JP3093993B2 - Molding method using wax-like substance - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ワックス状物質を
用いた造形方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molding method using a wax-like substance.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば、高精細な模様を有す
る装飾物や、複雑で立体的な形状を有するアクセサリー
等の造形物の造形方法としては、いわゆる蝋型鋳造法が
行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called wax casting method has been used as a method of forming a decorative article having a high-definition pattern or an accessory having a complicated and three-dimensional shape.
【0003】上記の蝋型鋳造法とは、以下に示すような
手順でワックス状物質を用いて造形物を製造する方法で
ある。即ち、先ず、彫刻刀やカッター、鋸、鑢等の木工
用の加工工具等を転用してブロック形状等のワックス状
物質を所望の形状に加工する。次に、上記加工により出
来上がった原型を、脱蝋および鋳込みのための湯道が形
成された耐熱性の型材にて覆う。次いで、この型材に外
部から熱を加えて原型であるワックス状物質を溶融さ
せ、湯道から流し出す(脱蝋)。続いて、残留するワッ
クス状物質を気化させ、内部が空洞となった型材(鋳
型)に所望の金属を湯道から流し込む。その後、金属を
型材と共に冷却して固化させる。その後、型材を破壊し
て金属からなる造形物を取り出す。これにより、ワック
ス状物質を用いて所望の造形物を製造することができ
る。[0003] The above-mentioned wax casting method is a method for producing a shaped article using a wax-like substance in the following procedure. That is, first, a woody processing tool or the like such as a chisel, a cutter, a saw, or a file is diverted to process a wax-like substance such as a block into a desired shape. Next, the prototype completed by the above processing is covered with a heat-resistant mold material in which a runner for dewaxing and casting is formed. Next, heat is applied to the mold material from the outside to melt the waxy substance, which is the prototype, and flows out from the runner (dewaxing). Subsequently, the remaining wax-like substance is vaporized, and a desired metal is poured from a runner into a mold (mold) having a hollow inside. Then, the metal is cooled and solidified together with the mold. After that, the mold is broken to take out a molded object made of metal. As a result, a desired model can be manufactured using the wax-like substance.
【0004】ところで、上記ワックス状物質の加工のし
易さや、脱蝋の容易さ等のいわゆる使い勝手には、ワッ
クス状物質が備えている諸物性(物理的性質)が密接に
関連している。そして、上記の諸物性が微妙に変化する
と、ワックス状物質の加工のし易さや、脱蝋の容易さ等
は大きく変化する。つまり、上記のワックス状物質が備
えている諸物性が、或る範囲、即ち、良好な使い勝手が
得られる適正な範囲を逸脱した場合には、ワックス状物
質を用いて造形物を製造する際に、以下に示すような問
題点が発生することとなる。By the way, various properties (physical properties) of the wax-like substance are closely related to so-called ease of use such as ease of processing and ease of dewaxing of the wax-like substance. When the above-mentioned various properties are slightly changed, the ease of processing the wax-like substance, the ease of dewaxing, and the like greatly change. In other words, when the various physical properties of the wax-like substance deviate from a certain range, that is, an appropriate range where good usability is obtained, when a molded article is manufactured using the wax-like substance, However, the following problems occur.
【0005】即ち、 ワックス状物質の粘度が適正な粘度範囲よりも高い
場合には、ワックス状物質を加工して原型を作成する際
に、加工により発生する削り屑や切り屑が粘り気を有す
ることとなる。このため、加工工具である彫刻刀の刃
先、或いは鋸や鑢等の目に削り屑や切り屑が詰まり易く
なる。つまり、ワックス状物質の加工性が低下する。That is, when the viscosity of the wax-like substance is higher than an appropriate viscosity range, when the wax-like substance is processed to form a prototype, shavings and chips generated by the processing have stickiness. Becomes For this reason, shavings and chips are likely to be clogged with the cutting edge of a chisel or a saw or a file, which is a processing tool. That is, the workability of the wax-like substance decreases.
【0006】 ワックス状物質の融点が適正な温度範
囲よりも高い場合には、型材からワックス状物質(原
型)を脱蝋する際に型材をより高温に加熱しなければな
らないので、脱蝋作業が困難となる。また、型材を高温
に加熱するので、型材にクラックが発生し易くなる。ク
ラックが発生して型材が壊れると、造形物を製造するこ
とが不可能となる。If the melting point of the wax-like substance is higher than an appropriate temperature range, the wax must be heated to a higher temperature when the wax-like substance (original pattern) is dewaxed from the mold. It will be difficult. Further, since the mold is heated to a high temperature, cracks are easily generated in the mold. When a crack is generated and the mold material is broken, it becomes impossible to manufacture a molded article.
【0007】 ワックス状物質の硬度が適正な硬度範
囲よりも小さい場合には、加工により出来上がった原型
が型崩れし易い。また、出来上がった原型の表面を磨く
ことができない。尚、この場合には、原型の型崩れを防
止するために、作業場の温度を一定に保つ等、作業環境
を整える必要がある。When the hardness of the wax-like substance is smaller than an appropriate hardness range, the original model formed by the processing tends to lose its shape. Also, the surface of the finished prototype cannot be polished. In this case, in order to prevent the model from becoming out of shape, it is necessary to prepare a work environment such as maintaining the temperature of the work place constant.
【0008】 ワックス状物質の硬度が適正な硬度範
囲よりも高い場合には、粘度が適正な粘度範囲よりも低
くなり易い。このため、ワックス状物質は、加工性が低
下する。When the hardness of the wax-like substance is higher than the appropriate hardness range, the viscosity tends to be lower than the appropriate viscosity range. For this reason, the workability of the wax-like substance is reduced.
【0009】上記の蝋型鋳造法に用いられる従来のワッ
クス状物質としては、例えば、蜜蝋やパラフィンワック
ス等が知られている。そして、上記のパラフィンワック
スは、例えば、日本精蝋株式会社やフェリス社(Ferri
s;米国)等から市販されている。[0009] As a conventional wax-like substance used in the above wax casting method, for example, beeswax and paraffin wax are known. The above-mentioned paraffin wax is, for example, Nippon Seirosu Co., Ltd. or Ferris
s; United States).
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のワックス状物質(即ち、市販されているパラフィン
ワックス)が備えている諸物性(物理的性質)は、温度
差による変化率が大きい。このため、上記従来のワック
ス状物質は、例えば冬季や夏季等において、その諸物性
が、良好な使い勝手が得られる適正な範囲を逸脱し易い
ものとなっている。つまり、上記従来のワックス状物質
は、加工のし易さや、脱蝋の容易さ等のいわゆる使い勝
手が不良となっている。However, the physical properties (physical properties) of the above-mentioned conventional wax-like substance (that is, commercially available paraffin wax) have a large rate of change due to a temperature difference. For this reason, the above-mentioned conventional wax-like substance tends to have various physical properties deviating from an appropriate range in which good usability can be obtained, for example, in winter or summer. That is, the above-mentioned conventional wax-like substance has poor so-called ease of use, such as easy processing and dewaxing.
【0011】また、上記従来のワックス状物質は、加熱
および冷却を繰り返すと変質し、その物理的性質が変化
する。このため、削り屑や切り屑、脱蝋して回収したワ
ックス状物質を溶融させて再びブロック形状等に固化し
ても、物理的性質が変化しているため、再使用すること
ができない。Further, the above-mentioned conventional wax-like substance is deteriorated by repeated heating and cooling, and its physical properties are changed. For this reason, even if the shavings and chips, and the waxy substance recovered by dewaxing are melted and solidified again into a block shape or the like, the physical properties are changed, so that they cannot be reused.
【0012】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的は、繰り返して使用でき、加工
性に優れると共に、型材からの脱蝋が容易な、即ち、い
わゆる使い勝手が良好なワックス状物質を用いた造形方
法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object the ability to be used repeatedly, excellent workability, and easy dewaxing from a mold, that is, so-called good usability. It is an object of the present invention to provide a molding method using a suitable wax-like substance.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明にかかるワックス
状物質を用いた造形方法は、上記の課題を解決するため
に、ワックス状物質を加工して原型を作成し、この原型
を型材にて覆った後、上記原型を脱蝋し、鋳型となった
型材に溶融金属を流し込み、冷却して固化させることに
より造形物とするワックス状物質を用いた造形方法であ
って、上記ワックス状物質が、原料物質である合成樹脂
と、燃料とからなる原料を燃焼用バスケットに投入し、
該燃料を燃焼させることで合成樹脂を溶融させると共
に、その一部を熱分解させることで低分子化して液化
し、それらの混合物である溶融物を酸欠状態の触媒槽に
滴下させることにより、溶融物における熱分解されてい
ない合成樹脂や熱分解の不充分な合成樹脂を熱分解し、
低分子化してワックス状物質を得る一方、溶融状態とな
っているワックス状物質の一部が気化して発生した可燃
性の高熱ガスを上記燃焼用バスケットで燃焼させること
により、燃焼用バスケット内の温度を所定温度に制御す
るという方法によって得られるワックス状物質であり、
上記ワックス状物質は、硬さが、40HDD〜60HDD、
破壊までの押込量が、0.7 mm〜0.9 mmであることを特徴
としている。上記ワックス状物質は、さらに、数平均分
子量(Mn)が 3.0×10 3 〜 1.0×10 4 、重量平均分子
量(Mw)が1.0 ×10 4 〜 5.0×10 4 、Mw/Mnが
1.0〜5.0 、融解ピーク温度が100 ℃〜120 ℃、粘度
が、60℃で 2.0×10 6 poise〜 8.0×10 6 poise、80℃で
2.0×10 4 poise〜 1.0×10 5 poise、100 ℃で 1.0×10 3 po
ise〜 7.0×10 3 poise、溶融開始温度が90℃〜110 ℃、
引張強さが80 kgf/cm 2 〜100kgf/cm 2 、曲げ強さが、0.6k
gf/mm 2 〜0.9kgf/mm 2 、曲げ弾性率が40 kgf/mm 2 〜60 kgf
/mm 2 であることが好ましい。上記原料物質である合成樹
脂は、無架橋や低架橋、或いは高架橋のポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィンやポリスチ
レン樹脂であることが好ましい。 In order to solve the above-mentioned problems, a molding method using a wax-like substance according to the present invention forms a prototype by processing a wax-like substance, and this prototype is used as a mold. After covering, the prototype is dewaxed, a molten metal is poured into a mold serving as a mold, and a molding method using a wax-like substance to be molded by cooling and solidifying, wherein the wax-like substance is used. , A raw material consisting of a synthetic resin as a raw material and a fuel is put into a combustion basket,
By burning the fuel to melt the synthetic resin, and thermally decomposing a part of the resin to reduce the molecular weight and liquefy it, by dropping a melt of a mixture thereof into an oxygen-deficient catalyst tank, Pyrolyze synthetic resin that has not been thermally decomposed in the melt or synthetic resin that is not sufficiently thermally decomposed,
By burning the combustible high-temperature gas generated by vaporizing a part of the waxy substance in a molten state in the combustion basket while obtaining the waxy substance by depolymerization, the inside of the combustion basket wax-like substance der obtained by a method of controlling the temperature to a predetermined temperature is,
The wax-like substance has a hardness of 40 HDD to 60 HDD,
Indentation capacity until failure is characterized 0.7 mm~0.9 mm der Rukoto. The waxy substance is further number averaged
Molecular weight (Mn) is 3.0 × 10 3 to 1.0 × 10 4 , weight average molecule
The amount (Mw) is 1.0 × 10 4 to 5.0 × 10 4 , and Mw / Mn is
1.0 ~ 5.0, melting peak temperature 100 ~ 120 ℃, viscosity
However, at 60 ° C, 2.0 × 10 6 poise ~ 8.0 × 10 6 poise, at 80 ° C
2.0 × 10 4 poise to 1.0 × 10 5 poise, 1.0 × 10 3 po at 100 ° C
ise ~ 7.0 × 10 3 poise, melting start temperature is 90 ℃ ~ 110 ℃,
Tensile strength of 80 kgf / cm 2 ~100kgf / cm 2, bending strength, 0.6K
gf / mm 2 ~0.9kgf / mm 2 , a flexural modulus of 40 kgf / mm 2 ~60 kgf
/ mm 2 . Synthetic tree that is the above raw material
Fat is a non-crosslinked, low-crosslinked, or highly crosslinked polyethylene resin
Polyolefins and polystyrenes such as fats and polypropylene resins
It is preferably a ren resin.
【0014】上記のワックス状物質が備える物理的性
質、例えば、融点や粘度、硬さ等の諸物性は、加工性に
優れると共に、鋳型である型材からの脱蝋が容易となる
適正な範囲に収まっているので、簡単に加工を施すこと
ができ、かつ、容易に軟化または型崩れしない。上記の
方法によれば、繰り返して使用でき、加工性に優れると
共に、型材からの脱蝋が容易な、即ち、いわゆる使い勝
手が良好なワックス状物質を用いて所望の造形物、例え
ば、高精細な模様を有する装飾物や、複雑で立体的な形
状を有するアクセサリー、美術工芸品等を好適に製造す
ることができる。また、1つの原型からは、1つの造形
物しか製造することができない。このため、製造される
造形物は、稀少価値が高くなる。The physical properties of the above-mentioned wax-like substance, for example, various physical properties such as melting point, viscosity, hardness, etc., are within an appropriate range in which the workability is excellent and dewaxing from a mold material as a mold is easy. Because it fits, it can be easily processed and does not easily soften or collapse. According to the above method, it is possible to use repeatedly, it is excellent in processability, and it is easy to dewax from the mold material, that is, a desired shaped article using a so-called easy-to-use waxy substance, for example, high-definition A decorative article having a pattern, an accessory having a complicated and three-dimensional shape, an art and craft, and the like can be suitably manufactured. Further, only one model can be manufactured from one prototype. For this reason, the manufactured shaped article has a high scarcity value.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
1および図2に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0016】本実施の形態にかかるワックス状物質は、
例えば、加熱溶融させた原料物質である合成樹脂を熱分
解反応させることにより得られる。上記の合成樹脂とし
ては、例えば、無架橋や低架橋、或いは高架橋のポリエ
チレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィンや
ポリスチレン樹脂等を挙げることができる。また、上記
の合成樹脂は、熱分解反応させることによりワックス状
物質を得ることが可能な樹脂であれば、特に限定される
ものではない。例えば、ワックス状物質は、ポリエチレ
ン樹脂やポリプロピレン樹脂等の合成樹脂廃棄物から低
コストで製造可能である。尚、ワックス状物質の製造方
法については、後段で詳述する。The wax-like substance according to the present embodiment is:
For example, it can be obtained by subjecting a synthetic resin as a raw material that is heated and melted to a thermal decomposition reaction. Examples of the synthetic resin include non-crosslinked, low-crosslinked, or highly crosslinked polyolefins such as polyethylene resins and polypropylene resins, and polystyrene resins. The synthetic resin is not particularly limited as long as it is a resin capable of obtaining a wax-like substance by a thermal decomposition reaction. For example, waxy substances can be produced at low cost from synthetic resin waste such as polyethylene resin and polypropylene resin. The method for producing the wax-like substance will be described later in detail.
【0017】次に、本実施の形態にかかるワックス状物
質について、従来のワックス状物質との比較を適宜行い
ながら、以下に説明する。Next, the wax-like substance according to the present embodiment will be described below while appropriately comparing it with a conventional wax-like substance.
【0018】先ず、ワックス状物質が備えている諸物性
等について述べる。ワックス状物質の元素分析を、以下
に示す方法により行った。また、ワックス状物質の分子
量および分子量分布を、以下に示す方法により測定し
た。さらに、ワックス状物質が備えている諸物性(物理
的性質)を測定した。即ち、ワックス状物質の融点およ
び比重を、以下に示す方法により測定すると共に、流れ
試験、硬さ試験、引張試験、曲げ試験を、以下に示す方
法により行った。そして、ワックス状物質と、従来のワ
ックス状物質である日本精蝋株式会社製ワックス(以
下、従来品Aと称する)およびフェリス社(Ferris;米
国)製ワックス(以下、従来品Bと称する)とを比較す
るために、これら従来品Aおよび従来品Bが備えている
諸物性等を併せて測定した。得られた結果をまとめて表
1に示す。First, various physical properties of the wax-like substance will be described. Elemental analysis of the wax-like substance was performed by the following method. The molecular weight and molecular weight distribution of the waxy substance were measured by the following methods. Further, various physical properties (physical properties) of the waxy substance were measured. That is, the melting point and specific gravity of the wax-like substance were measured by the following methods, and a flow test, a hardness test, a tensile test, and a bending test were performed by the following methods. Then, the wax-like substance and the conventional wax-like substance, a wax manufactured by Nippon Seiro Wax Co., Ltd. (hereinafter, referred to as a conventional product A) and a wax manufactured by Ferris (U.S.A.) (hereinafter, referred to as a conventional product B). Were measured together with various physical properties of the conventional product A and the conventional product B. Table 1 summarizes the obtained results.
【0019】〔元素分析〕炭素、水素、窒素および硫黄
の各重量% (wt%) と、総クロム、カドミウムおよび鉛
の各含有量 (μg/g)とを測定した。炭素、水素および窒
素の各重量%は、C,H,N計により測定した。硫黄の
重量%は、JIS K 2541に基づき、燃焼管式石
英管酸素法で燃焼後、比濁法により測定した。総クロ
ム、カドミウムおよび鉛の各含有量は、原子吸光法によ
り測定した。また、各測定は、試験室温19℃の条件下で
行った。[Elemental Analysis] Each weight% (wt%) of carbon, hydrogen, nitrogen and sulfur and each content (μg / g) of total chromium, cadmium and lead were measured. Each weight% of carbon, hydrogen and nitrogen was measured by a C, H and N meter. The weight percentage of sulfur was measured by a turbidimetric method after burning by a combustion tube type quartz tube oxygen method based on JIS K2541. Each content of total chromium, cadmium and lead was measured by the atomic absorption method. Each measurement was performed under the conditions of a test room temperature of 19 ° C.
【0020】〔分子量および分子量分布〕GPC法によ
り数平均分子量(Mn)と重量平均分子量(Mw)とを
測定した。測定条件は、 カラム : AD80M/S 移動相 : o−ジクロロベンゼン 検出器 : IR (3.42 μm) 温 度 : 140 ℃ 流 量 : 1.0 ml/min. 試料濃度: 2.0 mg/ml また、測定は、試験室温22℃の条件下で行った。[Molecular Weight and Molecular Weight Distribution] The number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) were measured by GPC. Measurement conditions were as follows: Column: AD80M / S Mobile phase: o-dichlorobenzene Detector: IR (3.42 μm) Temperature: 140 ° C Flow rate: 1.0 ml / min. Sample concentration: 2.0 mg / ml The test was performed at room temperature of 22 ° C.
【0021】〔融点〕JIS K 7122に基づき、
DSC法により融解ピーク温度 (℃) を測定した。試験
機は、セイコー電子工業株式会社製 DSS−220C
を使用した。測定条件は、 昇温速度: 10℃/min. また、測定は、試験室温21℃の条件下で行った。[Melting point] Based on JIS K 7122,
The melting peak temperature (° C.) was measured by the DSC method. The tester is DSS-220C manufactured by Seiko Electronic Industry Co., Ltd.
It was used. The measurement conditions were as follows: heating rate: 10 ° C./min. The measurement was performed at a test room temperature of 21 ° C.
【0022】〔比重〕JIS K 7112に基づき、
水中置換法により測定した。また、測定は、試験室温21
℃の条件下で行った。[Specific gravity] Based on JIS K 7112,
It was measured by the underwater displacement method. The measurement was performed at the test room temperature 21
The test was performed under the condition of ° C.
【0023】〔流れ試験〕JIS K 7210に基づ
き、高化式フローテスターを使用して、粘度(poise)
と、溶融開始温度 (℃) とを測定した。粘度は、40℃,
60℃,80℃,100 ℃における値を定温試験により測定し
た。測定条件は、 ダイ径 : 1mm 試験荷重: 10 kgf〜500 kgf 溶融開始温度は、昇温試験により測定した。測定条件
は、 ダイ径 : 1mm 試験荷重: 10 kgf 昇温速度: 3℃/min. また、測定は、試験室温21℃の条件下で行った。[Flow test] Based on JIS K 7210, the viscosity (poise) was measured using a Koka type flow tester.
And the melting start temperature (° C.) were measured. The viscosity is 40 ℃,
The values at 60 ° C, 80 ° C, and 100 ° C were measured by a constant temperature test. The measurement conditions were as follows: Die diameter: 1 mm Test load: 10 kgf to 500 kgf The melting start temperature was measured by a temperature rise test. The measurement conditions were as follows: die diameter: 1 mm, test load: 10 kgf, heating rate: 3 ° C./min.
【0024】〔硬さ試験〕JIS K 7215に基づ
き、硬さ(HDD)を測定した。また、測定は、試験室
温21℃の条件下で行った。[Hardness test] Hardness (HDD) was measured based on JIS K 7215. The measurement was performed under the conditions of a test room temperature of 21 ° C.
【0025】〔引張試験〕JIS K 7113に基づ
き、引張強さ(kgf/cm2) を測定した。測定条件は、 試験片 : 1号型 試験速度: 50 mm/min. また、測定は、試験室温21℃の条件下で行った。[Tensile test] Tensile strength (kgf / cm 2 ) was measured based on JIS K 7113. The measurement conditions were as follows: Test piece: Type 1 Test speed: 50 mm / min. The measurement was performed at a test room temperature of 21 ° C.
【0026】〔曲げ試験〕JIS K 7203に基づ
き、曲げ強さ(kgf/mm2) と、曲げ弾性率(kgf/mm2) と、
破壊までの押込量(mm)と、降伏までの押込量(mm)とを測
定した。測定条件は、 試験片 : 80mm×10mm×2(t)mm 試験速度 : 1mm/min. 支点間距離: 30mm また、測定は、試験室温21℃の条件下で行った。[Bending Test] Based on JIS K 7203, bending strength (kgf / mm 2 ), bending elastic modulus (kgf / mm 2 )
The pushing amount (mm) before breaking and the pushing amount (mm) until yielding were measured. The measurement conditions were as follows: Test piece: 80 mm × 10 mm × 2 (t) mm Test speed: 1 mm / min. Distance between fulcrums: 30 mm The measurement was performed at a test room temperature of 21 ° C.
【0027】[0027]
【表1】 [Table 1]
【0028】上記の各測定結果について以下に考察す
る。つまり、本実施の形態のワックス状物質が備えてい
る諸物性等と、従来のワックス状物質である従来品Aお
よび従来品Bが備えている諸物性等とを比較し、それぞ
れの物性等の差異について考察する。The results of the above measurements will be discussed below. That is, the physical properties and the like of the wax-like substance of the present embodiment are compared with those of the conventional wax-like substances of the conventional product A and the conventional product B, and the respective physical properties and the like are compared. Consider the differences.
【0029】先ず、元素分析の分析結果について考え
る。飽和鎖式炭化水素(パラフィン系炭化水素)の分子
式は、Cn H2n+2で表される。炭素の原子量は12.011、
水素の原子量は1.00794 であるから、炭素と水素との重
量比(C/H)は、ほぼ5.958となる。First, the analysis results of elemental analysis will be considered. The molecular formula of the saturated chain hydrocarbon (paraffin hydrocarbon) is represented by C n H 2n + 2 . The atomic weight of carbon is 12.011,
Since the atomic weight of hydrogen is 1.00794, the weight ratio of carbon to hydrogen (C / H) is approximately 5.958.
【0030】ワックス状物質の重量比は 5.909である。
また、炭素および水素の合計の重量%は98.8%である。
つまり、ワックス状物質は、その主成分が、飽和鎖式炭
化水素からなっていることがわかる。The weight ratio of the waxy substance is 5.909.
Also, the total weight percent of carbon and hydrogen is 98.8%.
That is, it is understood that the main component of the wax-like substance is composed of a saturated chain hydrocarbon.
【0031】これに対して、従来品Bの重量比は 6.252
である。重量比が大きいのは、炭素の重量に対して水素
の重量が小さいことを示している。また、炭素および水
素の合計の重量%は97.9%である。つまり、従来品B
は、飽和鎖式炭化水素以外に、例えばカルボニル基やカ
ルボキシル基、水酸基等の酸素を含んだ置換基を有する
鎖式炭化水素を不純物として含有しているものと思われ
る。また、重量比の大きさから、不飽和炭化水素が混入
している可能性も考えられる。On the other hand, the weight ratio of the conventional product B was 6.252.
It is. A large weight ratio indicates that the weight of hydrogen is smaller than the weight of carbon. Also, the total weight percent of carbon and hydrogen is 97.9%. That is, the conventional product B
Is thought to contain, as impurities, a chain hydrocarbon having a substituent containing oxygen, such as a carbonyl group, a carboxyl group, or a hydroxyl group, in addition to the saturated chain hydrocarbon. Also, from the magnitude of the weight ratio, it is possible that unsaturated hydrocarbons may be mixed.
【0032】次に、分子量および分子量分布の測定結果
について考える。ワックス状物質は、数平均分子量(M
n)が 6.1×103 、重量平均分子量(Mw)が 2.8×10
4 、Mw/Mnが 4.5である。また、図示しないが、分
子量分布曲線のピークは、低分子量側に若干偏ってい
る。これに対して、従来品Aは、Mnが 1.9×103 、M
wが 2.1×103 である。つまり、従来品Aは、ワックス
状物質と比較して明らかに分子量が小さいことがわか
る。また、従来品Bは、Mnが 8.0×103 、Mwが4.7
×104 であり、ワックス状物質の分子量とほぼ等しい分
子量を備えているが、Mw/Mnが 5.9であるので、ワ
ックス状物質の分子量分布の幅よりも若干、その分子量
分布の幅が広いことがわかる。Next, the measurement results of the molecular weight and the molecular weight distribution will be considered. The waxy substance has a number average molecular weight (M
n) is 6.1 × 10 3 , and the weight average molecular weight (Mw) is 2.8 × 10 3
4 , Mw / Mn is 4.5. Although not shown, the peak of the molecular weight distribution curve is slightly biased toward the lower molecular weight side. On the other hand, the conventional product A has Mn of 1.9 × 10 3 and M
w is 2.1 × 10 3 . That is, it is understood that the conventional product A has a clearly smaller molecular weight than the wax-like substance. Conventional product B has Mn of 8.0 × 10 3 and Mw of 4.7 × 10 3 .
× 10 4 and has a molecular weight almost equal to the molecular weight of the wax-like substance. However, since Mw / Mn is 5.9, the width of the molecular weight distribution is slightly wider than that of the wax-like substance. I understand.
【0033】ワックス状物質(または従来品Aや従来品
B)は、組成、分子量および分子量分布が異なると、物
理的性質も異なる。また、ワックス状物質は、各種飽和
鎖式炭化水素の混合物であり、その諸物性は、成分であ
る炭化水素の複雑な結晶構造の総合結果として現れる。
従って、ワックス状物質が備える物性と従来品A・Bが
備える物性との相違は、組成、分子量および分子量分布
がそれぞれ微妙に異なることに起因しているものと思わ
れる。The waxy substance (or the conventional product A or the conventional product B) has different physical properties if the composition, molecular weight and molecular weight distribution are different. In addition, the wax-like substance is a mixture of various kinds of saturated chain hydrocarbons, and its various physical properties appear as an integrated result of a complex crystal structure of the component hydrocarbon.
Therefore, it is considered that the difference between the physical properties of the wax-like substance and the physical properties of the conventional products A and B is due to slight differences in the composition, molecular weight, and molecular weight distribution.
【0034】次に、融点の測定結果について考える。ワ
ックス状物質は、融解ピーク温度が109 ℃である。これ
に対して、従来品Aは、分子量が小さいため、融解ピー
ク温度が50℃である。つまり、従来品Aは、例えば夏季
等、気温や室温が高い場合に、加工により出来上がった
原型が型崩れし易いことがわかる。このため、従来品A
を用いて原型を作成する際には、作業場の温度を一定に
保つ等、作業環境を整える必要がある。Next, the results of measuring the melting point will be considered. The waxy material has a peak melting temperature of 109 ° C. On the other hand, the conventional product A has a melting peak temperature of 50 ° C. because of its small molecular weight. In other words, it can be seen that the conventional product A tends to lose its original shape by processing when the temperature or room temperature is high, for example, in the summer. Therefore, the conventional product A
When a prototype is created using a computer, it is necessary to prepare a working environment such as keeping the temperature of the work place constant.
【0035】また、ワックス状物質は、融解した状態で
無臭であった。これに対して、従来品Bは、融解すると
不快なにおいを発生した。このことからも、従来品B
は、飽和鎖式炭化水素以外に、上記の不純物を含有して
いることがわかる。The waxy substance was odorless in a molten state. On the other hand, the conventional product B produced an unpleasant smell when melted. From this, the conventional product B
It can be seen that contains the above impurities in addition to the saturated chain hydrocarbon.
【0036】次に、流れ試験の試験結果について考え
る。ワックス状物質は、粘度が60℃で4.3×106poise、8
0℃で 5.3×104poise、100 ℃で 3.5×103poise、溶融
開始温度が97℃である(40℃における粘度は、ワックス
状物質が全く溶融しないために測定不能であった)。Next, the test results of the flow test will be considered. The waxy substance has a viscosity of 4.3 × 10 6 poise at 60 ° C., 8
Melting start temperature is 97 ° C with 5.3 × 10 4 poise at 0 ° C. and 3.5 × 10 3 poise at 100 ° C. (The viscosity at 40 ° C. was not measurable because the wax-like substance did not melt at all).
【0037】これに対して、従来品Aは、融解ピーク温
度が低いため、粘度が40℃で 4.2×105poise、60℃で9
3、80℃で 7.2、溶融開始温度が46℃である(100 ℃に
おける粘度は、従来品Aが完全に溶融しているため、上
記の測定方法では測定不可であった)。つまり、従来品
Aは、前記したように、加工により出来上がった原型が
型崩れし易いことがわかる。また、従来品Bは、粘度が
60℃で 3.4×106poise、80℃で 2.2×105poise、100 ℃
で 5.4×103poise、溶融開始温度が98℃である(40℃に
おける粘度は、従来品Bが全く溶融しないために測定不
能であった)。On the other hand, the conventional product A has a viscosity of 4.2 × 10 5 poise at 40 ° C. and 9
3. 7.2 at 80 ° C., melting start temperature is 46 ° C. (Viscosity at 100 ° C. could not be measured by the above-mentioned measuring method because Conventional A was completely melted). That is, it is understood that the conventional product A easily loses its shape as a prototype as described above. Conventional product B has a viscosity
3.4 × 10 6 poise at 60 ° C, 2.2 × 10 5 poise at 80 ° C, 100 ° C
5.4 × 10 3 poise and a melting start temperature of 98 ° C. (the viscosity at 40 ° C. could not be measured because the conventional product B did not melt at all).
【0038】通常、ワックス状物質(または従来品Aや
従来品B)を、例えば彫刻刀やカッター、鋸、鑢等の加
工工具を用いて加工する場合に、ワックス状物質におけ
る加工工具との接触部分は、摩擦熱により加熱される。
このため、例えば80℃付近の粘度が高いと、ワックス状
物質を加工して原型を作成する際に、加工により発生す
る削り屑や切り屑が摩擦熱により加熱されて粘り気を有
し、加工工具にまとわりつく。つまり、彫刻刀の刃先、
或いは鋸や鑢等の目に削り屑や切り屑が詰まり易くな
り、ワックス状物質の加工性が低下する。80℃における
粘度は、ワックス状物質が 5.3×104poiseであるのに対
して、従来品Bが 2.2×105poiseと高くなっている。こ
のことから、ワックス状物質は、従来品Bよりも加工し
易いことがわかる。尚、80℃におけるワックス状物質の
粘度が従来品Bの粘度よりも低いのは、ワックス状物質
の分子量分布曲線のピークが低分子量側に若干偏ってい
ることに起因していると思われる。Usually, when a wax-like substance (or conventional product A or conventional product B) is processed using a processing tool such as a chisel, a cutter, a saw, a file, or the like, contact of the wax-like substance with the processing tool is made. The part is heated by frictional heat.
For this reason, for example, when the viscosity around 80 ° C. is high, when processing a wax-like substance to form a prototype, shavings and chips generated by the processing are heated by frictional heat and have stickiness, and the processing tool Cling to In other words, the blade of the chisel,
Alternatively, shavings and chips are easily clogged with the eyes of a saw or a file, and the workability of the wax-like substance is reduced. The viscosity at 80 ° C. is 5.3 × 10 4 poise for the waxy substance and 2.2 × 10 5 poise for the conventional product B. This indicates that the wax-like substance is easier to process than the conventional product B. The reason why the viscosity of the wax-like substance at 80 ° C. is lower than that of the conventional product B seems to be due to the fact that the peak of the molecular weight distribution curve of the wax-like substance is slightly biased toward the low molecular weight side.
【0039】また、100 ℃における粘度は、ワックス状
物質の方が従来品Bよりも低い。つまり、100 ℃では、
ワックス状物質は、従来品Bよりも流れ易くなる。この
ため、ワックス状物質は、従来品Bよりも鋳型である型
材からの脱蝋が容易であることがわかる。The viscosity at 100 ° C. of the waxy substance is lower than that of the conventional product B. In other words, at 100 ° C,
The wax-like substance flows more easily than the conventional product B. For this reason, it can be seen that the wax-like substance is easier to dewax from the mold, which is the mold, than the conventional product B.
【0040】次に、硬さ試験の試験結果について考え
る。ワックス状物質は、硬さが51HDDである。これに
対して、従来品Bは、硬さが48HDDである。このこと
からも、ワックス状物質は、従来品Bよりも原型が型崩
れし難いことがわかる。Next, the test results of the hardness test will be considered. The wax-like substance has a hardness of 51 HDD. On the other hand, the conventional product B has a hardness of 48 HDD. From this, it can be seen that the prototype of the wax-like substance is less likely to lose its shape than the conventional product B.
【0041】次に、引張試験の試験結果について考え
る。ワックス状物質は、引張強さが92kgf/cm2である。
これに対して、従来品Bは、引張強さが79 kgf/cm2であ
る。Next, the test results of the tensile test will be considered. The waxy substance has a tensile strength of 92 kgf / cm 2 .
On the other hand, the conventional product B has a tensile strength of 79 kgf / cm 2 .
【0042】ワックス状物質(または従来品Aや従来品
B)を加工して原型を作成する際に、引張強さが小さい
と、例えば微小なひび割れが生じる等して加工部分が綺
麗に仕上がらない。つまり、原型が所望の綺麗さに仕上
がらない。引張強さは、従来品Bよりもワックス状物質
の方が大きい。このことから、ワックス状物質は、従来
品Bよりも、綺麗な原型を作成可能であることがわか
る。When a wax-like substance (or a conventional product A or a conventional product B) is processed to form a prototype, if the tensile strength is low, for example, minute cracks are generated and the processed portion is not finished finely. . That is, the prototype does not have the desired cleanliness. The tensile strength of the wax-like substance is higher than that of the conventional product B. From this, it is understood that the waxy substance can form a more beautiful prototype than the conventional product B.
【0043】次に、曲げ試験の試験結果について考え
る。ワックス状物質は、曲げ強さが0.74 kgf/mm2、曲げ
弾性率が52 kgf/mm2である。これに対して、従来品B
は、曲げ強さが1.03 kgf/mm2、曲げ弾性率が31 kgf/mm2
である。また、ワックス状物質は、破壊までの押込量が
0.82mmである(降伏までの押込量は、0.82mmの時点で試
験片が破壊されたため、測定不能であった)。これに対
して、従来品Bは、降伏までの押込量が5.12mmである
(破壊までの押込量は、試験片が破壊されなかったた
め、測定不能であった)。Next, the test results of the bending test will be considered. The wax-like substance has a flexural strength of 0.74 kgf / mm 2 and a flexural modulus of 52 kgf / mm 2 . In contrast, conventional product B
Has a flexural strength of 1.03 kgf / mm 2 and a flexural modulus of 31 kgf / mm 2
It is. In addition, the amount of wax-like substance
It was 0.82 mm (the indentation amount before yielding could not be measured because the test piece was destroyed at 0.82 mm). On the other hand, the conventional product B had an indentation amount up to yield of 5.12 mm (the indentation amount up to breaking was not measurable because the test piece was not broken).
【0044】ワックス状物質(または従来品Aや従来品
B)を加工して原型を作成する際に、曲げ強さが大きい
と、例えば切り屑がワックス状物質本体から切り離され
るときに、切り屑とワックス状物質本体との結合部分が
延びる等して加工部分が綺麗に仕上がらない。また、曲
げ弾性率が小さいと、例えば彫刻刀やカッター等でワッ
クス状物質を切ったときに、彫刻刀やカッターの刃先付
近で切り屑が細かく割れてしまい、加工部分が綺麗に仕
上がらない。つまり、原型が所望の綺麗さに仕上がらな
い。曲げ強さは、従来品Bよりもワックス状物質の方が
小さい。また、曲げ弾性率は、従来品Bよりもワックス
状物質の方が大きい。表1の結果から明らかなように、
ワックス状物質は、従来品Aおよび従来品Bと比較し
て、硬さ並びに曲げ弾性率が大きいので、削り易く、加
工し易いことがわかる。このことから、ワックス状物質
は、従来品Bと比較して、より綺麗な原型を作成可能で
あることがわかる。When processing a wax-like substance (or conventional product A or conventional product B) to form a prototype, if the bending strength is large, for example, when the chip is separated from the wax-like substance body, The processed part cannot be finished finely because the connection part between the resin and the wax-like substance main body is extended. Also, if the flexural modulus is small, for example, when a wax-like substance is cut with a chisel or a cutter, the chips are finely broken near the cutting edge of the chisel or the cutter, and the processed portion is not finished finely. That is, the prototype does not have the desired cleanliness. The bending strength of the wax-like substance is smaller than that of the conventional product B. Further, the bending elastic modulus of the wax-like substance is larger than that of the conventional product B. As is clear from the results in Table 1,
Since the wax-like substance has higher hardness and flexural modulus than the conventional product A and the conventional product B, it can be seen that the wax-like substance is easy to cut and work. From this, it can be seen that the waxy substance can form a more beautiful prototype as compared with the conventional product B.
【0045】また、ワックス状物質、従来品Aおよび従
来品Bを用いて原型を作成し、このときの加工性の差、
つまり、使い勝手をそれぞれ比較した。その結果、ワッ
クス状物質には、彫刻等の加工を簡単に施すことができ
た。これに対し、従来品Bには、彫刻刀に削り屑が付着
するため、彫刻等の加工を施すのに手間と時間が掛かっ
た。また、ワックス状物質を加工して作成した原型は、
型崩れしなかった。これに対し、従来品Aを加工して作
成した原型は、型崩れした。尚、ワックス状物質は、従
来品Bよりも硬いが脆くはなく、上記加工を施す際に不
都合は生じなかった。A prototype was prepared using the wax-like substance, the conventional product A and the conventional product B, and the difference in workability at this time was determined.
In other words, usability was compared. As a result, processing such as engraving could be easily applied to the waxy substance. On the other hand, in the conventional product B, since shavings adhere to the chisel, it takes time and effort to perform processing such as engraving. Also, the prototype made by processing waxy substances,
Did not lose shape. On the other hand, the prototype created by processing the conventional product A collapsed. In addition, the wax-like substance was harder than the conventional product B but was not brittle, and did not cause any inconvenience when performing the above processing.
【0046】以上の結果から明らかなように、ワックス
状物質は、彫刻等の加工作業中および作業後に容易に軟
化または型崩れしない。このため、ブロック形状等のワ
ックス状物質は、彫刻刀等の木工用の加工工具を用い
て、素人でも簡単に彫刻加工等できる。そして、ワック
ス状物質は、素人でも取り扱いが容易であるので、例え
ば鋳造用や彫刻用等、即ち、造形物の製造(つまり、造
形方法)に好適に使用することが可能となる。As is apparent from the above results, the wax-like substance does not easily soften or lose its shape during and after working such as engraving. For this reason, a waxy substance having a block shape or the like can be easily engraved by a layman using a woodworking tool such as a chisel. Since the wax-like substance is easy to handle even by amateurs, it can be suitably used, for example, for casting, engraving, etc., that is, for manufacturing a molded article (that is, a molding method).
【0047】ワックス状物質と従来品A・Bとの使い勝
手の差は、上記互いの諸物性が微妙に異なることに起因
しているものと思われる。つまり、上記使い勝手の差
は、主に、炭素と水素との重量比、炭素および水素の合
計の重量%、分子量および分子量分布の差異に由来する
ものと推定される。It is considered that the difference in usability between the wax-like substance and the conventional products A and B is caused by the slight differences in the above-mentioned various physical properties. That is, the difference in usability is presumed to be mainly due to the difference in the weight ratio between carbon and hydrogen, the total weight% of carbon and hydrogen, the molecular weight, and the molecular weight distribution.
【0048】そこで、本願発明者は、ワックス状物質に
おける、良好な使い勝手が得られる各物性の範囲につい
て鋭意検討した。その結果、ワックス状物質から原型を
作成する際の加工のし易さに対して、上記のどの物性が
大きく関わっているのかは明らかではないが、各物性が
以下に示す範囲内であれば、ワックス状物質の加工性が
良好となることがわかった。Therefore, the inventor of the present application has intensively studied the range of physical properties of the wax-like substance which can provide good usability. As a result, it is not clear which of the above physical properties is significantly related to the ease of processing when creating a prototype from a waxy substance, but if each physical property is within the range shown below, It was found that the workability of the wax-like substance was good.
【0049】即ち、炭素と水素との重量比(C/H)
は、 5.839〜6.018 が好ましい。炭素および水素の合計
の重量%は、98.5%〜100 %が好ましい。数平均分子量
(Mn)は、 3.0×103 〜 1.0×104 が好ましく、重量
平均分子量(Mw)は、1.0 ×104 〜 5.0×104 が好ま
しく、Mw/Mnは、 1.0〜5.0 が好ましい。融解ピー
ク温度は、100 ℃〜120 ℃が好ましい。粘度は、60℃で
2.0×106poise〜 8.0×106poise、80℃で 2.0×104poi
se〜 1.0×105poise、100 ℃で 1.0×103poise〜7.0×1
03poiseが好ましく、溶融開始温度は、90℃〜110 ℃が
好ましい。硬さは、40HDD〜60HDDが好ましい。引
張強さは、80 kgf/cm2〜100kgf/cm2が好ましい。曲げ強
さは、0.6kgf/mm2〜0.9kgf/mm2が好ましく、曲げ弾性率
は、40 kgf/mm2〜60 kgf/mm2が好ましい。破壊までの押
込量は、0.7 mm〜0.9 mmが好ましい。尚、各物性が以上
に示す範囲外であれば、ワックス状物質の加工性が不良
となる。That is, the weight ratio of carbon to hydrogen (C / H)
Is preferably 5.839 to 6.018. The total weight percent of carbon and hydrogen is preferably from 98.5% to 100%. The number average molecular weight (Mn) is preferably 3.0 × 10 3 to 1.0 × 10 4 , the weight average molecular weight (Mw) is preferably 1.0 × 10 4 to 5.0 × 10 4 , and Mw / Mn is preferably 1.0 to 5.0. . The melting peak temperature is preferably from 100 ° C to 120 ° C. Viscosity at 60 ° C
2.0 × 10 6 poise ~ 8.0 × 10 6 poise, 2.0 × 10 4 poi at 80 ℃
se ~ 1.0 × 10 5 poise, 1.0 × 10 3 poise ~ 7.0 × 1 at 100 ℃
0 3 poise is preferable, and the melting start temperature is preferably 90 ° C to 110 ° C. The hardness is preferably from 40 HDD to 60 HDD. Tensile strength is preferably 80 kgf / cm 2 ~100kgf / cm 2. Flexural strength is preferably 0.6kgf / mm 2 ~0.9kgf / mm 2 , the flexural modulus is preferably 40 kgf / mm 2 ~60 kgf / mm 2. The pushing amount until breaking is preferably 0.7 mm to 0.9 mm. If the respective physical properties are out of the above ranges, the workability of the wax-like substance becomes poor.
【0050】以上のように、本実施の形態にかかるワッ
クス状物質は、主成分が飽和鎖式炭化水素からなり、炭
素と水素との重量比(C/H)がほぼ5.958 であり、炭
素および水素の合計の重量%が98.8%である。このた
め、例えば120 ℃以下の低温加熱および冷却を繰り返し
ても、ワックス状物質は変質せず、安定性に優れる。か
つ、ワックス状物質は、数平均分子量(Mn)が 6.1×
103 であり、重量平均分子量(Mw)が 2.8×104 であ
り、Mw/Mnが 4.5である。このため、ワックス状物
質が備える物理的性質、例えば、融点や粘度、硬さ等の
諸物性は、加工性に優れると共に、鋳型である型材から
の脱蝋が容易となる適正な範囲に収まる。つまり、ワッ
クス状物質は、簡単に加工を施すことができ、かつ、容
易に軟化または型崩れしない。As described above, the wax-like substance according to the present embodiment has a main component of a saturated chain hydrocarbon, a weight ratio of carbon to hydrogen (C / H) of about 5.958, and carbon and hydrogen. The total weight percent of hydrogen is 98.8%. For this reason, even if heating and cooling at a low temperature of, for example, 120 ° C. or less are repeated, the wax-like substance is not deteriorated and has excellent stability. The waxy substance has a number average molecular weight (Mn) of 6.1 ×
It is 10 3 , the weight average molecular weight (Mw) is 2.8 × 10 4 , and Mw / Mn is 4.5. For this reason, the physical properties of the wax-like substance, for example, various physical properties such as melting point, viscosity, and hardness, are within an appropriate range in which the workability is excellent and the dewaxing from the mold as a mold is easy. That is, the waxy substance can be easily processed, and does not easily soften or lose its shape.
【0051】これにより、繰り返して使用でき、加工性
に優れると共に、型材からの脱蝋が容易な、即ち、いわ
ゆる使い勝手が良好なワックス状物質となっている。As a result, a wax-like substance which can be used repeatedly, has excellent workability, and is easily dewaxed from a mold material, that is, a so-called easy-to-use wax-like substance is obtained.
【0052】上記のワックス状物質を用いた造形物の造
形方法(いわゆる蝋型鋳造法)について、図1を参照し
ながら以下に手順を説明する。The procedure for forming a shaped article using the wax-like substance (so-called wax casting method) will be described below with reference to FIG.
【0053】先ず、例えば彫刻刀やカッター、鋸、鑢等
の木工用の加工工具等を転用して、製造すべき造形物の
大きさに応じた大きさのブロック形状等のワックス状物
質を、所望の形状、即ち、造形物の形状となるように加
工する。この際、ワックス状物質に造形物の下書きをし
た後、ワックス状物質を加工してもよく、或いは、下書
きをしないで直ちにワックス状物質を加工してもよい。
また、ワックス状物質の表面は、必要に応じて紙鑢や布
等を用いて研磨してもよい。ワックス状物質の表面を磨
いておくと、造形物の表面が滑らかに仕上がる。これに
より、金属からなる造形物を研磨する時間が短縮される
と共に、労力も低減される。First, a wax-like substance such as a block shape having a size corresponding to the size of a model to be manufactured is diverted by using, for example, a woodworking tool such as a chisel, a cutter, a saw, and a file. Processing is performed to obtain a desired shape, that is, a shape of a modeled object. At this time, after drafting the molded article on the waxy substance, the waxy substance may be processed, or the waxy substance may be processed immediately without drafting.
In addition, the surface of the wax-like substance may be polished using a paper file, cloth, or the like, if necessary. If the surface of the wax-like substance is polished, the surface of the molded article is finished smoothly. Accordingly, the time required for polishing the shaped object made of metal is reduced, and the labor is also reduced.
【0054】尚、ワックス状物質から作成される原型
は、型崩れしないので、作業環境(例えば、作業場の温
度を一定に保つ等)を整える必要がない。従って、ワッ
クス状物質を加工する際の作業場所は、特に限定される
ものではない。また、加工前のワックス状物質の形状
は、上記のブロック形状に限定されるものではない。例
えば、製造すべき造形物が、例えば皿やカップ等の食器
類等の場合には、ワックス状物質を、皿やカップの形状
に近い形状とすればよい。Since the prototype made from the wax-like substance does not collapse, it is not necessary to prepare a working environment (for example, to keep the temperature of the working place constant). Therefore, the working place when processing the wax-like substance is not particularly limited. Further, the shape of the wax-like substance before processing is not limited to the above-described block shape. For example, when the shaped object to be manufactured is, for example, tableware such as a dish or a cup, the wax-like substance may have a shape close to the shape of the dish or the cup.
【0055】次に、図1(a)に示すように、上記加工
により出来上がった原型10の適当な位置に鋳込み口
(図示せず)を取り付けた後、原型10を耐熱性の材
料、例えば石膏等のスラリにて覆う。その後、石膏を硬
化させ、鋳込み口を取り除く。つまり、原型10を、耐
熱性の型材11にて覆う。尚、型材11には、上記鋳込
み口が取り付けられていた位置に、脱蝋および鋳込みの
ための湯道11aが形成される。Next, as shown in FIG. 1 (a), after a casting opening (not shown) is attached to an appropriate position of the prototype 10 completed by the above processing, the prototype 10 is made of a heat-resistant material such as gypsum. Cover with slurry. Thereafter, the gypsum is hardened and the casting hole is removed. That is, the prototype 10 is covered with the heat-resistant mold 11. A runner 11a for dewaxing and casting is formed in the mold material 11 at the position where the casting port was attached.
【0056】次いで、同図(b)に示すように、上記の
型材11に外部から熱を加えて原型10であるワックス
状物質を溶融させ、この溶融ワックス状物質10’を湯
道11aから流し出す(脱蝋)。尚、型材11を加熱す
る際には、例えばオートクレーブ等を用いればよい。ま
た、加熱温度は120 ℃以下で充分である。このため、脱
蝋作業時に、型材11にクラックが発生するおそれはな
く、また、上記の脱蝋作業が容易となっている。Next, as shown in FIG. 5B, heat is applied to the mold 11 from the outside to melt the wax-like substance, which is the prototype 10, and the molten wax-like substance 10 'flows from the runner 11a. Get out (dewax). Note that, when heating the mold member 11, for example, an autoclave or the like may be used. A heating temperature of 120 ° C. or less is sufficient. For this reason, there is no possibility that cracks will occur in the shape member 11 during the dewaxing operation, and the above dewaxing operation is facilitated.
【0057】その後、例えば電気炉やガス炉等を用いて
型材11を焼成し、型材11内部に残留する溶融ワック
ス状物質10’を完全に気化させる。これにより、型材
11内部は空洞となる。次いで、鋳型となった型材11
を、鋳造に適した鋳型温度となるまで徐冷する。Thereafter, the mold material 11 is fired using, for example, an electric furnace or a gas furnace, and the molten wax-like substance 10 ′ remaining in the mold material 11 is completely vaporized. As a result, the interior of the mold 11 becomes hollow. Next, the mold material 11 that became the mold
Is gradually cooled to a mold temperature suitable for casting.
【0058】続いて、同図(c)に示すように、造形物
12(同図(d))となる溶融金属12’を湯道11a
から型材11内に流し込む。上記金属としては、例え
ば、白金、金、銀、銅、アルミニウム、およびこれらの
合金、或いはステンレス鋼等、所望の金属を用いること
ができるが、特に限定されるものではない。また、鋳造
法としては、例えば、遠心鋳造法、減圧鋳造法、加圧鋳
造法、真空鋳造法等を挙げることができるが、特に限定
されるものではない。その後、溶融金属12’を型材1
1と共に冷却して固化させる。Subsequently, as shown in FIG. 3C, a molten metal 12 'to be a molded object 12 (FIG. 3D) is poured into a runner 11a.
From the mold 11. As the metal, for example, desired metals such as platinum, gold, silver, copper, aluminum, and alloys thereof, and stainless steel can be used, but are not particularly limited. Examples of the casting method include, but are not particularly limited to, a centrifugal casting method, a reduced pressure casting method, a pressure casting method, and a vacuum casting method. After that, the molten metal 12 ′ is
Cool together with 1 to solidify.
【0059】次いで、同図(d)に示すように、例えば
金槌や木槌等で型材11を破壊して造形物12を取り出
す。尚、造形物12には、型材11における湯道11a
が形成されていた箇所にバリ部12aが形成される場合
がある。この場合には、鑢等を用いて余剰金属からなる
バリ部12aを削り取ればよい。Next, as shown in FIG. 5D, the molded material 12 is taken out by destroying the shape member 11 with, for example, a hammer or a mallet. In addition, the run 12a of the mold 11 is
The burr portion 12a may be formed at the position where the is formed. In this case, the burr portion 12a made of surplus metal may be scraped off using a file or the like.
【0060】以上のように、本実施の形態にかかるワッ
クス状物質を用いた造形方法は、主成分が飽和鎖式炭化
水素からなり、炭素と水素との重量比(C/H)が 5.8
39〜6.018 であり、炭素および水素の合計の重量%が9
8.5%〜100 %であり、数平均分子量(Mn)が 3.0×1
03 〜 1.0×104 であり、重量平均分子量(Mw)が1.0
×104 〜 5.0×104 であり、Mw/Mnが 1.0〜5.0
であるワックス状物質を加工して原型10を作成し、こ
の原型10を型材11にて覆った後、原型10を脱蝋
し、鋳型となった型材11に溶融金属12’を流し込
み、冷却して固化させることにより造形物12とする方
法である。As described above, in the molding method using the wax-like substance according to the present embodiment, the main component is a saturated chain hydrocarbon, and the weight ratio (C / H) of carbon to hydrogen is 5.8.
39 to 6.018, and the total weight percent of carbon and hydrogen is 9
8.5% to 100% with a number average molecular weight (Mn) of 3.0 × 1
0 3 to 1.0 × 10 4 and a weight average molecular weight (Mw) of 1.0
× 10 4 to 5.0 × 10 4 and Mw / Mn is 1.0 to 5.0
A prototype 10 is prepared by processing a wax-like substance, and the prototype 10 is covered with a mold 11. Then, the prototype 10 is dewaxed, and a molten metal 12 ′ is poured into the mold 11 serving as a mold and cooled. This is a method of forming the shaped object 12 by solidification.
【0061】上記のワックス状物質が備える物理的性
質、例えば、融点や粘度、硬さ等の諸物性は、加工性に
優れると共に、鋳型である型材11からの脱蝋が容易と
なる適正な範囲に収まっているので、簡単に加工を施す
ことができ、かつ、容易に軟化または型崩れしない。The physical properties of the above-mentioned wax-like substance, for example, various physical properties such as melting point, viscosity, hardness, etc., are in an appropriate range in which the workability is excellent and the dewaxing from the mold material 11 is easy. , It can be easily processed and does not easily soften or lose its shape.
【0062】これにより、ワックス状物質を用いて所望
の造形物、例えば、高精細な模様を有する装飾物や、複
雑で立体的な形状を有するアクセサリー、美術工芸品等
を好適に製造することができる。造形物としては、具体
的には、置物、表札、食器類、印鑑、ブローチ、指輪、
ペンダント、キーホルダー、小物入れ、仏像等を挙げる
ことができるが、これらに限定されるものではない。ま
た、1つの原型からは、1つの造形物しか製造すること
ができない。従って、製造される造形物は、稀少価値が
高くなる。尚、原型10は型崩れしないので、場合によ
っては、原型10それ自体を装飾物等とすることも可能
である。[0062] Thus, it is possible to suitably manufacture a desired shaped article, for example, a decorative article having a high-definition pattern, an accessory having a complicated and three-dimensional shape, an art and craft using the wax-like substance. it can. Specific examples of the object are figurines, nameplates, dishes, seals, brooches, rings,
Examples include, but are not limited to, pendants, key chains, accessory cases, Buddha statues, and the like. Further, only one model can be manufactured from one prototype. Therefore, the shaped object to be manufactured has a rare value. In addition, since the prototype 10 does not lose its shape, the prototype 10 itself can be used as a decoration or the like in some cases.
【0063】本実施の形態にかかるワックス状物質は、
上述したように、いわゆる蝋型鋳造法に好適に用いられ
るが、ワックス状物質は、いわゆるロストワックス製法
に用いることもできる。この場合には、原型10を、例
えばシリコーンゴム等で型取りすることにより、上記ゴ
ム型を用いて同一形状の造形物を大量に生産することが
できる。The wax-like substance according to the present embodiment is:
As described above, the wax-like substance is preferably used in a so-called wax casting method, but the wax-like substance can also be used in a so-called lost wax manufacturing method. In this case, by molding the prototype 10 with, for example, silicone rubber or the like, it is possible to mass-produce a molded article having the same shape using the rubber mold.
【0064】また、ワックス状物質は、例えば120 ℃以
下の低温加熱および冷却を繰り返しても、その物理的性
質が変化しない。このため、原型を作成する際に発生す
る削り屑や切り屑、或いは脱蝋したワックス状物質は、
回収し溶融させた後、箱型に流し込んで再び所望の大き
さのブロック形状等に固化することにより、何度でも再
使用することができる。それゆえ、経済性に優れてい
る。そして、ワックス状物質の加工を失敗した場合に
も、溶融させた後、箱型に流し込んで固化することによ
り、元のブロック形状等に戻すことができる。従って、
ワックス状物質を用いた造形方法においては、所望の原
型が出来上がるまで、何度でもワックス状物質を加工し
直すことができる。The physical properties of the wax-like substance do not change even when heating and cooling at a low temperature of, for example, 120 ° C. or less are repeated. For this reason, shavings and chips generated when creating a prototype, or dewaxed wax-like substances,
After being collected and melted, it can be reused any number of times by pouring it into a box and solidifying it again into a block shape or the like of a desired size. Therefore, it is economical. Then, even when the processing of the wax-like substance has failed, it can be returned to the original block shape or the like by being melted and then poured into a box and solidified. Therefore,
In a shaping method using a wax-like substance, the wax-like substance can be processed again and again until a desired prototype is completed.
【0065】また、例えば、製造すべき造形物が、例え
ば皿やカップ等の食器類等の場合には、皿やカップの形
状に近い形状の箱型を用いてワックス状物質を固化させ
ればよい。これにより、ワックス状物質を、皿やカップ
の形状に近い形状とすることができるので、加工時間を
短縮することができる。For example, when the shaped object to be manufactured is tableware such as a dish or a cup, the wax-like substance is solidified by using a box having a shape close to the shape of the dish or the cup. Good. Thereby, the wax-like substance can be formed into a shape close to the shape of a dish or a cup, so that the processing time can be reduced.
【0066】上記箱型の材質は、ワックス状物質の溶融
温度以上の耐熱温度を備えているものであれば、特に限
定されるものではない。ワックス状物質は、箱型に接着
しないので、箱型からの型離れが良好となっている。
尚、前記の従来品Bは、箱型に接着し易く、このため、
箱型からの型離れが不良となっている。The box-shaped material is not particularly limited as long as it has a heat-resistant temperature higher than the melting temperature of the wax-like substance. Since the wax-like substance does not adhere to the box, the mold release from the box is good.
In addition, the above-mentioned conventional product B easily adheres to a box shape, and therefore,
The mold release from the box type is poor.
【0067】次に、ワックス状物質の製造方法につい
て、一例を挙げて以下に説明する。Next, a method for producing a wax-like substance will be described below with reference to an example.
【0068】ワックス状物質の製造装置は、図2に示す
ように、ワックス状物質Cを受け溜める受溜用タンク1
を備えている。この受溜用タンク1は、支脚1a…によ
って支持されている。受溜用タンク1のタンク上端開口
部1bには、筒状の燃焼用バスケット2が一体的に載架
して固設されている。そして、燃焼用バスケット2の側
壁には、無数の空気導入孔2b…が穿設されている。ま
た、燃焼用バスケット2の上端開口部2cは、開放状態
となっている。上記燃焼用バスケット2内の下部には、
燃焼用バスケット2の下端開口部2aを上方から塞ぐよ
うにして、凸状の原料受け皿であるロストル3が設置さ
れている。ロストル3には多数のロストル孔部3a…が
穿設されている。そして、ロストル3上に原料A(後述
する)が載置される。As shown in FIG. 2, the wax-like substance producing apparatus includes a storage tank 1 for storing the wax-like substance C.
It has. The storage tank 1 is supported by legs 1a. A cylindrical combustion basket 2 is integrally mounted and fixed to the tank upper end opening 1b of the storage tank 1. On the side wall of the combustion basket 2, countless air introduction holes 2b are formed. The upper end opening 2c of the combustion basket 2 is in an open state. In the lower part of the combustion basket 2,
Rostor 3, which is a convex material receiving tray, is installed so as to cover lower end opening 2a of combustion basket 2 from above. A number of rostr holes 3a are formed in the rostr 3. Then, the raw material A (to be described later) is placed on the roaster 3.
【0069】また、燃焼用バスケット2の下部には、上
記の下端開口部2aを下方から塞ぐようにして、閉塞し
た箱状の触媒槽4が取り付けられている。触媒槽4は、
その全壁が網目状部4aを有している。上記の触媒槽4
内には、溶融物B(後述する)の熱分解反応を促進する
触媒、例えば白金や銅等の金属からなる線状触媒4bが
充填されている。そして、上記の溶融物Bは、線状触媒
4b間を通過する。A closed box-shaped catalyst tank 4 is attached to the lower part of the combustion basket 2 so as to close the lower end opening 2a from below. The catalyst tank 4
The entire wall has a mesh portion 4a. The above-mentioned catalyst tank 4
The inside is filled with a catalyst for promoting a thermal decomposition reaction of the melt B (described later), for example, a linear catalyst 4b made of a metal such as platinum or copper. Then, the melt B passes between the linear catalysts 4b.
【0070】燃焼用バスケット2の外周には、燃焼用バ
スケット2に供給すべき空気量を調節するために、筒状
のエアーバランサー5が設置されている。このエアーバ
ランサー5は、燃焼用バスケット2から所定の間隔を置
いて設置されている。また、エアーバランサー5の下部
には、空気を導入するための開口部5aが設けられてい
る。上記のエアーバランサー5の上部は開放状態となっ
ている。A cylindrical air balancer 5 is provided on the outer periphery of the combustion basket 2 for adjusting the amount of air to be supplied to the combustion basket 2. The air balancer 5 is installed at a predetermined distance from the combustion basket 2. In addition, an opening 5a for introducing air is provided below the air balancer 5. The upper part of the air balancer 5 is open.
【0071】また、受溜用タンク1と燃焼用バスケット
2との間には、図示しない連通管が複数設置されてい
る。これら連通管は、受溜用タンク1にて発生するガス
を燃焼用バスケット2に送り出すためのポンプ(図示せ
ず)に接続されている。A plurality of communication pipes (not shown) are provided between the storage tank 1 and the combustion basket 2. These communication pipes are connected to a pump (not shown) for sending out gas generated in the storage tank 1 to the combustion basket 2.
【0072】そして、受溜用タンク1の内底部1cに
は、溶融しているワックス状物質Cの温度を上昇させる
ために、パイプ状のヒーター6が設置されている。ヒー
ター6は、ワックス状物質Cを電気加熱若しくは高周波
加熱する。また、受溜用タンク1の内部には、ワックス
状物質Cの温度を検出するバイメタルや熱電対等の温度
センサ7が設置されている。ヒーター6は、制御手段8
により、ON/OFF制御若しくは比例制御される。制
御手段8は、上記の温度センサ7からの信号に基づい
て、ワックス状物質Cを所定温度に保つようにヒーター
6を制御する。A pipe-shaped heater 6 is provided on the inner bottom 1c of the storage tank 1 in order to raise the temperature of the molten wax-like substance C. The heater 6 heats the wax-like substance C by electric heating or high-frequency heating. Further, a temperature sensor 7 such as a bimetal or a thermocouple for detecting the temperature of the wax-like substance C is provided inside the storage tank 1. The heater 6 includes a control unit 8
Controls ON / OFF control or proportional control. The control means 8 controls the heater 6 based on the signal from the temperature sensor 7 so as to keep the wax-like substance C at a predetermined temperature.
【0073】次に、上記構成の製造装置を用いたワック
ス状物質Cの製造方法について説明する。Next, a method for producing the wax-like substance C using the production apparatus having the above configuration will be described.
【0074】先ず、原料物質である合成樹脂と、高架橋
のポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂である燃料と
からなる原料Aを、燃焼用バスケット2内に所定量投入
する。次に、燃料に着火して燃焼させることで、合成樹
脂を溶融させると共に、その一部を熱分解させること
で、低分子化して液化する。そして、それらの混合物で
ある溶融物Bをロストル孔部3a…から滴下させ、触媒
槽4の線状触媒4b間を通過させて、受溜用タンク1に
滴下させる。First, a predetermined amount of a raw material A composed of a synthetic resin as a raw material and a fuel as a highly crosslinked polyethylene resin or a polypropylene resin is charged into the combustion basket 2. Next, the synthetic resin is melted by igniting and burning the fuel, and a part of the synthetic resin is thermally decomposed to be reduced in molecular weight and liquefied. Then, a melt B, which is a mixture thereof, is dropped from the roastor holes 3a, passes between the linear catalysts 4b of the catalyst tank 4, and is dropped into the storage tank 1.
【0075】このとき、触媒槽4内および受溜用タンク
1内の酸素は、溶融物Bと反応して速やかに消費され
る。このため、触媒槽4内および受溜用タンク1内は酸
欠状態となる。これにより、溶融物Bにおける熱分解さ
れていない樹脂や熱分解の不充分な樹脂は、主に触媒槽
4内で酸欠状態で熱分解し、低分子化してワックス状物
質Cとなる。ワックス状物質Cは、溶融状態で受溜用タ
ンク1に溜められる。At this time, oxygen in the catalyst tank 4 and the storage tank 1 reacts with the melt B and is quickly consumed. Therefore, the inside of the catalyst tank 4 and the inside of the storage tank 1 are in an oxygen-deficient state. Thereby, the resin which has not been thermally decomposed or the resin which has not been thermally decomposed in the melt B is thermally decomposed mainly in the catalyst tank 4 in an oxygen-deficient state, and becomes a low molecular weight wax substance C. The wax-like substance C is stored in the storage tank 1 in a molten state.
【0076】溶融状態となっているワックス状物質C
は、ヒーター6によって加熱されると共に、温度センサ
7および制御手段8によって制御されることにより、そ
の溶融温度が所定温度に維持される。従って、上記のワ
ックス状物質Cは、酸欠状態となっており、かつ、溶融
温度が安定しているため、ワックス状物質Cの一部が気
化した可燃性のエチレンガス等の高熱ガスGを安定的に
発生する。尚、ワックス状物質Cの溶融温度は、約 600
℃となるように設定すればよい。The waxy substance C in a molten state
Is heated by the heater 6 and controlled by the temperature sensor 7 and the control means 8, so that its melting temperature is maintained at a predetermined temperature. Therefore, since the wax-like substance C is in an oxygen-deficient state and has a stable melting temperature, the high-heat gas G such as a flammable ethylene gas in which a part of the wax-like substance C is vaporized is used. It occurs stably. The melting temperature of the waxy substance C is about 600
It should just be set so that it may be set to ° C.
【0077】このように発生量が制御された高熱ガスG
は、触媒槽4およびロストル3を通って上昇することに
より、若しくは図示しない連通管およびポンプを介し
て、前記原料Aの燃焼場所である燃焼用バスケット2に
達する。そして、高熱ガスGは、各空気導入孔2b…か
ら導入される空気と混合されて燃焼する。このため、燃
焼用バスケット2内の温度は、所定温度に制御される。
これにより、燃焼用バスケット2に継続的に投入される
原料Aの溶融・分解が持続する。尚、燃焼用バスケット
2における内部温度としては、1100℃程度が望ましい。
また、ワックス状物質Cから、高熱ガスGと共に微粒子
状カーボンも生成するが、生成した微粒子状カーボン
は、燃焼用バスケット2内で全て燃焼される。このた
め、燃焼用バスケット2内にカーボン煤が付着すること
はない。従って、ワックス状物質Cにカーボン煤が混入
することはない。The hot gas G whose generation amount is controlled as described above
Reaches the combustion basket 2 where the raw material A is burned, by ascending through the catalyst tank 4 and the rostral 3 or via a communication pipe and a pump (not shown). The high-heat gas G is mixed with air introduced from the air introduction holes 2b and burns. For this reason, the temperature in the combustion basket 2 is controlled to a predetermined temperature.
Thereby, the melting / decomposition of the raw material A continuously supplied to the combustion basket 2 is continued. The internal temperature of the combustion basket 2 is preferably about 1100 ° C.
The particulate carbon is also generated from the wax-like substance C together with the high-temperature gas G, and the generated particulate carbon is entirely burned in the combustion basket 2. Therefore, carbon soot does not adhere to the inside of the combustion basket 2. Therefore, carbon soot is not mixed into the wax-like substance C.
【0078】以上の方法により、本実施の形態にかかる
ワックス状物質が製造される。勿論、ワックス状物質の
製造装置および製造方法は、上記例示の製造装置および
製造方法に限定されるものではない。即ち、本実施の形
態にかかるワックス状物質は、上記例示の方法によって
製造されるものに限定されない。つまり、ワックス状物
質は、前記したように、繰り返して使用でき、加工性に
優れると共に、型材からの脱蝋が容易な、即ち、いわゆ
る使い勝手が良好であるという作用・効果を奏するもの
であれば、どのように製造されていてもよい。By the above method, the wax-like substance according to the present embodiment is manufactured. Of course, the production apparatus and the production method of the wax-like substance are not limited to the production apparatus and the production method described above. That is, the wax-like substance according to the present embodiment is not limited to those manufactured by the above-described method. In other words, as described above, the wax-like substance can be used repeatedly, is excellent in workability, and is easily dewaxed from the mold material, that is, if it has the function and effect of so-called good usability. , May be manufactured in any manner.
【0079】[0079]
【発明の効果】本発明にかかるワックス状物質を用いた
造形方法は、以上のように、ワックス状物質を加工して
原型を作成し、この原型を型材にて覆った後、上記原型
を脱蝋し、鋳型となった型材に溶融金属を流し込み、冷
却して固化させることにより造形物とするワックス状物
質を用いた造形方法であって、上記ワックス状物質が、
原料物質である合成樹脂と、燃料とからなる原料を燃焼
用バスケットに投入し、該燃料を燃焼させることで合成
樹脂を溶融させると共に、その一部を熱分解させること
で低分子化して液化し、それらの混合物である溶融物を
酸欠状態の触媒槽に滴下させることにより、溶融物にお
ける熱分解されていない合成樹脂や熱分解の不充分な合
成樹脂を熱分解し、低分子化してワックス状物質を得る
一方、溶融状態となっているワックス状物質の一部が気
化して発生した可燃性の高熱ガスを上記燃焼用バスケッ
トで燃焼させることにより、燃焼用バスケット内の温度
を所定温度に制御するという方法によって得られるワッ
クス状物質であり、上記ワックス状物質は、硬さが、40
HDD〜60HDD、破壊までの押込量が、0.7 mm〜0.9
mmである方法である。上記方法においては、上記ワック
ス状物質は、さらに、数平均分子量(Mn)が 3.0×10
3 〜 1.0×10 4 、重量平均分子量(Mw)が1.0 ×10 4
〜 5.0×10 4 、Mw/Mnが 1.0〜5.0 、融解ピーク温
度が100 ℃〜120 ℃、粘度が、60℃で 2.0×10 6 poise〜
8.0×10 6 poise、80℃で 2.0×10 4 poise〜 1.0×10 5 poi
se、100 ℃で 1.0×10 3 poise〜 7.0×10 3 poise、溶融開
始温度が90℃〜110 ℃、引張強さが80 kgf/cm 2 〜100kgf
/cm 2 、曲げ強さが、0.6kgf/mm 2 〜0.9kgf/mm 2 、曲げ弾性
率が40 kgf/mm 2 〜60 kgf/mm 2 であることが好ましい。上
記原料物質である合成樹脂は、無架橋や低架橋、或いは
高架橋のポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポ
リオレフィンやポリスチレン樹脂であることが好まし
い。 According to the molding method using a wax-like substance according to the present invention, as described above, a prototype is prepared by processing a wax-like substance, and after covering this prototype with a mold, the above-mentioned prototype is removed. Waxing, a molding method using a wax-like substance to cast a molten metal into a mold material that has become a mold, and cooling and solidifying the molded article, wherein the wax-like substance is:
A raw material consisting of a synthetic resin as a raw material and a fuel is put into a combustion basket, and the synthetic resin is melted by burning the fuel, and a part of the synthetic resin is thermally decomposed into a low-molecular-weight liquid. By dropping the melt, which is a mixture of them, into a catalyst tank in an oxygen-deficient state, the synthetic resin that has not been thermally decomposed or the synthetic resin that is not sufficiently decomposed in the melt is thermally decomposed to lower the molecular weight and wax. By burning the combustible high-temperature gas generated by the vaporization of a part of the waxy substance in a molten state in the combustion basket, the temperature in the combustion basket is maintained at a predetermined temperature. Ri waxy substance der obtained by a method of controlling, the wax-like substance, the hardness, 40
HDD ~ 60 HDD, pushing amount until breaking, 0.7 mm ~ 0.9
a mm der Ru way. In the above method, the wacks
The slab-like substance further has a number average molecular weight (Mn) of 3.0 × 10
3 to 1.0 × 10 4 , weight average molecular weight (Mw) 1.0 × 10 4
5.0 × 10 4 , Mw / Mn 1.0-5.0, melting peak temperature
Degree of 100 ℃ ~ 120 ℃, viscosity at 60 ℃ 2.0 × 10 6 poise ~
8.0 × 10 6 poise, 2.0 × 10 4 poise ~ 1.0 × 10 5 poi at 80 ℃
se, 1.0 × 10 3 poise to 7.0 × 10 3 poise at 100 ° C , melt open
Starting temperature of 90 ° C. to 110 ° C., a tensile strength of 80 kgf / cm 2 ~100kgf
/ cm 2 , bending strength is 0.6kgf / mm 2 to 0.9kgf / mm 2 , bending elasticity
Preferably, the rate is between 40 kgf / mm 2 and 60 kgf / mm 2 . Up
The synthetic resin as the raw material is non-crosslinked, low-crosslinked, or
Highly crosslinked polyethylene resin, polypropylene resin, etc.
Preferably a polyolefin or polystyrene resin
No.
【0080】上記のワックス状物質が備える物理的性
質、例えば、融点や粘度、硬さ等の諸物性は、加工性に
優れると共に、鋳型である型材からの脱蝋が容易となる
適正な範囲に収まっているので、簡単に加工を施すこと
ができ、かつ、容易に軟化または型崩れしない。これに
より、ワックス状物質を用いて所望の造形物、例えば、
高精細な模様を有する装飾物や、複雑で立体的な形状を
有するアクセサリー、美術工芸品等を好適に製造するこ
とができるという効果を奏する。また、1つの原型から
は、1つの造形物しか製造することができない。このた
め、製造される造形物は、稀少価値が高くなるという効
果も併せて奏する。The physical properties of the wax-like substance, for example, various properties such as melting point, viscosity, hardness, etc., are in an appropriate range that is excellent in workability and easy to dewax from a mold material as a mold. Because it fits, it can be easily processed and does not easily soften or collapse. Thereby, a desired shaped article using a wax-like substance, for example,
The present invention has an effect that a decorative article having a high-definition pattern, an accessory having a complicated and three-dimensional shape, an art and craft, and the like can be suitably manufactured. Further, only one model can be manufactured from one prototype. For this reason, the manufactured molded article also has the effect of increasing the scarcity value.
【図1】本発明の実施の一形態におけるワックス状物質
を用いた造形方法の手順を説明する説明図であり、
(a)は、原型を型材にて覆う段階、(b)は、原型を
溶融させて型材から脱蝋する段階、(c)は、溶融金属
を型材内に流し込む段階、(d)は、型材を破壊して造
形物を取り出す段階をそれぞれ示している。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a procedure of a molding method using a wax-like substance according to an embodiment of the present invention;
(A) is a step of covering the mold with a mold, (b) is a step of melting the mold and dewaxing from the mold, (c) is a step of pouring a molten metal into the mold, and (d) is a mold. Respectively, and the steps of taking out the modeled object by destroying are shown.
【図2】上記ワックス状物質の製造装置の一例を示す概
略の断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing one example of an apparatus for producing the wax-like substance.
10 原型 11 型材 11a 湯道 12 造形物 12’ 溶融金属 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Prototype 11 Model material 11a Runner 12 Modeled object 12 'Molten metal
Claims (3)
この原型を型材にて覆った後、上記原型を脱蝋し、鋳型
となった型材に溶融金属を流し込み、冷却して固化させ
ることにより造形物とするワックス状物質を用いた造形
方法であって、 上記ワックス状物質が、原料物質である合成樹脂と、燃
料とからなる原料を燃焼用バスケットに投入し、該燃料
を燃焼させることで合成樹脂を溶融させると共に、その
一部を熱分解させることで低分子化して液化し、それら
の混合物である溶融物を酸欠状態の触媒槽に滴下させる
ことにより、溶融物における熱分解されていない合成樹
脂や熱分解の不充分な合成樹脂を熱分解し、低分子化し
てワックス状物質を得る一方、溶融状態となっているワ
ックス状物質の一部が気化して発生した可燃性の高熱ガ
スを上記燃焼用バスケットで燃焼させることにより、燃
焼用バスケット内の温度を所定温度に制御するという方
法によって得られるワックス状物質であり、 上記ワックス状物質は、硬さが、40HDD〜60HDD、
破壊までの押込量が、0.7 mm〜0.9 mmであ ることを特徴
とするワックス状物質を用いた造形方法。(1) processing a wax-like substance to form a prototype;
After covering the prototype with a mold, the above-described mold is dewaxed, a molten metal is poured into the mold that has become a mold, and a molding method using a wax-like substance to be molded by cooling and solidifying, The wax-like substance is to put a raw material composed of a synthetic resin, which is a raw material, and a fuel into a combustion basket and burn the fuel to melt the synthetic resin and thermally decompose a part thereof. Liquefaction and liquefaction, and by dropping a mixture of these melts into a catalyst tank in an oxygen-deficient state, thermally decomposes synthetic resin that has not been thermally decomposed or that has insufficient thermal decomposition. Then, while a low-molecular-weight wax-like substance is obtained, a part of the wax-like substance in a molten state is vaporized, and the combustible high-temperature gas generated is burned in the above-described combustion basket, so that the combustion is performed. Ri waxy substance der obtained by a method of controlling the temperature of use in the basket at a predetermined temperature, the wax-like substance, the hardness, 40HDD~60HDD,
Indentation capacity until failure, molding method using a wax-like substance, wherein 0.7 mm~0.9 mm der Rukoto.
n)が 3.0×10 3 〜 1.0×10 4 、重量平均分子量(M
w)が1.0 ×10 4 〜 5.0×10 4 、Mw/Mnが 1.0〜5.
0 、融解ピーク温度が100 ℃〜120 ℃、粘度が、60℃で
2.0×10 6 poise〜 8.0×10 6 poise、80℃で 2.0×10 4 poi
se〜 1.0×10 5 poise、100 ℃で 1.0×10 3 poise〜 7.0×
10 3 poise、溶融開始温度が90℃〜110 ℃、引張強さが80
kgf/cm 2 〜100kgf/cm 2 、曲げ強さが、0.6kgf/mm 2 〜0.9k
gf/mm 2 、曲げ弾性率が40 kgf/mm 2 〜60 kgf/mm 2 であるこ
とを特徴とする請求項1記載のワックス状物質を用いた
造形方法。 2. The wax-like substance has a number average molecular weight (M
n) is 3.0 × 10 3 to 1.0 × 10 4 , and the weight average molecular weight (M
w) is 1.0 × 10 4 to 5.0 × 10 4 , and Mw / Mn is 1.0 to 5 .
0, melting peak temperature is 100 ℃ ~ 120 ℃, viscosity is 60 ℃
2.0 × 10 6 poise ~ 8.0 × 10 6 poise, 2.0 × 10 4 poi at 80 ℃
se ~ 1.0 × 10 5 poise, 1.0 × 10 3 poise ~ 7.0 × at 100 ℃
10 3 poise, melting start temperature is 90 ℃ ~ 110 ℃, tensile strength is 80
kgf / cm 2 〜100kgf / cm 2 , Flexural strength 0.6kgf / mm 2 〜0.9k
gf / mm 2, Dearuko flexural modulus 40 kgf / mm 2 ~60 kgf / mm 2
The wax-like substance according to claim 1, wherein the wax-like substance is used.
Modeling method.
低架橋、或いは高架橋のポリエチレン樹脂、ポリプロピ
レン樹脂等のポリオレフィンやポリスチレン樹脂である
ことを特徴とする請求項1または2記載のワックス状物
質を用いた造形方法。 3. The synthetic resin as the raw material is non-crosslinked or non-crosslinked.
Low or high cross-linked polyethylene resin, polypropylene
Polyolefin or polystyrene resin such as ren resin
The wax-like material according to claim 1 or 2, wherein
A molding method using quality.
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