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ゴム型作製

ゴム型とは

ゴム型は、原型と同じ形のワックス型を作製するための、『雌型(めがた)』の役割をはたすもので、ロストワックス鋳造でのコピー用の元型となります。

このゴム型(ゴムカット)の善し悪しで、ワックス型の良・不良が左右されます。場合によっては、無駄な修正の手間が必要になるので、適切な硬度のシリコーンゴムでゴムカットを行う事が理想とされています。

ゴムカットは一般的に難しいものとされていますが、適切な練習を繰り返せば比較的短期間でゴムカットできるようになります。

ゴム型(ゴムカット)の基本

ゴムカットの基本は、ゴム型内の原型のデザインを把握し、作業中にしっかりとゴムを開いて、メス刃を入れる場所を的確に選択することです。

ゴムカットで気を付けること

① 2度切り

同じ場所を2度切ることがないようにする。

② アンダーカット

原型に対してシリコーンゴムがオーバーハングしたような状態にしない。

ワックス型をゴム型から取り出す際に、アンダーカット部がワックス型を引っ張り、変形する場合があります。

③ パーティングライン

ゴム型を上下2つに切り分けた際の切断面のこと。

テクスチャーの上や文字の上等の修正が難しい場所に、この切断面を出さないこと。

低価格のシリコーンゴムを使用する場合
シリコーンゴムの『復元性(元の形に戻ろうとする性格)』が充分でない場合があります。そのため、パーティングラインが段差としてワックス型に現れる可能性があり、修正に時間がかかり、最悪の場合ゴム型の作り直しの必要がありますので、取扱いには充分に気を付けてください。

シリコーンゴムの種類

シリコーンゴムには幾つかの種類があります。ここでは大きく分けて熱加硫式ゴムと、RTV式ゴムをご紹介します。

熱加硫式ゴム

熱加硫式とは、熱により硬化させるシリコーンゴムです。一般的に、鋳造工場などではこの熱加硫式シリコーンゴムを使用しています。

RTV式と比べ値段も安く、硬度や質(引っ張り・引裂き強度)の違いで素材を選ぶことができます。

硬度の選択基準

ゴム型の切りやすさを優先すれば、当然軟らかい方が作業性に優れます。しかし、ゴムが軟らか過ぎるとゴム型内の『壁』が、ワックス射出時の圧力に負けて変形しやすく、ワックス型肉厚の不良や段差の原因になる場合があります。

また、製品のデザインがソリッド(裏抜きが無く、肉厚なもの)に近い物や大きな物の場合、ゴム型内の空洞体積が大きくなるためゴム型自体に『たわみ』が出やすく、ワックス射出時のゴム型の押え方により、ワックス型の変形やワックス重量の不均一(個々の鋳造品重量の不定量)につながります。

製品の変形による返品や、販売価格が決まっている場合には、重量の違いに起因した不均一なコスト(地金量)による損失のリスクがあるので、硬めのシリコーンゴムを使用します。

ポイント
板状のデザインであったり、オート式のワックスポットを使用する場合にも硬めのゴムが使用される傾向があります。

二液式(RTV式)

二液式(RTV式)ゴムとは、主材と硬化剤にわかれていて、使用時に硬化剤を混ぜる事により硬化させるシリコーンゴムです。

特に熱のかけられない原型の型取りや、熱加硫機(ホットプレス)の設備が無い場合に有効な素材です。硬化剤の分量の調節で多少の硬度が調節できますが、RTVの種類や硬化剤の入れ過ぎ等により、裂けやすい傾向がありますので、微細な穴や大きな切れ込みを入れる必要のある形など、繊細なデザインのゴム型には不向きな場合があります。

シリコーンゴムは上質なものに。
特に石座や穴などが多くあるデザインの場合、ゴムカットの際にゴムを引っ張りながらカットするため、引っ張り・引裂き強度が弱いシリコーンゴム(一般的に低価格もの)を使用すると、ゴムカット中に予定外の場所からゴムが裂けてしまう可能性があるので、上質なシリコーンゴムを使用します。

ゴム型作製の流れ

この工程説明では、最も一般的な熱加硫式のシリコーンゴムでのゴム型製作を使用してご紹介しています。

ゴム型作製の流れ

1.アルミ枠の底部に枠の厚さの約半分ほどの板状のシリコーンゴムを置きます。その際、原型の周りには、最低5mm程度の肉厚が必要です。その上に金属三角錐に装着した原型をセットします。※中石座などの大きな穴や窪みの部分には、予めシリコーンゴムを詰めておきます。

2.①の上から、原型をシリコーンゴムでサンドイッチにするように、枠の厚みまで隙間なくシリコーンゴムを充填します。※熱加硫後にシリコーンゴムとアルミ板のくっつきを防止するため、アルミ枠の上下にはセロファン紙とアルミ板を置きます。 3.ホットプレス機、又はヴァルカナイザーと呼ばれる熱加硫装置にセットして硬化させます。日本製のシリコーンゴムのほとんどの場合は、約120℃でゴム型厚1mmに対して1分の比率で加硫時間を設定します。例えば、ゴム型厚2cmの場合には20分の硬化時間が必要とされます。※温度の上げ過ぎはゴム型の収縮につながります。反対に温度が低い場合は、加硫後のゴム硬度が低くなる傾向がありますので温度調整を注意します。 4.熱加硫完了後、枠を水などで冷やした後ゴム型を取り出します。

ゴムカット作業の流れ

1.まず、金属三角錐を取り外し、ゴム型の外周に波型のカットを入れた後にゴムカットを開始します。 2.原型の形に沿い、パーティングラインの場所に注意しながらゴムを二枚に切りおろします。※パーティングラインは後の工程で修正しますが、修正の難しい場所には出さないように、ゴムカットの段階で注意します。 3.原型をはさんで、内側と外側につながっているゴムを充分引っ張りながらカットします。※変形する恐れがあるため、アンダーカットに注意してカットします。 4.原型をゴム型から取り外します。

⇒次の工程は【ワックス型作製】です。

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