JP3272576B2 - 鋳型の乾燥方法 - Google Patents
鋳型の乾燥方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳物特に鋳鋼を製
造する際使用する人造セラミック鋳型に、加圧した温風
を通気する鋳型の乾燥方法に関するものである。
造する際使用する人造セラミック鋳型に、加圧した温風
を通気する鋳型の乾燥方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来精密鋳造等を除いて、数１０ｋｇか
ら数１０トンの重量を有する鋳鋼の鋳型は、一般に砂型
として製造されている。
ら数１０トンの重量を有する鋳鋼の鋳型は、一般に砂型
として製造されている。
【０００３】砂の材質としては主に珪砂、クロマイト、
ジルコンが使用され、砂の平均粒径は珪砂が約０．３ｍ
ｍ、クロマイトが約０．２ｍｍ、ジルコンが約０．１ｍ
ｍ程度である。
ジルコンが使用され、砂の平均粒径は珪砂が約０．３ｍ
ｍ、クロマイトが約０．２ｍｍ、ジルコンが約０．１ｍ
ｍ程度である。
【０００４】また、これらの砂で鋳型を造型する際の粘
結剤（バインダ）としては、水ガラス、セメント等の無
機粘結剤あるいはフラン、フェノール、ウレタン等の有
機粘結剤等多くのものが使用されている。
結剤（バインダ）としては、水ガラス、セメント等の無
機粘結剤あるいはフラン、フェノール、ウレタン等の有
機粘結剤等多くのものが使用されている。
【０００５】さらに、砂に吸湿された水分及び粘結剤中
に含まれる水分を乾燥する必要があるが、その乾燥方法
としては、従来温風ドライヤ等を用いて高温で乾燥した
空気を鋳型の溶湯が充填する空間に湯口等から送り込
み、押し湯等へ自然排気させることによる乾燥が一般的
に行なわれている。
に含まれる水分を乾燥する必要があるが、その乾燥方法
としては、従来温風ドライヤ等を用いて高温で乾燥した
空気を鋳型の溶湯が充填する空間に湯口等から送り込
み、押し湯等へ自然排気させることによる乾燥が一般的
に行なわれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】鋳型では、砂粒同士を
結合、硬化させる目的で粘結剤が使用される。
結合、硬化させる目的で粘結剤が使用される。
【０００７】この粘結剤は、多量の水分を含んでおり、
鋳型に水分が存在する場合、注湯時の鋳型の温度上昇に
ともない鋳型中の水分が気化し、溶湯中に浸入すること
によってガス欠陥（ブローホール）の原因となる。
鋳型に水分が存在する場合、注湯時の鋳型の温度上昇に
ともない鋳型中の水分が気化し、溶湯中に浸入すること
によってガス欠陥（ブローホール）の原因となる。
【０００８】このことから砂に吸湿された水分と共にバ
インダに多量に含まれる水分を蒸発させるために、造型
後鋳型を乾燥させる必要がある。
インダに多量に含まれる水分を蒸発させるために、造型
後鋳型を乾燥させる必要がある。
【０００９】図６に従来の鋳型の乾燥方法を示す。従来
の乾燥方法では、温風ドライヤ１等を用いて高温で乾燥
した空気を送風ホース２で鋳型６の溶湯を充填する空間
８に押し湯部４等から送り込み、湯口３等へ自然排気さ
せることによって行っている。
の乾燥方法では、温風ドライヤ１等を用いて高温で乾燥
した空気を送風ホース２で鋳型６の溶湯を充填する空間
８に押し湯部４等から送り込み、湯口３等へ自然排気さ
せることによって行っている。
【００１０】しかしながら前記従来の方法では、高温で
乾燥した空気は、鋳型６の溶湯接触面と接するだけで、
鋳型内部を乾燥させるには熱伝導による鋳型６の温度上
昇を利用して鋳型内部の水分を気化させ、鋳型６の溶湯
接触面へ移動させる必要があり、乾燥に非常に長時間を
要する不具合がある。
乾燥した空気は、鋳型６の溶湯接触面と接するだけで、
鋳型内部を乾燥させるには熱伝導による鋳型６の温度上
昇を利用して鋳型内部の水分を気化させ、鋳型６の溶湯
接触面へ移動させる必要があり、乾燥に非常に長時間を
要する不具合がある。
【００１１】また、乾燥中に温風ドライヤ１等で高温で
乾燥した空気と、鋳型６の水分を吸収して湿った空気が
混合するために乾燥効率が低下するとともに、図６の空
間位置１４で示すような部分では、空気の循環が十分行
なわれないため乾燥不良を起しやすいという不具合もあ
った。
乾燥した空気と、鋳型６の水分を吸収して湿った空気が
混合するために乾燥効率が低下するとともに、図６の空
間位置１４で示すような部分では、空気の循環が十分行
なわれないため乾燥不良を起しやすいという不具合もあ
った。
【００１２】本発明は上記各不具合点を解決し、乾燥不
良部分の発生を防ぎ、高通気性を利用して短時間で鋳型
を乾燥させることを可能として新たな鋳型の乾燥方法を
提供することを目的としている。
良部分の発生を防ぎ、高通気性を利用して短時間で鋳型
を乾燥させることを可能として新たな鋳型の乾燥方法を
提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の構成として本発明の鋳型の乾燥方法は、有機樹脂を粘
結剤とし、大粒径で通気性の高いセラミック粒子を鋳型
材料として使用して造型した鋳型の乾燥方法において、
乾燥に際し、まず鋳型の湯口、押し湯等の開口部をシー
ル材等で塞ぎ、溶湯が充填される空間を密閉し、ついで
高温で乾燥した空気を押し湯開口部より送り込んで加圧
状態にすることによって、高温で乾燥した空気が鋳型の
溶湯接触面から鋳型内部を通過して鋳型外部に流れるよ
うにして鋳型を乾燥する方法である。
の構成として本発明の鋳型の乾燥方法は、有機樹脂を粘
結剤とし、大粒径で通気性の高いセラミック粒子を鋳型
材料として使用して造型した鋳型の乾燥方法において、
乾燥に際し、まず鋳型の湯口、押し湯等の開口部をシー
ル材等で塞ぎ、溶湯が充填される空間を密閉し、ついで
高温で乾燥した空気を押し湯開口部より送り込んで加圧
状態にすることによって、高温で乾燥した空気が鋳型の
溶湯接触面から鋳型内部を通過して鋳型外部に流れるよ
うにして鋳型を乾燥する方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下本発明の好適な実施の形態を
図１〜図５に基づいて説明する。図１は、本発明の鋳型
の乾燥方法を、図２は、製造される鋳物の概略形状の一
例を示す。
図１〜図５に基づいて説明する。図１は、本発明の鋳型
の乾燥方法を、図２は、製造される鋳物の概略形状の一
例を示す。
【００１５】図１に示すように鋳枠７に鋳型６を、水溶
性フェノール樹脂を粘結剤とし、有機エステルを硬化触
媒として造型した。この鋳型６は粒径０．４〜１．０ｍ
ｍの範囲からなるムライト質のセラミック１００部に対
して、フェノール粘結剤を１．２部、有機エステルを
０．２５部配合した。
性フェノール樹脂を粘結剤とし、有機エステルを硬化触
媒として造型した。この鋳型６は粒径０．４〜１．０ｍ
ｍの範囲からなるムライト質のセラミック１００部に対
して、フェノール粘結剤を１．２部、有機エステルを
０．２５部配合した。
【００１６】また、鋳型６には適宜ガス抜きを設置する
と共に、鋳型６内部の測定位置１２で示す溶湯接触面か
ら１００ｍｍの位置に温度計１０及び湿度計１１を配置
した。
と共に、鋳型６内部の測定位置１２で示す溶湯接触面か
ら１００ｍｍの位置に温度計１０及び湿度計１１を配置
した。
【００１７】続いて、図１に示す湯口３及び図２に示す
押し湯４，１３等の開口部をシール材５で塞ぎ、押し湯
４から温風ドライヤ１にて約１８０℃の乾燥した空気を
送風ホース２を通じて送り込み、注湯時に溶湯が充填さ
れる空間８を加圧状態にする本発明の乾燥方法にて乾燥
を行った。この時、得られた加圧圧力は０．１気圧であ
った。
押し湯４，１３等の開口部をシール材５で塞ぎ、押し湯
４から温風ドライヤ１にて約１８０℃の乾燥した空気を
送風ホース２を通じて送り込み、注湯時に溶湯が充填さ
れる空間８を加圧状態にする本発明の乾燥方法にて乾燥
を行った。この時、得られた加圧圧力は０．１気圧であ
った。
【００１８】また、比較のため同じ条件の粘結剤でクロ
マイトを肌砂とし、裏砂として珪砂を使用した従来の鋳
型６（形状は図１及び図２に同じ）を造型し、鋳型６内
部の測定位置１２で示す溶湯接触面から１００ｍｍの位
置に温度計１０及び湿度計１１を配置した後に、押し湯
４から温風ドライヤ１にて約１８０℃の乾燥した空気を
送り込み、押し湯１３へ自然排気させる従来の方法で乾
燥した。
マイトを肌砂とし、裏砂として珪砂を使用した従来の鋳
型６（形状は図１及び図２に同じ）を造型し、鋳型６内
部の測定位置１２で示す溶湯接触面から１００ｍｍの位
置に温度計１０及び湿度計１１を配置した後に、押し湯
４から温風ドライヤ１にて約１８０℃の乾燥した空気を
送り込み、押し湯１３へ自然排気させる従来の方法で乾
燥した。
【００１９】乾燥中の測定位置１２での鋳型の温度の時
間変化を図３に示す。従来の方法に比較し、本発明の乾
燥方法では鋳型の温度上昇が早いことが分る。
間変化を図３に示す。従来の方法に比較し、本発明の乾
燥方法では鋳型の温度上昇が早いことが分る。
【００２０】図４は、乾燥中の測定位置１２での鋳型中
の空気の相対湿度の時間変化を示す。
の空気の相対湿度の時間変化を示す。
【００２１】従来の方法に比較し、本発明の乾燥方法で
は、鋳型中に水分があると思われる初期の段階では相対
湿度が高くなっている。
は、鋳型中に水分があると思われる初期の段階では相対
湿度が高くなっている。
【００２２】しかし、本発明の乾燥方法では測定位置１
２での鋳型中の水分がすべて蒸発したと考えられる段階
で相対湿度が急速に低下し、温風ドライヤ１で送られる
乾燥空気と同程度の相対湿度になる時間は従来法に比べ
て早いことが分る。
２での鋳型中の水分がすべて蒸発したと考えられる段階
で相対湿度が急速に低下し、温風ドライヤ１で送られる
乾燥空気と同程度の相対湿度になる時間は従来法に比べ
て早いことが分る。
【００２３】図５は、図３・図４より求めた乾燥中の測
定位置１２での鋳型中の空気に含まれる絶対水分量の時
間変化の状況を示す。
定位置１２での鋳型中の空気に含まれる絶対水分量の時
間変化の状況を示す。
【００２４】従来の方法に比較し、本発明の乾燥方法で
は鋳型中に水分があると思われる初期の段階では絶対水
分量は高くなっている。
は鋳型中に水分があると思われる初期の段階では絶対水
分量は高くなっている。
【００２５】しかし、本発明の乾燥方法では、測定位置
１２での鋳型中の水分がすべて蒸発したと考えられる段
階で絶対水分量は急速に低下し、温風ドライヤ１で送ら
れる乾燥空気と同程度の絶対水分量になる時間は、従来
法に比べて早く、この時点で鋳型６は十分乾燥されてい
ることを示している。
１２での鋳型中の水分がすべて蒸発したと考えられる段
階で絶対水分量は急速に低下し、温風ドライヤ１で送ら
れる乾燥空気と同程度の絶対水分量になる時間は、従来
法に比べて早く、この時点で鋳型６は十分乾燥されてい
ることを示している。
【００２６】本発明の方法で３０時間乾燥した鋳型と、
従来の乾燥方法で４８時間乾燥した鋳型それぞれについ
て鋳込試験を実施した。鋳物の材質は炭素鋼（ＳＣ４
９）であり、注湯温度は１，５８０℃とした。
従来の乾燥方法で４８時間乾燥した鋳型それぞれについ
て鋳込試験を実施した。鋳物の材質は炭素鋼（ＳＣ４
９）であり、注湯温度は１，５８０℃とした。
【００２７】型ばらし後鋳物の欠陥検査を実施したとこ
ろ、従来の鋳型で乾燥し、鋳造した鋳物には部分的にガ
ス欠陥が散見されるのに対し、本発明の方法によって乾
燥した鋳型で鋳造した鋳物にはガス欠陥がほとんどな
く、良好な鋳物が製造できた。
ろ、従来の鋳型で乾燥し、鋳造した鋳物には部分的にガ
ス欠陥が散見されるのに対し、本発明の方法によって乾
燥した鋳型で鋳造した鋳物にはガス欠陥がほとんどな
く、良好な鋳物が製造できた。
【００２８】以上本発明の一実施形態につき縷々説明し
たが、本発明はこれに限定されるものでなく、本発明技
術思想の範囲内において種々変更が可能であり、それら
は何れも本発明の技術的範囲に属する。
たが、本発明はこれに限定されるものでなく、本発明技
術思想の範囲内において種々変更が可能であり、それら
は何れも本発明の技術的範囲に属する。
【００２９】
【発明の効果】本発明の鋳型の乾燥方法によれば、鋳型
内を直接高温で乾燥した空気が通過するので、従来法と
比べて鋳型の温度上昇が急速に進むとともに、鋳型内部
においても鋳型中の水分に直接高温で乾燥した空気が接
触するために鋳型内部の水分の蒸発が促進される。
内を直接高温で乾燥した空気が通過するので、従来法と
比べて鋳型の温度上昇が急速に進むとともに、鋳型内部
においても鋳型中の水分に直接高温で乾燥した空気が接
触するために鋳型内部の水分の蒸発が促進される。
【００３０】また、従来の砂型鋳型では、通気性が十分
でないために鋳型内の空気の通気量が少なく、鋳型の乾
燥に必要な時間は余り変化しないが、大粒径で通気性の
高いセラミック粒子を使用したセラミック製鋳型を本発
明の方法で乾燥することにより大幅に乾燥時間の短縮が
図れると共に乾燥不良部分が発生することなく、鋳型を
乾燥させることが可能となる。
でないために鋳型内の空気の通気量が少なく、鋳型の乾
燥に必要な時間は余り変化しないが、大粒径で通気性の
高いセラミック粒子を使用したセラミック製鋳型を本発
明の方法で乾燥することにより大幅に乾燥時間の短縮が
図れると共に乾燥不良部分が発生することなく、鋳型を
乾燥させることが可能となる。
【００３１】このことにより、鋳物等の製品の欠陥（ガ
ス欠陥）が少なくなり、製品歩留まりの向上、製造価格
の低減、品質及び信頼性の向上が可能となる。
ス欠陥）が少なくなり、製品歩留まりの向上、製造価格
の低減、品質及び信頼性の向上が可能となる。
【図１】本発明の好適な実施の形態の１例を示す鋳型の
乾燥方法の説明図である。
乾燥方法の説明図である。
【図２】同鋳型により製造される鋳造製品の概略形成を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図３】本発明による鋳型乾燥時間と鋳型温度の関係図
である。
である。
【図４】本発明による鋳型乾燥時間と鋳型中空気の相対
湿度の関係図である。
湿度の関係図である。
【図５】本発明による鋳型乾燥時間と鋳型内空気の絶対
水分量の関係図である。
水分量の関係図である。
【図６】従来の鋳型の乾燥方法と鋳型の構成を示す概略
説明図である。
説明図である。
１ 温風ドライヤ ２ 送風ホース ３ 湯口 ４ 押し湯 ５ シール材 ６ 鋳型 ７ 鋳枠 ８ 溶湯で充填される空間 ９ 閉塞押し湯 １０ 温度計 １１ 湿度計 １２ 測定位置 １３ 押し湯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松山 信司 神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 久保 健一 神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (56)参考文献 特開 平２−63643（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−77739（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−20351（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22C 9/12
Claims (1)
- 【請求項１】 有機樹脂を粘結剤とし、大粒径で通気性
の高いセラミック粒子を鋳型材料として使用して造型し
た鋳型の乾燥方法において、乾燥に際し、まず鋳型の湯
口、押し湯等の開口部をシール材等で塞ぎ、溶湯が充填
される空間を密閉し、ついで高温で乾燥した空気を押し
湯開口部より送り込んで加圧状態にすることによって、
高温で乾燥した空気を鋳型の溶湯接触面から鋳型内部を
通過して鋳型外部に流すことを特徴とする鋳型の乾燥方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22961895A JP3272576B2 (ja) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | 鋳型の乾燥方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22961895A JP3272576B2 (ja) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | 鋳型の乾燥方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0952149A JPH0952149A (ja) | 1997-02-25 |
| JP3272576B2 true JP3272576B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=16895017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22961895A Expired - Fee Related JP3272576B2 (ja) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | 鋳型の乾燥方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3272576B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102151792B (zh) * | 2011-05-05 | 2013-08-07 | 大连金河铸造有限公司 | 一种使用简易砂芯干燥装置的铸造工艺 |
| CN114309491B (zh) * | 2021-12-29 | 2023-11-14 | 大连船用推进器有限公司 | 便于观察大型螺旋桨桨叶烘型状态的型腔结构及方法 |
-
1995
- 1995-08-16 JP JP22961895A patent/JP3272576B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0952149A (ja) | 1997-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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