JP2930163B2 - Sand core manufacturing method - Google Patents

Sand core manufacturing method

Info

Publication number
JP2930163B2
JP2930163B2 JP4249316A JP24931692A JP2930163B2 JP 2930163 B2 JP2930163 B2 JP 2930163B2 JP 4249316 A JP4249316 A JP 4249316A JP 24931692 A JP24931692 A JP 24931692A JP 2930163 B2 JP2930163 B2 JP 2930163B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sand core
sand
coating
core prototype
prototype
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4249316A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0699245A (en
Inventor
秀正 岡本
勝 国村
英之 飯谷
滋 八尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ube Industries Ltd filed Critical Ube Industries Ltd
Priority to JP4249316A priority Critical patent/JP2930163B2/en
Publication of JPH0699245A publication Critical patent/JPH0699245A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2930163B2 publication Critical patent/JP2930163B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F2001/106Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling using a closed deck, i.e. the water jacket is not open at the block top face

Landscapes

  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は,例えば,クローズドデ
ッキタイプの自動車用エンジン等,アンダーカット部分
を有する鋳造品の高圧ダイカスト鋳造時に用いる耐圧性
および優れたコーティング性を有する砂中子の製造方法
に関するものである。さらに詳しくは,ウォームボック
ス法で造型した砂中子原型をポリ(メタ)アクリル酸塩
で処理することにより,同一コーティング剤を1回だけ
で厚くコーティングでき,しかも,高圧鋳造用にも適し
た砂中子の製造方法に関するものである。ここで,優れ
たコーティング性とは,砂中子原型にコーティング剤を
コーティングする際に,コーティング剤が,薄い液状で
砂中子原型の内部に広がった状態で深く浸み込まずに,
または,砂中子原型の表面からはじかれずに,砂中子原
型の表面層のみにかつ全面に,所定の厚さで均一に,か
つ,確実容易に強固に形成され,それが剥がれないよう
にコーティングされることであり,鋳造時の高圧の鋳込
圧力に充分に耐え得ることである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a sand core having excellent pressure resistance and excellent coating properties for use in high pressure die casting of a casting having an undercut portion, such as a closed deck type automobile engine. It is about. More specifically, by treating the sand core prototype molded by the warm box method with poly (meth) acrylate, the same coating agent can be coated thickly only once, and is also suitable for high-pressure casting. The present invention relates to a method for manufacturing a core. Here, excellent coating properties mean that when coating the coating on the sand core prototype, the coating agent does not penetrate deeply in a thin liquid state while spreading inside the sand core prototype.
Alternatively, it is formed firmly and easily with a predetermined thickness uniformly and securely on the surface layer of the sand core prototype without being repelled from the surface of the sand core prototype. That is, it must be able to withstand the high casting pressure during casting.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より,例えば,クローズドデッキタ
イプの自動車用エンジンブロックやその他のアンダーカ
ット部分を有するアルミニウム合金やマグネシウム合金
等の鋳造品をダイカストで鋳造して製造する場合,崩壊
性砂中子を用いてダイカスト鋳造することが行われてい
る。そして,崩壊性砂中子を得る場合,まず,砂を所望
の形に固め,次に,その固めた砂中子原型の表面にコー
ティング剤を塗布し,高圧下での溶湯鋳込時には砂中子
が破損したり,溶湯が砂中子内に侵入しないようにし,
鋳造後には,ほとんど力を加えずに砂中子を崩壊させて
容易に取出せるようにし,かつ,砂が隅々まで充分に取
出せるようにすることが試みられている。勿論,その場
合,砂中子原型の成分,砂の固め方,コーティング剤の
成分,コーティングの仕方等,従来よりいろいろ試みら
れているが,充分に満足し得るものは得られていないの
が現状である。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, when a closed deck type automobile engine block or other castings such as aluminum alloys and magnesium alloys having an undercut portion are manufactured by die casting, a collapsible sand core is used. Die-casting is performed using the same. In order to obtain a collapsible sand core, first, the sand is hardened to a desired shape, and then a coating agent is applied to the surface of the hardened sand core prototype. To prevent the breakage of the core or the molten metal from entering the sand core.
After casting, attempts have been made to disintegrate the sand core with little force so that it can be easily taken out and that the sand can be taken out to every corner. Of course, in this case, various attempts have been made on the components of the sand core prototype, the method of hardening the sand, the components of the coating agent, the coating method, etc., but no satisfactory one has been obtained. It is.

【0003】その中で,砂を固めて砂中子原型を得る方
法として,ハードックス法,ウォームボックス法,
シェルモールド法,コールドボックス法等がある。
ハードックス法としては,例えば,特公昭64−989
8号公報に記載されている技術が知られている。そし
て,この方法においては,砂中子原型は砂,酸硬化性樹
脂および酸化剤を主成分とする結合剤からなっており,
二酸化硫黄によって硬化される。
[0003] Among them, the hardening method, warm box method,
There are a shell mold method, a cold box method and the like.
As the Hardox method, for example, Japanese Patent Publication No. 64-989
The technique described in Japanese Patent Publication No. 8 is known. In this method, the sand core prototype is composed of a binder mainly composed of sand, an acid-curable resin and an oxidizing agent.
Cured by sulfur dioxide.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記ハードックス法に
おいては,所望の形状に造型した砂を硬化して砂中子原
型を得る場合,二酸化硫黄すなわち亜硫酸ガスを使用し
て硬化する。したがって,亜硫酸ガスを使用するため,
作業環境が悪く,日本の工場では,人体に悪影響を与え
るようなガスの使用は好まれない。また,仮に亜硫酸ガ
スを使用するとしても,人体に悪影響を与えず,作業環
境も悪化させないようにするためには,その為の付属設
備の設置が大変であり,また,その設置,運転のために
法規制も受ける。
In the above-mentioned Hardox method, when sand formed into a desired shape is hardened to obtain a sand core prototype, it is hardened using sulfur dioxide, that is, sulfurous acid gas. Therefore, because sulfur dioxide is used,
The working environment is poor, and Japanese factories do not like the use of gases that can harm the human body. Also, even if sulfurous acid gas is used, it is very difficult to install ancillary equipment to prevent adverse effects on the human body and the working environment from deteriorating. Are also subject to laws and regulations.

【0005】そのため,本発明者は,酸化剤と亜硫酸ガ
スの代りに硬化剤を使用するウォームボックス法の良さ
を見直すこととした。ウォームボックス法では,砂と結
合剤の混合物を固めて砂中子原型を得るのに亜硫酸ガス
を使用するのではなく,例えば,90〜240℃に加熱
した砂中子原型造型用の金型内に砂と結合剤の混合物を
圧縮空気で吹込んで加熱硬化させて造型する。しかし,
この場合,前記ハードックス法ではかなり良好に行われ
ていたコーティング剤と同一のコーティング剤を砂中子
に塗布しても,コーティング剤が砂中子原型の内部に浸
み込んでしまい,充分な厚さのコーティング層が得られ
なかった。
[0005] Therefore, the present inventor has reviewed the merits of the warm box method in which a curing agent is used instead of the oxidizing agent and the sulfurous acid gas. In the warm box method, sulfur dioxide gas is not used to solidify a mixture of sand and a binder to obtain a sand core prototype, but, for example, in a mold for a sand core prototype heated to 90 to 240 ° C. Then, a mixture of sand and a binder is blown with compressed air to be heated and cured to form a mold. However,
In this case, even if the same coating agent as the coating agent, which has been performed fairly well in the above-mentioned Hardox method, is applied to the sand core, the coating agent penetrates into the sand core prototype and has a sufficient thickness. No coating layer was obtained.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明においては,砂,
フラン系樹脂,同樹脂加熱硬化用硬化剤を用いて砂中子
原型を造型する工程と,この砂中子原型をポリ(メタ)
アクリル酸塩で処理する工程と,このポリ(メタ)アク
リル酸塩で処理した砂中子原型を乾燥する工程と,この
乾燥した砂中子原型の表面に粉末状の耐火物を主成分と
する中性水分散体からなるスラリ状のコーティング剤を
コーティングする工程と,このコーティングして得た砂
中子を乾燥させる工程によって優れたコーティングを有
する砂中子を得る。なお,砂中子原型を処理するポリ
(メタ)アクリル酸塩は,ポリアクリル酸又はポリメタ
アクリル酸と無機イオンとの間で生成する塩をいい,ポ
リ(メタ)アクリル酸の陰イオンとLi+ ,Na+ ,K
+ ,Cs+ ,Cu+ ,Cu2+,Mg2+,Ca2+,B
2+,Zn2+,Al3+,Mn2+,Fe2+,Fe3+,Co
2+,Ni2+,NH4 +などの無機陽イオンとが電荷を中和
する形で生成するものをいう。例えば,ポリ(メタ)ア
クリル酸カリウム,ポリ(メタ)アクリル酸カルシウ
ム,ポリ(メタ)アクリル酸マグネシウム,ポリ(メ
タ)アクリル酸アンモニウム等が挙げられる。また,砂
中子原型をポリ(メタ)アクリル酸塩で処理する場合
は,例えば,ポリアクリル酸アンモニウム水溶液のよう
なポリ(メタ)アクリル酸塩溶液中に浸漬したり,ポリ
(メタ)アクリル酸塩溶液を砂中子原型の表面に刷毛塗
りしたり,吹付けたりする。
According to the present invention, sand,
The process of molding a sand core prototype using a furan-based resin and a curing agent for heat curing the resin, and the process of forming the sand core prototype into poly (meth)
A step of treating with an acrylate, a step of drying the sand core prototype treated with the poly (meth) acrylate, and a step of mainly using a powdered refractory on the surface of the dried sand core prototype. A step of coating a slurry-like coating agent composed of a neutral aqueous dispersion and a step of drying the sand core obtained by the coating provide a sand core having an excellent coating. The poly (meth) acrylate used for treating the sand core prototype is polyacrylic acid or a salt formed between polymethacrylic acid and inorganic ions, and the poly (meth) acrylic acid anion and Li + , Na + , K
+ , Cs + , Cu + , Cu 2+ , Mg 2+ , Ca 2+ , B
a 2+ , Zn 2+ , Al 3+ , Mn 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Co
An inorganic cation such as 2+ , Ni 2+ , and NH 4 + is generated in a form that neutralizes electric charge. Examples thereof include potassium poly (meth) acrylate, calcium poly (meth) acrylate, magnesium poly (meth) acrylate, and ammonium poly (meth) acrylate. When the sand core prototype is treated with poly (meth) acrylate, it may be immersed in a poly (meth) acrylate solution such as an aqueous solution of ammonium polyacrylate, or may be treated with poly (meth) acrylic acid. Brush or spray the salt solution onto the surface of the sand core prototype.

【0007】[0007]

【作用】本発明においては、まず、例えば、前記したよ
うに砂中子原型を造型した後、その砂中子原型をポリア
クリル酸アンモニウム水溶液等のポリ(メタ)アクリル
酸塩水溶液中に浸漬するなどして砂中子原型の内部にポ
リ(メタ)アクリル酸塩を浸み込ませ、次いで、この砂
中子原型を乾燥する。次に、ポリ(メタ)アクリル酸塩
で処理した後、乾燥して得た砂中子原型の表面に、粉末
状の耐火物を主成分とする中性水分散体からなるスラリ
状のコ−ティング剤をコ−ティングする。この場合、造
型して得た砂中子原型を、コ−ティングする前に、例え
ば、ポリアクリル酸アンモニウム水溶液等のポリ(メ
タ)アクリル酸塩水溶液中に浸漬すれば、砂中子原型の
表層部や中にポリ(メタ)アクリル酸塩が付着したり浸
み込んだりする。この砂中子原型を浸漬槽から引き上げ
た後、80〜200℃で数分〜2時間乾燥させると、砂
中子原型の表層部にポリ(メタ)アクリル酸塩の皮膜が
均一に形成し、砂中子原型表面の空隙(毛管)が目詰め
されるとともに、砂中子原型の表面および表面近くに高
分子電解質であるポリ(メタ)アクリル酸塩が均一に存
在するようになる。
In the present invention, for example, after a sand core prototype is formed as described above, the sand core prototype is immersed in an aqueous solution of poly (meth) acrylate such as an aqueous solution of ammonium polyacrylate. For example, the poly (meth) acrylate is impregnated into the sand core prototype, and then the sand core prototype is dried. Next, after treating with a poly (meth) acrylate, the surface of the sand core prototype obtained by drying is coated with a slurry-like core made of a neutral aqueous dispersion mainly composed of a powdery refractory. The coating agent is coated. In this case, if the sand core prototype obtained by molding is immersed in a poly (meth) acrylate solution such as an ammonium polyacrylate aqueous solution before coating, the surface layer of the sand core prototype is obtained. Poly (meth) acrylate adheres to or penetrates parts or inside. When this sand core prototype is pulled out of the dipping tank and dried at 80 to 200 ° C. for several minutes to 2 hours, a poly (meth) acrylate film is uniformly formed on the surface layer of the sand core prototype, The voids (capillaries) on the surface of the sand core prototype are clogged, and the poly (meth) acrylate, which is a polymer electrolyte, is uniformly present on and near the surface of the sand core prototype.

【0008】一方,このようなポリ(メタ)アクリル酸
塩処理および乾燥を経て得た砂中子原型に,粉末状の耐
火物を主成分とする中性水分散体からなるスラリ状のコ
ーティング剤を塗布すれば,該砂中子原型の表面および
表面近くに形成したポリ(メタ)アクリル酸塩の皮膜に
よりコーティング剤が該砂中子原型の内部深くまで浸み
込むことなく,かつ該砂中子原型の表面および表面近く
に存在する高分子電解質であるポリ(メタ)アクリル酸
塩によりコーティング剤が瞬時に凝集して該砂中子原型
の表面に厚くコーティングできる。その後これを乾燥す
れば,所望の厚さの均質なコーティング層が形成され
る。
On the other hand, a sand core prototype obtained through such poly (meth) acrylate treatment and drying is coated with a slurry-like coating agent comprising a neutral aqueous dispersion mainly composed of a powdery refractory. Is applied, the coating agent does not penetrate deep into the sand core prototype due to the poly (meth) acrylate film formed on and near the surface of the sand core prototype, and The coating agent is instantaneously aggregated by the poly (meth) acrylate, which is a polymer electrolyte existing on and near the surface of the child prototype, so that the surface of the sand core prototype can be thickly coated. Thereafter, when this is dried, a homogeneous coating layer having a desired thickness is formed.

【0009】このようにすれば,ウォームボックス法で
も,砂中子原型を固めることができ,かつ,砂中子原型
の表面にコーティング剤を所望の状態で確実容易にコー
ティングすることができる。そして,この発明によって
得られたコーティング砂中子を用いれば,高圧ダイカス
トのように高圧下での溶湯鋳込時に砂中子が破損したり
クラックが入ったりすることもなく,溶湯が砂中子内に
侵入することもない。
In this way, even with the warm box method, the sand core prototype can be hardened, and the surface of the sand core prototype can be coated easily and in a desired state with a coating agent. When the coated sand core obtained by the present invention is used, the sand core is not broken or cracked at the time of casting the molten metal under high pressure as in the case of high-pressure die casting, and the molten metal is used as the sand core. No intrusion.

【0010】[0010]

【実施例】砂中子原型を製造するときは、まず、中子砂
等の砂中子骨材にフラン系樹脂、同樹脂加熱硬化用硬化
剤を混合する。砂中子骨材としては、硅砂、ジルコンサ
ンド、クロマイトサンド、セラビ−ズ等を用い、フラン
系樹脂としては、フルフリルアルコ−ル・ホルムアルデ
ヒド樹脂、フルフリルアルコ−ル・尿素・ホルムアルデ
ヒド樹脂、フルフリルアルコ−ル・フェノ−ル・ホルム
アルデヒド樹脂、フルフリルアルコ−ル・フェノ−ル・
尿素・ホルムアルデヒド樹脂等のいわゆるウオ−ムモッ
クス用のフラン系樹脂を用いる。また、同樹脂加熱硬化
用硬化剤としては、ベンゼンスルホン酸、フェノ−ルス
ルホン酸、トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、
低級アルキルスルホン酸の少なくとも1種と、アルミニ
ウム、銅、亜鉛、鉄、アンモニウムの少なくとも1種と
の塩からなるものを用いる。また、硬化促進剤として、
塩化銅、塩化亜鉛、塩化鉄等を少量併用しても良い。
EXAMPLE When manufacturing a sand core prototype, first, a furan-based resin and a curing agent for heat curing the resin are mixed with a sand core aggregate such as a core sand. As the sand core aggregate, silica sand, zircon sand, chromite sand, celavies, etc. are used, and as the furan resin, furfuryl alcohol / formaldehyde resin, furfuryl alcohol / urea / formaldehyde resin, fullerene Furyl alcohol phenol formaldehyde resin, furfuryl alcohol phenol
A furan resin for so-called wormmox such as urea-formaldehyde resin is used. Further, as the curing agent for heat curing of the resin, benzenesulfonic acid, phenolsulfonic acid, toluenesulfonic acid, xylenesulfonic acid,
Use is made of a salt of at least one of lower alkyl sulfonic acids and at least one of aluminum, copper, zinc, iron and ammonium. In addition, as a curing accelerator,
A small amount of copper chloride, zinc chloride, iron chloride or the like may be used in combination.

【0011】これらの構成部材を混合したものを,所定
の砂中子形状のキャビティを有する金型内に加圧空気と
ともに吹込み,例えば,ウォームボックス法と呼ばれて
いる方法で砂中子原型を成型した。この場合,中子成型
用の金型の加熱温度は例えば90〜240℃,好ましく
は,90〜200℃程度とし,約1分程度加熱して,砂
中子原型を所定の強度に硬化させた。例えば,抗折力2
0〜50kgの砂中子原型を得た。
A mixture of these components is blown together with pressurized air into a mold having a predetermined sand core-shaped cavity, for example, by a method called a warm box method. Was molded. In this case, the heating temperature of the core molding die is, for example, 90 to 240 ° C., preferably about 90 to 200 ° C., and is heated for about 1 minute to harden the sand core prototype to a predetermined strength. . For example, bending force 2
A sand core prototype of 0 to 50 kg was obtained.

【0012】次に,このようにして成型した砂中子原型
を,ポリ(メタ)アクリル酸塩の水溶液で処理する。こ
のポリ(メタ)アクリル酸塩としては,ポリアクリル酸
アンモニウム,ポリアクリル酸カルシウム,ポリメタア
クリル酸ナトリウム等が挙げられる。これらのポリ(メ
タ)アクリル酸塩の水溶液中に砂中子原型を浸漬し,砂
中子原型に吸収させた後,加熱乾燥させる。水溶液の濃
度は稀釈倍率200倍以内である。希釈倍率が200倍
を越えるとコーティング厚みが薄く,処理効果がなくな
る。浸漬時間は,処理液の濃度および砂中子原型と処理
液との親和性によっても異なるが,0.5秒の短時間か
ら5分程度である。
Next, the sand core prototype thus formed is treated with an aqueous solution of poly (meth) acrylate. Examples of the poly (meth) acrylate include ammonium polyacrylate, calcium polyacrylate, sodium polymethacrylate, and the like. The sand core prototype is immersed in an aqueous solution of these poly (meth) acrylates, absorbed by the sand core prototype, and then dried by heating. The concentration of the aqueous solution is within 200 times the dilution ratio. When the dilution ratio exceeds 200 times, the coating thickness becomes thin, and the treatment effect is lost. The immersion time varies depending on the concentration of the treatment liquid and the affinity between the sand core prototype and the treatment liquid, but is as short as 0.5 seconds to about 5 minutes.

【0013】もし,砂中子原型が処理液に濡れにくい場
合は,予め砂中子原型をメタノール等の親水性有機溶媒
に短時間浸漬した後に処理液に浸漬するか,処理液に上
記親水性有機溶媒を砂中子原型が処理液に濡れるように
なるまで混合してから処理する。浸漬処理した砂中子原
型の乾燥は,温度が高いほど時間が短くてすみ,目安と
して120℃で30分程度である。
If the sand core prototype is difficult to get wet with the processing solution, the sand core prototype is immersed in a hydrophilic organic solvent such as methanol for a short time before being immersed in the processing solution, or The organic solvent is mixed until the sand core prototype becomes wet with the processing solution before processing. Drying of the immersion-treated sand core prototype requires a shorter time as the temperature is higher, and is approximately 30 minutes at 120 ° C. as a guide.

【0014】つぎに,上記のように処理された砂中子原
型の表面にコーティング剤をコーティングする。この場
合,この砂中子原型をコーティング剤中に浸漬してもよ
いし,この砂中子原型の表面にコーティング剤を刷毛塗
りしたり吹付けたりしてもよい。コーティング剤は,微
粉末シリカと微粉末アルミナを主成分とし,少量のコロ
イドシリカを加えた固形分50〜90重量%のスラリと
した。固形分が50重量%以下ではコーティング層の厚
みが薄くなり,90重量%以上になるとスラリを撹拌す
るのが極めて困難となる。なお,このコーティング剤の
pHを7.0±1.0に維持していなければ,撹拌下で
も沈殿,凝固することがある。
Next, the surface of the sand core prototype treated as described above is coated with a coating agent. In this case, the sand core prototype may be dipped in the coating agent, or the surface of the sand core prototype may be brushed or sprayed with the coating agent. The coating agent was a slurry having a solid content of 50 to 90% by weight containing fine powder silica and fine powder alumina as main components and a small amount of colloidal silica. If the solid content is less than 50% by weight, the thickness of the coating layer becomes thin, and if it exceeds 90% by weight, it becomes extremely difficult to stir the slurry. If the pH of the coating agent is not maintained at 7.0 ± 1.0, precipitation and solidification may occur even under stirring.

【0015】なお,コーティング剤としては,他のコー
ティング剤を用いることもできる。例えば,グラファイ
ト,マイカ,ヒューズドシリカ,アルミナ,マグネシ
ア,カーボンブラックおよびジルコン粉末等の無機耐火
性材料約30〜80重量%と,コロイドシリカ,アルミ
ナゾル,粘土およびアミン処理ベントナイト等の無機結
合剤約1〜25重量%と,水からなるものを用いてもよ
い。この場合,より好ましいものは,ヒューズドシリカ
とコロイドシリカである。なお,これに約10容量%の
メタノールとカオリンを加えても良い。
As the coating agent, other coating agents can be used. For example, about 30 to 80% by weight of an inorganic refractory material such as graphite, mica, fused silica, alumina, magnesia, carbon black and zircon powder, and about 1 inorganic binder such as colloidal silica, alumina sol, clay and amine-treated bentonite. It is also possible to use water consisting of up to 25% by weight and water. In this case, more preferred are fused silica and colloidal silica. In addition, about 10% by volume of methanol and kaolin may be added.

【0016】前記コーティング剤中に,ポリ(メタ)ア
クリル酸塩処理次いで加熱乾燥された砂中子原型を数秒
間浸漬し,その後,加熱乾燥を行う。乾燥条件は,12
0℃,10分程度である。コーティングの厚みは,ポリ
(メタ)アクリル酸塩処理を行わない場合には砂中子原
型にほとんど浸み込んでほぼ0mmであるのに対して,
充分に厚く,砂中子原型への浸透は少なく,しかも,塗
膜は堅固である。コーティング層は1層でもよいが,製
品とコーティング層との離型性を良くするため,2層の
方がより好ましい。2層目のコーティング層を形成する
ためのコーティング剤としては,例えば,3%水溶性フ
ェノール樹脂溶液1リットルに対し,雲母粉500グラ
ム,湿潤剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム10グラム,消泡剤としてオクチルアルコール1グラ
ムをよく撹拌混合したもの等を用いることができる。こ
のコーティングは前記第1層コーティングを終えた砂中
子原型を第2層コーティング剤中に浸漬したり,該砂中
子原型の表面に第2層コーティング剤を刷毛塗りしたり
吹付けたりした後,乾燥して形成する。
The sand core prototype, which has been treated with poly (meth) acrylate and then heated and dried, is immersed in the coating agent for several seconds, and then heated and dried. Drying conditions are 12
0 ° C., about 10 minutes. When the coating is not treated with poly (meth) acrylate, the thickness of the coating is almost 0 mm because it almost penetrates the sand core prototype.
It is thick enough, has little penetration into the sand core prototype, and has a solid coating. One coating layer may be used, but two layers are more preferable in order to improve the releasability between the product and the coating layer. As a coating agent for forming the second coating layer, for example, 1 g of a 3% aqueous phenol resin solution, 500 g of mica powder, 10 g of sodium dodecylbenzenesulfonate as a wetting agent, and a defoaming agent One obtained by well stirring and mixing 1 gram of octyl alcohol can be used. This coating is performed by dipping the sand core prototype after the first layer coating in the second layer coating agent, or brushing or spraying the second layer coating agent on the surface of the sand core prototype. , Formed by drying.

【0017】さらに詳しい実施例として,実験例をつぎ
に示す。 (実験例1〜4,および比較例)骨材としてフラタリ砂
100部,有機バインダとしてフラン樹脂1.5部,フ
ラン樹脂用硬化剤としてパラトルエンスルホン酸塩を主
成分とする市販の硬化剤(花王クエーカー製品FC−1
00,主成分パラトルエンスルホン酸銅塩)0.6部,
および,市販の添加剤(花王クエーカー製品J−20,
主成分シラン化合物)0.06部を混合し,重量約2k
gのエンジンブロック用砂中子原型をウォームボックス
法で複数個造型した。造型条件は金型温度120℃,吹
込み圧4.5kg/cm2 ,加熱時間90秒であった。
1日放置した後の砂中子原型の抗折力は35kgであっ
た。このうちの1個は,後記するポリ(メタ)アクリル
酸塩処理を何ら行わずに,本実験例と同一のコーティン
グを行ったので,比較例として後記する表1に示す。
An experimental example will be described below as a more detailed example. (Experimental Examples 1-4, and Comparative Example) 100 parts of flat sand as an aggregate, 1.5 parts of a furan resin as an organic binder, and a commercially available curing agent mainly containing paratoluenesulfonic acid salt as a curing agent for the furan resin ( Kao Quaker Product FC-1
00, the main component is paratoluenesulfonic acid copper salt) 0.6 part,
And commercially available additives (Kao Quaker Products J-20,
0.06 parts of main component silane compound)
A plurality of g prototype sand cores for engine blocks were formed by a warm box method. Molding conditions were a mold temperature of 120 ° C., a blowing pressure of 4.5 kg / cm 2 , and a heating time of 90 seconds.
After standing for one day, the sand core prototype had a transverse rupture strength of 35 kg. One of these was coated with the same coating as that of the present experimental example without performing any poly (meth) acrylate treatment described later, and is shown in Table 1 described later as a comparative example.

【0018】ポリアクリル酸アンモニウム(平均分子量
67.2万)1部に水を各々9部,49部,99部,1
99部混合して,稀釈倍率10,50,100,200
倍の水溶液をそれぞれ調製した。この水溶液に砂中子原
型を1〜2秒間浸漬した後,120℃の循環式熱風加熱
炉で30分間乾燥した。(実験例1〜4)
9 parts, 49 parts, 99 parts, and 1 part of water were added to 1 part of ammonium polyacrylate (average molecular weight: 67.2 thousand).
99 parts were mixed and dilution ratio was 10,50,100,200
Two-fold aqueous solutions were prepared. The sand core prototype was immersed in this aqueous solution for 1 to 2 seconds, and then dried in a circulating hot air heating furnace at 120 ° C. for 30 minutes. (Experimental Examples 1-4)

【0019】これらポリアクリル酸アンモニウム処理を
行わなかったものとそれぞれ濃度が異なった液によって
ポリアクリル酸アンモニウム処理された砂中子原型を同
一のコーティング剤に1〜2秒間浸漬した後,120℃
の循環式熱風加熱炉で10分間乾燥した。コーティング
剤の組成は,微粉末シリカ50部と微粉末アルミナ30
部にコロイドシリカ3部を水20部に懸濁させたもの
で,pHは7.2に調製されたものであった。比較例の
ものおよび実験例4のものは,コーティングが不良ない
しやや良程度であった。これにより,ポリアクリル酸ア
ンモニウム稀釈倍率は150〜200倍以下が良いこと
が推定された。
The sand core molds treated with ammonium polyacrylate and having different concentrations were immersed in the same coating agent for 1 to 2 seconds at a temperature different from those not treated with ammonium polyacrylate.
In a circulating hot air heating furnace for 10 minutes. The composition of the coating agent is 50 parts of fine powder silica and 30 parts of fine powder alumina.
In which 3 parts of colloidal silica were suspended in 20 parts of water, and the pH was adjusted to 7.2. In the case of the comparative example and the case of the experimental example 4, the coating was defective or slightly good. Thus, it was estimated that the dilution ratio of ammonium polyacrylate was preferably 150 to 200 times or less.

【0020】前記の第1層コーティングを終えた後,次
に第2層目のコーティングを行った。第2層のコーティ
ング剤としては,3%水溶性フェノール樹脂溶液1リッ
トルに対し,雲母粉500グラム,湿潤剤としてドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム10グラム,消泡剤と
してオクチルアルコール1グラムをよく撹拌混合したも
のを用いた。すなわち,前記第1層コーティングを済ま
せた砂中子原型をこの第2層コーティング剤中に1〜2
秒間浸漬した後,120℃の循環式熱風加熱炉で10分
間乾燥した。(以下,次頁)
After finishing the first layer coating, a second layer coating was next performed. As a coating agent for the second layer, 500 g of mica powder, 10 g of sodium dodecylbenzenesulfonate as a wetting agent, and 1 g of octyl alcohol as a defoaming agent were thoroughly mixed with 1 liter of a 3% aqueous phenol resin solution. Was used. That is, the sand core prototype having been coated with the first layer is added to the second layer coating agent by 1 to 2 times.
After immersion for 2 seconds, it was dried in a circulating hot air heating furnace at 120 ° C. for 10 minutes. (Hereinafter, the next page)

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】以上のようにして得た砂中子を金型にセッ
トし,アルミニウム合金ADC10を鋳造圧力600k
g/cm2 ,湯口速度200mm/sec,注湯温度7
60℃の条件下で高圧鋳造した。鋳造後に通常のコアノ
ックアウトマシンで砂落しを行ったところ,実験例1〜
3の場合には中子砂は完全に除去され,優れた鋳造品が
得られた。実験例4の場合には中子砂の除去はやや良で
あったが,比較例の場合には溶湯が砂中子原型に差込ん
でおり中子砂の除去は不良であった。まとめて,結果を
表1に示す。
The sand core obtained as described above is set in a mold, and an aluminum alloy ADC10 is cast at a casting pressure of 600 k.
g / cm 2 , Gate speed 200 mm / sec, Pouring temperature 7
High pressure casting was performed at 60 ° C. After casting, sand removal was performed with a normal core knockout machine.
In the case of No. 3, the core sand was completely removed, and an excellent cast product was obtained. In the case of Experimental Example 4, the removal of the core sand was somewhat good, but in the case of the comparative example, the molten metal was inserted into the sand core prototype, and the removal of the core sand was poor. The results are summarized in Table 1.

【0023】(実験例5〜8)実験例1〜4のポリアク
リル酸アンモニウムの代りにポリアクリル酸カルシウム
(平均分子量50.7万)を使用し,それ以外は全く同
様に処理,操作したところ,ポリアクリル酸アンモニウ
ムの場合と同様に優れた結果が得られた。その結果を表
2に示す。
(Experimental Examples 5 to 8) In place of ammonium polyacrylate of Experimental Examples 1 to 4, calcium polyacrylate (average molecular weight: 570,000) was used, and the other parts were treated and operated in exactly the same manner. Excellent results were obtained as in the case of ammonium polyacrylate. Table 2 shows the results.

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】[0025]

【発明の効果】このように,本発明においては,砂,フ
ラン系樹脂,同樹脂加熱硬化用硬化剤を用いて砂中子原
型を造型する工程と,この砂中子原型をポリ(メタ)ア
クリル酸塩で処理する工程と,このポリ(メタ)アクリ
ル酸塩で処理した砂中子原型を乾燥する工程と,この乾
燥した砂中子原型の表面に粉末状の耐火物を主成分とす
る中性水分散体からなるスラリ状のコーティング剤をコ
ーティングする工程と,このコーティングして得た砂中
子原型を乾燥させる工程によってコーティングされた砂
中子を製造するようにしたので,コーティング剤でコー
ティングするとき,コーティング剤は砂中子原型内に浸
み込むことなく,均一で適当な厚さのコーティング層を
形成する。したがって,砂中子は,鋳造時には高圧の鋳
込圧力に充分耐えることができる。
As described above, according to the present invention, a step of molding a sand core prototype using sand, a furan-based resin, and a curing agent for the resin heat curing, and a step of molding the sand core prototype into poly (meth) A step of treating with an acrylate, a step of drying the sand core prototype treated with the poly (meth) acrylate, and a step of mainly using a powdered refractory on the surface of the dried sand core prototype. The process of coating a slurry-like coating agent consisting of a neutral aqueous dispersion and the step of drying the sand core prototype obtained by this coating produce a coated sand core. When coating, the coating agent does not penetrate into the sand core mold, but forms a uniform and appropriate thickness coating layer. Therefore, the sand core can sufficiently withstand high casting pressure during casting.

【0026】すなわち,本発明で得られた崩壊性砂中子
を用いてダイカストのような高圧鋳造を行った場合,砂
中子中に溶湯が差込むことがなく,砂を排出した後の製
品の鋳肌面には砂は全く残留せず,非常に平滑である。
また,鋳造後の砂中子の崩壊性も良く,砂出しも容易で
ある。したがって,このような砂中子を,例えば,クロ
ーズドデッキ型のエンジンブロックの冷却ジャケット部
分のように,非常に複雑な形状を有する製品を鋳造する
際に用いても,充分に満足のいく作業状態と製品を確実
容易に得ることができる。
That is, when high-pressure casting such as die-casting is performed using the collapsible sand core obtained in the present invention, the molten metal is not inserted into the sand core, and the product after sand is discharged. No sand remains on the casting surface of the steel, and it is very smooth.
In addition, the sand core after casting has good disintegration properties, and sand can be easily discharged. Therefore, even if such a sand core is used for casting a product having a very complicated shape, for example, a cooling jacket portion of a closed-deck type engine block, a sufficiently satisfactory working condition is obtained. And the product can be obtained easily and reliably.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−48638(JP,A) 特開 昭53−91014(JP,A) 特開 平4−123835(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22C 9/10,3/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-64-48638 (JP, A) JP-A-53-91014 (JP, A) JP-A-4-123835 (JP, A) (58) Field (Int. Cl. 6 , DB name) B22C 9/10, 3/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 砂,フラン系樹脂,同樹脂加熱硬化用硬
化剤を用いて砂中子原型を造型する工程と,この砂中子
原型をポリ(メタ)アクリル酸塩で処理する工程と,こ
のポリ(メタ)アクリル酸塩で処理した砂中子原型を乾
燥する工程と,この乾燥した砂中子原型の表面に粉末状
の耐火物を主成分とする中性水分散体からなるスラリ状
のコーティング剤をコーティングする工程と,このコー
ティングして得た砂中子を乾燥させる工程からなる砂中
子の製造方法。
1. A step of molding a sand core prototype using sand, a furan-based resin, and a curing agent for heat curing the resin, and a step of treating the sand core prototype with a poly (meth) acrylate. Drying the sand core prototype treated with the poly (meth) acrylate, and forming a slurry on the surface of the dried sand core prototype from a neutral aqueous dispersion mainly composed of powdered refractory. A method for producing a sand core, comprising the steps of: coating a coating agent; and drying the sand core obtained by coating.
JP4249316A 1992-09-18 1992-09-18 Sand core manufacturing method Expired - Lifetime JP2930163B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4249316A JP2930163B2 (en) 1992-09-18 1992-09-18 Sand core manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4249316A JP2930163B2 (en) 1992-09-18 1992-09-18 Sand core manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0699245A JPH0699245A (en) 1994-04-12
JP2930163B2 true JP2930163B2 (en) 1999-08-03

Family

ID=17191187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4249316A Expired - Lifetime JP2930163B2 (en) 1992-09-18 1992-09-18 Sand core manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2930163B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0699245A (en) 1994-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3103694B2 (en) Sand core manufacturing method
JP2930163B2 (en) Sand core manufacturing method
JP2962449B2 (en) Sand core manufacturing method
JP2930164B2 (en) Sand core manufacturing method
JP2930158B2 (en) Method for producing collapsible sand core
JP2929584B2 (en) Sand core manufacturing method
JP3170896B2 (en) Sand core manufacturing method
JP2952870B2 (en) Sand core manufacturing method
JP3170870B2 (en) Sand core manufacturing method
JP2929582B2 (en) Method for producing collapsible sand core
JP3090294B2 (en) Sand core manufacturing method
JP2930161B2 (en) Sand core manufacturing method
JP2930165B2 (en) Sand core manufacturing method
JP3170871B2 (en) Sand core manufacturing method
JP3092751B2 (en) Sand core manufacturing method
JP2962448B2 (en) Sand core manufacturing method
JP2935392B2 (en) Method for producing collapsible sand core
JP3170897B2 (en) Sand core manufacturing method
JP2935390B2 (en) Method for producing collapsible sand core
JP3103695B2 (en) Sand core manufacturing method
JP2929583B2 (en) Method for producing collapsible sand core
JP2930162B2 (en) Sand core manufacturing method
JPH0631390A (en) Production of sand core
JP3092750B2 (en) Sand core manufacturing method
JP2935393B2 (en) Method for producing collapsible sand core