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埋没作業

埋没材は水等で練って泥状にしてから使用します。この状態を埋没材スラリーと呼びます。

埋没作業で使用するフラスコとは、ゴム円錐台のサイズ(ゴム円錐台内輪直径)と同じ直径のパイプ状の器具のことを言います。

ステンレス製(商品名:ステンリング)が一般的ですが、プラチナなどの高融点の金属の鋳造用には、耐熱性を向上させたタイプ(商品名:アルマリング)の使用を推奨しています。

埋没材の種類

鋳造する地金の種類により、使用する埋没材の種類が異なります。ブロックモールド法のロストワックス鋳造では、主に2つの種類を使い分けています。

石膏系結合型埋没材

主に金・銀・銅合金のロストワックス鋳造に使用されます。

水を加えて練り、硬化させるタイプです。

シリカ系無結合型埋没材

主にプラチナ・パラジウム系ホワイト・ステンレス等の融点の高い金属の鋳造に使用されます。

水だけを加えても硬化しないので、バインダーを入れて、脱水方式と呼ばれる方法により硬化させるタイプです。

石膏系埋没材は、750℃ぐらいから熱分解を始め、800℃以上で亜硫酸ガスなどのいわゆる石膏ガスを顕著に発します。このガスが鋳巣の原因となるため、鋳型を高温にしなければならない高融点金属の鋳造には使用できず埋没材の使い分けが必要となります。

埋没作業(手練り)の基本

ここでは、金・銀合金での例で工程を紹介します。石膏系埋没材を使用して、機械練りではなく『手練り』で行う場合で手順を説明します。

手練りの場合には混水量が少ないとムラのない混練が難しいので、機械練り(混水比38%前後)と比べ水の量を若干多目(混水比40%程度)にしますが、混水量が少ない方が鋳造肌は滑らかになります。

石膏系埋没材の作業時間は、水温が20℃の状態で約10分とされています。埋没の際には、この10分間で、『混練』『1次脱泡』『注ぎ込み』『2次脱泡』を完了させなければ、硬化が始まってしまいます。

埋没作業の準備

1. 鋳造地金量を計算しておきます。

ワックスツリーの重量 - ゴム円錐台の重量 + 押し湯分の地金量

ポイント
『鋳型番号』『使用したゴム円錐台の重量』『円錐台を含むワックスツリー計量値(グロス値)』『純ワックスツリー重量(ネット値)』『押し湯量』『使用金属(比重)』『鋳造地金総量』が書き込める表などを作り、作業に沿って記入していく方法を取ると便利です。

埋没作業の流れ/準備

1.ワックスツリーを計量して、グロスのワックスツリー重量を量ります。 2.グロスのワックスツリー重量を表に記載します。ゴム円錐台重量をグロス値から差し引いて、ネットのワックスツリー重量を算出します。 3.ゴム円錐台に装着します。ワックス型を折ったり、傷つけたりしないように注意します。 4.装着したフラスコの上部にガムテープを巻きます。脱泡作業時、真空沸騰により埋没材スラリーがフラスコからこぼれ出るのを防ぐことにより、鋳型として必要な埋没材量を確保します。※硬化後はみ出した埋没材はフラスコと同じ高さに削り落とします。

埋没材の混練の流れ

5.使用するフラスコの容積に合った埋没材を計量します。 6.埋没材重量に対する正確な水の量をメスシリンダー等で計ります。(手練りの場合40%が標準) 7.計量した水を入れた攪拌容器(写真はラバーボウル)に、⑤で計量した埋没材を入れます。 8.石膏ヘラ等でしっかりとムラなく泥状になるまで攪拌します。(この状態をスラリーと呼びます)

脱泡と注ぎ込み

9.混練が完了した埋没材スラリーを容器ごと真空脱泡機にかけ、1次脱泡します。

10.1次脱泡した埋没材スラリーをゆっくりとフラスコに注ぎ込みます。※ワックス型が折れたり取れないように注意します。

11.注ぎ込みの完了したフラスコを真空脱泡機にかけ、2次脱泡します。2次脱泡の際には振動を加え気泡の抜けを良くします。

12.2次脱泡が完了したフラスコは、振動のない場所で直射日光をさけて硬化させます。

⇒次の工程は【鋳型の焼成】です。

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