JP2925688B2 - 消失模型を用いる鋳造方法 - Google Patents
消失模型を用いる鋳造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は消失模型を用いる鋳造方法の改良に関する。
近年、鋳物の製造において、発泡ポリスチレン等の発
泡性合成樹脂模型を鋳物砂中に埋没させ、これに溶融金
属を注入し、注湯熱によって模型を気化蒸発させながら
溶湯と置換しつつ鋳物を製造するフルモールド法が広く
行なわれるようになってきた。
泡性合成樹脂模型を鋳物砂中に埋没させ、これに溶融金
属を注入し、注湯熱によって模型を気化蒸発させながら
溶湯と置換しつつ鋳物を製造するフルモールド法が広く
行なわれるようになってきた。
特に、発泡ポリスチレン模型を用いるEPS（Expanded
Poly Styrene）法は鋳物砂にバインダーを用いずに鋳物
を鋳造することが可能であり、コストが低いこと、崩壊
性が非常に良好であること等の利点を有し、アルミエン
ジンヘッドや自動車の足廻り部品等の製造に用いられて
いる。
Poly Styrene）法は鋳物砂にバインダーを用いずに鋳物
を鋳造することが可能であり、コストが低いこと、崩壊
性が非常に良好であること等の利点を有し、アルミエン
ジンヘッドや自動車の足廻り部品等の製造に用いられて
いる。
しかしながら、従来のEPS法には発泡ポリスチレンの
熱分解によるスス欠陥及びガス欠陥の発生や、熱分解物
質或いはその残渣に起因する湯じわ、肌あれ等の欠陥が
発生し、鋳物の寸法精度が損なわれる等の問題点があ
る。
熱分解によるスス欠陥及びガス欠陥の発生や、熱分解物
質或いはその残渣に起因する湯じわ、肌あれ等の欠陥が
発生し、鋳物の寸法精度が損なわれる等の問題点があ
る。
この問題点を解決すべくポリスチレン模型表面にコー
ティングする塗型剤の通気性の向上や減圧法によるガス
欠陥対策が図られているが、その効果は未だ充分でな
い。
ティングする塗型剤の通気性の向上や減圧法によるガス
欠陥対策が図られているが、その効果は未だ充分でな
い。
本発明者らは、消失模型にコーティングする塗型剤に
ついて鋭意研究した結果、中空でない球状体に形成され
た耐火骨材を配合してなる鋳造用塗型剤を用いれば、上
記の問題点が解決されることを見出し、本発明を完成す
るに至った。
ついて鋭意研究した結果、中空でない球状体に形成され
た耐火骨材を配合してなる鋳造用塗型剤を用いれば、上
記の問題点が解決されることを見出し、本発明を完成す
るに至った。
すなわち本発明は、中空でない球状体に形成された耐
火骨材を配合してなる塗型剤を消失模型表面にコーティ
ングして鋳造することを特徴とする消失模型を用いる鋳
造方法に係わるものであり、またこの鋳造方法に用いる
に適した鋳造用塗型剤組成物を提供するものである。
火骨材を配合してなる塗型剤を消失模型表面にコーティ
ングして鋳造することを特徴とする消失模型を用いる鋳
造方法に係わるものであり、またこの鋳造方法に用いる
に適した鋳造用塗型剤組成物を提供するものである。
本発明に用いられる中空でない球状体の耐火骨材は、
平均粒径が30〜500μｍで、粒度指数AFS−GFN 50以上の
ものから構成される。また、球状体とは第１図における
最小径（ｂ）／最大径（ａ）＝0.70以上のものをいう。
平均粒径が30〜500μｍで、粒度指数AFS−GFN 50以上の
ものから構成される。また、球状体とは第１図における
最小径（ｂ）／最大径（ａ）＝0.70以上のものをいう。
本発明において耐火骨材として用いられる中空でない
球状体の耐火骨材はシリカ、アルミナ、合成ムライト等
を球状化することにより形成され、これらはシリカゾル
（商品名、富士デビソン化学（株）製）、マイクロンAX
−70、マイクロンAX−50、マイクロンＳ−COL（商品
名、何れも（株）マイクロン製）、セラビーズ♯750
（商品名、内外耐火物（株）製）等の名称で市販されて
いる。
球状体の耐火骨材はシリカ、アルミナ、合成ムライト等
を球状化することにより形成され、これらはシリカゾル
（商品名、富士デビソン化学（株）製）、マイクロンAX
−70、マイクロンAX−50、マイクロンＳ−COL（商品
名、何れも（株）マイクロン製）、セラビーズ♯750
（商品名、内外耐火物（株）製）等の名称で市販されて
いる。
本発明によればかかる球状化した中空でない耐火骨材
を用いることにより、高い通気度を有する鋳造用塗型剤
が得られ、消失模型表面にコーティングして鋳物を製造
すれば焼着し難い鋳肌が得られる。
を用いることにより、高い通気度を有する鋳造用塗型剤
が得られ、消失模型表面にコーティングして鋳物を製造
すれば焼着し難い鋳肌が得られる。
これに対して従来塗型剤に用いられる中空の耐火骨材
であるシラスバルーン、フライアッシュ、中空シリカ等
は一般的にバルーン型のため、鋳肌になる部分で焼着し
やすい等、耐火性が悪い傾向にある。
であるシラスバルーン、フライアッシュ、中空シリカ等
は一般的にバルーン型のため、鋳肌になる部分で焼着し
やすい等、耐火性が悪い傾向にある。
本発明に用いる消失模型としては、従来フルモールド
法、特にEPS法に使用されている発泡ポリスチレン等の
発泡性合成樹脂模型を使用し得る。
法、特にEPS法に使用されている発泡ポリスチレン等の
発泡性合成樹脂模型を使用し得る。
本発明に用いる塗型剤は、上記の如き球状化耐火骨材
に対して粘結剤、溶剤等が配合されている。粘結剤とし
ては、ベントナイト、有機ベントナイト、粘土、レジン
等の通常塗型剤に使用されるものが用いられるが、常温
で強い塗膜を形成できる糖類、ビニル系樹脂、フェノー
ル、ロジン、石油樹脂のような有機粘結剤と、鋳込み時
において塗膜の熱間強度を上げるためのベントナイト、
エチルシリケート、シリカゾル、ケイ酸ソーダのような
ものを併用してもよい。
に対して粘結剤、溶剤等が配合されている。粘結剤とし
ては、ベントナイト、有機ベントナイト、粘土、レジン
等の通常塗型剤に使用されるものが用いられるが、常温
で強い塗膜を形成できる糖類、ビニル系樹脂、フェノー
ル、ロジン、石油樹脂のような有機粘結剤と、鋳込み時
において塗膜の熱間強度を上げるためのベントナイト、
エチルシリケート、シリカゾル、ケイ酸ソーダのような
ものを併用してもよい。
本発明の塗型剤に用いる溶媒も通常塗型剤に使用され
るものが適宜使用される。本発明の塗型剤を水性塗型剤
とする場合は当然水が主溶剤として使用される。また、
油性塗型剤とする場合、メタノール、エタノール、イソ
プロピルアルコール等のアルコール類、キシレン、トル
エン等の芳香族溶剤、ヘキサン、ミネラルスプリット等
の炭化水素系溶剤が使用され、本発明において特に限定
されない。一般には、アルコール類が主溶剤として使用
され、芳香族溶剤及び炭化水素系溶剤は補助溶剤として
使用される。
るものが適宜使用される。本発明の塗型剤を水性塗型剤
とする場合は当然水が主溶剤として使用される。また、
油性塗型剤とする場合、メタノール、エタノール、イソ
プロピルアルコール等のアルコール類、キシレン、トル
エン等の芳香族溶剤、ヘキサン、ミネラルスプリット等
の炭化水素系溶剤が使用され、本発明において特に限定
されない。一般には、アルコール類が主溶剤として使用
され、芳香族溶剤及び炭化水素系溶剤は補助溶剤として
使用される。
更に溶媒を増粘させ塗布性を良好にする目的で、ヒド
ロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルアルキ
ル化セルロース、カルボキシメチルセルロース、エチル
セルロース、ポリビニルアルコール、アルギン酸ソーダ
等の増粘剤を混合して用いることもできる。
ロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルアルキ
ル化セルロース、カルボキシメチルセルロース、エチル
セルロース、ポリビニルアルコール、アルギン酸ソーダ
等の増粘剤を混合して用いることもできる。
本発明に用いる鋳造用塗型剤においては、例えば本発
明に係る中空でない球状化耐火骨材100重量部に対して
ベントナイトを１〜10重量部、一般周知の有機粘結剤を
0.1〜５重量部配合して調製されるのが好ましい。
明に係る中空でない球状化耐火骨材100重量部に対して
ベントナイトを１〜10重量部、一般周知の有機粘結剤を
0.1〜５重量部配合して調製されるのが好ましい。
本発明の鋳造用塗型剤を消失模型にコーティングする
方法は特に限定されるものではなく、また、組成物をそ
のまま或いは水等の溶媒で適当に希釈して用いることが
できる。塗型剤を消失模型にコーティングした後に乾燥
し、常法によりこの模型を消失模型鋳造装置に砂と共に
埋設し、鋳物を製造する。
方法は特に限定されるものではなく、また、組成物をそ
のまま或いは水等の溶媒で適当に希釈して用いることが
できる。塗型剤を消失模型にコーティングした後に乾燥
し、常法によりこの模型を消失模型鋳造装置に砂と共に
埋設し、鋳物を製造する。
以下実施例にて本発明を説明するが、本発明はこれら
の実施例に限定されるものではない。
の実施例に限定されるものではない。
実施例１〜３及び比較例１〜４ （塗型剤組成物の調製） 第１表に示す耐火骨材100重量部に対し、ベントナイ
ト５重量部、アラビアゴム３重量部、防腐剤0.01重量
部、水道水30重量部をニーダ撹拌機に投入し、混練して
種々の塗型剤組成物を得た。
ト５重量部、アラビアゴム３重量部、防腐剤0.01重量
部、水道水30重量部をニーダ撹拌機に投入し、混練して
種々の塗型剤組成物を得た。
（鋳物の製造） 上記の塗型剤組成物を70Beの濃度になるように水で希
釈して、ポリスチレン樹脂からなる消失模型表面にコー
ティングした。その後50℃で８時間乾燥させ、これを消
失模型鋳造装置に砂と共に埋設し、鋳鉄を鋳込む。
釈して、ポリスチレン樹脂からなる消失模型表面にコー
ティングした。その後50℃で８時間乾燥させ、これを消
失模型鋳造装置に砂と共に埋設し、鋳鉄を鋳込む。
この時の塗型剤組成物の鋳物の焼着の有無及び鋳物の
スス欠陥の有無について観察した。
スス欠陥の有無について観察した。
また、通気度及び塗布性を以下の方法によって測定し
た。
た。
〈通気度の測定方法〉 フラン再生砂を用いて、フラン樹脂（カオーライトナ
ー340B:花王（株）製）を対砂0.7重量部、硬化剤（TK−
3:花王クエーカー（株）製）0.3重量部を常法により混
練し、テストピース（高さ50mm×直径50mm）を作成し
た。
ー340B:花王（株）製）を対砂0.7重量部、硬化剤（TK−
3:花王クエーカー（株）製）0.3重量部を常法により混
練し、テストピース（高さ50mm×直径50mm）を作成し
た。
このテストピースを24時間放置後に70Beに調整した上
記の塗型剤を刷毛で塗布し、乾燥（50℃、８時間）さ
せ、25℃に徐冷した。
記の塗型剤を刷毛で塗布し、乾燥（50℃、８時間）さ
せ、25℃に徐冷した。
その後通気度の測定を行なう。
装置：通気性試験器（太洋鋳機（株）製） 方法：試験器に添付の説明書の方法に従う 〈塗布性の評価方法〉 塗布作業性を定量化して評価するために、塗型剤を十
分含ませた刷毛を第２図に示したように発泡スチレン模
型１の表面上を直線的に移動させ、塗布された塗型剤２
の刷毛跡３が認められるまでの距離ｌを測定した。
分含ませた刷毛を第２図に示したように発泡スチレン模
型１の表面上を直線的に移動させ、塗布された塗型剤２
の刷毛跡３が認められるまでの距離ｌを測定した。
これらの結果を第１表に示す。
第１図は球状体物質の最大径と最小径を示す略示図、第
２図は塗型剤が塗布された発泡スチレン模型の平面図で
ある。 （ａ）……最大径 （ｂ）……最小径 １……発泡スチレン模型 ２……塗布された塗型剤 ３……刷毛跡
２図は塗型剤が塗布された発泡スチレン模型の平面図で
ある。 （ａ）……最大径 （ｂ）……最小径 １……発泡スチレン模型 ２……塗布された塗型剤 ３……刷毛跡
Claims (3)
- 【請求項１】中空でない球状体に形成された耐火骨材を
配合してなる塗型剤を消失模型表面にコーティングして
鋳造することを特徴とする消失模型を用いる鋳造方法。 - 【請求項２】中空でない球状体に形成された耐火骨材が
シリカ、アルミナ又は合成ムライトである請求項１記載
の消失模型を用いる鋳造方法。 - 【請求項３】中空でない球状体に形成された耐火骨材を
配合してなる鋳造用消失模型用塗型剤組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22481590A JP2925688B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 消失模型を用いる鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22481590A JP2925688B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 消失模型を用いる鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04105748A JPH04105748A (ja) | 1992-04-07 |
| JP2925688B2 true JP2925688B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=16819636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22481590A Expired - Fee Related JP2925688B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | 消失模型を用いる鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2925688B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102688984A (zh) * | 2011-05-25 | 2012-09-26 | 大连金河铸造有限公司 | 一种利用消失模的铸造工艺 |
-
1990
- 1990-08-27 JP JP22481590A patent/JP2925688B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04105748A (ja) | 1992-04-07 |
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