【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は減圧吸引鋳造用鋳型の塗型剤に関する。鋳型を用いて減圧吸引鋳造する場合、面粗度の優れた鋳造品を得るため、鋳型を構成する上型、下型、とりわけ中子の表面所要部に塗型剤を塗布することが行なわれる。本発明はかかる塗型剤の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、減圧吸引鋳造用鋳型の塗型剤としては一般に、骨材、バインダー及び溶剤を含有し、必要に応じて他の成分、例えば界面活性剤、顔料や染料等を含有して成るものが使用されている。そしてこの場合、骨材としてはジルコン、アルミナ、クロマイト等であって粒度の細かい耐火物やこれらの混合物が使用されており、またバインダーとしては無機バインダー、例えばベントナイト、カオリン等の粘土鉱物や水ガラス、シリカゾル等、又はかかる無機バインダーと有機バインダー、例えばデキストリン系等の天然有機高分子物質やフェノール系、ウレタン系等の合成有機高分子物質とが使用されている。ところが、骨材として前記のような耐火物を用い、またバインダーとして前記のような無機バインダー又は無機バインダーと有機バインダーとを用いた従来の塗型剤には、複数の尖端部を有する不定形の細かい耐火物相互間に無機バインダーが嵌り込んで目潰するためと推察されるが、これを塗布した鋳型の通気度が低いという問題がある。通気度の低い鋳型を用いて減圧吸引鋳造すると、得られる鋳造品はその表面にガス欠陥等を有し、健全な製品肌を得ることが困難となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、通気度の高い減圧吸引鋳造用鋳型を作製できる塗型剤を提供する処にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する本発明は、骨材、バインダー及び溶剤を含有する減圧吸引鋳造用鋳型の塗型剤において、骨材として球状砂のみを用い、またバインダーとして有機バインダーのみを用いて成ることを特徴とする減圧吸引鋳造用鋳型の塗型剤に係る。
【０００５】
本発明に係る減圧吸引鋳造用鋳型の塗型剤も、骨材、バインダー及び溶剤を含有し、必要に応じて他の成分を含有して成るものである。本発明に係る減圧吸引鋳造用鋳型の塗型剤は、骨材として球状砂のみを用い、またバインダーとして有機バインダーのみを用いていて、骨材として前記のような不定形の細かい耐火物を用いず、またバインダーとして無機バインダーを用いていない点に特徴を有する。
【０００６】
本発明に係る減圧吸引鋳造用鋳型の塗型剤において骨材として用いる球状砂は、従来の減圧吸引鋳造用鋳型の塗型剤において骨材として用いる耐火物に比べ、形状が丸みを帯びている。かかる球状砂としては、焼結法や溶融法等により製造されたアスペクト比（長径／短径の比）が１．１以下の各種が知られているが、人工アルミナシリケート砂が好ましく、市販品としては例えばセラビーズ（伊藤忠セラミックス社販売の商品名）が挙げられる。なかでも、全粒子の９０重量％以上を１５０〜３００メッシュの範囲内にある粒子が占める球状砂が好ましく、市販品としては例えばセラビーズ＃１７００が挙げられる。
【０００７】
本発明に係る減圧吸引鋳造用鋳型の塗型剤においてバインダーとして用いる有機バインダー、溶剤、更には必要に応じて用いる他の成分それ自体としては、従来の減圧吸引鋳造用鋳型の塗型剤に用いていたものと同様のものを用いることができる。かかる有機バインダーとしてはデキストリン系等の天然有機高分子物質やフェノール系、ウレタン系等の合成有機高分子物質が、また溶剤としては水やアルコール、例えばメタノールやエタノール等の低級アルコール、これらの混合液が、更に他の成分としては界面活性剤、顔料や染料等が挙げられる。
【０００８】
本発明に係る減圧吸引鋳造用鋳型の塗型剤は通常、前記したような球状砂を２０〜６０重量％、また有機バインダーを０．１〜５重量％含有するものとして調製される。かかる塗型剤を減圧吸引鋳造用鋳型を構成する上型、下型、中子の表面所要部に塗布する方法としては、浸漬法、スプレー法、刷毛塗り法等、それ自体は公知の方法を適用できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る減圧吸引鋳造用鋳型の塗型剤の実施形態としては、下記の１）及び２）が挙げられる。
１）骨材として人工アルミナシリケート砂（伊藤忠セラミックス社販売の商品名セラビーズ＃１７００、全粒子の９０重量％以上を１５０〜３００メッシュの範囲内にある粒子が占める全体として球状粒子からなるアスペクト比が１．１以下のもの）を４０重量％、有機バインダーとしてフェノール系の有機高分子物質を１重量％及び溶剤として水を５９重量％含有して成る減圧吸引鋳造用鋳型の塗型剤。
【００１０】
２）骨材として人工アルミナシリケート砂（伊藤忠セラミックス社販売の商品名セラビーズ＃１７００、全粒子の９０重量％以上を１５０〜３００メッシュの範囲内にある粒子が占める全体として球状粒子からなるアスペクト比が１．１以下のもの）を３０重量％、有機バインダーとしてフェノール系の有機高分子物質を１重量％及び溶剤としてエタノールを６９重量％含有して成る減圧吸引鋳造用鋳型の塗型剤。
【００１１】
【実施例】
骨材として人工アルミナシリケート砂（伊藤忠セラミックス社販売の商品名セラビーズ＃６５０、セラビーズ＃１７００よりも粒度が粗いもの）を用い、常法にしたがって上型、下型及び中子を作製した。これらの上型、下型及び中子で形成されるキャビティーに溶湯を減圧吸引して鋳造される鋳造品は内周面に螺旋溝を有するエルボ状部材である。外周面に螺旋溝の形成された中子の表面に、下記の各例の塗型剤を浸漬法（浸漬回数は１回）で塗布し、通気度を測定した。またかかる中子、上型及び下型を用いて減圧吸引鋳造したエルボ状部材の特に螺旋溝が形成された内周面について面粗度を評価した。各例で５点づつ測定及び評価を行ない、結果（通気度については平均）を表１に示した。
【００１２】
実施例１
骨材として人工アルミナシリケート砂（伊藤忠セラミックス社販売の商品名セラビーズ＃１７００、Ａｌ２Ｏ３を６１重量％及びＳｉＯ２を３７重量％含有、全粒子の９０重量％以上を１５０〜３００メッシュの範囲内にある粒子が占める全体として球状粒子からなるアスペクト比が１．１以下のもの）を４０重量％、有機バインダーとしてフェノール系の有機高分子物質を１重量％及び溶剤として水を５９重量％含有して成るもの。
【００１３】
実施例２
骨材として人工アルミナシリケート砂（実施例１と同じもの）を３０重量％、有機バインダーとしてウレタン系の有機高分子物質を１重量％及び溶剤としてエタノールを６９重量％含有して成るもの。
【００１４】
比較例１
骨材として電融アルミナ（Ａｌ２Ｏ３を９９重量％含有）を４０重量％、有機バインダーとしてフェノール系の有機高分子物質（実施例１と同じもの）を１重量％、無機バインダーとしてカオリン粉を４重量％及び溶剤として水を５５重量％含有して成るもの。
【００１５】
比較例２
骨材としてジルコンフラワー（ＺｒＯ２を６６重量％及びＳｉＯ２を３３重量％含有）を４０重量％、有機バインダーとしてフェノール系の有機高分子物質（実施例１と同じもの）を１重量％、無機バインダーとしてカオリン粉を３重量％及び溶剤として水を５６重量％含有して成るもの。
【００１６】
比較例３
骨材として人工アルミナシリケート砂（実施例１と同じもの）を４０重量％、有機バインダーとしてフェノール系の有機高分子物質（実施例１と同じもの）を１重量％、無機バインダーとしてカオリン粉を４重量％及び溶剤として水を５５重量％含有して成るもの。
【００１７】
比較例４
骨材として人工アルミナシリケート砂（実施例１と同じもの）を３０重量％、有機バインダーとしてウレタン系の有機高分子物質（実施例２と同じもの）を１重量％、無機バインダーとしてベントナイト粉を２重量％及び溶剤としてエタノールを６７重量％含有して成るもの。
【００１８】
【表１】
【００１９】
減圧吸引鋳造では、ガス欠陥等の表面欠陥がない、面粗度の優れた鋳造品を得るためには、用いる鋳型の通気度は１５０以上であることが望まれる。骨材として球状砂のみを用い、またバインダーとして有機バインダーのみを用いた実施例は共にこれらを塗布した中子の通気度が１５０以上であり、ガス欠陥等がない優れた面粗度の鋳造品が得られている。これに対し、骨材として不定形の耐火物を用い、又は骨材として球状砂を用いた場合であっても、バインダーとして無機バインダーをも用いた比較例はいずれもこれらを塗布した中子の通気度が１００未満となり、ガス欠陥等の発生を回避できない。
【００２０】
【発明の効果】
既に明らかなように、以上説明した本発明には、通気度の高い減圧吸引鋳造用鋳型を作製できるという効果がある。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a mold wash for a vacuum suction casting mold. When performing vacuum suction casting using a mold, in order to obtain a cast product having excellent surface roughness, a mold-forming agent is applied to a required surface of an upper mold and a lower mold that constitute the mold, especially a core. . The present invention relates to the improvement of such a mold wash.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a mold wash agent for a vacuum suction casting mold, one containing an aggregate, a binder and a solvent, and optionally containing other components such as a surfactant, a pigment or a dye is used. Have been. In this case, as the aggregate, zircon, alumina, chromite, or the like, fine-grained refractories or mixtures thereof are used, and as the binder, an inorganic binder, for example, a clay mineral such as bentonite or kaolin, or water glass is used. And inorganic binders and organic binders such as dextrin-based natural organic polymer substances and phenol-based and urethane-based synthetic organic polymer substances. However, the conventional refining agent using the refractory as described above as an aggregate, and the inorganic binder or the inorganic binder and the organic binder as the binder, has an irregular shape having a plurality of sharp ends. It is presumed that the inorganic binder was inserted between the fine refractories and crushed, but there was a problem that the air permeability of the mold coated with this was low. When casting under reduced pressure using a mold having low air permeability, the resulting cast product has gas defects and the like on its surface, making it difficult to obtain a healthy product skin.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a mold wash capable of producing a mold for vacuum suction casting having high air permeability.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention that solves the above-mentioned problems is characterized in that, in a mold wash for a vacuum suction casting mold containing an aggregate, a binder and a solvent, only spherical sand is used as an aggregate and only an organic binder is used as a binder. The present invention relates to a mold wash for a vacuum suction casting mold characterized by the following.
[0005]
The mold wash of the mold for vacuum suction casting according to the present invention also contains an aggregate, a binder and a solvent, and may contain other components as necessary. The mold wash of the vacuum suction casting mold according to the present invention uses only spherical sand as an aggregate, and uses only an organic binder as a binder, and uses the above-mentioned irregular shaped refractory as an aggregate. And that no inorganic binder is used as the binder.
[0006]
The spherical sand used as the aggregate in the mold wash for the vacuum suction casting mold according to the present invention has a rounder shape than the refractory used as the aggregate in the conventional mold wash for the vacuum suction mold. . As such spherical sands, various types having an aspect ratio (ratio of major axis / minor axis) of 1.1 or less produced by a sintering method, a melting method, or the like are known, and artificial alumina silicate sand is preferable. For example, Cera Beads (trade name sold by ITOCHU Ceramics Co., Ltd.) can be mentioned. Among them, spherical sand in which 90% by weight or more of all particles are in the range of 150 to 300 mesh is preferable, and a commercially available product is, for example, Cerabeads # 1700.
[0007]
The organic binder used as a binder in the mold wash of the vacuum suction casting mold according to the present invention, the solvent, and other components used as needed, themselves, are used as the mold wash of the conventional vacuum suction mold. It is possible to use the same one that was used. Examples of the organic binder include natural organic polymer substances such as dextrins and synthetic organic polymer substances such as phenols and urethanes, and solvents such as water and alcohols such as lower alcohols such as methanol and ethanol, and mixtures thereof. However, other components include a surfactant, a pigment and a dye.
[0008]
The mold wash of the mold for vacuum suction casting according to the present invention is usually prepared as containing 20 to 60% by weight of the above-described spherical sand and 0.1 to 5% by weight of the organic binder. As a method for applying such a coating agent to the surface of the upper mold, the lower mold, and the core required for the vacuum suction casting mold, a dipping method, a spray method, a brush coating method, or the like, a method known per se. Applicable.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the mold wash of the mold for vacuum suction casting according to the present invention include the following 1) and 2).
1) Artificial alumina silicate sand (Cerabeads # 1700 (trade name, sold by ITOCHU Ceramics Co., Ltd.) as an aggregate; 90% by weight or more of all particles occupied by particles within a range of 150 to 300 mesh have an aspect ratio of spherical particles as a whole. 1.1 or less), 40% by weight of an organic binder, 1% by weight of a phenolic organic polymer as an organic binder, and 59% by weight of water as a solvent.
[0010]
2) Artificial alumina silicate sand (Cerabeads # 1700 (trade name, sold by ITOCHU Ceramics Co., Ltd.) as an aggregate; 90% by weight or more of all particles are in the range of 150 to 300 mesh particles having an aspect ratio of spherical particles as a whole. 1.1 or less), a 1% by weight of a phenolic organic polymer substance as an organic binder, and 69% by weight of ethanol as a solvent.
[0011]
【Example】
Using an artificial alumina silicate sand (trade name: Cerabeads # 650, sold by ITOCHU Ceramics Co., Ltd., having a coarser particle size than Cerabeads # 1700) as an aggregate, upper molds, lower molds and cores were produced according to a conventional method. The cast product formed by sucking the molten metal into the cavity formed by the upper mold, the lower mold, and the core under reduced pressure is an elbow-shaped member having a spiral groove on the inner peripheral surface. The mold wash of each of the following examples was applied to the surface of the core having a spiral groove formed on the outer peripheral surface by an immersion method (the number of immersions was once), and the air permeability was measured. In addition, the surface roughness of the elbow-shaped member cast under reduced pressure using the core, the upper die and the lower die, particularly the inner peripheral surface where the spiral groove was formed, was evaluated. In each case, measurement and evaluation were performed for each of five points, and the results (average for the air permeability) are shown in Table 1.
[0012]
Example 1
Artificial alumina silicate sand (Cerabeads # 1700 (trade name, sold by ITOCHU Ceramics Co., Ltd.) as an aggregate, containing 61% by weight of Al 2 O 3 and 37% by weight of SiO 2 , and 90% or more of all particles in a range of 150 to 300 mesh 40% by weight of particles having an overall spherical particle aspect ratio of 1.1 or less), 1% by weight of a phenolic organic polymer as an organic binder, and 59% by weight of water as a solvent. What consists of
[0013]
Example 2
A material containing 30% by weight of artificial alumina silicate sand (the same as in Example 1) as an aggregate, 1% by weight of a urethane-based organic polymer as an organic binder, and 69% by weight of ethanol as a solvent.
[0014]
Comparative Example 1
40% by weight of fused alumina (containing 99% by weight of Al 2 O 3 ) as an aggregate, 1% by weight of a phenolic organic polymer substance (same as in Example 1) as an organic binder, and kaolin powder as an inorganic binder And 55% by weight of water as a solvent.
[0015]
Comparative Example 2
40% by weight of zircon flour (containing 66% by weight of ZrO 2 and 33% by weight of SiO 2 ) as an aggregate, 1% by weight of a phenolic organic polymer substance (the same as in Example 1) as an organic binder, and inorganic A binder containing 3% by weight of kaolin powder as a binder and 56% by weight of water as a solvent.
[0016]
Comparative Example 3
40% by weight of artificial alumina silicate sand (same as in Example 1) as an aggregate, 1% by weight of a phenolic organic polymer substance (same as in Example 1) as an organic binder, and 4 parts of kaolin powder as an inorganic binder 1% by weight and 55% by weight of water as a solvent.
[0017]
Comparative Example 4
30% by weight of artificial alumina silicate sand (same as in Example 1) as an aggregate, 1% by weight of a urethane-based organic polymer substance (same as in Example 2) as an organic binder, and 2 parts of bentonite powder as an inorganic binder % By weight and 67% by weight of ethanol as a solvent.
[0018]
[Table 1]
[0019]
In the vacuum suction casting, it is desirable that the air permeability of the mold used is 150 or more in order to obtain a cast product having no surface defects such as gas defects and excellent surface roughness. In the examples using only spherical sand as the aggregate and only the organic binder as the binder, a cast product having excellent surface roughness with no air defect and a gas permeability of 150 or more was applied to the core coated with these. Is obtained. On the other hand, even in the case of using an amorphous refractory as an aggregate, or using spherical sand as an aggregate, all of the comparative examples using an inorganic binder as a binder also include a core coated with these. Since the air permeability is less than 100, generation of gas defects and the like cannot be avoided.
[0020]
【The invention's effect】
As already clear, the present invention described above has an effect that a mold for vacuum suction casting having high air permeability can be produced.
