JPH10156484A - 精密鋳造用鋳型 - Google Patents
精密鋳造用鋳型Info
- Publication number
- JPH10156484A JPH10156484A JP32337196A JP32337196A JPH10156484A JP H10156484 A JPH10156484 A JP H10156484A JP 32337196 A JP32337196 A JP 32337196A JP 32337196 A JP32337196 A JP 32337196A JP H10156484 A JPH10156484 A JP H10156484A
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- JP
- Japan
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- mold
- precision casting
- casting
- ceramic
- wax
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 産業用ガスタービンの長大な動翼、静翼等の
精密鋳造品製造のための鋳造用鋳型に関するもので、鋳
型の破損を防止し、溶融金属の流出を防ぎ、良好な大型
精密鋳造品を得ることを目的としている。 【解決手段】 ロストワックス法で構築される精密鋳造
用鋳型において、鋳型の下向きに凹となるような形状の
ワックス模型の部分（プラットホームのコーナ部）に耐
熱性のムライト質のセラミックブロック４を貼りつけワ
ックス模型としたもの。そしてデッピング及びスタッコ
イングで所定厚さにセラミックシェル鋳型５を構築し
た。
精密鋳造品製造のための鋳造用鋳型に関するもので、鋳
型の破損を防止し、溶融金属の流出を防ぎ、良好な大型
精密鋳造品を得ることを目的としている。 【解決手段】 ロストワックス法で構築される精密鋳造
用鋳型において、鋳型の下向きに凹となるような形状の
ワックス模型の部分（プラットホームのコーナ部）に耐
熱性のムライト質のセラミックブロック４を貼りつけワ
ックス模型としたもの。そしてデッピング及びスタッコ
イングで所定厚さにセラミックシェル鋳型５を構築し
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は産業用ガスタービン
の長大な動翼並びに静翼等の精密鋳造品製造のための鋳
造用鋳型に関する。
の長大な動翼並びに静翼等の精密鋳造品製造のための鋳
造用鋳型に関する。
【０００２】
【従来の技術】精密鋳造用鋳型は、ワックス模型をシリ
カゾル（コロイダルシリカ、エチルシリケート）をバイ
ンダとしたセラミックスラリ中に浸漬し（デッピン
グ）、その後直ちにセラミック粒子を該スラリに付着さ
せて（スタッコイング）乾燥し、鋳型が所定厚さになる
までこの工程を繰返して（通常は８回ないし１２回程
度）、その後にワックスを鋳型から溶出し、更に約１０
００℃前後で焼成して製作するのが一般的である。
カゾル（コロイダルシリカ、エチルシリケート）をバイ
ンダとしたセラミックスラリ中に浸漬し（デッピン
グ）、その後直ちにセラミック粒子を該スラリに付着さ
せて（スタッコイング）乾燥し、鋳型が所定厚さになる
までこの工程を繰返して（通常は８回ないし１２回程
度）、その後にワックスを鋳型から溶出し、更に約１０
００℃前後で焼成して製作するのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで前述のような
従来の鋳型のうち図４に示すような形状の鋳型５は、下
向きに凹であるコーナ部１６が存在しており、このコー
ナ部１６には鋳型構築中にセラミック粒がつきにくく、
鋳型５のこの部分が薄くなりボイドが存在するようにな
ったりして強度不足により注湯後に鋳型５が破損し、溶
湯が流出してしまう不具合がある。
従来の鋳型のうち図４に示すような形状の鋳型５は、下
向きに凹であるコーナ部１６が存在しており、このコー
ナ部１６には鋳型構築中にセラミック粒がつきにくく、
鋳型５のこの部分が薄くなりボイドが存在するようにな
ったりして強度不足により注湯後に鋳型５が破損し、溶
湯が流出してしまう不具合がある。
【０００４】また、上記不具合は、鋳型５が大型化する
ほど顕著であり、特に、一方向凝固材の製造を行う際に
は、鋳型５が長時間高温で溶湯と接する必要があるた
め、歩留り低下が著しい。
ほど顕著であり、特に、一方向凝固材の製造を行う際に
は、鋳型５が長時間高温で溶湯と接する必要があるた
め、歩留り低下が著しい。
【０００５】本発明は上記各不具合点を解消し鋳型５の
破損を防止して、鋳型５の割れ発生に伴なう溶湯の流出
を防止できる新たな鋳造用鋳型５を提供することを目的
としている。
破損を防止して、鋳型５の割れ発生に伴なう溶湯の流出
を防止できる新たな鋳造用鋳型５を提供することを目的
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の構成として本発明の精密鋳造用鋳型は、ロストワック
ス法で構築される精密鋳造用鋳型において、該鋳型の下
向きに凹となるような形状のワックス模型の部分にその
形状に合せた耐熱性のセラミックブロックを貼りつけ、
デッピング及びスタッコイングで所定厚さにセラミック
シェル鋳型を構築することを特徴としている。
の構成として本発明の精密鋳造用鋳型は、ロストワック
ス法で構築される精密鋳造用鋳型において、該鋳型の下
向きに凹となるような形状のワックス模型の部分にその
形状に合せた耐熱性のセラミックブロックを貼りつけ、
デッピング及びスタッコイングで所定厚さにセラミック
シェル鋳型を構築することを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下本発明の最良と思われる実施
形態の一例を図１〜図３によって説明する。図１は本発
明に係るワックス模型の一例を示し、（Ａ）は正面図、
（Ｂ）は側面図、図２は同ワックス模型とシェル鋳型を
示し、（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は側面断面図、図３
は本発明鋳型を使用した鋳造・凝固方法の模式図であ
る。
形態の一例を図１〜図３によって説明する。図１は本発
明に係るワックス模型の一例を示し、（Ａ）は正面図、
（Ｂ）は側面図、図２は同ワックス模型とシェル鋳型を
示し、（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は側面断面図、図３
は本発明鋳型を使用した鋳造・凝固方法の模式図であ
る。
【０００８】まず、図１に示すように、産業用ガスター
ビン動翼２をワックスで射出成形し、ムライト質のセラ
ミック製の押湯兼湯口３をワックス模型の上方に、ま
た、ムライト質のセラミックブロック４をワックス模型
のプラットホーム部の下に凹となる部分に貼りつけて、
鋳込製品形状のワックス模型とした。なお１はスタータ
部である。
ビン動翼２をワックスで射出成形し、ムライト質のセラ
ミック製の押湯兼湯口３をワックス模型の上方に、ま
た、ムライト質のセラミックブロック４をワックス模型
のプラットホーム部の下に凹となる部分に貼りつけて、
鋳込製品形状のワックス模型とした。なお１はスタータ
部である。
【０００９】次に、アルミナ粉末を骨材とし、コロイダ
ルシリカをバインダとしたスラリ中に上記ワックス模型
を浸漬し、その後直ちにムライト粒子を該スラリ表面に
付着させ、乾燥後に再度同じ工程を繰返した（第１層及
び第２層形成）。
ルシリカをバインダとしたスラリ中に上記ワックス模型
を浸漬し、その後直ちにムライト粒子を該スラリ表面に
付着させ、乾燥後に再度同じ工程を繰返した（第１層及
び第２層形成）。
【００１０】ついで、アルミナ粉末を骨材とし、コロイ
ダルシリカをバインダとしたスラリ中に浸漬し、その後
に第１層及び第２層より粒径の大きなムライト粒子を付
着させて乾燥し、この工程を１０回繰返した。
ダルシリカをバインダとしたスラリ中に浸漬し、その後
に第１層及び第２層より粒径の大きなムライト粒子を付
着させて乾燥し、この工程を１０回繰返した。
【００１１】すなわち、図２に示すように鋳型５の下向
きに凹となる形状のプラットホームのコーナ部１６にム
ライト質のセラミックブロック４を有する構造の合計で
１２層からなるシェル鋳型５を構築した。
きに凹となる形状のプラットホームのコーナ部１６にム
ライト質のセラミックブロック４を有する構造の合計で
１２層からなるシェル鋳型５を構築した。
【００１２】その後、加熱及び加圧可能なオートクレー
ブ中にてワックスを溶出し、ワックス溶出後の該鋳型５
を大気雰囲気中にて１３００℃で２時間焼成して、室温
まで冷却した。
ブ中にてワックスを溶出し、ワックス溶出後の該鋳型５
を大気雰囲気中にて１３００℃で２時間焼成して、室温
まで冷却した。
【００１３】この鋳型５を図３に示すように、水冷板６
の上に設置し、真空チャンバ１４中の加熱炉７で該鋳型
５を約１４５０℃に加熱した後、溶解炉９にて溶解した
ニッケル基の溶融合金１０を湯口カップ８を介して約１
５００℃で鋳型５内に注入し、昇降軸１５によって鋳物
及び鋳型５を毎時２００ｍｍないし３００ｍｍで引下げ
ながら鋳物を凝固させた。なお１１は放熱防止板、１２
は冷却用水冷コイル、１３は仕切りバルブである。
の上に設置し、真空チャンバ１４中の加熱炉７で該鋳型
５を約１４５０℃に加熱した後、溶解炉９にて溶解した
ニッケル基の溶融合金１０を湯口カップ８を介して約１
５００℃で鋳型５内に注入し、昇降軸１５によって鋳物
及び鋳型５を毎時２００ｍｍないし３００ｍｍで引下げ
ながら鋳物を凝固させた。なお１１は放熱防止板、１２
は冷却用水冷コイル、１３は仕切りバルブである。
【００１４】この結果、鋳型５、特にプラットホーム部
１６の鋳型５の破損もなく良好な一方向凝固材（ガスタ
ービン翼）を得ることができた。
１６の鋳型５の破損もなく良好な一方向凝固材（ガスタ
ービン翼）を得ることができた。
【００１５】また、本実施形態例では、セラミックシェ
ル鋳型５は骨材としてアルミナ、セラミック粒としてム
ライトを使用した場合について記述したが、それぞれの
用途に応じて、シリカ、ムライト、ジルコン及びアルミ
ナを組合せて採用しても支障なく、また、バインダとし
てはコロイダルシリカだけでなくエチルシリケートを採
用することも可能である。
ル鋳型５は骨材としてアルミナ、セラミック粒としてム
ライトを使用した場合について記述したが、それぞれの
用途に応じて、シリカ、ムライト、ジルコン及びアルミ
ナを組合せて採用しても支障なく、また、バインダとし
てはコロイダルシリカだけでなくエチルシリケートを採
用することも可能である。
【００１６】さらに、セラミックブロック４も、ムライ
ト質以外の耐熱性のあるセラミックを使用してもよい。
ト質以外の耐熱性のあるセラミックを使用してもよい。
【００１７】そして本発明により、鋳型の下向きに凹と
なる形状部分は強度をセラミックブロックにより確保す
ることが可能となり、長大な鋳物であっても、溶湯の流
出なく、健全な鋳物が製造可能となった。
なる形状部分は強度をセラミックブロックにより確保す
ることが可能となり、長大な鋳物であっても、溶湯の流
出なく、健全な鋳物が製造可能となった。
【００１８】
【発明の効果】精密鋳造品を製造するに当り、従来は下
向きに凹となる形状のものは、大型化すると、この部分
で鋳型が破損し、溶融金属が流出するという問題があっ
たが、本発明により鋳型の破損が防止され、良好な大型
の精密鋳造品を製造することが可能となった。
向きに凹となる形状のものは、大型化すると、この部分
で鋳型が破損し、溶融金属が流出するという問題があっ
たが、本発明により鋳型の破損が防止され、良好な大型
の精密鋳造品を製造することが可能となった。
【００１９】特に、鋳物重量が２０ｋｇを越える大型一
方向凝固材では、この重量のために鋳型の破損防止が困
難であったが、本発明により歩留りの低下をまねくこと
なく解決された。
方向凝固材では、この重量のために鋳型の破損防止が困
難であったが、本発明により歩留りの低下をまねくこと
なく解決された。
【図１】本発明の実施形態の一例に係るワックス模型を
示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図２】同ワックス模型とシェル鋳型を示し、（Ａ）は
正面断面図、（Ｂ）は側面断面図である。
正面断面図、（Ｂ）は側面断面図である。
【図３】本発明鋳型を使用した鋳造・凝固方法の模式図
である。
である。
【図４】従来の精密鋳造用鋳型の一例を示すもので、
（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は側面断面図である。
（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は側面断面図である。
１ スタータ部 ２ 産業用ガスタービン動翼 ３ 押湯兼湯口 ４ セラミックブロック ５ セラミックシェル鋳型 ６ 水冷板 ７ 加熱炉 ８ 湯口カップ（鋳込み口） ９ 溶解炉（高周波誘導加熱炉） １０ 溶融金属 １１ 放熱防止板（バッフル） １２ 冷却用水冷コイル １３ 仕切りバルブ １４ 真空チャンバ １５ 昇降軸 １６ 下向きに凹となるシェル鋳型のコーナ部
Claims (1)
- 【請求項１】 ロストワックス法で構築される精密鋳造
用鋳型において、該鋳型の下向きに凹となるような形状
のワックス模型の部分にその形状に合せた耐熱性のセラ
ミックブロックを貼りつけて鋳型を構築することを特徴
とする精密鋳造用鋳型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32337196A JPH10156484A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 精密鋳造用鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32337196A JPH10156484A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 精密鋳造用鋳型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10156484A true JPH10156484A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18154022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32337196A Withdrawn JPH10156484A (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | 精密鋳造用鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10156484A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005324253A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Snecma Moteurs | ロストワックス鋳造法 |
| JP2010167498A (ja) * | 1998-11-20 | 2010-08-05 | Rolls-Royce Corp | 鋳造部品を製造する方法及び装置 |
| CN103143678A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-06-12 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 一种用于优化高温合金叶片定向柱晶组织的模壳 |
| US8851152B2 (en) | 1998-11-20 | 2014-10-07 | Rolls-Royce Corporation | Method and apparatus for production of a cast component |
| US10399143B2 (en) | 2014-07-01 | 2019-09-03 | Rolls-Royce Plc | Component casting |
-
1996
- 1996-11-20 JP JP32337196A patent/JPH10156484A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010167498A (ja) * | 1998-11-20 | 2010-08-05 | Rolls-Royce Corp | 鋳造部品を製造する方法及び装置 |
| US8851152B2 (en) | 1998-11-20 | 2014-10-07 | Rolls-Royce Corporation | Method and apparatus for production of a cast component |
| JP2005324253A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Snecma Moteurs | ロストワックス鋳造法 |
| CN103143678A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-06-12 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 一种用于优化高温合金叶片定向柱晶组织的模壳 |
| CN103143678B (zh) * | 2013-04-01 | 2015-02-18 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 一种用于优化高温合金叶片定向柱晶组织的模壳 |
| US10399143B2 (en) | 2014-07-01 | 2019-09-03 | Rolls-Royce Plc | Component casting |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040203 |