정).

본원 발명은 복잡형상품의 슬립캐스팅 성형에 있어서의 상기 (i) 내지 (iii)의 문제점을 한꺼번에 해결하는 것이다.

즉 본원 발명에 의하면 복잡한 공동을 갖는 주형이라도 개수 1개의 일체주형으로 할 수 있으며, 이 주형은 조형후에 있어서 슬립의 주입전에 이미 강도를 잃고 있으며, 또는 슬립중의 용매를 흡수해서 강도를 잃기 때문에 그린보디는 건조수축과정에서 주형으로부터의 스트레스를 받지 않고 따라서 균열은 전혀 생기지 않는다.

여하튼간에 그린보디가 형성된 후의 주형강도는 상실하고 있으므로 주형제거는 매우 용이하다. 따라서 그린보디는 건전한 상태에서 주형과 분리된다.

다음 본원 발명의 실형(實型)예를 들므로서 본원 발명의 개요를 기술한다.

먼저 제품상 동일형상(크기는 수축몫 만큼 얼마간 해 놓음)의 발포스티렌모형을 준비하고, 그 표면에 폴리비닐알콜피막을 형성한다. 다음에 이 모형을 열붕괴성 주형슬러리(slurry)(α석고 30중량부, SiO₂미세분말 70중량부, 물 50중량부) 안에 매설하여 주형을 경화시킨다.

그 후 탕구부(湯口部)로부터 트리클로로에탄올 주입하여 모형을 용해시키고 이것을 주형밖으로 제거한다. 이때 상기 피막은 트리클로로에탄에 불용성이기 때문에, 주형내벽에 잔류한다. 다음 주형을 가열(300℃에서 2시간장도)하면 석고의 특성에 의하여 주형강도는 큰폭으로 저하하여 대략 1kg/㎠ 이하가 된다. 또한 이 가열에 의해 피막은 소실된다.

다음에 물을 용매로 한 세라믹슬립을 주형공동에 주입하면 슬립중의 수분은 주형중에 흡수되어 서서히 고화되며 그린보디가 형성된다. 이 경우 주형강도가 극히 낮기 때문에 그린보디에 균열이 발생하지 않으며, 나아가 용이하게 주형제거를 할 수 있어서 건전한 그린보디를 얻을 수 있다.

본원의 제 1의 발명인 슬립캐스팅용 주형의 제작법은 소정의 용제 A에 가용성의 유기재료로 제작된 주형 모형의 표면의 최소한 일부를 소정의 용제 B에 가용성이며, 또한 용제 A에 불용성, 불침투성인 피막으로 피복하고, 이 주위에 소정의 용체 C에 가용성의 점결제를 사용한 주형재료를 충진하며, 이어 용제 A를 상기 모형에 접속시켜서 이 모형을 수축 또는 용해시키고, 이 모형을 주형밖으로 제거하므로서 주형공동을 형성시키는 공정을 특징으로 한다.

본원 제 2의 발명인 슬립캐스팅용 주형의 제조법은 소정의 유기용제에 가용성 유기재료로 제작된 주형모형의 표면의 최소한 일부를 수용성이며 또한 상기 유기용제에 불용성인 피막으로 피복하고 이 주위에 수용성의 점결제를 사용한 주형재료를 충진하고 이어 상기 유기용제를 상기 모형에 접촉시켜서 이 모형을 수축 또는 용해하고 이 모형을 주형밖으로 제거하므로서 주형공동을 형성시키는 공정을 특징으로 한다.

본원의 제 3의 발명인 슬립캐스팅용 주형의 제조법은 소정의 용제 A에 가용성의 유기재료로 암틀의 주형모형을 준비하고, 상기 주형모형의 표면의 최소한 오목부내면을 소정의 용제 B에 가용성이며 또한 용제 A에 불용성인 피막으로 피복하고, 그 내부에 소정의 용제 C에 가용성의 점결제를 사용한 주형재료를 충진하고, 이어 용제 A를 상기 모형에 접촉시켜서 이 모형을 수축 또는 용해시켜 제거하므로서, 숫틀의 주형을 형성하는 공정을 특징으로 한다.

본원 제 4 및 제 5의 발명은 슬립캐스팅 성형법에 관한 것이며, 본원 제 4의 발명은 상기의 본원 제 1의 발명에 의해 얻어진 슬립캐스팅용 주형의 공동부에 용제 B를 접촉시켜 피막을 용해시키고 그런 다음 용제 C를 포함하는 슬립을 주입하므로서 상기 슬립을 고하시키고 아울러 상기 주형재료를 붕괴하기 쉽도록 한 다음, 고화된 슬립성형품을 얻음과 동시에 주형재료를 붕괴 제거하는 공정을 특징으로 한다.

또한 본원 제 5의 발명은 본원 제 2의 발명에 의하여 얻어진 슬립캐스팅용 주형의 공동부에 물을 함유하는 슬립을 주입시킴으로써 피막을 용해시키고 그것과 함께 상기 슬립을 고화시키며 아울러 상기 주형재료를 붕괴하기 쉽도록 한 다음, 고화된 슬립성형품을 얻는 동시에 주형재료를 붕괴 제거하는 공정을 특징으로 한다.

본원 제 6의 발명의 슬립캐스팅용 주형의 제작법은 소정의 용제 A에 가용성의 유기재료로 제작된 주형모형의 표면의 최소한 일부를 소정의 용제 B에 가용성이며 또한 용제 A에 불용성, 불침투성인 피막을 피복하고, 이 주위에 무기물분말을 골재, 석고를 바인더로하여 물을 첨가한 슬러리를 바람직하게는 경화후에 가열에 의해 강도가 대폭 저하하는 주형재료를 충진하고 이어 용제 A를 상기 모형에 접촉시켜서 이 모형을 수축 또는 용해시켜, 이 모형을 주형밖으로 제거하므로서 주형공동을 형성하며, 바람직한 것은 그 다음 가열에 의해 주형강도를 저하시키는 공정을 특징으로 한다.

상기 본원 제 6의 발명에 의해 얻어진 슬립캐스팅용 주형의 공동부에 물 또는 에틸알콜 또는 아세톤 등을 용매로 하는 슬립을 주입하므로써 상기 슬립을 고화시키는 것도 유효하다. 이 경우, 슬립을 고화하고 그린보디가 된 다음, 주형을 제거하는 것이다. 이때 주형은 주입 전의 가열에 의해 강도가 대폭 저하되어 있으므로 용이하게 그린보디로부터 분리할 수 있다.

본원 제 2, 제 4, 제 6의 발명에 사용되는 주형모형은 용제 A에 잘 녹는 발포수지성형체이어야 바람직하다. 또한 본원 제 1, 제 3, 제 5, 제 7의 발명에 사용되는 주형모형은 유기용제에 잘 녹는 발포수지성형체라야 바람직하다. 특히 바람직한 것은 발포폴리스티렌, 발포폴리에틸렌, 및 P-디클로로벤젠 등이 선정되는 것이다.

용제 A는 주형모형을 녹이는 것이라면 무엇이든 좋으나, 트리클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 메틸에틸케톤, 톨루엔, 아세트산에틸의 군(群)에서 선정되는 유기용제의 1 또는 2 이상의 혼합액이 편리하다. 발포폴리에틸렌에 대해서는 트리클로로에틸렌, 트리클로로에탄, 메틸에틸케톤이 적합하며, P-디클로로벤젠에 대해서는 톨루엔이 적합하다. 테트라클로로에틸렌, 아세트산에틸은 스티렌을 잘 녹이지만 아세트산에틸은 인화하기 쉬으므로 주의해야 한다.

용제 B는 슬립의 용매로서 사용되는 물, 알콜, 아세톤군에서 선정하는 것이 간편하다. 또한 대체로 슬립의 용매가 물인 것을 고려하면, 피막은 결과적으로 수용성인 경우가 많다.

용제 C는 용제 B와 같은 것 특히 물이 슬립캐스팅 공정의 간략화상 바람직하다. 용제 C는 예를들면, 물, 알콜, 아세톤 등에서 선정된다.

또한 용제 A, B, C의 관계에서 말하면, 예를들면, 피막재질이 전분일 때는 용제 A에는 트리클로로에탄, 용제 B에는 물, 용제 C에는 아세톤을 적용한다는 것을 들 수 있다. 이 경우 용제 C인 아세톤은 슬립의 용매이다. 또한 피막재질이 폴리비닐알콜일 때는 용제 A에 트리클로로에탄, 용제 B에 물, 용제 C에는 에틸알콜을 적용한다는 것을 들 수 있다.

그리고 주형재료에 상기와 같은 용제, 가용성점결제를 사용하는 것은 필수요건이 아니고, 예를들면 석고에 다량의 무기미세분말(SiO₂가루 등)을 첨가하고 소정량의 물을 가하여 제작한 슬러리에 의한 "열붕괴성 주형"을 사용해도 무방하다.

피막재질은 이것을 용해하는 용제에 따라 다르지만, 수용성 피막의 경우에는 예를들면 폴리비닐알콜(PVA), 수용성 이소부탄-무수마레인산공중합체, 폴리아크릴아미드(PAAm), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 수용성 아세트산 비닐공중합체, 아크릴계공중합체, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 메틸셀루로스(MC), 칼복시메틸셀루로스(CMC), 히드록시프로필셀루로스(HPC), 수용성왁스, 전분, 아교, 아라비안러버들 중의 1 또는 2 이상을 물에 용해한 것이다. 폴리비닐알콜(PVA)을 예로들면 이것은 물에도 알콜(에탄올)에도 가용성이기 때문에, 용제 B가 물 또는 알콜일 때는 PVA가 바람직하다.

또한 이 피막은 모형의 표면 또는 내면에 엷게 거의 균일하게 도포하여 형성되므로 그 형성방법은 예를들면 부러시칠, 스프레이, 스피너에 의하는 것이 간편하다. 피막의 두께는 5-100㎛의 범위이면 되며, 특히 5-30㎛가 바람직하다. 단, 모형의 형상이나 도포하는 장소에 따라 적당히 피막의 두께를 바꾸어도 무방하다.

점결제(粘結劑)로서는 무기질과 유기질의 양자를 적용할 수 있다. 수용성의 무기질점결제로서는 예를들면 탄산나트륨(Na₂CO₃), 탄산칼륨(K₂CO₃)의 탄산염, 염화나트륨(NaCl), 염화칼륨(KCl), 염화마그네슘(MgCl₂), 염화리튬(LiCl)의 염화물, 인산 3 나트륨(Na₃PO), 인산 3 칼륨(K₃PO₄), 인산수소 2 칼륨(K₂HPO₄)의 인산, 또는 황산마그네슘(MgSO₄), 황산칼륨(K₂SO₄), 황산나트륨(Na₂SO₄), 황산알루미늄(Al₂SO₄), 황산암모늄(NH₃SO₄)의 황산염의 1 또는 2 이상을 물에 용해한 상태로 사용하는 것을 열거할 수 있다.

유기질의 수용성점결제로서는 예를들면 폴리비닐알콜(PVA), 수용성 이소부탄-무수마레인산공중합체, 폴리아크릴아미드(PPAm), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 수용성의 아세트산비닐공중합체, 아크릴계공중합체, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 메틸셀루로스(MC), 칼복시메틸셀루로스(CMC), 히드록시프로필셀루로스(HPC), 수용성왁스, 전분, 아교, 아라비안러버중의 1 또는 2 이상의 유기물을 물에 용해한 것 등을 열거할 수 있다.

그리고 주형점결제는 특히 수용성에만 한정되지 않으며, 예를들면 알콜가용성이라도 된다. 알콜가용성이 경우에는 예를들면 폴리비닐알콜(PVA)을 알콜에 용해한 것을 사용할 수 있다. 즉 PVA에 대하여는 물 및 알콜(예를들면 에탄올)에 용해한 것을 사용할 수 있다.

본원 발명인 슬립캐스팅용 주형의 제작법의 제 1 실시예는 다음과 같다. 용제에 가용성유기재료 예를들면 발포스티렌 등으로 모형을 만들고, 상기 주형모형의 표면에 수용성이며 또한 용제불용성인 피막을 형성시켜, 그 주위에 물붕괴성을 주형재료를 충진하고, 주형을 경화시킨 다음 모형을 완전히 용해할 수 있는 용제로 모형을 용해하고 모형을 제거하여 주형공동을 형성시키는 것을 특징으로 한다.

즉 본 실시예는 다음 순서로 실시한다.

(1) 제 1 도에 나타낸 용제가용성수지(예를들면 발포스티렌)모형(1)을 준비한다.

(2) 제 2 도에 나타낸 원통상의 비흡수성탕구(예를들면 염화비닐파이프)(2)를 모형(1)에 접착하고, 모형(1)의 표면에 불용성 용제로 수용성물질을 약 5 내지 100㎛(바람직하게는 5 내지 30㎛)의 두께로 균일하게 도포하여 피막(3)을 형성하여 건조한다.

(3) 정반(molding board)(4)위에 틀(5)를 설치하고, 틀(5)내에 상기 모형을 설치하여 그 주위에 내화물분말 등의 난(難)수용성분말에 수용성점결제를 배합한 물붕괴성주형모래(6)을 충진한다(제 3 도 참조).

(4) 제 4 도에 나타낸 탕구(2)로부터 모형을 용해하기 위한 용제(7)(예를들면 트리클로로에탄)을 주입하여 모형(1)을 용해한다. 모형(1)의 겉보기에 모두 용해되었을쯤에서 용제(7)에 모형(1)이 녹은 용해액을 주형밖으로 제거한다. 주형벽의 일부에 모형성분이 조금이라도 남아 있는 경우에는 재차 용제(7)를 주입하여 모형성분을 완전히 제거한다(제 4 도 참조).

또한 본 공정에 있어서 피막(3)은 모형용해용 용제에 불용성이기 때문에 용제(7)은 주형안에 전혀 침투하지 않으므로 모형체적에 해당하는 소량의 용제만으로도 소기의 목적을 달성할 수 있다. 또한 용제(7)에 모형(1)이 녹은 상기 용해액도 주형속에 침투하지 아니하므로 주형의 흡수특성을 저해하는 일은 없다.

(5) 이상의 조작에 의하여 모형(1)과 동일한 주형공동(cavity)(8)이 형성된다.

(6) 상기 주형공동(8)안에 세라믹분말을 물로 갠 세라믹슬립(9)를 주입한다(제 6 도 참조). 피막(3)은 슬립(9)안의 물에 녹을 뿐만 아니라 수분을 투과시키기 때문에, 슬립(9)안의 수분은 물붕괴성주형(6) 안으로 차례로 흡수된다.

따라서 슬립(9)은 고화되고 그린보디가 된다. 그와 동시에 주형(6)의 입자 상호간을 접착하고 있는 수용성 점결제에 점결력이 상실되므로 조형강도를 매우 저하하고, 당초의 1/10 내지 1/20 이하로 된다. 그리고 이 경향은 거리적으로 그린보디에 가까운 주형부일수록 현저하다.

(7) 슬립이 고화된 다음, 주형(6) 안에서 제 7 도에 나타낸 그린보디(10)을 꺼낸다. 주형강도가 극히 저하되어 있으므로 주형(6)의 제거는 매우 쉽다.

이하 이 그린보디(10)을 소정조건으로 소결(燒結)하여 완전한 소결세라믹스 제품을 얻는다.

본 실시예의 원리는 간단한 형상의 모형을 예를 들어서 설명하였으나, 실제의 응용면에서는 형상이 복잡한 제품에 적용한 편이 효과가 크다. 즉 여하한 형상의 제품을 제작하는 경우에 있어서도, 모형을 기계적으로 제거하는 공정이 필요없기 때문에, 일체주형을 간단히 제조할 수 있으며, 종래의 기술과 같이 중자나 주형을 무수히 만들어 그것들을 조립해야 하는 복잡한 작업으로부터는 완전히 해방된다.

또한 상기(6)에서 기술한 바와같이 흡수에 의해 주형이 연화하므로, 세라믹스의 그린보디가 수분을 잃고 수축할 때에 주형(특히 중자)으로부터 구속력 등을 받는 일이 없다. 따라서 중공부(中空部)가 있는 복잡한 형상의 그린보디 일지라도 수축균열 등은 전혀 발생하지 않는다.

그리고 본 실시예는 세라믹스에 한정되지 않고 금속분말이나 수지분말 등의 슬립캐스팅에 있어서도 물을 용매액으로 하는 한 전혀 똑같이 적용할 수 있고 그 효과도 전혀 똑같이 된다.

본원 발명의 제 2의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 제 8 도에 나타낸 발포폴리스티렌제의 시험편(11)(발포배율 40배)의 상단면을 제외한 전표면에 15% 폴리비닐알콜수용액을 도포하고, 약 50㎛의 피막(12)를 형성시킨다. 다음에 제 9 도와 같이 정반(13)위에 설치한 나무틀(14)의 중앙부에 고정시키고, 주위에 석고 100중량부, 물 60중량부를 섞어개어서 조정한 슬러리를 주입하였다. 이와같이 해서 발포스티렌제의 시험편(11)이 매설된 주형을 2개 작성하고, 주형(15)를 반전시켜 정반(13) 및 나무틀(14)를 제거하였다(제 10 도 참조).

제 1의 주형에 대해서는, 모형시험편(11)의 정수리부(폴리비닐알콜 피막이 없는 부분)로부터 아세톤을 유입시킨 바 모형의 용해속도는 급속이었으나 제 11 도에 나타낸 바와 같이 주형벽, 특히 바닥부에 용해잔사(17)이 다량으로 잔류한 아세톤은 모형을 용해한다기 보다는 수축시킨다.

제 2의 주형에 대해서는, 모형시험편의 정수리부에서 트리클로로에탄올 유입시킨 바 모형은 서서히 용해하고, 모형과 트리클로로에탄의 용해액을 주형밖으로 제거한 바 제 12 도에 나타낸 바와 같이 잔사가 조금도 발견되지 않는 주형공동(18)이 얻어졌다.

이와같이 발포스트렌제의 모형표면에 수용성이며 또한 용제에 불용성인 피막을 도포하고, 모형의 용제로서 트리클로로에탄을 사용한 것은 내벽에 용해잔사가 전혀 붙어있지 않은 소정의 공동을 가지고 있는 물붕괴성 주형을 얻을 수 있었다.

상기와 같이 아세톤으로는 모형이 수축만되고, 주형으로부터 용해잔사 또는 수축물을 제거하는 형편상 바람직하지 않다. 단 수축만이 아니고 용해시키는 것과 병용(다음 제 3 실시예 참조)이라면 무방하다.

본원 발명의 제 3 실시예는 제 13 도 내지 제 19 도에 나타낸 바와같이 아세톤에 의한 모형수축을 이용한 것이다.

먼저 제 2 실시예에 준하여 발포폴리스티렌 모형(1)의 주위에 피막(3)을 형성하고, 그런 다음 주형재(6)을 충진한다(제 13 도). 그런 다음 이 모형부분에 아세톤(7)을 주입하면 모형(1)은 겉보기에 수축하며(제 14 도), 아세톤과 수축물(잔사)가 주형중공부 사이에 점성물(粘性物)(34)로서 잔류한다(제 15 도). 이 중공부에 다시 트리클로로에탄(35)를 주입하면(제 16 도), 중공부내에는 균등질의 용액(homogeneous solution)(36)이 형성된다. (제 17 도). 그런 다음 이 용액을 주형밖으로 배제하여(제 18 도)본 실시예의 주형이 얻어진다(제 19 도).

아세톤은 폴리스티렌을 용해하는데, 용해도는 트리클로로에탄이나 트리클로로에틸렌에 비해 현격하게 낮다. 따라서 겉보기에 스티렌부분은 수축만한것 같이 보인다. 이것에 대해서는 트리클로로에탄이나 트리클로로에틸렌의 경우는 균등질의 용액이 되기 때문에, 이와같은 용액을 얻은 다음에 용해잔사를 주형밖으로 제거하는 것이 현명하다.

본원 발명의 제 4 실시예는 제 20 도 내지 제 23 도에 나타내는 바와같이 중자를 제작하는 것이며, 스타트시점에서 사용하는 모형은 제 20 도와 같은 암틀이다.

즉 먼저 발포폴리스티렌의 암틀모형을 준비하고(제 20 도)하고, 그 내면에 피막을 입히며(제 21 도)다시 모형의 중공부에 주형재료를 주입(제 22 도)하여 주형이 경화한 다음 적당한 유기용제로 모형을 용해하면(제 23 도)본 실시예의 주형이 얻어진다.

본원 발명의 제 5 실시예는 다음과 같다, 차량용 터보차지케이싱과 동일형상으로 성형한 발포폴리스티렌제의 제 24 도에 표시하는 모형(19)(체적 200㎠, 모형의 발포배율 20배)의 표면에 폴리비닐알콜의 15% 수용액을 약 50㎛ 두께로 도포하여 건조시켜 피막(20)을 형성시켰다.

제 1 실시예에 준하여 이 모형을 정반위에 고정시키고 주위에 나무틀을 설치하였다.

알루미나(alumina)(350 내지 325 메시)100중량부, 8% 폴리비닐알콜수용액 35중량부를 혼연한 주형모래를 폴리스티렌제 모형의 주위에 다져붙여 상기 모형을 매설하였다. 곧바로 주형을 뒤집어 나무틀과 정반을 꺼내고 모형의 탕구부(피막을 형성시키지 아니한 부분)로부터 트리클로로에탄 소정량을 주입하였다. 모형(19)는 트리클로로에탄과 접촉하므로서 상부로부터 급속히 용해하였다. 다음 핸디펌프를 사용해서 폴리스티렌이 용해한 트리클로로에탄용액을 주형밖으로 제거하였다.

이 주형을 전자레인지안에 넣어 마이크로파를 10분간 조사시켜서 건조경화시켰다. 그 결과로서 모형분의 잔류가 전혀없고 칫수정밀도(精密度)가 높으며 형의 표면이 매끄러운 소정의 주형공동을 형성시킬 수 있었다.

다음, 평균입경 0.5㎛의 Si₃N₄분말을 주체로하고, 해교제(解膠劑), 점결제 및 증류수로 이루어진 Si₃N₄슬립을 상기 주형의 공동부에 주입하고, 2시간후 그린보디가 경화된 것을 확인한 다음 틀을 해체하였다. 그때 주형의 붕괴를 조장시키기 위해, 분무수를 주형에 뿜었더니 아주 쉽게 주형재료를 제거할 수 있으며, 균열이 전혀 없고 칫수 정밀도가 양호하며 표면이 평활한 Si₃N₄의 그린보디가 얻어졌다.

이 그린보디를 질화로(窒化爐)안에 넣고 실온에서 서서히 가열하여 1850℃에서 2시간 가열하고 이후 서서히 냉각시킴으로써, 고밀도의 완전한 Si₃N₄소결품으로서의 제 25 도에 나타낸 터보차지케이싱(21)이 얻어졌다.

본원 발명의 제 6 실시예는 다음과 같다. 제 26 도에 나타낸 발포폴리스티렌제(발포배율 20배)의 스크류콤프레서용 숫틀로터모형(22)의 상단면을 제외한 전표면에 15% 폴리비닐피롤리돈수용액을 약 50㎛의 두께로 도포하여 피막(23)을 형성시켰다.

이 모형(22)를 제 27 도에 나타낸 바와같이 제 1 실시예에 준하여, 조형정반(24)위에 탕구부를 접착제로 굳게붙여 주위에 나무틀(25)를 설치하고, 알루미나(250 내지 325 메시)100중량부, 1.7% 칼복시메틸셀루로스 수용액 40중량부를 혼연하여 작성한 주형모래를 모형의 주위에 다져 붙였다. 곧바로 주형을 뒤집어서 정반(24)를 떼어내고, 모형(22)의 탕구부로부터 트리클로로에틸렌을 주입하여 모형(22)를 용해시켰다. 모형(22) 트리클로로에틸렌과 접촉하므로서 상부로부터 급속히 용해하였다.

다음에 주형을 뒤집어 잉여분의 트리클로로에틸렌을 틀밖으로 제거하고, 그후 1시간 대기중에 방치함으로써 용제를 증발시켜 주형밖으로 배제하였다.

이 주형에 제 2 실시예에 준하여 마이크로파를 20분간 조사하여 건조경화시킴으로써 제 28 도에 나타낸 바와같이 소정의 주형공동(26)을 가진 주형(27)을 완성시켰다.

제 29 도에 나타낸 바와같이 Y₂O₃를 고용(固溶)시킨 1㎛ 이하 80%의 질코니아 분말을 주체로하고, 해교제, 점결제 및 증류수를 균일하게 혼합시킨 질코니아슬립(28)을 주형(27)의 공동(26)에 주입하고, 대기중에 5시간 방치하여 그린보디의 경화를 확인한 다음 제 2 실시예에 준하여 분무수를 수용성주형에 뿜었더니 매우 쉽게 주형재료를 제거할 수 있고, 균열 등이 전혀 없으며 표면이 평활하고 칫수정밀도가 양호한 질코니아의 그린보디가 얻어졌다.

이 그린보디를 소성로(燒成爐)안에 넣고 천천히 온도를 올려가며 1500℃에서 3시간 가열하므로서 균일하고도 완전한 질코니아 소결체를 얻을 수 있었다.

본원 발명의 제 7 실시예는 다음과 같다. 제 30 도에 나타낸 발포스티렌제(발포배율 50배)의 케이싱모형(29)의 탕구부를 제외한 전표면에 수용성왁스를 약 70㎛ 두께로 도포하여 피막(30)을 형성시킨다. 이 모형(29)를 제 31 도에 나타낸 바와같이 정반(31)위에 고정시키고, 모형(29)의 주위에 2분할의 전용쇠틀(32)를 설치하였다.

Al₃O₃(250 내지 325 메시)100중량부, K₂CO₃12중량부, 물 13중량부를 혼연하여 주형재료를 조정하고 상기 모형(29)주위에 충진시켰다. 곧바로 주형(33)을 뒤집어서 쇠틀(32)와 정반(31)을 떼어내서 크리클로로에탄의 증기속에 30분간 방치하였다. 모형(29)를 트리클로로에탄의 증기에 접촉시킴으로써 급속히 용해하여 천천히 적하(滴下)시켜 주형밖으로 배출시켰다. 그후 200℃ 건조로속에서 주형을 건조시켜 경화시켰다.

다음 평균입경 2.5㎛의 알루미나분말을 주체로하고, 소결조제(助劑), 해교제, 및 증류수를 균일하게 혼합한 알루미나슬립을 작성하고, 이것을 상기 주형(33)의 공동에 주입시켜 대기중에 3시간 방치하고 그린보디가 경화된 것을 확인한 후, 분무수를 수용성주형에 뿜었던 바 매우 용이하게 알루미나질의 그린보디를 꺼낼 수 있었다.

그후 이 그린보디를 개스(gas)로(爐)안에 넣고 상온에서 천천히 가열시켜 1650℃에서 3시간 유지하고 이후 천천히 냉각시킴으로써 알루미나질의 양호한 케이싱소결체를 얻을 수 있었다.

상기의 실시예에 의하면 일체주형을 간단하게 제작할 수 있으므로 본 실시예와 같이 복잡형상의 케이싱주형 일지라도 그 개수는 1개로 족하다.

그러나 종래의 방법 즉 주형을 분할하는 방법으로 제작하면 주형 및 중자의 총수가 20개를 넘어, 이들 파트의 조형 및 조립에는 많은 공정과 높은 숙련도가 필요하다. 또한 작성된 그린보디에는 균열이 많이 발생하고 본 실시예에 의한 것과 비교하여 칫수정밀도, 주물표면은 다같이 극히 불량하다. 본 실시예에 있어서의 이들 효과는 상기 모든 실시예에 있어서 공통한 것이다.

본원 발명의 제 8 실시예는 다음과 같다. 제 32 도에 나타낸 바와같이 단면의 모형은 내부가 복잡하므로 피막재료를 도포하는데 난점이 있다. 이와같은 요철이 3차원적으로 복잡한 경우에는 제 32 도에 나타낸 바와같이 예를들면 A, B, C의 부분에 미리 모형을 분할해서 각기 코팅작업을 하고 그런 다음 맞붙임으로써 소정의 모형을 얻게된다. 모형 작성후에는 제 1 내지 제 7 실시예에 준하여 주형을 형성하면 된다.

제 9 실시예는 제 1 실시예에 의거한 방법으로 얻어진 물붕괴성의 주형으로부터 세라믹 그린보디를 얻는 슬립캐스팅 성형방법의 일례를 나타낸다.

제 33 도에 나타낸 바와같이 슬립수용액(9)를 주형(6)의 중공부에 주입하면 그 수분은 피막(3)을 용해하면서 주형재료에 침투하고 주형의 점결력을 상실된다(제 34 도). 따라서 주형재료는 붕괴되기 쉽고(제 35 도)극히 가벼운 외부의 힘으로도 간단히 붕괴되어 버린다(제 36 도). 즉 피막(3)은 모형이 용해할 때에 용제가 주형방향으로 침투하는 것을 방지하지만 그후 슬립을 주입할 때는 용이하게 용해하여 주형과 함께 그린보디로부터 완전히 제거되는 것이다.

제 10 실시예는 다음과 같다.

제 8 도에 나타낸 발포폴리스티렌제의 시험편(11)(발포배율 40배)의 상단을 제외하는 전표면에 25% 폴리비닐알콜수용액을 도포하고 약 30㎛의 피막(12)을 형성시킨다. 다음의 제 9 도와 같이 정반(13)위에 설치한 나무틀(14)의 중앙부에 고정하고, 주위에 α석고 20중량부, 규사미세분말(약 300 메시이하)80중량부, 물 60중량부를 섞어개어서 조정한 슬러리를 주입하였다. 주형(15)가 경화한 다음 이것을 뒤집어서 정반(13) 및 나무틀(14)을 제거하였다. (제 10 도 참조).

그 다음에 시험편(11)이 정수리부(폴리비닐알콜 피막이 없는 곳)에서 트리클로로에탄을 주입한 바 모형은 서서히 용해하였다.

모형과 트리클로로에탄의 용해액을 주형밖으로 제거한 바 제 12 도에 나타낸 바와같이 잔사가 전혀 보이지 않는 주형공동(18)이 얻어졌다.

이 주형을 400℃로 3시간 가열한 바 석고의 점결력이 상실되고 그 결과 압축강도로 약 0.8kg/㎠ 내지 그 이하의 주형강도가 되었다. 또한 가열에 의해 그 결과로 피막(23)은 소실되었다.

그 다음 이 주형공동에 Y₂O₃를 고용시킨 1㎛ 이하(80%)의 질코니아분말을 주체로하여, 해교제, 점결제 및 증류수를 균일하게 혼합시킨 질코니아슬립(28)을 주형(27)의 공동(26)에 주입하고, 대기중에 5시간 방치하여 그린보디의 경화를 확인하였다. 그후 매우 용이하게 주형재료를 제거할 수 있고 균열 등이 전혀 없으며 표면이 평활하고 칫수정밀도가 양호한 질코니아의 그린보디가 얻어졌다.

이 그린보디를 소성로안에 넣고 서서히 온도를 올려 1500℃에서 3시간 가열하므로서 균일하고도 완전한 질코니아소결체를 얻을 수 있었다.

제 11 실시예는 다음과 같다.

제 26 도에 나타낸 발포폴리스티렌제(발포배율 20배)의 스크류 콤프레서용의 숫틀로터모형(22)의 상단면을 제외한 전표면에 15% 폴리비닐피롤리돈수용액을 약 50㎛두께로 도포하여 피막(23)을 형성시켰다.

이 모형(22)을 제 27 도에 나타낸 바와같이 제 1 실시예에 준해서 조형정반(24)위에 탕구부를 접착제로 곧게 붙이고 주위에 나무틀(25)를 설치하여 알루미나(250 내지 325 메시)70중량부, α석고 30중량부, 셀루로스분말(300 메시이하)8중량부, 물 75중량부를 혼연하여 작성한 주형슬러리를 모형주위에 충진하였다. 주형이 경화한 후 곧바로 주형을 뒤집어 정반(24)을 떼어내고, 모형(22)의 탕구부로부터 트리클로로에틸렌을 주입하여 모형(22)을 용해시켰다. 모형(22)은 트리클로로에틸렌과 접촉하므로서 상부로부터 급속히 용해하였다.

그다음 주형을 뒤집어 이 용해액을 주형밖으로 제거하였다. 이 주형을 400℃에서 3시간 가열한 바 석고의 점결력이 상실되어, 그 결과로서 압축강도가 약 0.8kg/㎠ 내지 그 이하의 주형강도로 되었다. 또한 가열에 의해 피막(23)은 소실되었다.

이상의 결과로서 모형의 잔류분이 전혀없고 칫수정밀도가 높으며 틀 표면이 매끄러운 소정의 주형공동을 형성할 수 있었다.

그 다음 평균입경 0.5㎛의 Si₃N₄분말을 주체로하여, 해교제, 점결제 및 증류수로 이루어진 Si₃N₄슬립을 상기 주형의 공동부에 주입하고, 2시간후 그린보디가 경화된 것을 확인한 다음, 틀을 해체하였다. 그때 주형의 붕괴를 조장하기 위해서 분무수를 주형에 뿜었던 바 매우 용이하게 주형재료를 제거할 수 있으며 균열이 전혀없고 칫수정밀도가 양호하며 표면이 평활한 Si₃N₄의 그린보디가 얻어졌다.

이 그린보디를 질화로 안에 넣고 실온에서부터 서서히 가열하여 1850℃에서 2시간 가열하고 그후 서서히 냉각시킴으로써 고밀도이고 완전한 Si₃N₄소결체로서의 제 25 도에 나타낸 터보차지케이싱(21)이 얻어졌다.

이상 설명한 바와같이 본원 발명에 의하면 외관형상 및 공동부의 형상이 복잡한 성형체를 슬립캐스팅으로 성형하는 경우에, 일체주형을 매우 용이하게 제작할 수 있다. 따라서 다수개의 주형이나 증자를 만든후에 이들을 조합해서 소망하는 주형으로 하는 등의 공정은 불필요하다.

또한 본원 발명의 부수효과로서 다음 2가지를 들수 있다.

(1) 주형공동내면에 용해잔사가 전혀 남지 않는 주형을 얻을 수 있다.

(2) 건조수축에 수반되는 중자구속균열 등 그린보디에 균열이 발생하는 것을 완전히 방지할 수 있다.

이상의 2점에 의해 형상이 복잡한 성형체를 균열의 발생없이 간편하게 얻을 수 있다.

Claims (40)

1. 소정의 용제 A에 가용성유기재료로 제작된 주형모형의 표면의 최소한 일부를 소정의 용제 B에 가용성이며 또한 용제 A에 불용성인 피막으로 피복하고, 그 주위에 주형재료를 충진하며, 다음에 용제 A를 상기 모형에 접촉시켜서 이 모형을 수축 내지 용해하여, 이 모형을 주형밖으로 제거함으로써 주형공동을 형성시키는 것을 특징으로 하는 슬립캐스팅용 주형의 제작법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 주형모형은 용제 A에 녹기 쉬운 성질의 발포수지성형체인 상기 제작법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 발포수지는 발포폴리스티렌(polystyrene), 발포폴리에틸렌, 및 p-디클로로벤젠(p-dichlorobenzene)의 군에서 선정되는 상기 제작법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 용제 A는 트리클로로에탄(trichloroethane), 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌(tetrachloroethylene), 아세트산에틸(ethyl acetate)의 군으로부터 선정되는 1 또는 2 이상의 혼합액인 상기 제작법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 용제 B는 물, 알콜, 아세톤의 군에서 선정되는 상기 제작법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 주형재료는 소정의 용제 C에 가용성 점결제를 사용하고 있으며, 이 용제 C는 용제 B와 동일한 것인 상기 제작법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 용제 C는 물, 알콜, 아세톤의 군에서 선정되는 상기 제작법.
8. 소정의 유기용제에 가용성유기재료로 제작된 주형모형의 표면의 최소한 일부를 수용성이며 또한 상기 유기용제에 불용성인 피막으로 피복하고, 이 주위에 수용성의 점결제를 사용한 주형재료를 충진하며, 이어 상기 유기용제를 상기 모형에 접촉시켜서 이 모형을 수축 내지 용해하여, 이 모형을 주형밖으로 제거하므로서 주형공동을 형성시키는 것을 특징으로 하는 슬립캐스팅용 주형의 제작법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 주형모형은 상기 유기용제에 용해되기 쉬운 발포수지성형체인 상기 제작법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 발포수지는 발포폴리스티렌, 발포폴리에틸렌 및 p-디클로로벤젠의 군에서 선정되는 상기 제작법.
11. 제 8 항에 있어서, 상기 유기용제는 트리클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 아세트산에틸의 군에서 선정되는 1 또는 2 이상의 혼합액인 상기 제작법.
12. 제 8 항에 있어서, 상기 수용성 주형점결제는 무기질인 상기 제작법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 수용성무기점결제는 탄산나트륨(Na₂CO₃), 탄산칼륨(K₂CO₃)의 탄산염, 염화나크륨(NaCl), 염화칼륨(KCl), 염화마그네슘(MgCl₂), 염화리튬(LiCl)의 염화물, 인산 3나트륨(Na₃PO₄), 인산 3칼륨(K₃PO₄), 인산수소 2칼륨(K₂HPO₄)의 인산, 또는 황산마그네슘(MgSO₄), 황산칼륨(K₂SO₄), 황산나트륨(Na₂SO₄), 황산알루미늄(Al₂SO₄), 황산암모늄(NH₃SO₄)의 황산염의 1 또는 2 이상을 물에 용해한 형태로 사용되는 상기 제작법.
14. 제 8 항에 있어서, 상기 수용성주형점결제는 유기질인 상기 제작법.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 유기질의 수용성점결제는 폴리비닐알콜(PVA), 수용성의 이소부틴-무수마레인산공중합체, 폴리아크릴아미드(PAAm), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 수용성의 아세트산비닐공중합체, 아크릴계 공중합체, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 메틸셀루로스(MC), 칼복시메틸셀루로스(CMC), 히드록시프로필셀루로스(HPC), 수용성의 왁스, 전분, 아교, 아라비안러버중의 1 또는 2 이상의 유기물을 물에 용해한 것으로 된 상기 제작법.
16. 제 14 항에 있어서, 상기 유기질의 수용성 점결제는 폴리비닐알콜(PVA)을 물 및/또는 알콜에 용해한 것으로 된 상기 제작법.
17. 제 8 항에 있어서, 상기 피막은 폴리비닐알콜(PVA), 수용성의 이소부탄-무수마레인산공중합체, 폴리아크릴아미드(PAAm), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 수용성의 아세트산비닐공중합체, 아크릴계공중합체, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 메틸셀루로스(MC), 칼복시메틸셀루로스(CMC), 히드록시프로필셀루로스(HPC), 수용성 왁스, 전분, 아교, 아라비안러버 중의 1 또는 2 이상의 유기물을 물에 용해한 것으로 상기 제작법.
18. 제 8 항에 있어서, 상기 피막은 폴리비닐알콜(PVA)을 물 및/또는 알콜에 용해한 것으로 된 상기 제작법.
19. 소정의 용제 A에 가용성 유기재료로 암틀의 주형모형을 준비하여, 상기 주형모형의 표면의 최소한 오목부 내면을 소정의 용제 B에 가용성이며 또한 용제 A에 불용성인 피막으로 피복하고, 이 내부에 주형재료를 충진하며, 이어 용제 A를 상기 모형에 접촉시켜서 이 모형을 수축 내지 용해하여 제거하므로서 숫틀의 주형을 형성하는 것을 특징으로 하는 슬립캐스팅용 주형의 제작법.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 주형모형은 용제 A에 용해하기 쉬운 발포수지 성형체인 상기 제작법.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 발포수지는 발포폴리스티렌, 발포폴리에틸렌, p-디클로로벤젠의 군으로부터 선정되는 상기 제작법.
22. 제 19 항에 있어서, 상기 용제 A는 트리클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 아세트산 에틸의 군에서 선정되는 1 또는 2 이상의 혼합액으로된 상기 제작법.
23. 제 19 항에 있어서, 상기 용제 B는 물, 알콜, 아세톤의 군에서 선정되는 상기 제작법.
24. 제 19 항에 있어서, 상기 주형재료는 소정의 용제 C에 가용성점결제를 사용하고 있으며, 또한 이 용제 C는 용제 B와 동일한 것으로 된 상기 제작법.
25. 제 19 항에 있어서, 상기 용제 C는 물, 알콜, 아세톤의 군에서 선정되는 상기 제작법.
26. 소정에 용제 A에 가용성유기재료로 제작된 주형모형의 표면의 최소한 일부를 소정의 용제 B에 가용성이며 또한 상기 용제 A에 불용성, 불침투성의 피막으로 피복하고, 이 주위에 소정의 용제 C에 가용성점결제를 사용한 주형재료를 충진하며, 이어 상기 용제 A를 상기 모형에 접촉시켜서 이 모형을 수축 내지 용해하여, 이 모형을 주형밖으로 제거하므로서 주형공동을 형성시키고, 이 공동부에 용제 B를 넣어 피막을 용해시킨 다음, 용제 C를 함유하는 슬립을 주입시킴으로써, 상기 슬립을 고화시키며 아울러 상기 주형재료를 붕괴하기 쉽게한 다음, 고화된 슬립성형품을 얻음과 동시에 주형재료를 붕괴 제거하는 것을 특징으로 하는 슬립캐스팅 성형방법.
27. 제 26 항에 있어서, 상기 용제 A는 트리클로로에탄이고, 상기 용제 B는 물이며, 상기 용제 C는 아세톤인 상기 성형방법.
28. 소정의 유기용제에 가용성유기재료로 제작된 주형모형의 표면의 최소한 일부를 수용성이며 또한 상기 유기용제에 불용성, 불침투성인 피막으로 피복하고, 이 주위에 수용성점결제를 사용한 주형재료를 충진하며, 이어 상기 유기용제를 상기 모형에 접촉시켜서 이 모형을 수축 내지 용해하여 이 모형을 주형밖으로 제거하므로서 주형공동을 형성시키고, 이 공동부에 물을 함유하는 슬립을 주입하므로서 상기 피막을 용해시켜, 그와 동시에 상기 슬립을 고화하고, 아울러 상기 주형재료를 붕괴하기 쉽게하고, 그런 다음 고화된 슬립성형품을 얻음과 동시에 주형재료를 붕괴 제거하는 것을 특징으로 하는 슬립캐스팅 성형방법.
29. 제 28 항에 있어서, 상기 주형모형은 상기 유기용제에 용해하기 쉬운 발포수지성형체인 상기 성형방법.
30. 제 29 항에 있어서, 상기 발포수지는 발포폴리스티렌, 발포폴리에틸렌 및 p-디클로로벤젠의 군에서 선정되는 상기 성형방법.
31. 제 28 항에 있어서, 상기 유기용제는 트리클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 아세트산에틸의 군에서 선정되는 1 또는 2 이상의 합액인 상기 성형방법.
32. 제 28 항에 있어서, 상기 수용성의 주형점결제는 무기질인 상기 성형방법.
33. 제 32 항에 있어서, 상기 수용성의 무기점결제는 탄산나트륨(Na₂CO₃), 탄산칼륨(K₂CO₃)의 탄산염, 염화나트륨(NaCl), 염화칼륨(KCl), 염화마그네슘(MgCl₂₎, 염화리튬(LiCl)의 염화물, 인산 3나트륨(Na₃PO₄), 인산 3칼륨(K₃PO₄), 인산수소 2칼륨(K₂HPO₄)의 인산, 또는 황산마그네슘(MgSO₄), 황산칼륨(K₂SO₄), 황산나트륨(Na₂SO₄), 황산알루미늄(Al₂SO₄), 황산암모늄(NH₃SO₄)의 황산염의 1 또는 2 이상을 물에 용해한 형태로 사용하는 상기 성형방법.
34. 제 28 항에 있어서, 상기 수용성의 주형점결제는 유기질인 상기 성형방법.
35. 제 34 항에 있어서, 상기 유기질의 수용성점결제는 폴리비닐알콜(PVA), 수용성의 이소부탄 -무수마레인산공중합체, 폴리아크릴아미드(PAAm), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 수용성의 아세트산비닐공중합체, 아크릴계공중합체, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 메틸셀루로스(MC), 칼복시메틸셀루로스(CMC), 히드록시프로필셀루로스(HPC), 수용성 왁스, 전분, 아교, 아라비안러버중의 1 또는 2 이상의 유기물을 물에 용해한 것으로 된 상기 성형방법.
36. 제 34 항에 있어서, 상기 유기질의 수용성점결제는 폴리비닐알콜(PVA)을 물 및/또는 알콜에 용해한 것으로 된 상기 성형방법.
37. 제 28 항에 있어서, 상기 피막은 폴리비닐알콜(PVA), 수용성의 이소부탄-무수마레인산공중합체, 폴리아크릴아미드(PAAm), 폴이에틸렌옥사이드(PEO), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 수용성의 아세트산공중합체, 아크릴계공중합체, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 메틸셀루로스(MC), 칼복시메틸셀루로스(CMC), 히드록시프로필셀루로스(HPC), 수용성 왁스, 전분, 아교, 아라비안러버 중의 1 또는 2 이상의 유기물을 물에 용해한 것으로 된 상기 성형방법.
38. 제 28 항에 있어서, 상기 피막은 폴리비닐알콜(PVA)을 물 및/또는 알콜에 용해한 것으로서 상기 성형방법.
39. 소정의 용제 A에 가용성의 유기재료로 제작된 주형모형의 표면의 최소한 일부를 소정의 용제 B에 가용성이며 또한 용제 A에 불용성인 피막으로 피복하고, 이 주위에 무기불분말을 골재, 석고를 바인더로하며, 물을 첨가한 슬러리를 주형재료로 하여 충진하고 주형이 경화된 다음, 용제 A를 상기 모형에 접촉시켜서 이 모형을 수축 내지 용해시켜 이 모형을 주형밖으로 제거하므로서 주형공동을 형성시키는 것을 특징으로 하는 슬립캐스팅용 주형의 제작법.
40. 제 39 항에 있어서, 주형공동에 슬립을 주입하여 이것을 고화시킨 다음, 주형재료를 붕괴 제거시키는 상기 제작법.

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