JPH0489155A - 複合部を有する精密鋳造品の製造方法 - Google Patents
複合部を有する精密鋳造品の製造方法Info
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- JPH0489155A JPH0489155A JP20545490A JP20545490A JPH0489155A JP H0489155 A JPH0489155 A JP H0489155A JP 20545490 A JP20545490 A JP 20545490A JP 20545490 A JP20545490 A JP 20545490A JP H0489155 A JPH0489155 A JP H0489155A
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Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
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。
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〕
本発明はインベストメント鋳造を基本とする複合部を有
する精密鋳造品の製造方法に関する。
する精密鋳造品の製造方法に関する。
従来、金属マトリックス複合材の精密鋳造品を得る場合
、例えば、溶解したマトリックスとなるアルミニウム合
金の溶湯中にＳｉＣ、ｌｌ ｊ！ ２０３などの強化粒
子を分散させ、インゴットを得るか、そのまま鋳型に注
いで精密鋳造品を得ていた。この方法だと製品全体が複
合材となり、湯道などもすべて複合体となる。ところで
、アルミニウム複合材の機械的特性として、例えば、Ｓ
ｉＣ強化アルミニウム合金の場合、非強化アルミニウム
合金と比較して強度、剛性などが２０％から４０％程度
上昇し、その最も優れている点は耐摩耗性である。
、例えば、溶解したマトリックスとなるアルミニウム合
金の溶湯中にＳｉＣ、ｌｌ ｊ！ ２０３などの強化粒
子を分散させ、インゴットを得るか、そのまま鋳型に注
いで精密鋳造品を得ていた。この方法だと製品全体が複
合材となり、湯道などもすべて複合体となる。ところで
、アルミニウム複合材の機械的特性として、例えば、Ｓ
ｉＣ強化アルミニウム合金の場合、非強化アルミニウム
合金と比較して強度、剛性などが２０％から４０％程度
上昇し、その最も優れている点は耐摩耗性である。
ＡＳＴＭ Ｇ−６５の砂研削試験によれば、非強化のＡ
３５６−Ｔ６に比較してＳｉＣを１０％および２０％含
有した複合材の研削量は、それぞれ５６％、６１％減少
した報告がある。
３５６−Ｔ６に比較してＳｉＣを１０％および２０％含
有した複合材の研削量は、それぞれ５６％、６１％減少
した報告がある。
前記したような長所を有する反面、４％あった伸びが０
．７％以下になるなどの短所を持っている。
．７％以下になるなどの短所を持っている。
これはすなわち、靭性がなくなり割れ易くなることを意
味している。一般に、鋳造品は耐摩耗性などが必要な部
分は、その製品の一部分だけに限られ、製品全体が複合
材でできている必要はない。
味している。一般に、鋳造品は耐摩耗性などが必要な部
分は、その製品の一部分だけに限られ、製品全体が複合
材でできている必要はない。
従来の製造方法によると、製品全体が複合材になってし
まい、製品全体に耐摩耗性はあるが、割れ易くなる欠点
があった。さらに、湯道部分などを切断する際には、こ
の部分も強化されているので、ダイアモンドや超硬チッ
プなどを使用せねばならないことが知られている。アル
ミニウムマトリックスでＳｉＣを分散させた複合材の場
合、製品が割れ易いために、振動を加えて堰を折れ断す
ることができず、超硬チップなどを刃物として使用せざ
るをえない短所がある。また湯道にはＳｉＣなどを含む
と多量のガスを含むために材料の再利用なども限られて
いた。
まい、製品全体に耐摩耗性はあるが、割れ易くなる欠点
があった。さらに、湯道部分などを切断する際には、こ
の部分も強化されているので、ダイアモンドや超硬チッ
プなどを使用せねばならないことが知られている。アル
ミニウムマトリックスでＳｉＣを分散させた複合材の場
合、製品が割れ易いために、振動を加えて堰を折れ断す
ることができず、超硬チップなどを刃物として使用せざ
るをえない短所がある。また湯道にはＳｉＣなどを含む
と多量のガスを含むために材料の再利用なども限られて
いた。
本発明の目的は、例えば耐摩耗性の必要な部分のみを複
合部とした鋳造品を得、しかも複合部の密着性の優れた
精密鋳造品の製造方法を提供することである。
合部とした鋳造品を得、しかも複合部の密着性の優れた
精密鋳造品の製造方法を提供することである。
本発明は、複合部を有する精密鋳造品の製造方法におい
て、 １）強化粒子からなる所望形状のプリフォームを作製し
、前記プリフォームに蝋を含浸させる工程 （２）蝋模型を成形する工程 （３）前記蝋模型に前記蝋を含浸させたプリフォームを
接着して複合蝋模型を成形する工程（４）前記複合蝋模
型を用いて、セラミックシェルを作製する工程 （５）脱蝋後のセラミックシェルに金属溶湯を鋳込む工
程 とからなることを特徴とする複合部を有する精密鋳造品
の製造方法である。
て、 １）強化粒子からなる所望形状のプリフォームを作製し
、前記プリフォームに蝋を含浸させる工程 （２）蝋模型を成形する工程 （３）前記蝋模型に前記蝋を含浸させたプリフォームを
接着して複合蝋模型を成形する工程（４）前記複合蝋模
型を用いて、セラミックシェルを作製する工程 （５）脱蝋後のセラミックシェルに金属溶湯を鋳込む工
程 とからなることを特徴とする複合部を有する精密鋳造品
の製造方法である。
本発明の特徴である精密鋳造品の複合部は、鋳造部材の
うち表面の一部のみ特に強度や耐摩耗性などが要求され
る部分に用いることができる。なお、複合部は、予めＩ
Ｖａ族、Ｖａ族、Ｖｉａ族金属の炭化物、窒化物、ホウ
化物の他、ＳｉＣ、Ａ ｌ ｚＯｓなどの酸化物から適
宜選択された所望形状の多孔質体からなるプリフォーム
を用意する。さらに前記プリフォームはその後セラミッ
クシェルを作製する際スラリか多孔質体に浸透させない
ために蝋を含浸させておく。
うち表面の一部のみ特に強度や耐摩耗性などが要求され
る部分に用いることができる。なお、複合部は、予めＩ
Ｖａ族、Ｖａ族、Ｖｉａ族金属の炭化物、窒化物、ホウ
化物の他、ＳｉＣ、Ａ ｌ ｚＯｓなどの酸化物から適
宜選択された所望形状の多孔質体からなるプリフォーム
を用意する。さらに前記プリフォームはその後セラミッ
クシェルを作製する際スラリか多孔質体に浸透させない
ために蝋を含浸させておく。
前記蝋を含浸させたプリフォームは、鋳造品の耐摩耗性
や強度が必要な部分に相当する蝋模型の位置に接着する
。この場合、蝋模型の接着面を加熱溶融して螺接すると
便利である。なお、必要に応じてプリフォームが嵌合可
能な凹部を蝋模型に形成させ、これに前記プリフォーム
を嵌合することもできるが、嵌合の際、蝋模型の凹部を
加熱溶融して嵌合すればプリフォームの脱落を完全に防
止できる。なお、ここでいう蝋模型あるいはプリフォー
ムに含浸させる蝋とは、通常のインベストメントキャス
ティング法で用いられるワックスの他、脱蝋時に溶融可
能な樹脂、または焼成時に消失可能な樹脂を含む総称名
である。このようにして形成されたプリフォームを部分
的に接着した複合蝋模型は湯道型に組み立てた後、スラ
リに浸漬し、スタッコ材をふりかけた後乾燥する作業を
数回繰り返して通常のセラミックシェルを作製する。
や強度が必要な部分に相当する蝋模型の位置に接着する
。この場合、蝋模型の接着面を加熱溶融して螺接すると
便利である。なお、必要に応じてプリフォームが嵌合可
能な凹部を蝋模型に形成させ、これに前記プリフォーム
を嵌合することもできるが、嵌合の際、蝋模型の凹部を
加熱溶融して嵌合すればプリフォームの脱落を完全に防
止できる。なお、ここでいう蝋模型あるいはプリフォー
ムに含浸させる蝋とは、通常のインベストメントキャス
ティング法で用いられるワックスの他、脱蝋時に溶融可
能な樹脂、または焼成時に消失可能な樹脂を含む総称名
である。このようにして形成されたプリフォームを部分
的に接着した複合蝋模型は湯道型に組み立てた後、スラ
リに浸漬し、スタッコ材をふりかけた後乾燥する作業を
数回繰り返して通常のセラミックシェルを作製する。
上記作業のうち注意すべき点は、前記蝋を含浸させたプ
リフォームがスラリと接触する表面部に蝋の皮膜が介在
すると、その後の脱蝋時にプリフォームが脱落すること
があるので、この部分の蝋皮膜はグラインダ等で削除す
るか、または他の方法で蝋皮膜を形成させない配慮が必
要である。ついで脱蝋処理を施して内部の蝋を除去する
が、この際前述の予め蝋を含浸させたプリフォームの蝋
も同時に除去され、多孔質体のプリフォームを内在した
セラミックシェルを得、これを焼成して鋳型を完成する
。このようにして得られたセラミックシェルに金属溶湯
を鋳込んだ後、型ばらし湯道の切断等の工程を経て複合
部を有する精密鋳造品が得られる。ところで、上述のプ
リフォームは多孔質体であり、鋳込みを真空鋳造、減圧
鋳造または吸引鋳造法を適用すれば金属溶湯が複合部に
十分含浸される結果、金属部と複合部との密着性が良好
となり、本製品を使用する際、複合部の欠落や剥離が生
じることがなくなる。
リフォームがスラリと接触する表面部に蝋の皮膜が介在
すると、その後の脱蝋時にプリフォームが脱落すること
があるので、この部分の蝋皮膜はグラインダ等で削除す
るか、または他の方法で蝋皮膜を形成させない配慮が必
要である。ついで脱蝋処理を施して内部の蝋を除去する
が、この際前述の予め蝋を含浸させたプリフォームの蝋
も同時に除去され、多孔質体のプリフォームを内在した
セラミックシェルを得、これを焼成して鋳型を完成する
。このようにして得られたセラミックシェルに金属溶湯
を鋳込んだ後、型ばらし湯道の切断等の工程を経て複合
部を有する精密鋳造品が得られる。ところで、上述のプ
リフォームは多孔質体であり、鋳込みを真空鋳造、減圧
鋳造または吸引鋳造法を適用すれば金属溶湯が複合部に
十分含浸される結果、金属部と複合部との密着性が良好
となり、本製品を使用する際、複合部の欠落や剥離が生
じることがなくなる。
以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明
は、以下の実施例によって限定されるものではない。
は、以下の実施例によって限定されるものではない。
実施例１
本発明による複合材を得る方法は以下の手順である。
１）体積比で５ｉＣ２０％の多孔質体プリフォームを鋳
造品の耐摩耗性が必要な部分に相当する形状のものを作
製し、予め多孔質部には蝋を含浸させた。なお、その後
の工程でスラリと接触するプリフォーム面は、グライン
ダで蝋の皮膜を除去しておいた。
造品の耐摩耗性が必要な部分に相当する形状のものを作
製し、予め多孔質部には蝋を含浸させた。なお、その後
の工程でスラリと接触するプリフォーム面は、グライン
ダで蝋の皮膜を除去しておいた。
（２）鋳造品が耐摩耗性を必要とする蝋模型位置にハン
ダゴテで蝋の一部を溶融し、上記プリフォームを接着し
て複合蝋模型を形成した。
ダゴテで蝋の一部を溶融し、上記プリフォームを接着し
て複合蝋模型を形成した。
（３１＋２１で得られた複合蝋模型を湯道型に組み立て
て、蝋型を作製し、セラミックシェルを蝋型の周囲に形
成した。
て、蝋型を作製し、セラミックシェルを蝋型の周囲に形
成した。
（４） （３）で得られた蝋型は、オートクレーブで
脱蝋し、１０００℃１時間の焼成を終えて、２５０℃の
鋳型温度とした。
脱蝋し、１０００℃１時間の焼成を終えて、２５０℃の
鋳型温度とした。
（５） （４１の鋳型にアルミニウム合金Ａ３５６−
Ｔ６を７３０“Ｃで注湯した。なお、鋳込みの際、鋳型
外部を減圧して多孔質のプリフォーム中に溶湯が十分浸
透するようにした。
Ｔ６を７３０“Ｃで注湯した。なお、鋳込みの際、鋳型
外部を減圧して多孔質のプリフォーム中に溶湯が十分浸
透するようにした。
＋６１ （５）で得られた注湯した鋳型を放冷し、型
バラクの後、折れ断（湯道等を衝撃により切断）を行い
、必要とされる部分のみが複合部となった製品が得られ
た。製品は異常がなく良好であった。
バラクの後、折れ断（湯道等を衝撃により切断）を行い
、必要とされる部分のみが複合部となった製品が得られ
た。製品は異常がなく良好であった。
実施例２
実施例１での手順のうちプリフォームの材質が２０％Ａ
ｌ２Ｏ３以外は同じ手順で鋳型を作製し、これにアルミ
ニウム合金（Ａ３５６−７６）を注湯した。
ｌ２Ｏ３以外は同じ手順で鋳型を作製し、これにアルミ
ニウム合金（Ａ３５６−７６）を注湯した。
注湯した鋳型を放冷し、型バラクの後、堰の折れ断を行
い、必要とされる部分のみが複合材となった製品が得ら
れた。
い、必要とされる部分のみが複合材となった製品が得ら
れた。
実施例３
実施例１で鋳造した際発生した湯道を再溶解し、実施例
１と同じ手順で複合部を有する精密鋳造品を得た。必要
とされる部分のみが複合材（Ａ３５６−Ｔ６２０％５ｉ
Ｃ）となった製品が得られた。
１と同じ手順で複合部を有する精密鋳造品を得た。必要
とされる部分のみが複合材（Ａ３５６−Ｔ６２０％５ｉ
Ｃ）となった製品が得られた。
実施例４
実施例１の手順のうちプリフォームに含浸させた蝋を熱
可塑性樹脂（ポリスチレン）５０％、パラフィン５０％
とした以外は同様な方法で精密鋳造品を得た。
可塑性樹脂（ポリスチレン）５０％、パラフィン５０％
とした以外は同様な方法で精密鋳造品を得た。
本発明方法によれば、例えば耐摩耗性が必要とされる部
分のみを複合部とした鋳造品で、しかも使用中に複合部
の欠落がない鋳造品が得られた。
分のみを複合部とした鋳造品で、しかも使用中に複合部
の欠落がない鋳造品が得られた。
本発明の製造方法は、安価に製造でき、しかも湯道の再
利用が可能など生産コストを低減させる上でも有益であ
る。
利用が可能など生産コストを低減させる上でも有益であ
る。
゛ぐ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複合部を有する精密鋳造品の製造方法において、１）強
化粒子からなる所望形状のプリフォームを作製し、前記
プリフォームに蝋を含浸させる工程 （２）蝋模型を成形する工程 （３）前記蝋模型に前記蝋を含浸させたプリフォームを
接着して複合蝋模型を成形する工程 （４）前記複合蝋模型を用いて、セラミックシェルを作
製する工程 （５）脱蝋後のセラミックシェルに金属溶湯を鋳込む工
程 とからなることを特徴とする複合部を有する精密鋳造品
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20545490A JPH0489155A (ja) | 1990-08-02 | 1990-08-02 | 複合部を有する精密鋳造品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20545490A JPH0489155A (ja) | 1990-08-02 | 1990-08-02 | 複合部を有する精密鋳造品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0489155A true JPH0489155A (ja) | 1992-03-23 |
Family
ID=16507150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20545490A Pending JPH0489155A (ja) | 1990-08-02 | 1990-08-02 | 複合部を有する精密鋳造品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0489155A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994006582A1 (de) * | 1992-09-16 | 1994-03-31 | Markus Nolte | Verfahren zur herstellung von faserverbund-feingussteilen |
| JP2005536353A (ja) * | 2002-08-20 | 2005-12-02 | エクス ワン コーポレーション | 鋳造法およびそれを実施するための成品 |
-
1990
- 1990-08-02 JP JP20545490A patent/JPH0489155A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994006582A1 (de) * | 1992-09-16 | 1994-03-31 | Markus Nolte | Verfahren zur herstellung von faserverbund-feingussteilen |
| JP2005536353A (ja) * | 2002-08-20 | 2005-12-02 | エクス ワン コーポレーション | 鋳造法およびそれを実施するための成品 |
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