Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4210745B2 - Investment precision casting mold dewaxing method and use thereof - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4210745B2 - Investment precision casting mold dewaxing method and use thereof - Google Patents

Investment precision casting mold dewaxing method and use thereof Download PDF

Info

Publication number
JP4210745B2
JP4210745B2 JP2003066119A JP2003066119A JP4210745B2 JP 4210745 B2 JP4210745 B2 JP 4210745B2 JP 2003066119 A JP2003066119 A JP 2003066119A JP 2003066119 A JP2003066119 A JP 2003066119A JP 4210745 B2 JP4210745 B2 JP 4210745B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
wax
investment
precision casting
hot water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2003066119A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004268129A (en
Inventor
三男 二宮
清隆 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST filed Critical National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority to JP2003066119A priority Critical patent/JP4210745B2/en
Publication of JP2004268129A publication Critical patent/JP2004268129A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4210745B2 publication Critical patent/JP4210745B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インベストメント(別名、ロストワックスともいう)精密鋳造法の鋳型(以下、インベストメント鋳型という)から、ろう模型(製品部分の外、湯道部分や湯口部分も含むツリー全体をいう)を除去する方法(以下、「脱ろう方法」という)に関するものであり、更に詳しくは、インベストメント鋳型中のろう模型を、ガス、液体又は固体粉末を燃料とするバーナー又は石油成分によるトーチランプ等の炎で直接加熱して迅速に流出・回収し、これに引き続いて行う熱湯中での脱ろう時に多発する鋳型割れを防止し、健全な鋳造品を高効率に生産することを可能とする新規なインベストメント鋳型の脱ろう方法に関するものである。
【0002】
【従来の方法】
一般に、インベストメント鋳型の製造方法は、まず、製品部に湯道及び湯口を取り付けた樹枝(ツリー)状のろう模型を粘結剤と耐火物微粉末を主成分とするスラリー中に浸漬し、これをスラリーから引き上げて、直ちに砂状の耐火物粒子を振りかけて(この作業をサンディングという)、薄いシェル状鋳型層を生成させ、これを乾燥硬化して、一つの鋳型層を製作する。この鋳型層で包まれた模型を再びスラリー中に浸漬し、引き上げてからサンディング後に第2層目の鋳型層を乾燥硬化する。このスラリー浸漬から鋳型層の硬化までの工程を、通常、7回程度繰り返して、インベストメント鋳型を作製する。
【0003】
インベストメント鋳型から脱ろうする方法として、従来から、(a)約1000℃に加熱された炉中に鋳型を挿入し、ろう模型を急激に燃焼するショックヒート法、(b)オートクレーブ中に鋳型を置き、約150℃、6〜7気圧の過熱水蒸気の雰囲気中で、ろう模型を溶出するオートクレーブ法、(c)約100℃に加熱された熱湯中に鋳型を浸漬してろう模型を溶出する熱湯法、が知られている(特許文献1〜4、非特許文献1〜2参照)。
【0004】
ところが、上記(a)の方法では、ろうの燃焼によるガスや黒煙の発生が多く、環境汚染の見地から使用されなくなってきた。上記(b)の方法は、現在、大量生産用として使用されているが、オートクレーブの設備費用と過熱水蒸気発生に要する多量のエネルギー消費のため初期及びランニングのコストが高くなる難点がある。上記(c)の方法では、ろうの回収率が高い利点はあるが、脱ろうに要する時間が長いことと、しばしば脱ろう中に鋳型が割れるという問題がある。鋳型が大きく割れた場合には、すぐに廃却されるが、小さな割れの場合でも鋳造品に鋳ばり(フィン)等の欠陥を生じ、精密鋳造品としては、不合格、廃却となる。このように、従来、インベストメント精密鋳型の脱ろう方法として、上記(a)〜(c)の方法が知られているが、これらの方法には、上述のような問題点があり、当該技術分野においては、上記方法に代わり得る新しい脱ろう方法の開発が要請されていた。
【0005】
【特許文献1】
特公昭54−26204号公報
【特許文献2】
特開平7−47443号公報
【特許文献3】
特開平10−43835号公報
【特許文献4】
特開平10−180408号公報
【非特許文献1】
日本鋳物協会編:鋳物便覧、改訂4 版、P1046 (丸善発行1986年)
【非特許文献2】
錦織徳郎、外著:精密鋳造法、P35 〜36(日刊工業新聞社刊1973年)
【0006】
【課題を解決するための手段】
このような状況の中で、本発明者は、上記従来技術に鑑みて、インベストメント精密鋳型の脱ろう法として、ろう模型を回収することにより環境への汚染を防止することを可能とし、脱ろうに要する時間を大幅に短縮でき、かつ鋳型割れを発生しない経済的な脱ろう方法を開発することを目標として鋭意研究を積み重ねた結果、バーナー又はトーチランプ等からの制御された熱を利用して、ろう模型を燃焼することなく、直接ろう成分を鋳型から流出させ、引き続き、脱ろうした鋳型を熱湯中に浸漬することにより、鋳型中に残留していたろう模型を溶融・回収することにより所期の目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、ろう模型を急激に燃焼することなく部分的に加熱してゆくことにより、液化したろうを流出、回収し、かつ熱湯法よりも大幅に脱ろう時間を短縮することができ、また、従来のろう模型全体を含む鋳型を熱湯中で加熱、流出させるときに多発していた鋳型割れを防止することもできる新しい脱ろう方法、及び該方法によって得られた鋳型に溶融金属を鋳造し、健全な鋳物を高効率で生産する方法を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
(1)インベストメント精密鋳造鋳型のろう模型(ツリー)を炎で直接加熱してろう成分を燃焼することなく液化することによって鋳型から流出させ、脱ろうするインベストメント精密鋳造鋳型の脱ろう方法において、該方法により脱ろうした鋳型を、100℃程度の熱湯中に浸漬することにより、鋳型中に残留していたろう模型を溶融・回収し、かつ鋳型割れ(クラック)の発生を防止することを特徴とするインベストメント精密鋳造鋳型の脱ろう方法。
)インベストメント精密鋳造鋳型の製造工程において、鋳型中のろう模型の外気に露出している湯口部分が、横向きから下向きになる範囲に鋳型を傾けて、ガス、液体又は固体粉末を燃料とするバーナー又は液体燃料によるトーチランプの大きさと温度を制御された炎を直接ろう模型の湯口部分から、順次、湯道部分及び製品部分へと当てるように鋳型又は上記バーナー又はトーチランプの一方又は双方を移動しながら、ろう成分を燃焼することなく液化することによって鋳型から流出させ、これを鋳型の下方に設けた容器中に回収して再び模型材料として循環利用する、前記(1)に記載のインベストメント精密鋳造鋳型の脱ろう方法。
【0008】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について更に詳細に説明する。
本発明では、ろう模型(ツリー)及びバーナー等の形状により、鋳型の外気に露出している湯口側を横向き(時計の短針が3時の方向)から下向き(同、6時の方向)の間の適当な角度に傾けて、炭化水素等のガスや石油成分等の液体又は石炭等の固体粉末を燃料とするバーナー又は石油成分等の液体を燃料とするトーチランプ等の炎でろう模型の湯口部分から徐々に湯道部分、製品部分へと加熱して、液化したろうを鋳型から流出させ、鋳型の下方に設けられた容器中に回収する。
本発明においては、バーナー用燃料として、好適には、LPGガス(天然ガス)や石炭乾留ガスを使用することができるが、これらに限らず、燃焼可能なガスや液体、固体が使用可能であり、それらの種類及び組み合わせは制限されない。また、トーチランプ用燃料としては、好適には、ガソリンや灯油を使用することができるが、これらに限らず、燃焼可能な液体が使用可能であり、それらの種類及び組み合わせは制限されない。また、上記バーナー又はトーチランプと同様の機能を有するものであれば、同様に使用することができる。
【0009】
本発明では、バーナー又はトーチランプ等の炎を可能な限り鋳型内部深くまで入れることによって、できるだけ多くのろう模型を流出させる。この鋳型中に残留している量が少ない(5%未満の)場合は、そのまま、次の焼成工程に送り、鋳型中に残留した少量のろう成分を焼成炉中で燃焼し、除去することができる。しかし、この鋳型中のろう残留量が比較的多い(5%以上の)場合は、焼成炉中での燃焼ガスや黒煙の発生を少なくするため、予めこの鋳型を約100℃の熱湯中に浸漬して、残留していたろう成分を溶融し、湯面に浮上させることによって鋳型から除去し、回収する。
熱湯中で脱ろうした鋳型は、水分を除去するために、好適には、約200〜300℃で乾燥してから、次の焼成工程に送り、僅かに(1%以下に)残留したろう成分を焼成炉中で完全に燃焼、除去する。
【0010】
次に、図面に基づいて本発明を具体的に説明する。
本発明の最も特徴とするところは、図1に示すように、製品部分1、湯道部分2及び湯口部分3から成るろう模型(ツリー)を含むインベストメント鋳型4を、バーナー又はトーチランプ5の形状等によって、湯口側を横向きから下向きの間のろうの流出しやすい角度に傾けながらバーナー等の炎をろう模型に直接当てて、順次、湯口部分から湯道部分及び製品部分へと液化、流出させ流出したろう成分は、鋳型の下方に置かれた容器6中に効率よく回収し、再びろう模型材料として循環使用すると共に、引き続き、脱ろうした鋳型を熱湯中に浸漬することにより、鋳型中に残留していたろう模型を溶融・回収する
【0011】
本発明で使用する模型材料及び鋳型材料は、一般に使用される市販品で十分である。なお、模型材料としては、ろう成分の外、バーナー等によって液化する材料ならば、特に制限されない。例えば、消失模型材料として使用されているスチロール樹脂や尿素樹脂等の樹脂も使用可能である(特開平11−19749号、特開2000−271701号、特開平10−36552号参照)。
【0012】
【作用】
本発明では、ろう模型に直接バーナー等の炎を当てることによって、ろう成分を短時間で液化、流出させることができる。これは、ろうのような有機物の熱伝導率が金属の約1/100、セラミックスの約1/10と非常に低いため、炎の熱が周囲に伝わりにくく、炎の当たった部分のみの昇温速度が大きいからである。このようにして、バーナー等によって大きな体積を占める湯口部分、湯道部分をはじめとして、順次、製品部分まで出来るだけ大部分のろう模型を流出させることにより、次の工程における熱湯中での脱ろう時間を大幅に短縮できる。
【0013】
また、ろう模型全体を含むインベストメント鋳型を熱湯中に浸漬する従来の熱湯法では、ろう模型の熱膨張率が周りのセラミック製であるインベストメント鋳型の約5倍大きいため、特に、大きな体積をもつ湯口部分や湯道部分が熱湯中で熱膨張する量が大きくなり、インベストメント鋳型を強く押し開く結果、鋳型割れをしばしば引き起こすが、バーナー等で予め大部分のろう模型を除去しておく本発明の方法では、インベストメント鋳型を熱湯中に浸漬しても鋳型割れは発生しない。
【0014】
【実施例】
次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
実施例1(参考例)
直径100mmΦ、高さ70mm、ろう重量95gの水ポンプ用インペラー模型を2個取り付けたろう模型(ツリー)を含むインベストメント鋳型の露出部(湯口部分)を、当初、横向き(水平方向)に置き、これに灯油を燃料とするトーチランプの炎をツリーの湯口部分から、順次、湯道部分、製品部分へ当てて行き、この間に鋳型の湯口側を横方向(時計の短針が3時の方向)から下方向(同、6時の方向)に変えて行き、約10分間で露出部からほとんど(約95%)のろう成分を鋳型の下に置いた容器中に回収した。この場合は、熱湯中で脱ろうすることなく、次の焼成炉中で完全にろう成分を燃焼、除去した鋳型に、18Cr−8Niステンレス鋳鋼を鋳造したところ、ガス欠陥のない健全な製品を得た。従来、このインベストメント鋳型の脱ろうは、2時間以上の長時間を要する熱湯中か、高価なオートクレーブ設備の中で行っていたが、本発明により、脱ろうに要する時間とコストを大幅に低下(50%以下に)させることが可能となった。
【0015】
実施例2
70mm×30mm×厚さ20mm、ろう重量11gの自動車エンジン用ロッカーアーム模型を8個取り付けたろう模型(ツリー)を含むインベストメント鋳型の露出部を、初めから斜め下方向(時計の短針が4時半の方向)に向けて、これにLPGガスを燃料とするブンゼン・バーナーの炎をツリーの湯口部分と湯道部分に当て、約10分間でろう模型成分の約80%を溶出し、容器中に回収した。肉薄の製品部分のろうが残留したので、引き続き100℃の熱湯中で約10分間加熱して残っていたろう成分を溶融し、湯の表面に浮上した固形分を回収した。この場合に、鋳型割れは全く生じなかった(合格率100%)。従来、このろう模型を全て含むインベストメント鋳型を熱湯中で脱ろうした場合は、約50%の鋳型に割れが発生し、使用不能になって廃棄されていた。
熱湯中で約99%脱ろうされたインベストメント鋳型を約1000℃の焼成炉中で加熱し、完全にろう成分を燃焼、除去した後に、球状黒鉛鋳鉄を鋳造したところ、健全な製品を得た。
【0016】
実施例3
80mm×30mm×厚さ10mm、ろう重量10gの航空機エンジン用ガスタービン動翼模型を6個取り付けたろう模型(ツリー)を含むインベストメント鋳型の露出部を、当初、横方向(時計の短針が3時の方向)に置いて、これにイソブタンガスを燃料とする携帯型バーナーの炎を湯口部分に当て、湯道部分へ炎を当てるときは鋳型をやや下向き(同、5時の方向)に傾けてゆき、約10分間でろう成分の約75%を溶出し、容器中に回収した。複雑で肉薄の製品部分にろうが残留したので、引き続き100℃の熱湯中で約10分間加熱して残りのろう成分を溶融し、湯面に浮上した固形分を回収した。この場合も、鋳型割れは全く生じなかった(合格率100%)。従来、このろう模型を全て含むインベストメント鋳型を熱湯中で脱ろうした場合は、約40%の鋳型に割れが発生し、廃棄されていた。
熱湯中で約99%脱ろうされたインベストメント鋳型を約1000℃の焼成炉中で加熱し、完全にろう成分を燃焼、除去した後に、12Cr−2.5Ni−1.5Mo耐熱鋼を鋳造したところ、健全な製品を得た。
【0017】
実施例4
50mm×50mm×高さ40mm、ろう重量23gの空気機器用軸受模型を4個取り付けたろう模型(ツリー)を含むインベストメント鋳型の露出部を、初めから、ほぼ下向き(時計の短針が5時の方向)に置いて、これにLPGガスを燃料とするブンゼン・バーナーの炎を、順次、湯口部分から湯道部分へと当ててゆき、約10分間でろう成分の約85%を溶出し、容器中に回収した。肉薄の製品部分にろうが残留したので、引き続き100℃の熱湯中で約10分間加熱して残りのろう成分を溶融し、湯面に浮上した固形分を回収した。この場合も、鋳型割れは全く生じなかった(合格率100%)。従来、このろう模型を全て含むインベストメント鋳型を熱湯中で脱ろうした場合は、約50%の鋳型に割れが発生し、廃棄されていた。
熱湯中で約99%脱ろうされたインベストメント鋳型を約1000℃の焼成炉中で加熱し、完全にろう成分を燃焼、除去した後に、高力黄銅を鋳造したところ、健全な製品を得た。
【0018】
実施例5
20mm×20mm×高さ13mm、ろう重量3gの光学顕微鏡部品(ミラーボックス)模型を12個取り付けたろう模型(ツリー)を含むインベストメント鋳型の露出部を、初めから、ほぼ下向き(時計の短針が5時の方向)に置いて、これにLPGガスを燃料とするブンゼン・バーナーの炎を、順次、湯口部分、湯道部分へと当ててゆき、約10分間でろう成分の約80%を溶出し、容器中に回収した。複雑で肉薄の製品部分にろうが残留したので、引き続き100℃の熱湯中で約10分間加熱して残りのろう成分を溶融し、湯面に浮上した固形分を回収した。この場合も、鋳型割れは全く生じなかった(合格率100%)。従来、このろう模型を全て含むインベストメント鋳型を熱湯中で脱ろうした場合は、約40%の鋳型に割れが発生し、廃棄されていた。
熱湯中で約99%脱ろうされたインベストメント鋳型を約1050℃の焼成炉中で加熱し、完全にろう成分を燃焼、除去した後に、アルミニウム合金を鋳造したところ、健全な製品を得た。
【0019】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明は、インベストメント精密鋳造鋳型の脱ろう方法に係るものであり、本発明により、(1)インベストメント鋳型中のろう模型をバーナー等によって直接加熱することにより、高価な設備を使うことなく、短時間で脱ろうと同時にろうの回収ができる、(2)製品の形状が複雑なことの多い通常の場合に、引き続いて行う熱湯中での脱ろう時に約半数の鋳型に発生していた鋳型割れ欠陥を完全に防止できる、(3)本発明を使用することにより、省資源(ろうのリサイクル)、省エネルギー(加熱時間の短縮)化を促進し、その結果として、特に、中〜小量生産品の製造コストを大幅に(約30〜50%)低減できる、という格別の効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、インベストメント鋳型をバーナー又はトーチランプで直接加熱してろう成分を溶出し、容器中に回収する本発明の概要図である。
【符号の説明】
1 製品部分
2 湯道部分
3 湯口部分
4 インベストメント鋳型
5 バーナー又はトーチランプ
6 ろうの回収容器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention removes a wax model (the whole tree including the runner and the gate part) from the investment casting mold (hereinafter referred to as the investment mold). More specifically, the wax model in the investment mold is burned with a gas, liquid or solid powder as a fuel, or a flame such as a torch lamp with petroleum components. direct heating to rapidly flow out and collected, new investment which allows to prevent mold cracking frequently during dewaxing in hot water carried out subsequent to this, to produce a sound casting with high efficiency it relates to the dewaxing how the mold.
[0002]
Conventional method
In general, the investment mold manufacturing method involves first immersing a tree-shaped wax model having a runner and a spout attached to a product part in a slurry mainly composed of a binder and a refractory fine powder. Is immediately sprinkled with sand-like refractory particles (this operation is called sanding) to form a thin shell-like mold layer, which is dried and cured to produce one mold layer. The model wrapped with the mold layer is dipped in the slurry again, pulled up, and after sanding, the second mold layer is dried and cured. The process from the slurry immersion to the curing of the mold layer is usually repeated about 7 times to produce an investment mold.
[0003]
Conventional methods for dewaxing investment molds include: (a) a shock heat method in which a mold is inserted into a furnace heated to about 1000 ° C. and the wax model is burnt rapidly; (b) the mold is placed in an autoclave. Autoclave method for eluting wax model in an atmosphere of superheated steam at about 150 ° C. and 6-7 atm, (c) Hot water method for immersing mold in hot water heated to about 100 ° C. to elute the wax model Are known (see Patent Documents 1 to 4 and Non-Patent Documents 1 and 2).
[0004]
However, in the method (a), gas and black smoke are often generated due to the burning of wax, and the method has not been used from the viewpoint of environmental pollution. Although the method (b) is currently used for mass production, there is a drawback that the initial and running costs are increased due to the equipment cost of the autoclave and the large amount of energy consumption required for generating superheated steam. The method (c) has an advantage that the recovery rate of the wax is high, but there are problems that the time required for dewaxing is long and that the mold often breaks during the dewaxing. If the mold is largely cracked, it is discarded immediately, but even in the case of a small crack, defects such as casting (fins) are produced in the cast product, and the precision cast product is rejected or discarded. As described above, the above-described methods (a) to (c) are conventionally known as dewaxing methods for investment precision molds. However, these methods have the above-described problems, and the technical field In Japan, development of a new dewaxing method that can replace the above method has been requested.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No.54-26204 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-47443 [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-43835 [Patent Document 4]
JP-A-10-180408 [Non-Patent Document 1]
Japan Foundry Association: Casting Handbook, 4th revised edition, P1046 (Maruzen published 1986)
[Non-Patent Document 2]
Nishikori Tokuro, Gaiden: Precision casting, P35-36 (published by Nikkan Kogyo Shimbun, 1973)
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In such a situation, the present inventor, in view of the above-mentioned prior art, can prevent pollution to the environment by recovering the wax model as a dewaxing method for the investment precision mold. As a result of intensive research with the goal of developing an economical dewaxing method that does not cause mold cracking, the time required for the process can be greatly reduced, using controlled heat from a burner or torch lamp, etc. Without melting the wax model, the wax component is directly discharged from the mold, and then the wax model remaining in the mold is melted and recovered by immersing the dewaxed mold in hot water. The inventors have found that the object can be achieved, and have completed the present invention.
In the present invention, by partially heating the wax model without rapidly burning, the liquefied wax can be discharged and recovered, and the dewaxing time can be significantly shortened compared to the hot water method. , A new dewaxing method that can prevent mold cracking that frequently occurs when a mold including the entire wax model is heated and discharged in hot water, and a molten metal is cast into the mold obtained by the method. An object of the present invention is to provide a method for producing a sound casting with high efficiency.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for solving the above-described problems comprises the following technical means.
(1) In the method of dewaxing an investment precision casting mold, a wax model (tree) of an investment precision casting mold is directly heated by a flame to liquefy the brazing component without burning it, and is discharged from the mold and dewaxed. The mold dewaxed by the method is immersed in hot water at about 100 ° C., so that the wax model remaining in the mold is melted and recovered, and the occurrence of mold cracks is prevented. A method for dewaxing investment precision casting molds.
( 2 ) In the manufacturing process of investment precision casting molds, the mold is tilted so that the exposed part of the wax model in the mold is exposed to the outside air from the horizontal direction to the downward direction, and gas, liquid or solid powder is used as fuel. The mold and / or one or both of the burner and the torch lamp are placed so that the flame and the temperature-controlled flame of the torch lamp with liquid fuel are applied directly from the sprue part of the wax model to the runner part and the product part sequentially. The investment according to (1 ) , wherein the wax component is liquefied without being burned while moving, and is discharged from the mold, collected in a container provided below the mold, and recycled as a model material again. Dewaxing method for precision casting molds.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described in more detail.
In the present invention, due to the shape of the wax model (tree), burner, etc., the pouring gate side exposed to the outside air of the mold is turned sideways (clockwise hand at 3 o'clock) from downward (at 6 o'clock). Inclined to an appropriate angle, burner with a gas such as hydrocarbons, liquids such as petroleum components, or solid powders such as coal, or a flame such as a torch lamp that uses liquids such as petroleum components as fuel. By gradually heating from the portion to the runner portion and the product portion, the liquefied wax is discharged from the mold and collected in a container provided below the mold.
In the present invention, LPG gas (natural gas) and coal dry distillation gas can be preferably used as the fuel for the burner, but not limited thereto, combustible gas, liquid, and solid can be used. Their types and combinations are not limited. Further, as the fuel for the torch lamp, gasoline or kerosene can be preferably used. However, the present invention is not limited thereto, and a combustible liquid can be used, and the types and combinations thereof are not limited. Moreover, if it has a function similar to the said burner or a torch lamp, it can be used similarly.
[0009]
In the present invention, as many wax models as possible are allowed to flow out by putting a flame such as a burner or a torch lamp as deep as possible inside the mold. When the amount remaining in the mold is small (less than 5%), it can be sent to the next firing step as it is, and a small amount of wax components remaining in the mold can be burned and removed in the firing furnace. it can. However, when the amount of residual wax in the mold is relatively large (5% or more), the mold is previously placed in hot water at about 100 ° C. in order to reduce the generation of combustion gas and black smoke in the firing furnace. By immersing, the remaining wax component is melted and floated on the molten metal surface to be removed from the mold and collected.
In order to remove moisture, the mold dewaxed in hot water is preferably dried at about 200 to 300 ° C., and then sent to the next firing step, where the remaining wax component remains slightly (less than 1%). Is completely burned and removed in a firing furnace.
[0010]
Next, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
The most characteristic feature of the present invention is that, as shown in FIG. 1, an investment mold 4 including a wax model (tree) comprising a product portion 1, a runner portion 2 and a spout portion 3 is formed into a shape of a burner or torch lamp 5. By applying a flame such as a burner directly to the wax model while tilting the side of the gate from the side to the side where the wax is easy to flow out, liquefy and drain from the gate part to the runner part and product part sequentially. The wax component that has flowed out is efficiently recovered in the container 6 placed below the mold, and is recycled and used again as a wax model material . Subsequently, the dewaxed mold is immersed in hot water in the mold. Melt and collect the wax model remaining on the
[0011]
As the model material and mold material used in the present invention, commercially available products generally used are sufficient. The model material is not particularly limited as long as it is a material liquefied by a burner or the like in addition to the wax component. For example, a resin such as styrene resin or urea resin used as a disappearance model material can be used (see JP-A-11-19749, JP-A-2000-271701, JP-A-10-36552).
[0012]
[Action]
In the present invention, the wax component can be liquefied and discharged in a short time by directly applying a flame such as a burner to the wax model. This is because the heat conductivity of organic materials such as wax is as low as about 1/100 of that of metals and about 1/10 of that of ceramics. This is because the speed is high. In this way, the wax part, which occupies a large volume by a burner, etc., and the part of the runner, and then the wax model as much as possible to the product part are discharged in order to remove the wax in the hot water in the next process. Time can be greatly reduced.
[0013]
In addition, in the conventional hot water method in which the investment mold including the entire wax model is immersed in hot water, the thermal expansion coefficient of the wax model is about five times larger than that of the investment mold made of the surrounding ceramic. The amount of thermal expansion of the part and runner part in hot water increases, and as a result of strongly pushing the investment mold, it often causes mold cracking, but the method of the present invention removes most of the wax model beforehand with a burner or the like Then, even if the investment mold is immersed in hot water, mold cracking does not occur.
[0014]
【Example】
EXAMPLES Next, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited at all by the following Examples.
Example 1 (Reference Example)
The exposed part (pouring gate part) of the investment mold including a wax model (tree) with two water pump impeller models with a diameter of 100 mmΦ, a height of 70 mm, and a wax weight of 95 g is initially placed sideways (horizontal direction). The flame of the torch lamp that uses kerosene as fuel is applied to the runner part and the product part sequentially from the sprue part of the tree. During this time, the spout side of the mold is lowered from the horizontal direction (clockwise hand at 3 o'clock). The direction (same as 6 o'clock) was changed, and most (about 95%) of the wax component was recovered from the exposed portion in a container placed under the mold in about 10 minutes. In this case, 18Cr-8Ni cast stainless steel was cast into a mold in which the brazing component was completely burned and removed in the next firing furnace without dewaxing in hot water, and a sound product free from gas defects was obtained. It was. Conventionally, the dewaxing of the investment mold has been performed in hot water that requires a long time of 2 hours or more or in an expensive autoclave facility. However, the present invention significantly reduces the time and cost required for dewaxing ( 50% or less).
[0015]
Example 2
The exposed part of the investment mold including a wax model (tree) to which eight rocker arm models for automobile engines of 70 mm × 30 mm × thickness 20 mm and a wax weight of 11 g are attached, from the beginning diagonally downward (the short hand of the watch is at 4:30) The Bunsen-Burner flame, which uses LPG gas as fuel, is applied to the gate and runner of the tree, and about 80% of the wax model components are eluted in about 10 minutes. did. Since the wax of the thin product portion remained, the remaining wax component was melted by heating in hot water at 100 ° C. for about 10 minutes, and the solid content floating on the surface of the hot water was recovered. In this case, no mold cracking occurred (acceptance rate 100%). Conventionally, when an investment mold containing all of the wax model is dewaxed in hot water, about 50% of the mold is cracked and becomes unusable and discarded.
The investment mold dewaxed in about 99% in hot water was heated in a firing furnace at about 1000 ° C. to completely burn and remove the brazing component, and then cast spheroidal graphite cast iron to obtain a sound product.
[0016]
Example 3
The exposed part of the investment mold including the wax model (tree) to which six gas turbine blade models for aircraft engines of 80 mm x 30 mm x thickness 10 mm and wax weight 10 g are attached, initially in the lateral direction (clock hand 3 o'clock Place the flame of a portable burner fueled with isobutane gas on the gate, and tilt the mold slightly downward (5 o'clock) when applying flame to the runner. About 75% of the wax component was eluted in about 10 minutes and collected in a container. Since the wax remained in the complex and thin product portion, the remaining wax component was melted by heating in hot water at 100 ° C. for about 10 minutes, and the solid content floating on the hot water surface was recovered. Also in this case, no mold cracking occurred (pass rate 100%). Conventionally, when an investment mold containing all of the wax model is dewaxed in hot water, about 40% of the mold is cracked and discarded.
The investment mold, which has been dewaxed about 99% in hot water, was heated in a firing furnace at about 1000 ° C. to completely burn and remove the brazing component, and then 12Cr-2.5Ni-1.5Mo heat resistant steel was cast. Got a healthy product.
[0017]
Example 4
From the beginning, the exposed part of the investment mold including the wax model (tree) to which four bearing models for pneumatic equipment of 50mm x 50mm x height 40mm and wax weight 23g are attached is facing downward (clockwise hand is at 5 o'clock) The Bunsen-Burner flame, fueled with LPG gas, is sequentially applied from the gate to the runner, and about 85% of the wax components are eluted in about 10 minutes. It was collected. Since the wax remained in the thin product part, the remaining wax component was melted by heating in hot water at 100 ° C. for about 10 minutes, and the solid content floating on the hot water surface was recovered. Also in this case, no mold cracking occurred (pass rate 100%). Conventionally, when an investment mold containing all of the wax model is dewaxed in hot water, about 50% of the mold is cracked and discarded.
The investment mold, which had been dewaxed about 99% in hot water, was heated in a firing furnace at about 1000 ° C. to completely burn and remove the brazing component, and then cast high-strength brass to obtain a sound product.
[0018]
Example 5
The exposed part of the investment mold including the wax model (tree) with 12 optical microscope parts (mirror box) models of 20mm x 20mm x height 13mm and wax weight 3g is facing downwards from the beginning. The Bunsen-Burner flame, which uses LPG gas as fuel, is sequentially applied to the sprue part and the runner part, and about 80% of the wax component is eluted in about 10 minutes. Collected in a container. Since the wax remained in the complex and thin product portion, the remaining wax component was melted by heating in hot water at 100 ° C. for about 10 minutes, and the solid content floating on the hot water surface was recovered. Also in this case, no mold cracking occurred (pass rate 100%). Conventionally, when an investment mold containing all of the wax model is dewaxed in hot water, about 40% of the mold is cracked and discarded.
The investment mold dewaxed in about 99% in hot water was heated in a firing furnace at about 1050 ° C. to completely burn and remove the brazing component, and then cast an aluminum alloy to obtain a sound product.
[0019]
【The invention's effect】
As described above in detail, the present invention according to the dewaxing how investment precision casting mold, the present invention, by heating directly by such a burner the wax model (1) Investment in a mold, expensive (2) About half of the molds when dewaxing in hot water is performed in the normal case where the shape of the product is often complicated. (3) Use of the present invention promotes resource saving (recycling of wax) and energy saving (shortening of heating time), and as a result, In this case, a special effect is achieved in that the manufacturing cost of the medium-to-small volume product can be greatly reduced (about 30 to 50%).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of the present invention in which an investment mold is directly heated with a burner or torch lamp to elute wax components and collect them in a container.
[Explanation of symbols]
1 Product part 2 Runway part 3 Spout part 4 Investment mold 5 Burner or torch lamp 6 Wax collection container

Claims (2)

インベストメント精密鋳造鋳型のろう模型(ツリー)を炎で直接加熱してろう成分を燃焼することなく液化することによって鋳型から流出させ、脱ろうするインベストメント精密鋳造鋳型の脱ろう方法において、該方法により脱ろうした鋳型を、100℃程度の熱湯中に浸漬することにより、鋳型中に残留していたろう模型を溶融・回収し、かつ鋳型割れ(クラック)の発生を防止することを特徴とするインベストメント精密鋳造鋳型の脱ろう方法。An investment precision casting mold dewaxing method in which a wax model (tree) of an investment precision casting mold is directly heated with a flame to liquefy the wax components without burning, and then dewaxed and dewaxed. Investment precision casting characterized by melting the wax model remaining in the mold and preventing mold cracking by immersing the brazed mold in hot water of about 100 ° C Mold dewaxing method. インベストメント精密鋳造鋳型の製造工程において、鋳型中のろう模型の外気に露出している湯口部分が、横向きから下向きになる範囲に鋳型を傾けて、ガス、液体又は固体粉末を燃料とするバーナー又は液体燃料によるトーチランプの大きさと温度を制御された炎を直接ろう模型の湯口部分から、順次、湯道部分及び製品部分へと当てるように鋳型又は上記バーナー又はトーチランプの一方又は双方を移動しながら、ろう成分を燃焼することなく液化することによって鋳型から流出させ、これを鋳型の下方に設けた容器中に回収して再び模型材料として循環利用する、請求項1に記載のインベストメント精密鋳造鋳型の脱ろう方法。In the manufacturing process of investment precision casting mold, burner or liquid using gas, liquid or solid powder as fuel by tilting the mold so that the gate part exposed to the outside air of the wax model in the mold is from sideways to downward While moving the mold and / or one or both of the burner and the torch lamp so that the flame controlled in size and temperature of the fuel torch is directly applied from the sprue part of the wax model to the runner part and the product part sequentially. The investment precision casting mold according to claim 1, wherein the wax component is liquefied without being burned to flow out of the mold, and is recovered in a container provided below the mold and recycled as a model material. How to remove wax.
JP2003066119A 2003-03-12 2003-03-12 Investment precision casting mold dewaxing method and use thereof Expired - Lifetime JP4210745B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003066119A JP4210745B2 (en) 2003-03-12 2003-03-12 Investment precision casting mold dewaxing method and use thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003066119A JP4210745B2 (en) 2003-03-12 2003-03-12 Investment precision casting mold dewaxing method and use thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004268129A JP2004268129A (en) 2004-09-30
JP4210745B2 true JP4210745B2 (en) 2009-01-21

Family

ID=33126926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003066119A Expired - Lifetime JP4210745B2 (en) 2003-03-12 2003-03-12 Investment precision casting mold dewaxing method and use thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4210745B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104841883A (en) * 2015-05-05 2015-08-19 柳州科尔特锻造机械有限公司 Precision casting process of casting part
CN104826987A (en) * 2015-05-05 2015-08-12 柳州科尔特锻造机械有限公司 Process for improving surface quality of casting
CN113976827B (en) * 2021-10-29 2023-09-22 河南平原光电有限公司 Gypsum type investment casting dry dewaxing device and dewaxing method
CN114570880B (en) * 2022-03-08 2024-07-16 绍兴诚彧金属铸造有限公司 Continuous water washing dewaxing device
CN115847145A (en) * 2022-12-28 2023-03-28 安徽方兴实业股份有限公司 Auxiliary fixture for machining valve cover, use method and machining method
CN116550934B (en) * 2023-05-30 2025-05-13 河北快航新材料科技有限公司 Wax matrix dewaxing device
CN117444146A (en) * 2023-10-07 2024-01-26 洛阳航辉新材料有限公司 A dewaxing furnace for investment precision casting

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004268129A (en) 2004-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ravi Metal casting: computer-aided design and analysis
JP4210745B2 (en) Investment precision casting mold dewaxing method and use thereof
US7389809B2 (en) Tool for producing cast components, method for producing said tool, and method for producing cast components
US3996991A (en) Investment casting method
CN104480461A (en) Method of Laser Cladding Cr12MoV Steel with Ni60/SiC Composite Powder
US10760153B2 (en) Method for manufacturing turbomachine components, blank and final component
US20120024491A1 (en) Method For Casting Component
Seo et al. A study on the S/W application for a riser design process for fabricating axisymmetric large offshore structures by using a sand casting process
CN108687306A (en) A kind of technique and its control system of alloy casting
Whittaker Precision casting of aero gas turbine components
Holtzer et al. Thermal utilization of the post reclamation dust from molding sand with furan resin in test unit
CN1954937B (en) Casting method of vanadium-containing steam turbine cylinder for supercritical machine set
Tindell et al. Casting for the Home Workshop
Alami et al. Do-It-Yourself Project: Sand Casting and Lost PLA/Wax
Bihari et al. Effect of process parameters on roughness and hardness of surface and dimensional accuracy of lost wax process casting
Ahmad Mehrabi et al. Sustainable Investment Casting
Alting et al. Liquid Materials: Casting Processes
RU2034681C1 (en) Method to produce extended thin-walled castings
JP2007090384A (en) Self-hardening mold making using disappearance model
Fontaine Ni-resist type D5S–An improved material for turbocharger housings
Kortovich et al. Turbine airfoil manufacturing technology
Turkselci METAL CASTING PROCESSES
RU2161545C2 (en) Method of manufacturing full form from photopolymerizing materials
Beffel et al. Computer simulation of investment casting processes
CN106735018A (en) A kind of energy-conservation casting system in reasonable utilization casting area space

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041124

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070723

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070731

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071001

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20071001

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080630

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080829

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080925

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4210745

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term