石膏系铸造用包埋材料组合物和石膏系铸造用包埋材料组合物的制造方法与流程

文档序号:20785551发布日期:2020-05-19 21:40阅读:1155来源:国知局

本发明涉及急速加热型的包埋材料用的石膏系铸造用包埋材料组合物和石膏系铸造用包埋材料组合物的制造方法。更具体而言,涉及如下技术:提供能使加入捏炼液形成浆料、以蜡模、树脂模等为芯并以浆料埋入使其硬化之后将硬化体投入至高温炉为止所消耗的时间比现有的包埋材料组合物的时间还短的、有利于作业的效率化、特别是作为齿科用包埋材料等有用的石膏系铸造用包埋材料组合物和其制造方法。



背景技术:

铸造用包埋材料组合物是指,以齿科用的包埋材料为例进行说明时,为经过下述工序制作银牙等修补物时用于铸造的铸模材料。首先,用蜡、树脂等制作修补物的铸模原模(以下,称为模)。另一方面,在粉状的齿科用包埋材料中加入捏炼液进行混炼以准备流动性高的浆料。以上述中得到的模作为芯,用准备好的浆料埋入,使模包埋、放置。经过一定时间时,浆料硬化,成为模以芯的形式被埋入的状态的硬化体。然后,将得到的硬化体在适宜的条件下进行加热。该加热工序(焚烧工序)中,仅芯的模不被焚烧,该部分成为空腔,可以得到由银牙等修补物的形状形成的空腔部分形成于内部的铸模。并且,铸造熔解于铸模的空腔部分的金属,从而形成目标形状的银牙等金属制的修补物。

齿科用包埋材料根据结合材料的种类而被分为石膏系包埋材料、磷酸盐系包埋材料等,石膏系包埋材料通常作为铸造熔点为1000℃以下的金属时的铸模(石膏模)而被广泛使用。对于石膏系包埋材料,耐火材料可使用方英石、石英,结合材料可使用石膏,作为捏炼液通常可使用水。以下,将使用水作为捏炼液的情况作为代表例进行说明,将此时的捏炼液称为捏炼水。另外,石膏系包埋材料根据上述焚烧工序中的加热条件而被分为普通加热型和急速加热型。普通加热型中,从室温缓慢地升温,将包埋后的芯的模焚烧,而急速加热型中,在被升温至700℃或者750℃的高温的焚烧炉中,投入硬化体以焚烧模。因此,相比普通加热型,能实现高作业性。

而且,特别是齿科用包埋材料中,出于其使用目的,得到的铸模(石膏模)的空腔部分需要高的尺寸稳定性、表面平滑性。因此,这样的用途中,从得到满足上述特性的铸模的观点出发,提出了各种提案(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2002-87918号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

在上述情况下,本发明人等针对作为齿科用包埋材料等被广泛使用的急速加热型的石膏系包埋材料,从作业效率的进一步改善的观点出发,进行了深入研究。作业性高的急速加热型的石膏系包埋材料中,存在由于在升温至高温的焚烧炉中投入硬化体,因此裂纹容易进入铸模的课题。裂纹进入铸模(石膏模)的情况下,得到的修补物等铸造物中产生毛刺等,根据情况,不得不从模的制作起重新制作。而且,如下述所述那样,已知裂纹进入铸模的问题与投入至焚烧炉时的硬化体的硬化状态相关。

对于急速加热型的石膏系包埋材料,通常将包埋材料与捏炼水混炼形成浆料,经过一系列的作业后,需要放置使浆料硬化直至成为能耐受投入至高温的焚烧炉时的热冲击(heatshock)的状态。而且,已知上述铸模(石膏模)中的裂纹的发生与投入至高温的焚烧炉时的浆料的硬化状态、即、为了推进上述硬化而放置的时间(称为“放置时间”)相关。具体而言,该放置时间越短,越可以改善作业效率,另一方面,在放置时间不充分的状态下将硬化体投入到升温至高温的焚烧炉中时,裂纹进入铸模,成为铸造不良的原因。

综上所述,针对作为急速加热型的石膏系包埋材料的齿科用包埋材料制品,在这一点上进行设计后将其投放市场,并且各制品分别都确定有所需的放置时间。具体而言,在石膏系的齿科用包埋材料制品的情况下,自其与捏炼水的混炼开始的时刻(齿科用包埋材料与捏炼水水接触的时刻)起开始测量,在20分钟后或30分钟后,确定了应保护的放置时间,意味着其是成为能够将硬化体投入至高温的焚烧炉的制品。因此,作业者例如使用20分钟型的石膏系的齿科用包埋材料的情况下,自与捏炼水进行水接触的时刻起开始测量,需要至少经过20分钟后,将硬化体投入到升温至高温的焚烧炉中。换言之,进行捏炼并用浆料埋入芯后,作业者需要停止作业一段时间。本发明中,将以放入捏炼水的时刻为起点测量的、直至成为能够开始急速加热的状态的硬化体的时间限定为“放置时间”。

鉴于上述现状,本发明人等如果可以提供缩短了上述放置时间的制品,则与现有制品相比能够在更短时间内作业,另外,如果可以以各种方式提供那样的制品,则可以根据期望的作业情况而适当选择并设计放置时间不同的制品的范围广泛,因此,意识到它们在实现提高作业效率方面是有用的。

因此,本发明的目的在于,提供:以现有制品无法实现的且能提供比现有品更缩短了放置时间的制品的、作为急速加热型的石膏系包埋材料有用的石膏系铸造用包埋材料组合物。另外,本发明的目的在于,提供:石膏系铸造用包埋材料组合物中,能提供适当设计了放置时间的制品的技术。

用于解决问题的方案

上述目的由下述本发明而达成。即,本发明提供下述石膏系铸造用包埋材料组合物。

[1]一种石膏系铸造用包埋材料组合物,其为加入捏炼液而捏炼后进行硬化并将硬化体投入至高温炉中的急速加热型的包埋材料用的石膏系的粉体状的铸造用包埋材料组合物,所述石膏系铸造用包埋材料组合物是以熟石膏、石英和方英石为主成分而成的,所述石膏系铸造用包埋材料组合物包含:选自熟石膏与石英的共粉碎物、熟石膏与方英石的共粉碎物或熟石膏与石英与方英石的共粉碎物中的至少其任一共粉碎物;和,粉体或者水分含有率低的液态的保湿性成分,所述石膏系铸造用包埋材料组合物的平均粒径为30μm以下。

作为本发明的石膏系铸造用包埋材料组合物的优选方式,可以举出下述方式。可以举出:

[2]前述保湿性成分包含选自多元醇类中的成分;

[3]前述[2]的多元醇类为选自由甘油、丙二醇、乙二醇、1,3丁二醇和它们的聚合物或者共聚物组成的组中的至少任意者;

[4]前述[3]的甘油为纯度98.5%以上的甘油;

[5]前述[1]~[4]中的任一者中,以放入前述捏炼液的时刻为起点测量的、直至成为能够开始急速加热的状态的硬化体的放置时间为8~15分钟;

[6]前述[5]的放置时间为8~10分钟;

[7]前述[5]的放置时间为8分钟;

[8]前述[1]~[7]中的任一者中,相对于前述主成分100质量份,包含前述保湿性成分0.05~1.0质量份;

[9]前述[1]~[8]中的任一者中,其用于齿科;

[10]前述[1]~[9]中的任一者中,其还包含二水石膏;

[11]前述[10]的二水石膏以前述共粉碎物的形式含有;

[12]前述[1]~[11]中的任一者中,自放入了前述捏炼液的时刻起2小时后的凝固膨胀率为0.2%以上且3.0%以下;

[13]前述[1]~[12]中的任一者中,总膨胀率为1.3%以上且3.0%以下。

本发明提供下述石膏系铸造用包埋材料组合物的制造方法作为另一实施方式。

[14]一种石膏系铸造用包埋材料组合物的制造方法,其特征在于,其为将加入捏炼液而捏炼后进行硬化得到的硬化体投入至高温炉而使用的急速加热型的石膏系铸造用包埋材料组合物的制造方法,所述制造方法中,在配混作为主成分的熟石膏、石英和方英石时,使用选自由熟石膏与石英的共粉碎物、熟石膏与方英石的共粉碎物和熟石膏与石英与方英石的共粉碎物组成的组中的至少任一共粉碎物,进而,配混粉体或者水分含有率低的液态的保湿性成分,调制平均粒径为30μm以下的粉体状的石膏系铸造用包埋材料组合物。

作为本发明的石膏系铸造用包埋材料组合物的制造方法的优选方式,可以举出下述方式。

[15]根据前述[14]所述的石膏系铸造用包埋材料组合物的制造方法,其中,配混前述保湿性成分,使得相对于前述主成分100质量份,包含前述保湿性成分0.05~1.0质量份。

[16]根据前述[14]或[15]所述的石膏系铸造用包埋材料组合物的制造方法,其中,进一步配混二水石膏。

[17]根据前述[14]或[15]所述的石膏系铸造用包埋材料组合物的制造方法,其中,配混作为前述主成分的熟石膏、石英和方英石时所使用的前述共粉碎物分别为还包含二水石膏并共粉碎而成的共粉碎物。

发明的效果

根据本发明,可以提供:可以得到以现有的急速加热型的石膏系包埋材料制品无法实现的、能缩短放置时间、即使缩短放置时间也可抑制由热冲击所导致的裂纹发生的良好铸模(石膏模)的有用的石膏系铸造用包埋材料组合物。另外,根据本发明,可以提供:石膏系铸造用包埋材料组合物中,能适当设计放置时间的技术。

附图说明

图1为研究例中使用的t字的蜡模的示意图。

具体实施方式

以下,列举优选的实施方式,对本发明进一步详细地进行说明。本发明人等为了解决上述现有技术的课题进行了深入研究,结果发现:急速加热型的石膏系包埋材料中,既可以为极简单的构成又可以比现有品更缩短放置时间、而且可抑制由投入至高温的焚烧炉而得到的铸模因热冲击所导致的裂纹的发生,成为良好的制品。例如,现有的市售的急速加热型的齿科用包埋材料制品中,自在齿科用包埋材料中加入捏炼水进行水接触的时刻起,一系列的作业后,将使模作为芯被埋入的状态的硬化体投入至高温的焚烧炉为止的放置时间为20分钟或者30分钟,最短耗费这些时间。与此相对,通过使用本发明的石膏系铸造用包埋材料组合物(以下,简称为“本发明的组合物”),即使将该放置时间缩短至8~15分钟左右的情况、缩短至8~10分钟左右的情况、进一步缩短至8分钟左右的情况下,也可以得到能抑制由热冲击所导致的裂纹的发生的良好铸模。

本发明的组合物与现有的石膏系包埋材料组合物同样地,作为主成分,为如下构成:结合材料使用有熟石膏、耐火材料使用有石英和方英石。本发明的组合物进而如下构成:这些成分以熟石膏与石英的干式共粉碎物、熟石膏与方英石的干式共粉碎物、或者熟石膏与石英与方英石的干式共粉碎物中的至少任意者的形式含有,且该组合物的平均粒径成为30μm以下。而且,其特征在于,进而,在该主成分构成的基础上,含有粉体或者水分含有率低的液态的保湿性成分。本发明人等发现:通过形成主成分构成中使用上述共粉碎物、且含有前述保湿性成分的构成,令人惊奇的是,可以缩短“放置时间”而不有损现有品中的流动性等性能,在短时间内形成的铸模(石膏模)可抑制裂纹的发生、且耐热冲击性优异。

具体而言,可知:将本发明的组合物与水混炼以形成浆料,用该浆料埋入模,然后使其硬化,为此而设置的放置时间比现有品更缩短,投入至700℃或者750℃的高温的焚烧炉的情况下,所形成的铸模也可以有效地抑制由热冲击而产生的裂纹的发生。另外,本发明人等进行了研究,结果发现如下令人惊奇的事实:使包含熟石膏的主成分形成包含共粉碎物的构成,且使石膏系铸造用包埋材料组合物成为平均粒径为30μm以下的粉体时,有利于实现上述放置时间的缩短化的效果而不有损由现有品得到的品质。关于这一点,在后述进行举例。

本发明中,使石膏系铸造用包埋材料组合物的构成如下:包含熟石膏的主成分使用至少将熟石膏与其他主成分以干式共粉碎而成的共粉碎物,且成为平均粒径为30μm以下的粉体,从而可以缩短放置时间的理由不确定。需要说明的是,本发明中限定的平均粒径为以激光衍射/散射法测定的体积平均粒径。根据本发明人等的研究,得到了上述效果的因素之一在于如下方面:通过形成上述构成,从而可以使熟石膏的粒度变细。另一方面,如果仅使熟石膏的粒度变细,则可知,产生流动值降低、捏炼时的流动性差的其他问题。针对该问题,本发明人等发现:通过将熟石膏与其他主成分进行共粉碎,从而可以改善。因此,本发明中,形成使用包含熟石膏的主成分的共粉碎物、且平均粒径为30μm以下的构成,从而实现兼顾放置时间的缩短化、与抑制由于使熟石膏的粒度变细而产生的流动值降低的问题的效果。

对于所形成的铸模(石膏模)可以有效地抑制由热冲击而产生的裂纹的发生的本发明的组合物,用下述所述的方法,测定自加入捏炼液(捏炼水)的时刻起2小时后的凝固膨胀率、和后述的总膨胀率,针对这些值为何种程度的情况下可以得到良好的结果进行了研究。其结果,可以确认:自加入捏炼水的时刻起2小时后的凝固膨胀率为0.2%以上且3.0%以下的情况、而且总膨胀率为1.3%以上且3.0%以下的情况下,可以得到良好的结果。

自加入捏炼水的时刻起2小时后的凝固膨胀率如下测定:在加入捏炼水的有机硅橡胶制的胶杯中,以15秒投入测定对象的石膏系铸造用包埋材料组合物,搅拌1分钟后,注入至凝固膨胀率测定用的模具框架中,将其作为试验体,如下述测定。即,将用捏炼水捏炼而成的组合物刚刚注入至模具框架后的尺寸作为基准,具体而言,在该时刻,使设置于模具框架的计量器为零,读取2小时后的计量器的值,测定自将捏炼水加入杯中的时刻起2小时后的凝固膨胀率。

本发明中使用的总膨胀率为如下述分别测定的、“经过放置时间时的凝固膨胀率”与“热膨胀率”之和。首先,在加入捏炼水的有机硅橡胶制的胶杯中,以15秒投入测定对象的石膏系铸造用包埋材料组合物,搅拌1分钟后,分别注入至凝固膨胀率测定用的模具框架、和热膨胀率测定用的模具框架中,将各自作为试验体,如下述测定。

“经过放置时间时的凝固膨胀率”如下测定:将用捏炼水捏炼而成的组合物刚刚注入至凝固膨胀率的测定用的模具框架的尺寸作为基准,具体而言,在该时刻使位于模具框架的计量器为零,读取经过想要确认的放置时间时的计量器的值并测定。另外,“热膨胀率”如下测定:取出经过放置时间时的样品,如下述将其加热并测定。具体而言,在热膨胀计(brukercorporation制、制品名:td5000sa)安装上述中取出的试验体(样品),从室温在1分钟内以10℃的速度进行升温,测定达到700℃时的热膨胀率。需要说明的是,热膨胀率的测定如下进行:将加热中使用的经过放置时间时的样品尺寸作为基准,测定相对于该基准,到底膨胀了多少。

〔粉体或者水分含有率低的液态的保湿性成分〕

本发明的组合物的特征在于,以上述构成作为基本构成,且含有粉体或者水分含有率低的液态的保湿性成分。

为了解决上述的现有技术的课题,本发明人等进行深入研究,要发现有用的成分,其为使用除前述主成分以外的成分的构成,通过使其包含于石膏系铸造用包埋材料组合物,从而即使缩短放置时间,也可以抑制所形成的铸模由热冲击而产生的裂纹。本发明人等在该研究过程中发现:含有水分含有率低的纯度为98.5%以上的甘油的情况下,即使缩短放置时间,所形成的铸模也可以抑制由热冲击而产生的裂纹的发生。

进一步进行了研究,结果发现:不限定于纯度为98.5%以上的甘油,含有粉体或者水分含有率低的液态的保湿性成分,也可以得到同样的效果。

作为构成本发明的组合物的粉体或者水分含有率低的液态的保湿性成分,可以举出多元醇类。作为多元醇类,例如可以举出:前述纯度为98.5%以上的甘油(也被称为纯化甘油)、其他甘油、丙二醇、乙二醇、1,3丁二醇等、它们的聚合物或者共聚物。

根据本发明人等的研究,作为上述保湿性成分的用量,相对于主成分100质量份,优选0.05~1.0质量份的范围内。更优选还取决于与目标放置时间的缩短效果的兼顾,可以在0.1~1.0质量份、进一步优选0.2~1.0质量份的范围内包含。如果少于上述的范围,则即使可以缩短放置时间,也有时无法充分发挥以急速加热形成的铸模中产生的裂纹被抑制的效果。另外,如果多于上述的范围,则与主成分进行共粉碎等以使其混合时,由于发粘而不优选。以下,使用纯度为98.5%以上的甘油作为保湿性成分的代表例进行说明,但本发明不限定于此。

另外,本发明的说明特别是以齿科用的包埋材料为中心而进行的,本发明的组合物的利用范围不限定于此,例如,即使在将要求无毛刺且精致形状的珠宝首饰、工艺美术品、金属部件等效率良好、成品率良好地铸造的情况下,也可以无任何区别地使用。

接着,对构成本发明的组合物的主成分进行说明。

〔主成分〕

构成本发明的组合物的主成分与现有的石膏系包埋材料组合物同样地为熟石膏、石英和方英石,其配混也与现有同样地分别各配混约1/3左右即可。更具体而言,例如,将主成分的合计设为100质量份的情况下,熟石膏以25~50质量份左右、方英石以10~35质量份左右、石英以40~65质量份左右配混即可。

(熟石膏)

构成本发明的组合物的熟石膏是指,硫酸钙的1/2水合物[caso4·1/2h2o]和无水合物[caso4],可以举出:β型半水石膏、α型半水石膏、iii型无水石膏、或者它们的混合物等。任意熟石膏均可以用于本发明。根据本发明人等的研究,如果考虑铸造时所需的铸模的强度,则更优选使用α型半水石膏(α石膏)。熟石膏与水发生化学反应而容易变为二水石膏,因此,可以作为结合材料使用。

当在本发明的组合物中加入适量的水并混炼而成的浆料注入至以模为芯的模具框架内时,迅速地固结。本发明的组合物具有如下构成:将该熟石膏固结形成的硬化体的状态,在比现有品的放置时间还短的放置时间内,成为铸模(石膏模)不易受到热冲击的耐热冲击性优异的状态。其结果,将缩短了放置时间的硬化体在高温的焚烧炉中焚烧芯的模并使其消失而形成的铸模可以有效地抑制裂纹的发生,使用铸模得到的修补物等铸造物成为无毛刺的良好的制品。

本发明的组合物如上所述,由于使用熟石膏作为结合材料,因此,成为具有如下优点的制品:注入浆料时的流动性优异,得到的铸模(石膏模)由焚烧后的残留应力所导致的变形少,另外,可以容易取出铸造后的铸造物,经时变化也少。

(石英、方英石)

本发明的组合物包含石英和方英石作为耐火材料,关于这一点,与现有技术没有区别。因此,作为这些材料,均可以使用在现有的“石膏系包埋材料”中使用的公知材料。

如上所述,本发明的组合物的特征在于,将用作主成分的、熟石膏与石英与方英石以熟石膏与其他主成分经共粉碎的状态而使用。通过这样的构成,本发明的组合物成为如下制品:当将与现有品相比缩短了放置时间得到的硬化体投入至高温的焚烧炉时,所形成的铸模(石膏模)不易受到热冲击、耐热冲击性优异。另外,如后所述,通过使用这样的共粉碎物,可以抑制仅将熟石膏粉碎而成的构成的组合物中可见的流动值降低、即浆料的流动性降低的问题。

(二水石膏)

本发明的组合物可以添加二水石膏。由此,可以增大本发明的组合物的凝固膨胀率和热膨胀率。在本发明的组合物中添加二水石膏时的方法没有特别限定。例如,构成如下:可以在将前述主成分共粉碎时添加二水石膏,与主成分一起进行共粉碎并以共粉碎物的形式添加,或者可以在共粉碎后的主成分中添加二水石膏。但是,二水石膏是任意成分而不是本发明的组合物的必须成分。

〔石膏系铸造用包埋材料组合物的制造方法〕

接着,对可以得到本发明的组合物的本发明的石膏系铸造用包埋材料组合物的制造方法进行说明。本发明的制造方法的特征在于,在配混作为组合物的主成分的熟石膏、石英和方英石时,使用选自由熟石膏与石英的共粉碎物、熟石膏与方英石的共粉碎物和熟石膏与石英与方英石的共粉碎物组成的组中的至少任一者的共粉碎物,进而,配混粉体或者水分含有率低的液态的保湿性成分,调制平均粒径为30μm以下的粉体状的石膏系铸造用包埋材料组合物。即,本发明的制造方法的特征在于,在主成分原料中使用至少包含熟石膏的共粉碎物,配混粉体或者水分含有率低的液态的保湿性成分,使得平均粒径成为30μm以下,除此之外,与现有的石膏系的粉体状的铸造用包埋材料组合物的制造方法同样。

实施例

接着,列举研究例,对本发明更具体地进行说明。以下,份或%只要没有特别限定就是指质量基准。

[研究例1](关于甘油的添加)

(石膏系铸造用包埋材料组合物的调制)

作为主成分,使用包含α石膏30份、方英石20份、石英粉体50份的配方的、平均粒径为15μm的共粉碎物。将这些成分以干式进行共粉碎时,分别加入纯度98.5%以上的纯化甘油(花王株式会社制),使得以有效成分换算计,相对于主成分100份成为0.05份、0.1份、0.2份、0.5份、1.0份和1.2份的各浓度,得到甘油配混量不同的6种石膏系铸造用包埋材料组合物。需要说明的是,以干式进行共粉碎的条件设为相同。

(评价)

分别使用上述中得到的甘油配混量不同的各组合物,实施下述一系列的步骤,并将放置时间在三个阶段中改变的各硬化体投入至高温的焚烧炉中,分别形成铸模(石膏模)。然后,以下述方法比较得到的铸模的耐热冲击性。

预先在内径40mm、高度50mm的不锈钢制的铸造用环的内壁面卷绕瓷衬(吉野石膏销售公司制、制品名:ysliner48)一层,其中,准备多个放入了图1所示的形状的t字的蜡模者。图1中的a表示成为铸模的圆柱部分的直径,b表示用于向铸模导入熔融了的金属的成为导入路的圆柱的直径。a为6mm、b为2.5mm。

在上述预先调制的石膏系铸造用包埋材料组合物100份中加入水并进行捏炼,分别得到甘油配混量不同的浆料。为了比较,使用仅由不含有甘油的主成分的共粉碎物构成的组合物,在与上述同样的条件下得到浆料。接着,将得到的浆料注入预先准备好的铸造用环中,使放入至内部的上述形状的t字的蜡模包埋。此时,分别得到包含同样的配方的组合物的试验体各6体。

并且,变更直至投入至高温的焚烧炉为止的浆料的硬化时间,使得放置时间成为8分钟、10分钟、15分钟,之后经过将硬化体急速加热的工序,分别得到石膏模(铸模)。然后,使用得到的各石膏模,分别制作铸造物。观察这些石膏模和铸造物的状态,考察了使用甘油配混量不同的各石膏系铸造用包埋材料组合物所带来的、对耐热冲击性的影响。具体而言,首先,为了得到浆料而在组合物中加入捏炼水的时刻起、在8分钟后、10分钟后、15分钟后的时刻,将使其在放置时间分别不同的条件下硬化后的试验体各2体投入至预先设定为700℃的电炉(焚烧炉)。然后,经过30分钟后,1体从炉中取出,以目视观察取出的石膏模的裂纹的有无。对于另1体的石膏模,直接使用金银钯合金(金12%)(gccorporation制、制品名:castwell)而用于铸造,以目视观察得到的铸造物的表面状态。

由上述目视观察的结果,以下述的3等级的基准,针对由甘油配混量不同的各石膏系铸造用包埋材料组合物得到的石膏模(铸模)、和由该石膏模所铸造的铸造物的耐热冲击性进行了评价。将结果归纳示于表1。

○:在石膏模中完全没有裂纹

△:在石膏模的表面(未达到内部)确认到裂纹的发生,但对铸造物无影响

×:在石膏模中,存在达到内部的中空的裂纹,铸造物中发生了铸造不良

表1:由组合物中配混甘油所带来的对耐热冲击性的影响

由表1的结果可以确认:石膏系铸造用包埋材料组合物的配方中含有甘油,从而即使缩短从水接触至投入至高温的焚烧炉为止的时间(放置时间),使用该组合物得到的铸模(石膏模)成为可以抑制由热冲击所导致的裂纹的发生且耐热冲击性优异的制品。另外,石膏系铸造用包埋材料组合物的配方中含有甘油1.2份的情况下,粉体材料发粘,因此可知,组合物中配混的甘油的量优选设为0.05份~1.0份的范围。另外,使用t字的树脂模代替上述研究中使用的t字的蜡模,进行了与上述同样的试验,结果得到了与上述同样的结果。

[研究例2](关于石膏的粒径)

根据研究例1的结果,使石膏系铸造用包埋材料组合物中配混的甘油的量为0.2份,使主成分的配方与研究例1同样地为α石膏30份、方英石20份、石英粉末50份。研究例2中,与研究例1情况不同地,将这些主成分进行搅拌混合而不进行共粉碎而成者作为研究用的石膏系铸造用包埋材料组合物。作为搅拌混合中使用的α石膏,将市售的40μm的α石膏(吉野石膏株式会社制)粉碎,分别得到平均粒径为25μm、30μm、35μm者,使用它们。方英石使用的是,市售的20μm的粉末,石英使用的是,市售的20μm的粉末。并且,α石膏的平均粒径为不同,除此之外,得到同样的构成的4种研究用的组合物。α石膏的平均粒径为基于激光衍射/散射法的测定值(体积平均粒径)。

对于上述中得到的经搅拌混合的α石膏的平均粒径不同的4种石膏系铸造用包埋材料组合物,与研究例1同样地,使用各石膏系铸造用包埋材料组合物所带来的对铸模(石膏模)的耐热冲击性的影响进行评价,将结果示于表2。进而,对于加入捏炼水得到的浆料测定流动值,调查了其流动性。将结果归纳示于表2。

表2:由改变主成分α石膏的平均粒径所带来的对耐热冲击性的影响

由表2所示的结果可以确认:使作为结合材料使用的α石膏的粒度变细时,缩短放置时间的情况下,有利于得到的铸模(石膏模)中产生的热冲击所导致的裂纹的发生的抑制效果。但确认了如果使搅拌混合中使用的α石膏的粒度变细,则有流动值降低的倾向,可知,使α石膏变细的情况下,会产生浆料的流动性降低这样的其他问题。

[研究例3](关于主成分的共粉碎)

由研究例2的结果可以确认:将α石膏粉碎并使粒度变细,从而可以得到所形成的铸模(石膏模)中产生的热冲击所导致的裂纹的发生的抑制效果。然而,上述情况下,确认了产生浆料的流动性降低这样的其他课题。因此,如下述所示那样,针对将α石膏与其他主成分一起共粉碎而不将α石膏单独粉碎的情况的效果进行了研究。得到使主成分的配方为α石膏30份、方英石20份、石英50份,分别使用α石膏与石英的共粉碎物、α石膏与方英石的共粉碎物、α石膏与石英与方英石的共粉碎物这3种共粉碎物的构成的石膏系铸造用包埋材料组合物。此时,不包含于上述共粉碎物中的主成分单独粉碎成与共粉碎物相同的平均粒径,并分别添加至上述共粉碎物中,分别得到以α石膏、方英石、石英为主成分的组合物。另外,进行共粉碎时,以共粉碎物的平均粒径成为25μm、30μm、35μm的方式,分别得到粒径不同的3种石膏系铸造用包埋材料组合物。另外,任意情况下,进行共粉碎时,相对于主成分100份,以纯量换算计成为0.2份的量配混甘油。

分别使用上述中得到的、共粉碎物的、种类与平均粒径不同的石膏系铸造用包埋材料组合物,与研究例1同样地,调查了得到的石膏模(铸模)的耐热冲击性。将结果示于表3。需要说明的是,表3中的平均粒径为针对得到的石膏系铸造用包埋材料组合物的测定结果。

表3:将主成分共粉碎、和平均粒径的差异所带来的对耐热冲击性的影响

如上所述,单独粉碎α石膏而成的构成的研究例2中,如表2所示那样,通过进行粉碎,从而产生了所形成的铸模(石膏模)中产生的热冲击所导致的裂纹的发生的抑制效果,但是流动值降低,产生了浆料的流动性降低这样的其他课题。与此相对,如表3所示那样,确认了,通过将α石膏与其他主成分进行共粉碎、且得到的石膏系铸造用包埋材料组合物的平均粒径成为30μm以下,从而可以在不大幅降低流动值的情况下,使捏炼时的流动性充分,且可以实现铸模(石膏模)和铸造物中产生的热冲击所导致的裂纹的发生的抑制效果。

针对表3的、平均粒径为30μm和25μm的石膏系铸造用包埋材料组合物的各样品,如下述进行了膨胀率的测定。以上述说明的方法,测定加入捏炼水的时刻起、2小时后的凝固膨胀率。另外,针对各样品,测定经过各放置时间时的试验体(硬化体)中的凝固膨胀率、和将经过各放置时间时的试验体加热至700℃时的热膨胀率,求出这些值之和即总膨胀率。其结果,上述凝固膨胀率处于0.2%以上且3.0%以下的范围内。另外确认了,总膨胀率处于1.3%以上且3.0%以下的范围内。

附图标记说明

a:表示t字蜡模的成为铸模的部分的直径(6mm)。

b:表示t字蜡模的成为铸模的导入路的部分的直径(2.5mm)。

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