JP2009504406A - キャスティングコア物体 - Google Patents

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Abstract

本発明は、成形物質からのキャスティングコア又は型の生産のための、成形の基材及び有機又は無機の結合剤、孔形成体を構成する添加剤、粉糖及び/又は同様の炭素化合物、及び成形物質及び/又は結合剤へ混ぜられる染料に基づく方法に関する。

Description

本発明は、成形の基材及び結合剤を備える、キャスティングコア(注型心材)又はキャスティング成形(Giessformen)用の型(Formen)を生産するための方法に、及びその方法による生産後のキャスティングコア又は型に関する。
キャスティングコアの機能は、キャスティング(Gussstuck)において空洞(Hohlraume、キャビティ)を形成すること、又はアンダーカット付きの外側輪郭(unterschnittene Aussenkonturen)を形成することである。この種のキャスティングコアは慣習的に、コアボックス(箱型、Kernkasten)において、コア射出単位(Kernschiessanlagen)により生産され、そこでは適切には、添加剤と共に、及び圧縮空気を用いて、コア成形ボックスの空洞中に導入される。用いる結合剤は一般に、液体の合成樹脂又は無機結合剤である。
本発明は、すべての有機及び無機の型及びコアの生産方法に、好ましくは、ウレタンのコールドボックスの処理に、及び/又はレゾール-CO2の処理に関する。同じく、物理的処理、例として、超音波処理が可能である。
ウレタンのコールドボックスのコア作製(Kernherstellung)は、コールドコアボックスにおいて、有機結合剤系を用いて起こされ、それは、直接的に、コアボックスにおいて、例として三級アミンによって、気体硬化(gasgehartet)される。成形物質の混合物(例は、石英砂(Quarzsand、quartz sand)、有機結合系、硬化性薬剤)の凝固(Verfestigung)は、成形物質がコールドコアボックス中に導入された後に、気体状の触媒、又は気体状の三級アミンによって、起こされる。個々の成分は事前に、特殊な機器において混合する。このウレタンコールドボックス処理の1種の利益は、中でも、コア又は型における高強度の達成にある。
他の処理、例として、レゾール-CO2の処理と称されるものは、コア作製処理であり、アルカリ-縮合フェノール樹脂の結合剤を伴い、それが、硬化のために、二酸化炭素を用いてガス化される。ウレタンコールドボックス処理のように、形成物質は一般に、石英砂の成形基材に基づく。この処理は、“筋(Blattrippen)”のキャスティング操作における防止によって区別される。このガス化処理の不利益は、より一層低い強度であり、その原因は、増加した侵食及び不適切な熱安定性である。
完成した成形コアは、薄め塗膜(Schlichte)を伴わずに使用でき、又は薄め塗膜で被覆することができる。薄め塗膜は耐火性物質であり、粉体、液体又はペーストの形態であり、薄い被膜をキャスティングコア上に生成させる。コアの薄め塗膜は多数の機能を持つ。それらには、断熱、平滑化、型壁への金属の付着の防止、筋形成の防止、及び従って型を排出するときに型壁からの信頼できるキャスティングの分離の保証が包含される。
完成したキャスティング(Gussteiles、注型品)のキャスティング操作の後に、キャスティングコアを注型品から取り除く。キャスティングコアは、例えば、噴射仕上(Strahlen)、振動、吹出し(Ausblasen)、ノッキング又は洗いによって除かれる。
独国特許出願公開第DE 102 27 512 A1は、かかる処理を、成形の基材で、それがフェノール樹脂及びイソシアネートを備えるものに基づき開示し、孔形成体(porenbildendem Stoff、pore former)が成形基材に対し添加される。
独国特許出願公開第DE 195 25 307 A1は、キャスティング成形のためのキャスティングコアを開示した。提案は、乾燥した物質で、結合剤によって凝固され、及びその形状を水への曝露の結果として失うものを備えるキャスティング成形用のキャスティングコアについてのものである。
独国特許出願公開第DE 195 49 469 A1は、キャスティング成形用のキャスティングコアを記述し、それは、ポリリン酸塩に基づく水溶性の結合剤によって凝固される成形砂(Formsand、molding sand)を備え、結合剤はインスタント化された(instantiertes)ポリリン酸ナトリウムであり、及び結合剤の重量で3から7までの部の混合比で、及び水の重量で、成形砂の重量で100部当りに0.5から2までの部が供給される。
独国特許出願公開第DE 199 14 586 A1は、樹脂系結合剤を、鋳物砂(Giessereisanden、foundry sand)を鋳物体系(Giessereiwesen)において使用するための生産用に開示する。コアの砂生産のための結合剤混合物は、単一の成分(単一の樹脂)で、又は1種又はそれよりも多い単一の成分の混合物(樹脂混合物)で添加剤と共に構成される。
本発明は、非薄め塗膜(ungeschlichtete)のコア/型で、適切なキャスティング面をコア領域において持つものを生産し、及びコア生産中の砂の寿命を延ばす目的に基づく。さらなる狙いは、砂混合物及びコア射出機械上部の砂ホッパの目詰まり(Zuwachsen)を防止することである。
本発明に従い、この目的は、粉糖(Puderzucker、icing sugar)及び/又は同様の炭素化合物を孔形成体に混ぜることによって達成される。
商業上通例の粉糖の添加は、砂の寿命を延ばし、すなわち、砂は、より一層長い間、何らの不利な経過を伴わずに、コア製造の機械的な価値において処理されることができる。
さらに、砂混合物及びコア射出機械上部の砂ホッパの目詰まりが防止される。粉糖の添加は、コア射出中の流動の挙動を改善する。
さらに、優れた縁部画成及びコア輪郭再生が得られる。
粉糖及び/又は同様の炭素化合物の添加の結果として、光沢のある炭素が鋳造(Abgiessen)上に形成され、及び従って滑らかな面がコア領域において形成される。
さらに好ましい手段は染料の添加である。機械工はこの染料から、添加剤がコア砂混合物において存在するかどうかを見ることができる。添加はまた、砂混合機の計測単位が監視されるのを可能にする。
1種の処理の特に好ましい具体例によれば、結合剤は、フェノール樹脂成分及びイソシアネート成分の1: 1の比率において構成され、2種の結合剤成分は、成形物質中に同時に又は連続して導入され、及び次に混合される。
好ましくは、粉糖及び/又は同様の炭素化合物及び/又は染料は、砂中に、均一な混合物が生産されるようなやり方において混合される。
特定される次のものは、石英砂及び本発明にかかる生産処理のための結合剤の混合物の組成の特に有利な1種の実施例である。
Figure 2009504406
樹脂及びイソシアネートの重量画分は、0.5%及び0.8%の間であり得、キャスティングコアの所望の強度に依存する。概して、樹脂及びイソシアネートは等量で、すなわち、1: 1の比で添加される。
本発明に従う添加剤の組成物の例は、すなわち、以下のものである。
Figure 2009504406
本発明にかかる添加剤は概して、1%から2%までの重量画分の量において添加する。
次のものにおいて、キャスティングコアの生産処理の典型的な例となる経過を記載する。
・石英砂の秤量(Abwiegen)又は容量計測
・石英砂のバッチ混合機中への注入(Einlauf)
・樹脂成分及びイソシアネート成分の計測ポンプを介する計測。計測は並行して又は連続して起こす
・本発明にかかる添加剤を次いで添加し、並行して砂の砂混合機中への計測を伴う
・混合時間は200秒までであり、所望の要件及び種類の混合機による
・湿潤混合物のコア射出機械上での処理
・コアの除去
・完成したコアの砂型(Sandform)中への実際のキャスティング操作のための配置

Claims (5)

  1. 成形物質からのキャスティングコア(注型心材)又は型の生産のための、成形の基材及び有機又は無機の結合剤、成形物質に及び/又は結合剤に添加される孔形成体に基づく方法であって、粉糖及び/又は同様の炭素化合物を孔形成体へ混ぜることを特徴とする、方法。
  2. 染料が添加されることを特徴とする、請求項1の方法。
  3. 成形コア又は型が熱処理にかけられてよく、又はかけられなくてもよいことを特徴とする、請求項1又は2の少なくとも1項の方法。
  4. 結合剤が、変動可能な比率のフェノール樹脂成分及びイソシアネート成分において構成され、2種の結合剤成分が石英砂中に同時に導入され、及び次いで混合されることを特徴とする、先行する請求項の少なくとも1項の方法。
  5. 粉糖及び/又は同様の炭素化合物及び/又は染料を、均一な混合物が生産されるやり方において混合することを特徴とする、請求項1〜4の少なくとも1項の方法。
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