JP2510213B2 - Coated sand in mold - Google Patents
Coated sand in moldInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は鋳型におけるコーテッドサンドに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coated sand in a mold.
（従来技術） 内部空間を備えた鋳物（製品）は、主型と中子とから
なる鋳型によって形成される。ここに、主型は、製品の
外側形状を形成するものであり、通常、SiO2を主成分と
する珪砂と粘土とから構成されている。すなわち、粘土
は粘結剤として混入されるものであり、この粘土として
は一般にベントナイトが用いられている。他方、中子は
製品の内部空間を形成するためのものであり、近時中子
にはシェルモールドが多用されている（特開昭55−9475
0号公報参照）。ここにシェルモールドはフェノール樹
脂等の熱硬化性樹脂を砂粒の表面に被覆したコーテッド
サンドから形成され、このコーテッドサンドの骨材とし
ては珪砂を用いるのが一般的である。(Prior Art) A casting (product) having an internal space is formed by a mold including a main mold and a core. Here, the main mold forms the outer shape of the product, and is usually composed of silica sand and SiO 2 having SiO 2 as a main component. That is, clay is mixed as a binder, and bentonite is generally used as this clay. On the other hand, the core is for forming the internal space of the product, and recently, a shell mold is frequently used for the core (JP-A-55-9475).
No. 0). Here, the shell mold is formed from coated sand in which the surface of sand grains is coated with a thermosetting resin such as phenol resin, and silica sand is generally used as the aggregate of this coated sand.
しかしながら、この珪砂を骨材とするコーテッドサン
ドの場合は、注湯時にシェルモールドの熱膨張量が大き
く、このため、製品の寸法精度に影響を及ぼす恐れがあ
るという問題を有している。このため、高い寸法精度が
要求されるときには、コーテッドサンドの骨材として、
熱膨張量の小さいジルコン砂が用いられるものの、この
ジルコン砂は珪砂に比べて、高価であるとの理由から、
極めて限定的に使用されているに過ぎない。However, in the case of the coated sand using this silica sand as an aggregate, there is a problem that the amount of thermal expansion of the shell mold during pouring is large, which may affect the dimensional accuracy of the product. Therefore, when high dimensional accuracy is required, as an aggregate of coated sand,
Although zircon sand with a small amount of thermal expansion is used, this zircon sand is more expensive than silica sand,
It is only used in a very limited way.
そこで、本発明の目的は、珪砂を骨材とするものより
も熱膨張量が小さく、なお且つ安価な鋳型におけるコー
テッドサンドを提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a coated sand in a mold that has a smaller amount of thermal expansion than a silica sand aggregate and is inexpensive.
（問題点を解決するための手段、作用） 本発明は、生型から生成した再生砂には、磁性を有し
ない非磁性砂と、磁性を有する磁性砂とが含まれ、この
磁性砂を用いてコーテッドサンドを作ったときには、注
湯時の熱膨張量が小さくなるという知得に基づいてなさ
れたものである。(Means and Actions for Solving Problems) In the present invention, the reclaimed sand produced from the green mold includes non-magnetic sand having no magnetism and magnetic sand having magnetism. This is based on the knowledge that the amount of thermal expansion during pouring becomes small when coated sand is made.
すなわち、珪砂を骨材とするコーテッドサンドから形
成したシェルモールドの熱膨張量と、再生砂から分離し
た磁性砂を骨材とするものとを比較試験した結果は以下
の表のとおりであった。尚、下記の表には、参照のため
再生砂から分離した非磁性砂を骨材とするものについて
も記してある。That is, the results of a comparative test of the thermal expansion amount of the shell mold formed from the coated sand having silica sand as the aggregate and the one having the magnetic sand separated from the recycled sand as the aggregate are shown in the following table. In addition, in the table below, the non-magnetic sand separated from the reclaimed sand as an aggregate is also described for reference.
以上の試験結果は、磁性砂を骨材とするコーテッドサ
ンドのものは、珪砂を骨材とするコーテッドサンドから
形成されたものに比べて、その熱膨張量が約半分である
という良好な結果を示すものである。 The above test results show that the thermal expansion amount of the coated sand having the magnetic sand as the aggregate is about half that of the coated sand having the silica sand as the aggregate. It is shown.
したがって、コーテッドサンドの骨材として、生型の
再生砂から分離した磁性砂を用いることで、安価で且つ
熱膨張量の小さいコーテッドサンドを提供し得るもので
ある。Therefore, by using magnetic sand separated from raw recycled sand as the aggregate of the coated sand, it is possible to provide the coated sand that is inexpensive and has a small amount of thermal expansion.
尚、先行技術として、特開昭60−244445号公報に、磁
着砂と非磁着砂とを分離し、それらを、生砂系、シェル
砂系へ回収するものが開示されているが、このものにお
いては、非磁着砂をシェル砂系へ戻し、磁着砂を生砂系
に戻すことになるため、熱膨張量の低減を充分に図るこ
とはできない。Incidentally, as a prior art, JP-A-60-244445 discloses a method in which magnetic sand and non-magnetic sand are separated, and those are collected into a raw sand system and a shell sand system. In this case, since the non-magnetic sand is returned to the shell sand system and the magnetic sand is returned to the green sand system, the thermal expansion amount cannot be sufficiently reduced.
（実施例） 以下、本発明の実施例を説明する。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described.
第１図は、珪砂とベントナイトとで構成された主型か
ら再生砂を生成し、この再生砂から非磁性砂と磁性砂に
分離して、これらの砂から再び主型あるいはシェルモー
ルドを形成する一連の工程を示してある。これを工程順
に説明すれば、先ず主型を型ばらした後の砂（以下、型
ばらし砂という）は、磁選機（1650ガウス）にかけられ
て、内在する強磁性金属の分離除去がなされる（P1）。
このようにして、強磁性金属が除去された型ばらし砂
は、次のダマ分離工程（P2）においてふるい分けがなさ
れ、その粒径の均一化がなされた後、P3、P4で示す焙焼
工程、研磨工程を経て砂粒の表面に固着したベントナイ
トの除去がなされる。これらP1〜P4の一連工程を経るこ
とにより、型ばらし砂の再生が完了する。FIG. 1 shows that regenerated sand is produced from a main mold composed of silica sand and bentonite, non-magnetic sand and magnetic sand are separated from this regenerated sand, and a main mold or shell mold is formed again from these sands. A series of steps are shown. Explaining this step by step, first, the sand after the main mold is unmolded (hereinafter referred to as unmolded sand) is subjected to a magnetic separator (1650 gauss) to separate and remove the ferromagnetic metal contained therein ( P1).
In this way, the mold loose sand from which the ferromagnetic metal has been removed is subjected to sieving in the next lump separation step (P2), and after the particle diameters have been made uniform, the roasting step indicated by P3 and P4, The bentonite adhered to the surface of the sand grains is removed through the polishing process. The regeneration of the unmolded sand is completed by passing through the series of steps P1 to P4.
このP4の工程を経て生成された再生砂は、17,000ガウ
スの強い磁力の下で、非磁性砂と磁性砂とに分離され
（P5）、非磁性砂はここでは再びベントナイトと混合さ
れて（P6）、主型の形成に供される。勿論、熱膨張量が
問題視されないときには、この非磁性砂をコーテッドサ
ンドの骨材として用いてもよい。一方上記磁性砂は、そ
の表面に熱硬化性フェノール樹脂のコーティングがなさ
れ（P7）、これにより生成されたコーテッドサンドはシ
ェルモールドの形成に供される（本実施例ではエンジン
のシリンダボア用鋳型に用いられる）。尚、上記P5工程
で分離された磁性砂と非磁性砂との割合は、磁性砂が23
％、非磁性砂が77％であった。The regenerated sand generated through the process of P4 is separated into non-magnetic sand and magnetic sand under a strong magnetic force of 17,000 gauss (P5), and the non-magnetic sand is mixed with bentonite again (P6). ), Is used for forming the main mold. Of course, when the amount of thermal expansion is not a problem, this non-magnetic sand may be used as the aggregate of the coated sand. On the other hand, the magnetic sand is coated with a thermosetting phenolic resin on its surface (P7), and the coated sand thus produced is used for forming a shell mold (in this embodiment, it is used for a cylinder bore mold of an engine. Be). The ratio of the magnetic sand and the non-magnetic sand separated in the above P5 step was 23% for the magnetic sand.
%, Non-magnetic sand was 77%.
ここに、珪砂、再生砂、非磁性砂、磁性砂の夫々の成
分を示せば、以下の表のとおりであった。The components of silica sand, reclaimed sand, non-magnetic sand and magnetic sand are shown in the table below.
表中、磁性砂、、は、３回に分けて試験したこ
とを示すものである。上記磁性砂の成分の特徴として、
SiO2成分が少なく、逆にFe2O3（Fe3O4を含む）、Al2O3
成分が多いという特色がある。そこで、SiO2成分の大小
と熱膨張量との関係及びFe3O4成分（Fe3O4を含む）の大
小と熱膨張量との関係について試験した結果、第２図、
第３図に示すデータを得た。尚、これら試験は、各サン
プルのコーテッドサンドからシェルモードを形成し、該
シェルモードの熱膨張量を測定することにより行ったも
のである。 In the table, magnetic sand indicates that the test was performed in three times. As the characteristics of the components of the magnetic sand,
Fewer SiO 2 components, conversely Fe 2 O 3 (including Fe 3 O 4 ) and Al 2 O 3
There is a feature that there are many ingredients. Therefore, the relationship between the magnitude of the SiO 2 component and the thermal expansion amount and the relation between the magnitude of the Fe 3 O 4 component (including Fe 3 O 4 ) and the thermal expansion amount were tested, and the results are shown in FIG.
The data shown in FIG. 3 were obtained. These tests were conducted by forming a shell mode from the coated sand of each sample and measuring the thermal expansion amount of the shell mode.
SiO2成分試験（第２図）におけるサンプルの成分は以
下のとおりである。The components of the sample in the SiO 2 component test (FIG. 2) are as follows.
同様に、Fi2O3成分（Fe3O4を含む）試験（第３図）に
おけるサンプルの成分は以下のとおりである。 Similarly, the components of the sample in the Fi 2 O 3 component (including Fe 3 O 4 ) test (FIG. 3) are as follows.
この第２図、第３図に示すデータからも、磁性砂を骨
材とするコーテッドサンドが、珪砂を骨材とするものよ
りも、その熱膨張量がはるかに小さいという前述の試験
結果が肯首できるものである。 From the data shown in FIG. 2 and FIG. 3, the above-mentioned test result that the coated sand having magnetic sand as an aggregate has a much smaller thermal expansion amount than the one having silica sand as an aggregate is affirmative. It can be fired.
次に、再生砂に何故磁性砂が含有されるかについて考
察してみると、磁性砂は強磁性物質が砂粒表面に付着し
たものと考えられ、この強磁性物質はマグネタイト（Fe
3O4）であると推察される。Next, considering why the reclaimed sand contains magnetic sand, it is considered that the magnetic sand is composed of ferromagnetic substances attached to the surface of the sand grains.
3 O 4 ).
ところで、マグネタイトは、下記の化学式で表わされ
るように、酸化鉄を水蒸気を含む水素で還元することに
より生成される。By the way, magnetite is produced by reducing iron oxide with hydrogen containing steam as represented by the following chemical formula.
式:3Fe2O3＋H2→2Fe3O4＋H2O したがって、ベントナイトを粘着剤とする生型にあっ
ては、その珪砂の表面に粘着しているベントナイト中の
鉄分が、溶湯または再生時の加熱により発生する水蒸気
中の水素によってマグネタイトに変えると考えられる。
ここに、ベントナイトの成分は、SiO2:60〜70％、Al
2O3:12〜20％、Fe2O3:1〜５％である。Formula: 3Fe 2 O 3 + H 2 → 2Fe 3 O 4 + H 2 O Therefore, in the mold with bentonite as the adhesive, the iron content in the bentonite adhering to the surface of the silica sand is It is considered that the hydrogen in the steam generated by the heating of the carbon dioxide turns it into magnetite.
Here, the composition of bentonite is SiO 2 : 60-70%, Al
2 O 3: 12~20%, Fe 2 O 3: 1-5%.
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、生
型の再生砂から分離した磁性砂を用いることで、安価で
且つ熱膨張量の小さいコーテッドサンドを提供すること
ができる。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to provide a coated sand that is inexpensive and has a small thermal expansion amount by using the magnetic sand separated from the raw reclaimed sand. it can.
第１図は生型の再生砂生成工程及びそれに続く非磁性砂
と磁性砂との分離工程を示す工程図、 第２図はSiO2成分の大小と熱膨張量の関係の試験結果を
示すグラフ、 第３図はFe2O3成分（Fe3O4を含む）の大小と熱膨張量と
の関係の試験結果を示すグラフである。 P1〜P4:再生砂生成工程 P5:磁性砂の分離工程 P7:磁性砂を骨材とするコーテッドサンド生成工程FIG. 1 is a process diagram showing a raw type reclaimed sand generation process and a subsequent separation process of non-magnetic sand and magnetic sand, and FIG. 2 is a graph showing a test result of the relationship between the amount of SiO 2 component and the thermal expansion amount. FIG. 3 is a graph showing the test results of the relationship between the amount of Fe 2 O 3 component (including Fe 3 O 4 ) and the amount of thermal expansion. P1 to P4: Reclaimed sand production process P5: Magnetic sand separation process P7: Coated sand production process using magnetic sand as aggregate
Claims (2)
再生砂から分離した磁性砂を用いた、 ことを特徴とする鋳型におけるコーテッドサンド。1. A coated sand in a mold, wherein magnetic sand separated from green reclaimed sand composed of silica sand and clay is used as an aggregate.
て、 前記粘土がベントナイトであるもの。2. The material according to claim 1, wherein the clay is bentonite.
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| JPS6466041A JPS6466041A (en) | 1989-03-13 |
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Cited By (1)
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| CN108393429A (en) * | 2018-03-06 | 2018-08-14 | 溧阳市联华机械制造有限公司 | A kind of special Quench magnetism precoated sand and preparation method thereof |
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|---|---|---|---|---|
| JP4607698B2 (en) * | 2004-08-06 | 2011-01-05 | 山川産業株式会社 | How to recycle waste green sand |
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| CN101773981B (en) * | 2010-03-05 | 2012-05-23 | 昆明理工大学 | Method for mechanically combining and regenerating casting clay-resin mixed used sand |
| JP5869161B1 (en) * | 2015-02-18 | 2016-02-24 | 山川産業株式会社 | Method for producing binder-containing sand for mold |
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1987
- 1987-09-08 JP JP22315887A patent/JP2510213B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPS6466041A (en) | 1989-03-13 |
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