JP5061491B2

JP5061491B2 - 石膏鋳造法における石膏鋳型の製造方法

Info

Publication number: JP5061491B2
Application number: JP2006104887A
Authority: JP
Inventors: 雄策宮崎
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2026-04-06
Also published as: JP2007275923A

Description

この発明は、石膏鋳造法における石膏鋳型の製造方法に係わり、更に詳しくはゴム型に流し込んだ石膏型が硬化（完全乾燥）または半硬化（半乾燥状態）した状態で、石膏鋳型からゴム型を離型させる際、石膏鋳型の一部に欠損部が生じないように離型することを可能とした石膏鋳造法における石膏鋳型の製造方法に関するものである。

従来、石膏鋳造法における石膏鋳型を製造する方法としては、予め成形用金型に対応した形状に形成したゴム型に、所定の含水率でスラリー状にした石膏を流し込み、石膏が硬化（完全乾燥）または半硬化（半乾燥状態）した状態で石膏鋳型からゴム型を離型させる方法が行われている。そして、上記のようにして製造された石膏鋳型を母型として、溶融金属を流し込み成形用金型を製造するものである。

また、石膏鋳型にサイピングブレードを埋設する石膏鋳型を製造する方法としては、例えば、図１２及び図１３に示すように、ゴム型１にサイピングブレード２を植設しておき、この状態でゴム型１に、所定の含水率でスラリー状にした石膏を流し込み、石膏が硬化または半硬化した状態で石膏鋳型３からゴム型１を離型させ、石膏鋳型３の表面からサイピングブレード２の一部を突出させて成形する。

ところで、石膏鋳型３は、スラリー状にした石膏から水分を除去（自然乾燥，強制乾燥）したものであるため、非常に脆く、ゴム型１を離型する際に石膏鋳型３の一部Ｑａが欠損したり、陸部の鋭角部分等も欠損し易いと言う問題があり、このため石膏鋳型の製造後には補修を行うこともあった。

特に、石膏鋳型３からゴム型１を離型する際に欠損し易い場合としては、図１４（ａ），（ｂ）、図１５（ａ），（ｂ）及び図１６に示すように、石膏鋳型３に埋設するサイピングブレード２の面積がゴム型１に埋設する面積よりも比較的小さい時や、サイピングブレード２が石膏鋳型３の陸部３ａの隅に配置されている場合には、石膏鋳型３からゴム型１を離型する時にサイピングブレード２がゴム型１側に引っ張り取られて石膏鋳型３の肉薄部ｔに欠損部Ｑが生じると言う問題があった。また、石膏鋳型３の陸部３ａに鋭角部分がある時にも欠損部Ｑが発生し易い。

そこで、ゴム型の離型時に石膏鋳型の一部が欠損するのを防止するため、石膏鋳型の内部に棒状または板状の補強材を埋設したタイヤ成形用金型の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

然しながら、棒状または板状の補強材を埋設する方法では、熱膨張による体積変化が大きく、石膏鋳型にヒビ割れを発生する恐れがあり、また形状を任意に設定することが出来ない上に、サイピングブレードを覆うように配設することは難しく、特に石膏鋳型の陸部の鋭角部分を補強することが難しいと言う問題があった。
特開平１１−１７０２６７号公報（特許第３１７９７４８号）

この発明はかかる従来の問題点に着目し、線状材を所定形状に編んだ耐熱性を有する補強部材を使用することにより、石膏鋳型にヒビ割れを発生する恐れがなく、ゴム型の離型時に石膏鋳型の欠損し易い部位を補強でき、製造後における石膏鋳型の補修作業等を減少させることが出来る石膏鋳造法における石膏鋳型の製造方法を提供することを目的とするものである。

この発明は、予め、含水量が多いスラリー状の石膏と、含水量が少ないスラリー状の石膏とをそれぞれ製作しておき、先に前記ゴム型に予め含水量が少ないスラリー状の石膏を流し込み、この状態で離型させる際に石膏の応力が集中する部位、またはサイピングブレードを植設する場合には、そのサイピングブレードの周囲を覆うように線径0.05mm〜2.0mm の線状材を所定形状に編んだ耐熱性を有する金属または非金属材料から成る補強部材を配設し、次に、前記含水量が多いスラリー状の石膏を流し込むことで、石膏鋳型の表面に補強部材の端末部が露出することなく石膏鋳型を製造することを要旨とするものである。

また、この発明は、補強部材として線径0.05mm〜2.0mm で、耐熱性を有する金属または非金属材料から成る少なくとも一本の線状材を三次元状に折り曲げて籠状に形成することも可能である。

このように、線状材を所定形状に編んだ耐熱性を有する補強部材を使用することにより、ゴム型の離型時に石膏鋳型の欠損し易い部位を補強でき、製造後における石膏鋳型の補修作業等を減少させることが出来るものである。

また、この発明は、上記のように、予め、含水量が多いスラリー状の石膏と、含水量が少ないスラリー状の石膏とをそれぞれ製作しておき、先に前記ゴム型に予め含水量が少ないスラリー状の石膏を流し込み、この状態で離型させる際に石膏の応力が集中する部位、またはサイピングブレードを植設する場合には、そのサイピングブレードの周囲を覆うように線径0.05mm〜2.0mm の線状材を所定形状に編んだ耐熱性を有する金属または非金属材料から成る補強部材を配設し、次に、前記含水量が多いスラリー状の石膏を流し込むことで、石膏鋳型の表面に補強部材の端末部が露出することなく石膏鋳型を製造するので、以下のような優れた効果を奏するものである。

(a).補強部材を所定径の耐熱性を有する線状材を使用することで、熱膨張による影響が少なく、石膏鋳型にヒビ割れを発生する恐れがない。
(b).ゴム型の離型時に石膏鋳型の欠損し易い部位を補強でき、製造後における石膏鋳型の補修作業等を減少させることが出来る。
(c).石膏鋳型に埋設するサイピングブレードの面積がゴム型に埋設する面積よりも比較的小さい時でも、ゴム型の離型時における石膏鋳型の欠損を有効に防止出来る。
(d).サイピングブレードが石膏鋳型の陸部の隅に配置されている状態でも、ゴム型の離型時における石膏鋳型の欠損を有効に防止出来る。
(e).石膏鋳型の陸部形状が鋭角な部分でも欠損が発生しない。
(f).補強部材を所定径の耐熱性を有する線状材を使用することで、任意の形状に構成できると共に、ゴム型の任意の位置に配設して石膏を流し込むことが出来る。

以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
なお、従来例と同一構成要素は、同一符号を付して説明は省略する。

図１は、この発明の第１実施形態を示す石膏鋳型３の斜視図を示し、この石膏鋳型３の陸部３ａ内には、ゴム型１を離型させる際に石膏鋳型３の欠損が生じ易い部位に線状材から成る補強部材４が埋設してある。

この補強部材４は、図２に示すように、少なくとも一本の線状材４ｘを三次元状に折り曲げて籠状に形成するもので、石膏鋳型３の陸部３ａの中央部内に線状材４ｘを湾曲させて籠状に形成した補強部材４を埋設してある。前記線状材４ｘの線径は、0.05mm〜2.0mm 、好ましくは0.1mm 〜1.0mm の線状材を使用し、また線状材４ｘの材質は、耐熱性を有する金属（鋼線等の金属線、セラミック線条材等）または非金属材料（耐熱性を有する繊維、例えば、ガラス繊維，炭素繊維等）を使用するものである。

なお、線径が0.05mm未満では、剛性がなく、2.0mm 超では熱膨張や加工性に問題があり、更に材質としては、熱による影響が少ないものが好ましい。

また、図３の実施形態では、石膏鋳型３の陸部３ａの隅部に少なくとも一本の線状材４ｘを三次元状に折り曲げて籠状に形成した補強部材４を埋設した例であり、更に図４の実施形態は、一本の線状材４ｘをスパラル状に折り曲げて三次元状にし、これを石膏鋳型３の陸部３ａの中央部内に埋設した場合であり、図５は一本の線状材４ｘを任意に折り曲げて三次元形状にし、石膏鋳型３の陸部３ａの中央部内に埋設した場合である。

また、図６〜図８は、石膏鋳型３の陸部３ａの片側にサイピングブレード２を植設する実施形態であり、この実施形態ではサイピングブレード２を鉛直向きに植設する場合に、埋設部分の周囲に線状材４ｘを三次元状に折り曲げて籠状に形成した補強部材４を配設したものである。特に、石膏鋳型３に埋設するサイピングブレード２の面積がゴム型１に埋設する面積よりも比較的小さい時でも、ゴム型１の離型時における石膏鋳型３の欠損を有効に防止出来る。

図９は、線状材４ｘを三次元状に折り曲げて籠状に形成した補強部材４をゴム型１に配設した実施形態を示し、ゴム型１の離型時における石膏鋳型３の欠損を有効に防止出来るようにしたものである。

次に、石膏鋳型の製造方法について説明する。
この発明の第１実施形態における石膏鋳型の製造方法としては、先ずゴム型１に、石膏を流し込む前工程で、かつゴム型１を離型させる際に石膏鋳型３の欠損が生じ易い部位に線状材４ｘを所定形状に編んだ耐熱性を有する補強部材４を配設する。そして、この状態で石膏を流し込んで補強部材４を埋設した状態で硬化（完全乾燥）または半硬化（半乾燥状態）させた後、ゴム型１を離型させて石膏鋳型３を製造する。

このゴム型１の離型の際、半硬化（半乾燥状態）状態の石膏鋳型３は強度がなく、破損し易いが、この発明の実施形態では、上記のように補強部材４を埋設してあるため、石膏鋳型３の強度の弱い箇所であっても欠損することなく、ゴム型１の離型を行うことが出来るものである。

また前記石膏欠けが発生し易い部位とは、ゴム型１を離型させる際に応力が集中する部位等であり、またサイピングブレード２を植設する場合には、そのサイピングブレード２の周囲を覆うように補強部材４を配設することで、ゴム型１の離型時の欠損を防止させることが出来る。

また、石膏鋳型３の製造方法の他の実施形態としては、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、ゴム型１に、予め少量の石膏Ｓａを流し込み、この状態でゴム型１を離型させる際に石膏の欠損が生じ易い部位に線状材４ｘを所定形状に編んだ補強部材４を配設し、更に残りの石膏Ｓｂを流し込むことで、石膏鋳型３の表面には、補強部材４の端末部が露出することなく石膏鋳型３を製造することが可能となる。

また、図１１（ａ）〜（ｃ）に示す石膏鋳型３の製造方法の他の実施形態としては、予め、含水量が多いスラリー状の石膏Ｓｘと、含水量が少ないスラリー状の石膏Ｓｙとを製作しておき、前記ゴム型１に、予め含水量が少ない石膏Ｓｙ（固い石膏）を所定量流し込み、この状態でゴム型１を離型させる際に石膏の欠損が生じ易い部位に線状材４ｘを所定形状に編んだ補強部材４を配設し、更に含水量が多い石膏Ｓｘ（軟らかい石膏）を流し込むことで、石膏鋳型３の表面には補強部材４の端末部が露出することなく石膏鋳型３を製造することが可能となる。

このように、製造時に石膏を分割して流しこむことで、補強部材４が石膏鋳型３の表面に突出したり、露出することがなく、成形金型の製造時にも影響を及ぼすことがない。

以上のような方法により石膏鋳型３を製造することで、石膏鋳型にヒビ割れを発生する恐れがなく、またゴム型１の離型時に石膏鋳型３の欠損し易い部位を補強でき、製造後における石膏鋳型３の補修作業等を減少させることが出来る。また、石膏鋳型３に埋設するサイピングブレード２の面積がゴム型１に埋設する面積よりも比較的小さい時でも、ゴム型１の離型時における石膏鋳型３の欠損を有効に防止出来る。

この発明の第１実施形態を示す補強部材を埋設した石膏鋳型の斜視図である。補強部材の線状材の斜視図である。補強部材を埋設した石膏鋳型の他の実施形態の斜視図である。補強部材を埋設した石膏鋳型の他の実施形態の斜視図である。補強部材を埋設した石膏鋳型の他の実施形態の斜視図である。サイピングブレードの周囲に補強部材を配設した石膏鋳型の平面図である。図６のＡ−Ａ矢視正面図である。図７のＢ−Ｂ矢視断面図である。籠状に編んだ補強部材を埋設したゴム型の断面図である。（ａ）〜（ｃ）は、石膏鋳型の他の製造方法の工程図である。（ａ）〜（ｃ）は、石膏鋳型の他の製造方法の工程図である。従来の石膏鋳型の製造方法の断面図である。従来のゴム型の離型時における石膏鋳型の製造方法の断面図である。（ａ），（ｂ）は、ゴム型の離型時における石膏鋳型の平面図と、その欠損状態の説明図である。（ａ），（ｂ）は、ゴム型の離型時における石膏鋳型の正面図と、その欠損状態の説明図である。石膏鋳型の他の欠損状態の説明図である。

符号の説明

１ゴム型２サイピングブレード
３石膏鋳型３ａ陸部
Ｑ，Ｑａ欠損部ｔ肉薄部
４補強部材４ｘ線状材
Ｓｘ含水量が多い石膏Ｓｙ含水量が少ない石膏

Claims

ゴム型に石膏を流し込み、石膏が硬化または半硬化した状態でゴム型を離型させて石膏鋳型を製造する石膏鋳造法における石膏鋳型の製造方法において、
予め、含水量が多いスラリー状の石膏と、含水量が少ないスラリー状の石膏とをそれぞれ製作しておき、先に前記ゴム型に予め含水量が少ないスラリー状の石膏を流し込み、この状態で離型させる際に石膏の応力が集中する部位、またはサイピングブレードを植設する場合には、そのサイピングブレードの周囲を覆うように線径0.05mm〜2.0mm の線状材を所定形状に編んだ耐熱性を有する金属または非金属材料から成る補強部材を配設し、次に、前記含水量が多いスラリー状の石膏を流し込むことで、石膏鋳型の表面に補強部材の端末部が露出することなく石膏鋳型を製造することを特徴とする石膏鋳造法における石膏鋳型の製造方法。
前記補強部材は、線径0.05mm〜2.0mm で、耐熱性を有する金属または非金属材料から成る少なくとも一本の線状材を三次元状に折り曲げて籠状に形成する請求項１に記載の石膏鋳造法における石膏鋳型の製造方法。