WO1994029047A1 - Casting method using resin shell type original mold - Google Patents

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Takeo Nakagawa
Jie Wei
Naoichiro Saito
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Cmet, Inc.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04—Use of lost patterns
    • B22C9/046—Use of patterns which are eliminated by the liquid metal in the mould

Definitions

  • reference numeral 42 denotes an inlet for molten metal 48
  • reference numeral 42B denotes a vent port, which are integrally formed with the foam model 42.
  • the vanishing prototype 53 is molded by the vanishing prototype 53 three-light-curing molding method.
  • the disappearing prototype 53 is molded in a short time and with good shape accuracy without using a mold.
  • the problems of the loss-tox method and the full-mold method are effectively solved.
  • FIG. 5 is a diagram showing a conventional manufacturing method.
  • the three-dimensional shape of the animal 15, that is, the shape of the outer surface 15 a is designed using a three-dimensional CAD system.
  • three-dimensional shape information of the animal 15 is defined by the three-dimensional CAD system.
  • the production of the prototype 1 of the shell resin shown in FIG. 1 is performed. For this, a light curing molding method is used.
  • the photo-curing molding method irradiates the surface of a liquid photo-curable liquid 62 with a powerful ultraviolet ray (laser power ⁇ preferable) 63 to irradiate the irradiated area.
  • a powerful ultraviolet ray (laser power ⁇ preferable) 63 By curing the resin 62 and laminating it in layers, a three-dimensional resin cured image is created.
  • the shape obtained is determined by the trajectory of the laser beam 63. That is, as schematically shown in FIG. 6, a spot of the laser beam 63 is applied to the surface of the photocurable liquid 62 filled in the tank, and the laser beam 63 is two-dimensionally irradiated by the scanner 65. A part of the surface is solidified by moving to.
  • the shape 1C corresponding to the material to be actually molded is added with the shape 1A of the molten metal injection portion and the shape 1B of the gas vent port, and the hollow shape corresponding to the added shape is added.
  • Hull prototype 1 Power molding is added.
  • a molten metal at a predetermined temperature is injected into the mold 12 from a previously provided molten metal injection section 1 shown in FIG. ⁇
  • the outer shell resin prototype 1 and the foam particles 13 remaining in the mold 12 are burned and vaporized by the injection of the molten metal.
  • the space 12 b in the mold 12 is filled with the metal melt without gaps.

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Abstract

A casting method which is capable of simplifying the steps required to produce a casting mold, and reducing the time required to mold a casting and the cost of producing a casting. This method has the steps of producing a resin shell type original mold, which has an outer surface in conformity with that of a casting to be molded, by a photocuring molding method, filling this original mold with foam, placing a casting mold material, the shape of which can be maintained at the temperature of a hot molten material, on the outer surface of the resin shell type original mold, and injecting a hot molten material into a casting mold in which the casting mold material is packed.

Description

明 細 書 外皮樹脂原型を用 、る铸造方法  Description Using the outer shell resin prototype,
[技術分野] [Technical field]
本発明は铸造方法に関するものであり、 特に 「铸型」 の製造までの工程を大幅 に短縮化することのできる外皮樹脂原型を用 、る铸造方法に関するものである。  The present invention relates to a manufacturing method, and more particularly to a manufacturing method using an outer shell resin mold capable of greatly shortening the process up to the manufacture of a “mold”.
[従来技術]  [Prior art]
複雑な形状の踌物を成形する際に、 ロストヮックス法と称される方法が多用さ れる。 このロストワックス法では、  When molding a material having a complicated shape, a method called a lost-pack method is frequently used. In this lost wax method,
(1) 成形したい铸物形状に対応する空間 （キヤビティ） を有するワックスモデ ルの作成型を製造し、  (1) Manufacture a mold for creating a wax model that has a space (cavity) corresponding to the shape of the object to be molded,
(2) このワックスモデル作成型で铸物と同一形状を有するワックスモデル （原 型） を作成し、  (2) Create a wax model (original model) having the same shape as the animal with this wax model creation model,
(3) このヮックスモデルの外側に溶湯の温度に耐えて形状維持可能な铸型材を 注入ないし吹きつけ等の手法で充填することによりヮックスモデルを囲繞する铸 型を製造し、  (3) A mold surrounding the box model is manufactured by filling the outside of the box model with a mold material capable of withstanding the temperature of the molten metal and maintaining its shape by injection or spraying,
(4) 铸型ごと加熱してワックスモデルを流出させた後、 その铸型に溶湯を注入 する。  (4) After the mold has been heated together and the wax model has flowed out, the molten metal is poured into the mold.
溶湯が冷却されて硬化した後、 銪型は破壊されて铸物カ離型される。 この結果、 ヮックスモデルと同一形状を持った铸物カ <成形される。  After the molten metal is cooled and hardened, the mold is broken and released. As a result, a moving object having the same shape as the box model is formed.
一回の铸造が完成すると（2) 以後の処理を繰り返して同一形状の铸物を作り出 す o  Once a structure is completed, (2) the subsequent steps are repeated to produce a similar shaped object o
このロストワックス法によると、 複雑な形状の铸物を成形することができる。 しかしながら、 この方法ではヮックスモデルを作成するための型の製造が不可欠 である。 しかるに、 このワックスモデルの作成型を製造するためには、 多くの手 間と費用が必要とされる。 このため、 多量に铸物を成形する場台はともかく、 少 量の铸物を成形する場合には铸物 1個あたりの生産コストが高価になつてしまう c また、 铸物形状に基づいてヮックスモデルの作成型を製造するまでに長期間を必 要とする。 According to this lost wax method, a product having a complicated shape can be formed. However, in this method, it is essential to manufacture a mold to create a Pex model. However, a lot of labor and cost are required to manufacture the mold for the wax model. Therefore, Badai molding a large amount of铸物aside, also c production costs per piece铸物in the case of forming a small amount of铸物resulting in expensive in summer, based on铸物shape Wakkusumoderu It takes a long time to manufacture a mold I need it.
またフルモールド法と称される方法も知られている。 この技術では、  A method called a full mold method is also known. With this technology,
(1) 成形したい铸物形状に対応する空間 （キヤビティ） を有する発泡 ΐデル 作成用の型を製造し、  (1) Manufacture a mold for making foam ΐdel that has a space (cavity) corresponding to the object shape to be molded,
(2) キヤビティ内で発泡させて铸物と同一形状を有する発泡モデル （原型） を作成し、  (2) Create a foam model (prototype) having the same shape as the animal by foaming in the cavity,
(3) その後本明細書に添付する図 4に示すように、 この発泡モデル 4 2の外 側に、 溶湯の温度に耐えて形状維持可能な铸型材 4 4を注入ないし吹付け等の方 法で充填することによって、 発泡モデル 4 2を囲繞する铸型 4 6を製造し、  (3) Then, as shown in FIG. 4 attached to this specification, a method of injecting or spraying a mold material 44 capable of withstanding the temperature of the molten metal and maintaining its shape outside the foam model 42. By filling with, a mold 46 surrounding the foam model 42 is manufactured,
(4) 铸型 4 6に溶湯 4 8を注入する。  (4) The molten metal 48 is poured into the mold 46.
すると発泡モデル 4 2は溶湯 4 8によって消失されて铸物が成形される。 なお 図中 4 2 Αは溶湯 4 8の注入口であり、 4 2 Bはガス抜き口であり、 これらは発 泡モデル 4 2と一体に作成されている。 溶湯が冷却されて硬化した後、 铸型 4 6 が破壊されて铸物カ離型される。  Then, the foamed model 42 is lost by the molten metal 48 to form a solid. In the figure, reference numeral 42 denotes an inlet for molten metal 48, and reference numeral 42B denotes a vent port, which are integrally formed with the foam model 42. After the molten metal is cooled and hardened, the mold 46 is broken and released.
なお発泡モデル 4 2を作成するにあたって型を用いることなく、 発泡体プ口ッ クを機械加工等することによつて発泡モデル 4 2を作成する場台もある。  There is also a platform for creating the foam model 42 by machining the foam packing without using a mold when creating the foam model 42.
このフルモード法によるときも、 発泡モデルの作成までに手間と時間がかかり、 ロストワックス法と同様の問題を残している。  Even with the full mode method, it takes time and effort to create a foam model, and the same problem as the lost wax method remains.
これらの方法の課題を解決するために、 特開平 3— 1 7 4 9 4 3号公報に記載 の技術が提案されている。 この技術では、 铸型中に埋設しておいて消失させるモ デル （以下これを原型という） を光硬化造形法を用いて造形する。  In order to solve the problems of these methods, a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-174943 has been proposed. In this technology, a model that is buried in a mold and erased (hereinafter referred to as a prototype) is formed using a photo-curing molding method.
光硬化造形法とは、 その基本的な構成が特開昭 5 6 - 1 4 4 4 7 8号公報に記 載されている技術であり、 図 6に示されているように、 光硬化性樹脂液 6 2の液 面の、 造形したい形状の断面に相当する領域に光照射し、 これによつてその断面 に相当する硬化層を造形し、 これを繰返すことで硬化層力積層された立体物 6 1 を造形する技術である。 図 6はそのための装置の一例を示しており、 6 5は図示 しないレーザ光源からのレーザビーム 6 3の走査用スキャナ、 6 4は積層のため のエレベータを示している。 まず最初にエレべ一夕 6 4を浅い位置においておき、 立体物 6 1の最下断面に相当する領域を照射する。 次にエレベータ 6 4を沈め、 その直上断面に相当する領域を照射する。 これを繰返すと、 断面硬化層が積層さ れた立体物 6 1が造形される。 The photo-curing molding method is a technique whose basic configuration is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-144,478. As shown in FIG. A region corresponding to the cross section of the shape desired to be formed on the liquid surface of the resin liquid 62 is irradiated with light, whereby a hardened layer corresponding to the cross section is formed. This is the technology for modeling object 6 1. FIG. 6 shows an example of an apparatus for this purpose. Reference numeral 65 denotes a scanner for scanning a laser beam 63 from a laser light source (not shown), and reference numeral 64 denotes an elevator for stacking. First, the elevator 64 is placed at a shallow position, and the area corresponding to the lowermost section of the three-dimensional object 61 is irradiated. Then sink the elevator 6 4 The region corresponding to the cross section immediately above is irradiated. By repeating this, a three-dimensional object 61 in which the cross-section hardened layer is laminated is formed.
特開平 3— 1 7 4 9 4 3号公報では、 図 5に示すように、 外表面 5 2のみが硬 化された原型、 すなわち中空の外皮原型 5 3を光硬化造形法で造形し、 これを铸 砂 5 4中に埋設し、 そこに溶湯を注入して銪造する。 ここで外表面 5 2のみが硬 化された原型 5 3を用いると、 消失成分が少なく、 良好な铸物が得られる。  In Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 3 (1994) -174494, as shown in FIG. 5, a prototype in which only the outer surface 52 is hardened, that is, a hollow outer prototype 53, is formed by a photocuring molding method. It is buried in sand 54, and the molten metal is poured into it for construction. Here, when the prototype 53 in which only the outer surface 52 is hardened is used, a good substance is obtained with a small amount of disappearing components.
また中空部が大きくて铸砂 5 4中に埋設したときに原型 5 3が潰れてしまうこ とを防止するた に、 原型 5 3中に補強用のリブ 5 6を適宜設ける工夫も提案さ れている。  In addition, in order to prevent the prototype 53 from being crushed when buried in sand 54 due to its large hollow portion, it has been proposed to provide reinforcing ribs 56 in the prototype 53 as appropriate. ing.
この技術によると、 消失用原型 5 3力光硬化造形法で造形される。光硬化造形 法によると、 型を用いることなく、 短時間でかつ形状精度良く消失用原型 5 3が 造形される。 このために、 特開平 3— 1 7 4 9 4 3号公報 0技術によると、 ロス トヮックス法ゃフルモールド法の問題点が効果的に解決される。  According to this technology, it is molded by the vanishing prototype 53 three-light-curing molding method. According to the photocuring molding method, the disappearing prototype 53 is molded in a short time and with good shape accuracy without using a mold. For this reason, according to the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-174943, the problems of the loss-tox method and the full-mold method are effectively solved.
しかしながら、光硬化造形法で補強用リブを造形すると、 造形時間が長くなる。 また全方向からの圧力に抗することのできる補強用リブを設計することは必ずし も容易でない。補強用リブを多くすると消失成分も多くなり、 铸物の品質が低下 してしまう。 このように、 補強用リブの用い方には経験や勘力必要となり、 時に は試行錯誤が必要となる。  However, when the reinforcing ribs are formed by the photo-curing molding method, the molding time becomes longer. It is not always easy to design reinforcing ribs that can withstand pressure from all directions. Increasing the number of reinforcing ribs also increases the disappearing components, resulting in a decrease in the quality of the animal. Thus, the use of reinforcing ribs requires experience and intuition, and sometimes requires trial and error.
[発明の開示]  [Disclosure of the Invention]
そこで、 本発明は、 外皮原型 （すなわち外皮で構成される中空の消失モデル） の補強をより完全かつ確実になし得る技術を提案するものである。 またそのため に特別な経験や勘を必要としない技術を提案するものである。  Therefore, the present invention proposes a technique that can more completely and reliably reinforce the outer skin prototype (that is, a hollow vanishing model composed of the outer skin). It also proposes technologies that do not require special experience or intuition.
このために、 本発明の铸造法は、 成形する铸物の外表面に一致する外表面を有 する外皮樹脂原型を光硬化造形法に従つて作成する工程と、 その外皮樹脂原型の 内側に発泡体を充填させる工程と、 発泡体が充填された外皮樹脂原型の外表面側 に溶湯の温度において形状維持可能な铸型材を充填する工程と、 铸型材が充填さ れた铸型中に溶湯を注入する工程とを有する。  For this purpose, the manufacturing method of the present invention comprises the steps of: forming a skin resin mold having an outer surface corresponding to the outer surface of the object to be molded by a light-curing molding method; and foaming the inside of the skin resin mold. Filling the body, filling the outer surface side of the outer shell resin mold filled with the foam with a mold material capable of maintaining its shape at the temperature of the molten metal, and filling the mold with the molten metal in the mold filled with the mold material. And injecting.
なお、 ここでいう光硬化造形法とは、 前記したように、 光を照射すると硬化す る液状の樹脂に対し、 3次元における任意の位置に光を照射して照射領域に対応 した立体形状を有する樹脂硬化物を造形する技術であり、 例えば特開昭 5 6一 1 4 4 4 7 8号公報に開示されているものをいう。 As described above, the photo-curing molding method refers to, as described above, irradiating light at an arbitrary three-dimensional position on a liquid resin that cures when irradiated with light to correspond to an irradiation area. This is a technique for forming a cured resin product having a three-dimensional shape, for example, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-144478.
また、 外皮樹脂原型とは、 外皮を主体として構成された原型をいう。 すなわち、 中実の原型ではなく、 外皮を主体とした中空の樹脂造形物をいう。  In addition, the outer skin resin prototype refers to a prototype mainly composed of the outer skin. In other words, it is not a solid prototype but a hollow resin molded product mainly composed of the outer skin.
本発明によれば、 ロストヮックス法におけるヮックスモデルやフルモールド法 における発泡モデルに相当する原型力 <光硬化造形法によって造形されるため、 消 失原型の作成用の型の製造工程を不要とすることができる。 このため、 铸型製造 までの工程が大幅に単純化され、 時間、 費用の節約がなされる。 さらに、 外皮樹 脂原型が発泡体で充填されているために、 捕強用リブが不要となり、 造形時間が 短縮化される。 また発泡体によつての外皮原型が等方的にかつ全外皮が一様に補 強されるために歪みが少なくなる。 また消失部分が外皮と発泡体であるために、 焼失成分が少なく、 良質な铸物の製造が可能となる。  According to the present invention, since a prototype force corresponding to a wax model in a lost-pack method or a foam model in a full-mold method is molded by a photo-curing molding method, it is possible to eliminate the need for a manufacturing process of a mold for producing an disappearing prototype. it can. This greatly simplifies the process up to die manufacturing, saving time and money. Furthermore, since the skin resin prototype is filled with the foam, no rib for capturing is required, and the molding time is shortened. In addition, since the outer shell is made isotropic by the foam and the entire outer shell is uniformly reinforced, distortion is reduced. In addition, since the disappeared portion is the outer skin and the foam, the burn-out component is small, and a high-quality animal can be produced.
[図面の詳細な説明]  [Detailed description of drawings]
図 1 外皮樹脂原型を铸型に埋設したときの図である。  Fig. 1 This is a diagram when the outer shell resin prototype is embedded in a 铸 type.
図 2 外皮樹脂原型の周囲に铸砂を吹付けた図である。  Fig. 2 This is a diagram of spraying sand around the outer shell resin prototype.
図 3 外皮樹脂原型と発泡体プロックによって消失原型が作成された図である。 図 4 フルモールド法を示す図である。  Fig. 3 This is a diagram in which a disappearing prototype is created by a skin resin prototype and a foam block. Figure 4 is a diagram showing the full mold method.
図 5 従来の踌造法を示す図である。  FIG. 5 is a diagram showing a conventional manufacturing method.
図 6 光硬化造形法による外皮樹脂原型の作成工程図である。  Fig. 6 is a drawing showing the process of producing a shell resin prototype by photocuring molding.
[発明を実施するための最良の形態]  [Best Mode for Carrying Out the Invention]
以下、 本発明の第 1実施例として、 図 1に示す铸物 1 5を成形する場合を例と して説明する。  Hereinafter, as a first embodiment of the present invention, a case where the material 15 shown in FIG. 1 is formed will be described as an example.
本実施例にかかる鋅造方法は次に述べる各工程を実施する。 The manufacturing method according to the present embodiment performs the following steps.
(1) まず、 最初に 3次元の C A Dシステムを用いて錶物 1 5の 3次元形状、 す なわち、 外表面 1 5 aの形状を設計をする。 この結果、 3次元 C A Dシステムに よつて铸物 1 5の 3次元の形状情報が定義される。 次に図 1に示される外皮樹脂 原型 1の作成が実施される。 これには光硬化造形法が用いられる。  (1) First, the three-dimensional shape of the animal 15, that is, the shape of the outer surface 15 a is designed using a three-dimensional CAD system. As a result, three-dimensional shape information of the animal 15 is defined by the three-dimensional CAD system. Next, the production of the prototype 1 of the shell resin shown in FIG. 1 is performed. For this, a light curing molding method is used.
光硬化造形法は、 図 6に例示されるように、 液状の光硬化性液 6 2の表面に強 力な紫外線 （レーザ力《好ましい） 6 3を照射することにより、 照射された領域の 樹脂 6 2を硬化させ、 これを幾層にも積層することにより 3次元の樹脂硬化像を 創成するものである。 得られる形状はレーザ光 6 3の軌跡により決定される。 すなわち、 図 6に模式的に示されるように、 槽内に満たされた光硬化性液 6 2 の表面にレーザ光 6 3のスポットを当てて、 スキャナ 6 5によってレーザ光 6 3 を 2次元的に移動させることにより表面の一部が固体化される。 その後、 固体化 したものを一層の厚み分だけエレべ一夕 6 4により液面より沈下させ、 固定化し た部分の上に一層分の液状の樹脂 6 2を導入する。 次にこの液状部が同様に固化 される。 この固化像は下層の固化像上に積層されて一体化される。 これを繰り返 して一層づっ重ねられる。 As shown in FIG. 6, the photo-curing molding method irradiates the surface of a liquid photo-curable liquid 62 with a powerful ultraviolet ray (laser power << preferable) 63 to irradiate the irradiated area. By curing the resin 62 and laminating it in layers, a three-dimensional resin cured image is created. The shape obtained is determined by the trajectory of the laser beam 63. That is, as schematically shown in FIG. 6, a spot of the laser beam 63 is applied to the surface of the photocurable liquid 62 filled in the tank, and the laser beam 63 is two-dimensionally irradiated by the scanner 65. A part of the surface is solidified by moving to. After that, the solidified material is settled from the liquid surface by a thickness of one layer by an elevator, and a layer of liquid resin 62 is introduced onto the immobilized portion. Next, the liquid portion is solidified in the same manner. This solidified image is laminated and integrated on the lower solidified image. By repeating this, it can be further layered.
この場合、 一層の断面の輪郭内部を全域照射すれば、 中実の樹脂像力造形され、 輪郭のみを照射すれば、 輪郭のみが固化されて内部は未硬化の中空の外皮からな る樹脂像力作成される。 本発明によるときは、 実際に成形したい錚物に対応する 形状 1 Cに、 溶湯注入部の形状 1 Aとガス抜き口の形状 1 Bがつけ加えられ、 こ のつけ加えられた形状に対応する中空の外皮原型 1力造形される。  In this case, illuminating the entire area inside the outline of the one-layer cross section results in solid resin image formation, and irradiating only the outline solidifies only the outline and the interior is a resin image consisting of an uncured hollow outer skin. Force created. According to the present invention, the shape 1C corresponding to the material to be actually molded is added with the shape 1A of the molten metal injection portion and the shape 1B of the gas vent port, and the hollow shape corresponding to the added shape is added. Hull prototype 1 Power molding.
本実施例では、 前記のつけ加えられた形状に対応するデータに基づいて、 その 輪郭内部に近接する部分のみを照射し、 中空の外皮樹脂原型 1を造形する。 この 外皮樹脂原型 1の外表面 1 aは铸物表面 1 5 aに一致したものとされる。  In the present embodiment, based on the data corresponding to the added shape, only the portion close to the inside of the outline is irradiated to form the hollow shell resin prototype 1. The outer surface 1a of the shell resin prototype 1 is assumed to match the animal surface 15a.
このようにして本実施例では光硬化造形法で外皮樹脂原型 1カ作成されるので、 従来のロストヮックス作成用の型や発泡モデル作成用の型の製造工程が省かれる。 また補強用リブも設ける必要がない。  In this manner, in this embodiment, since one outer shell resin mold is produced by the photo-curing molding method, the conventional manufacturing process of the mold for making the lost box or the mold for making the foam model is omitted. Also, there is no need to provide reinforcing ribs.
(2) 次に外皮原型 1の内部空間に発泡スチロールの粒子 1 3を充填する。 これ によって原型 1は内部から等方的かつ均一に補強され、 外部からの力に杭して変 形し難くなる。 なお場合によっては外皮原型 1中で発泡させ、 内部を発泡物で充 填してもよい。  (2) Next, the polystyrene foam particles 13 are filled in the inner space of the outer shell prototype 1. As a result, the prototype 1 is isotropically and uniformly reinforced from the inside, and it is difficult for the prototype 1 to deform due to piles from outside. In some cases, foaming may be performed in the outer shell prototype 1 and the inside may be filled with a foam.
(3) 次に、 铸型 1 2の製造が行われる。 まず、 発泡スチロールの粒子 1 3が充 填された外皮樹脂原型 1力铸枠 1 0内の所定の位置に設置される。 次に、 使用す る金属溶湯の温度において形状維持可能な铸砂 1 1がスラリ一状にされて外皮樹 脂原型 1の外表面 1 aと铸枠 1 0の間に充填される。  (3) Next, the production of the mold 12 is performed. First, it is placed at a predetermined position in the outer shell resin prototype 1 frame 10 filled with the styrene foam particles 13. Next, the sand 11 that can maintain its shape at the temperature of the metal melt to be used is formed into a slurry and filled between the outer surface 1 a of the skin resin prototype 1 and the frame 10.
铸砂 1 1力《外表面 1 aと铸枠 1 0の間に充填された後、 鍀枠 1 0ごと所定の温 度 （約 3 0 0 °C) に加熱され乾燥される。 この間、 外皮樹脂原型 1の形状は維持 される。 同時に、 铸砂 1 1が硬化し、 铸砂 1 1の内表面 1 1 aの形状が固定され る。 これにより、 铸物 1 5と同形の空間 1 2 bが内表面 1 2 aによって規定され た铸型 1 2力 <製造される。 銪型 1 2を製造する際、 上記の温度では外皮樹脂原型 1は焼失しない。 铸 Sand 1 1 force << After filling between outer surface 1 a and 铸 frame 10, (About 300 ° C) and dried. During this time, the shape of the shell resin prototype 1 is maintained. At the same time, the sand 11 is hardened, and the shape of the inner surface 11 a of the sand 11 is fixed. As a result, a space 1 2b having the same shape as the animal 15 is produced by the mold 12 <force defined by the inner surface 12a.際 When manufacturing molds 1 and 2, the outer shell resin prototype 1 does not burn off at the above temperature.
(4) 次に、 所定温度の金属溶湯が図 1に示す予め設けた溶湯注入部 1 Αから铸 型 1 2内に注入される。 铸型 1 2内に残存する外皮樹脂原型 1と発泡粒子 1 3は この溶湯が注入されることにより焼失，気化される。 この結果、 金属溶湯によつ て铸型 1 2内の空間 1 2 bが隙間なく満たされる。  (4) Next, a molten metal at a predetermined temperature is injected into the mold 12 from a previously provided molten metal injection section 1 shown in FIG.铸 The outer shell resin prototype 1 and the foam particles 13 remaining in the mold 12 are burned and vaporized by the injection of the molten metal. As a result, the space 12 b in the mold 12 is filled with the metal melt without gaps.
このとき焼失される外皮樹脂原型 1は中実構造でないため、 焼失量が少ない。 また発泡体 1 3も消失量は少ない。 このため、 铸物中にガスが混入して巣を生じ させることもなく、 樹脂の気化ガスによる作業環境の汚染もない。  At this time, since the shell resin prototype 1 to be burned out has no solid structure, the burnout amount is small. Foam 13 also has a small loss. As a result, there is no possibility that nests are formed due to the incorporation of gas into the wastewater, and there is no pollution of the working environment due to the vaporized resin gas.
注入された金属力？令却されて硬化した後、 鐯型 1 2が破壊されて铸物 1 5力取 り出される。 注入部 1 A等の仕上げ等が行われ、 製品とされる。  Injected metal force? After being rejected and hardened, the mold 12 is destroyed and the animal 15 is removed. Finishing of injection part 1A etc. is performed and finished.
以下、 同様の外皮樹脂原型 1を作成し、 （2) 以降の手順によって同一形状の铸 物が铸造される。  Hereinafter, the same outer shell resin prototype 1 is created, and (2) an object having the same shape is manufactured by the subsequent steps.
発泡体粒子 1 3力充填された原型 1のまわりに、 図 2に示すように、 铸砂 2 1 を吹付けて、 シェル状の铸型 2 2を作り、 そこに溶湯を注入するようにしてもよ い。 また図 1 , 図 2において、 溶湯の注入に先立って予め铸型 1 2, 2 2中から 原型 1を消失させておいてもよい。 この場合、 中空の外皮原型 1を用いているた め、 原型 1の消失時に铸型 1 2， 2 2に作用する力が弱く、 铸型の歪みや破損を 防止できる。  As shown in Fig. 2, around the master 1 filled with foam particles 1 3 force, spray sand 2 1 to make a shell-shaped mold 22 and inject molten metal into it. It is good. In FIGS. 1 and 2, the prototype 1 may be removed from the molds 12 and 22 in advance before the molten metal is injected. In this case, since the hollow shell prototype 1 is used, when the prototype 1 disappears, the force acting on the types 1, 2 and 2 is weak, and distortion and breakage of the type 1 can be prevented.
次に本発明の他の実施例として図 3に示す例について説明する。 本例では消失 用の原型が発泡体の充填された外皮原型と発泡体プロックの組合せで構成されて いる。  Next, an example shown in FIG. 3 will be described as another embodiment of the present invention. In this example, the disappearing prototype is composed of a combination of an outer envelope prototype filled with foam and a foam block.
(1) まず、 第 1実施例と同様、 最初に 3次元の C A Dシステムを用いて铸物 3 5の 3次元形状、 すなわち、 外表面 3 5 a , 3 5 bの設計をする。 この結果、 3 次元の C A Dシステムによって 3次元の形状情報が定義される。 この実施例は铸 造によって金型を作成する場台であり、 金型 3 5の上方の形状は重要でない。 こ のためこの面は定義されない。 次に、 この情報に基づいて外皮樹脂原型 3 1の作 成が実施される。 これには光硬化造形法が用いられる。 光硬化造形法による外皮 樹脂原型 3 1の作成は、 第 1実施例で述べたものと同様である。 (1) First, as in the first embodiment, first, the three-dimensional shape of the object 35, that is, the outer surfaces 35a and 35b is designed using a three-dimensional CAD system. As a result, 3D shape information is defined by the 3D CAD system. This embodiment is a platform for forming a mold by molding, and the shape above the mold 35 is not important. This Therefore this aspect is not defined. Next, based on this information, a skin resin prototype 31 is created. For this, a light curing molding method is used. The production of the outer shell resin mold 31 by the photocuring molding method is the same as that described in the first embodiment.
結果として、 図 3に示す、 所定の厚みの外皮 3 4によって形成された外皮樹脂 原型 3 1が作成される。 本例では上部が開口して凹部 3 6を有する略箱状に形成 される。 この外皮樹脂原型 3 1の外皮 3 4の外表面 3 4 a、 底部外表面 3 4 bに よって規定される形状が铸物製の金型 3 5の 3次元形状、 すなわち、 外表面 3 5 a , 3 5 bに一致する。  As a result, an outer shell resin prototype 31 formed by the outer shell 34 having a predetermined thickness as shown in FIG. 3 is created. In the present example, it is formed in a substantially box shape having an opening at the top and a recess 36. The three-dimensional shape of the metal mold 35 whose shape is defined by the outer surface 34a of the outer skin 34 of the outer shell resin prototype 31 and the bottom outer surface 34b, that is, the outer surface 35a , 3 5b.
(2) 次に、 凹部 3 6に発泡スチロール樹脂の顆粒 3 3力く充填される。 そのうえ に発泡スチロール樹脂のブロック体 3 8 a , 3 8 bが組み合わせて載置される。 注湯口 3 8 cとガス抜き孔 3 8 dは発泡体プロック 3 8 a， 3 8 bによつて作成 される。  (2) Next, the concave portion 36 is filled with granules 33 of styrofoam resin. Further, blocks 38a and 38b of styrofoam resin are placed in combination. The pouring port 38c and the vent hole 38d are created by foam blocks 38a and 38b.
そして、 発泡体 3 3力 <充填された外皮樹脂原型 3 1と発泡体プロック 3 8 a， 3 8 bで構成された原型力《铸枠 3 9内の所定の位置に設置される。 そして使用す る金属溶湯の温度において形状維持可能であって、 スラリー状にされた铸型材 3 0が適宜手法により外皮樹脂原型 3 1の外表面 3 4 a , 3 4 bと铸枠 3 9の間に 充填される。 さらに、 スチロール樹脂 3 8 a， 3 8 bの上にも充填される。 充填 された铸型材 3 0は铸枠 3 9ごと所定の温度 （約 3 0 0 °C) に加熱され乾燥され る。 この間、 外皮樹脂原型 3 1及びスチロール樹脂 3 3， 3 7 a , 3 8 bの形状 は維持される。 铸型材 3 0が硬化して、 鍀型材 3 0の内表面 3 0 aの形状が固定 される。 これにより、 金型 3 5と同一形状の外皮樹 fl旨原型 3 1及びスチロール樹 脂 3 8 a， 3 8 bが埋設された铸型 3 2が製造される。  Then, the foam 33 force is set at a predetermined position in the frame 39 <the prototype force composed of the filled outer resin mold 31 and the foam block 38a, 38b. The shape can be maintained at the temperature of the molten metal to be used, and the slurry-shaped mold material 30 can be formed by the appropriate method using the outer surfaces 34 a, 34 b of the shell resin mold 31 and the frame 39. Filled in between. Furthermore, it is also filled on the styrene resin 38a, 38b. The filled rectangular mold 30 is heated to a predetermined temperature (about 300 ° C.) together with the rectangular frame 39 and dried. During this time, the shapes of the shell resin prototype 31 and the styrene resins 33, 37a, 38b are maintained. The mold material 30 is hardened, and the shape of the inner surface 30a of the mold material 30 is fixed. As a result, a mold 32 having the same shape as the mold 35 and a flour prototype 31 and a styrene resin 38a, 38b embedded therein is manufactured.
(3) この後、 所定温度の金属溶湯が予め設けられた溶湯注入口 3 8 cから铸型 3 2内に注入される。 鍀型 3 2内に残存する外皮樹脂原型 3 1及びスチロール樹 脂 3 3， 3 8 a , 3 8 bは溶湯によって焼失 ·気化され、 金属溶湯と置換される。 このようにして铸型 3 2内のキヤビティが溶湯で満たされる。  (3) Thereafter, a molten metal at a predetermined temperature is injected into the mold 32 from a molten metal injection port 38c provided in advance. The hull resin prototype 31 and the styrene resin 33, 38a, 38b remaining in the mold 32 are burned and vaporized by the molten metal and replaced with the molten metal. Thus, the cavity in the mold 32 is filled with the molten metal.
注入された金属が冷却されて硬化した後、 錶型 3 2力 <破壊されて铸物 3 5力取 り出される。 その後湯口等の仕上げ等が行われ、 金型 3 5とされる。  After the injected metal is cooled and hardened, the die 32 force <breaks and the material 35 is taken out. After that, finishing of the sprue etc. is performed and the mold 35 is obtained.
以下、 同様の外皮樹脂原型 3 1を作成して（2) 以降の手順によつて同一形状の 金型 3 5力成形される。 Hereinafter, a similar outer shell resin prototype 31 was created, and (2) Mold 3 5 force molded.
なお、 金型 3 5の金型面 3 5 bとなる面のみを外皮樹脂原型 3 1を用いて成形 し、 金型 3 5の側面に相当する面はすべてスチロール樹脂のブロックで成形して もよい。  Even if only the surface of the mold 35 that becomes the mold surface 35 b is molded using the outer resin mold 31, all surfaces corresponding to the side surfaces of the mold 35 may be molded with styrene resin blocks. Good.
本実施例のように、 外皮原形を内側から発泡体で補強すると、 外皮の厚みを薄 くでき、 原型の造形時間力短縮化できる。  When the outer shell is reinforced with a foam from the inside as in this embodiment, the thickness of the outer shell can be reduced, and the time required for molding the original can be reduced.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1. 溶湯を铸型中に注入し冷却後離型して铸物を成形する铸造方法であつて、 成形する铸物の外表面に一致する外表面を有する外皮樹脂原型を光硬化造形法 に従って作成する工程と、 1. A molding method in which a molten metal is poured into a mold, cooled, and then separated from the mold to form a product. The original resin mold having an outer surface corresponding to the outer surface of the product to be molded is subjected to a light curing molding method. The process of creating,
その外皮樹脂原型の内側に発泡体を充填する工程と、  A step of filling a foam inside the outer shell resin prototype,
その発泡体力充填された外皮樹脂原型の該外表面側に溶湯の温度において形状 維持可能な铸型材を充填する工程と、  A step of filling the outer surface side of the foam resin mold filled with the foam with a mold material capable of maintaining the shape at the temperature of the molten metal;
铸型材が充填された铸型中に溶湯を注入する工程、  A step of injecting the molten metal into the mold filled with the mold material,
とを有することを特徴とする外皮樹脂原型を用 Lゝる鐯造方法。 And a method for producing the outer shell resin prototype using the method.
2. 請求の範囲 1に記載の铸造方法において、  2. In the manufacturing method according to claim 1,
铸型材充填工程と溶湯注入工程の間に外皮樹脂原型の消失工程が付加されてい ることを特徴とする铸造方法。  [4] A manufacturing method characterized in that a step of eliminating a shell resin prototype is added between a mold material filling step and a molten metal injection step.
3. 請求の範囲 1に記載の铸造方法において、  3. In the manufacturing method according to claim 1,
溶湯注入によつて外皮樹脂原型が消失することを特徴とする铸造方法。  A manufacturing method, characterized in that the shell resin prototype disappears by injecting the molten metal.
4. 請求の範囲 1に記載の铸造方法において、 キヤビティを規定する铸型の少 なくとも部分面が外皮樹脂原型で成形されていることを特徴とする铸造方法。  4. The method according to claim 1, wherein at least a partial surface of the mold for defining the cavities is molded with an outer shell resin mold.
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