JP3170896B2 - Sand core manufacturing method - Google Patents

Sand core manufacturing method

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JP3170896B2
JP3170896B2 JP27069292A JP27069292A JP3170896B2 JP 3170896 B2 JP3170896 B2 JP 3170896B2 JP 27069292 A JP27069292 A JP 27069292A JP 27069292 A JP27069292 A JP 27069292A JP 3170896 B2 JP3170896 B2 JP 3170896B2
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【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
ス法で砂中子原型を造型する際に,有機酸塩を配合する
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. In more detail, when molding a sand core prototype by the warm box method, the same coating agent can be coated thickly only once by blending an organic acid salt, and it is also suitable for high-pressure casting. The present invention relates to a method for manufacturing a child. Here, the excellent coating property means that when the coating agent is coated on the sand core prototype, the coating agent does not penetrate deeply in a thin liquid state and spread inside the sand core prototype, or It is formed to a uniform thickness with a predetermined thickness, uniformly, reliably and easily without being repelled from the surface of the sand core prototype, and over the entire surface layer of the sand core prototype. 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及び有機酸塩を
用いて砂中子原型を造型する工程と,この造型した砂中
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,砂中子原型を造型する際に配合する有機酸
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+,Ni2+,NH などの無機陽イオ
ンとが電荷を中和する形で成成するものをいう。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,有機酸塩を配合した砂中子原型を
造型する場合は,砂,フラン系樹脂,同樹脂加熱硬化用
硬化剤に例えば,粉末状の酢酸カルシウムあるいはその
水溶液のような有機酸塩あるいは有機酸塩溶液を配合し
た後,これを,例えば,90〜240℃に加熱した砂中
子原型造型用の金型内に圧縮空気で吹込んで加熱硬化さ
せる。
According to the present invention, sand,
The process of molding a sand core prototype using a furan-based resin, a curing agent for heat curing the resin, and an organic acid salt, and the process of forming a powdered refractory as a main component on the surface of the molded sand core prototype. A step of coating a slurry-like coating agent composed of an aqueous dispersion, and a step of drying the sand core obtained by the coating provide a sand core having an excellent coating. In addition, the organic acid salt to be mixed when molding the sand core prototype is a salt formed between an organic acid and an inorganic ion.
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, benzene Anions of carboxylic acids such as sulfonic acid and toluenesulfonic acid, and organic acids such as sulfonic acid, and Li + , Na + , K + , and C
s + , Cu + , Cu 2+ , Mg 2+ , Ca 2+ , Ba
2+ , Zn 2+ , Al 3+ , Mn 2+ , Fe 2+ , Fe
It is formed by inorganic cations such as 3+ , Co 2+ , Ni 2+ , and NH 4 + in such a form as to neutralize 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 a sand core prototype containing an organic acid salt is formed, sand, a furan-based resin, and a curing agent for heat curing the resin may be, for example, an organic acid salt such as powdered calcium acetate or an aqueous solution thereof, or an organic acid salt. After compounding the acid salt solution, it is heated and cured by blowing it with compressed air into a mold for sand core prototype molding heated to, for example, 90 to 240 ° C.

【0007】[0007]

【作用】本発明においては,まず,砂,フラン系樹脂,
同樹脂加熱硬化用硬化剤に,例えば,粉末状の酢酸カル
シウムあるいはその水溶液のような有機酸塩あるいは有
機酸塩溶液を配合した後,前記のようにして該組成物を
加熱硬化させて有機酸塩を含有する砂中子原型を造型す
る。次に,このように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
リ状のコーティング剤をコーティングする。
In the present invention, first, sand, furan resin,
An organic acid salt or an organic acid salt solution such as powdered calcium acetate or an aqueous solution thereof is mixed with the curing agent for heat curing of the resin, and the composition is heated and cured as described above to form an organic acid. A sand core prototype containing salt is formed. Next, the surface of the sand core prototype thus obtained is coated with a slurry-like coating agent comprising a neutral aqueous dispersion mainly composed of a powdered refractory.

【0008】このような有機酸塩を配合して得た砂中子
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も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。
[0008] By applying a slurry-like coating agent comprising a neutral aqueous dispersion containing a powdered refractory as a main component to a sand core prototype obtained by blending such an organic acid salt, The coating agent is instantaneously agglomerated by the organic acid salt present on and near the surface of the core core prototype, and is coated on the surface of the sand core prototype thickly without penetrating deep inside the sand core prototype. it can. 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】有機酸塩を含有する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及び有機酸塩を混合する。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。
EXAMPLE When manufacturing a sand core prototype containing an organic acid salt, first, a furan resin, a curing agent for heat curing the resin, and an organic acid salt are mixed with a sand core aggregate such as a core sand. I do. 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 A so-called furan resin for a warm box such as a resin, furfuryl alcohol, phenol, urea, and formaldehyde resin is used. As the curing agent for heat curing the resin, at least one of benzenesulfonic acid, phenolsulfonic acid, toluenesulfonic acid, xylenesulfonic acid and lower alkylsulfonic acid, and aluminum, copper, zinc, iron,
Use is made of a salt with at least one kind of ammonium. Further, a small amount of copper chloride, zinc chloride, iron chloride or the like may be used in combination as a curing accelerator.

【0011】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の有機酸塩が挙げられ
る。これらの有機酸塩は,砂100重量部に対して少な
くとも0.1重量部以上配合する。配合量が0.1重量
部未満では,コーティング剤が砂中子原型の内部深くま
で浸み込んでしまい,砂中子原型の表面に厚いコーティ
ング層が形成しない。なお,これらの有機酸塩は,砂中
子原型の造型に支障をきたさない限り,砂100重量部
に対し前記0.1重量部以上を越えてさらに大量配合す
ることができる。
Examples of the organic acid salts include organic acid salts such as calcium acetate, zinc acetate, and aluminum acrylate. These organic acid salts are blended in at least 0.1 part by weight based on 100 parts by weight of sand. If the amount is less than 0.1 part by weight, the coating agent penetrates deep inside the sand core prototype, and a thick coating layer is not formed on the surface of the sand core prototype. These organic acid salts can be added in a large amount exceeding 0.1 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the sand, as long as it does not hinder the molding of the sand core prototype.

【0012】また,上記した有機酸塩は,粉末等の固体
のままで配合してもよいし,水溶液等の溶液あるいは適
当な分散剤への分散体の形で配合してもよい。後者の場
合に用いられる溶剤あるいは分散剤は,前記砂中子骨
材,フラン系樹脂,同樹脂加熱硬化用硬化剤からなる組
成物の貯蔵安定性および加熱硬化性(造型性)を損わな
いものが適宜選ばれる。しかして,上記した有機酸塩の
溶液あるいは分散体の濃度および配合量は,有機酸塩の
みに換算して砂100重量部に対して少なくとも0.1
重量部以上となるように,適宜選定される。
The above-mentioned organic acid salt may be blended as a solid such as powder, or may be blended in the form of a solution such as an aqueous solution or a dispersion in a suitable dispersant. The solvent or dispersant used in the latter case does not impair the storage stability and heat curability (moldability) of the composition comprising the sand core aggregate, the furan-based resin, and the resin curing agent for heat curing. Are appropriately selected. The concentration and the amount of the solution or dispersion of the organic acid salt described above should be at least 0.1 parts by weight based on 100 parts by weight of sand in terms of the organic acid salt alone.
It is selected appropriately so as to be at least part by weight.

【0013】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,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20〜50
kg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, and a sand core prototype is formed by a method called a warm box method. did. In this case, the heating temperature of the core molding die is, for example, 90 to 240 ° C., preferably 90 ° C.
The temperature was set to about 200 ° C. and heated for about 1 minute to harden the sand core prototype to a predetermined strength. For example, bending strength 20-50
kg of sand core prototype was obtained.

【0014】つぎに,上記のようにして造型された砂中
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 formed 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,有機酸塩を配合
して造型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。コーティングの厚みは,有機酸塩を配合していない
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。
A sand core prototype molded with an organic acid salt is immersed in the coating agent for several seconds, and then dried by heating. Drying conditions are about 120 ° C. and about 10 minutes. When the organic acid salt is not blended, the thickness of the coating is almost 0 mm because it almost penetrates into the sand core prototype, whereas it is sufficiently thick and has little penetration into the sand core prototype. , The coating is firm. Coating layer is 1
Layers 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 liter of a 3% aqueous phenol resin solution,
500 g of mica powder, 10 g of sodium dodecylbenzenesulfonate as a wetting agent, and 1 g of octyl alcohol as an antifoaming agent can be used by well stirring and mixing. This coating is performed by immersing 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1〜3,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−
100,主成分パラトルエンスルホン酸銅塩)0.6
部,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,および,有機酸塩として
酢酸カルシウム粉末0.1部,0.2部あるいは0.5
部をそれぞれ混合し,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。なお,有機酸塩を配合しない
砂中子原型も同様にして造型し,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 to 3 and Comparative Example) 100 parts of flat sand as an aggregate, 1.5 parts of furan resin as an organic binder,
Commercially available curing agent containing para-toluenesulfonate as the main curing agent for furan resin (Kao Quaker product FC-
100, main component copper salt of paratoluenesulfonic acid) 0.6
Parts, 0.06 part of a commercially available additive (Kao Quaker product J-20, main component silane compound), and 0.1 part, 0.2 part or 0.5 part of calcium acetate powder as an organic acid salt
The respective parts were mixed, and a sand core prototype for an engine block weighing about 2 kg was formed by a warm box method. Molding conditions were a mold temperature of 120 ° C., a blowing pressure of 4.5 kg / cm 2 ,
The heating time was 90 seconds. A sand core prototype containing no organic acid salt was molded in the same manner and coated in the same manner as in this experimental example. The results are shown in Table 1 below as a comparative example.

【0018】これら酢酸カルシウム粉末を配合しなかっ
たものとそれぞれ所定量の酢酸カルシウム粉末を配合し
て造型し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5
0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。比較例のものではコーティング剤が砂中
子原型の内部に浸み込んでしまってコーティングが不良
であるのに対し,実験例1〜3のものではコーティング
は良好であった。
The sand core prototypes which were not blended with the calcium acetate powder and which were molded by blending a predetermined amount of calcium acetate powder respectively were mixed with the same 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. The composition of the coating agent is fine powder silica 5
0 parts and 30 parts of fine alumina powder were prepared by suspending 3 parts of colloidal silica in 20 parts of water, and the pH was adjusted to 7.2. In the case of the comparative example, the coating agent penetrated into the interior of the sand core prototype, and the coating was poor, whereas in the case of Experimental Examples 1 to 3, the coating was good.

【0019】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。
After finishing the first layer coating, a second layer coating was next performed. As the 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 an antifoaming 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.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】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〜
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。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 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.

【0022】(実験例4〜6,および,比較例)実験例
1〜3の酢酸カルシウム粉末の代りに20%アクリル酸
アルミニウム水溶液1部,2部あるいは5部をそれぞれ
使用し,それ以外は全く同様に処理,操作したところ,
酢酸カルシウム粉末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 4 to 6, and Comparative Example) In place of the calcium acetate powder of Experimental Examples 1 to 3, 1 part, 2 parts or 5 parts of a 20% aqueous solution of aluminum acrylate was used, respectively. After processing and operating in the same way,
Excellent results were obtained as with the calcium acetate powder. Table 2 shows the results.

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】[0024]

【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及び有機酸塩を用
いて砂中子原型を造型する工程と,この造型した砂中子
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, a curing agent for heat curing the resin and an organic acid salt, and a step of molding the sand core prototype A step of coating the surface of the prototype with a slurry-like coating agent consisting of a neutral aqueous dispersion mainly composed of a powdery refractory, and a step of drying the sand core obtained by the coating. Since the core is manufactured, when coating with the coating agent, the coating agent forms a uniform and appropriate thickness coating layer without infiltrating into the sand core prototype. Therefore, the sand core can sufficiently withstand high casting pressure during casting.

【0025】すなわち,本発明で得られた砂中子を用い
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 sand core obtained in the present invention, the molten metal is not inserted into the sand core, and the product after the sand is discharged is cast. There is no sand left on the skin and it is very smooth. Also,
The sand core after casting has good disintegration properties and sand is easy to get out.
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63−309350(JP,A) 特開 昭62−40949(JP,A) 特開 昭63−303645(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22C 9/10,3/00,1/22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-309350 (JP, A) JP-A-62-40949 (JP, A) JP-A-63-303645 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) B22C 9 / 10,3 / 00,1 / 22

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
化剤及び有機酸塩を用いて砂中子原型を造型する工程
と,この造型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, a curing agent for heat curing of the resin, and an organic acid salt, and a powdered refractory on the surface of the molded sand core prototype. A method for producing a sand core, comprising a step of coating a slurry-like coating agent comprising a neutral aqueous dispersion mainly composed of: and a step of drying the sand core obtained by coating.
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