[发明专利]溃散性模及制造该溃散性模的方法

说明书

技术领域

本发明涉及溃散性模(collapsible mold)以及制造该溃散性模的方法。

背景技术

对于高压模铸造，迄今为止已研制出许多用于铸造具有底切部(undercut)的产品的技术，在这些技术中，使用主要包含砂或盐的溃散性型芯来铸造所述产品，然后在铸造后溶解并移除所述溃散性型芯。为了改善型芯的溃散性，已知一种方法，在该方法中，将与水反应时膨胀的碱土金属化合物添加至主要包含盐之类的水溶性成分的型芯用材料(例如参照JP 2006-7234A)。然而，通过混合作为碱土金属化合物的熟石灰(氢氧化钙)、生石灰(氧化钙)等所制成的型芯需被存放在湿度受控的容器中。这是因为由碱土金属化合物的热分解产生的碱土金属氧化物在成型后吸收大气中的水分并因此膨胀。另外，即使将型芯存放在低湿度环境中，所述型芯也不可避免地吸收水分而膨胀。因此，不能长时间存放型芯。另外，型芯一旦吸收水分而膨胀，则存在的问题在于具有粗糙表面，而使得在铸造时不能获得良好的铸造表面。而且，这样的型芯还具有强度下降、以及因铸造时再次排放水分而导致铸件中多孔等其它问题。

另外，使用包括陶瓷壳成型和整体成型的熔模铸造方法用于精密铸件或者玻璃铸件(以下称作失蜡模)。已经提出的用于制造熔模铸造模的其中一种方法包括：通过使用初始模型的翻蜡件(以下称作蜡模)成型模组合物，该模组合物包含作为耐火材料的碳酸钙；在模中熔化并排出蜡模(脱蜡)；以及以不低于碳酸钙的分解温度的温度烧结所得到的模组合物(湿模)。当使用通过该方法制造的模时，由于在铸造后将模浸入水中或留在空气中而会使模中包含的氧化钙熟化并因此变成氢氧化钙。同时，由于模体积增大而使该模发生自溃散，因此更容易从铸件中移除模。

另外，已设计出制造具有良好透气性的模的方法，该方法集中于碳酸钙通过燃烧时热分解而变得多孔的方面。例如，存在一种制造失蜡模的方法，该方法包括：制备包含重量比不低于10％的碳酸钙的模；在脱蜡工序之后，通过在不低于850℃的温度下烧结模而使一部分碳酸钙变成氧化钙(例如参照JP 49-2655B)。另外，已知一种通过利用化石贝壳作为碳酸钙源制造失蜡模的方法(例如参照JP 6-36954B)。由于将化石贝壳用作碳酸钙源，因此，即使在低至760℃的燃烧温度下烧结模时，也能够获得具有良好溃散性的模。

另外，已知一种利用碳酸钙或者碳酸镁和耐火材料的混合物作为填料以及利用硅胶作为粘合剂的制造方法(例如参照JP 3-281030A)。根据该方法，可长时间防止由碳酸钙或者碳酸镁和耐火材料的混合物制成的浆的凝胶化。这使得容易成型模，同时，提供铸造后的溃散性。另外，已知一种使用与重量比为10％至80％的碳酸钙混合的灰泥材料的制造方法(例如参照JP 5-104199A)以及通过在一部分耐火材料层中使用碳酸钙来制造具有良好溃散性的模的方法(例如参照JP 6-15407A)。

然而，通过这些方法制造的模的问题在于，由于在烧结模时碳酸钙热分解产生的氧化钙吸收大气中的水分然后转化为氢氧化钙而使模膨胀。当模膨胀时，表面粗糙度增大，其表面尺寸精度降低，从而在某些情况下会产生裂纹。另外，除非将模加热到不低于580℃的温度，否则模中吸收的水分不会从模游离出去。因此，除非在铸造工序之前将模加热至该温度或者该温度以上，否则由于铸造时熔化的金属的热而使水分游离出来，而在某些情况下造成气孔。因此，模必须在烧结后立即用于铸造中，或者必须在湿度受到充分控制的情况下存放。另外，由于即使在低湿度环境中模也不可避免地吸收水分，因此不能长时间存放模。

同时，已知一种通过在最外表面涂层和待与熔化金属接触的表面涂层之间设置包含碳酸钙的衬底涂层来防止模因吸收大气中的水分而自溃散的技术(例如参照JP 2763970B)。然而，由于最外表面涂层与表面涂层都具有透气性，因此不足以抑制模吸收水分。

发明内容

考虑到上述问题而作出本发明。本发明的目的在于提供一种具有极低吸水特性因而防止其表面特性因吸收水分膨胀而变化的溃散性模，该溃散模可长时间存放而不会吸收水分而膨胀。本发明的另一个目的在于提供一种该溃散性模的制造方法。

作出本发明来解决上述问题。具体而言，本发明的第一方面为制造包含氧化钙和氧化镁中的至少一种的溃散性模的方法，该方法包括在烧结所述溃散性模的步骤和铸造所述溃散性模的步骤中的任何一个步骤之后立即使所述溃散性模与二氧化碳接触的步骤。在烧结步骤或者铸造步骤之后，优选在所述溃散性模的温度保持在300℃或者更高的温度时，执行使所述溃散性模与二氧化碳接触的前述步骤。