JPH05261470A

JPH05261470A - フルモールド鋳造法

Info

Publication number: JPH05261470A
Application number: JP4090236A
Authority: JP
Inventors: Takeo Kosugi; 武夫小杉
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 1992-03-16
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1993-10-12

Abstract

(57)【要約】【構成】フルモールド鋳造に利用される消失原型１にお
いて、複数の通気縦孔3a〜3cまたは横孔を原型表面に穿
設するとともに、通気縦孔3a〜3cまたは横孔を相互に連
通する通気路４を同原型表面に形成して成る。そして、
この消失原型１を砂鋳型２の中に縦孔3a〜3c、横孔およ
び通気路４が排気口６と連絡するように埋設してフルモ
ールド鋳造特に減圧鋳造を行なう。【効果】注湯の際、より円滑かつ迅速なガス抜きが可能
となり、しかも型内圧力が均一化され、鋳型砂の崩れ等
の不具合をも生じず、従って鋳造品においてガス抜き不
良等による鋳造巣、表面肌荒れ等の欠陥が現れない。そ
の上、より軽量の原型の利用によりガス発生量の低減を
図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に大型鋳造品の製
作に有利でありかつ利用されるところのフルモールド鋳
造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フルモールド鋳造法は、一般に、ポリス
チレン発泡体等より成る消失原型を砂鋳型の中に埋設
し、そして溶湯を注入し、その高熱で以て消失原型を気
化消失せしめるとともに、生じた空隙に溶湯を充填し
て、鋳造品を作る鋳造法であり、従来より鋳造技術の分
野にて、特に大型鋳造品の製作に、広く利用されてい
る。

【０００３】この鋳造技術は、多くの利点を有している
が、また反面欠点もあり、そのうち大きなものとして
は、ガス抜き不良による鋳造欠陥がある。溶湯の注入の
際消失原型の気化によってガスが生じるが、そのガスの
除去が不十分であると、ガスが溶湯内に侵入し、この結
果鋳造品に、鋳造巣、表面肌荒れ、湯ジワなどの欠陥が
現われる。

【０００４】このため、これを解決する方法としては、
従来、通気性物質、特に粘結剤を含まない乾燥砂で充填
された砂鋳型を使用し、原型の埋設後、脱気により該砂
鋳型内を減圧しながら、溶湯の注入を行なう方法が提案
され、利用されている（特公昭 43-7526号公報参
照）。

【０００５】しかしながら、この方法には、溶湯の注入
の際、減圧の具合によって砂鋳型の内部圧力が場所によ
り不均一となり、消失原型に接する鋳型砂が崩れ、この
ため鋳造品に砂噛み、すくわれ、肌荒れなどの欠陥が生
じるという欠点があった。

【０００６】また従来、ガス抜き不良を解消する別の方
法としては、合成樹脂パイプを消失原型に埋め差して、
該パイプを通じて内部ガスを除去せしめる方法（実公昭
49-22504 号公報参照）や、通気路（孔）を砂鋳型の排
気口より消失原型の内部まで穿設して、ガス抜きを容易
にする方法（特公昭 51-16016 号公報）なども提案され
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した各種
の方法によってもなお、ガス抜き不良による鋳造欠陥が
発生する場合があり、ガス抜きにつきより一層の改良が
必要とされていた。殊に最近では、鋳造品に対する要求
品質がますます高くなっており、改善の要求が強まって
きている。特に、鋳型砂の崩れを防止すべく、注湯の際
砂鋳型内に発生するガスの分散、放逐をさらに促進し、
型内のガス圧をより均一にすることが求められていた。

【０００８】本発明は、かかる事情を考慮してなされて
もので、その目的は、注湯の際、鋳型砂の崩れ等の不具
合の発生無く、より円滑かつ迅速なガス抜きが可能であ
り、従って鋳造巣、表面肌荒れ等の欠陥が無いフルモー
ルド鋳造品を作ることができる消失原型を提供すること
にある。

【０００９】また本発明の別の目的は、かかる消失原型
を利用し、上記欠陥の発生無く鋳造品を生産することが
できるフルモールド鋳造法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、フルモールド
鋳造法に利用される消失原型において、複数の通気縦孔
または横孔を消失原型の表面に穿設するとともに、これ
らの通気縦孔または横孔を相互に連通する通気路を同原
型表面に形成してなることを特徴とするものである。

【００１１】通気縦孔または横孔は、鋳造せんとする製
品と同じ形状に作られた消失原型の表面に、適当な間
隔、配置でもって、複数個穿設される。溶湯は下方より
充填されるので、縦孔ならば、複数の孔が共に一緒にガ
ス抜きに利用される。従って、通気縦孔がより好まし
い。この縦孔は、ガス傷が発生し易い個所に設けるのが
より好ましい。

【００１２】通気縦孔は、上下に伸びて形成されるが、
垂直孔である必要は必ずしも無く、消失原型の形状に応
じて斜め孔の形であってもよい。一方、通気横孔の場合
は、水平孔でなく、斜めに穿設された孔の方が、ガス流
通がより円滑となるので、より好ましい。

【００１３】また、通気縦孔または横孔は、貫通孔であ
っても、また貫通せず、原型内部の適所にまで穿設され
た孔であってもよい。さらに、通気縦孔または横孔は丸
孔でも角孔でもよく、また細孔、太孔でもよく、縦孔ま
たは横孔の形状や大きさ等は任意であるが、縦孔または
横孔の数および消失原型の大きさ、発泡率等から予測さ
れるガス発生量を考慮して決定すべきである。

【００１４】通気路は、これら通気縦孔または横孔を相
互に連通するように消失原型の表面に形成され、そして
好ましくは砂鋳型の排気口とも連絡するように形成され
る。通気路の形態および作製法などは、特に限定されな
いが、例えば、適当な細工により溝を消失原型の表面に
通気縦孔の通る位置に形成し、そして該溝の上にテー
プ、紙等のフィルム状物を貼り付けて溝を覆うことによ
って、簡便に通気路を形成することができる。しかも、
この方法は、その後の塗型材の塗布に不都合を与えない
ので、有利である。

【００１５】通気路と排気口との連絡は、例えば、原型
と同様の消失性物質で作られた通気栓で相互に通ずるよ
うに接続する方法で行なう。

【００１６】消失原型それ自体は、従来と同様、例え
ば、ポリスチレン（ＰＳ）発泡体、ポリメチルメタアク
リレート（ＰＭＭＡ）発泡体、ポリエチレン（ＰＥ）発
泡体等の消失性物質よりなるものすべてが本発明に適用
され得る。ＰＳ発泡体の場合、普通の鋳造では、発泡率
３０〜４０倍くらいのものが使用されるが、大型品を鋳
造する場合には、発泡率のより多いもの（約５０倍くら
い。）が使用される。なお、気化の際ススの発生量が少
ない面では、ＰＭＭＡ発泡体がより好ましい原型材料で
あるが、高価である点で不利である。

【００１７】以上述べたところの本発明の消失原型は、
フルモールド鋳造法一般に利用することができる。即
ち、かかる消失原型を、塗型材の表面塗布の後、砂鋳型
の中に埋設し、次いで溶湯を砂鋳型内に注入し、その高
熱で以て消失原型を気化消失せしめつつ、生じた空隙に
溶湯を充填することにより、消失原型と同形の鋳造品を
作ることができる。消失原型の作製（上記を除く。）、
砂鋳型への埋設および溶湯の注入等については、従来よ
り慣用されている手順および手法を利用することができ
る。使用する砂鋳型の組成、並びに使用する溶湯の種
類、組成等に関しては、特に制限されるものではない。

【００１８】特に、減圧鋳造法への本発明の消失原型の
利用は、通気縦孔等を通じて脱気をより円滑かつ迅速に
行なうことができるので、有利である。

【００１９】したがって、本発明は、作られた消失原型
の上面に、複数の通気縦孔または横孔を穿設しかつ該縦
孔または横孔を相互に連通する通気路を形成し、該消失
原型を砂鋳型中に通気縦孔または横孔または通気路が排
気口とも連絡するように埋設し、そして、必要により鋳
型内を減圧しながら、溶湯の注入により鋳造品を作り上
げることを特徴とするフルモールド鋳造法にも関する。

【００２０】

【作用】本発明では、複数の通気縦孔または横孔とこれ
を連通する通気路とを消失原型に形成したことにより、
その消失原型を用いてフルモールド鋳造を行なうと、溶
湯の注入の際、砂鋳型内のガスが複数の通気縦孔または
横孔を通じてそして続いて通気路を通じて排気口等の方
へ流れることができる。

【００２１】従って、本発明によれば、ガスを円滑に、
砂鋳型の内部全体に分散させ、また排気口へ導きそして
型の外部へ放逐させることができるので、型内のガス圧
力が型全体にわたって均一となり、またガス圧力値も速
く低水準にまで低下する。よって、ガス抜き不良を生じ
ることなく、また減圧鋳造法においても鋳型砂の崩壊を
起こすことなく、フルモールド鋳造を遂行することがで
きる。

【００２２】その上本発明では、複数の通気縦孔または
横孔および通気路の形成により、これらの容積分だけ重
量が減少した消失原型を使用することができ、従ってよ
り軽量の原型の利用により、ガス発生量の低減を図るこ
とができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例に従って詳細に説明す
る。

【００２４】図１に示すように、まず、製作しようとす
る大型製品の同形状、同寸法の消失原型１をポリスチレ
ン（ＰＳ）発泡体（発泡率約５０倍）で作製した。

【００２５】原型１は、上面が階段形状を成すブロック
体で、各段の上面にほぼ垂直の貫通孔の３個の通気縦孔
３ａ、３ｂ、３ｃを穿設するとともに、これら通気縦孔
３ａ〜３ｃを相互に連通する通気路４を同じく原型上面
に形成してなる。

【００２６】通気路４は、図２に示すように、溝９をＰ
Ｓ発泡体の原型１の表面に通気縦孔３の通る位置に形成
し、そして溝９の上に粘着紙テープ１０を貼り付けて溝
９を覆うことによって、形成されている。

【００２７】次に、上述の消失原型１を用いた減圧鋳造
を説明すると、まず砂鋳型２（粘結剤を使用しない乾燥
砂を主体とする。）を準備する。この型２はその側方周
囲に脱気口１１・・を有し、減圧鋳造用のものである。

【００２８】そして塗型材１２を消失原型１の外表面に
塗布した後、これを砂鋳型２の中に埋設し、これと共に
原型１に臨む湯道１３をも設ける。また、排気口６とし
て排気パイプ７を通気縦孔３ａの直上方に備え、そして
通気栓８をパイプ７と縦孔３ａとに各々嵌挿して排気口
６と通気路４とを連絡せしめて成る。通気パイプ７に
は、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド等の合
成樹脂パイプを使用し、通気栓８には、原型１と同様の
ポリスチレン（ＰＳ）発泡体よりなるパイプを使用し
た。

【００２９】すなわち、縦孔３ａ、３ｂ、３ｃ並びに通
気路４を通じてガスが容易に型全体に分散されまた通気
栓８および排気口６を通じて外部へ放逐される構造に仕
上げられている。

【００３０】その後、図示しない減圧手段により口１１
・・を通じて脱気して砂鋳型２の内部を減圧しながら、
溶湯を注湯口５より湯道１３を経て、鋳型砂で囲まれた
消失原型１に注入し、その高熱で以て原型１を気化消失
せしめつつ、生じた空隙に溶湯を充填することにより、
消失原型と同形の大型鋳造品を作ることができた。

【００３１】実施例では、ガス抜きの不良や鋳型砂の崩
れが原因とされるような、鋳造巣、表面肌荒れ等の欠陥
が現われることなく、鋳造品を作ることができた。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の消失原型
によれば、減圧鋳造を含めフルモールド鋳造において、
注湯の際、複数の通気縦孔、横孔および通気路を通じ
て、より円滑かつ迅速なガス抜きが可能となり、しかも
鋳型砂の崩れ等の不具合をも発生せず、その上より軽量
の原型の利用により、ガス発生量の低減を図ることがで
きるという効果が得られる。

【００３３】従って、本発明のフルモールド鋳造法によ
れば、砂鋳型内のガス圧力が型全体にわたって均一とな
りまたガス抜きも迅速となりさらにガス発生量が減少す
ることから、ガス抜き不良や鋳型砂の崩壊等を起こすこ
となく、満足なフルモールド鋳造を遂行でき、従って鋳
造巣、表面肌荒れ等の欠陥が無いフルモールド鋳造品を
生産することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の消失原型を用いたフルモー
ルド鋳造において、注湯前の砂鋳型を示す断面図であ
る。

【図２】図１の消失原型の作製において、通気路を形成
する方法を示す図である。

【符号の説明】

１消失原型２砂鋳型３ａ、３ｂ、３ｃ通気縦孔４通気路５注湯口６排気口７排気パイプ８通気栓９溝１０粘着紙テープ１１脱気孔１２塗型材１３湯道

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フルモールド鋳造法に利用される消失原
型において、複数の通気縦孔または横孔を消失原型の表
面に穿設するとともに、これらの通気縦孔または横孔を
相互に連通する通気路を同原型表面に形成してなること
を特徴とするフルモールド鋳造法用消失原型。
【請求項２】溶湯を砂鋳型中の消失原型に注入して鋳
造品を作るフルモールド鋳造法において、作られた消失
原型の上面に、複数の通気縦孔または横孔を穿設しかつ
該縦孔または横孔を相互に連通する通気路を形成し、該
消失原型を砂鋳型中に通気縦孔、横孔または通気路が排
気口と連絡するように埋設し、そして溶湯の注入により
鋳造品を作り上げることを特徴とするフルモールド鋳造
法。