JPH0237937A - 細口中空部を有する鋳物の精密鋳造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は精密鋳造方法の一種であるインベストメント（
ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ）鋳造におけるロストワックス法
（ｌｏｓｌ−ｗａｘ　ｐｒｏｃｅｓｓ）により細口中空
部を有する鋳物を鋳造する方法に関する。

［従来の技術］ ロストワックス法は最も代表的な精密鋳造方法であり、
鋳肌及び寸法精度が優れているため、産業機械、自動車
、電気通信機器、又は航空機用部品等に広く使用されて
いる。

第２図は、このロストワックス法の各工程を概念的に示
す模式図である。先ず、ステップ１にてろう材を注入し
てろう型を得る。そして、ステップ２にて、このろう型
を組み立ててワックスパターンを得た後、ステップ３に
てこれをスラリ内に浸漬し、ステップ４にて耐火材とし
ての砂をふりかけて耐火材を被覆し乾燥させる。このス
ラリ浸漬と耐火材被覆とを繰り返して所定厚さの鋳型層
を形成する。

そして、ソリッドモールド法においては、ステップ５ａ
にて耐火材鋳型層の周囲を充填してバックアップし、ス
テップ６ａにて加熱して脱ろう処理し、更にワックスを
完全に燃焼させて除去する。

次いで、ステップ７ａにて溶湯を・注入し、凝固が完了
するまで放置する。

そして、ステップ８にて砂おとし、切断及び仕上げ処理
すると、ステップ９に示すように製品が得られる。

なお、セラミックシェルモールド法においては、ステッ
プ５ｂに示すように、バックアップ処理することなく、
ステップ６ｂに示すように加熱して脱ろう処理し、次い
でステップ７ｂにて溶湯を鋳込み作業する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の鋳造方法においては、長尺の鋳抜
き六を有する鋳物とか、めくら穴を有する鋳物の場合に
は、スラリー及び耐火物がこれらの穴の内面に付着しに
＜＜、乾燥もさせにくい。

このため、鋳型強度が低くなり、脱ロウ及び焼成時に鋳
型が折損したり、溶湯を鋳造し゛なときの熱衝撃に鋳型
が耐えきれず、細口中空部に割れが発生して、湯もれ又
はさし込みが生じやすく、このため健全な鋳物が得られ
ない。

なお、この細口中空部にセラミックスモールドを使用し
たり、セラコラを細口中空部に注入したりして、上述の
欠点を解消せんとする技術も提案されているが、セラミ
ックスモールドは高価であり、また鋳放し性も劣る。更
にセラコラでは鋳型強度が不足し、脱ロウ処理又は焼成
処理中に割れが発生して健全な鋳物の製造が困難である
という上述の欠点が解消し得ないと共に、乾燥に長時間
が必要であるという難点もある。

上述の如く、従来のロストワックス法による鋳造方法に
おいては、細口中空部を有する鋳物の製造は極めて困難
である。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
細口中空部に割れがなく、しかも故地性が優れた鋳型を
造型することができ、欠陥がない鋳物を湯もれ等を起こ
することなく安定して、迅速に且つ低コストで製造する
ことができる細口中空部を有する鋳物の精密鋳造方法を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る細口中空部を有する鋳物の精密鋳造方法は
、細口中空部を有する所定形状のロウ型の表面に鋳型層
を被着する工程と、前記細口中空部内を挿通して可融性
樹脂を配置する工程と、前記細口中空部をセラミックス
で充填する工程と、脱ロウ処理する工程と、前記鋳型層
を焼成処理すると共に前記可融性樹脂を消失させる工程
と、所定の溶湯を注入する工程とを有することを特徴と
する。

［作用］ 本発明においては、ロウ型の細口中空部内を挿通するよ
うに可融性樹脂を配置した後、この細口中空部をセラミ
ックスで充填する。次いで、脱ロウ処理した後、ロウ型
を被覆する鋳型層を焼成処理する９そうすると、前記可
融性樹脂も溶融し、気化して消失するため、この可融性
樹脂が占めていた部分に穴が形成される。その後、ロウ
が抜けた空間に溶湯を流し込んで鋳造すると、所望の鋳
造製品が得られる。この場合に、溶湯注入時には中空部
をセラミックスが充填しているから、鋳型強度が高く、
鋳型の破損等が防止される。また、焼成時に可融性樹脂
が消失して穴が形成されているので、この穴がガス抜き
穴として機能し、健全な鋳物の製造が可能である。更に
、この穴はセラミックスの故地性を助長するので、細口
中空部の鋳放し性を向上させる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について添付の図面を参照して具
体的に説明する。第１図（ａ）乃至（ｄ）は本発明の実
施例方法を工程順に示す模式図である。

第１図（ａ）に示すように、先ず、細口中空部１２を有
するロウ型１１を成形する。次いで、第１図（ｂ）に示
すように、このロウ型１１の表面に、従来と同様に、第
１層及び第２層の耐火材をコーティングして被覆層１３
を形成する。そして、この被覆層１３を乾燥させた後、
芯金１５に縦添えした可融性樹脂１４を中空部１２内に
この中空部１２を挿通して配置する。この可融性樹脂１
４は例えばポリビニルアルコールからなり、ひも状をな
している。芯金１５は直径が２乃至３　ｍ＋＋＋の直線
状のものであり、軟質の可融性樹脂１４を添わしてこの
可融性樹脂１４を直線状の姿勢を保持するように支持し
ている。そして、この可融性樹脂１４及び芯金１５を細
口中空部１２に挿入し、その中央にてロウ型１１と同軸
的になるように配置する。

その後、第１図（Ｃ）に示すように、バインダーとして
のケイ酸ゾルと、アルカリ性硬化剤とを含む流動セラミ
ックス１６を中空部１２内に流し込み、このセラミック
ス１６により中空部を充填する。次いで、このセラミッ
クス１６を乾燥して硬化させた後、通常のコーティング
を繰り返す。

なお、セラミックス１６はアルコール蒸発による乾燥で
あるから、乾燥速度は早い。

次いで、加熱により脱ろう処理し、被覆層１３に囲まれ
たロウ型１１を溶融させ、気化させて除去する。そうす
ると、被覆層１３により、ロウ型１１が占めていた領域
が注入空間となる鋳型前が形成される。

その後、第１図（ｄ）に示すように、この被覆層１３（
鋳型前）を含む全体を、例えば、８００乃至８５０℃に
加熱して被覆層１３を焼成処理する。これにより、被覆
層１３が硬化すると共に、可融性樹脂１４が融解し、更
に気化して消失する。

このため、この可融性樹脂１４が占めていた部分に細い
ガス抜き孔１７が形成される。　このようにして製造さ
れた鋳型を予熱した後、炉から取出して、被覆層１３に
囲まれた空間に溶湯を注入した後放置すると、それが凝
固して細口中空部を有する鋳物が製造される。この溶湯
の注入工程においては、セラミックス１６が被覆層１３
により構成される鋳型前の背後でこれを支持しているか
ら、注入時の熱衝撃等によりこの鋳型前が折損したり、
割れを生じたりすることが回避される。また、可融性樹
脂１４が存在していた部分に孔１７が形成され、この孔
１７がガス抜き孔として機能するから、割れがない健全
な鋳物を得るとかできる。

溶湯の注入及びその凝固が完了した後、鋳型前及び内面
のセラミックス１６を除去する。このセラミックス１６
の除去は、鋳物全体に振動を印加するか又はセラミック
ス１６に水圧を加えることにより行えばよい。この場合
に、ガス抜き孔として機能した孔１７はこの鋳放し工程
においては、セラミックスの故地性を助長する。従って
、本実施例においては、鋳放し時間が短い。

次に、本発明方法によりマグネシウム合金鋳物を製造し
た結果について、その比較例と比較して説明する。

下記第１表は実施例及び比較例の鋳造条件及びその結果
を示す。

第１表 比較例２は、従来方法と同様に被覆層からなる鋳型前の
みを設けたものであるが、この場合は鋳型くずれを起こ
して鋳造不可能であった。一方、比較例１はセラミック
スを中空部１２に流し込んであるから、細口中空部の造
型工程において、成形は可能であったが、キライ（酸化
物のまき込み）が発生した。しかし、本実施例のように
、可融性樹脂を配置した場合は、健全な鋳物製品が製造
され、また、鋳放し時間も短かった。

［発明の効果］ 本発明においては、ロウ型の細口中空部に可融性樹脂を
配置し、更にこの中空部をセラミックスで充填するから
、折損及び割れがなく、しかも故地性が優れた鋳型殻を
造型し、欠陥がない健全な鋳物を製造することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至（ｄ）は本発明方法を工程順に示す模
式図、第２区は従来方法を示す模式図である。 １１：ロウ型、１２：細口中空部、１３；被覆層、１４
；可融性樹脂、１５；芯金、１６；セラミックス、１７
；孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）細口中空部を有する所定形状のロウ型の表面に鋳
   型層を被着する工程と、前記細口中空部内を挿通して可
   融性樹脂を配置する工程と、前記細口中空部をセラミッ
   クスで充填する工程と、脱ロウ処理する工程と、前記鋳
   型層を焼成処理すると共に前記可融性樹脂を消失させる
   工程と、所定の溶湯を注入する工程とを有することを特
   徴とする細口中空部を有する鋳物の精密鋳造方法。
2. （２）前記可融性樹脂は芯線に取着して配置することを
   特徴とする請求項１に記載の細口中空部を有する鋳物の
   精密鋳造方法。