JP2935390B2 - Method for producing collapsible sand core - Google Patents

Method for producing collapsible sand core

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JP2935390B2
JP2935390B2 JP4227703A JP22770392A JP2935390B2 JP 2935390 B2 JP2935390 B2 JP 2935390B2 JP 4227703 A JP4227703 A JP 4227703A JP 22770392 A JP22770392 A JP 22770392A JP 2935390 B2 JP2935390 B2 JP 2935390B2
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core prototype
sand
acid
prototype
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秀正 岡本
勝 国村
英之 飯谷
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    • 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

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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
および良好なコーティング性と崩壊容易性を有する崩壊
性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鉱酸で
処理し,次いで水洗し,さらに有機酸塩で処理すること
により,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,鋳造後の崩壊性に優れた高圧鋳造用にも
適した砂中子の製造方法に関するものである。ここで,
良好な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熊で深く浸み込まず
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 disintegration having good pressure resistance and good coating properties and easy disintegration for use in high pressure die casting of a casting having an undercut portion, such as a closed deck type automobile engine. The present invention relates to a method for manufacturing a sand core. More specifically, the sand core prototype formed by the warm box method is treated with a mineral acid, then washed with water, and then treated with an organic acid salt, so that the coating agent can be thickly coated only once, and after casting. The present invention relates to a method for producing a sand core which is suitable for high-pressure casting and has excellent collapse properties. here,
Good coating property means that the coating agent does not penetrate deep into the sand core prototype when it is coated with the coating agent on the sand core prototype. It shall be uniformly and securely formed to a predetermined thickness on the entire surface layer of the sand core prototype, without being repelled from the surface of the child prototype, and to be easily and firmly coated so as not to come off. That is, it can sufficiently 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,高圧下での溶湯鋳造時には砂中子
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。なお,コーティング剤としては,例え
ば,特開昭63−40639号公報に記載されているよ
うに,粉末状の耐火物,金属酸化物からなる第1のコー
ティング剤と,第1のコーティング剤の上に塗布する鱗
片状のアルミニウム粉やマイカ等を含有する第2のコー
ティング剤等が用いられている。
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 solidified into a desired shape, and then a coating agent is applied to the surface of the solidified sand core prototype. To prevent breakage of the molten metal and penetration of the molten metal into 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. As the coating agent, for example, as described in JP-A-63-40639, a first coating agent composed of a powdery refractory and a metal oxide, and a A second coating agent containing scale-like aluminum powder, mica, or the like, which is applied to the substrate, is used.

【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】一方,本願発明の発明者は,硅砂やジルコ
ンサンド等の砂中子骨材と,フラン樹脂等の有機バイン
ダを用い,ウォームボックス法を用いて砂中子原型を造
型し,この砂中子原型を例えば,稀硫酸,燐酸等の鉱酸
で処理した後,それを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し,それを乾燥させ
ることによって崩壊性砂中子を得る方法を発明し,特許
出願した。この方法で得られた崩壊性砂中子は,それな
りに有効なものであるが,高圧ダイカスト時の溶湯の崩
壊性砂中子への差込みをより確実に無くすために,この
コーティングを第1のコーティング層とし,その表面
に,前記した特開昭63−40639号公報に示されて
いるようなアルミニウム粉を含有する第2のコーティン
グ剤をコーティングすることを試みた。しかし,この組
合わせでは良好なコーティングが得られなかった。すな
わち,砂中子原型の表面付近に残存していた酸が第1の
コーティング層を透過して第2のコーティング層にまで
にじみ出て,第2のコーティング剤中の成分であるアル
ミニウム粉と反応する。その結果,第2のコーティング
層が禿げたり剥れたりする。
On the other hand, the inventor of the present invention formed a sand core prototype by using a warm box method using sand core aggregate such as silica sand or zircon sand and an organic binder such as furan resin. After treating the core prototype with a mineral acid such as dilute sulfuric acid, phosphoric acid, etc., it is dried on a sand core prototype to form a slurry-like slurry consisting of a neutral aqueous dispersion mainly composed of powdered refractory. A method for obtaining a collapsible sand core by coating a coating agent and drying it was invented and applied for a patent. Although the collapsible sand core obtained by this method is effective to some extent, in order to more surely prevent the molten metal from being inserted into the collapsible sand core during high-pressure die-casting, the first coating is used. An attempt was made to coat a second coating agent containing aluminum powder as described in JP-A-63-40639 on the surface of the coating layer. However, no good coating was obtained with this combination. That is, the acid remaining near the surface of the sand core prototype permeates through the first coating layer and oozes out to the second coating layer, and reacts with the aluminum powder which is a component in the second coating agent. . As a result, the second coating layer is bald or peeled.

【0007】[0007]

【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,この砂中子原型を酸で処理する
工程と,この酸で処理した砂中子原型を乾燥する工程
と,この乾爆した砂中子原型を水洗する工程と,この水
洗した砂中子原型を有機酸塩で処理する工程と,この有
機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崩壊性砂中子を得る。
According to the present invention, sand,
A step of molding a sand core prototype using a furan-based resin and a curing agent for heat curing the resin, a step of treating the sand core prototype with an acid, and a step of drying the sand core prototype treated with the acid A step of washing the dried sand core prototype with water, a step of treating the washed sand core prototype with an organic acid salt, and a step of drying the sand core prototype treated with the organic acid salt; A step of coating the surface of the dried sand core prototype with a slurry-like coating agent comprising a neutral aqueous dispersion mainly composed of a powdered refractory, and drying the coated sand core. The process yields a collapsible sand core.

【0008】砂中子原型を処理する酸としては,例え
ば,硫酸,燐酸等の鉱酸を用いる。また,砂中子原型を
酸で処理する場合は,例えば,稀硫酸のような酸性溶液
中に浸漬したり,酸性溶液を砂中子原型の表面に刷手塗
りしたり,吹付けたりする。次いで,この酸で処理した
砂中子原型を乾燥する。然る後に,この乾燥した砂中子
原型を水洗するが,これは単に水中に砂中子原型を浸漬
したり,砂中子原型に水を吹付けたりする。その後,こ
の水洗した砂中子原型を有機酸塩で処理する。
As an acid for treating the sand core prototype, for example, a mineral acid such as sulfuric acid or phosphoric acid is used. When treating the sand core prototype with an acid, for example, the sand core prototype is immersed in an acidic solution such as dilute sulfuric acid, or the surface of the sand core prototype is brushed or sprayed with the acidic solution. Next, the sand core prototype treated with this acid is dried. Thereafter, the dried sand core prototype is washed with water, which simply involves immersing the sand core prototype in water or spraying water on the sand core prototype. Thereafter, the washed sand core prototype is treated with an organic acid salt.

【0009】なお,砂中子原型を処理する有機酸塩は,
有機酸と無機イオンとの間で生成する塩をいい,蟻酸,
酢酸,プロピオン酸,アクリル酸,メタアクリル酸,シ
ュウ酸,フマル酸,マレイン酸,コハク酸,酒石酸,ク
エン酸,ブタンテトラカルボン酸,安息香酸,フタル
酸,テレフタル酸,トリメリット酸,ベンゼンスルホン
酸,トルエンスルホン酸等のカルボン酸,スルホン酸な
どの有機酸の陰イオンとLi,Na,K,C
,Cu,Cu2+,Mg2+,Ca2+,Ba
2+,Zn2+,Al3+,Mn2+,Fe2+,Fe
3+,Co2+,Ni ,NH 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,酢酸カリウム,酢酸ナトリウム,酢酸マグネシウ
ム,酢酸カルシウム,酢酸亜鉛,酢酸バリウム,アクリ
ル酸マグネシウム,アクリル酸カルシウム,アクリル酸
亜鉛,アクリル酸アルミニウム,安息香酸ナトリウム等
が挙げられる。また,砂中子原型を有機酸塩で処理する
場合は,例えば,酢酸カルシウム水溶液のような有機酸
塩溶液中に浸漬したり,有機酸塩溶液を砂中子原型の表
面に刷手塗りしたり,吹付けたり,有機酸塩の微粉末を
薄くまぶしたりする。
[0009] The organic acid salt used for treating the sand core prototype is as follows.
Salts formed between organic acids and inorganic ions. Formic acid,
Acetic acid, propionic acid, acrylic acid, methacrylic acid, oxalic acid, fumaric acid, maleic acid, succinic acid, tartaric acid, citric acid, butanetetracarboxylic acid, benzoic acid, phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, benzenesulfonic acid Anions of carboxylic acids such as sulfonic acid, toluenesulfonic acid and the like and organic acids such as sulfonic acid and Li + , Na + , K + , C
s + , Cu + , Cu 2+ , Mg 2+ , Ca 2+ , Ba
2+ , Zn 2+ , Al 3+ , Mn 2+ , Fe 2+ , Fe
3+, Co 2+, Ni 2 + , and the inorganic cations such as NH 4 + refers to generating a form for neutralizing the electric charge. Examples include potassium acetate, sodium acetate, magnesium acetate, calcium acetate, zinc acetate, barium acetate, magnesium acrylate, calcium acrylate, zinc acrylate, aluminum acrylate, sodium benzoate and the like. When treating the sand core prototype with an organic acid salt, for example, immersing it in an organic acid salt solution such as an aqueous solution of calcium acetate, or brush-coating the organic salt solution onto the surface of the sand core prototype is applied. Spraying or dusting with fine powder of organic acid salt.

【0010】[0010]

【作用】本発明においては,まず,例えば,前記したよ
うに砂,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した後,その砂中子原型を稀硫酸等
の鉱酸溶液中に浸漬するなどして砂中子原型の内部に鉱
酸を浸み込ませ,次いで,この砂中子原型を乾燥する。
この場合,造型した砂中子原型(黄土色,褐色〜深緑
色)を,例えば稀硫酸溶液等の鉱酸溶液の中に浸漬すれ
ば,砂中子原型の表層部や中に鉱酸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
子原型は黒色に変化する。これは,砂同士を結合してい
た硬化フラン樹脂が砂中子原型に付着したり浸み込んだ
鉱酸により脱水,炭化させられたためである。すなわ
ち,砂を互いに繋げている硬化したフラン樹脂は,この
乾燥時の熱で炭化分解反応が促進される。これにより,
黒化するとともに,強度も低下する。この強度の低下
は,鋳造時の加圧力には充分耐え得るものである。鋳造
時に,溶湯の熱により,当然硬化したフラン樹脂も熱劣
化するが,上記のようにして予め強度を低下させておく
と,鋳造後,金型内から取出した鋳造品の中から砂中子
を取出すときに,砂中子が極めて簡単容易に取出せる。
In the present invention, first, as described above, a sand core prototype is formed using sand, a furan-based resin, and a curing agent for heat curing the resin, and then the sand core prototype is diluted with sulfuric acid or the like. Then, the mineral acid is impregnated into the sand core prototype by immersing it in a mineral acid solution, and then the sand core prototype is dried.
In this case, if the molded sand core prototype (ocher, brown to dark green) is immersed in a mineral acid solution such as a dilute sulfuric acid solution, the mineral acid adheres to the surface layer and inside of the sand core prototype. Or soak. 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, the sand core prototype turns black. This is because the hardened furan resin that bound the sand was dehydrated and carbonized by the mineral acid that had adhered to or penetrated the sand core prototype. That is, the cured furan resin that connects the sand to each other accelerates the carbonolysis reaction by the heat during drying. This gives
Blackening and strength decrease. This decrease in strength is sufficient to withstand the pressing force during casting. Naturally, the hardened furan resin is thermally degraded by the heat of the molten metal during casting. However, if the strength is reduced in advance as described above, the sand core can be removed from the cast product removed from the mold after casting. The sand core can be removed very easily and easily.

【0011】このような酸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第1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存在する鉱酸
により,第1のコーティング剤が瞬時に凝集して該砂中
子原型の内部深くまで浸み込むことなく,該砂中子原型
の表面に厚くコーティングでき,その後これを乾燥すれ
ば,所望の厚さの均質な第1のコーティング層が形成さ
れる。ところで,前記したように,この第1のコーティ
ング層の上にアルミニウム粉を含有するスラリ状の第2
のコーティングを施すと,砂中子原型の表面付近に残存
していた酸が第1のコーティング層を透過して第2のコ
ーティング層にまでにじみ出て,第2のコーティング剤
中の成分であるアルミニウム粉と反応する。その結果,
第2のコーティング層が禿げたり剥れたりする。したが
って,前記したような酸処理および乾燥を経て得た砂中
子原型を,例えば,水中に数秒から数分間浸漬して,砂
中子表面付近に存在する酸を除去する。
When a slurry-like first coating agent composed of a neutral aqueous dispersion mainly composed of a powdery refractory is applied to the sand core prototype obtained through such acid treatment and drying, The surface of the sand core prototype is instantaneously agglomerated by the mineral acid present on and near the surface of the sand core prototype, and does not penetrate deep inside the sand core prototype. When the first coating layer having a desired thickness is formed, a uniform first coating layer having a desired thickness can be formed. By the way, as described above, the slurry-like second slurry containing aluminum powder is formed on the first coating layer.
When the coating is applied, the acid remaining near the surface of the sand core prototype permeates through the first coating layer and oozes out to the second coating layer, and aluminum as a component in the second coating agent is removed. Reacts with powder. as a result,
The second coating layer balds or peels. Therefore, the sand core prototype obtained through the above-described acid treatment and drying is immersed in water for several seconds to several minutes, for example, to remove the acid existing near the surface of the sand core.

【0012】ところで、表面付近の酸を除去した状態
で、粉末状の耐火物を主成分とする中性水分散体からな
るスラリ状の第1のコ−ティング剤を塗布しようとして
も、酸処理しない場合と同様、この第1のコ−ティング
剤は砂中子原型の内部にまで浸み込んでしまい、砂中子
原型の表面に厚くコ−ティングすることはできない。そ
こで、前記したように水洗した砂中子原型を酢酸カルシ
ウム水溶液等の有機酸塩水溶液中に浸漬するなどして砂
中子原型の内部に有機酸塩を浸み込ませ、次いで、この
砂中子原型を乾燥する。次に、有機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、前記したように水洗
した砂中子原型を、コ−ティングする前に、例えば酢酸
カルシウム水溶液等の有機酸塩水溶液中に浸漬すれば、
砂中子原型の表層部や中に有機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
原型の表層部に有機酸塩の粉末が均一に付着する。
By the way, even if an attempt is made to apply a slurry-like first coating agent comprising a neutral aqueous dispersion mainly composed of a powdery refractory in a state where the acid near the surface is removed, an acid treatment is required. As in the case where no sand core is used, the first coating agent penetrates into the sand core prototype and cannot be coated thickly on the surface of the sand core prototype. Thus, the sand core prototype washed with water as described above is immersed in an organic acid salt aqueous solution such as an aqueous solution of calcium acetate to infiltrate the organic acid salt into the sand core prototype. Dry the prototype. Next, a slurry-like coating agent composed of a neutral aqueous dispersion mainly composed of a powdery refractory is coated on the surface of the sand core prototype obtained by treating with an organic acid salt and then drying. To go. In this case, if the sand core prototype washed with water as described above is immersed in an organic acid salt aqueous solution such as a calcium acetate aqueous solution before coating,
Organic salt adheres or penetrates into and out of the surface layer of the sand core prototype. When the sand core prototype is pulled out of the immersion tank and then dried at 80 to 200 ° C. for several minutes to 2 hours, the organic acid salt powder uniformly adheres to the surface layer of the sand core prototype.

【0013】このような酸処理,乾燥,水洗,有機酸塩
処理,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
くに存在する有機酸塩により,コーティング剤が瞬時に
凝集して該砂中子原型の内部深くまで浸み込むことな
く,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。
A slurry coating made of a neutral aqueous dispersion mainly composed of a powdery refractory is applied to the sand core prototype obtained through such acid treatment, drying, water washing, organic acid salt treatment and drying. When the agent is applied, the coating agent instantaneously agglomerates due to the organic acid salt present on and near the surface of the sand core prototype, and does not penetrate deep into the sand core prototype, and the Thick coating on the surface of the child prototype. Thereafter, when this is dried, a homogeneous coating layer having a desired thickness is formed.

【0014】なお,このようにして,コーティング層を
形成させた砂中子原型にアルミニウム粉を含有するスラ
リ状の第2のコーティング剤をコーティングすることも
できる。その場合は,次いで,室温〜200℃で数分〜
2時間乾燥させると,第1のコーティング層の上にアル
ミニウム粉を含有する第2のコーティング層が均一に形
成される。このようにして形成されたこの第2のコーテ
ィング層は,大気中は勿論のこと,高湿度雰囲気に放置
しても,その成分のアルミニウム粉がもはや酸に侵され
ることはなく,長期間安定である。
[0014] In this manner, the slurry-like second coating agent containing aluminum powder can be coated on the sand core prototype having the coating layer formed thereon. In that case, then at room temperature to 200 ° C for several minutes to
After drying for 2 hours, a second coating layer containing aluminum powder is uniformly formed on the first coating layer. The second coating layer thus formed is stable for a long period of time without leaving the aluminum powder of the component no longer attacked by the acid even when left in the high humidity atmosphere as well as in the air. is there.

【0015】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,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
て得られた崩壊性の砂中子を用いれば,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。また,鋳造後に溶湯が固まって鋳込
製品を金型から取出した後,砂中子を崩壊させて取出す
とき,ほとんど力を加えずに砂中子を崩壊させて容易に
取出すことができるとともに,砂が鋳造面の隅に残るこ
ともなく,隅々まで砂を充分にかつ確実に取出すことが
できる。つまり,酸処理工程と引続く乾燥工程は,砂中
子内部に浸み込んだ酸が砂同士を結合していた硬化フラ
ン樹脂を脱水,炭化分解させるのに寄与し,水洗工程,
有機酸塩処理工程と引続く乾燥工程は,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
ィングを確実堅固に形成させるのに寄与する。
By doing so, the sand core prototype can be solidified even by the warm box method, and a slurry made of a neutral water dispersion mainly composed of powdered refractory is formed on the surface of the sand core prototype. Can easily and reliably be coated in a desired state. When the collapsible sand core obtained according to 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 can be sanded. There is no intrusion into the core. In addition, when the molten metal solidifies after casting and the cast product is removed from the mold, the sand core is collapsed and removed, and the sand core can be easily collapsed and removed with little force. The sand can be sufficiently and reliably taken out to all corners without leaving sand at the corners of the casting surface. In other words, the acid treatment step and the subsequent drying step contribute to the dehydration and carbonization of the hardened furan resin in which the sand is bound by the acid soaked in the sand core.
The organic acid salt treatment step and the subsequent drying step contribute to assuredly and firmly forming a slurry-like coating composed of a neutral aqueous dispersion mainly composed of a powdery refractory.

【0016】[0016]

【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,セラビーズ等を用い,フラン
系樹脂としては,フルフリルアルコール・ホルムアルデ
ヒド樹脂,フルフリルアルコール・尿素・ホルムアルデ
ヒド樹脂,フルフリルアルコール・フェノール・ホルム
アルデヒド樹脂,フルフリルアルコール・フェノール・
尿素・ホルムアルデヒド樹脂等のいわゆるウォームボッ
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,フェノールス
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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS When a sand core prototype is manufactured, first, a furan resin and a curing agent for heat curing the resin are mixed with sand core aggregate such as core sand. Sand core aggregate is silica sand, zircon sand, chromite sand, cerabeads, etc. Furfuryl-based resin is furfuryl alcohol / formaldehyde resin, furfuryl alcohol / urea / formaldehyde resin, furfuryl alcohol / phenol / formaldehyde Resin, furfuryl alcohol / phenol /
A so-called warm box furan resin such as urea / formaldehyde resin is used. In addition, as a curing agent for the resin heat curing, 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. Further, a small amount of copper chloride, zinc chloride, iron chloride or the like may be used in combination as a curing accelerator.

【0017】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.

【0018】次に,このようにして成型した砂中子原型
を,酸の水溶液で処理する。酸としては,硫酸,燐酸等
の鉱酸が挙げられる。これらの酸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(98%濃硫酸,89%リ
ン酸の稀釈倍率)200倍以内である。稀釈倍率が20
0倍を越えると鋳造後の砂中子の崩壊性が低下し,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 acid solution. Examples of the acid include mineral acids such as sulfuric acid and phosphoric acid. The sand core prototype is immersed in an aqueous solution of these acids, absorbed by the sand core prototype, and then dried by heating. The concentration of the aqueous solution is within 200 times the dilution ratio (98% concentrated sulfuric acid, 89% phosphoric acid dilution ratio). 20 dilution ratio
If it exceeds 0 times, the disintegration of the sand core after casting is reduced and the treatment effect is lost. The immersion time varies depending on the concentration of the treatment solution and the affinity between the sand core prototype and the treatment solution.
From a short time of seconds to about 5 minutes.

【0019】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。なお,酸を稀釈せず
にそのまま使用してもよく,酸が濃硫酸(98%)や燐
酸(89%)のように液体の場合は,砂中子原型を浸漬
し,取出すだけでよい。前記したように,稀硫酸のよう
に濃度の薄い溶液を用いたときは水を蒸発させるために
乾燥が必要であるが,濃硫酸のように水で稀釈しない場
合は,乾燥を行う必要はない。処理された砂中子原型は
黒化し,その抗折力は処理濃度に比例して低下するが,
強度の低下は,硫酸や燐酸の場合は酸による炭化劣化が
進行したためと考えられる。
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 and then immersed in the processing solution, or the above-mentioned hydrophilicity is added to the processing solution. 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. The acid may be used as it is without diluting it. If the acid is a liquid such as concentrated sulfuric acid (98%) or phosphoric acid (89%), it is only necessary to immerse and remove the sand core prototype. As described above, when a solution with a low concentration such as dilute sulfuric acid is used, drying is necessary to evaporate water. However, when not diluted with water, such as concentrated sulfuric acid, drying is not necessary. . The treated sand core prototype turns black, and its bending strength decreases in proportion to the treatment concentration.
The decrease in strength is considered to be due to the progress of carbonization degradation by acid in the case of sulfuric acid or phosphoric acid.

【0020】次に,上記のように酸処理,乾燥された砂
中子原型を水洗する。水洗は前記砂中子原型を水中に浸
漬しても良いし,前記砂中子原型に水を吹付けたりして
も良いが,前者が簡単確実である。すなわち,前記砂中
子原型を水道水等の水中に数秒から数分間浸漬したのち
取出す。この水洗した砂中子原型は,乾燥しても良い
し,乾燥しなくても良いが,次に有機酸塩の水溶液で処
理する。
Next, the sand core prototype that has been acid-treated and dried as described above is washed with water. In the water washing, the sand core prototype may be immersed in water, or water may be sprayed on the sand core prototype, but the former is simple and reliable. That is, the sand core prototype is immersed in water such as tap water for several seconds to several minutes and then taken out. The washed sand core prototype may or may not be dried, but is then treated with an aqueous solution of an organic acid salt.

【0021】この有機酸塩としては、酢酸カルシウム、
酢酸亜鉛、アクリル酸アルミニウム等が挙げられる。こ
れらの有機酸塩の水溶液中に水洗した砂中子原型を浸漬
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。稀釈倍率が2
00倍を越えるとコ−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水洗した砂
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。
As the organic acid salt, calcium acetate,
Examples include zinc acetate and aluminum acrylate. The washed sand core prototype is immersed in an aqueous solution of these organic acid salts, absorbed by the sand core prototype, and then dried by heating. The concentration of the aqueous solution is within 200 times the dilution ratio. Dilution ratio is 2
If it exceeds 00 times, the coating thickness is too thin and the processing effect is lost. The immersion time varies depending on the concentration of the treatment solution and the affinity between the washed sand core prototype and the treatment solution.
From a short time of 5 seconds to about 5 minutes.

【0022】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−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。なお、有機酸塩を稀
釈せずにそのまま使用してもよく、水洗した砂中子原型
に有機酸塩微粉末をまぶし、余分な有機酸塩微粉末を拭
き取る。前記したように、酢酸カルシウム水溶液のよう
に濃度の薄い溶液を用いたときは水を蒸発させるために
乾燥が必要であるが、このように水で稀釈しない場合
は、乾燥を行う必要はない。
If the sand core prototype is difficult to wet with the processing solution, the sand core prototype is immersed in a hydrophilic organic solvent such as methanol for a short time and then immersed in the processing solution. The hydrophilic organic solvent is mixed and processed until the sand core prototype becomes wet with the processing solution. The drying of the sand core prototype subjected to the immersion treatment requires less time as the temperature is higher, and it is about 30 minutes at 120 ° C. as a guide. The organic acid salt may be used as it is without diluting. The fine powder of the organic acid salt is applied to the washed sand core prototype, and excess organic acid salt fine powder is wiped off. As described above, when a solution having a low concentration such as an aqueous solution of calcium acetate is used, drying is required to evaporate water. However, when the solution is not diluted with water, drying is not necessary.

【0023】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p
Hを7.0±1.0に維持していなければ,攪拌下でも
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 immersed in a coating agent, or the surface of the sand core prototype may be brushed or sprayed with a 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. In addition, p of this coating agent
If H is not maintained at 7.0 ± 1.0, precipitation and solidification may occur even under stirring.

【0024】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。
It should be noted that other coating agents can be used as the coating agent. 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.

【0025】前記コ−ティング剤中に、酸処理、加熱乾
燥、水洗、有機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、120℃、10分程度である。コ−ティングの厚み
は、有機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−ティング層は1層でもよいが、製品とコ−
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−ティング層を形成するためのコ
−ティング剤としては、例えば、3%水溶性フェノ−ル
樹脂溶液1リットルに対し、雲母粉500グラム、潤滑
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−ル1グラムをよく
攪拌混合したもの等を用いることができる。このコ−テ
ィングは前記第1層コ−ティングを終えた砂中子原型を
第2層コ−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−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 subjected to an acid treatment, heat drying, washing with water, an organic acid salt treatment and then heat drying, is immersed in the above coating agent for several seconds, and then heated and dried. Drying conditions are about 120 ° C. for about 10 minutes. In the case where the organic acid salt treatment is not performed, the thickness of the coating is almost 0 mm because it almost penetrates into the sand core prototype, but is sufficiently thick and has little penetration into the sand core prototype. Moreover, the coating film is firm. The coating layer may be a single layer, but the product and the coating
In order to improve the releasability from the tinting layer, two layers are more preferable. As a coating agent for forming the second coating layer, for example, 500 g of mica powder per liter of a 3% aqueous phenol resin solution, and sodium dodecylbenzenesulfonate 10 g as a lubricant As an antifoaming agent, octyl alcohol (1 g) obtained by well stirring and mixing can be used. This coating is performed by immersing the sand core prototype after finishing the first layer coating in the second layer coating agent, or brushing the surface of the sand core prototype with the second layer coating agent. After painting or spraying, it is dried to form.

【0026】なお,2層目のコーテイング剤の他の例と
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,鱗片状アルミニウム粉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,これにマイカ,カーボンブラック,
ジルコン粉末等を混合したもの等を用いることができ
る。この2層目のコーティングは前記1層目のコーティ
ングを終えた砂中子原型を2層目のコーティング剤中に
浸漬したり,該砂中子原型の表面に2層目のコーティン
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。乾燥条件は,120℃,10分程度である。
As another example of the coating agent of the second layer, for example, 1 liter of a 3% aqueous phenol resin solution, 500 g of flaky aluminum powder, 10 g of sodium dodecylbenzenesulfonate as a wetting agent, 1 g of octyl alcohol as a defoaming agent, mixed well, mixed with mica, carbon black,
What mixed zircon powder etc. can be used. This second layer coating is performed by immersing the sand core prototype after the first layer coating in the second layer coating agent, or brushing the surface of the sand core prototype with the second layer coating agent. After dripping or spraying, dry to form. Drying conditions are about 120 ° C. and about 10 minutes.

【0027】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1〜4)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F
C−100,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2kg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/cm,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。
An experimental example will be described below as a more detailed example. (Experimental Examples 1-4, and Comparative Examples 1-4) 100 parts of flat sand as an aggregate and 1.5 parts of furan resin as an organic binder
, A commercially available curing agent containing paratoluenesulfonate as the main curing agent for furan resin (Kao Quaker product F
C-100, copper p-toluenesulfonic acid salt).
6 parts and a commercially available additive (Kao Quaker Product J-
20, a main component silane compound) were mixed, and a plurality of sand core prototypes for an engine block weighing about 2 kg were formed by a warm box method. Molding conditions are mold temperature 120
° C, the blowing pressure was 4.5 kg / cm 2 , and the heating time was 90 seconds. After leaving for one day, the sand core prototype has a transverse rupture strength of 35 kg.
Met.

【0028】次に,98%濃硫酸1部に水を各々39
部,79部混合して,稀釈率40,80倍の水溶液をそ
れぞれ調製した。この処理液に砂中子原型を1分間浸漬
した後,120℃の循環式熱風加熱炉で30分間乾燥し
た。この段階に留めて,次の水洗,有機酸塩処理を何ら
行わずに,本実験例と同一の第1,第2のコーティング
を行ったので,比較例1,3として後記する表1に示
す。次いで,この稀硫酸処理,乾燥した砂中子原型を水
道水に10秒間浸漬して水洗した。同じく,この段階に
留めて,次の有機酸塩処理を何ら行わずに,本実験例と
同一の第1,第2のコーティングを行ったので,比較例
2,4として後記する表1に示す。
Next, 39 parts of water was added to 1 part of 98% concentrated sulfuric acid.
And 79 parts were mixed to prepare aqueous solutions having a dilution ratio of 40 and 80 times, respectively. After the sand core prototype was immersed in this treatment liquid for 1 minute, it was dried in a circulating hot air heating furnace at 120 ° C. for 30 minutes. At this stage, the same first and second coatings as in the present experimental example were performed without performing any subsequent water washing and organic acid salt treatment, and are shown in Table 1 below as Comparative Examples 1 and 3. . Then, the diluted sand core prototype which had been treated with the diluted sulfuric acid was immersed in tap water for 10 seconds and washed with water. Similarly, at this stage, the same first and second coatings as those of the present experimental example were performed without any subsequent treatment with an organic acid salt, and the results are shown in Table 1 below as Comparative Examples 2 and 4. .

【0029】その後、この水洗した砂中子原型を取出
し、酢酸カルシウム1部に水を各々9部、49部、19
9部混合して得た希釈倍率10、50、200部の水溶
液に1〜2秒間浸漬した後、120℃の循環式熱風加熱
炉で30分乾燥した。(実験例1から4)
Thereafter, the washed sand core prototype was taken out, and 9 parts, 49 parts, and 19 parts of water were added to 1 part of calcium acetate, respectively.
It was immersed in an aqueous solution having a dilution ratio of 10, 50 or 200 parts obtained by mixing 9 parts for 1 to 2 seconds, and then dried in a circulating hot air heating furnace at 120 ° C. for 30 minutes. (Experimental Examples 1 to 4)

【0030】これら水洗処理以降を行わなかったもの
(比較例1、3)、酢酸カルシウム処理以降を行わなか
ったもの(比較例2、4)と、酢酸カルシウム処理し乾
燥まで行った砂中子原型を、それぞれ同一の第1のコ−
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。第1のコ−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に調整されたものであった。乾燥後の砂中
子の抗折力は表1に示す。
The samples not subjected to the water washing treatment or later (Comparative Examples 1 and 3), the samples not subjected to the treatment after calcium acetate (Comparative Examples 2 and 4), and the sand core prototypes treated with calcium acetate and dried. With the same first code
After being immersed for 1 to 2 seconds in a heating agent, it was dried in a circulating hot air heating furnace at 120 ° C. for 10 minutes. The composition of the first coating agent is obtained by suspending 3 parts of colloidal silica in 20 parts of water in 50 parts of fine powder silica and 30 parts of fine powder alumina.
The pH was adjusted to 7.2. The bending strength of the dried sand core is shown in Table 1.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】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リツ
トルに対し,鱗片状アルミニウム粉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。以上のようにして得た砂中
子原型を温度33℃,相対湿度90%に保持された。恒
温恒湿器の中に7日間放置した。7日後の第2コーティ
ング層の状態を表1に示す。
After finishing the first layer coating, a second layer coating was next performed. As the coating agent for the second layer, 500 g of flaky aluminum 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. A mixture was used. That is, the sand core prototype coated with the first layer was immersed in the second layer coating agent for 1 to 2 seconds, and then dried in a circulating hot air heating furnace at 120 ° C. for 10 minutes. The sand core prototype obtained as described above was kept at a temperature of 33 ° C. and a relative humidity of 90%. It was left in a thermo-hygrostat for 7 days. Table 1 shows the state of the second coating layer after 7 days.

【0033】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/cm,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,
2,4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3の場合には中子砂の除去はやや
良かったが,比較例1〜4の場合には中子砂の除去は不
良であった。まとめて,結果を表1に示す。なお,有機
酸塩として,酢酸カルシウムの代りにアクリル酸アルミ
ニウムを使用し,それ以外は全く同様に処理,操作をし
たところ,酢酸カルシウムの場合と同様に優れた結果が
得られた。
The sand core obtained as described above was set in a mold, and the aluminum alloy ADC10 was 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 was removed using a conventional core knockout machine.
In cases 2 and 4, the core sand was completely removed, and an excellent cast product was obtained. In the case of Experimental Example 3, the removal of the core sand was slightly good, but in the case of Comparative Examples 1 to 4, the removal of the core sand was poor. The results are summarized in Table 1. When aluminum acrylate was used as the organic acid salt instead of calcium acetate, and the other treatment and operation were performed in exactly the same manner, excellent results were obtained as in the case of calcium acetate.

【0034】[0034]

【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、この砂中子原型を酸で処理する工
程と、この酸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を水洗する工程と、この水洗し
た砂中子原型を有機酸塩で処理する工程と、この有機酸
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−ティング剤をコ−テ
ィングする工程と、このコ−ティングして得た砂中子を
乾燥させれ工程によって崩壊性砂中子を製造するように
したので、砂中子原型は予め所望の強度にまで低下し、
また、コ−ティング剤でコ−ティングするとき、コ−テ
ィング剤は砂中子原型内に浸み込んだり、表面から弾か
れることなく、均一で適当な厚さのコ−ティング層を形
成する。また、この第1のコ−ティング層の上にアルミ
ニウム粉を含有する第2のコ−ティング剤でコ−ティン
グしたとき、第2のコ−ティング層は高湿度下でも安定
な状態を長時間維持する。したがって、砂中子は、鋳造
時には高圧の鋳込圧力に耐え、鋳造後の崩壊性は良い。
As described above, in the present invention, the step of molding a sand core prototype using sand, a furan-based resin, and a curing agent for curing the resin, and treating the sand core prototype with an acid. A step of drying the sand core prototype treated with the acid,
A step of washing the dried sand core prototype with water, a step of treating the washed sand core prototype with an organic acid salt, a step of drying the sand core prototype treated with the organic acid salt, and A step of coating the surface of the sand core prototype with a slurry-like coating agent comprising a neutral aqueous dispersion mainly composed of a powdered refractory, and a sand core obtained by the coating. Was dried to produce a collapsible sand core by the process, so the sand core prototype was previously reduced to the desired strength,
Further, when coating with a coating agent, the coating agent forms a uniform and appropriate thickness coating layer without infiltrating into the sand core prototype or being repelled from the surface. . When the first coating layer is coated with a second coating agent containing aluminum powder, the second coating layer maintains a stable state even under high humidity for a long time. maintain. Therefore, the sand core withstands a high casting pressure during casting, and has good disintegration properties after casting.

【0035】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,また,鋳造後,製品
から砂を排出する際も,砂中子の崩壊性が良いために,
簡単確実にかつ完全に砂の排出を行うことができる。勿
論,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。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, no molten metal is inserted into the sand core, and after the casting, the product is removed from the product. When discharging sand, because of the good disintegration of the sand core,
Sand can be discharged easily, reliably and completely. Of course, no sand remains on the casting surface of the product after the sand is discharged, and the product is very smooth. 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52−125416(JP,A) 特開 昭58−68448(JP,A) 特開 昭63−309350(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22C 9/10,1/22,3/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-52-125416 (JP, A) JP-A-58-68448 (JP, A) JP-A-63-309350 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) B22C 9 / 10,1 / 22,3 / 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
原型を酸で処理する工程と,この酸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を水洗す
る工程と,この水洗した砂中子原型を有機酸塩で処理す
る工程と,この有機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とからなる崩壊性
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, a step of treating the sand core prototype with an acid, and a step of treating the sand with the acid. A step of drying the core prototype, a step of washing the dried sand core prototype, a step of treating the washed sand core prototype with an organic acid salt, and a step of treating the organic core salt with a sand core prototype Drying, and coating the surface of the dried sand core prototype with a slurry-like coating agent composed of a neutral aqueous dispersion containing powdered refractory as a main component. A method for producing a disintegratable sand core, comprising a step of drying the sand core.
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