(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定めた消失模型の外面に塗型剤を塗布する前に、前記消失模型表面全体または部分的に酸性の液を塗布する表面処理をすることを特徴とする塗型剤の塗布方法。
【請求項２】
前記塗型剤は、前記塗型剤を塗布する前に塗布した前記酸性の液の乾燥工程を経ることなく塗布することを特徴とする請求項1に記載の塗型剤の塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消失模型に塗布する塗型剤の塗布回数を減らし、簡潔容易に塗型層を形成する塗型剤の塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗型剤は、主に焼着欠陥を防止するために使用される。フルモールド鋳造法または消失模型鋳造法では、表面全体に塗型層が形成された消失模型を鋳物砂に埋設させ、溶湯を流し込み鋳物を造る（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１４０９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、消失模型の表面に塗型剤を塗布して塗型層を形成する従来の塗型剤の塗布方法には次のような問題があった。
【０００４】
従来の塗型剤の塗布方法は、塗型層の厚さが薄い場合には焼着などの欠陥が発生するため厚く塗布しようとしていた。しかし、塗布した塗型剤が垂れ下がったりして厚さが不均衡となるため、１回の塗布で形成する塗型層の厚みには限界があり、所望の厚さの塗型層を形成するためには少なくとも複数回の塗布を必要としていた。例えば、通常、少なくとも１．３ｍｍ〜１．５ｍｍほどの塗型層の厚みを必要とする場合が多いが、１回の塗布で形成する塗型層の厚みは１ｍｍ程度が限界であるため、２回の塗布を必要とする。そのため、各回の塗布ごとに乾燥時間を要し、２回分の多大の乾燥時間を費やさなければならなかった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、消失模型に塗布する塗型剤の塗布回数を減らし、簡潔容易に塗型層を形成する塗型剤の塗布方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の塗型剤の塗布方法は、塗型層を形成するとき、予め定めた消失模型の表面に塗型剤を塗布する前に、前記消失模型の表面全体または部分的に酸性の液を塗布する表面処理をすることとした。
【０００７】
さらに、前記塗型剤は、前記塗型剤を塗布する前に塗布した前記酸性の液の乾燥工程を経ることなく塗布することとした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の塗型剤の塗布方法は、予め定めた消失模型の表面に塗型剤を塗布する前に、前記消失模型の外面に酸性の液を塗布する表面処理をすることとしたため、消失模型の表面に塗布する塗型剤の塗布回数を減らし、多大の乾燥時間を費やすことなく簡潔容易に厚く塗型層を形成することができる。
【０００９】
また、前記酸性の液は、前記消失模型の外面に部分的に塗布することも可能であるため、塗型層を部分的に厚くすることで充分の場合には、全体を厚くするコスト面のデメリットなく、より簡潔容易に塗型層を形成することができる。
【００１０】
さらに、前記塗型剤は、前記塗型剤を塗布する前に塗布した前記酸性の液の乾燥工程を経ることなく塗布することとしたため、より短い時間で簡潔容易に塗型層を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態である塗型剤の塗布方法について、図を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態の塗型剤の塗布方法により塗型層を形成した鋳型の断面図を示す。
【００１３】
図１に示すように、鋳型１０は、フルモールド鋳造方法により鋳造を行うもので、鋳枠１４と、鋳枠１４の内部に収納する鋳物砂１６と、鋳物砂１６内に埋設する消失模型１１とからなる。鋳物砂１６には、湯口１８と、消失模型１１に連通する湯路１９が設けられている。消失模型１１は、発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）および両者の共重体などの合成樹脂発泡材から、ＮＣ加工機（図示せず）などにより製作され、本発明の実施の形態である塗型剤の塗布方法により表面に塗型層１３が形成されている。
【００１４】
消失模型１１に塗布する塗型剤は、耐火性骨材と、水と、コロイダルシリカと、界面活性剤を含有し、耐火性骨材は、シリカと、黒鉛と、粘土類などからなる。アルカリ性のコロイダルシリカを使用したため、使用した塗型剤は弱アルカリ性を示す。
【００１５】
本発明の実施の形態の塗型剤の塗布方法は、消失模型１１の表面に塗型剤を塗布する前に、消失模型１１の表面に酸性の液を塗布する表面処理を行う。なお、酸性の液には模型への塗布のしやすさを改善するため界面活性剤の添加を行うこともできる。
【００１６】
酸性の液を塗布した消失模型１１の表面にはアルカリ性の塗型剤を塗布するため、消失模型１１の表面に予め塗られた酸と、アルカリ性の塗型剤が反応してゲル化することで液自体の粘性が上昇する。そのため、消失模型１１の外面に塗型剤を厚く塗布することができ、より厚い塗型層１３を形成することができる。
【００１７】
酸性の液を塗った後は乾燥しても、濡れたままで消失模型１１の外面に塗型剤を塗布しても充分効果はあるため、濡れたままでもよく酸性の液の塗布後の乾燥工程を必要としない。
【００１８】
鋳造を行うときには、湯口１８から溶湯１７を注湯し、注湯された溶湯１７は、湯道１９を通り、消失模型１１の下部から内部に進入して消失模型１１を溶融し、消失模型１１が埋設されたところに鋳物が製造される。鋳物は、鋳枠１４を解枠して取り出した後に、表面全体にショットブラストを行い付着している本発明の塗型剤の塗布方法による塗型層１３や、鋳物砂１６が除去される。
【００１９】
表１は、本発明の塗型剤の塗布方法により形成した塗型層の実施例のデータを示す。
【００２０】
【表１】
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実施例１〜９、比較例１〜３に塗布する塗型剤（容量％）は、シリカ４０、黒鉛１０、粘土５、コロイダルシリカ５、水４０とした。
【００２１】
コロイダルシリカは、ｐＨ８．５〜１０．５の範囲で長期安定し、中性範囲でゲル化していく。塗型剤は、ｐＨ８．５〜１０．５のコロイダルシリカを含有しているため、アルカリ性である。酸性の液を塗布した消失模型の表面に塗型剤を塗布するとき、消失模型の表面に塗られた酸性の液の酸とアルカリ性の塗型剤が瞬間的に反応してゲル化し、液自体の粘性が上昇するため、塗型剤を厚く塗布することができ塗型層の厚みを表面処理なしの比較例１に対し１．３倍以上に厚くすることができる。
【００２２】
表１に示すように、消失模型１１に塗型剤を塗布する前に、模型表面に酸性の液を塗布する表面処理を行った結果は、蓚酸水溶液の実施例１〜９が、通常必要とする１．３ｍｍ以上の塗型層の厚みとなっている。また、塗布した蓚酸水溶液を乾燥してから塗型剤を塗布する実施例１、３、５の場合と、塗布した蓚酸水溶液を乾燥せずに塗型剤を塗布する実施例２、４、６の場合を比較すると、塗布した蓚酸水溶液を乾燥せずに塗型剤を塗布する場合の方が塗型層の厚みはやや厚く、酸性の液の塗布後の乾燥工程を必要としないことが分かる。比較例１の表面処理なしの場合と、比較例２〜３の表面にアルカリ性の液体を塗布する場合は、いずれも表面処理をしないものよりも厚みが薄くなっていることがわかる。これは表面をアルカリ性にすることで塗型剤が解こうされて粘性が下がるためであり、本発明の逆の原理である。
【００２３】
また、実施例１〜６の蓚酸水溶液を表面処理に使用する場合は、塩酸や硫酸を表面処理に使用する場合より塗型層の厚みを厚くすることができ、蓚酸水溶液がより有効であることが分かる。
【００２４】
以上述べたごとく、本発明の実施の形態の塗型剤の塗布方法は、通常、少なくとも１．３ｍｍ〜１．５ｍｍほどの塗型層の厚みを必要とする場合に、１回の塗布で形成する塗型層の厚みは１ｍｍ程度が限界であるため、従来は２回の塗布を必要とし、多大の乾燥時間を費やさなければならなかったが、消失模型の表面に塗布する塗型剤の塗布回数を１回とし、乾燥時間を大幅に低減して簡潔容易に塗型層を形成することができる。
【００２５】
また、塗型層を部分的に厚くすることで充分の場合もある。例えば消失模型のコーナ部は焼着欠陥が発生しやすいため、塗型層の厚さを厚くする必要はあるが、他の平面形状の部分は厚くする必要のないとき、部分的に厚くしたい部分に酸性の液を塗布して表面処理を行ってから、塗型剤を塗布して塗型層を形成することができる。全体の塗型層を厚くする必要がないためコスト面、作業性の面でのメリットが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態の塗型剤の塗布方法により塗型層を形成した鋳型の断面図を示す。
【符号の説明】
【００２７】
１０  鋳型
１１  消失模型
１３  塗型層
１４  鋳枠
１６  鋳物砂
１７  溶湯
１８  湯口
１９  湯路
【図１】
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