[发明专利]附加制造装置用的水硬性组合物和铸模的制造方法

说明书

本发明提供一种附加制造装置用的水硬性组合物，其解决了现有的造型用材料的上述问题，强度表现性、特别是早期强度表现性高，气体缺陷或由石墨球化不良导致的缺陷的产生少。具体而言，本发明的附加制造装置用的水硬性组合物是至少含有铝酸钙的附加制造装置用的水硬性组合物，优选为相对于上述铝酸钙100质量份含有0.5～10质量份石膏的水硬性组合物等。

技术领域

本发明涉及用于使用附加制造装置(3D打印机)制作造型物的附加制造装置用的水硬性组合物和使用了该组合物的铸模的制造方法。

背景技术

铸造是将熔融的金属注入铸模中而制作铸件的传统的金属加工法。该铸造中使用的自固性铸模根据所使用的粘结材料(粘合材料)包括有机系和无机系，其中，无机系主要有水玻璃系和水泥系。但是，对于水泥系自固性铸模而言，浇铸温度下，所含的石膏会发生热分解而产生气体，铸件产生缺陷而有损美观和功能。另外，该铸模的制造必须以模具、木模的制造作为前工序，该前工序要耗费时间和成本。

因此，期望无损于铸件的美观等、且不需要该前工序的铸模的制造手段。

另外，最近，附加制造装置作为迅速且精密的造型手段受到关注。该附加制造装置中，例如，粉末层积成形装置是在平面上铺设粉末，对该粉末喷射水性粘结剂将粉末固化，将该固化物在垂直方向上依次层积而进行造型的装置。该装置的特征在于下述方面：将利用三维CAD等制作的立体造型的数据分割成多个水平面，将这些水平面的形状依次层积，制造成型体。

因此，若能够使用上述附加制造装置来制造铸模，则不需要上述前工序，可望能够削减作业时间和成本。

例如，专利文献1提出了适合于粘合材料喷射法(粉末层积成形法)的粉末材料。该材料是在硅砂、橄榄石砂、人造砂等耐火砂中混配规定量的速固性水泥作为粘结材料并进行混炼而成的，在其中添加水性粘结剂进行固化和层积而制造成型体。对于利用粘合材料喷射法制造的成型体，为了防止刚刚制造后的搬运时的破损、确保制造量和合格品，要求早期强度表现性，并且在铸件的制造时也要求强度高。

另外，专利文献2中记载的造型用材料是粉末固结层积法中的造型用材料，其是骨材与使该骨材粘结的粘结剂的粉状前体混合而成的，上述骨材为70重量％以上，上述粉状前体为水泥等。

但是，由于水泥含有比较多的石膏，因此在将含有较多水泥的上述造型用材料用于铸模时，在高温下会产生硫氧化物等气体，容易产生气孔等缺陷，并且有时会产生由石墨的球化抑制导致的缺陷。

这样，在将水泥系材料用于附加制造装置用的铸模制造用材料时，由于硫氧化物等气体或石墨球化不良而产生铸造缺陷的风险高，并且早期强度表现性不充分。

另外，以往使用石膏作为造型用材料，利用粘合材料喷射法制造外观造型物、部件等。但是，将石膏用于造型用材料时，造型物是白色的，因此虽然容易着色、审美性优异，但是初期的强度表现性低，因此为了得到可耐受脱粉的强度，在造型后需要静置1小时左右。另一方面，专利文献1和专利文献2中记载的材料是有色的，因此难以进行任意的着色。因此，期望与铸模用材料同样地初期的强度表现性和产品(造型物)的强度高、而且材料本身为白色的外观造型物用的材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-51010号公报

专利文献2：日本特开2010-110802号公报

发明内容

发明所要解决的课题

因此，本发明的目的在于提供下述附加制造装置用的水硬性组合物等，其解决了现有的造型用材料的上述问题，强度表现性、特别是早期强度表现性高，在铸件的制造中气体缺陷或由石墨球化不良导致的缺陷的产生少。

用于解决课题的手段