JP2002143983A - Casting method - Google Patents

Casting method

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JP2002143983A
JP2002143983A JP2000342750A JP2000342750A JP2002143983A JP 2002143983 A JP2002143983 A JP 2002143983A JP 2000342750 A JP2000342750 A JP 2000342750A JP 2000342750 A JP2000342750 A JP 2000342750A JP 2002143983 A JP2002143983 A JP 2002143983A
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mold
group
binder
casting method
metal
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JP2000342750A
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Japanese (ja)
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Nobuyoshi Sasaki
信義 佐々木
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KIYADEITSUKU TECHNOL SERVICE K
KIYADEITSUKU TECHNOL SERVICE KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a casting method where the casting process is simplificed, and by which a casting withstanding high casting temperature and having high quality is producible. SOLUTION: This casting method is composed of the following stages (a) a stage where a mold stock is molded by an aggregate and a first organic binder; (b) a stage where a second binder composed of an alcohol solution containing one or more kinds of metallic alkoxides selected from the metallic alkoxides of the group 4A or 4B (exclusive of carbon) and the group 3A or 3B in the periodic table and the partially hydrolyzed products thereof and an alkali compound of alkali metals or alkaline earth metals is applied to and/or impregnated into the mold stock molded by the above stage (a); and a stage (c) where, after the above (b) stage, the obtained mold stock is dried, and, (1) this mold stock is used as a core, the core is set in a die, and molten metal is poured therein, or (2) this mold stock is used as a mold, and molten metal is poured into the mold.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、けい砂、アルミナ
などの骨材を第1の有機バインダーにより結合した有機
鋳型素体に、特定の第2のバインダーをその表面に付着
させ、これを中子あるいは鋳型に用いて、溶融金属を注
湯する、鋳物の鋳造方法に関する。これにより、この鋳
型素体表面に第2のバインダーによる耐熱性皮膜を形成
させ、鋳造時に発生する溶融金属による有機鋳型に対す
る焼着を防止でき、鋳造後の砂ばらしを容易にし、さら
には、金型鋳造において、予備加熱された金型にセット
された有機鋳型(中子)が、鋳型表面に含浸・形成され
た第2のバインダー(有機シラン化合物)の耐熱性によ
り、熱変形を防止することができる、鋳物を鋳造する方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an organic template element in which aggregates such as silica sand and alumina are bonded by a first organic binder, and a specific second binder is adhered to the surface of the organic template body. The present invention relates to a casting method for casting a casting, in which a molten metal is poured using a casting or a mold. As a result, a heat-resistant film of the second binder is formed on the surface of the casting mold body, thereby preventing the molten metal generated at the time of casting from sticking to the organic casting mold. In mold casting, an organic mold (core) set in a preheated mold prevents thermal deformation due to heat resistance of a second binder (organosilane compound) impregnated and formed on the mold surface. And a method for casting a casting.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、鋳造用鋳型に使用される粘結剤
は、優れた成形性と生産性のために、有機バインダーが
使用されている。この有機バインダーを使用する有機鋳
型は、成形性と常温強度が優れているものの、耐熱性が
低く、約200℃で軟化が始まり、約400℃で燃焼す
る。この鋳型は、鋳造の際、一瞬にして高温の溶融金属
に曝されるため、鋳型表面は過酷な耐衝撃性と耐熱性が
要求される。このため、ジルコンなどの耐火物骨材を分
散剤に混ぜ、鋳型表面に塗布する、いわゆる塗型を使用
している。しかしながら、従来の塗型は、目止めの効果
はあるものの、有機鋳型の耐熱性、耐熱衝撃性を改善す
るには限界があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a binder used for a casting mold, an organic binder has been used for excellent moldability and productivity. An organic mold using this organic binder has excellent moldability and room-temperature strength, but has low heat resistance, starts softening at about 200 ° C., and burns at about 400 ° C. Since this mold is instantaneously exposed to a high-temperature molten metal during casting, the mold surface is required to have severe impact resistance and heat resistance. For this reason, a so-called coating mold is used in which a refractory aggregate such as zircon is mixed with a dispersant and applied to the surface of a mold. However, although the conventional coating mold has a sealing effect, there is a limit in improving the heat resistance and thermal shock resistance of the organic mold.

【0003】一方、代表的な鋳造方法の1つとして、レ
ジンシェルモールド法が知られている。この方法は、鋳
型砂のコーテッドサンドの流動性が良好で複雑な形状の
鋳型を精度良く造型することができる、コーテッドサン
ドは長期保存が可能である、鋳型の強度が高くて搬送や
型の組立などを機械化できる、鋳型の造型速度が早い、
造型した鋳型はその保存性に優れている、鋳型は高温で
熱分解し鋳造後の崩壊性に優れている、などの特徴を有
する。このため、自動車産業などにおける鋳鉄鋳物など
の多くの分野で広く採用されている。また、けい砂にフ
ェノールレジンとポリイソシアネートを適量加えて混合
し、造型し、この鋳型にアミンガスを通じて、鋳型を瞬
間的に硬化させて、硬化したあと、空気を吹き込んで鋳
型中の未反応のアミンガスを追い出して、有機鋳型を作
成する、コールドボックス法も数多く使用されている。
On the other hand, a resin shell molding method is known as one of typical casting methods. This method has good flowability of the coated sand of the mold sand and can accurately mold a mold having a complicated shape. The coated sand can be stored for a long period of time. Can be mechanized, mold molding speed is fast,
The molded mold has characteristics such as excellent storage stability, and the mold is thermally decomposed at a high temperature and excellent in disintegration after casting. For this reason, it is widely used in many fields such as cast iron castings in the automobile industry and the like. Also, an appropriate amount of phenolic resin and polyisocyanate are added to silica sand, mixed and molded, and the mold is instantaneously cured by passing amine gas through the mold.After curing, air is blown to blow unreacted amine gas in the mold. Many cold box methods have also been used to create organic templates.

【0004】しかしながら、このレジンシェルモールド
法やコールドボックス法における有機鋳型は、その鋳型
の造型に優れた生産性を有するという利点はあるもの
の、耐熱性に乏しく、鋳造の際には中子に使用されるバ
インダーである樹脂の燃焼によりガスが発生し、ブロー
ホールなどの重大な欠陥を発生する。さらに、薄肉鋳型
(中子)を使用する場合には、鋳型の耐熱性が不足する
ため、肉厚を十分に薄肉化することができないという問
題がある。
[0004] However, the organic mold in the resin shell mold method or the cold box method has an advantage of excellent productivity in molding the mold, but has poor heat resistance, and is used as a core in casting. Gas is generated by the combustion of the resin as a binder, and serious defects such as blowholes are generated. Further, when a thin mold (core) is used, there is a problem that the heat resistance of the mold is insufficient, so that the thickness cannot be sufficiently reduced.

【0005】また、有機自硬性のバインダー(例えば、
フェノール系樹脂、フラン系樹脂、ウレタン系樹脂な
ど)を用いて鋳型を形成する鋳造法も広く知られている
が、このバインダーを用いる鋳型は、レジンシェルモー
ルド法やコールドボックス法と同様な鋳造欠陥の発生な
らびに問題点がある。
Also, organic self-hardening binders (for example,
Casting methods using a phenolic resin, furan resin, urethane resin, etc.) to form a mold are also widely known, but a mold using this binder has the same casting defects as the resin shell mold method and the cold box method. And problems.

【0006】さらに、近年に至り、骨材と第1のバイン
ダーによって成形品素体を成形し、これに例えばアルコ
キシシラン類を含浸させて、次いで、これを乾燥させ高
温焼成して、耐火物成形品を得て、これを中子や鋳型に
用いて鋳物を鋳造する方法が提案されている(特開平7
−232967号公報)。しかしながら、この方法で
は、高温焼成の工程を必要とし、工程が複雑となるとい
う問題がある。
In recent years, a molded article body has been formed using an aggregate and a first binder, impregnated with, for example, alkoxysilanes, and then dried and fired at a high temperature to form a refractory. There has been proposed a method of obtaining a product and casting the casting using the product as a core or a mold (Japanese Patent Laid-Open No.
-232967). However, this method requires a high-temperature sintering step, and has a problem that the step is complicated.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以下の目的
を達成するための鋳物の鋳造方法をを提供することを目
的とする。 (a)鋳造工程が簡略化できる。 (b)鋳型(あるいは中子)を、溶融金属の注湯によっ
て、高温に曝されるため、有機鋳型の特性(崩壊性な
ど)を損なうことなく、鋳型表面の耐熱性を向上させる
ことができる。 (c)200〜300℃の比較的高温鋳型(あるいは中
子)として使用できるため、鋳造品などの薄肉化を可能
にする。 (e)低温から高温までの広い温度範囲において強度を
有するため、軽合金から鋳鋼品までの鋳造に利用でき
る。 (f)第2バインダーの傾斜含浸により、鋳型(あるい
は中子)の内心部の強度を調整でき崩壊性が向上する。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for casting a casting to achieve the following objects. (a) The casting process can be simplified. (b) Since the mold (or the core) is exposed to a high temperature by pouring the molten metal, the heat resistance of the mold surface can be improved without impairing the characteristics (such as disintegration) of the organic mold. . (C) Since it can be used as a relatively high temperature mold (or core) at 200 to 300 ° C., it is possible to reduce the thickness of a cast product or the like. (E) Since it has strength in a wide temperature range from low to high temperatures, it can be used for casting from light alloys to cast steel products. (F) By the inclined impregnation of the second binder, the strength of the inner core of the mold (or the core) can be adjusted, and the disintegration property is improved.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の工程か
らなることを特徴とする鋳造方法に関する。 (a)骨材と第1の有機バインダーによって鋳型素体を
成形する工程; (b)周期律表4A族または4B族(炭素を除く)と3
A族または3B族の金属アルコキシドおよびその部分加
水分解物から選ばれた1種または2種類以上の金属アル
コキシド類と、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の
アルカリ化合物を含むアルコール溶液からなる第2のバ
インダーを、上記工程(a)によって成形された鋳型素
体に塗布および/または含浸させる工程; (c)上記(b)工程後、得られた鋳型素体を乾燥し、
この鋳型素体を中子に用い、この中子を金型内にセット
し、溶融金属を注湯するか、あるいは、この鋳型素体
を鋳型に用い、この鋳型内に溶融金属を注湯する工程。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a casting method comprising the following steps. (A) a step of forming a template body using an aggregate and a first organic binder; (b) a group 4A or group 4B (excluding carbon) and 3
A second binder comprising an alcohol solution containing one or more metal alkoxides selected from Group A or Group 3B metal alkoxides and partial hydrolysates thereof, and an alkali compound of an alkali metal or an alkaline earth metal; Is applied and / or impregnated to the mold body molded in the step (a); (c) after the step (b), the obtained mold body is dried;
Using this mold element as a core, setting the core in a mold and pouring molten metal, or pouring the molten metal into this mold using this mold element as a mold Process.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】(a)工程 (a)工程は、骨材と第1の有機バインダーによって、
中子や鋳型となる鋳型素体を成形する工程である。ここ
で、鋳型素体を成形するための骨材としては、特に制限
されるものではなく、例えば、けい砂、アルミナ、石
英、ジルコン、溶融シリカ、シリカフラワー、ムライ
ト、合成ムライト、シャモット、合成シャモットなどを
挙げることができ、実際の使用に際しては、製造される
鋳型素体の用途などに応じて、これらの中からその1種
または2種以上を適宜選択して使用することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Step (a) In the step (a), an aggregate and a first organic binder are used.
This is a step of molding a core element or a mold element to be a mold. Here, the aggregate for forming the mold body is not particularly limited, and examples thereof include silica sand, alumina, quartz, zircon, fused silica, silica flower, mullite, synthetic mullite, chamotte, and synthetic chamotte. In actual use, one or more of these can be appropriately selected and used depending on the use of the template body to be manufactured.

【0010】また、これらの骨材と共に使用される素体
バインダー(第1の有機バインダー)としては、例え
ば、シェルモールド鋳造で用いられるフェノール系樹脂
などの熱硬化性樹脂や、自硬性のウレタン系樹脂、フラ
ン系樹脂、フェノール系樹脂などの有機バインダーが挙
げられる。この第1の有機バインダーについても、実際
の使用に際しては、製造される鋳物の用途などに応じ
て、これらの中からその1種または2種以上を適宜選択
して使用することができる。これらの第1の有機バイン
ダーの使用量は、骨材に対して、通常、2.5重量%以
下、好ましくは1重量%以下程度である。
The elementary binder (first organic binder) used together with these aggregates is, for example, a thermosetting resin such as a phenolic resin used in shell mold casting, or a self-hardening urethane-based resin. Organic binders such as resin, furan-based resin, and phenol-based resin are exemplified. Regarding the first organic binder, at the time of actual use, one or two or more thereof can be appropriately selected and used depending on the use of the casting to be produced. The amount of the first organic binder used is usually about 2.5% by weight or less, preferably about 1% by weight or less based on the aggregate.

【0011】そして、これら骨材と有機バインダーとに
より鋳型素体を成形する方法についても、特に制限され
るものではなく、従来公知の方法を採用することができ
る。
[0011] The method of forming the template body with the aggregate and the organic binder is not particularly limited, and a conventionally known method can be employed.

【0012】(b)工程 (b)工程は、周期律表4A族または4B族(炭素を除
く)と3A族または3B族の金属アルコキシドおよびそ
の部分加水分解物から選ばれた1種または2種類以上の
金属アルコキシド類と、アルカリ金属またはアルカリ土
類金属のアルカリ化合物を含むアルコール溶液からなる
第2のバインダーを、上記工程(a)によって成形され
た鋳型素体に塗布および/または含浸させる工程であ
る。
Step (b) Step (b) is one or two kinds selected from metal alkoxides of Group 4A or 4B (excluding carbon) and Group 3A or 3B of the periodic table and partial hydrolysates thereof. A step of applying and / or impregnating the above-mentioned metal alkoxide and a second binder composed of an alcohol solution containing an alkali compound of an alkali metal or an alkaline earth metal to the mold element molded in the step (a). is there.

【0013】(b)工程に用いる第2のバインダーは、
アルコール溶剤中にバインダー成分として、一般式Rm
1(OR)4-m またはM2(OR)3(ただし、式中M1
は周期律表4A族または炭素以外の4B族の金属を示
し、M2は周期律表3A族または3B族の金属を示し、
Rは互いに同じかあるいは異なる炭素数1〜6のアルキ
ル基、炭素数6〜8のアリール基、炭素数2〜6のアル
コキシアルキル基または炭素数7〜12のアリールオキ
シアルキル基であり、M1がSiの場合にはm=0〜3
の整数であって、M1がSi以外の場合にはm=0であ
る)で表されるアルコール可溶性の金属アルコキシドお
よびその部分加水分解物から選ばれた1種または2種以
上の金属アルコキシド類を金属酸化物換算で1〜50重
量%と、下記一般式M3OR´またはM4(OR)2(た
だし、式中M3はアルカリ金属を示し、M4はアルカリ土
類金属を示し、R´は水素または炭素数1〜6のアルキ
ル基を示す)で表されるアルコール可溶性のアルカリ化
合物を金属酸化物換算で1〜16重量%とを含有するも
のである。
The second binder used in the step (b) is
As a binder component in an alcohol solvent, a compound represented by the general formula R m
M 1 (OR) 4-m or M 2 (OR) 3 (where wherein M 1
Represents a metal of Group 4A or Group 4B other than carbon, M 2 represents a metal of Group 3A or 3B of the periodic table,
R is the same as each other or different alkyl group of 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 8 carbon atoms, an aryloxy group alkoxyalkyl group or a C 7-12 having 2 to 6 carbon atoms, M 1 M = 0 to 3 when is Si
Where M 1 is other than Si, m = 0.) One or more metal alkoxides selected from alcohol-soluble metal alkoxides and partial hydrolysates thereof And 1 to 50% by weight in terms of a metal oxide, and the following general formula M 3 OR ′ or M 4 (OR) 2 (where M 3 represents an alkali metal, M 4 represents an alkaline earth metal, R 'represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms) and an alcohol-soluble alkali compound represented by the formula (1) to 16% by weight in terms of metal oxide.

【0014】本発明において、第2のバインダー成分を
構成する金属アルコキシドは、周期律表4A族または炭
素以外の4B族の金属M1 または周期律表3A族または
3B族の金属M2 の金属アルコキシドまたはそれらの部
分加水分解物である。ここで、金属アルコキシドを形成
する金属M1 としては、周期律表4A族金属としてT
i、Zrなどを挙げることができ、また、炭素以外の周
期律表4B族金属としてSi、Ge、Sn、Pbなどを
挙げることができ、そしてM2 としては、周期律表3A
族金属としてSc、Yなどを挙げることができ、さら
に、3B族金属としてB、Al、Gaなどを挙げること
ができる。
In the present invention, the metal alkoxide constituting the second binder component is a metal alkoxide of a metal M 1 of Group 4A or Group 4B other than carbon or a metal M 2 of Group 3A or Group 3B of the periodic table. Or a partial hydrolyzate thereof. Here, the metal M 1 forming the metal alkoxide is T 4 as a Group 4A metal in the periodic table.
i, Zr, etc., and other metals such as Si, Ge, Sn, and Pb as Group 4B metals other than carbon, and M 2 as Periodic Table 3A
Sc, Y and the like can be mentioned as group metals, and B, Al, Ga and the like can be mentioned as group 3B metals.

【0015】また、上記金属アルコキシドを形成するR
は、互いに同じかあるいは異なる炭素数1〜6のアルキ
ル基、炭素数6〜8のアリール基、炭素数2〜6のアル
コキシアルキル基または炭素数7〜12のアリールオキ
シアルキル基である。具体的には、アルキル基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、アミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ブチル
基、イソブチル基、t−ブチル基、s−ブチル基など
を、また、アリール基としては、フェニル基、トリル
基、キシリル基などを、さらに、アルコキシアルキル基
としては、メトキシエチル基、メトキシイソプロピル
基、メトキシプロピル基、メトキシブチル基、エトキシ
エチル基、エトキシプロピル基、エトキシブチル基等
を、またアリールオキシアルキル基としては、フェノキ
シメチル基、フェノキシエチル基、フェノキシプロピル
基、フェノキシブチル基、トリロキシメチル基、トリロ
キシエチル基、トリロキシプロピル基、トリロキシブチ
ル基などを挙げることができる。
Further, R which forms the metal alkoxide
Are the same or different alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, aryl groups having 6 to 8 carbon atoms, alkoxyalkyl groups having 2 to 6 carbon atoms, and aryloxyalkyl groups having 7 to 12 carbon atoms. Specifically, examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an amyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, and an s-butyl group. And aryl groups such as phenyl, tolyl, and xylyl groups, and alkoxyalkyl groups such as methoxyethyl, methoxyisopropyl, methoxypropyl, methoxybutyl, ethoxyethyl, ethoxypropyl, and ethoxy. Butyl group, etc., and as the aryloxyalkyl group, phenoxymethyl group, phenoxyethyl group, phenoxypropyl group, phenoxybutyl group, toloxymethyl group, toloxyethyl group, toloxypropyl group, toloxybutyl group, etc. Can be mentioned.

【0016】そして、このような金属アルコキシドの部
分加水分解物としては、それが加水分解率55%以下で
あってアルコール溶剤に溶解すれば特に制限はなく、直
鎖状部分加水分解物であっても、網目状部分加水分解物
であっても、また、環状部分加水分解物であってもよ
い。さらに、これら金属アルコキシドおよびその部分加
水分解物からなる金属アルコキシド類は、その1種のみ
を単独で使用してもよく、また、2種以上の混合物とし
て使用することもできる。
The partial hydrolyzate of such a metal alkoxide is not particularly limited as long as it has a hydrolysis rate of 55% or less and is dissolved in an alcohol solvent, and is a linear partial hydrolyzate. May also be a network partial hydrolyzate or a cyclic partial hydrolyzate. Further, these metal alkoxides composed of these metal alkoxides and partial hydrolysates thereof may be used alone, or may be used as a mixture of two or more.

【0017】本発明において、上記金属アルコキシド類
として最も好ましいものは鋳型砂の成分であり、砂との
結合が容易であるという点から、一般式Rm Si(O
R)4- m(ただし、式中Rは互いに同じかあるいは異な
る炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜8のアリール
基、炭素数2〜6のアルコキシアルキル基または炭素数
7〜12のアリールオキシアルキル基であり、mは0〜
3の整数である)で表される珪酸エステルおよびアルキ
ル珪酸エステル、ならびにこれらの部分加水分解物から
選ばれた1種または2種以上の珪酸エステル類である。
In the present invention, the most preferred metal alkoxides are the components of the mold sand, and from the viewpoint that they are easily bonded to sand, the general formula R m Si (O
R) 4- m (wherein R is the same or different, and is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 8 carbon atoms, an alkoxyalkyl group having 2 to 6 carbon atoms, or 7 to 12 carbon atoms) Wherein m is 0 to
And an alkyl silicate represented by formula (1), and one or more silicates selected from these partial hydrolysates.

【0018】具体的には、テトラアルコキシシランとし
て、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テ
トラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、
テトラプトキシシラン、メトキシトリエトキシシラン、
ジメトキシジエトキシシラン、エトキシトリメトキシシ
ラン、メトキシトリイソプロポキシシラン、ジメトキシ
ジイソプロポキシシラン、メトキシトリプトキシシラン
などを挙げることができ、また、アルキルトリアルコキ
シシランとして、メチルトリメトキシシラン、メチルト
リエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチ
ルトリイソプロポキシシラン、メチルトリプトキシシラ
ン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシ
ラン、エチルトリイソプロポキシシランなどを挙げるこ
とができる。
Specifically, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetraisopropoxysilane,
Tetraptoxysilane, methoxytriethoxysilane,
Dimethoxydiethoxysilane, ethoxytrimethoxysilane, methoxytriisopropoxysilane, dimethoxydiisopropoxysilane, methoxytryptoxysilane, and the like.Also, as the alkyltrialkoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane , Methyltripropoxysilane, methyltriisopropoxysilane, methyltryptoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane and the like.

【0019】また、ジアルキルジアルコキシシランとし
て、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシ
ラン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメチルジイソプ
ロポキシシラン、ジメチルジプトキシシラン、ジエチル
ジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチ
ルジイソプロポキシシランなどを挙げることができ、ま
た、トリアルキルアルコキシシランとして、トリメチル
メトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチ
ルプロポキシシラン、トリメチルイソプロポキシシラ
ン、トリメチルブトキシシラン、トリエチルメトキシシ
ラン、トリエチルエトキシシラン、トリエチルイソプロ
ポキシシランなどを挙げることができる。
The dialkyldialkoxysilanes include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldipropoxysilane, dimethyldiisopropoxysilane, dimethyldibutoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diethyldiisopropoxysilane And the like, and as the trialkylalkoxysilane, trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, trimethylpropoxysilane, trimethylisopropoxysilane, trimethylbutoxysilane, triethylmethoxysilane, triethylethoxysilane, triethylisopropoxysilane, etc. Can be mentioned.

【0020】さらに、アリールオキシシランとして、テ
トラフェノキシシラン、テトラトリロキシシランなどを
挙げることができ、また、アルキルアリールオキシシラ
ンとして、メチルトリフェノキシシラン、エチルトリフ
ェノキシシラン、ジメチルジフェノキシシラン、ジエチ
ルジフェノキシシラン、メチルトリトリロキシシランな
どを挙げることができる。
Further, examples of the aryloxysilane include tetraphenoxysilane and tetratoloxysilane. Examples of the alkylaryloxysilane include methyltriphenoxysilane, ethyltriphenoxysilane, dimethyldiphenoxysilane, and diethyldisilane. Phenoxysilane, methyltritrioxysilane, and the like can be given.

【0021】さらにまた、アルコキシアルキルシランと
して、テトラメトキシメチルシラン、テトラメトキシエ
チルシラン、テトラメトキシイソプロピルシラン、テト
ラエトキシメチルシラン、テトラエトキシエチルシラ
ン、テトラエトキシイソプロピルシランなどを挙げるこ
とができ、また、アリールオキシアルキルシランとし
て、テトラフェノキシメチルシラン、テトラフェノキシ
エチルシラン、テトラフェノキシプロピルシラン、テト
ラフェノキシイソプロピルシラン、テトラトリロキシエ
チルシランなどを挙げることができる。
Further, examples of the alkoxyalkylsilane include tetramethoxymethylsilane, tetramethoxyethylsilane, tetramethoxyisopropylsilane, tetraethoxymethylsilane, tetraethoxyethylsilane, tetraethoxyisopropylsilane, and the like. Examples of the oxyalkylsilane include tetraphenoxymethylsilane, tetraphenoxyethylsilane, tetraphenoxypropylsilane, tetraphenoxyisopropylsilane, and tetratrioxyethylsilane.

【0022】そして、その他の好ましい金属アルコキシ
ド類としては、トリメチルボリン、トリエトキシボリ
ン、テトラブトキシチタン、テトラブトキシジルカン、
トリイソプロポキシアルミンなどが挙げられる。
Other preferable metal alkoxides include trimethylborin, triethoxyborin, tetrabutoxytitanium, tetrabutoxyzircan,
And triisopropoxyaluminin.

【0023】これらの金属アルコキシド類の含有量につ
いては、金属酸化物換算(例えば、金属アルコキシド類
が珪酸エステル類の場合はSiO2 換算)で1〜50重
量%、好ましくは2〜30重量%の範囲であるのがよ
く、1重量%より少ないと、鋳型素体とした際にこの金
属アルコキシド類由来の金属酸化物の含有量が不足し、
鋳型(中子)取り扱い時のハンドリングに必要な所望の
強度(例えば、10kg/cm2 以上、好ましくは30
kg/cm2 以上)の鋳型素体を得ることができず、一
方、50重量%を超えると、溶解度の点からアルカリ化
合物の溶解量が0.5重量%未満になり、所望の強度が
得られない。
The content of these metal alkoxides is 1 to 50% by weight, preferably 2 to 30% by weight in terms of metal oxide (for example, when the metal alkoxide is a silicate ester, in terms of SiO 2 ). If the content is less than 1% by weight, the content of the metal oxide derived from the metal alkoxides becomes insufficient when used as a template body,
Desired strength required for handling during handling of mold (core) (for example, 10 kg / cm 2 or more, preferably 30 kg / cm 2 or more)
kg / cm 2 or more), but if it exceeds 50% by weight, the amount of alkali compound dissolved becomes less than 0.5% by weight from the viewpoint of solubility, and the desired strength is obtained. I can't.

【0024】また、他のバインダー成分であるアルカリ
化合物については、金属M3としては、リチウム、ナト
リウム、カリウムなどを挙げることができ、好ましくは
ナトリウム、カリウムを挙げることができる。また、こ
のアルカリ金属アルコキシドを形成する置換基R´とし
ては、水素またはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ
基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ
基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基などの
炭素数1〜6のアルキル基、またはフェノキシ基、トリ
ロキシ基、またはアルコキシアルキル基またはアリール
オキシアルキル基等を挙げることができる。これらのア
ルカリ化合物は、その1種のみを単独で用いてもよく、
また、2種以上の混合物として用いてもよい。
As for the alkali compound as another binder component, examples of the metal M 3 include lithium, sodium, and potassium, and preferably sodium and potassium. The substituent R 'forming the alkali metal alkoxide may be hydrogen or a carbon atom having 1 carbon atom such as methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, pentyloxy, hexyloxy, cyclohexyloxy and the like. To 6, an alkyl group, a phenoxy group, a toloxy group, an alkoxyalkyl group or an aryloxyalkyl group. These alkali compounds may be used alone alone,
Moreover, you may use as a mixture of 2 or more types.

【0025】このアルカリ化合物の含有量については、
金属酸化物換算(例えば、アルカリ化合物の金属がナト
リウムの場合はNa2 O換算)で0.5〜16重量%、
好ましくは1〜10重量%の範囲である。0.5重量%
より少ないと、鋳型素体とした際にこのアルカリ金属ア
ルコキシド由来の金属酸化物の含有量が不足し、所望の
強度(例えば、10kg/cm2 以上、好ましくは30
kg/cm2以上)の鋳型素体を得ることができず、一
方、16重量%を超えると、溶解度の点からSiO2
溶解量が1重量%未満になり、所望の強度が得られな
い。
Regarding the content of the alkali compound,
Metal oxide conversion (e.g., in the case the metal of the alkali compound is sodium terms of Na 2 O) 0.5 to 16% by weight,
Preferably it is in the range of 1 to 10% by weight. 0.5% by weight
If the amount is less than the above value, the content of the metal oxide derived from the alkali metal alkoxide becomes insufficient when used as a template body, and the desired strength (for example, 10 kg / cm 2 or more, preferably 30 kg / cm 2 or more,
(kg / cm 2 or more) cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 16% by weight, the dissolved amount of SiO 2 becomes less than 1% by weight from the viewpoint of solubility, and the desired strength cannot be obtained. .

【0026】さらに、上記バインダー成分の金属アルコ
キシド類およびアルカリ化合物を溶解するアルコール溶
剤としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコー
ル、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブ
チルアルコール、イソブチルアルコール、アミルアルコ
ール、ヘキシルアルコール、シクロヘキシルアルコー
ル、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、エチルセロソルブ、メチルセロソル
ブ、プロビルセロソルブ、プチルセロソルブ、フェニル
メチルセロソルブ、フェニルエチルセロソルブなどを挙
げることができる。
Further, as the alcohol solvent for dissolving the metal alkoxides and the alkali compound of the binder component, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, isobutyl alcohol, amyl alcohol, hexyl alcohol, cyclohexyl alcohol , Ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, ethyl cellosolve, methyl cellosolve, propyl cellosolve, butyl cellosolve, phenylmethyl cellosolve, phenylethyl cellosolve and the like.

【0027】第2のバインダーの厚さ(乾燥膜厚)は、
2〜5mm、好ましくは2〜3mm程度である。5mm
を超えると、経済的でなく、また型ばらしが困難であ
る。
The thickness (dry film thickness) of the second binder is as follows:
It is about 2 to 5 mm, preferably about 2 to 3 mm. 5mm
If it exceeds, it is not economical and it is difficult to remove the mold.

【0028】本発明の第2のバインダーには、種々の目
的で上記以外の添加剤を添加することができ、例えば、
含浸性の向上を目的として添加するドデシルスホン酸ナ
トリウム、ポリエチレングリコールエチルエーテルなど
のアルカリまたは中性の界面活性剤などを挙げることが
できる。
In the second binder of the present invention, additives other than those described above can be added for various purposes.
Examples thereof include alkali or neutral surfactants such as sodium dodecylsulfonate and polyethylene glycol ethyl ether added for the purpose of improving impregnation.

【0029】また、本発明の第2のバインダーには、上
記の添加剤以外に、無機質の微粒子(以下、単に「微粒
子」ともいう)や、シランカップリング剤を添加するこ
とができる。無機質の微粒子としては、フュームドシリ
カなどのシリカ微粒子やウンモ、その他のセラミックス
微粒子が挙げられる。これらの微粒子は、ワニス、分子
量1,500〜10,000程度のポリエチレングリコ
ールなどの有機溶媒を用いて、分散させて用いることが
好ましい。この場合、微粒子の固形分濃度は、通常、8
〜30重量%程度である。本発明において、第2のバイ
ンダー中に上記の微粒子を添加することにより、第2の
バインダーを(a)工程で得られる鋳型素体の表面層
(約2〜3mm程度)にのみ浸透させることができ、ま
た添加した微粒子により、鋳型素体の平滑性が得られ
る。これらの微粒子の配合量は、第2のバインダー中
に、固形分換算で、通常、1〜5重量%程度である。
Further, in addition to the above additives, inorganic fine particles (hereinafter, also simply referred to as “fine particles”) and a silane coupling agent can be added to the second binder of the present invention. Examples of the inorganic fine particles include silica fine particles such as fumed silica, mushrooms, and other ceramic fine particles. These fine particles are preferably dispersed and used using an organic solvent such as varnish or polyethylene glycol having a molecular weight of about 1,500 to 10,000. In this case, the solid content concentration of the fine particles is usually 8
About 30% by weight. In the present invention, by adding the fine particles to the second binder, it is possible to make the second binder permeate only into the surface layer (about 2 to 3 mm) of the template body obtained in the step (a). The smoothness of the template body can be obtained by the addition and the added fine particles. The compounding amount of these fine particles is usually about 1 to 5% by weight in terms of solid content in the second binder.

【0030】また、シランカップリング剤としては、ア
ミノシラン、ウレイドシラン、エポキシシランなどが挙
げられる。ここで、シランカップリング剤を使用する場
合には、該シランカップリング剤を水および/または有
機溶剤に溶解または分散させて、これを第2のバインダ
ーに添加して使用することが好ましい。ここで使用され
る有機溶剤としては、第2のバインダーに用いられるア
ルコール溶剤などが挙げられる。第2のバインダー中に
シランカップリング剤を添加することにより、(a)工
程で得られる鋳型素体中の第1のバインダーである有機
バインダーおよび/または骨材とシランカップリング剤
が反応して、第2のバインダーをこの鋳型素体の表面に
強固に付着させることができ、鋳型素体の耐熱性を向上
させることができる。上記シランカップリング剤の使用
量は、第2のバインダー中に、通常、1〜5重量%程度
である。
Examples of the silane coupling agent include amino silane, ureido silane, epoxy silane and the like. Here, when a silane coupling agent is used, it is preferable to dissolve or disperse the silane coupling agent in water and / or an organic solvent, and to add this to the second binder before use. Examples of the organic solvent used here include an alcohol solvent used for the second binder. By adding the silane coupling agent to the second binder, the silane coupling agent reacts with the organic binder and / or aggregate as the first binder in the template body obtained in the step (a). The second binder can be firmly adhered to the surface of the template body, and the heat resistance of the template body can be improved. The amount of the silane coupling agent used is usually about 1 to 5% by weight in the second binder.

【0031】(a)工程で得られた鋳型素体に、本発明
の第2のバインダーを塗布および/または含浸させる方
法については、例えば、鋳型素体を第2のバインダー中
に浸漬し、次にこのバインダー中から鋳型素体を引き上
げて液切りする「浸漬→液切り」の方法や、この「浸漬
→液切り」の後で乾燥してアルコール溶剤を除去する
「浸漬→液切り→乾燥」の工程からなる方法、あるいは
この「浸漬→液切り→乾燥」の工程を必要に応じて複数
回繰り返す方法や、VRHプロセスのようにして減圧下
に鋳型素体に上記バインダーを含浸させる方法や、鋳型
素体にシャワー状に上記バインダーを吹きつける方法、
鋳型素体表面に、上記バインダーを刷毛などで塗布する
方法などを挙げることができる。
The method of applying and / or impregnating the second binder of the present invention to the template element obtained in the step (a) is, for example, immersing the template element in the second binder, The method of "dipping → draining", in which the template body is pulled up from the binder and drained, or the method of "dipping → draining → drying" in which the alcohol solvent is removed by drying after this "dipping → draining" Or a method of repeating this step of “immersion → drainage → drying” a plurality of times as necessary, or a method of impregnating the above-described binder in a template body under reduced pressure as in a VRH process, A method of spraying the above binder in a shower shape on the mold body,
A method in which the binder is applied to the surface of the template body with a brush or the like can be used.

【0032】(c)工程 (c)工程は、上記(b)工程後、得られた鋳型素体を乾
燥し、この鋳型素体を中子に用い、この中子を金型内
にセットし、溶融金属を注湯するか、あるいは、この
鋳型素体を鋳型に用い、この鋳型内に溶融金属を注湯す
る工程である。(c)工程における乾燥は、常温から1
00℃の温度下で、通常、30〜60分程度行えば良
い。(b)工程で得られた鋳型素体を、乾燥したのち、
中子あるいは鋳型に用いて、溶融金属を鋳造すると、溶
融金属の高熱により、第2のバインダーが瞬時にして溶
融してアルカリシリル化して、鋳型素体の表面に耐熱性
の皮膜を形成し、1,200℃以上、さらには1,60
0℃以上の高熱の溶融金属にも耐え得る皮膜を形成する
ことができる。従来、上記のように、(b)工程で得ら
れる鋳型素体は、特開平7−232967号公報に提案
されているように、高温焼成しないと、鋳造に適してい
ないと考えられていた。しかしながら、驚くべきこと
に、本発明いおいては、このような高温焼成をすること
がなくても、溶融金属の高温によって、第2のバインダ
ーが耐熱性皮膜を形成できることが知見されたのであ
る。
Step (c) In the step (c), after the step (b), the obtained template body is dried, and the template body is used as a core, and the core is set in a mold. This is a step of pouring the molten metal or pouring the molten metal into the mold using the mold body as a mold. The drying in the step (c) is performed at room temperature to 1
Usually, the heat treatment may be performed at a temperature of 00 ° C. for about 30 to 60 minutes. (B) After drying the template body obtained in the step,
When the molten metal is cast using a core or a mold, the high heat of the molten metal causes the second binder to melt instantly and alkalisilate, forming a heat-resistant film on the surface of the mold body, 1,200 ° C or higher, and 1,60 ° C
It is possible to form a film that can withstand a high-temperature molten metal of 0 ° C. or more. Conventionally, as described above, it has been considered that the mold body obtained in the step (b) is not suitable for casting unless it is fired at a high temperature, as proposed in JP-A-7-232967. However, surprisingly, it has been found in the present invention that the second binder can form a heat-resistant film due to the high temperature of the molten metal without such high-temperature sintering. .

【0033】本発明に用いられる第2のバインダーは、
アルコール溶剤中にアルキルシリケートまたはアリルシ
リケートの部分加水分解物の中にアルカリ化合物、例え
ばナトリウムアルコラートまたはその水酸化物などを添
加して使用することを特徴とする。ナトリウムアルコラ
ートは、強アルカリであるが、アルキルシリケートまた
はアリルシリケートなどのなどの金属アルコキシド類を
加水分解させることなく、均一に溶解させることができ
る。本発明による第2のバインダの硬化機構は定かでは
ないが、以下のように推察される。
The second binder used in the present invention is:
It is characterized in that an alkali compound such as sodium alcoholate or a hydroxide thereof is added to a partial hydrolyzate of an alkyl silicate or an allyl silicate in an alcohol solvent and used. Sodium alcoholate is a strong alkali, but can uniformly dissolve metal alkoxides such as alkyl silicate or allyl silicate without hydrolyzing them. The curing mechanism of the second binder according to the present invention is not clear, but is presumed as follows.

【0034】すなわち、ナトリウムアルコラートとして
例えばナトリウムエチラート(C25 ONa)、アル
キルシリケートとして例えばエチルシリケートを各必要
な分量をアルコールに混合すると、例えば空気中の水な
どの影響により、加水分解反応が生起し、NaOHとS
iO2 を生成し、生成したNaOHとSiO2 が、
(c)工程における溶融金属の高熱により、Na2 O・
SiO2 を生成し、鋳型素体の高温強度を補強するもの
と推測される。
That is, when sodium alcoholate, for example, sodium ethylate (C 2 H 5 ONa), and alkyl silicate, for example, ethyl silicate, are mixed with alcohol in necessary amounts, for example, hydrolysis reaction is caused by the influence of water in the air. Occurs, and NaOH and S
iO 2 is generated, and the generated NaOH and SiO 2 are
Due to the high heat of the molten metal in step (c), Na 2 O ·
It is presumed that SiO 2 is generated to reinforce the high-temperature strength of the template body.

【0035】本発明によれば、第2のバインダーは、そ
れがアルコール溶液であることから、骨材と素体バイン
ダー(第1の有機バインダー)とにより成形された鋳型
素体中に効率良く含浸され、次いで第2のバインダー成
分の金属アルコキシド類からは金属酸化物が生成し、ま
た、アルカリ化合物からも金属酸化物が生成し、引き続
いて行われる溶融金属の注湯によって、金属アルコキシ
ド類由来の金属酸化物とアルカリ化合物由来の金属酸化
物とが複合溶融アルカリシリカ塩を形成し、相互に骨材
と結合し、これによって焼成処理と同様に、鋳型素体に
高い強度が達成されると考えられる。
According to the present invention, since the second binder is an alcohol solution, the second binder is efficiently impregnated into the mold base formed by the aggregate and the base binder (first organic binder). Then, a metal oxide is generated from the metal alkoxides of the second binder component, and a metal oxide is also generated from the alkali compound. By the subsequent pouring of the molten metal, the metal alkoxides are generated. It is believed that the metal oxide and the metal oxide derived from the alkali compound form a composite fused alkali silica salt, which are mutually bonded to the aggregate, thereby achieving high strength in the template body as in the case of the firing treatment. Can be

【0036】以下、本発明を図面を用いてさらに具体的
に説明する。図1は、本発明の好ましい実施態様の工程
流れ図である。まず、有機バインダー(第1のバインダ
ー)として、アルカリフェノール樹脂を、鋳型材(骨
材)である砂に混練りする(ステップ100)。このバ
インダーの添加量は、砂(骨材)に対して、約2.5重
量%以下、好ましくは1重量%以下である。これに用い
る鋳砂(骨材)は、できるだけ熱による膨張収縮の少な
い材料、例えばムライト、溶融石英などが好適である。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to the drawings. FIG. 1 is a process flow chart of a preferred embodiment of the present invention. First, an alkali phenol resin as an organic binder (first binder) is kneaded with sand as a mold material (aggregate) (step 100). The amount of the binder is about 2.5% by weight or less, preferably 1% by weight or less, based on sand (aggregate). The molding sand (aggregate) used for this purpose is preferably a material that is less likely to expand and contract due to heat, such as mullite and fused quartz.

【0037】この混練物は、中子の金型内に圧入され
る。このとき、混練物は、流動性が良好であるから成形
性が良く、またアルカリフェノール樹脂により砂は金型
内で硬化して金型形状に忠実な中子素体が成形される
(ステップ102)。
This kneaded material is pressed into a core mold. At this time, the kneaded material has good moldability since it has good fluidity, and the sand is hardened in the mold by the alkali phenol resin to form a core element faithful to the mold shape (step 102). ).

【0038】この中子素体は、金型から取り出され、そ
の後、直ちにその表面に第2のバインダーが含浸される
(ステップ104)。この結果、第2のバインダーが中
子素体の表面から適切な深さまで侵入する。ここに、第
2のバインダーの含浸は、スプレーや刷毛による塗布、
浸漬などの適宜の方法が採用できる。ここで用いる第2
のバインダーは、上記したとおりである。
The core element is removed from the mold, and immediately thereafter, its surface is impregnated with the second binder (step 104). As a result, the second binder penetrates to an appropriate depth from the surface of the core element. Here, the impregnation of the second binder is performed by spraying or brushing,
An appropriate method such as immersion can be adopted. The second used here
Are as described above.

【0039】中子素体に含浸された第2のバインダー
は、直ちに(約30秒間で)中子素体内に含まれる水分
により加水分解し、中子素体の生強度を増大させる。こ
の中子素体を、常温〜100℃の温度下で、約30〜6
0分程度乾燥させる(ステップ106)。この結果、中
子素体の水分は、ほぼ完全に除去され、中子となる。
The second binder impregnated in the core element is immediately hydrolyzed (in about 30 seconds) by the water contained in the core element, and increases the green strength of the core element. This core element is heated at a temperature of room temperature to 100 ° C. for about 30 to 6 hours.
Dry for about 0 minutes (step 106). As a result, the water in the core element is almost completely removed to form a core.

【0040】次いで、中子は、金型中にセットされる
(ステップ108)。そして、この金型に溶融金属を注
湯する(ステップ110)。なお、組織の調整のため、
鋳型温度を適宜制御することはもちろんである。また、
金型に代えて、常温硬化型のコールドボックス鋳型を用
いることもできる。
Next, the core is set in a mold (step 108). Then, molten metal is poured into this mold (step 110). In addition, for organization adjustment,
Of course, the mold temperature is appropriately controlled. Also,
Instead of the mold, a cold-box mold of a room temperature curing type can be used.

【0041】上記したように、この溶融金属の注湯によ
り、高熱、例えば1,600℃以上の温度で溶融された
溶融金属が中子に接触すると、第2のバインダーが、例
えば、酸化ナトリウムとシリカの複合溶融塩を形成し、
高耐熱性・高強度の皮膜を形成して、中子素体を保護す
ることができる。
As described above, when the molten metal poured at a high temperature, for example, at a temperature of 1600 ° C. or more, comes into contact with the core due to the pouring of the molten metal, the second binder becomes, for example, sodium oxide Forming a composite molten salt of silica,
By forming a film with high heat resistance and high strength, the core element can be protected.

【0042】注湯した溶融金属が凝固したのち、製品を
金型から取り出して、適宜、冷却してから、型ばらしを
行う(ステップ112)。この型ばらしにより中子を除
去するが、第2のバインダーによる高耐熱性皮膜によ
り、中子がセラミックス化することなく、崩壊するから
である。
After the poured molten metal is solidified, the product is taken out of the mold, cooled appropriately, and the mold is separated (step 112). This is because the core is removed by separating the mold, but the core is broken down by the high heat-resistant film made of the second binder without being converted into ceramics.

【0043】上記のようにして作られる中子は、アルミ
合金や鋳鉄などの鋳造に使用可能である。また、有機バ
インダーとしては、アルカリフェノール樹脂が最適であ
るが、フラン系樹脂、フェノールウレタン系樹脂などに
も使用することができる。さらに、この実施態様では、
鋳型素材として、中子について説明したが、鋳型素体と
しても、本発明を適用することができることはいうまで
もない。すなわち、この場合、本発明により得られる鋳
型素体を、例えば、上型および下型の鋳型に用いて、こ
の鋳型内に溶融金属を注湯すればよい。
The core produced as described above can be used for casting aluminum alloy, cast iron, or the like. As the organic binder, an alkali phenol resin is optimal, but it can also be used for a furan resin, a phenol urethane resin and the like. Further, in this embodiment,
Although the core has been described as a template material, it goes without saying that the present invention can be applied to a template body. That is, in this case, the mold body obtained by the present invention may be used for, for example, an upper mold and a lower mold, and molten metal may be poured into the mold.

【0044】[0044]

【効果】以上のように、本発明によれば、鋳型素体の表
面に(b)工程で付与された第2のバインダーが、
(c)工程において、溶融金属の注湯により、高熱、例
えば1,000℃以上の温度で溶融された溶融金属が鋳
型素体に接触し、第2のバインダーが、例えば、酸化ナ
トリウムとシリカの複合溶融塩を形成してトリジマイト
結晶化し、高耐熱性・高強度の皮膜を形成して、鋳型素
体を保護することができる。この結果、第2のバインダ
ーを付与したあと、さらに焼成するという工程が簡略化
されるほか、鋳型(あるいは中子)を、溶融金属の注湯
によって、高温に曝されるため、有機鋳型の特性(崩壊
性など)を損なうことなく、鋳型表面の耐熱性を向上さ
せることができる、200〜300℃の比較的高温鋳型
(あるいは中子)として使用できるため、鋳造品などの
薄肉化が可能となる、低温から高温までの広い温度範囲
において強度を有するため、軽合金から鋳鋼品までの鋳
造に利用できる、第2バインダーの傾斜含浸により、鋳
型(あるいは中子)の内心部の強度を調整でき、崩壊性
が向上する、などの数々の利点を有する。
As described above, according to the present invention, the second binder applied to the surface of the template body in the step (b) comprises:
In the step (c), the molten metal is poured into the mold body at a high temperature, for example, at a temperature of 1,000 ° C. or more by the pouring of the molten metal, and the second binder is made of, for example, sodium oxide and silica. It forms a composite molten salt and crystallizes into tridymite to form a film having high heat resistance and high strength, thereby protecting the template body. As a result, the process of further baking after applying the second binder is simplified, and the mold (or core) is exposed to a high temperature by pouring the molten metal. It can be used as a relatively high temperature mold (or core) at 200 to 300 ° C., which can improve the heat resistance of the mold surface without impairing the disintegration (such as disintegration). Since it has strength in a wide temperature range from low temperature to high temperature, it can be used for casting from light alloys to cast steel products. By means of inclined impregnation of the second binder, the strength of the inner core of the mold (or core) can be adjusted. It has many advantages such as improved disintegration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施態様の工程流れ図である。FIG. 1 is a process flowchart of one embodiment of the present invention.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 以下の工程からなることを特徴とする鋳
造方法。 (a)骨材と第1の有機バインダーによって鋳型素体を
成形する工程; (b)周期律表4A族または4B族(炭素を除く)と3
A族または3B族の金属アルコキシドおよびその部分加
水分解物から選ばれた1種または2種類以上の金属アル
コキシド類と、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の
アルカリ化合物を含むアルコール溶液からなる第2のバ
インダーを、上記工程(a)によって成形された鋳型素
体に塗布および/または含浸させる工程; (c)上記(b)工程後、得られた鋳型素体を乾燥し、
この鋳型素体を中子に用い、この中子を金型内にセット
し、溶融金属を注湯するか、あるいは、この鋳型素体
を鋳型に用い、この鋳型内に溶融金属を注湯する工程。
1. A casting method comprising the following steps. (A) a step of forming a template body using an aggregate and a first organic binder; (b) a group 4A or group 4B (excluding carbon) and 3 of the periodic table
A second binder comprising an alcohol solution containing one or more metal alkoxides selected from Group A or Group 3B metal alkoxides and partial hydrolysates thereof, and an alkali compound of an alkali metal or an alkaline earth metal; Is applied and / or impregnated to the mold body molded in the step (a); (c) after the step (b), the obtained mold body is dried;
Using this mold element as a core, setting the core in a mold and pouring molten metal, or pouring the molten metal into this mold using this mold element as a mold Process.
【請求項2】 骨材が、けい砂、ムライト、アルミナ、
石英、ジルコン、溶融シリカ、シリカフラワーおよびシ
ャモットの群から選ばれた少なくとも1種である請求項
1記載の鋳造方法。
2. An aggregate comprising silica sand, mullite, alumina,
The casting method according to claim 1, wherein the casting method is at least one selected from the group consisting of quartz, zircon, fused silica, silica flour, and chamotte.
【請求項3】 第1の有機バインダーが、フェノール樹
脂、ウレタン系樹脂およびフラン系樹脂の群から選ばれ
た少なくとも1種の有機バインダーである請求項1また
は2記載の鋳造方法。
3. The casting method according to claim 1, wherein the first organic binder is at least one organic binder selected from the group consisting of a phenol resin, a urethane resin and a furan resin.
【請求項4】 第2のバインダー中に、さらに無機質微
粒子が添加された請求項1〜3いずれか1項記載の鋳造
方法。
4. The casting method according to claim 1, wherein inorganic fine particles are further added to the second binder.
【請求項5】 無機質微粒子がフュームドシリカである
請求項4記載の鋳造方法。
5. The casting method according to claim 4, wherein the inorganic fine particles are fumed silica.
【請求項6】 無機質微粒子が、分散剤として、ワニ
ス、ポリエチレングリコールおよびポリエチレングリコ
ールエチルエーテルの群から選ばれた少なくとも1種の
有機溶媒を含む請求項4記載の鋳造方法。
6. The casting method according to claim 4, wherein the inorganic fine particles contain, as a dispersant, at least one organic solvent selected from the group consisting of varnish, polyethylene glycol and polyethylene glycol ethyl ether.
【請求項7】 第2のバインダー中に、さらにシランカ
ップリング剤が添加された請求項1〜6いずれか1項記
載の鋳造方法。
7. The casting method according to claim 1, wherein a silane coupling agent is further added to the second binder.
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