JP2002219551A - Dissipating core and casting method using the same - Google Patents

Dissipating core and casting method using the same

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JP2002219551A
JP2002219551A JP2001013327A JP2001013327A JP2002219551A JP 2002219551 A JP2002219551 A JP 2002219551A JP 2001013327 A JP2001013327 A JP 2001013327A JP 2001013327 A JP2001013327 A JP 2001013327A JP 2002219551 A JP2002219551 A JP 2002219551A
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core
molten metal
casting
heat
film layer
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JP2001013327A
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Takao Horie
孝男 堀江
Shoichi Sakai
正一 酒井
Koichi Nishigaki
功一 西垣
Kazuyoshi Satake
一良 佐竹
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Okamoto Corp
Original Assignee
Okamoto Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dissipating core without using core sand, thereby capable of solving the problem of waste sand in casting as industrial waste based on the increase of molding sand caused by mixing the core sand. SOLUTION: The dissipating core comprises a core body 4 made of a high polymeric material foam, and a heat resisting coat-and-covering film layer 6 formed at least on the surface of the core body 4 making contact with a molten metal and the core body 4 is made dissipatable caused by the heat of the molten metal in the casting process of the molten metal.

Description

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

【0001】[0001]

【技術分野】本発明は、消失型中子及びそれを用いた鋳
造方法に係り、特に鋳造作業の終了後には消失して、中
子砂の処理の問題を解消した消失型中子と、それを用い
て、金属溶湯から、目的とする中空の鋳造品を有利に鋳
造し得る方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vanishable core and a casting method using the vane core, and more particularly to a vanishable core which disappears after completion of a casting operation to solve the problem of core sand treatment. The present invention relates to a method of advantageously casting a target hollow cast product from a molten metal by using the above method.

【0002】[0002]

【背景技術】従来から、中空形状や複雑形状等の鋳造品
を製造するに際しては、目的とする中空形状等の形状を
与える中子を用い、そのような中子を所定の鋳型の鋳造
キャビティ内に配置せしめて、金属溶湯の鋳造作業を実
施した後、形成された鋳造品を鋳型から取り出す一方、
そのような鋳造品に保持される中子を物理的乃至は化学
的な手段にて除去せしめることにより、目的とする中空
部分等の形状を有する鋳造品(鋳物製品)が製造されて
きている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in producing a cast product having a hollow shape or a complex shape, a core having a desired hollow shape or the like is used, and such a core is placed in a casting cavity of a predetermined mold. After performing the casting operation of the molten metal, while taking out the formed casting from the mold,
By removing the core held by such a casting by physical or chemical means, a casting (casting product) having a desired shape such as a hollow portion has been manufactured.

【0003】そして、そのような中空等の形状を有する
鋳造品を得るために、鋳物製造業において用いられてき
ている中子の大部分は、中子砂をフェノール系樹脂やフ
ラン樹脂或いは水ガラスとCO2 の組合せ等を用いて固
めて、目的とする形状に成形したものであり、そしてそ
のような中子は、鋳造作業が終了して、鋳型から鋳造品
が取り出される際に、振動や衝撃等を加えて、崩壊せし
められることにより、得られる鋳造品における中空等の
部分の形成が行なわれることとなる。
[0003] In order to obtain a cast product having such a hollow shape, most of the cores used in the casting industry are made of core sand made of phenolic resin, furan resin or water glass. And a core formed by using a combination of CO 2 and CO 2 , and molded into a desired shape, and such a core is subjected to vibration and vibration when the casting is completed and the casting is removed from the mold. By being collapsed by applying an impact or the like, a hollow portion or the like is formed in the obtained cast product.

【0004】このため、鋳造作業の終了後における鋳型
の崩壊によって生じる鋳物砂には、更に、中子の崩壊に
よって生じる中子砂も必然的に加わることとなり、それ
故に鋳物砂量が著しく増大する問題を内在しているので
ある。尤も、鋳造後に回収された鋳物砂に対し、砂分別
等の処理を施すことが考えられているが、それには、処
理コストがかかる問題があり、また鋳物砂を再生するに
しても、中子砂として用いるには、高い再生品質が要求
されるところから、再生処理のコストアップを招く問題
もあり、そのために、鋳造工程から排出される鋳物廃砂
は、産業廃棄物として処理されているのが現状である
が、そのような産業廃棄物としての処理は、廃棄場所の
問題もあって、容易ではなく、そのような処分には、既
に、限界がきているのである。
[0004] For this reason, the molding sand generated by the collapse of the mold after the end of the casting operation is inevitably added with the core sand generated by the collapse of the core. The problem is inherent. Although it is considered that the casting sand recovered after casting is subjected to a treatment such as sand separation, there is a problem in that the processing cost is high. In order to use as sand, high regeneration quality is required, and there is also a problem that the cost of regeneration treatment is increased.Therefore, foundry sand discharged from the casting process is treated as industrial waste. However, such treatment as industrial waste is not easy due to the problem of disposal sites, and such disposal has already reached its limits.

【0005】また、かかる中子砂を固めてなる中子自体
も、重量のあるものであるところから、それを鋳型にセ
ットする作業は、過重な労働となって、鋳造作業を過酷
ならしめているのであり、更にそのような中子のセット
作業を自動化するにしても、そのための機械装置は、中
子の重量を考慮して、大型とならざるを得ないものであ
ったのである。
[0005] Further, since the core itself obtained by solidifying the core sand is also heavy, the work of setting it in a mold is an overburdened labor and makes the casting operation severe. Even if such a core setting operation is to be further automated, the mechanical device for this purpose must be large in view of the weight of the core.

【0006】[0006]

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述せる如き事
情を背景にして為されたものであって、その解決課題と
するところは、中子砂を用いることのない、従って中子
砂の混入によって惹起される鋳物砂の増量に基づくとこ
ろの産業廃棄物としての鋳物廃砂の問題を解消し得る、
消失型中子と、それを用いて、鋳造作業を容易に行ない
得るようにした鋳造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to eliminate the use of core sand, and thus to mix core sand. Can solve the problem of foundry sand as industrial waste based on the increase of foundry sand caused by
It is an object of the present invention to provide a vanishable core and a casting method using the core so that a casting operation can be easily performed.

【0007】[0007]

【解決手段】そして、本発明にあっては、そのような課
題を解決するために、高分子材料の発泡体からなる中子
本体と、該中子本体の少なくとも金属溶湯に接触する表
面に形成された耐熱性の塗覆膜層とを有し、金属溶湯の
鋳造過程において該金属溶湯の熱にて前記中子本体が消
失せしめられ得るようにしたことを特徴とする消失型中
子を、その要旨とするものである。
According to the present invention, in order to solve such a problem, a core body made of a foam of a polymer material is formed on at least a surface of the core body which comes into contact with a molten metal. A heat-resistant coating film layer that has been subjected to, the core of the core can be eliminated by the heat of the molten metal during the casting process of the molten metal, the vanishing core, characterized in that, This is the gist.

【0008】このように、本発明に従う消失型中子にあ
っては、表面に設けた耐熱性の塗覆膜層にて、高温の金
属溶湯の高熱作用を一時的に遮断せしめることによっ
て、金属溶湯が冷却固化(凝固)して賦形するまでの
間、変形せずに、高分子材料の発泡体からなる中子本体
形状を一時的に保持して、鋳造作業を進行せしめ、その
後に、かかる中子本体が、溶融、分解、燃焼等によって
消失せしめられるようにすることにより、従来の如き中
子砂を用いることなく、中子としての機能が有利に奏さ
れ得るようになっているのであり、そのために、そのよ
うな消失型中子からは、耐熱性の塗覆膜層を構成する耐
熱骨材等の無機質の粉末成分を除き、鋳物廃砂となるよ
うな粒子は、鋳物砂に全く混入することがないのであ
り、それ故に、鋳造工程からの鋳物廃砂の排出を無くし
て、産業廃棄物を効果的にゼロと為し得ることとなるの
である。
As described above, in the vanishable core according to the present invention, the heat-resistant coating film layer provided on the surface temporarily blocks the high-temperature action of the high-temperature molten metal, so that the metal is removed. Until the molten metal is cooled and solidified (solidified) and shaped, it does not deform and temporarily retains the shape of the core body made of a foam of a polymer material to allow the casting operation to proceed. By allowing such a core body to be eliminated by melting, decomposition, combustion, and the like, the core function can be advantageously performed without using a conventional core sand. There, therefore, from such vanishable cores, except for inorganic powder components such as heat-resistant aggregates that constitute the heat-resistant coating film layer, particles that become casting waste sand are converted into molding sand. There is no contamination at all and therefore the casting process Eliminating the emissions of al of waste casting sand, it's a fact that the industrial waste may be made effectively zero.

【0009】しかも、そのような消失型中子は、発泡体
からなる中子本体を主体とするものであるところから、
従来の中子砂からなるものに比べて、著しい軽量化が実
現され、以て中子のセット作業が容易となることによっ
て、鋳造作業の軽減が効果的に図られ得ると共に、その
自動化のための機械装置の小型化も、有利に図られ得る
こととなるのである。
Moreover, such a vanishable core is mainly composed of a core body made of foam,
Compared to the conventional core sand, the weight is significantly reduced, and the core setting work is facilitated. Therefore, the size of the mechanical device can be advantageously reduced.

【0010】なお、かかる本発明に従う消失型中子にお
ける望ましい態様の一つによれば、そのような中子を構
成する中子本体を与える高分子材料の発泡体としては、
中子形状の実現の容易性や消失時における問題発生の少
なさ等の点から、発泡ポリスチレンが有利に用いられる
こととなる。
[0010] According to one preferred embodiment of the vanishable core according to the present invention, a foam of a polymer material that provides a core body constituting such a core includes:
Expanded polystyrene is advantageously used from the viewpoints of easy realization of the core shape and low occurrence of problems at the time of disappearance.

【0011】また、本発明に従う消失型中子の望ましい
態様の他の一つによれば、前記耐熱性塗覆膜層は、耐熱
骨材と結合剤を少なくとも含む塗覆材にて形成されてい
ることが望ましく、特にそこでは、耐熱骨材が含有され
ていることによって、高温の金属溶湯の接触時における
瞬間的な高熱作用から塗覆膜層の形状が保持され、また
結合剤が含有されていることにより、耐熱骨材が結合さ
れて常温にて固化せしめられ、中子本体の表面に所定厚
さの硬質の塗膜が効果的に形成され得て、塗覆膜層の形
状を有利に保つことが出来るのである。
According to another preferred embodiment of the vanishable core according to the present invention, the heat-resistant coating film layer is formed of a coating material containing at least a heat-resistant aggregate and a binder. It is preferable that the heat-resistant aggregate contains the heat-resistant aggregate, whereby the shape of the coating film layer is maintained from the instantaneous high heat action at the time of contact with the high-temperature molten metal, and the binder is contained. By doing so, the heat-resistant aggregate is bonded and solidified at room temperature, and a hard coating film of a predetermined thickness can be effectively formed on the surface of the core body, and the shape of the coating film layer is advantageous. You can keep it.

【0012】更にまた、本発明の他の望ましい態様の一
つとしては、前記耐熱性の塗覆膜層を与える塗覆材に
は、更に、耐火/耐熱剤が配合せしめられていることが
望ましく、それによって、高温の金属溶湯の接触時にお
ける瞬間的な高熱作用から、塗覆膜層をより効果的に保
護せしめ得るのである。
In another preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the coating material for providing the heat-resistant coating film layer further contains a fire / heat-resistant agent. Thereby, the coating film layer can be more effectively protected from the instantaneous high heat action at the time of contact with the high-temperature molten metal.

【0013】加えて、そのような塗覆材には、更に、ガ
ラス化剤、塗覆膜層強化材及び可塑剤のうちの少なくと
も何れか一つを配合せしめることが望ましく、それによ
って中子の周りの金属溶湯の凝固層の形成を促進した
り、塗覆膜層の形状の保持を強化したり、或いは塗覆膜
層の形成を容易にしたりする等の特徴を発揮する。
[0013] In addition, it is desirable that such a coating material is further blended with at least one of a vitrifying agent, a coating film layer reinforcing material and a plasticizer. Features such as promoting the formation of a solidified layer of the surrounding molten metal, enhancing the retention of the shape of the coating film layer, and facilitating the formation of the coating film layer.

【0014】さらに、本発明に従う消失型中子において
は、その中子本体の表面に形成される耐熱性の塗覆膜層
は、有利には、0.1〜5mmの厚さにおいて形成さ
れ、そのような塗覆膜層による中子本体の金属溶湯の高
熱作用からの一時的な保護が効果的に為され得ることと
なる。
Further, in the vanishable core according to the present invention, the heat-resistant coating film layer formed on the surface of the core body is advantageously formed in a thickness of 0.1 to 5 mm, Temporary protection of the molten metal of the core body from the high heat action by such a coating film layer can be effectively performed.

【0015】そして、本発明にあっては、また、上述の
如き消失型中子を用いた鋳造方法として、そのような中
子を所定の鋳型の鋳造キャビティ内にセットした後、所
定の金属溶湯の鋳込みを行ない、かかる金属溶湯の前記
中子表面に接する部位において、該金属溶湯の圧力に耐
え得る、該金属溶湯の凝固層を形成せしめ、更にその
後、前記中子を構成する中子本体を消失せしめるように
したことを特徴とする鋳造方法をも、その要旨とするも
のである。
Further, in the present invention, as a casting method using the above-mentioned vanishable core, after setting such a core in a casting cavity of a predetermined mold, a predetermined molten metal is formed. And casting a solidified layer of the molten metal at a portion of the molten metal that is in contact with the core surface to withstand the pressure of the molten metal. The gist of the invention is also a casting method characterized by being made to disappear.

【0016】また、そのような鋳造方法においては、前
記中子本体は、有利には、鋳造作業が終了するまでに、
前記金属溶湯の熱によって消失せしめられることとなる
のである。
[0016] In such a casting method, the core body is advantageously provided before the casting operation is completed.
That is, the heat is lost by the heat of the molten metal.

【0017】このような本発明に従う鋳造方法によれ
ば、消失型中子が著しく軽量となるために、従来の重量
のある中子を取り扱う鋳造作業において惹起されてい
た、各種の問題が悉く解消され得て、その鋳造作業が容
易ならしめられ、また鋳造作業の自動化も容易となると
共に、鋳物砂の回収量の増大が実質的に回避されること
によって、その再生処理も容易と為し得るのである。
According to the casting method according to the present invention, since the vanishable core becomes extremely light, various problems caused in the conventional casting operation for handling a heavy core are completely eliminated. Therefore, the casting operation can be facilitated, the casting operation can be automated easily, and the increase in the amount of casting sand recovered can be substantially avoided, so that the regeneration process can be facilitated. It is.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の構成について、更に具体的に説明することとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the configuration of the present invention will be described more specifically with reference to the drawings.

【0019】先ず、図1には、本発明に従う消失型中子
2の一例が、一部切欠き断面図において示されており、
そこでは、後述するように、矩形角筒状の中子本体4
と、その少なくとも金属溶湯に接触する表面に形成され
た、耐熱性の塗覆膜層6とから、全体として矩形形状を
呈する消失型中子2が構成されている。そして、そのよ
うな消失型中子2は、図2に示される如く、従来と同様
な鋳物砂にて構成される上型12aと下型12bとから
なる鋳型12内に形成される鋳造キャビティ14の所定
位置にセットされ、以て、目的とする中空の矩形の製品
形状に対応した鋳造キャビティ14が形成されるように
なっている。なお、そのような鋳造キャビティ14に
は、従来と同様にして、所定の金属溶湯が湯口16及び
湯道18を通じて導かれ、目的とする鋳造作業が行なわ
れるようになっているのである。
First, FIG. 1 shows an example of a vanishing core 2 according to the present invention in a partially cutaway sectional view.
In this case, as will be described later, the rectangular main body 4
And the heat-resistant coating film layer 6 formed on at least the surface in contact with the molten metal, to form the disappearing core 2 having a rectangular shape as a whole. Then, as shown in FIG. 2, such a vanishable core 2 is formed into a casting cavity 14 formed in a mold 12 comprising an upper mold 12a and a lower mold 12b formed of the same molding sand as in the prior art. At a predetermined position, so that a casting cavity 14 corresponding to a target hollow rectangular product shape is formed. A predetermined molten metal is guided to such a casting cavity 14 through a gate 16 and a runner 18 in the same manner as in the prior art, and a desired casting operation is performed.

【0020】ところで、このような鋳造作業に用いられ
る本発明に従う消失型中子2は、所定の高分子材料の発
泡体からなる、角筒状の中子本体を有し、そしてその少
なくとも金属溶湯に接触する表面を含む外周面の全面
(四面)に、図1及び図2にも示される如く、耐熱性の
塗覆膜層6が、所定厚さにおいて形成されているのであ
る。なお、かかる中子本体4は、塗覆膜層6の厚さ分を
除き、実質的に目的とする鋳物製品の中空形状等に対応
した形状を呈する、中空体乃至は中実体であるが、それ
は、金属溶湯の鋳造過程において、該金属溶湯の高熱の
作用にて溶融、分解、燃焼等によって、容易に消失せし
められるように、且つ軽量とするために、高分子材料の
発泡体にて形成されることとなる。中でも、そのような
発泡体としては、発泡ポリスチレンが有利に用いられ、
それによって、成形性よく、目的とする中子本体4が形
成され得ると共に、有害ガスの発生等を回避しつつ、有
利に消失せしめられ得ることとなる。また、そのような
発泡体は、難燃化或いは耐熱化処理したものであること
が望ましいが、また未処理のものであっても、本発明に
おける中子としての機能を奏する限りにおいて、使用可
能であることは言うまでもないところである。
Incidentally, the vanishable core 2 according to the present invention used in such a casting operation has a square tubular core body made of a foam of a predetermined polymer material, and at least the molten metal is used. As shown in FIGS. 1 and 2, a heat-resistant coating film layer 6 having a predetermined thickness is formed on the entire outer peripheral surface (four surfaces) including the surface in contact with the substrate. In addition, except for the thickness of the coating film layer 6, the core body 4 is a hollow body or a solid body having a shape substantially corresponding to the hollow shape of a target casting product, It is made of a foam of a polymer material so that it can be easily eliminated by the action of the high heat of the molten metal in the casting process of the molten metal due to the action of melting, decomposition, combustion, etc., and is lightweight. Will be done. Among them, expanded polystyrene is advantageously used as such a foam,
As a result, the desired core body 4 can be formed with good moldability, and can be advantageously eliminated while avoiding generation of harmful gas. In addition, such a foam is desirably a flame-retardant or heat-resistant one. However, even if it is untreated, it can be used as long as it functions as a core in the present invention. Needless to say,

【0021】また、かかる中子本体4の少なくとも金属
溶湯に接触する表面に、所定の耐熱性の塗覆膜層6を形
成するのに用いられる塗覆材は、高温の金属溶湯の接触
時における瞬間的な高熱作用から中子本体4を保護し、
塗覆膜層6の形状を保持するために、粉末状の耐熱骨材
を含有しており、またそのような耐熱骨材を結合して、
常温において固化し、中子本体4表面に所定厚さの硬質
の塗膜を形成して、塗覆膜層6の形状を保つように結合
剤を含有している。更に、そのような塗覆材は、それの
中子本体4表面への塗覆を可能ならしめるために、水や
リン酸等の酸の水溶液を液状媒体として含有しており、
それによって、塗覆可能な流動状態の塗覆材とされてい
る。
The coating material used to form the predetermined heat-resistant coating film layer 6 on at least the surface of the core body 4 which is in contact with the molten metal is a coating material used when the high-temperature molten metal is in contact. Protects the core body 4 from momentary high heat action,
In order to maintain the shape of the coating film layer 6, it contains a heat-resistant aggregate in powder form, and also binds such heat-resistant aggregate,
It hardens at room temperature, forms a hard coating film of a predetermined thickness on the surface of the core body 4, and contains a binder so as to maintain the shape of the coating film layer 6. Further, such a coating material contains an aqueous solution of an acid such as water or phosphoric acid as a liquid medium in order to make it possible to coat the surface of the core body 4.
Thus, the coating material is in a fluid state that can be coated.

【0022】なお、上記した耐熱骨材としては、具体的
には、アルミナ、シリカ(シリカゲル、コロイダルシリ
カを含む)及びシリカを主成分とする天然鉱物、ジルコ
ニア及びジルコニアを主成分とする天然鉱物、炭酸カル
シウム及び炭酸カルシウムを主成分とする天然鉱物、マ
グネシア及びマグネシアを主成分とする天然鉱物等を用
いることが出来、また、結合剤としては、珪酸ナトリウ
ム、メタ珪酸ナトリウム、硫酸カルシウム、酸化カルシ
ウム、水酸化カルシウム、各種シロキサン化合物等を用
いることが出来る。
Examples of the heat-resistant aggregate include alumina, silica (including silica gel and colloidal silica), natural minerals containing silica as a main component, zirconia and natural minerals containing zirconia as a main component, Natural minerals mainly composed of calcium carbonate and calcium carbonate, magnesia and natural minerals mainly composed of magnesia can be used, and as a binder, sodium silicate, sodium metasilicate, calcium sulfate, calcium oxide, Calcium hydroxide, various siloxane compounds and the like can be used.

【0023】また、本発明において用いられる塗覆材
は、金属溶湯に接触しても、直ちに形状が変化するよう
な物理的、化学的変化をしないものであると共に、金属
溶湯に接触した当初においては、耐熱・耐火性を有し、
金属溶湯の冷却、固化後においては、中子本体4に速や
かに熱を伝えて、そのような中子本体4の消失を図り得
るようにすることが望ましく、そのために、耐火/耐熱
剤が更に配合せしめられ、また同様に、ガラス化剤や塗
覆膜層強化材も更に配合せしめられることとなる。そし
て、それら配合剤の中で、耐火/耐熱剤は、特に、高温
の金属溶湯の接触時において、伝熱を抑制し、瞬間的な
高熱作用から塗覆膜層6、更には中子本体4の破壊を回
避乃至は保護に寄与すべく、用いられるものであって、
例えば、黒鉛(土状、片状等)、コークス、ギルソナイ
ト、石炭粉等の炭素成分を主体とした物質が用いられ、
またガラス化剤は、金属溶湯の接触時に塗覆材中で溶融
し、そのときの吸熱作用により、塗覆膜層6表面の金属
溶湯の冷却、固化(凝固)を促進し、塗覆膜層6におけ
る構成物質の相互の結合を一時的に促進させるものであ
って、例えば、ホウ酸、硼砂やガラス粉、ガラス繊維等
のガラス系物質等が用いられることとなる。加えて、塗
覆膜層強化材は、塗覆膜層6の形状の保持・強化に寄与
するものであって、例えば、ガラス繊維やアルミナ繊維
等のセラミックス繊維が用いられる。
Further, the coating material used in the present invention does not undergo physical or chemical change such that the shape immediately changes even when it comes into contact with the molten metal. Has heat and fire resistance,
After cooling and solidifying the molten metal, it is desirable that heat be quickly transmitted to the core body 4 so that the core body 4 can be eliminated, and therefore, a fire / heat resistant agent is further required. In the same manner, a vitrifying agent and a coating film layer reinforcing material are further compounded. Among these compounding agents, the refractory / heat-resistant agent suppresses heat transfer, particularly when contacting with a high-temperature molten metal, so that the coating film layer 6 and the core body 4 can be instantaneously heated. Used to avoid destruction or contribute to protection,
For example, a substance mainly containing a carbon component such as graphite (earth-like, flake-like, etc.), coke, gilsonite, and coal powder is used.
Further, the vitrifying agent is melted in the coating material at the time of contact with the molten metal, and the endothermic action at that time promotes cooling and solidification (solidification) of the molten metal on the surface of the coating film layer 6, and 6, which temporarily promotes the mutual bonding of the constituent substances, for example, a glass-based substance such as boric acid, borax, glass powder, glass fiber, or the like is used. In addition, the coating film layer reinforcing material contributes to holding and strengthening the shape of the coating film layer 6, and for example, ceramic fibers such as glass fiber and alumina fiber are used.

【0024】さらに、かかる塗覆材には、それの調製時
に可塑性を与え、所定厚さの塗覆膜層6が容易に形成さ
れ得るように、更には乾燥後において塗覆材の固化乃至
は硬化に寄与し得るように、例えば、カオリン、ベント
ナイト、水ガラス、シリコーン樹脂、カルボキシルメチ
ルセルロース等の可塑剤が、更に配合せしめられること
となる。
Further, the coating material is given plasticity at the time of its preparation, so that the coating film layer 6 having a predetermined thickness can be easily formed. A plasticizer such as kaolin, bentonite, water glass, silicone resin, carboxymethyl cellulose or the like is further compounded so as to contribute to curing.

【0025】ところで、上記した塗覆材を構成する各種
の成分は、塗覆材として、本発明の目的が良好に達成さ
れ得るように、またそれぞれの成分の配合効果が充分に
奏され得るように、適宜の割合において配合せしめられ
る。
By the way, the various components constituting the above-mentioned coating material are used as the coating material so that the object of the present invention can be achieved well and the mixing effect of each component can be sufficiently exhibited. At an appropriate ratio.

【0026】そして、かくの如き塗覆材は、中子本体4
の少なくとも金属溶湯に接触する表面に対して、塗布、
浸漬、ハケ塗り、吹き付け、コテ塗り等の、従来の手法
に従って塗覆せしめられ、かかる中子本体4の所定の表
面上に、目的とする塗覆膜層6が形成せしめられるので
ある。また、そのような塗覆膜層6は、中子本体4表面
に保持された状態において一体的に形成されておれば、
他の如何なる手法によっても形成され得、例えば、中子
本体4の成形型の成形キャビティ面に形成した塗覆材の
所定厚さの層を、該成形型において成形される中子本体
4の表面に転写させて、該中子本体4の表面上に、目的
とする塗覆膜層6を形成するようにすることも出来る。
ここで、そのような塗覆膜層6の形成に際して、その厚
さとしては、本発明の目的が良好に達成され得るよう
に、適宜の厚さが選定されることとなるが、一般に、
0.1〜5mmの厚さにおいて形成されることが、望ま
しい。この塗覆膜層6の厚さが薄くなり過ぎると、金属
溶湯の瞬間的な高熱作用を充分に遮断乃至は回避し難く
なるからであり、また厚くなり過ぎると、その形成が面
倒となったり、中子本体4の消失を有効に行ない難くな
る等の問題を惹起するからである。
The coating material such as the core body 4
Coating, at least on the surface in contact with the molten metal,
Coating is performed according to a conventional method such as dipping, brushing, spraying, ironing, and the like, and a desired coating film layer 6 is formed on a predetermined surface of the core body 4. In addition, if such a coating film layer 6 is integrally formed while being held on the surface of the core body 4,
It can be formed by any other method. For example, a layer having a predetermined thickness of a coating material formed on a molding cavity surface of a molding die of the core body 4 can be formed on the surface of the core body 4 molded in the molding die. To form a desired coating film layer 6 on the surface of the core body 4.
Here, when such a coating film layer 6 is formed, an appropriate thickness is selected as the thickness so that the object of the present invention can be satisfactorily achieved.
Desirably, it is formed in a thickness of 0.1 to 5 mm. If the thickness of the coating film layer 6 is too thin, it is difficult to sufficiently block or avoid the instantaneous high heat action of the molten metal, and if it is too thick, the formation of the coating film becomes troublesome. This causes problems such as difficulty in effectively removing the core body 4.

【0027】かくして得られる、図1に示される如き構
成の消失型中子2は、例えば、図2に示されるように、
所定の鋳型12の鋳造キャビティ14内にセットされ
て、そのような鋳型12内に、目的とする中空形状等を
有する鋳造品(鋳物製品)の形状に対応した鋳造キャビ
ティ14が、形成される。その際、鋳造キャビティ14
に露呈せしめられる中子2の表面は、図2に示される如
く、所定厚さの塗覆膜層6にて構成されているのであ
り、これによって、湯口16及び湯道18を通じて、所
定の金属溶湯が鋳込まれて、鋳造キャビティ14内に導
かれ、中子2に接触せしめられても、そのような金属溶
湯の瞬間的な高熱作用は、塗覆膜層6にて一時的に遮断
乃至は回避せしめられ、そのような中子2を構成する中
子本体4の溶融、分解、燃焼等による消失が回避され
る。
The thus obtained vanishing core 2 having the structure as shown in FIG. 1 is, for example, as shown in FIG.
The casting cavity 14 is set in a casting cavity 14 of a predetermined mold 12 and the casting cavity 14 corresponding to the shape of a casting (casting product) having a desired hollow shape or the like is formed in such a casting mold 12. At that time, the casting cavity 14
As shown in FIG. 2, the surface of the core 2 that is exposed to the outside is formed of the coating film layer 6 having a predetermined thickness. Even if the molten metal is cast, guided into the casting cavity 14 and brought into contact with the core 2, such instantaneous high heat action of the molten metal is temporarily blocked or applied by the coating film layer 6. Is avoided, and the core body 4 constituting the core 2 is prevented from disappearing due to melting, decomposition, combustion and the like.

【0028】そして、金属溶湯の鋳込み(注湯)が進
み、鋳造キャビティ14内が金属溶湯にて満たされる一
方、消失型中子2の周りにおいて、金属溶湯の冷却、固
化乃至は凝固が始まり、そのような金属溶湯の中子2表
面に接する部位において、該金属溶湯の圧力に耐え得る
金属溶湯の凝固層が形成された後、消失型中子2は、塗
覆膜層6を通じて、金属溶湯の熱が加えられることによ
り、中子本体4の溶融、分解乃至は燃焼等が生じて、消
失するようになるのである。なお、このように消失型中
子2が消失しても、その周りには強固な金属溶湯の凝固
層が形成されているところから、消失型中子2によって
与えられる形状には変化がなく、鋳造作業は、そのまま
続行されるのである。
Then, the casting (pouring) of the molten metal proceeds, and the inside of the casting cavity 14 is filled with the molten metal. On the other hand, cooling, solidification or solidification of the molten metal starts around the vanishing core 2. After a solidified layer of the molten metal that can withstand the pressure of the molten metal is formed at a portion in contact with the surface of the molten metal core 2, the vanishable core 2 passes through the coating film layer 6, Is applied, the core body 4 melts, decomposes or burns, etc., and disappears. In addition, even if the disappearing core 2 disappears, since the solidified layer of the solid molten metal is formed around the disappearing core 2, the shape given by the disappearing core 2 does not change. The casting operation continues.

【0029】このように、本発明に従う消失型中子を用
いた金属溶湯の鋳造方法にあっては、そのような中子2
は、それを構成する中子本体4が、鋳造作業が終了する
までに、金属溶湯の熱によって、溶融、分解、或いは燃
焼等によって消失せしめられるようにすることが、望ま
しく、これによって鋳造作業を容易ならしめ得ることと
なるが、また鋳造の終了後において、そのような中子本
体4を消失せしめるようにすることも、可能である。
As described above, in the method for casting a molten metal using the vanishable core according to the present invention, such a core 2
It is desirable that the core body 4 that constitutes the core body 4 be melted, decomposed, burned, or the like by the heat of the molten metal before the casting operation is completed. Although it can be easily done, it is also possible to make such a core body 4 disappear after the end of casting.

【0030】次いで、鋳造作業が終了すると、鋳型12
の型ばらしによって、目的とする鋳造品(鋳物製品)が
取り出されることとなるのであるが、消失型中子2は、
既にその中子本体4部分が消失せしめられていることに
よって、塗覆膜層6を構成する無機成分が粉末形態にお
いて存在するのみであるところから、そのような消失型
中子2から、鋳型12の鋳物砂に混入する粒状物は、実
質的に存在せず、また塗覆膜層6から生じる無機粉末に
あっても、それは、鋳物砂と容易に分離され得るところ
から、従来における如き鋳造後の砂分別等の処理コスト
が全く不要となると共に、回収される鋳物砂の量が増大
するようなこともないところから、鋳物廃砂として産業
廃棄物として処理することも、全く不要と為し得たので
あり、以てゼロエミッション化を可能と為すと共に、資
源生産性の向上も、効果的に図り得ることとなったので
ある。
Next, when the casting operation is completed, the mold 12
The intended casting (casting product) will be taken out by the mold release.
Since the core body 4 has already been eliminated, the inorganic component constituting the coating film layer 6 is present only in powder form. There is substantially no particulate matter mixed in the molding sand of the present invention, and even in the case of the inorganic powder generated from the coating film layer 6, it can be easily separated from the molding sand. In addition to eliminating the need for processing costs such as sand separation, there is no need to increase the amount of foundry sand, and it is also unnecessary to treat it as industrial waste as foundry sand. As a result, it has become possible to achieve zero emission and to improve resource productivity effectively.

【0031】[0031]

【実施例】以下に、本発明の代表的な実施例を示し、本
発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明
が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも
受けるものでないことは言うまでもないところである。
また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記
の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限り
において、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修
正、改良等を加え得るものであることが理解されるべき
である。なお、以下の実施例中、部は、重量基準による
ものである。
Hereinafter, typical examples of the present invention will be described to clarify the present invention more specifically. However, the present invention imposes no restrictions on the description of such examples. It is needless to say that it is not something to receive.
In addition, in addition to the following examples, the present invention may further include various changes and modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. , Improvements and the like can be added. In addition, in the following examples, parts are based on weight.

【0032】塗覆材Aの調製 黒鉛(土状):20部、ベントナイト:5部、シリカ:
30部、硼砂(含水物):20部、メタ珪酸ナトリウ
ム:25部を混合、粉砕せしめ、その得られた混合物の
100部に対して、水:25部、一号水ガラス:8部を
添加し、攪拌することにより、泥状の塗覆材を調製し
た。
Preparation of Coating Material A Graphite (earth): 20 parts, bentonite: 5 parts, silica:
30 parts, borax (hydrous): 20 parts, sodium metasilicate: 25 parts were mixed and pulverized, and water: 25 parts and No. 1 water glass: 8 parts were added to 100 parts of the obtained mixture. Then, by stirring, a mud-like coating material was prepared.

【0033】塗覆材Bの調製 黒鉛(土状):20部、カオリン:5部、アルミナ:3
0部、硼砂(含水物):20部、珪酸ナトリウム粉末:
25部を混合、粉砕せしめて、その得られた混合物の1
00部に対して、水:25部、一号水ガラス:10部を
添加し、攪拌することにより、泥状の塗覆材を調製し
た。
Preparation of Coating Material B Graphite (earth): 20 parts, kaolin: 5 parts, alumina: 3
0 parts, borax (hydrated): 20 parts, sodium silicate powder:
25 parts were mixed and pulverized, and 1 part of the obtained mixture was mixed.
25 parts of water and 10 parts of No. 1 water glass were added to 00 parts and stirred to prepare a mud-like coating material.

【0034】塗覆材Cの調製 黒鉛(土状):20部、ベントナイト:5部、シリカ:
30部、硼砂(含水物):20部、ガラス繊維:5部、
硫酸カルシウム(0.5水和物):10部、珪酸ナトリ
ウム粉末:10部を混合粉砕せしめ、その得られた混合
物の100部に対して、水:43部、一号水ガラス:1
0部を添加し、攪拌することにより、泥状の塗覆材を調
製した。
Preparation of Coating Material C Graphite (earth): 20 parts, bentonite: 5 parts, silica:
30 parts, borax (hydrous): 20 parts, glass fiber: 5 parts,
10 parts of calcium sulfate (0.5 hydrate) and 10 parts of sodium silicate powder were mixed and pulverized. Based on 100 parts of the obtained mixture, 43 parts of water and 1st water glass were used.
By adding 0 parts and stirring, a mud-like coating material was prepared.

【0035】鋳 造 例 先ず、50mm×50mm×20mmの大きさのブロッ
ク状の、難燃化処理された発泡ポリスチレン基材(矩形
体)を、中子本体4として準備し、その周方向における
四面の外周面の全面に、上記で調製した塗覆材A、Bま
たはCをコテ塗り法にて塗覆せしめて、乾燥、固化させ
ることにより、0.5mmの厚みの塗覆膜層6を形成し
て、目的とする消失型中子2を作製した。
Example of Casting First, a block-shaped flame-retardant expanded polystyrene base material (rectangular body) having a size of 50 mm × 50 mm × 20 mm was prepared as a core body 4. A coating material layer A having a thickness of 0.5 mm is formed by coating the coating material A, B or C prepared as described above on the entire outer peripheral surface by the ironing method, drying and solidifying the coating material. Thus, the intended core 2 was produced.

【0036】次いで、その得られた消失型中子2を、図
2に示される如く、鋳型12の鋳造キャビティ14内に
配置して、目的とする形状の鋳造キャビティ14が形成
されるようにした後、球状黒鉛鋳鉄溶湯を注湯して鋳込
みを行なうことにより、外寸法が40mm×67mm×
37mm、肉厚が8mmの、角形中空体形状の鋳造品を
鋳造した。そして、この鋳造作業が終了した後、鋳型1
2の型ばらしを行ない、鋳造された鋳造品を取り出した
ところ、何れの塗覆材A〜Cの塗覆された消失型中子2
にあっても、鋳造時に加わった金属溶湯の高熱作用にて
消失しており、その消滅が認められる一方、そのような
中子2によって与えられる中空形状は、従来の中子と同
様な一定形状において実現されており、良好な鋳造品を
得ることが出来ることが認められた。
Next, as shown in FIG. 2, the obtained core 2 is arranged in a casting cavity 14 of a mold 12 so that a casting cavity 14 having a desired shape is formed. Then, by pouring the molten spheroidal graphite cast iron and casting, the outer dimensions are 40 mm × 67 mm ×
A casting having a rectangular hollow body shape with a thickness of 37 mm and a thickness of 8 mm was cast. After the completion of the casting operation, the mold 1
After performing the mold release of No. 2 and taking out the cast product, the coated cores 2 of any of the coating materials A to C were coated.
However, although it disappears due to the high heat action of the molten metal added at the time of casting and its disappearance is recognized, the hollow shape provided by such a core 2 has a constant shape similar to the conventional core. And it was recognized that a good cast product could be obtained.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に従う消失型中子にあっては、発泡体からなる中子本体
の使用により、著しく軽量化され、それによって、鋳造
作業の容易化、自動化のための機械装置の小型化が効果
的に図られ得ることに加えて、鋳造工程における鋳物砂
の量の増大が有利に回避され、以て鋳物廃砂としての排
出をなくし、産業廃棄物をゼロと為す、ゼロエミッショ
ン化が実現され得ると共に、資源生産性の向上も効果的
に図り得る等という、優れた効果が奏され得るのであ
る。
As is apparent from the above description, the core of the present invention is significantly reduced in weight due to the use of the core body made of foam, thereby facilitating the casting operation. In addition to the fact that the size of the machinery for automation can be effectively reduced, the increase in the amount of foundry sand in the casting process is advantageously avoided, thereby eliminating the waste as foundry sand and eliminating industrial waste. It is possible to achieve excellent effects such as realizing zero emission and zero emission, and effectively improving resource productivity.

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

【図1】本発明に従う消失型中子の一例を示す、一部切
り欠き断面説明図である。
FIG. 1 is a partially cutaway explanatory view showing an example of a vanishable core according to the present invention.

【図2】図1に示される消失型中子を、鋳型の鋳造キャ
ビティ内にセットした状態を示す、断面説明図である。
FIG. 2 is an explanatory sectional view showing a state in which the disappearing core shown in FIG. 1 is set in a casting cavity of a mold.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 中子 4 中子本
体 6 塗覆膜層 12a 上型 12b 下型 12 鋳型 14 鋳造キャビティ 16 湯口 18 湯道
2 core 4 core body 6 coating film layer 12a upper mold 12b lower mold 12 mold 14 casting cavity 16 gate 18 runner

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高分子材料の発泡体からなる中子本体
と、該中子本体の少なくとも金属溶湯に接触する表面に
形成された耐熱性の塗覆膜層とを有し、金属溶湯の鋳造
過程において該金属溶湯の熱にて前記中子本体が消失せ
しめられ得るようにしたことを特徴とする消失型中子。
1. A casting of a molten metal, comprising: a core body made of a foam of a polymer material; and a heat-resistant coating film layer formed on at least a surface of the core body in contact with the molten metal. A vanishable core, wherein the core body can be vanished by the heat of the molten metal in the process.
【請求項2】 前記高分子材料の発泡体が、発泡ポリス
チレンである請求項1に記載の消失型中子。
2. The vanishable core according to claim 1, wherein the polymer foam is expanded polystyrene.
【請求項3】 前記耐熱性塗覆膜層が、耐熱骨材と結合
剤を少なくとも含む塗覆材にて形成されている請求項1
又は請求項2に記載の消失型中子。
3. The heat-resistant coating film layer is formed of a coating material containing at least a heat-resistant aggregate and a binder.
Or the vanishable core according to claim 2.
【請求項4】 前記塗覆材に、耐火/耐熱剤が更に配合
せしめられている請求項3に記載の消失型中子。
4. The core according to claim 3, wherein a fire / heat resistant agent is further added to the coating material.
【請求項5】 前記塗覆材に、ガラス化剤、塗覆膜層強
化材及び可塑剤のうちの少なくとも何れか一つが更に配
合せしめられている請求項3または請求項4に記載の消
失型中子。
5. The disappearing mold according to claim 3, wherein the coating material further contains at least one of a vitrifying agent, a coating film layer reinforcing material, and a plasticizer. Nakako.
【請求項6】 前記塗覆層が、0.1〜5mmの厚さに
おいて形成されている請求項1乃至請求項5の何れかに
記載の消失型中子。
6. The core according to claim 1, wherein the coating layer has a thickness of 0.1 to 5 mm.
【請求項7】 請求項1乃至請求項6の何れかに記載の
消失型中子を用いて、該中子を所定の鋳型の鋳造キャビ
ティ内にセットした後、所定の金属溶湯の鋳込を行な
い、かかる金属溶湯の前記中子表面に接する部位におい
て、該金属溶湯の圧力に耐え得る、該金属溶湯の凝固層
を形成せしめ、更にその後、前記中子を構成する中子本
体を消失せしめるようにしたことを特徴とする鋳造方
法。
7. After the core is set in a casting cavity of a predetermined mold using the disappearing core according to claim 1, casting of a predetermined molten metal is performed. And forming a solidified layer of the molten metal at a portion of the molten metal that is in contact with the core surface, which can withstand the pressure of the molten metal, and further, causes the core body constituting the core to disappear. A casting method characterized in that:
【請求項8】 前記中子本体が、鋳造作業が終了するま
でに、前記金属溶湯の熱によって消失せしめられる請求
項7に記載の鋳造方法。
8. The casting method according to claim 7, wherein the core body is eliminated by the heat of the molten metal by the time the casting operation is completed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016036819A (en) * 2014-08-06 2016-03-22 本田技研工業株式会社 Sublimation pattern and sublimation pattern casting method using the same
KR20160088315A (en) * 2013-10-22 2016-07-25 아에스카 케미컬스 게엠베하 Molding material mixtures containing an oxidic boron compound and method for the production of molds and cores

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