JP3170897B2 - Sand core manufacturing method - Google Patents

Sand core manufacturing method

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JP3170897B2
JP3170897B2 JP27069392A JP27069392A JP3170897B2 JP 3170897 B2 JP3170897 B2 JP 3170897B2 JP 27069392 A JP27069392 A JP 27069392A JP 27069392 A JP27069392 A JP 27069392A JP 3170897 B2 JP3170897 B2 JP 3170897B2
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sand
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勝 国村
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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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  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Casting Devices For Molds (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,シェルモールド
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. More specifically, when shaping a sand core prototype by the shell mold method, the same coating agent can be coated thickly only once by adding an organic acid salt, and 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
スの代りに結合剤を使用するシェルモールド法の良さを
見直すこととした。シェルモールド法では,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,予めフェノールレジン等の
石炭酸系合成樹脂をコーティングしたレジンコーテッド
サンド(RCS)を,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原型
に塗布しても,コーティング剤が濡れずにはじかれてう
まくいかなかった。
[0005] Therefore, the present inventor has reviewed the merits of the shell mold method using a binder instead of the oxidizing agent and the sulfurous acid gas. In the shell mold method, a mixture of sand and a binder is hardened to obtain a sand core prototype without using sulfurous acid gas. For example, a resin-coated sand (RCS) previously coated with a phenolic synthetic resin such as phenolic resin is used. ) Is blown into the mold for sand core prototype molding with compressed air, and is heated and cured to form a mold. However, in this case, even if the same coating agent as the coating agent which had been performed quite well in the above-mentioned Hardox method was applied to the sand core prototype, the coating agent was repelled without getting wet, which did not work.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明においては,RC
S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L
,Na,K,Cs,Cu,Cu2+,Mg
2+,Ca2+,Ba2+,Zn2+,Al3+,Mn
2+,Fe2+,Fe3+,Co2+,Ni2+,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,有機酸塩を配
合した砂中子原型を造型する場合は,RCS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,200〜300℃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, RC is used.
A step of molding a sand core prototype using S and an organic acid salt;
A step of coating the surface of the molded 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 sand core with an excellent coating. In addition, the organic acid salt that is mixed when the sand core prototype is formed refers to a salt formed between an organic acid and an inorganic ion. Formic acid, acetic acid, propionic acid, acrylic acid, methacrylic acid, oxalic acid, Organic acids such as fumaric acid, maleic acid, succinic acid, tartaric acid, citric acid, carboxylic acid such as butanetetracarboxylic acid, benzoic acid, phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, benzenesulfonic acid, and toluenesulfonic acid, and sulfonic acid. Anion and L
i + , Na + , K + , Cs + , Cu + , Cu 2+ , Mg
2+ , Ca 2+ , Ba 2+ , Zn 2+ , Al 3+ , Mn
2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Co 2+ , Ni 2+ , NH
4 + and inorganic cations such 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. In addition, when molding a sand core prototype containing an organic acid salt, for example, the RCS
After compounding an organic acid salt or an organic acid salt solution such as powdered calcium acetate or an aqueous solution thereof, this is mixed with compressed air in a sand core prototype molding mold heated to, for example, 200 to 300 ° C. Blow and heat cure.

【0007】[0007]

【作用】本発明においては,まず,RCS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, for example, RCS
After mixing an organic acid salt or an organic acid salt solution such as powdered calcium acetate or an aqueous solution thereof, the composition is heated and cured as described above to form a sand core prototype containing the organic acid salt. . 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RCSに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
子原型の表面ではじかれることなく,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 mainly composed of powdered refractory to a sand core prototype obtained by blending an organic acid salt with such RCS, The organic acid salt present on and near the surface of the sand core prototype causes the coating agent to be instantly agglomerated and not to be repelled on the surface of the sand core prototype, but to be coated on the surface of the sand core prototype thickly. 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,シェルモールド法で
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 shell mold method, the sand core prototype can be hardened, and the surface of the sand core prototype can be coated easily and reliably with a coating agent in a desired state. 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,フェノールレジン等の石炭酸系合成樹脂を
砂にコーティングしたレジンコーテッドサンド(RC
S)を用意する。RCSは混練温度,フェノール樹脂等
の石炭酸系合成樹脂の性状からコールド法,セミホット
法,ドライホット法で製造されるが,生産性,安定性,
コストの面からドライホット法が好ましい。すなわち,
130〜160℃に加熱された砂に固形樹脂をミキサー
で溶融コーティングしたのち,ノボラック樹脂の場合は
硬化剤のヘキサミン水溶液,レゾール樹脂の場合は水の
みを投入して,水の蒸発潜熱およびエアレーションによ
って急冷しながら砂粒同志の固着が少なくなった時点で
ステアリン酸カルシウム等のワックスを分散させて乾態
易流動性のRCSを得る。なお,砂は,硅砂,ジルコン
サンド,クロマイトサンド,セラビーズあるいはそれら
の再生砂等を用いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS To manufacture a sand core prototype containing an organic acid salt, first, a resin-coated sand (RC) in which a phenolic synthetic resin such as phenolic resin is coated on sand.
S) is prepared. RCS is manufactured by the cold method, semi-hot method, and dry-hot method based on kneading temperature and properties of phenolic synthetic resin such as phenolic resin.
The dry hot method is preferred in terms of cost. That is,
After the solid resin is melt-coated on sand heated to 130-160 ° C by a mixer, a hexamine aqueous solution of a hardener is used for novolak resin, and only water is added for resol resin. A wax such as calcium stearate is dispersed at the time when the fixation of the sand grains is reduced while quenching, to obtain an RCS that is dry and free-flowing. As the sand, use is made of silica sand, zircon sand, chromite sand, cerabeads or their regenerated sand.

【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
部末満では,コーティング剤が砂中子原型の表面ではじ
かれてしまい,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. When the amount is less than 0.1 parts by weight, the coating agent is repelled on the surface of 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RCS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. As the solvent or dispersant used in the latter case, a solvent or a dispersant that does not impair the storage stability and heat-curability (molding property) of the RCS is appropriately selected. The concentration and the amount of the organic acid salt solution or dispersion are appropriately selected so as to be at least 0.1 parts by weight or more per 100 parts by weight of the sand in terms of the organic acid salt alone. You.

【0013】これらRCS及び有機酸塩の構成部材を混
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,いわゆる,シェルモ
ールド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200
〜300℃,好ましくは,230〜270℃程度とし,
30秒〜2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20〜50kgの砂中子原
型を得た。
A mixture of these components of RCS and an organic acid salt is blown together with pressurized air into a mold having a predetermined sand core-shaped cavity, so-called shell molding method. The sand core prototype was molded.
In this case, the heating temperature of the core molding die is, for example, 200.
To 300 ° C, preferably 230 to 270 ° C,
By heating for about 30 seconds to 2 minutes, the sand core prototype was hardened to a predetermined strength. For example, a sand core prototype having a bending strength of 20 to 50 kg 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の表面からはじかれてほとんど塗れ
ないのに対して,充分に厚く,砂中子原型への浸透も少
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 coating is repelled from the surface of the sand core prototype and hardly painted, but is sufficiently thick and has less 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)フラタリ砂100部
に対して2部のフェノール樹脂(硬化剤ヘキサミンを含
む)をコーティングしたRCSを用い,このRCSに,
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シェルモールド法で造型
した。造型条件は金型温度250℃,吹込み圧0.8k
g/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) An RCS in which 100 parts of flat sand was coated with 2 parts of a phenol resin (including a hardening agent hexamine) was used.
0.1 parts, 0.2 parts or 0.5 parts of calcium acetate powder was mixed as an organic acid salt, and a sand core prototype for an engine block weighing about 2 kg was formed by a shell mold method. Molding conditions: mold temperature 250 ° C, blow pressure 0.8k
g / cm 2 and 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
子原型の表面ではじかれて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 was repelled on the surface 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グラムをよく攪拌混合したも
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 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 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350℃で3
0分加熱処理したのち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. 3 at 350 ° C after casting
After the heat treatment for 0 minutes, sand removal was performed with a normal core knockout machine. In the case of Experimental Examples 1 to 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,石炭酸
系合成樹脂をコーティングしたレジンコーテッドサンド
(RCS)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
原型の表面ではじかれたり,砂中子原型内に浸み込んだ
りすることなく,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, in the present invention, a step of molding a sand core prototype using a resin-coated sand (RCS) coated with a carbonated synthetic 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 does not repel on the surface of the sand core prototype and does not penetrate into the sand core prototype. To form a coating layer. 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。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. Therefore, such a sand core is used, for example, in the cooling jacket portion of a closed deck type engine block.
Even when used for casting a product having a very complicated shape, a sufficiently satisfactory working state 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63−171245(JP,A) 特開 昭59−70438(JP,A) 特開 昭58−68446(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22C 1/22,3/00 B22C 9/10,13/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-171245 (JP, A) JP-A-59-70438 (JP, A) JP-A-58-68446 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) B22C 1 / 22,3 / 00 B22C 9 / 10,13 / 08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 石炭酸系合成樹脂をコーティングしたレ
ジンコーテッドサンド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 a resin-coated sand coated with a carboxylate synthetic resin and an organic acid salt, and comprising a powdered refractory material 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; and a step of drying the sand core obtained by coating.
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