JP2003320437A - 冷却能力に優れた塗型剤 - Google Patents
冷却能力に優れた塗型剤Info
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- JP2003320437A JP2003320437A JP2002170692A JP2002170692A JP2003320437A JP 2003320437 A JP2003320437 A JP 2003320437A JP 2002170692 A JP2002170692 A JP 2002170692A JP 2002170692 A JP2002170692 A JP 2002170692A JP 2003320437 A JP2003320437 A JP 2003320437A
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- Japan
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- boric acid
- casting
- coating agent
- molten metal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷却能力に優れた塗型剤を提供すること。
【解決手段】 ホウ酸を用意することと、前記ホウ酸
を溶剤に溶解または混合させた溶液を得ることと、前記
溶液を鋳型に塗布することから成る。
を溶剤に溶解または混合させた溶液を得ることと、前記
溶液を鋳型に塗布することから成る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はアルミニウム合金
や鋳鉄の鋳造用の鋳型に塗布する塗型剤に関する。 【０００２】 【従来の技術】鋳造時の不良は、ひけ巣の発生によるも
のが最も多い。ひけ巣とは鋳造製品の内部に空洞ができ
る現象である。 【０００３】ひけ巣のない鋳物を鋳造するためには、指
向性凝固を行わせることが肝要である。 【０００４】指向性凝固を行わせるためには、鋳物内部
の任意の部位を強制的に冷却する必要がある。 【０００５】金型鋳造と呼ばれる金属製鋳型を使用する
場合には、金型の肉厚を変化させたり内部に冷却孔を設
けるなどにより、任意の部位を強制的に冷却することが
できる。 【０００６】しかしながら、シェル中子を使用する場合
や砂型鋳造の場合には、指向性凝固を行わせるための充
分な冷却能力の差を与えることが容易ではない。このた
め、鋳造業者は引け巣の発生に苦慮しているのである。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】前述の解決が求められ
ている課題を考慮して、この発明の目的は急冷効果を有
する塗型剤、すわなち鋳型に塗布する薬剤を提供するこ
とにある。 【０００８】 【問題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明の塗型剤はホウ酸を用意することと、前記
ホウ酸を溶剤に溶解または混合させた溶液を得ること
と、前記溶液を鋳型に塗布することから成るものであ
る。 【０００９】 【発明の説明】ホウ酸をアンモニア水やアルコールな
ど、一般に用いられている溶剤に溶解または混合させ
る。 【００１０】このホウ酸を溶解した溶液を、鋳物の冷却
を行いたい部位に相当する鋳型の表面部に塗布する。 【００１１】塗布方法は刷毛塗りでもスプレーでも良
い。溶剤を蒸発させるための乾燥は、強制乾燥でも自然
乾燥でも良い。 【００１２】乾燥後の鋳型に金属の溶湯を流し込むと、
本発明の塗型剤を塗布した部位の金属溶湯は急冷され
る。 【００１３】冷却を所望する部位に本発明の塗型剤を配
することにより、鋳物を指向性凝固させることができ
る。 【００１４】これにより、ひけ巣のない鋳物を製造する
ことが可能となる。 【００１５】 【実験】同一重量のホウ酸と１０％アンモニア水とを混
合した本発明の塗型剤を用意した。 【００１６】この塗型剤を鋳型の内表面部に塗布した。
鋳型はシェル製で、中心部に温度センサーを具備する内
径３２ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒状である。 【００１７】塗型剤の１回当たりの塗布量は１０ｍｌで
ある。塗型回数はゼロ、１回、２回である。 【００１８】これらの３種類の鋳型は、５分間の強制乾
燥を行った。 【００１９】金属溶湯はＪＩＳ−ＡＣ４Ｃアルミニウム
合金の溶湯を使用した。 【００２０】７２０℃の溶湯を、塗型剤を塗布した３種
類の鋳型に、同一の条件下で流し込んだ。 【００２１】鋳型に具備された温度センサーにより、溶
湯が凝固する際の冷却曲線と呼ばれる温度と時間の関係
曲線から冷却速度を測定した。 【００２２】その結果は 【表１】に示すとおりである。 【００２３】 【表１】 【００２４】この結果からわかるように、従来通りに塗
型を塗布しない場合の溶湯の冷却速度は毎秒０．２６℃
であるが、本発明の塗型の１回塗布を行うと冷却速度は
毎秒０．４７℃であり、２回塗布を行うと毎秒０．９７
℃と早くなる。 【００２５】 【発明の作用と効果】ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）は１００℃
でＨＢＯ２に、また３００℃でＢ２Ｏ３に変化する。こ
れらはホウ酸中のＨ２Ｏが順次、分離してゆく反応であ
る。 【００２６】ホウ酸の塗布された鋳型にアルミニウム溶
湯を鋳造すると、溶湯の熱は前述したようにホウ酸の分
離反応より消費される。 【００２７】また、分離したＨ２Ｏは溶湯の熱を奪って
気化し、大気中に溶解する。これにより、溶湯の熱を消
費する。 【００２８】これらのように、ホウ酸は温度が上昇する
と脱水反応により溶湯を冷却させる効果がある。 【００２９】さらに、ホウ酸の融点は３００℃である。
従って、ホウ酸はアルミニウムに接触する部分では液体
となっている。 【００３０】従来法の場合には溶融ホウ酸が存在しな
い。これを図面について説明すれば、図１に示すように
溶湯の熱は主として鋳型の砂粒子だけを伝わり、少量ず
つ外気中に放出される。これは鋳型砂間に存在する空気
が、熱の伝達にほとんど関与しないためである。 【００３１】しかしながら、溶融ホウ酸が存在する場合
には、図２に示すように溶融ホウ酸が液体であることか
ら溶湯と密着した状態にある。 【００３２】このため、溶湯の熱が多く伝達されること
から、鋳物を冷却する効果を有するのである。 【００３３】従って、本発明の塗型を利用すると指向性
凝固が可能となることからひけ巣のない鋳物を製造でき
る。本発明は鋳物の製造上、きわめて有意義な技術であ
る。
や鋳鉄の鋳造用の鋳型に塗布する塗型剤に関する。 【０００２】 【従来の技術】鋳造時の不良は、ひけ巣の発生によるも
のが最も多い。ひけ巣とは鋳造製品の内部に空洞ができ
る現象である。 【０００３】ひけ巣のない鋳物を鋳造するためには、指
向性凝固を行わせることが肝要である。 【０００４】指向性凝固を行わせるためには、鋳物内部
の任意の部位を強制的に冷却する必要がある。 【０００５】金型鋳造と呼ばれる金属製鋳型を使用する
場合には、金型の肉厚を変化させたり内部に冷却孔を設
けるなどにより、任意の部位を強制的に冷却することが
できる。 【０００６】しかしながら、シェル中子を使用する場合
や砂型鋳造の場合には、指向性凝固を行わせるための充
分な冷却能力の差を与えることが容易ではない。このた
め、鋳造業者は引け巣の発生に苦慮しているのである。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】前述の解決が求められ
ている課題を考慮して、この発明の目的は急冷効果を有
する塗型剤、すわなち鋳型に塗布する薬剤を提供するこ
とにある。 【０００８】 【問題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明の塗型剤はホウ酸を用意することと、前記
ホウ酸を溶剤に溶解または混合させた溶液を得ること
と、前記溶液を鋳型に塗布することから成るものであ
る。 【０００９】 【発明の説明】ホウ酸をアンモニア水やアルコールな
ど、一般に用いられている溶剤に溶解または混合させ
る。 【００１０】このホウ酸を溶解した溶液を、鋳物の冷却
を行いたい部位に相当する鋳型の表面部に塗布する。 【００１１】塗布方法は刷毛塗りでもスプレーでも良
い。溶剤を蒸発させるための乾燥は、強制乾燥でも自然
乾燥でも良い。 【００１２】乾燥後の鋳型に金属の溶湯を流し込むと、
本発明の塗型剤を塗布した部位の金属溶湯は急冷され
る。 【００１３】冷却を所望する部位に本発明の塗型剤を配
することにより、鋳物を指向性凝固させることができ
る。 【００１４】これにより、ひけ巣のない鋳物を製造する
ことが可能となる。 【００１５】 【実験】同一重量のホウ酸と１０％アンモニア水とを混
合した本発明の塗型剤を用意した。 【００１６】この塗型剤を鋳型の内表面部に塗布した。
鋳型はシェル製で、中心部に温度センサーを具備する内
径３２ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒状である。 【００１７】塗型剤の１回当たりの塗布量は１０ｍｌで
ある。塗型回数はゼロ、１回、２回である。 【００１８】これらの３種類の鋳型は、５分間の強制乾
燥を行った。 【００１９】金属溶湯はＪＩＳ−ＡＣ４Ｃアルミニウム
合金の溶湯を使用した。 【００２０】７２０℃の溶湯を、塗型剤を塗布した３種
類の鋳型に、同一の条件下で流し込んだ。 【００２１】鋳型に具備された温度センサーにより、溶
湯が凝固する際の冷却曲線と呼ばれる温度と時間の関係
曲線から冷却速度を測定した。 【００２２】その結果は 【表１】に示すとおりである。 【００２３】 【表１】 【００２４】この結果からわかるように、従来通りに塗
型を塗布しない場合の溶湯の冷却速度は毎秒０．２６℃
であるが、本発明の塗型の１回塗布を行うと冷却速度は
毎秒０．４７℃であり、２回塗布を行うと毎秒０．９７
℃と早くなる。 【００２５】 【発明の作用と効果】ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）は１００℃
でＨＢＯ２に、また３００℃でＢ２Ｏ３に変化する。こ
れらはホウ酸中のＨ２Ｏが順次、分離してゆく反応であ
る。 【００２６】ホウ酸の塗布された鋳型にアルミニウム溶
湯を鋳造すると、溶湯の熱は前述したようにホウ酸の分
離反応より消費される。 【００２７】また、分離したＨ２Ｏは溶湯の熱を奪って
気化し、大気中に溶解する。これにより、溶湯の熱を消
費する。 【００２８】これらのように、ホウ酸は温度が上昇する
と脱水反応により溶湯を冷却させる効果がある。 【００２９】さらに、ホウ酸の融点は３００℃である。
従って、ホウ酸はアルミニウムに接触する部分では液体
となっている。 【００３０】従来法の場合には溶融ホウ酸が存在しな
い。これを図面について説明すれば、図１に示すように
溶湯の熱は主として鋳型の砂粒子だけを伝わり、少量ず
つ外気中に放出される。これは鋳型砂間に存在する空気
が、熱の伝達にほとんど関与しないためである。 【００３１】しかしながら、溶融ホウ酸が存在する場合
には、図２に示すように溶融ホウ酸が液体であることか
ら溶湯と密着した状態にある。 【００３２】このため、溶湯の熱が多く伝達されること
から、鋳物を冷却する効果を有するのである。 【００３３】従って、本発明の塗型を利用すると指向性
凝固が可能となることからひけ巣のない鋳物を製造でき
る。本発明は鋳物の製造上、きわめて有意義な技術であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明と比較を行うための、従来技術
の模式図である。 【図２】図２はこの発明の一実施例を示す塗型剤の、使
用状態における実施様態表示図である。 【符号の説明】 １０ 金属の溶湯 １２ 鋳型の砂粒子 １４ 熱の流れ １６ 溶融ホウ酸
の模式図である。 【図２】図２はこの発明の一実施例を示す塗型剤の、使
用状態における実施様態表示図である。 【符号の説明】 １０ 金属の溶湯 １２ 鋳型の砂粒子 １４ 熱の流れ １６ 溶融ホウ酸
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】ホウ酸を用意することと、前記ホウ酸を溶
剤に溶解または混合させた溶液を得ることと、前記溶液
を鋳型に塗布することから成る冷却能力に優れた塗型
剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002170692A JP2003320437A (ja) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | 冷却能力に優れた塗型剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002170692A JP2003320437A (ja) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | 冷却能力に優れた塗型剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003320437A true JP2003320437A (ja) | 2003-11-11 |
Family
ID=29545971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002170692A Pending JP2003320437A (ja) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | 冷却能力に優れた塗型剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003320437A (ja) |
-
2002
- 2002-05-08 JP JP2002170692A patent/JP2003320437A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050517 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20051018 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |