繧
曙O5・,〆・一.二.噸㌔ 1:・『
二弩撮:、享輪
。一 焼石膏とアンツーカー1:1
p、 耐熱石膏とアンツーカー1=1
q.焼石膏とアンツーカー1:3
典藁 簡・ 惑
聾戴3r
r. 焼石膏と珪砂1:1
s. 焼石膏と珪砂1:3
鋳込み前
・璽◎.◎
謬、
創
こ♂・槻罫『
鋳込み後
{考察}
石膏型についてまとめると、概ね次のように言えよう。
・鋳型材料として石膏を用いる時は焼成が不可欠である。石膏における乾燥・焼成の過程 を図示すると下図のようになる。図中の遊離水分とは二水石膏の凝固過程では必要だが石 膏の結晶の中には入っていない水分のことであり大気中の湿度によって出たり入ったりす
る性質のものである。結晶水とは石膏の結晶中に組み込まれた水分子であり、自然乾燥で は遊離しないが下記のような高温になると脱水される。従って鋳型材料として石膏を用い る時は、二水石膏や半水石膏から完全に無水石膏の状態に焼成しておかなければ、水蒸気 の発生によって鋳肌が吹かれて美しい鋳物ができない。
遊離水分の乾燥過程
800Cから1000C
結晶水の脱水過程(1)
1200Cから130。C
結晶水の脱水過程(2)
180。Cから200。C.以上
遊離水分+CaSO、・2H,0
二水石膏
caso, ・1/2H, o
半水石膏caso,
無水石膏
・通常の焼石膏は単独では焼成に耐えられない。しかし珪砂やアンツーカなどの混入によ って焼成に耐えるだけの耐熱強度を与えることができる。
・珪砂(24円/Kg程度)やアンツーカ(80円/Kg程度)は安価であり、混入により鋳型の 通気性も改良されるので石膏鋳型の基材として適当である。
・焼成した石膏鋳型については材料の混合比率による鋳上がりの違いは目立たない。
・焼成温度、焼成時間は今回は大差がなく一概には言えないが、高温で短時間より低温
(2、300度)で長時間の方が良いようだ。
・湯流れを良くするためには、鋳型の鋳込み前の予熱が効果的である
睦科学工業株式会社技術部からは石膏鋳型の乾燥、焼成について次のようなアドバイス
を受けた。
・焼成は時間をかけて充分行うことが望ましい。
・急激に加熱すると反り、割れ、表面剥離を生ずる。
・乾燥不十分な場合は残存結晶水の水蒸気圧により割れることがある。
・造形後常温で最低三時間放置してから炉内乾燥に移る。
・乾燥時に鋳型の反りを防ぐため平滑な板を用い、上型と下型がある場合は組み合わせて 乾燥させる。
・乾燥は連続して昇温し、途中で温度を上1圷げするのは良くない。
・鋳型は型の温度1000C以上、110から1200Cで注湯する。
(生型の実験)
「環境教育の一環としての造形教育一兵庫教育大学実技教育研究」では生型を使った 鋳造教材の実践を行っている。生型用の鋳砂用材は各社から安価で市販されている。そし て生型の砂は「戻り砂」といって反復使用ができるので、いよいよ経済的である。従って 入手可能ならば、これらの市販品を使用するのが一番良い。下記は市販されている生型用 の鋳砂材料の一例である(纂トウチュウによる)。
品名 単価 荷姿
ボルタレイ ベントナイト 43円/㎏ 25㎏ペーパーバック 三河珪砂7号 11円/㎏ 35㎏ペーパーバック 三河珪砂特了号 11円/㎏ 35㎏ペーパーバック 三河珪砂8号 10円/㎏ 35㎏ペーパーバック 羽二重粉 42円/㎏ 25㎏ペーパーバック 河内処理砂(熱処理山砂) 42円/㎏ 25㎏ペーパーバック
同上 38円/㎏ バラ積み
生型の鋳砂の成分は前述のように、基材となる珪砂と粘結材としての粘土分が今回され たものである。そして粘斜材を含んだ状態で採掘される山砂は、かつてはよく用いられた
ことは前節で触れた。もしも我々の生活環境の中にある、身近な天然の素材が鋳型材料と して使用可能ならば、これらを教材として使ってみることは、環境教育的見地からも意義 があると考え、試行することにした。
{山砂についての試行}
まず手近な場所で土砂を採掘し、箭にかけて粒度をそろえる。ここでは兵庫県加東郡社 町下久米の崖から採取したものを使った。目の荒いものから徐徐に飾にかけていく。また、
はじめに植物の根や小石を取り除くことによって作業がし易くなる。生型では60メッシュ から150メッシュといわれているが、今回は調理用の80メッシュがあり、最終的にこれを 使った。またこの作業は土が湿った状態だと粘土分が飾の目に絡んでやりにくい。砂を乾 燥させてから節にかけた方が余分な粘土分を除去するためにもよい。
{浜砂についての試行}
海岸の砂、いわゆる浜砂は地域によって粒度や粒形が違い、同じ海岸でも水際からの距 離によって粒度が違うようである。ここでは兵庫県姫路市の胃壁海岸の砂を採取して用い
た。波の穏やかな瀬戸内の砂だからであろうか、やや粒度が大きく60メッシュ相当であっ た。浜砂の特徴は粒度が均一なことであるが、ゴミや貝殻などが混在しているので鯖にか けてこれを除き、塩分を除くため洗浄した後乾燥させた。浜砂には粘結婚となる粘土分は ないので、これを補充してやらなければならない。ここでは焼き物用粘土を水溶きしたも のを使ってみた。これを砂に対して重量比15%程度加え混押した。
{鋳型作り}
鋳砂の状態は手で固く握ってみて、崩れず形を保つ程度が適当である。もしもパラパラ と崩れるようなら、水分の不足、粘土分の不足、砂の粒度過大などが考えられる。また握 ってみたときに水気が滲むようなら、水分過多である。準備のできた鋳砂を木枠または金 属製のボールなどの耐熱製の容器に入れる。容器の深さが浅すぎると、鋳込んだ時に型の 底部からのガス抜けが悪くなるので注意を要する。ここでは原型として石膏型で用いた木 型を使用したが原型は必ず抜け勾配を有していることが大切である。そうでないと砂から 抜き取る時に鋳型の縁の部分が崩れてしまうからである。原型を砂に押しつけるようにし て周囲も十分つき固めておく。原型を砂から抜き取る時は、鋳型を壊さないように注意深 く行う。原型自体に何らかの手掛かりを付けておくのもよい。原型と野州の離型がうまく いかない理由には、早早の水分過多や粘土分の過多、そして原型の表面がざらついていた
り吸湿製の物である場合などが考えられる。それらに特に問題がなく離型に失敗するとき は、生型用のパーチング粉(Parting Powder)をガーゼなどに包み、原型を押しつける前 の鋳砂の表面に薄くまく。パーチング粉は雲母の微粉末で、濡れにくいので離型剤として 使われている。
げ》2,∴,1べ
瀞墨:…読畠
鑑
N緊.t
ゆ
極簸
山砂(鋳込み前)
浜砂(鋳込み前)
山砂(鋳込み後)
浜砂(鋳込み後)
山砂(鋳型内面を焼いた状態)
浜砂(鋳型内面を焼いた状態)
{鋳込みの結果}
山砂の鋳型では吹かれ肌となり、小さなピンホールや形の甘さ(湯流れの悪さ)が目立 った。浜砂の鋳型でも完全な吹かれ肌で大きな引けが生じており、鋳型から水蒸気もしく はガスが発生していたことが明らかである(下写真参照)。鋳込み後の鋳型が完全な形を 保っていたので、同じ鋳型でもう一回鋳込んでみることにした。
1yg ,. iic
欝魏
山砂・社町下久米(型焼前)
転、野奪熟
溶湯が接した鋳型の面は黒く焼けていたが、念を入れる意味でアルコール系の塗型材
(ハード・ゾル/鋳研商事KK、978円)をスプレーしてから着火し、型を充分灸つた上 で再び注湯した。二回目の鋳込みでは山砂、浜砂ともに引け巣やピンホールも殆ど見られ ず、やや刺され肌気味ではあったが、とても良い鋳上がりであった。ただ浜砂の方はテス トピースの表面に灰色のごく薄い酸化膜状のものができていた(写真では剥離した状態)。