(57)【要約】【課題】大型の成形品の成形とか試作品成形用金型として極めて適した、安価でしかも早く納入できる金型を提供する。【解決手段】最終製品のマスターモデルを作製し、該モデルをバインダーが混入されたスラリー状砂若しくは砂状物で覆って、そのまま若しくは前記マスターモデルを分離除去した後、焼成して得た砂型に、熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させることを特徴とする。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的物のマスターモデルを作製し、該モデルをバインダーが混入されたスラリー状砂若しくは砂状物で覆って、そのまま若しくは前記マスターモデルを分離除去した後、焼成して得た砂型に、熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させることを特徴とする簡易金型。
【請求項２】
前記熱硬化性樹脂が、常温で液状の熱硬化性樹脂である請求項１記載の金型。
【請求３４】射出成形用に使用する請求項１又は２に記載の金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、砂若しくは砂状物で形成した簡易金型（若しくは金型用駒）に係り、詳記すれば特に大型の成形品の製造や試作品の成形に適した簡易金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、成型用金型は、特殊鋼を使用し、フライス盤などでの機械加工が可能な部分はできうるかぎり機械加工を行った後、手彫刻、機械彫刻、型押しなどの方法で加工して作製していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の成形金型の作製法では、機械加工等に起因してコスト高になるだけでなく、納期が非常にかかるという問題があった。特に、自動車のフレームのような大型の成形品を製造する金型としては、非常に高価になるだけでなく、納期が非常にかかる問題が強く指摘されている。
【０００４】
また、試作品製造用の金型としては、それほどの精度や多数回の使用も求められていないが、この要望に応える安価で早く納入できる金型は、従来知られていない。従って、大型の成形品の製造にも適用でき、安価で早く納入できる金型は、産業界から非常に強く要望されている。
【０００５】
一方、砂で容易に且つ安価に鋳型が製造できることは知られているが、このものは、強度的に射出圧に耐えられないので、射出成形用金型としては、到底使用し得ない。従って、砂で形成した金型は、成形用金型としては従来全く使用されていないし、このような発想も全く知られていない。
【０００６】
この発明は、このような点に着目してなされたものであり、大型の成形品の成形とか試作品成形用金型として極めて適した、安価でしかも早く納入できる金型を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究の結果、砂で製造した焼成砂型に熱硬化性樹脂を含浸後硬化させることによって、充分射出圧に耐える金型とし得ることを見出し、本発明に到達した。
【０００８】
即ち本発明は、目的物のマスターモデルを作成し、該モデルをバインダーが混入されたスラリー状砂若しくは砂状物で覆って、そのまま若しくは前記マスターモデルを分離除去した後、焼成して得た砂型に、熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させることを特徴とする。このようにして作製したものは、金型の駒とも言われるので、本発明で金型というのは金型の駒を含む意味である。また本発明の金型は、射出成形用に使用するのに特に適している。
【０００９】
熱硬化性樹脂としては、常温で液状の熱硬化性樹脂を使用するのが良い（請求項２）。
【００１０】
本発明で砂状物というのは、ガラスや金属のような不燃性無機質の粒状物若しくは粉状物であって、通常の砂程度の粒度のものを言う。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
本発明の簡易金型は、次の工程によって得ることができる。
【００１３】
▲１▼マスターモデルの作製
最終製品（目的物）の形状をポリスチロール等の合成樹脂、ワックス等の樹脂、金属及び木等から公知の方法によって作成する。ポリスチロール等の合成樹脂、ワックス等の樹脂び木等は、焼成により消失するので、マスターモデルの除去工程が不要となるから早く作製できる。またポリスチロール等の合成樹脂は、切削性が良いことと、造形等のＲＰの機械でも作成可能なので３次元からのデータが使用できるから、マスターモデルが容易に作製できる。
【００１４】
▲２▼マスターモデルを枠組み内に載置
図１に示すように、金属で四角形に形成した枠組み１内中央に、上記工程で作製したマスターモデル２を載置する。枠組み１は、金属、合成樹脂、木等で良く、その材質は特に限定されない。
【００１５】
▲３▼スラリーの注入
枠組み１内に砂とバインダーからなるスラリー３を注入する。この砂とバインダーのスラリー３は、従来の鋳型製造用に使用されていたものを使用すれば良い。即ち、市販の砂用バインダーと砂とを、鋳型製造の場合と同じように混合してスラリー３とすれば良い。
【００１６】
▲４▼焼成及びマスターモデルの消失
図３に示すように、枠組み１を逆さにして取り出した成形スラリー（砂型）４のバインダーに、火をつけて焼成する。この際、ポリスチロール等の合成樹脂やワックスからなるマスターモデル２は、燃焼若しくは溶融して消失する。金属のように着火しても消失しないマスターモデルの場合は、着火前に抜いて砂型４と分離する。尚、ワックスのように溶融する場合は、枠組み１を図３から９０°回転させた状態として着火し、溶融ワックスが横から流出するようにすれば良い。
【００１７】
▲５▼樹脂含浸
それから図４に示すように、得られた焼成砂型４に液状の熱硬化性樹脂５を含浸させる。含浸は、樹脂の種類に応じて、液状の熱硬化性樹脂に浸けたり、液状の熱硬化性樹脂を噴霧又は塗布して行うことができる。熱硬化性樹脂は、硬化前は液状で容易に焼成砂型に含浸すると共に硬化させることによって、強固な砂同士の結合剤の作用を示す。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びポリエステル樹脂等を使用することができる。熱硬化性樹脂の種類にもよるが、焼成砂型の体積の７０％程度含浸させると優れた結果が得られる。
【００１８】
▲６▼乾燥
次に、図５に示すように、上記熱硬化性樹脂含有砂型４´を乾燥炉６に入れて、加熱し、熱硬化性樹脂を硬化させる。加熱温度は、熱硬化性樹脂が硬化する温度であれば良く、特に限定されない。
【００１９】
上記のようにして上金型（又は下金型）が得られるが、図１においてマスターモデル２を逆さにして同様にして焼成砂型４とし、同様にしてこれに熱硬化性樹脂を含浸硬化させれば、下金型（又は上金型）が得られる。
【００２０】
上記金型は、通常は駒とも呼ばれるが、この駒をモールドベースに入れることにより通常の金型が完成する。
【００２１】
本発明によれば、焼成砂型に熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させるだけで金型が作成できるので、本発明の金型は極めて安価で短時日で納入できる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、砂と熱硬化性樹脂という極めて安価な原料から、大型の成形品用の金型であっても容易に製造することができるので、大型成形品製造用や試作品製造用金型として、絶大な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】マスターモデルを枠組み内に載置した状態を示す断面図である。
【図２】枠組み内に砂とバインダーのスラリーを注入する状態を示す断面図である。
【図３】砂型を焼成している状態を示す断面図である。
【図４】本発明の焼成金型に熱硬化性樹脂を含浸させている状態を示す断面図である。
【図５】熱硬化性樹脂含浸砂型を加熱炉中で加熱硬化させている状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１………枠組み
２………マスターモデル
３………砂とバインダーのスラリー
４………砂型
４´………熱硬化性樹脂含有砂型
５………熱硬化性樹脂
６………乾燥炉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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