JP2012011450A - 鋳造用鋳型の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(a)予め加熱された鋳物砂と水溶性アルカリレゾール樹脂の水溶液とを混練乃至混合して得られる、常温流動性を有する乾態の樹脂被覆砂を準備する第一の工程と、(b)その準備された樹脂被覆砂を、加熱された成形型内に充填せしめた後、得られた充填相内に、100℃未満の温度の水蒸気を0.1MPa以下の加圧下に通気させて、該充填相を構成する樹脂被覆砂を湿らせ、相互に結合させる第二の工程と、(c)かかる湿って結合した樹脂被覆砂の充填相を硬化させる第三の工程とによって、目的とする鋳造用鋳型を製造する。
【選択図】なし
Description
得られたRCSの2.0gを、アクアミクロン脱水溶剤ML(三菱化学株式会社製)の100mLが入った、カールフィッシャー水分測定機(平沼産業株式会社製;AQV−7 HIRANUMA AQUACOUNTER)のフラスコ[予め、カールフィッシャー試薬(Sigma−Aldrich Laborchemikalien Gmbh社製;ハイドラナールコンポジット5)を滴下して、水分を0にしておく。]内に投入し、マグネチックスターラーを用いて数分間撹拌し、その後、前記ハイドラナールコンポジット5を滴下して、水分量を定量し、その得られた値から、水分率を算出した。
幅25mm×高さ25mm×長さ200mmの大きさの試験片を用いて、その破壊荷重を、測定器(高千穂精機株式会社製:デジタル鋳物砂強度試験機)を用いて、測定した。そして、この測定された破壊荷重を用いて、抗折強度を、下記の式により、算出した。
抗折強度=1.5×LW/ab2
[但し、L:支点間距離(cm)、W:破壊荷重(kgf)、a:試験片の幅(c m)、b:試験片の長さ(cm)]
各試験片の重量を測定し、それを体積で除して、算出した。
成形金型内に離型剤を塗布することなく、5回連続して造型したときの試験片の離型状態を、目視評価した。評価基準は、以下の通りである。
◎:全く問題なく、スムーズに離型出来る
○:少し抵抗があるが、離型は問題なし
×:離型不良
各試験片の造型において、水蒸気を通気した後、成形金型の通気口周辺部に位置する試験片の表面状態を目視で観察し、以下の基準に従って評価した。
◎:爪が入らないほど強度もあり、全く問題ない
○:力を入れると爪は入るが、製品としては問題ない
×:表面強度が低く、触ると壊れる
鋳物砂として、フラタリーサンドを準備すると共に、アルカリレゾール樹脂水溶液として、市販品:HPR830(商品名:旭有機材工業株式会社製)を準備した。そして、約120℃の温度に加熱した上記のフラタリーサンドを、混練機(遠州鉄工株式会社製スピードマラー)に投入し、更に、前記アルカリレゾール樹脂水溶液を、フラタリーサンドの100部に対して、固形分換算で、1.5部の割合で添加して、50秒間の混練を行ない、その後、送風を行なって、水分を蒸発せしめる一方、砂粒塊が崩壊するまで、攪拌混合せしめた。その後、ステアリン酸カルシウムを0.1部添加して、10秒間混合した後に、取り出すことにより、常温で自由流動性のある乾態のRCSを得た。
上記RCSの製造例にて得られた、温度:20℃のRCSを、100℃に加熱した成形金型内に、圧力:0.3MPaのゲージ圧にて吹き込み、充填した後、更に、0.05MPaのゲージ圧力の下で、温度:99℃の水蒸気を、15秒間吹き込み、成形金型内に充填したRCS相に通気せしめた。次いで、そのような水蒸気の通気を終了した後、成形金型を、所定時間(1分、3分又は5分)の間保持して、成形金型内に充填されたRCSを硬化させることにより、試験片として用いられる鋳型を作製した。
実施例1において、成形金型内に水蒸気を通気せしめた後、120℃の熱風を60秒間通気させること以外は、実施例1と同様にして、試験片の作製及びその鋳型特性の評価を行ない、それらの結果を、造型条件と共に、下記表1に示した。
実施例1において、100℃に加熱した成形金型内に、上記のRCSを圧力:0.3MPaにて吹き込み、充填した後、温度:92℃の水蒸気を、0.02MPaの圧力下に、15秒間吹き込みつつ、成形金型の下部からは、圧力:50mmHgで60秒間吸引したこと以外は、実施例1と同様にして、試験片の作製を行なった。そして、その得られた試験片の物性の評価を行ない、その結果を、下記表1に、同様に示した。
実施例2において、成形金型内に水蒸気と熱風を順次通気させた後、更に、ガス状態の蟻酸メチルを10秒間通気せしめること以外は、実施例2と同様にして、試験片の作製を行ない、そして、その得られた試験片の物性の評価を行なった。得られた結果を、下記表1に示す。
実施例1において、成形金型内への97℃の水蒸気の通気を、0.05MPaの圧力にて行なった後に、炭酸ガスを60秒間通気せしめること以外は、実施例1と同様にして、試験片の作製を行なった。そして、その得られた試験片について物性の評価を行ない、その結果を、下記表1に示した。
実施例5において、水蒸気及び炭酸ガスを成形金型内に順次通気せしめた後、120℃の温度の熱風を60秒間通気せしめること以外は、実施例5と同様にして、試験片の作製を行なった。そして、その得られた試験片について、物性の評価を行ない、その結果を、下記表1に示した。
実施例6において、RCSを予め60℃に加熱して、その水分率を0.05%に低下させた後、これを、80℃に加熱した成形金型内に、圧力:0.3MPaにて吹き込んで、充填せしめること以外は、実施例6と同様にして、試験片の作製を行なった。そして、その得られた試験片について、その物性の評価を行ない、その結果を下記表1に示した。
実施例1において、130℃に加熱した成形金型内に、圧力:0.3MPaにてRCSを吹き込み、充填せしめた後、0.3MPaの圧力で、温度:126℃の水蒸気を、4秒間通気させること以外は、実施例1と同様にして、試験片の作製を行なった。そして、その得られた試験片の物性の評価を行ない、その結果を、下記表1に併せ示した。
実施例6において、0.05MPaの圧力で、温度:97℃の水蒸気を、15秒間通気させるところを、0.15MPaの圧力で、温度が111℃の水蒸気を、6秒間通気させることに変更したこと以外は、実施例6と同様にして、試験片の作製を行なった。そして、その得られた試験片の物性の評価を行ない、その結果を、下記表1に併せ示した。
Claims (8)
- 予め加熱された鋳物砂と水溶性アルカリレゾール樹脂の水溶液とを混練乃至混合して製造される、常温流動性を有する乾態の樹脂被覆砂を準備する第一の工程と、
その準備された樹脂被覆砂を、加熱された成形型内に充填せしめた後、そこに形成された充填相内に、100℃未満の温度の水蒸気を0.1MPa以下の加圧下に通気させて、該充填相を構成する樹脂被覆砂を湿らせ、相互に結合させる第二の工程と、
かかる湿って結合した樹脂被覆砂の充填相を硬化させて、目的とする鋳造用鋳型を得る第三の工程と、
を含むことを特徴とする鋳造用鋳型の製造方法。 - 前記樹脂被覆砂の水分率が、0.5質量%以下であることを特徴とする請求項1に記載の鋳造用鋳型の製造方法。
- 前記第二の工程において、前記成形型の排気口から型内の雰囲気を吸引しつつ、前記水蒸気の通気を行なうことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の鋳造用鋳型の製造方法。
- 前記水蒸気の通気と共に、アルキレンカーボネート及び/又は有機エステルが、同時的に又は別個に前記成形型内に導入せしめられることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の鋳造用鋳型の製造方法。
- 前記水蒸気の通気と共に、炭酸ガスが、同時的に又は別個に前記成形型内に導入せしめられることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の鋳造用鋳型の製造方法。
- 前記第三の工程における充填相の硬化が、前記成形型の加熱状態若しくは高温状態の保持、又は加熱空気の通気によって進行せしめられる請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の鋳造用鋳型の製造方法。
- 前記成形型内において硬化せしめられた充填相内に、乾燥空気又は加熱乾燥空気が成形型内に通気せしめられることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載の鋳造用鋳型の製造方法。
- 前記樹脂被覆砂が、予め40℃以上の温度に加熱された後、前記成形型内に充填せしめられることを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の鋳造用鋳型の製造方法。
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