JPH0557395A - 精密鋳造用セラミツク鋳型の造型方法 - Google Patents
精密鋳造用セラミツク鋳型の造型方法Info
- Publication number
- JPH0557395A JPH0557395A JP29858691A JP29858691A JPH0557395A JP H0557395 A JPH0557395 A JP H0557395A JP 29858691 A JP29858691 A JP 29858691A JP 29858691 A JP29858691 A JP 29858691A JP H0557395 A JPH0557395 A JP H0557395A
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- JP
- Japan
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- mold
- shell layer
- backup
- ceramic shell
- ceramic
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 セラミックシェル層の熱処理時のバックアッ
プ鋳型の割れを防止する。 【構成】 バックアップ鋳型は従来通りＣＯ２砂に水ガ
ラスを用いてＣＯ２ガスで常温硬化させ，他方セラミッ
クシェル層は所望の温度にて１次焼成および２次焼成の
熱処理を行なう。最後にバックアップ鋳型に熱処理の完
了したセラミックシェル層を嵌合させセラミック鋳型を
形成する。こうした方法によりバックアップ鋳型の割れ
が防止できる。
プ鋳型の割れを防止する。 【構成】 バックアップ鋳型は従来通りＣＯ２砂に水ガ
ラスを用いてＣＯ２ガスで常温硬化させ，他方セラミッ
クシェル層は所望の温度にて１次焼成および２次焼成の
熱処理を行なう。最後にバックアップ鋳型に熱処理の完
了したセラミックシェル層を嵌合させセラミック鋳型を
形成する。こうした方法によりバックアップ鋳型の割れ
が防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセラミック鋳型に関し，
特に中型および大型鋳物を寸法精度良く製造するのに好
適な精密鋳造用セラミック鋳型の造型方法に関するもの
である。
特に中型および大型鋳物を寸法精度良く製造するのに好
適な精密鋳造用セラミック鋳型の造型方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】精密鋳造法の１つとしてセラミック鋳型
を用いる方法が知られており，中でもバックアップ鋳型
とセラミックシェル層とで構成されるセラミック鋳型を
用いるコンポジットモールド法は，比較的大きな鋳物を
鋳造する場合に用いられている。図２（ａ）〜図２
（ｆ）は従来のコンポジットモールド法の造型方法を示
す説明図であり，次の順序にて造型されていた。 バックアップ用模型３および鋳枠２を定盤１上にセ
ットする。（図２（ａ）） ＣＯ２砂５を充填してバックアップ鋳型７を造型す
る。（図２（ｂ）） 鋳枠２の上部にＣＯ２ガス吹込穴８ａを有したカバ
ー８を取付けた後，ＣＯ２ガス吹込穴８ａからＣＯ２ガ
スを吹込みバックアップ鋳型７を硬化する。（図２
（ｃ）） バックアップ用模型３を抜型後，模型９を定盤１上
にセットし，バックアップ鋳型７をかぶせる。（図２
（ｄ）） バックアップ鋳型７を模型９にかぶせ，セラミック
スラリ注入口１０よりバックアップ鋳型７と模型９の空
隙部１１にセラミックスラリ１２を注入する。（図２
（ｅ）） 注入したセラミックスラリ１２がゲル化して固化し
たら模型９を抜型してセラミックシェル層１３の表面を
プロパン用バーナ等で急速加熱（１次焼成）させ，その
後セラミック鋳型２０を高温焼成（２次焼成）する。
（図２（ｆ））
を用いる方法が知られており，中でもバックアップ鋳型
とセラミックシェル層とで構成されるセラミック鋳型を
用いるコンポジットモールド法は，比較的大きな鋳物を
鋳造する場合に用いられている。図２（ａ）〜図２
（ｆ）は従来のコンポジットモールド法の造型方法を示
す説明図であり，次の順序にて造型されていた。 バックアップ用模型３および鋳枠２を定盤１上にセ
ットする。（図２（ａ）） ＣＯ２砂５を充填してバックアップ鋳型７を造型す
る。（図２（ｂ）） 鋳枠２の上部にＣＯ２ガス吹込穴８ａを有したカバ
ー８を取付けた後，ＣＯ２ガス吹込穴８ａからＣＯ２ガ
スを吹込みバックアップ鋳型７を硬化する。（図２
（ｃ）） バックアップ用模型３を抜型後，模型９を定盤１上
にセットし，バックアップ鋳型７をかぶせる。（図２
（ｄ）） バックアップ鋳型７を模型９にかぶせ，セラミック
スラリ注入口１０よりバックアップ鋳型７と模型９の空
隙部１１にセラミックスラリ１２を注入する。（図２
（ｅ）） 注入したセラミックスラリ１２がゲル化して固化し
たら模型９を抜型してセラミックシェル層１３の表面を
プロパン用バーナ等で急速加熱（１次焼成）させ，その
後セラミック鋳型２０を高温焼成（２次焼成）する。
（図２（ｆ））
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述したようなセラミ
ック鋳型２０の造型においては下記のような問題点があ
る。 セラミック鋳型２０を６００〜１０００℃で高温焼
成（２次焼成）すると，バックアップ鋳型７のＣＯ２砂
５の粘結剤として用いられている水ガラスが急激な熱収
縮変化を起こしバックアップ鋳型７に割れが発生し，そ
のためセラミックシェル層１３にも割れが発生する。こ
れは，セラミック鋳型２０の２次焼成温度が６５０℃を
超えるとセラミックシェル層１３は熱膨張変化を起こす
のに比べて，バックアップ鋳型７は水ガラスの急激な熱
収縮変化によってセラミックシェル層１３とバックアッ
プ鋳型７間で押圧力が生じるためである。 上記のバックアップ鋳型７の焼成割れの対策とし
て，２次焼成温度が６００℃以下，例えば５００〜６０
０℃で行なう方法も提案されているが，この焼成温度範
囲ではセラミックシェル層１３もバックアップ鋳型７も
熱変化は少ないものの，セラミックシェル層１３の硬化
不十分となる。 セラミックスラリ１２を空隙部１１に流込み時にお
いて，バックアップ鋳型７からＣＯ２砂５の一部が脱落
し成形面にあたるセラミックシェル層１３に砂かみ等の
欠陥が生じやすい。
ック鋳型２０の造型においては下記のような問題点があ
る。 セラミック鋳型２０を６００〜１０００℃で高温焼
成（２次焼成）すると，バックアップ鋳型７のＣＯ２砂
５の粘結剤として用いられている水ガラスが急激な熱収
縮変化を起こしバックアップ鋳型７に割れが発生し，そ
のためセラミックシェル層１３にも割れが発生する。こ
れは，セラミック鋳型２０の２次焼成温度が６５０℃を
超えるとセラミックシェル層１３は熱膨張変化を起こす
のに比べて，バックアップ鋳型７は水ガラスの急激な熱
収縮変化によってセラミックシェル層１３とバックアッ
プ鋳型７間で押圧力が生じるためである。 上記のバックアップ鋳型７の焼成割れの対策とし
て，２次焼成温度が６００℃以下，例えば５００〜６０
０℃で行なう方法も提案されているが，この焼成温度範
囲ではセラミックシェル層１３もバックアップ鋳型７も
熱変化は少ないものの，セラミックシェル層１３の硬化
不十分となる。 セラミックスラリ１２を空隙部１１に流込み時にお
いて，バックアップ鋳型７からＣＯ２砂５の一部が脱落
し成形面にあたるセラミックシェル層１３に砂かみ等の
欠陥が生じやすい。
【０００４】
【課題を解決するための手段】以上述べた問題点を解決
するために，本発明においては，バックアップ鋳型とセ
ラミックシェル層とからなる精密鋳造用セラミック鋳型
の造型方法において，バックアップ鋳型とセラミックシ
ェル層をそれぞれ別々に分離造型し，セラミックシェル
層のみを熱処理した後前記バックアップ鋳型とセラミッ
クシェル層を組合せて鋳型を形成させるようにした。
するために，本発明においては，バックアップ鋳型とセ
ラミックシェル層とからなる精密鋳造用セラミック鋳型
の造型方法において，バックアップ鋳型とセラミックシ
ェル層をそれぞれ別々に分離造型し，セラミックシェル
層のみを熱処理した後前記バックアップ鋳型とセラミッ
クシェル層を組合せて鋳型を形成させるようにした。
【０００５】
【作用】バックアップ鋳造は従来と同様にＣＯ２砂に水
ガラスを用い造型しＣＯ２ガスを流通して常温硬化させ
る。セラミックシェル層は別に造型を行ない，１次焼成
にてマイクロクレージングを発生させた後，電気炉にて
所望の温度にて２次焼成を行ない熱処理が行なわれる。
こうして造型されたバックアップ鋳型にセラミックシェ
ル層を嵌合して組合せを完了する。このため，セラミッ
ク鋳型のうちセラミックシェル層の熱処理のためにバッ
クアップ鋳型を一緒に熱処理を行なわずに済むためバッ
クアップ鋳型の割れが防止される。
ガラスを用い造型しＣＯ２ガスを流通して常温硬化させ
る。セラミックシェル層は別に造型を行ない，１次焼成
にてマイクロクレージングを発生させた後，電気炉にて
所望の温度にて２次焼成を行ない熱処理が行なわれる。
こうして造型されたバックアップ鋳型にセラミックシェ
ル層を嵌合して組合せを完了する。このため，セラミッ
ク鋳型のうちセラミックシェル層の熱処理のためにバッ
クアップ鋳型を一緒に熱処理を行なわずに済むためバッ
クアップ鋳型の割れが防止される。
【０００６】
【実施例】以下，実施例を用いて本発明を詳細に説明す
る。図１（ａ）〜図１（ｅ）は本発明のコンポジットモ
ールド法の造型方法を示す説明図である。
る。図１（ａ）〜図１（ｅ）は本発明のコンポジットモ
ールド法の造型方法を示す説明図である。
【０００７】本実施例においては，セラミックシェル層
１３の造型とバックアップ鋳型７の造型とを別々に行な
う。まず，セラミックシェル層１３は次の順序にて造型
が行なわれる。 模型９および鋳枠１５を定盤１上にセットする。な
お，鋳枠１５は模型９より一回り大きいバックアップ用
模型３と相似形状を有しており，鋳枠１５と模型９との
間に空隙部１１を形成する。（図１（ａ）） 次いで，セラミックスラリ注入口１０よりその空隙
部１１にセラミックスラリ１２を注入する。（図１
（ｂ）） 注入したセラミックスラリ１２がゲル化して固化し
たら鋳枠１５および模型９を反転し模型９を抜型後，さ
らに，セラミックシェル層１３を抜取る。（図１
（ｃ）） 得られたセラミックシェル層１３の表面を直ちにプ
ロパン用バーナ１６で急速加熱（１次焼成）を行なって
マイクロクレージングを発生させ，その後６５０〜１０
００℃に昇温された図示しない電気炉中で高温加熱（２
次焼成）され完全固化される。２次焼成温度について
は，鋳造金属の種類に応じて変化されるものであり，こ
のことは各鋳造金属の鋳込時の温度によってセラミック
シェル層１３の熱処理温度を変えることにある。すなわ
ち，セラミックシェル層１３からのガス発生による鋳造
欠陥を防ぐとともに，必要な強度を得るために，例えば
２次焼成温度を次のようにして決定する。 Ａ１合金…鋳込温度６００〜７００℃ ２次焼成温度６５０〜７５０℃ 合金鋼……鋳込温度１４００〜１６００℃ ２次焼成温度９００〜１０００℃
１３の造型とバックアップ鋳型７の造型とを別々に行な
う。まず，セラミックシェル層１３は次の順序にて造型
が行なわれる。 模型９および鋳枠１５を定盤１上にセットする。な
お，鋳枠１５は模型９より一回り大きいバックアップ用
模型３と相似形状を有しており，鋳枠１５と模型９との
間に空隙部１１を形成する。（図１（ａ）） 次いで，セラミックスラリ注入口１０よりその空隙
部１１にセラミックスラリ１２を注入する。（図１
（ｂ）） 注入したセラミックスラリ１２がゲル化して固化し
たら鋳枠１５および模型９を反転し模型９を抜型後，さ
らに，セラミックシェル層１３を抜取る。（図１
（ｃ）） 得られたセラミックシェル層１３の表面を直ちにプ
ロパン用バーナ１６で急速加熱（１次焼成）を行なって
マイクロクレージングを発生させ，その後６５０〜１０
００℃に昇温された図示しない電気炉中で高温加熱（２
次焼成）され完全固化される。２次焼成温度について
は，鋳造金属の種類に応じて変化されるものであり，こ
のことは各鋳造金属の鋳込時の温度によってセラミック
シェル層１３の熱処理温度を変えることにある。すなわ
ち，セラミックシェル層１３からのガス発生による鋳造
欠陥を防ぐとともに，必要な強度を得るために，例えば
２次焼成温度を次のようにして決定する。 Ａ１合金…鋳込温度６００〜７００℃ ２次焼成温度６５０〜７５０℃ 合金鋼……鋳込温度１４００〜１６００℃ ２次焼成温度９００〜１０００℃
【０００８】なお，本実施例に用いられたセラミックス
ラリ１２の組成を下記に示す。 粘結剤……エチルシリケートの加水分解液 耐火物……耐火度，耐熱膨張性および表面転写性などか
らＺｒ砂とＺｒフラワの混合物 硬化剤……１０％ＮＨ４ＨＣＯ３溶液を２〜８％添加
ラリ１２の組成を下記に示す。 粘結剤……エチルシリケートの加水分解液 耐火物……耐火度，耐熱膨張性および表面転写性などか
らＺｒ砂とＺｒフラワの混合物 硬化剤……１０％ＮＨ４ＨＣＯ３溶液を２〜８％添加
【０００９】前記したセラミックシェル層１３の造型と
は別にバックアップ鋳型７の造型は次のように行なわれ
る。 従来同様バックアップ用模型３および鋳枠２を定盤
１上にセットし，次いでＣＯ２砂５を充填してバックア
ップ鋳型７を造型する。さらに，ＣＯ２ガスをバックア
ップ鋳型７内に吹込みバックアップ鋳型７を常温硬化さ
せる。この後，バックアップ用模型３を抜型しバックア
ップ鋳型７を反転しセットする。（図１（ｄ）） ここで，前記した熱処理の完了したセラミックシェ
ル層１３をバックアップ鋳型７に嵌合させる。（図１
（ｅ）） なお，本実施例に用いられたバックアップ鋳型７の組成
を下記に示す。 耐火物……耐火度とコスト面からシャモット砂を用いた 粘結剤……水ガラス４〜８％添加
は別にバックアップ鋳型７の造型は次のように行なわれ
る。 従来同様バックアップ用模型３および鋳枠２を定盤
１上にセットし，次いでＣＯ２砂５を充填してバックア
ップ鋳型７を造型する。さらに，ＣＯ２ガスをバックア
ップ鋳型７内に吹込みバックアップ鋳型７を常温硬化さ
せる。この後，バックアップ用模型３を抜型しバックア
ップ鋳型７を反転しセットする。（図１（ｄ）） ここで，前記した熱処理の完了したセラミックシェ
ル層１３をバックアップ鋳型７に嵌合させる。（図１
（ｅ）） なお，本実施例に用いられたバックアップ鋳型７の組成
を下記に示す。 耐火物……耐火度とコスト面からシャモット砂を用いた 粘結剤……水ガラス４〜８％添加
【００１０】
【発明の効果】以上説明したことからも明らかなよう
に，本発明においては，バックアップ鋳型とセラミック
シェル層とからなる精密鋳造用セラミック鋳型の造型方
法において，バックアップ鋳型とセラミックシェル層を
それぞれ別々に分離造型し，セラミックシェル層のみを
熱処理した後前記バックアップ鋳型とセラミックシェル
層を組合せて鋳型を形成させるようにしたことにより， セラミックシェル層の熱処理時に生じるバックアッ
プ鋳型の割れが防止できる。 鋳造金属の種類に応じてセラミックシェル層のみの
６５０℃以上の高温焼成が可能である。 セラミックスラリへの砂の巻込み欠陥が無くなる。 従来では，鋳造後，バックアップ鋳型とセラミック
シェル層を崩壊させて製品の取出しを行なっていたが，
本発明では，製品の取出し時にバックアップ鋳型から製
品とセラミックシェル層のみを抜出すことが可能なため
バックアップ鋳型は数回の繰返し使用が可能となる。 といった優れた効果が得られる。
に，本発明においては，バックアップ鋳型とセラミック
シェル層とからなる精密鋳造用セラミック鋳型の造型方
法において，バックアップ鋳型とセラミックシェル層を
それぞれ別々に分離造型し，セラミックシェル層のみを
熱処理した後前記バックアップ鋳型とセラミックシェル
層を組合せて鋳型を形成させるようにしたことにより， セラミックシェル層の熱処理時に生じるバックアッ
プ鋳型の割れが防止できる。 鋳造金属の種類に応じてセラミックシェル層のみの
６５０℃以上の高温焼成が可能である。 セラミックスラリへの砂の巻込み欠陥が無くなる。 従来では，鋳造後，バックアップ鋳型とセラミック
シェル層を崩壊させて製品の取出しを行なっていたが，
本発明では，製品の取出し時にバックアップ鋳型から製
品とセラミックシェル層のみを抜出すことが可能なため
バックアップ鋳型は数回の繰返し使用が可能となる。 といった優れた効果が得られる。
【図１】本発明に係るセラミック鋳型の造型方法を示す
説明図である。
説明図である。
【図２】従来のセラミック鋳型の造型方法を示す説明図
である。
である。
１ 定盤 ２，１５ 鋳枠 ３ バックアップ用模型 ５ ＣＯ２砂 ７ バックアップ鋳型 １１ 空隙部 １３ セラミックシェル層 １６ プロパン用バーナ ２０ セラミック鋳型
Claims (1)
- 【請求項１】 バックアップ鋳型とセラミックシェル層
とからなる精密鋳造用セラミック鋳型の造型方法におい
て，バックアップ鋳型とセラミックシェル層をそれぞれ
別々に分離造型し，セラミックシェル層のみを熱処理し
た後前記バックアップ鋳型とセラミックシェル層を組合
せて鋳型を形成させるようにしたことを特徴とする精密
鋳造用セラミック鋳型の造型方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29858691A JPH0557395A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 精密鋳造用セラミツク鋳型の造型方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29858691A JPH0557395A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 精密鋳造用セラミツク鋳型の造型方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0557395A true JPH0557395A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=17861660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29858691A Pending JPH0557395A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 精密鋳造用セラミツク鋳型の造型方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0557395A (ja) |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP29858691A patent/JPH0557395A/ja active Pending
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