精密铸造用铸模及其制造方法技术

本发明专利技术一种精密铸造用铸模，其具有形状与铸件的内部的空洞部分对应的芯以及与所述铸件的外周面的形状对应的外侧铸模，所述外侧铸模包括：该涂底层(101A)，其形成于所述外侧铸模的内周面，由使用精密铸造用铸模料浆通过干燥而成的料浆膜构成，多层保护层(105A)，其形成于涂底层(101A)的外侧，且通过多次形成保护层(104)而成，该保护层(104)由料浆层(102)和灰泥层(103)形成并通过干燥而成，该料浆层(102)由精密铸造用铸模料浆构成，该灰泥层(103)通过在料浆层(102)上附着如下的灰泥粒以作为灰泥材料而成，该灰泥粒的粒度分布配合形成为，将50～500μm的微粒的配合设为1、将0.5～2mm的中粒的配合设为1～16、将2～4mm的粗粒的配合设为1～40的范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】精密铸造用铸模及其制造方法
本专利技术涉及精密铸造用铸模及其制造方法。
技术介绍
在制造铸件的铸造方法中，具有在以较高的精度制造铸件的情况下使用的精密铸造方法。如专利文献1中所记载地那样，在精密铸造方法中，在与成形部件相同形状的消失性模型(蜡模)的周围涂敷料浆，之后，附着初始层灰泥(粉末)并使其干燥。之后，反复进行料浆的涂敷、灰泥的附着、干燥这三个工序，来制作覆盖铸件的外侧的模(外侧铸模)。这里，对于精密铸造用铸模，将蜡模置入以硅溶胶为主体的料浆中，使料浆附着于蜡模的表面并使其干燥。在一次操作中附着的料浆较少，只能附着较薄的料浆，因此反复进行几次～十几次操作来增加厚度。另外，为了尽快干燥或者为了尽快确保壁厚、防止干燥开裂，将被称为灰泥材料的较粗的粒子撒在料浆表面上并使其附着。因此，铸模的剖面结构成为反复层叠致密层、较粗的粒子层的结构。例如硅溶胶是分散有粒径20nm左右的球状二氧化硅粒子的液体。该二氧化硅超微粒子在干燥的过程中附着在料浆所包含的锆石、氧化铝等比较细的粒子(从几微米到几十微米)以及较粗的粒子(灰泥)(几百微米～几mm)的表面，并通过干燥、热处理而牢固地结合，由此能够在保持铸模的形状的同时还保证强度，从而作为铸模来利用。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-18033号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题然而，一般利用使用了上述的硅溶胶(分散有二氧化硅的超微粒子的液体)的铸模即可，但是，例如在单向凝固叶片制造等中，为了控制结晶的析出方向而保持熔融金属。其结果是，高温(例如1550℃左右)下的保持时间变长。在该情况下，由于以高温保持，因此存在作为粘合剂的二氧化硅软化而发生铸模的变形这一问题。这里，在单向凝固叶片制造等中，一般通过如下步骤进行制造，即，将铸模设置于真空中的加热器内，加热保持在熔融金属的熔点以上的温度，向铸模中注入熔融金属，控制铸模从加热器向下方下降并将其拔出，由此使熔融金属从下方单向进行冷却、凝固。因此，在例如单向凝固叶片制造等中，期望出现即使在进行高温(例如1550℃左右)下的长时间保持的情况下也抑制变形的铸模。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种即使在以高温长时间保持的情况下也不发生变形的精密铸造用铸模及其制造方法。用于解决技术课题的手段用于解决上述技术课题的本专利技术的第一专利技术涉及一种精密铸造用铸模，其用于制造铸件，所述精密铸造用铸模的特征在于，具有：芯，其形状与所述铸件的内部的空洞部分对应；和外侧铸模，其与所述铸件的外周面的形状对应，所述外侧铸模包括：涂底层，其形成于所述外侧铸模的内周面，由使用精密铸造用铸模料浆通过干燥而成的料浆膜构成，多层保护层，其形成于所述涂底层的外侧，且通过多次形成保护层而成，该保护层由料浆层和灰泥层形成且通过干燥而成，该料浆层由所述精密铸造用铸模料浆构成，该灰泥层通过在该料浆层上附着如下的灰泥粒以作为灰泥材料而成，该灰泥粒的粒度分布配合形成为，将50～500μm的微粒的配合设为1、将0.5～2mm的中粒的配合设为1～16、将2～4mm的粗粒的配合设为1～40的范围。第二专利技术所涉及的精密铸造用铸模以第一专利技术为基础，其特征在于，所述涂底层具有在由所述精密铸造用铸模料浆构成的料浆层上附着如下的灰泥粒以作为灰泥材料而成的灰泥层，该灰泥粒的粒度分布配合形成为，将50～500μm的微粒的配合设为1、将0.5～2mm的中粒的配合设为1～16、将2～4mm的粗粒的配合设为1～40的范围。第三专利技术涉及一种精密铸造用铸模的制造方法，所述精密铸造用铸模用于制造铸件，所述精密铸造用铸模的制造方法的特征在于，包括：第一成膜工序，将精密铸造用熔模浸渍于精密铸造用铸模料浆，然后在将精密铸造用熔模提起之后进行干燥，在熔模的表面上形成由料浆膜构成的涂底层；第二成膜工序，将形成有所述涂底层的熔模浸渍于所述精密铸造用铸模料浆，然后在将该熔模提起之后，在料浆表面上撒上如下的灰泥粒以作为灰泥材料，之后进行干燥而形成保护层，该灰泥粒的粒度分布配合形成为，将50～500μm的微粒的配合设为1、将0.5～2mm的中粒的配合设为1～16、将2～4mm的粗粒的配合设为1～40的范围；成形体形成工序，反复多次进行形成所述第二成膜工序的保护层的工序，从而得到形成有多层保护层的成形体；脱蜡工序，从所得到的成形体中熔化并去除熔模的蜡；以及铸模烧结工序，对脱蜡后的成形体进行烧结处理而得到铸模。第四专利技术所涉及的精密铸造用铸模的制造方法以第三专利技术为基础，其特征在于，在进行所述第一成膜工序时，在由所述精密铸造用铸模料浆构成的料浆层上附着如下的灰泥粒以作为灰泥材料而形成灰泥层，之后进行干燥，该灰泥粒的粒度分布配合形成为，将50～500μm的微粒的配合设为1、将0.5～2mm的中粒的配合设为1～16、将2～4mm的粗粒的配合设为1～40的范围。专利技术效果本专利技术通过作为灰泥材料而将粒度分布配合形成为，将50～500μm的微粒的配合为1、将0.5～2mm的中粒的配合设为1～16、将2～4mm的粗粒的配合设为1～40的范围，从而起到能够得到高强度的铸模的效果。附图说明图1是成为外侧铸模的干燥成形体的结构图。图2是成为外侧铸模的另一干燥成形体的结构图。图3是表示铸造方法的工序的一个例子的流程图。图4是表示铸模制造方法的工序的一个例子的流程图。图5是示意性地表示芯的制造工序的说明图。图6是示意性地表示模具的一部分的立体图。图7是示意性地表示熔模的制造工序的说明图。图8是示意性地表示向熔模涂敷料浆的结构的说明图。图9是示意性地表示外侧铸模的制造工序的说明图。图10是示意性地表示铸模制造方法的一部分工序的说明图。图11是示意性地表示铸造方法的一部分工序的说明图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术进行详细说明。需要说明的是，并不通过以下的说明来限定本专利技术。另外，以下的说明中的构成要素包括本领域技术人员能够容易想到的内容、实质上相同的内容、以及所谓的同等范围的内容。图1是成为外侧铸模的干燥成形体的结构图。图2是成为外侧铸模的另一干燥成形体的结构图。如图1所示，精密铸造用铸模是用于制造铸件的精密铸造用铸模，其具有形状与所述铸件的内部的空洞部分对应的芯、以及与所述铸件的外周面的形状对应的外侧铸模，所述外侧铸模包括：涂底层(第一干燥膜：第一料浆层)101A，其形成于所述外侧铸模的内周面，且由使用粒径20nm的硅溶胶的精密铸造用铸模料浆并进行干燥而成的料浆膜构成，多层保护层105A，其形成于所述涂底层(第一干燥膜)101A的外侧，且通过多次形成第一保护层(第二干燥膜)104-1而成，该第一保护层(第二干燥膜)104-1由料浆层102和灰泥层103形成且通过干燥而成，该料浆层102由所述精密铸造用铸模料浆构成，该灰泥层103是在该料浆层102上附着如下的灰泥粒以作为灰泥材料而成的，该灰泥粒的粒度分布配合形成为，将50～500μm的微粒的配合设为1、将0.5～2mm的中粒的配合设为2～16、将2～4mm的粗粒的配合设为5～40的范围。这里，在本专利技术中作为形成料浆的精密铸造用铸模料浆，使用了硅溶胶，但是本专利技术并不局限于此，例如，也能够使用利用作为分散机构的例如球磨机对高纯度超微粒的氧化铝微粒子(氧化铝超微粒子)、氧化锆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精密铸造用铸模，其用于制造铸件，所述精密铸造用铸模的特征在于，具有：芯，其形状与所述铸件的内部的空洞部分对应；和外侧铸模，其与所述铸件的外周面的形状对应，所述外侧铸模包括：涂底层，其形成于所述外侧铸模的内周面，由使用精密铸造用铸模料浆通过干燥而成的料浆膜构成，多层保护层，其形成于所述涂底层的外侧，且通过多次形成保护层而成，该保护层由料浆层和灰泥层形成且通过干燥而成，该料浆层由所述精密铸造用铸模料浆构成，该灰泥层通过在该料浆层上附着如下的灰泥粒以作为灰泥材料而成，该灰泥粒的粒度分布配合形成为，将50～500μm的微粒的配合设为1、将0.5～2mm的中粒的配合设为1～16、将2～4mm的粗粒的配合设为1～40的范围。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.09 JP 2012-2246161.一种精密铸造用铸模，其用于制造铸件，所述精密铸造用铸模的特征在于，具有：芯，其形状与所述铸件的内部的空洞部分对应；和外侧铸模，其与所述铸件的外周面的形状对应，所述外侧铸模包括：涂底层，其形成于所述外侧铸模的内周面，由使用精密铸造用铸模料浆通过干燥而成的料浆膜构成，多层保护层，其形成于所述涂底层的外侧，且通过多次形成保护层而成，该保护层由料浆层和灰泥层形成且通过干燥而成，该料浆层是由所述精密铸造用铸模料浆构成的单一层，该灰泥层是通过在该料浆层上混合并附着如下的灰泥粒以作为灰泥材料而成的单一层，该灰泥粒中的50～500μm的微粒、0.5～2mm的中粒、以及2～4mm的粗粒的粒子的比例为1∶1～16∶1～40。2.根据权利要求1所述的精密铸造用铸模，其特征在于，所述涂底层具有在由所述精密铸造用铸模料浆构成的作为单一层的料浆层上混合并附着如下的灰泥粒以作为灰泥材料而成的作为单一层的灰泥层，该灰泥粒中的50～500μm的微粒、0.5～2mm的中粒、以及2～4mm的粗粒的粒子的比例为1∶1～16∶1～40。3.一种精密铸造用铸模的制造方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：小熊英隆，森一刚，冈田郁生，下畠幸郎，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP