[发明专利]造型用材料、功能剂、造型制品和制品

说明书

技术领域

本发明涉及造型用材料、功能剂、造型制品和制品，特别涉及粉末固着层积法中的造型用材料、功能剂、造型制品和制品。

背景技术

以往有如下的制造铸模的方法：形成三维制品的横截面部分，然后将各自的横截面区域在层方向上集合从而制造铸模。该方法是对于含有型砂(鋳造砂)和灰泥（プラスタ一）的粒状材料，使用供给水性流体的喷墨印刷头来形成各自的横截面区域，其中，灰泥含有大量的矿物石膏来作为型砂的粘合剂而发挥作用。这种类型的铸模制造方法被称为粉末固着层积法（专利文献1）。

专利文献：日本特开2002-528375号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在这里，如果在1000℃左右的温度加热石膏，则作为石膏主成分的硫酸钙被热分解，产生二氧化硫气体。因此，相对于对比文件1中公开的技术，在以熔点超过1000℃的材料（例如，高熔点金属）作为铸造材料时，浇注温度超过1400℃，在熔融液接触到铸模时，铸模过热，产生二氧化硫气体等。其结果，铸模上产生气孔等的缺陷。因此，现实为，对于使用石膏而制造的铸模，可使用的铸造物材料为低熔点金属，即浇注温度被限定为1000℃以下的金属材料。

在这里，本发明的课题在于提供一种即使浇注温度超过1400℃这样的高熔点金属也可以浇注的粉末固着层积法中的造型用材料以及使用其制造的造型制品（例如，铸模），进而提供使用将该造型制品作为成型模而制造的制品（例如，铸造物）。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明为，将骨料和使该骨料相互粘结的粘合剂的粉状前驱体混合而成的粉末固着层积法中的造型用材料，所述骨料为人工铸造砂(鋳物砂)，所述粉状前驱体为以矾土为主成分的水泥。

即，根据本发明，通过采用以矾土为主成分的水泥来代替石膏，即使浇注熔融温度超过1400℃这样的高熔点金属等，也可以制作能够承受该温度的造型制品。

另外，使用本发明的造型用材料来制造的造型制品（例如，铸模），进而使用将该造型制品作为成型模而制造的制品（例如，铸造物）也包含在本发明的权利范围内。

另外，本发明为一种功能剂，其与将骨料和使该骨料相互粘结的粘合剂的粉状前驱体混合而成的粉末固着层积法中的造型用材料一起使用，是使所述粉状前驱体改性为粘合剂的功能剂，所述骨料为人工铸造砂，所述粉状前驱体为以矾土为主成分的水泥。该功能剂与上述造型用材料一起使用，使所述粉状前驱体改性为粘合剂。

在该功能剂中还可以进一步含有防腐剂、消泡剂、干燥剂中的至少任意一种。

具体实施方式

以下，说明有关本发明的实施方式。本实施方式的造型用材料和功能剂为采用粉末固着层积法的、在快速成型制造类型的立体造型物制造装置中使用的物质。立体造型物制造装置例如可以使用Z CORPORATION公司的SpectrumZ310-3DPrinter、EX ONE公司的Prometal-S15。

1.关于造型用材料

本实施方式的造型用材料为在粉末固着层积法中可以适宜使用的材料。该造型用材料具备平均粒径为10μm～90μm的骨料。骨料的平均粒径并不一定必须为该范围，但是该范围内的大小的骨料有难于产生层积不良这样的优点。在使用本实施方式的造型用材料来制造铸模时，可以认为作为骨料采用铸造砂，其平均粒径考虑铸造物表面的品质和将熔融金属浇注时产生的气体的通气性，铸造砂的平均粒径优选为20μm～75μm。

铸造砂如果从成分的观点出发，可以为天然铸造砂，也可以为陶瓷等的人工铸造砂。只是人工铸造砂，由于具有其平均粒径的大小没有不匀、可以得到低热膨胀化、粉状前驱体的高填充性这样的特点，因此优选。特别是由于人工铸造砂接近圆球形，因此，有与下述的粉状前驱体混合容易这样的效果。

另外，铸造砂不仅可以使用新砂，还可以使用再生砂。作为市售品，在本实施方式中适宜使用的铸造砂可以使用ルナモス（花王化学社制）、アルサンド（群荣化学工业(群栄ボ一デン社)制）、内外陶瓷珠(ナイガイセラビ一ズ)（伊藤忠陶瓷技术社制）、锆砂、铬铁矿砂等。铸造砂如果使用各种各样粒径的砂，则有因石垣效应(石垣効果)产生与下述的粉状前驱体容易混合这样的效果，因此可以使其具有广的粒径分布，为此，使用混合砂也是一种方法。