JPS6213303A - Slip casting molding method - 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は例えばセラミック粒、金属粒などの粒子のスリ
ップ（泥しよう）を鋳込んで成形品を作るスリップキャ
スティング成形法に係夛、特に複雑形状の成形品を造る
に好適な成形法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a slip casting method for producing molded products by casting slips of particles such as ceramic grains and metal grains. This invention relates to a molding method suitable for producing molded products.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

セラミックスのスリップキャスティングに用いる鋳型は
、通常、割υ型とし更に抜き勾配をつけることによって
、スリップ鋳込後の鋳型を固化後のスリップ成形体（以
下「グリーンボディ」と称す）から分離する。このグリ
ーンボディを高温で焼結することにより完成セラミック
ス品を得る。The mold used for slip casting of ceramics is usually a split υ type and a draft angle is added to separate the mold after slip casting from the solidified slip molded body (hereinafter referred to as "green body"). A finished ceramic product is obtained by sintering this green body at high temperature.

しかし、外貌形状および空洞部の形状が複雑で寸法精度
の高い成形体をスリップキャスティングで成形する場合
には、鋳型、特に中子の形状が複雑になるため、これを
グリーンボディから除くことは容易ではなく、場合によ
っては不可能である。However, when slip casting is used to mold a molded body with a complex external shape and cavity shape and high dimensional accuracy, the shape of the mold, especially the core, becomes complex, so it is easy to remove it from the green body. In some cases, it is not possible.

すなわち、鋳型を除く前におけるグリーンボディの脱湿
過程および主型、中子の取外し過程でグリーンボディに
割れが発生しやすい。また、中子の形状が、固化後のグ
リーンボディから引抜くことのできる場合しか適用でき
ない。That is, cracks are likely to occur in the green body during the process of dehumidifying the green body before removing the mold and during the process of removing the main mold and core. Further, this method can only be applied when the shape of the core allows it to be pulled out from the green body after solidification.

１２５６５８号公報に開示されているように鋳型を組込
んだまま焼結し、その後、鋳型に外力を加え崩壊除去す
る方法がある。しかし、この方法は鋳型を組込んだまま
大気中放置などによジグリーンボディを乾燥するため、
また鋳型を組込んだまま焼結するため、形状が複雑なも
のでは乾燥時および焼結時に生ずる鋳型およびグリーン
ボディの収縮・変形により成形品に割れが生じる場合が
ある。As disclosed in Japanese Patent No. 125658, there is a method in which the mold is sintered with the mold installed, and then an external force is applied to the mold to cause it to collapse and be removed. However, this method dries the digreen body by leaving it in the air with the mold installed.
Furthermore, since sintering is performed with the mold still installed, if the shape is complex, the molded product may crack due to shrinkage and deformation of the mold and green body during drying and sintering.

また、この引例はその構成から判断すると、中子の使用
を想定していないと考えられる。Also, judging from its structure, this reference does not assume the use of cores.

一方、特開昭５５−４２２１４号公報に開示されている
ように、Ｏ，ｊ〜４重１１％の有機重合体を焼石膏に混
和して鋳型を作り、これにセラミック・スリップを鋳込
んだのちに、（鋳型＋グリーンボディ）を６５０〜７０
０ｔ：’に加熱し、鋳型中の有機重合体を分解して鋳型
を弱体化させ、グリーンボディを取出す方法がある。し
かし、この方法は鋳型を組込んだまま加熱すること、鋳
型の強さが高いこと等の理由により、前例と同様に複雑
形状の成形においては、鋳型およびグリーンボディの冷
間および熱間における膨張収縮により、グリーンボディ
に割れの生じる場合がある。On the other hand, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 55-42214, a mold was made by mixing 11% O,j~4x organic polymer with calcined gypsum, and a ceramic slip was cast into the mold. Later, (mold + green body) 650-70
There is a method of heating to 0t:' to decompose the organic polymer in the mold to weaken the mold and take out the green body. However, this method involves heating the mold while it is still installed, and the mold has high strength.As with the previous method, when molding complex shapes, it is difficult to expand the mold and green body during cold and hot. Shrinkage may cause cracks in the green body.

更に、特開昭５７−１７６１０７号公報に開示されるよ
うに温水崩壊性石膏鋳型にスリップを流し込み、スリッ
プが固化しグリーンボディとなったのち、（グリーンボ
ディ＋鋳型）を約８５Ｃ’以上の温水に浸漬して石膏鋳
凰を除去する方法がある。Furthermore, as disclosed in JP-A-57-176107, the slip is poured into a hot water disintegrating gypsum mold, and after the slip solidifies and becomes a green body, the (green body + mold) is poured into hot water of about 85 C' or more. There is a method of removing plaster cast enamel by soaking it in water.

しかし、この方法は浸漬中にグリーンボディが吸水によ
り崩壊することを防ぐために、およそ０．１〜５％の粘
結剤をスリップ中に添加しておシ、粘結剤の量によって
は焼結晶の機械的性質に影響を与える場合がある。また
、鋳型の奥部まで温水で崩壊させるには長時間が要する
場合がある。すなわち、細長い中子を温水崩壊性鋳型で
つくり周囲にスリップを鋳込んだ場合、中子の全表面積
に占める温水接触面積の割合は鋳型の除去時間に反比例
する。However, in this method, approximately 0.1 to 5% of binder is added to the slip in order to prevent the green body from disintegrating due to water absorption during soaking, and depending on the amount of binder, sintered crystals may be produced. may affect the mechanical properties of Furthermore, it may take a long time to disintegrate the deep part of the mold with hot water. That is, when an elongated core is made from a hot water disintegrating mold and a slip is cast around it, the proportion of the hot water contact area to the total surface area of the core is inversely proportional to the mold removal time.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記に鑑み、予め加熱により弱体化した鋳凰に
スリップを鋳込むことにより、成形品の割れ防止を実現
すると共に複雑形状品の成形に好適なスリップキャステ
ィング成形法を提供することを目的とする。In view of the above, an object of the present invention is to provide a slip casting molding method that prevents molded products from cracking by casting a slip into a cast enamel that has been weakened by heating in advance, and is suitable for molding complex-shaped products. shall be.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明のスリップキャスティング成形法は、例えばセラ
ミック等の粉末を水などの溶媒に分散させたスリップを
石膏など溶媒吸収性の多孔性鋳型に鋳込む成形法におい
て、造型後に加熱により鋳型強度を（形状を保持してい
る範囲で）著しく低下させたのちに鋳型空洞内にスリッ
プを鋳込み、スリップが固化しグリーンボディと化した
のち鋳型を極めて容易に除去し健全なグリーンボディを
得る方法に関するものである。The slip casting molding method of the present invention is a molding method in which a slip prepared by dispersing ceramic powder in a solvent such as water is cast into a porous mold that absorbs a solvent such as gypsum. This invention relates to a method for obtaining a sound green body by casting a slip into the mold cavity after the slip has been significantly lowered (to the extent that it retains the properties), and after the slip has solidified and turned into a green body, the mold can be removed very easily. .

スリップを構成する粉末は、セラミックスに限らず金属
粉末、炭素粉末など要するに溶媒に不溶性の粉末ならば
何でも良い。また溶媒は水に限らず、エチルアルコール
、アセトンなどの有機溶媒であっても良い。The powder constituting the slip is not limited to ceramics, and may be any powder insoluble in the solvent, such as metal powder or carbon powder. Further, the solvent is not limited to water, and may be an organic solvent such as ethyl alcohol or acetone.

次に鋳型は以下の３条件を具備する必要がある。Next, the mold must meet the following three conditions.

第１に、スリップの溶媒としての水やアルコールなどの
液体を吸収する多孔性のものであることを要する。もつ
とも、鋳型の一部が溶媒を吸収しなくても不都合でない
場合もえおる。First, it must be porous to absorb liquids such as water and alcohol as slip solvents. However, there may be cases where it is not inconvenient even if a part of the template does not absorb the solvent.

第２に造型時には作業が可能な一定以上の強さ、耐圧強
度で少なくとも３〜４に９／ｃｄｌ：ｒることを要する
。Secondly, during molding, it is necessary to have a strength above a certain level that allows work, and a pressure resistance of at least 3 to 4:9/cdl:r.

第３に、鋳型は加熱することにより強度が減少し、形状
を保っている範囲で著しく弱体化するものであることを
要する。具体的には、圧縮強さでおよそＩＫｆ／−程度
であれば良い。Thirdly, the mold must be of a type whose strength decreases when heated and becomes significantly weakened within the range in which it maintains its shape. Specifically, it is sufficient if the compressive strength is about IKf/-.

鋳型は上述の３条件を満足するものであれば良く、決し
て１種類のものに限らないが、スリップキャスティング
成形においては、その特性上従来から石膏鋳型が主に用
いられているので、石膏系＠聾を例として以下に本願発
明の原理を述べる。The mold may be of any type as long as it satisfies the three conditions mentioned above, and is not limited to one type of mold. However, in slip casting molding, gypsum molds have traditionally been mainly used due to their characteristics, so gypsum-based @ The principle of the present invention will be described below using deafness as an example.

石膏（ＣａＳＯａ・２Ｈ２Ｏ）には天然のものと合成に
よる化学石膏０２種があるが、この両者については次の
ことが言える。There are two types of gypsum (CaSOa.2H2O), natural and synthetic, chemical gypsum, and the following can be said about both of them.

（ａ）　　石膏を１２ＯＣで長時間加熱すると水に可溶
性の焼石膏ができる。これに水を加えてスラリーとした
ものは石膏（ＣａＳＯ３・２Ｈ２Ｏ）となって固まる。(a) Heating gypsum at 12OC for a long time produces water-soluble calcined gypsum. Water is added to make a slurry, which hardens as gypsum (CaSO3.2H2O).

・・・・・・・・・（２） （ｂ）　　石膏を２Ｏ０Ｃ以上で長時間加熱すると脱水
５貴　　　　　半水石膏 本願発明の新規かつ進歩的な点は、鋳型に成型した石膏
を１２Ｏ〜１３０Ｃに加熱すると半水石膏となシ強さが
減少し、さらに２Ｏ０Ｃ以上に加熱すると強さは再度減
少し、結局、初期強度（５００乾燥後の強度）の約１０
％ないし、それ以下となることを見出し、この弱体化し
た鋳型にスリップを鋳込めば、スリップ固化後において
鋳型除去が極めて容易となることを認識したことにある
。・・・・・・・・・(2) (b) When gypsum is heated for a long time at 200C or higher, it is dehydrated by 5%. Hemihydrate gypsum The novel and progressive point of the present invention is that the gypsum molded in a mold is heated to 120 to 130C. The strength of gypsum hemihydrate decreases when heated to a temperature of
% or less, and realized that if slip is cast into this weakened mold, removal of the mold becomes extremely easy after the slip solidifies.

この場合、鋳型の初期強度が高い場合には、加熱後の鋳
型強度も当然に高くなる。たとえば、鋳型の初期強度が
５０Ｖ４／ｃｆＡあったとすると、加熱により無水石膏
にしても残留強度は約５Ｋｇ／祠程あシ、したがってグ
リーンボディよシ鋳型を除去するのは容易とは言えない
。In this case, if the initial strength of the mold is high, the strength of the mold after heating will naturally also be high. For example, if the initial strength of the mold is 50V4/cfA, even if it is heated to anhydrite, the residual strength will be about 5 kg/cm, so it is not easy to remove the mold from the green body.

したがって、本願発明の第２の態様として、鋳型の初期
強度を低下させ、併せて加熱過程において発生する恐れ
のある鋳型クラックを防止するため、石膏へ無機粉末を
添加する。Therefore, as a second aspect of the present invention, an inorganic powder is added to the plaster in order to reduce the initial strength of the mold and also to prevent mold cracks that may occur during the heating process.

無機粉末としては、シリカ（ＳｆＯｔ）、ムライト（３
ｋｌｘＯｓ　・２Ｓｉ０２）ｅジルコン（ＺｒＯｔ　・
５ｔＣｈ）　＋アルミナ（ＡＬｔｏ３）　、マグネシア
（ＭｇＯ）、粘土（Ａｔ２Ｏｓ・２８　！　Ｏｘ・２Ｈ
２Ｏ）等の材質のもので、およそ２Ｏ０　ｍｅｓｈない
しそれ以下の微粉が望ましく、添加量は使用する石膏単
独の初期強度に応じて、鋳型の形状・大きさなども併せ
て考慮して決定する。Inorganic powders include silica (SfOt) and mullite (3
klxOs ・2Si02)e Zircon (ZrOt ・
5tCh) + alumina (ALto3), magnesia (MgO), clay (At2Os・28!Ox・2H
A fine powder of approximately 2O0 mesh or less is desirable, and the amount to be added is determined depending on the initial strength of the gypsum used alone, as well as taking into account the shape and size of the mold.

また本願発明の第３の態様として、鋳型の初期強度を低
下させ、併せて鋳型に可縮性を付与し造型性を向上させ
ると共に加熱過程において発生する恐れのあるｖ８型ク
ラックを防止するだめ、石膏へ有機質を添加する。In addition, as a third aspect of the present invention, in order to reduce the initial strength of the mold, provide shrinkability to the mold, improve moldability, and prevent V8 type cracks that may occur during the heating process. Add organic matter to plaster.

有機質としては、水不溶性のものとして植物繊維素であ
るセルロース粉末、水溶性のものとしてメチルセルロー
ス（ＭＣ）、ヒドロキシプロピル・メチルセルロース（
ＨＰＭＣ）　、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）
　、エチルセルロース（ＥＣ）、ヒドロキシプロピルセ
ルロース（ＨＰＣ）のグループのつちの１種もしくは２
種以上の組合せであれば良く、添加量は無機粉末の場合
と同様に使用する石膏単独の初期強度、その他の条件を
考慮して決定する。Organic substances include cellulose powder, which is a plant cellulose, as a water-insoluble substance, and methylcellulose (MC) and hydroxypropyl methylcellulose (as a water-soluble substance).
HPMC), carboxymethyl cellulose (CMC)
, ethyl cellulose (EC), and hydroxypropyl cellulose (HPC).
Any combination of two or more types is sufficient, and the amount added is determined by taking into consideration the initial strength of the gypsum used alone and other conditions, as in the case of inorganic powder.

また本願発明の第４の態様として、第３の態様の示す効
果を更に増進させることを目的として、石膏に前述した
無機粉末と有機質を併せて添加する。Further, as a fourth aspect of the present invention, the above-mentioned inorganic powder and organic substance are added to gypsum in order to further enhance the effects shown in the third aspect.

本願発明において、鋳型の造型から成形品の焼結までの
工程は、 （１）鋳型の造型→（２）加熱による＠型の弱体化→（
３）スリップの鋳込み→（４）鋳型の崩壊除去→（５）
成形品の焼結 の順で実施される。In the present invention, the steps from making the mold to sintering the molded product are as follows: (1) Making the mold → (2) Weakening the @ mold by heating → (
3) Slip casting → (4) Mold collapse removal → (5)
This is carried out in the order of sintering the molded product.

石膏を無水石膏と化し、鋳型を弱体化するための加熱温
度は、前述の式よシ明らかなように理論的には、およそ
２Ｏ０Ｃである。The heating temperature for converting gypsum into anhydrite and weakening the mold is theoretically about 200C, as is clear from the above equation.

しかし、加熱時間、鋳型の形状や大きさ及び雰囲気の湿
度などによって、この値は上下に変動しうる。また６０
０Ｃ＜らいまでなら、加熱温度の上昇につれ鋳型強度は
漸減するが、それ以上の温度に加熱すると焼結が進行す
るために１鋳型強度は漸増する。However, this value can fluctuate up or down depending on the heating time, the shape and size of the mold, the humidity of the atmosphere, etc. 60 again
If the temperature is lower than 0C, the mold strength will gradually decrease as the heating temperature increases, but if the temperature is higher than that, the mold strength will gradually increase as sintering progresses.

加熱によって石膏鋳をの圧縮強さを１縁／−程度として
、殆んど粘結力を失なわせる。しかし、この場合でも、
鋳型の形状は保たれておシ、セラミック・スリップを鋳
込む過程において鋳型が損傷することは無い。By heating, the compressive strength of the gypsum cast is reduced to about 1/-, and almost all of the cohesive strength is lost. However, even in this case,
The shape of the mold is maintained and the mold is not damaged during the process of casting the ceramic slip.

また鋳型強度が極めて低いため、セラミック・スリップ
の溶媒が鋳をに吸収されグリーンボディが形成される過
程、およびこのグリーンボディの水分が経時的に減少し
乾燥する過程において、グリーンボディは鋳型から全く
応力を受けない。In addition, because the mold strength is extremely low, the green body is completely removed from the mold during the process in which the solvent in the ceramic slip is absorbed into the casting to form a green body, and the moisture in this green body decreases over time and dries. Not subject to stress.

したがって、この過程でグリーンボディにクラックが発
生したシ内部応力が蓄積されたシすることは無い。Therefore, during this process, no cracks occur in the green body and no internal stress is accumulated.

グリーンボディが形成されたのち、５貴鋳型はおよそＩ
Ｋｇ／ｉ以下の外力によって容易に崩壊除去できる。す
なわち、外力は例えば微弱な圧縮空気もしくは真空吸引
で良く、これらによれば崩壊と除去を同時に行うことが
出来る。また必要に応じてブラシなどの使用も有効であ
る。After the green body is formed, the 5-noble mold is approximately I
It can be easily disintegrated and removed by an external force of less than Kg/i. That is, the external force may be, for example, weak compressed air or vacuum suction, and with these, collapse and removal can be performed at the same time. It is also effective to use a brush, if necessary.

いずれにしても、鋳を除去の際にグリーンボディを損傷
させたシ、内部応力を蓄積させたシすることは全く無く
、こうして得られたグリーンボディを焼結することによ
ってクラックのない完全な成形品が得られる。In any case, there is no damage to the green body or accumulation of internal stress when removing the casting, and by sintering the green body obtained in this way, a perfect molding without cracks is achieved. Goods can be obtained.

なお、今までは主に石膏系の鋳型について述べたが、本
願発明は、石膏系に限定されるものでは無い。Although the above description has mainly focused on gypsum-based molds, the present invention is not limited to gypsum-based molds.

加熱によって鋳をが著しく弱体化し、加熱後の鋳型がス
リップ中の溶媒を吸収する性質を有する特性を有するも
のであれば何でも良い。Any material may be used as long as the mold is significantly weakened by heating and the mold after heating absorbs the solvent in the slip.

１例を挙げれば、シリカ（ＳｉＣｈ）やアルミナ（Ａ７
＊Ｏｓ　　）などの無機粉末を骨材とし、ポリビニルア
ルコール（ＰＶＡ）やメチルセルロース（ＭＣ）などの
水溶液を粘結剤として造型した鋳型を本願発明の実施に
使用しても、全く同様な効果が奏される。For example, silica (SiCh) and alumina (A7
Even if a mold made of an inorganic powder such as *Os) as aggregate and an aqueous solution of polyvinyl alcohol (PVA) or methyl cellulose (MC) as a binder is used to implement the present invention, exactly the same effect will be obtained. be done.

この場合の無機粉末としては、シリカやアルミナ以外に
石膏系鋳型の場合と同様の各種の粉末が使用できるし、
所定の加熱温度での耐熱があシさえすれば炭素粉末など
有機質のものでも金属粉末でも良い。また、加熱によっ
て粘結力を喪失する粘結剤としては、ポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ）半メチルセルロース（ＭＣ）に限らず、
石膏系鋳型の場合で述べた各種の水溶性植物性物質のほ
か水溶性のインブタン−無水マレイン酸共重合体。As the inorganic powder in this case, in addition to silica and alumina, various powders similar to those used for gypsum molds can be used.
Organic materials such as carbon powder or metal powders may be used as long as they are heat resistant at a predetermined heating temperature. In addition, binders that lose their cohesive strength when heated are not limited to polyvinyl alcohol (PVA) and semi-methyl cellulose (MC).
In addition to the various water-soluble vegetable substances mentioned in the case of the gypsum mold, water-soluble inbutane-maleic anhydride copolymer.

ポリアクリルアミド（ＰＡＡｍ）、ポリエチレンオキサ
イド（ＰＥＯ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、水
浴性の酢酸ビニル共重合体、アクリル系共重合体、ポリ
エチレングリコール（ＰＥＧ）。Polyacrylamide (PAAm), polyethylene oxide (PEO), polyvinylpyrrolidone (PVP), water-bathable vinyl acetate copolymer, acrylic copolymer, polyethylene glycol (PEG).

水溶性ワックス、デンプン、ニカワ、アラビアゴムなど
のうち１種もしくは２種以上のものを水に溶解したもの
であれば何でも良い。Any material prepared by dissolving one or more of water-soluble wax, starch, glue, gum arabic, etc. in water may be used.

但し、石膏系であるか非石膏系であるか、添加物もしく
は骨材としての無機粉末の種類や配合比、粘結剤として
の有機質の種類や配合比、水の配合比、スリップの条件
、鋳型の形状・大きさなどによって、＠型の加熱条件（
温度Ｘ時間）は変化するので、それぞれに応じて決定す
る。However, whether it is gypsum-based or non-gypsum-based, the type and blending ratio of inorganic powder as an additive or aggregate, the type and blending ratio of organic material as a binder, the blending ratio of water, slip conditions, Depending on the shape and size of the mold, the heating conditions of the @ mold (
Temperature x time) vary, so they are determined accordingly.

以上のべたように、本発明においては、造型後の鋳型を
加熱により著しく弱体化させ、これにセラミック等のス
リップを鋳込む。したがって従来は極めて困難であった
、外観形状および空洞部の形状が複雑な成形品、換言す
ると凹凸が激しく形状が複雑な主型や中子を必要とする
成形品に割れを発生させることなく、極めて容易に成形
できる。As described above, in the present invention, the mold after molding is significantly weakened by heating, and a slip of ceramic or the like is cast into this. Therefore, it is possible to prevent cracks from occurring in molded products with complex external shapes and cavity shapes, or in other words, molded products that require main molds and cores with severe irregularities and complex shapes, which was extremely difficult in the past. It can be molded extremely easily.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、具体的実施例によって本発明を説明する。 The present invention will be explained below using specific examples.

〔実施例１〕 石膏単独、石膏に有機質もしくは無機質を添加、無機質
を骨材として有機質を粘結剤として添加、さらに各々に
ついて水を第１表に示す割合で添加し、２Ｏ０ｒ、ｐ、
ｍ、で５分間混練した。[Example 1] Gypsum alone, organic or inorganic substances added to gypsum, inorganic substances added as aggregates and organic substances added as binders, and water added to each in the proportions shown in Table 1, 2O0r, p,
m for 5 minutes.

混練して得られた試料Ａ１〜４の鋳型スラＩＪ−１およ
び４５の鋳温混合物を試、検片（ＩＯＸＩＯＸ５０）作
成用の樹脂型に充填し、１時間放置後に樹脂型を取外し
、２４時間大気中に放置した。The mold slugs IJ-1 and 45 of samples A1 to 4 obtained by kneading were filled into a resin mold for making test specimens (IOXIOX50), and after being left for 1 hour, the resin mold was removed and heated for 24 hours. left in the atmosphere.

その後、この試験片を６０ＣＸ２４時間乾燥し、恒量に
なったことを確認した。Thereafter, this test piece was dried at 60C for 24 hours, and it was confirmed that the weight had become constant.

れ２ＦＲＰ間加熱したのち、試験片を取出し空中放冷後
の残留まげ強度を測定した。After heating the FRP for 2 hours, the test piece was taken out and the residual curl strength after cooling in the air was measured.

結果を第１図に示す。曲線１は試料扁１のもの、曲線２
は試料ム２のもの、曲線３は試料Ａ３のもの、曲線４は
試料４４のもの、曲線５は試料屋５のものである。水の
添加量は、試料Ｉ６１〜４においてはスラリーの流動性
、４５においては鋳型の成型性を考直して決めた。The results are shown in Figure 1. Curve 1 is for sample flat 1, curve 2
curve 3 is for sample A3, curve 4 is for sample 44, and curve 5 is for sample shop 5. The amount of water added was determined by considering the fluidity of the slurry in Samples I61-4 and the moldability of the mold in Samples I45.

図から明らかなように、無機質および有機質を所定量添
加した鋳型は、一定温度以上の加熱により、残留まげ強
度はＩ　Ｋｇｔ／ｃｔｄないしそれ以下に激減する。As is clear from the figure, when a template to which predetermined amounts of inorganic and organic materials are added is heated above a certain temperature, the residual curl strength is drastically reduced to I kgt/ctd or less.

いずれにしても、まけ強度がＩ　Ｖｙ　ｆ　／　ｃｒＡ
ないし、それ以下に低下したものは微弱な圧縮空気もし
くは真空吸収で容易に崩壊除去できる。これに対し、無
添加のものの残留強度は約５　Ｋｇ　ｆ　／　ｃｄと大
きく、鋳型除去は困難である。In any case, the sink strength is I Vy f / crA
Or, if it drops below that level, it can be easily disintegrated and removed by weak compressed air or vacuum absorption. On the other hand, the residual strength of the material without additives is as large as about 5 Kg f/cd, and it is difficult to remove the mold.

〔実施例２〕 分間混線して鋳型スラリーを調整した。[Example 2] The mold slurry was prepared by stirring for a minute.

このスラリーをターボチャージャロータのクー間加熱し
て第２図（ａ）に示す渦巻型の中子１を作成した。この
中子１を別途造型した主型２の中に第２図（Ｃ）のよう
に設置し、図示せざる片側の主型と合せ鋳型を組立てた
。This slurry was heated in the cooling chamber of a turbocharger rotor to produce a spiral core 1 shown in FIG. 2(a). This core 1 was placed in a separately molded main mold 2 as shown in FIG. 2(C), and a mold was assembled with the main mold on one side (not shown).

つぎに平均粒径２．．５μｍのアルミナ粉末：１００重
量部に水：２Ｏ重量部、解こう剤＝０．２重量部、を添
加し、ボールミルで２４時間混練してアルミナのスリッ
プを調整した。このスリップを前記組の圧縮空気で完全
に崩壊・除去することができ、アルミナの成形体のみが
残った。その後、この成形体を炉内に入れ炉温を常温か
ら徐々に上昇させ、１６００１：’で４時間、焼成する
ことによって第３図に断面、第４図に外観を示すアルミ
ナ質の完全なロータのケーシングを造ることができた。Next, average particle size 2. ．． 20 parts by weight of water and 0.2 parts by weight of peptizer were added to 100 parts by weight of 5 μm alumina powder, and the mixture was kneaded in a ball mill for 24 hours to adjust the slip of the alumina. This slip could be completely disintegrated and removed by the above set of compressed air, leaving only the alumina compact. Thereafter, this molded body was placed in a furnace, the furnace temperature was gradually raised from room temperature, and it was fired at 16001:' for 4 hours to produce a complete rotor made of alumina, whose cross section is shown in Figure 3 and its external appearance is shown in Figure 4. I was able to make a casing for this.

〔実施例３〕 ５分間混練して鋳型スラリーを調整した。第５図（ａ）
に示す所定の丸金枠４の中央部にロータ模を５を設置し
て前記鋳型スラリーをその周囲に充填し、全体を減圧室
に入れてスラリー中の気泡を除去した。[Example 3] A mold slurry was prepared by kneading for 5 minutes. Figure 5(a)
A rotor model 5 was installed in the center of a predetermined round metal frame 4 shown in , and the mold slurry was filled around it, and the whole was placed in a vacuum chamber to remove air bubbles in the slurry.

その後、模を５を抜去し、（ｂ）に示す如く主Ｗ６を作
シ、別途作成した同一配合の上屋７と組合せて、８０Ｃ
で２時間乾燥し、その後４００Ｃで中時間加熱し鋳型強
度を低下せしめた。After that, remove the pattern 5, make the main W6 as shown in (b), and combine it with the separately made shed 7 of the same composition.
The mold was dried for 2 hours and then heated at 400C for a medium time to reduce the strength of the mold.

この鋳型に、別途調整したサイアロン・スリップ８を鋳
込み、８時間放置しスリップを固化させた。鋳型は、ブ
ラシの使用と真空吸引とにより極めて容易に除去するこ
とが出来た。Separately prepared Sialon Slip 8 was cast into this mold and left to stand for 8 hours to solidify the slip. The mold could be removed quite easily using a brush and vacuum suction.

その後、成形体を実施例４と同様に徐々に加熱し、１８
００Ｃで加熱することにより、（Ｃ）に示すサイアロン
製のスクリューロータ焼結晶９を得ることができた。Thereafter, the molded body was gradually heated in the same manner as in Example 4, and
By heating at 00C, Sialon screw rotor fired crystal 9 shown in (C) could be obtained.

〔実施例４〕 重量部を添加し、ミキサーで５分間混練して制減スラリ
ーを調整した。[Example 4] Parts by weight were added and kneaded for 5 minutes using a mixer to prepare a reduced reduction slurry.

第６図に示す発泡スチロール製（発泡倍率５０倍）スク
リュ一式ロータのケーシング模型１０の上端面を除く全
表面に脱オキシムタイプの１液性シリコンゴムの低粘性
溶液をスプレーガンで吹付け、模型表面に均一厚さく約
１０・０μｍ）のシリコンゴム硬化被覆膜１１を形成さ
せた。A low-viscosity solution of oxime-free one-component silicone rubber was sprayed with a spray gun on the entire surface of the casing model 10 of the screw set rotor made of expanded polystyrene (expansion ratio 50 times) shown in Fig. 6, except for the upper end surface. A cured silicone rubber coating film 11 having a uniform thickness of approximately 10.0 μm was formed on the substrate.

この模型を反転し、第７図に示す定盤１２に固定し、模
型１０の周囲に金枠１３を設置し、金枠内に前述の鋳型
スラリー１４を注入充填した。鋳型ス之’）−１４が硬
化したのち、定盤１２を取外し上部よシ模ｍ１０にアセ
トンＶ１４ｔ−直接に接触させたところ模型１０は急速
に体積を減少させ（１１５０）　、前記不溶性の被覆膜
１１の内側に付着したので、これを被覆膜と共に鋳型空
洞外に除ヰ時間加熱することにより遊離水分を除去する
と共に鋳型強度を低下せしめた。This model was inverted and fixed on a surface plate 12 shown in FIG. 7, a metal frame 13 was placed around the model 10, and the mold slurry 14 described above was injected and filled into the metal frame. After the mold 14 has hardened, the surface plate 12 is removed and the upper mold 10 is brought into direct contact with acetone V14, and the volume of the mold 10 rapidly decreases (1150), and the insoluble coating is removed. Since it adhered to the inside of the membrane 11, it was removed together with the coating membrane outside the mold cavity and heated for a period of time to remove free water and reduce mold strength.

制置を大気中で放冷したのち、別途調整した５ｆｓＮ４
　スリップを鋳込み８時間放置することにより、スリッ
プを固化させた。その後、鋳型は真空吸引で容易に除去
することができ、５ｉｓＮ４のグリーンボディを得た。After cooling the installation in the atmosphere, separately adjusted 5fsN4
The slip was cast and allowed to solidify for 8 hours. Thereafter, the mold could be easily removed by vacuum suction to obtain a green body of 5isN4.

さらに１８００ｔｌ’で所定時間加熱することによｆｉ
、Ｓｉ３Ｎ４　製のケーシング焼結晶を得ることが出来
た。By further heating at 1800 tl' for a predetermined time, fi
, it was possible to obtain a sintered crystal casing made of Si3N4.

〔実施例５〕 （水：１００重量部にポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
：２５重量部を混合した溶液）：３５重量部を、アルミ
ナ微粉＝１００重量部とあわせミキサーで均一に混合し
て鋳型砂を調整した。[Example 5] (Water: 100 parts by weight and polyvinyl alcohol (PVA)
35 parts by weight of a solution of 25 parts by weight of alumina powder mixed with 100 parts by weight of alumina fine powder were uniformly mixed in a mixer to prepare molding sand.

つぎに実施例２で用いたケーシング成形用の中子取シ木
型を用いて渦巻状中子１を、つきかため方式で造型した
。Next, a spiral core 1 was molded using the core mold for casing molding used in Example 2 using the tack-and-tight method.

その後、３５０Ｃで４時間加熱し、中子を弱体化させた
のち、別途造型した石膏主型２の中にこれを設置し図示
せざる片側の主型と合せ、鋳型を組立てた。Thereafter, the core was heated at 350 C for 4 hours to weaken it, and then placed in a separately molded plaster main mold 2 and combined with the main mold on one side (not shown) to assemble the mold.

別途調整した部分安定化ジルコニア（ＰＳＺ）微粉のス
リップを鋳型空洞に注入し、４時間放置後に先ず石膏主
型のみ取外した。A slip of partially stabilized zirconia (PSZ) fine powder prepared separately was injected into the mold cavity, and after being left for 4 hours, only the plaster main mold was first removed.

次に竹製のヘラで中子を崩しだところ、極めて容易に中
子を除去することができた。その後、このグリーンボデ
ィを炉内に入れ、炉温を常温から徐々に上昇させ、１８
５０Ｃで２時間焼結することによって、ジルコニア質の
完全なロータケーシングを得た。Next, when I broke down the core with a bamboo spatula, I was able to remove it extremely easily. After that, this green body was placed in a furnace, and the furnace temperature was gradually raised from room temperature to 18
A complete zirconia rotor casing was obtained by sintering at 50C for 2 hours.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上、説明したように本発明によれば、加熱によって鋳
型強度を著しく低下させたのち鋳込むので、外観形状お
よび空洞部の形状が複雑、かつ凹凸の激しい成形品を割
れの発生がなく極めて容易に得ることができる。As explained above, according to the present invention, the strength of the mold is significantly reduced by heating and then the mold is cast, so it is extremely easy to produce a molded product with a complex external shape and a cavity shape and with severe irregularities without the occurrence of cracks. can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図から第７図は本発明に係る成形法の説明ターボチ
ャージャ・ケーシング用鋳型の外観図、第３図は同ケー
シング焼結品の断面図、第４図はケーシングの外観図、
第５図はセラミック・スクリューロータの製造に本発明
を適用した場合の説明図、第６図はスクリューロータ・
ケーシングの発泡スチロール模型の外観図、第７図はケ
ーシングの発泡スチロール模型を鋳型中に埋設した状態
の断面図である。 １・・・本願発明に係る中子、２・・・石膏鋳型、６，
７・・・本願発明に係る主！、３．９・・・セラミック
焼結晶、５・・・制置模型、８・・・セラミックスリッ
プ、４゜１３・・・金枠、１０・・・可溶性模型、１１
・・・不溶性被覆膜。Figures 1 to 7 are external views of a mold for a turbocharger casing that explains the molding method according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view of the sintered casing, and Figure 4 is an external view of the casing.
Fig. 5 is an explanatory diagram when the present invention is applied to manufacturing a ceramic screw rotor, and Fig. 6 is an explanatory diagram of the case where the present invention is applied to the production of a ceramic screw rotor.
FIG. 7 is an external view of the expanded polystyrene model of the casing, and a sectional view of the expanded polystyrene model of the casing embedded in the mold. 1... Core according to the present invention, 2... Plaster mold, 6,
7... Main subject of the claimed invention! , 3.9...Ceramic fired crystal, 5...Station model, 8...Ceramic slip, 4゜13...Metal frame, 10...Soluble model, 11
...Insoluble coating film.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、石膏を主成分とする鋳型内にスリップを鋳込み、ス
リップの固化後に鋳型を除去する成形法において、造型
後の鋳型の強度を加熱により、形状を保持している範囲
で低下させたのち、スリップを鋳込むことを特徴とする
スリップキャスティング成形法。 ２、加熱により無水石膏とすることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のスリップキャスティング成形法。 ３、無機質粒子を鋳型に添加することを特徴とする特許
請求の範囲第２項記載のスリップキャスティング成形法
。 ４、無機質粒子として、シリカ（ＳｉＯ＿２）、ムライ
ト（３Ａｌ＿２Ｏ＿３・２ＳｉＯ＿２）、ジルコン（Ｚ
ｒＯ＿２・ＳｉＯ＿２）、アルミナ（Ａｌ＿２Ｏ＿３）
、マグネシア（ＭｇＯ）、粘土（Ａｌ＿２Ｏ＿３・２Ｓ
ｉＯ＿２・２Ｈ＿２Ｏ）のグループのうち１種もしくは
２種以上を選択することを特徴とする特許請求の範囲第
３項記載のスリップキャスティング成形法。 ５、加熱により強度を喪失する有機質を鋳型に添加する
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のスリップ
キャスティング成形法。 ６、有機質が植物性物質であることを特徴とする特許請
求の範囲第５項記載のスリッププキスティング成形法。 ７、植物性物質が吸水性を有することを特徴とする特許
請求の範囲第６項記載のスリップキャスティング成形法
。 ８、植物性物質が水不溶性であることを特徴とする特許
請求の範囲第６項記載のスリップキャスティング成形法
。 ９、植物性物質が水不溶性のセルロースであることを特
徴とする特許請求の範囲第８項記載のスリップキャステ
ィング成形法。 １０、植物性物質が水溶性であることを特徴とする特許
請求の範囲第６項記載のスリップキャスティング成形法
。 １１、水溶性の植物性物質がメチルセルロース（ＭＣ）
、ヒドロキシプロピル・メチルセルロース（ＨＰＭＣ）
、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、エチルセル
ロース（ＥＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰ
Ｃ）のうちの１種もしくは２種以上の組合せからなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載のスリップ
キャスティング成形法。 １２、無機質粒子と有機質を添加することを特徴とする
特許請求の範囲第２項記載のスリップキャスティング成
形法。 １３、無機質粒子として、シリカ（ＳｉＯ＿２）、ムラ
イト（３Ａｌ＿２Ｏ＿３・２ＳｉＯ＿２）、ジルコン（
ＺｒＯ＿２・ＳｉＯ＿２）、アルミナ（Ａｌ＿２Ｏ３）
、マグネシア（ＭｇＯ）、粘土（Ａｌ＿２Ｏ＿３・２Ｓ
ｉＯ＿２・２Ｈ＿２Ｏ）のグループのうち１種、もしく
は２種以上を選択することを特徴とする特許請求の範囲
第１２項記載のスリップキャスティング成形法。 １４、有機質がセルロース粉末、メチルセルロース（Ｍ
Ｃ）、ヒドロキシプロプル・メチルセルロース（ＨＰＭ
Ｃ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、エチル
セルロース（ＥＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（
ＨＰＣ）のグループのうち１種、もしくは２種以上の組
合せからなることを特徴とする特許請求の範囲第１２項
記載のリップキャスティング成形法。[Claims] 1. In a molding method in which a slip is cast into a mold whose main component is gypsum and the mold is removed after the slip has solidified, the strength of the mold after molding is increased by heating to maintain its shape. A slip casting molding method that is characterized by casting the slip after lowering the slip. 2. The slip casting molding method according to claim 1, wherein the anhydrite is formed by heating. 3. The slip casting molding method according to claim 2, characterized in that inorganic particles are added to the mold. 4. As inorganic particles, silica (SiO_2), mullite (3Al_2O_3・2SiO_2), zircon (Z
rO_2・SiO_2), alumina (Al_2O_3)
, magnesia (MgO), clay (Al_2O_3・2S
The slip casting molding method according to claim 3, characterized in that one or more types are selected from the group of iO_2.2H_2O). 5. The slip casting molding method according to claim 2, characterized in that an organic material that loses strength upon heating is added to the mold. 6. The slip pixing molding method according to claim 5, wherein the organic substance is a vegetable substance. 7. The slip casting molding method according to claim 6, wherein the vegetable substance has water absorbency. 8. The slip casting molding method according to claim 6, wherein the vegetable substance is water-insoluble. 9. The slip casting molding method according to claim 8, wherein the vegetable material is water-insoluble cellulose. 10. The slip casting molding method according to claim 6, wherein the vegetable substance is water-soluble. 11. Water-soluble plant substance is methylcellulose (MC)
, hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)
, carboxymethyl cellulose (CMC), ethyl cellulose (EC), hydroxypropyl cellulose (HP
The slip casting molding method according to claim 10, characterized in that the method comprises one or a combination of two or more of C). 12. The slip casting molding method according to claim 2, characterized in that inorganic particles and organic matter are added. 13. As inorganic particles, silica (SiO_2), mullite (3Al_2O_3・2SiO_2), zircon (
ZrO_2・SiO_2), alumina (Al_2O3)
, magnesia (MgO), clay (Al_2O_3・2S
The slip casting molding method according to claim 12, characterized in that one or more types are selected from the group of iO_2.2H_2O). 14. Organic matter is cellulose powder, methyl cellulose (M
C), hydroxypropyl methylcellulose (HPM
C), carboxymethyl cellulose (CMC), ethyl cellulose (EC), hydroxypropyl cellulose (
13. The lip casting molding method according to claim 12, wherein the lip casting molding method is made of one type or a combination of two or more types from the group of HPC.