JPH07214234A - 鋳型の製造方法及びセラミックコア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 型バラシ工程においてセラミックコアを製品
から容易に取り除くことができる鋳型の製造方法及びセ
ラミックコアを提供する。 【構成】 製品と同形状のワックス成形品（３）を形成
するとともに、ワックス成形品の内部空所（３ａ）にセ
ラミックコア（１）を入れ、ワックス成形品のまわりに
スラリーを付着することによりワックス成形品のまわり
にコーティング層（７）を形成し、さらに、コーティン
グ層からワックス成形品を取り除き、コーティング層を
焼成して鋳型とするものである。セラミックコア本体
（２）の中空部分（２ａ）に焼成工程のときに焼失する
可燃性固形物（４）を詰め込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば工具ホルダーの
ように内部に空所が形成されかつ少なくとも一端が開口
されて空所が連通される製品用の鋳型を製造する製造方
法、及びこの製造方法を実施するのに直接使用されるセ
ラミックコアに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、図５に示すように、パイ
プ状の製品Ｗを一般的な精密鋳造法（ロストワックス
法）で製造する場合には、まず、製品と同形状のワック
ス成形品を射出成形によって成形し、次いで、これらの
ワックス成形品をまとめてツリー状に組立てて、この組
立体のまわりにセラミックスラリーを塗布した状態で耐
火性粒子を吹き付け、これを何回か繰り返すことによ
り、多数のコーティング層を組立体のまわりに形成し、
乾燥して、さらに、ワックス成形品（組立体）を溶融し
てコーティング層内から取り除いて鋳型を形成した後、
この鋳型内の空間に溶融金属を注入し、最後に、コーテ
ィング層を取り去って、製品を取り出すようにする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うにパイプ状の製品を一般的なロストワックス法により
製造する場合には、コーティング層形成工程において、
上記ワックス成形品の貫通孔内の全空間にコーティング
層が充填されるため、後の型バラシ工程においてワック
ス成形品と置換された金属製の製品Ｗの貫通孔２内から
上記コーティング層（鋳型）を取り除くことが非常に困
難なことから、実際上は実施が難しい。

【０００４】このため、上記パイプ状の製品を実際に製
造する場合には、貫通孔に予めセラミッスコアを配置
し、この状態でワックス成形品のまわりにコーティング
層を形成し、さらにコーティング層からワックス成形品
を取り除いて鋳型を形成した後、この鋳型内の空間に溶
融金属を注入して製品を作る等の方法を採っているのが
実情である。

【０００５】しかしながら、上記セラミックコアを用い
る方法では、溶融金属を流し込んで製品を鋳造した後セ
ラミックコアを製品から取り除く際に、鋳造時において
金属が凝固して内側のセラミックコアに強固に嵌合して
いることから、サンドブラスト等の物理的な手段あるい
は薬品等の化学的な手段いずれの除去手段を用いるにし
てもセラミックコアの除去作業は効率が悪く、生産性が
低下する等の問題があった。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、型バラシ工程においてセラミックコアを製品から容
易に取り除くことができる鋳型の製造方法、及び製造方
法を実施するのに直接使用されるセラミックコアを提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、内部に空所が形成されかつ
少なくとも一端が開口されて上記空所が外部に連通され
る製品と同形状のワックス成形品を形成するとともに、
該ワックス成形品の内部空所にセラミックコアを入れ、
上記ワックス成形品のまわりにスラリーを付着すること
により上記ワックス成形品のまわりにコーティング層を
形成し、さらに、前記コーティング層からワックス成形
品を取り除き、コーティング層を焼成して鋳型とする鋳
型の製造方法において、前記セラミックコア本体を中空
状とし、このセラミックコア本体の中空部分に上記焼成
工程のときに焼失する可燃性固形物を詰め込むものであ
る。

【０００８】請求項２記載の発明は、ロストワックス法
を実施する際に、製品と同形状のワックス成形品の内部
空所に挿入セットされるセラミックコアであって、セラ
ミックコア本体が中空状に形成され、かつこの中空部分
に焼成工程のときに焼失する可燃性固形物が詰め込まれ
てなるものである。

【０００９】

【作用】本発明の鋳型の製造方法にあっては、セラミッ
クコア本体の中空部分に可燃性固形物を詰め込んでいる
ので、コーティング層を形成するときに、スラリー等が
セラミックコアの内部に侵入することはない。また、そ
の後のコーティング層焼成工程においては、上記セラミ
ックコア本体の中空部分に詰め込んだ可燃性固形物が焼
失するため、セラミックコアの中央部分に空所が形成さ
れる。したがって、後の型バラシ工程において、サンド
ブラスト等の物理的な手段あるいは薬品等の化学的な手
段何れの除去手段を用いるにしても、セラミックコアの
除去作業は容易になる。

【００１０】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。図５に示すパイプ状の製品Ｗを作るには、まず
セラミックコア１を作る。このセラミックコア１は鋳造
時に直接溶融金属に接するものであって、製品と同形状
のワックス成形品３の内部空所３ａに嵌入されるもので
ある（図４参照）。

【００１１】図２にも示すように、セラミックコア１
は、セラミックコア本体２と、その内部空所に詰め込ま
れる可燃性固形物４とからなる。セラミックコア本体２
は有底筒状に形成されたもので、内部の中空部分２ａに
は焼成工程時に焼失する木あるいは発砲スチロール等か
らなる可燃性固形物４が詰め込まれる。可燃性固形物４
は前記セラミックコア本体２の中空部分２ａに詰め込ま
れる円柱状の小径部分４ａと、セラミックコア本体２か
ら外方へ突出する小径部分４ａよりも大径に設定された
円柱状の大径部分４ｂとからなる。

【００１２】上記した内部の中空部分２ａに可燃性固形
物４を詰め込んだセラミックコア１を、図３に示すよう
に金型５内にセットする。このとき、可燃性固形物４の
大径部分４ｂを金型のくわえ代として利用することで、
セラミックコア１を金型内の所定部分に正確にセットす
る。この状態で、金型内面とセラミックコア１との間に
キャビティ６が形成され、このキャビティ６にワックス
を射出し、製品Ｗと同形状のワックス成形品３を作る。

【００１３】その後、セラミックコア１を取り付けたま
まワックス成形品３を金型５から取り出し、これらのワ
ックス成形品３をまとめてツリー状に組立てて、この組
立体のまわりにセラミックスラリーを塗布した状態で耐
火性粒子を吹き付け、これを繰り返すことにより、複数
のコーティング層７をワックス成形品３のまわりに形成
する（図４参照）。

【００１４】次いで、上記ワックス成形品３（組立体）
を溶融してコーティング層７内から取り除き、その後コ
ーティング層７を所定温度で焼成して鋳型を形成した
後、この鋳型内の空間に溶融金属を注入し、最後に、コ
ーティング層７を取り去って製品Ｗを取り出す。

【００１５】上記の製造工程において、コーティング層
７を形成する工程では、セラミックコア本体２の中空部
分２ａに予め可燃性固形物４を詰め込んでいるので、ス
ラリー等がセラミックコア１の内部に侵入することはな
い。

【００１６】また、コーティング層７からワックス成形
品３を取り除く脱ロウ工程時では、セラミックコア本体
２を内側から可燃性固形物４が支えるので、ワックス膨
張時の圧力によってセラミックコア１やコーティング層
７が損傷することはない。

【００１７】また、その後のコーティング層焼成工程に
おいては、セラミックコア本体２の中空部分２ａに詰め
込んだ可燃性固形物４が焼失するため、セラミックコア
１の中央部分に空所が形成される。したがって、後の型
バラシ工程において、サンドブラスト等の物理的な手段
あるいは薬品等の化学的な手段何れの除去手段を用いる
にしても、セラミックコア１の除去作業は容易になる。

【００１８】なお、上記実施例では、鋳造対象物として
単なる円筒状のものを例にとって説明したが、図６に示
すように、一方には開口がただ一つ他方には開口が５つ
形成された自動車のマニホールドのような複雑なもので
あっても、本発明は適用可能である。すなわち、この図
で示すマニホールドは、湯口部２１が形成された横部材
２２に、複数本の成形品連結部２３が等間隔に並設され
るとともに、外側の一対の成形品連結部２３に支持部２
４…が突設され、かつこれらの湯口部２１，横部材２
２，成形品連結部２３及び支持部２４がワックスによっ
て一体成形される一方、上記湯口部１の端部から金属製
のアタッチメント２５が突設され、また、各成形品連結
部２３の先端部に金属製の、丸棒２６が連通されたもの
である。なお、鋳造対象物が一端が閉塞された有底筒状
のものでも、本発明が適用可能であるのは言うまでもな
い。

【００１９】また、上記実施例では、コーティング層７
を形成するのに、セラミックスラリーと耐火性粒子とを
交互に重ねて形成しているが、薄いコーティング層で足
りる場合には、セラミックスラリーのみでそれらコーテ
ィング層７を形成してもよい。

【００２０】また、上記実施例では、中空部分２ａに可
燃性固形物４を詰め込んだセラミックコア１を金型５に
入れてワックスを射出することによりワックス成形品３
を形成しているが、これに限られることなく、セラミッ
クコア１とワックス成形品３を別々に設け、後工程にお
いてワックス成形品３の内部空所にセラミックコア１を
挿入セットしてもよい。

【００２１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、セラミッ
クコアの中空部分に可燃性固形物を詰め込んでいるの
で、コーティング層を形成するときに、スラリー等がセ
ラミックコアの内部に侵入することはなく、しかも、そ
の後のコーティング層焼成工程において、セラミックコ
アの中空部分に詰め込んだ可燃性固形物が焼失するた
め、セラミックコアの中央部分に空所が形成されること
となり、したがって、後の型バラシ工程において、サン
ドブラスト等の物理的な手段あるいは薬品等の化学的な
手段何れの除去手段を用いるにしても、セラミックコア
の除去作業は容易に行なえる。また請求項２記載の発明
にかかるセラミックコアを用いれば、上記した請求項１
記載の発明を好適に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の工程を説明する断面図であ
る。

【図２】同工程を説明する断面図である。

【図３】同工程を説明する断面図である。

【図４】同工程を説明する断面図である。

【図５】同工程によって鋳造される製品を示す斜視図で
ある。

【図６】本発明の他の実施例を説明する断面図である。

【符号の説明】

Ｗ 製品 １ セラミックコア ２ セラミックコア本体 ２ａ 中空部分 ３ ワックス成形品 ３ａ 内部空所 ４ 可燃性固形物 ５ 金型 ６ キャビティ ７ コーティング層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に空所が形成されかつ少なくとも一端
   が開口されて上記空所が外部に連通される製品と同形状
   のワックス成形品を形成するとともに、該ワックス成形
   品の内部空所にセラミックコアを入れ、上記ワックス成
   形品のまわりにスラリーを付着することにより上記ワッ
   クス成形品のまわりにコーティング層を形成し、さら
   に、前記コーティング層からワックス成形品を取り除
   き、コーティング層を焼成して鋳型とする鋳型の製造方
   法において、 前記セラミックコア本体を中空状とし、このセラミック
   コア本体の中空部分に上記焼成工程のときに焼失する可
   燃性固形物を詰め込むことを特徴とする鋳型の製造方
   法。
2. 【請求項２】ロストワックス法を実施する際に、製品と
   同形状のワックス成形品の内部空所に挿入セットされる
   セラミックコアであって、 セラミックコア本体が中空状に形成され、かつこの中空
   部分に焼成工程のときに焼失する可燃性固形物が詰め込
   まれてなるセラミックコア。