JP4175559B2

JP4175559B2 - 鋳造品の仕上加工法

Info

Publication number: JP4175559B2
Application number: JP2002260165A
Authority: JP
Inventors: 茂和境
Original assignee: 新東ブレーター株式会社
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2022-09-05
Also published as: JP2004098085A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳型を用いて製造する鋳造品に付着凝固した鋳物砂を効率的に除去するための鋳造品の仕上加工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋳型を用いて鋳造された鋳造品の表面や凹部に凝固付着した鋳物砂は、型ばらしをしてから振動や衝撃を加えるシェ−キング処理を行った後、噴射材を吹き付けて除去を行なっているが、前記鋳型は珪砂などの鋳物砂に熱硬化性樹脂などの粘結材を添加して固められたものであるため容易に除去できず、特に、鋳造品が有底の穴部を有するものである場合には、この穴部に凝固付着した鋳物砂を完全に除去することは甚だ困難なことである。
【０００３】
このような鋳物砂を噴射材の噴射により除去するために、例えば、アルミナなどのセラミックやスチ−ルなどの金属からなる硬質粒子を噴射材として用いた場合には、硬質粒子は衝突力が大きいために鋳物砂層に突き刺さるのみとなって、鋳物砂が容易に除去できないうえに、過度な衝突力で鋳造品の鋳肌を傷める問題があった。また、噴射材としてメラミン樹脂などの軟質粒子を用いた場合には、軟質粒子は研掃能力が低いために鋳物砂の除去に長時間を要するという問題があった。また、溶融塩などを用いて鋳物砂を化学的に除去する方法もあるが、このような化学的方法においては有害なガスが発生するなどの環境衛生上の問題に加え、使用済みの廃液を処分せねばならないという極めて煩わしい問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、型ばらしをし、シェーキング処理後の鋳造品に凝固付着した鋳物砂、特に、除去しにくい有底の穴部が形成されている鋳造品の穴部に凝固付着している鋳物砂を、乾式にて鋳肌を傷めることなく効率的に除去することのできる鋳造品の仕上加工法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明の鋳造品の仕上加工法は、鋳型を用いて製造し、該鋳型を型ばらししシェーキング処理を施した鋳造品に凝固付着している鋳物砂を、硬質粒子と軟質粒子との混合噴射材を噴射して除去する鋳造品の仕上加工法であって、混合噴射材として、セラミック又は金属からなり粒径が０．３ｍｍ未満の硬質粒子に、合成樹脂又は天然物からなり粒径が０．３ｍｍ以上の軟質粒子が３０〜７０％（質量％、以下同じ）混合されたものを用いて、この混合噴射材を、口径φ４〜φ７のノズルを用いて、圧縮エアー圧；０．３〜０．５５ＭＰａ、噴射材の噴射量；０．７〜２．０ｋｇ／ｍｉｎ、ノズル先端と鋳造品との距離；５０〜２００ｍｍとして、鋳造品に凝固付着した鋳物砂に向け噴射することを請求項１に係る発明とする。
【０００６】
本発明の鋳造品の仕上加工法は、噴射材として硬質粒子とこの硬質粒子より柔らかい軟質粒子とが混合された混合噴射材を用いてこれを圧縮エアーとともに噴射するので、穴部に凝固付着する鋳物砂であってもこの混合噴射材をソフトな衝突力と高い研掃能力とをもって噴射することができ、鋳造品の鋳肌を傷めることなく鋳物砂を極めて効率的に綺麗に除去することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明に用いる噴射材は、硬質粒子とこの硬質粒子より柔らかな軟質粒子とが混合されたものである。硬質粒子は高い衝突力を有するものの鋳物砂層に突き刺ささるのみで、かえって鋳物砂が容易に除去できず、また、鋳造品表面に衝突する際の衝撃が強すぎて鋳肌を傷めやすい。一方、軟質粒子の衝突力は小さいが、鋳造品の鋳肌にソフトに衝突してその表面を傷めることはない。混合噴射材はそれぞれの噴射材の長所を効果的に利用するものであって、硬質粒子の持つ高い衝突力と軟質粒子の持つソフトな衝突力とを利用して鋳造品の鋳肌を傷めることなく鋳物砂を効率的に除去するものである。このような混合噴射材を圧縮エアーとともにノズルから噴射して、有底の穴部に凝固付着する鋳物砂などの残存鋳物砂に吹き付けることによって、極めて効率的に鋳物砂を除去することができる。
【０００８】
なお、硬質粒子としては、耐摩耗性に優れたアルミナや炭化珪素などのセラミック、スチ−ルや超硬合金などの金属からなる粒子があり、一方、軟質粒子としては、安価で量産可能なメラミン樹脂、ユリア樹脂、アクリル樹脂などの合成樹脂の粒子のほか、天然樹脂や、くるみ殻、桃や杏の種などの天然物の砕片などの粒子を用いることができる。なお、上記した硬質粒子と軟質粒子は、それぞれ１種の材料からなるものであっても、２種以上の材料が混合されたものであってもよいが、それぞれ１種の材料からなるものを用いる方が噴射条件などとの関係やコストの面からより好ましい。また、硬質粒子の粒径は軟質粒子の粒径より小さいものとするのが望ましい。硬質粒子の粒径を０．３ｍｍ未満とし、軟質粒子の粒径を０．３ｍｍ以上としてこれらを混合することにより鋳物砂の除去に最適な混合噴射材とすることができる。
【０００９】
前記した混合噴射材の混合割合は、硬質粒子に軟質粒子を３０〜７０％混合したものが好ましい。その理由は硬質粒子に混合する軟質粒子の割合が３０％未満の場合には、混合噴射材の切削力が強すぎて鋳物砂を効率的に除去することができず、また、鋳肌を傷めやすい。一方、軟質粒子の割合が７０％を超えると、研掃能力が弱くなりすぎてやはり効率的に鋳物砂を除去することができないからであって、前記硬質粒子と軟質粒子との混合割合を約１：１にしたものが更に好ましい。
【００１０】
また、以上のような混合噴射材の噴射条件としては、口径φ４〜φ７のノズルを用いて、圧縮エアー圧；０．３〜０．５５ＭＰａ、噴射材の噴射量；０．７〜２．０ｋｇ／ｍｉｎとして噴射するのが望ましい。その理由はノズルの口径がφ４未満の場合には十分な量の噴射材を噴射することができないからであり、ノズルの口径がφ７を超えると噴射材の噴射速度が遅くなるからである。また、圧縮エアーの圧力は０．３〜０．５５ＭＰａとするのが望ましい。この圧力が０．３ＭＰａ未満では十分な速度で噴射材を噴射することができないからであり、一方、０．５５ＭＰａを超えると噴射材の衝突力が強くなり過ぎて鋳造品の鋳肌を傷めることになるからである。また、噴射材の噴射量は０．７〜２．０ｋｇ／ｍｉｎするのが好ましい。噴射量が０．７ｋｇ／ｍｉｎ未満では研掃能力が低く鋳物砂の除去に長時間を要するからであり、２．０ｋｇ／ｍｉｎを超えると噴射材の衝突力が強くなり過ぎて鋳肌を傷めるからである。また、ノズル先端と鋳造品との距離を５０〜２００ｍｍとして噴射材を噴射するのが望ましい。即ち、この距離が５０ｍｍ未満では噴射材の衝突力が強すぎるからであり、２００ｍｍを超えると噴射材の衝突力が弱くなり過ぎるからである。
【００１１】
【実施例】
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
図１は型ばらししてシェーキング処理した後の鋳造品の一例を示す外観図である。この鋳造品４はチタン・ニッケル合金製であって、角形で有底の穴部１を３ヵ所有し、鋳造品４の中央には略円形で有底の穴部２を有している。これらの穴部１、２には鋳型原料である粘結材としてフェノールレジンなどの熱硬化性樹脂により固められた珪砂などの鋳物砂３が残されている。
【００１２】
上記した鋳造品４を、図２に示すエアーブラスト装置 (新東ブレーター(株)
製、ＡＢ−ＴＤ）に送り込んで穴部１、２に凝固付着する鋳物砂３を除去した。このエアーブラスト装置において、鋳造品４は移動台車５上に多数個が並べられて載置されており、この移動台車５はモーター６によって駆動されるコンベア７上を間歇的に移動する。コンベア７の途中には噴射材の噴射室８が設けてあってこの噴射室８内には数本の噴射ノズル９が配設されている。この噴射ノズル９は昇降装置１０により支持棒１１を介して上下方向の位置が調製されるとともに、首降り装置１２によりコンベア７の進行方向と交差する方向に噴射ノズル９の先端が左右に首降りされて噴射材を鋳造品４の穴部１、２を主体に吹き付けて鋳物砂３を除去する。
【００１３】
硬質粒子として粒径0.06〜0.1mm 、比重3.8 のアルミナ粒子と、軟質粒子として粒径0.6 〜1.0mm 、比重1.5 のメラミン樹脂粒子とが、種々の比率で混合された混合噴射材を用いて鋳物砂３の除去程度を試験した。噴射材の噴射条件は以下のとおりである。即ち、ノズル口径；φ５、圧縮エアーの圧力；０．４ＭＰａ、噴射材の噴射量；１．５ｋｇ／ｍｉｎ、噴射距離；１００ｍｍ、噴射時間；１０ｓｅｃとした。混合噴射材の混合比率と鋳物砂３の除去程度を表１に示す。
【００１４】
試験Ｎｏ．１又は試験Ｎｏ．７のアルミナ粒子単独、又はメラミン樹脂粒子単独の場合には、殆ど鋳物砂３を除去することはできなかった。また、試験Ｎｏ．２のメラミン樹脂粒子２０％の混合噴射材、試験Ｎｏ．６のメラミン樹脂粒子８０％の混合噴射材においては、図４に示すような２０％程度、又は３０％程度の低い除去率であった。これに対し、試験Ｎｏ．３のメラミン樹脂粒子３０％の混合噴射材、試験Ｎｏ．５のメラミン樹脂粒子７０％の混合噴射材においては、９０％以上の良好な除去率を示し、噴射時間を１５ｓｅｃとしたときには、鋳物砂３を完全に除去することができた。さらに、試験Ｎｏ．４のメラミン樹脂粒子とアルミナ粒子とを１：１で混合した噴射材を用いた場合には、図５に示すように１０ｓｅｃで鋳物砂３を完全に除去することができ、本発明方法は有底の穴部１、２に残存する鋳物砂３の除去に極めて有効であることが確認できた。
【００１５】
【表１】

【００１６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の鋳造品の仕上加工法は、鋳型を用いて製造された鋳造品に凝固付着した鋳物砂を、硬質粒子と軟質粒子との混合噴射材を噴射して除去するようにしたので、鋳造品の穴部に凝固付着した鋳物砂であっても綺麗に除去できるうえに、硬質粒子の持つ強い衝突力と軟質粒子のソフトな衝突力とをもって鋳造品の鋳肌を傷めることがない。
従って、本発明は、鋳造品の鋳肌を傷めることなく凝固付着した鋳物砂を、効率的に除去し、且つ綺麗な仕上面を得ることができる鋳造品の仕上加工法として、工業的価値極めて大なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】有底の穴部に鋳物砂が凝固付着している仕上加工前の鋳造品の斜視図である。
【図２】エアーブラスト装置の正面図である。
【図３】エアーブラスト装置の内部の側面図である。
【図４】鋳物砂が部分的に除去された鋳造品の斜視図である。
【図５】鋳物砂が完全に除去された鋳造品の斜視図である。
【符号の説明】
１有底の穴部
２有底の穴部
３鋳物砂
４鋳造品

Claims

鋳型を用いて製造し、該鋳型を型ばらししシェーキング処理を施した鋳造品に凝固付着している鋳物砂を、硬質粒子と軟質粒子との混合噴射材を噴射して除去する鋳造品の仕上加工法であって、
混合噴射材として、セラミック又は金属からなり粒径が０．３ｍｍ未満の硬質粒子に、合成樹脂又は天然物からなり粒径が０．３ｍｍ以上の軟質粒子が３０〜７０％（質量％、以下同じ）混合されたものを用いて、
この混合噴射材を、口径φ４〜φ７のノズルを用いて、圧縮エアー圧；０．３〜０．５５ＭＰａ、噴射材の噴射量；０．７〜２．０ｋｇ／ｍｉｎ、ノズル先端と鋳造品との距離；５０〜２００ｍｍとして、鋳造品に凝固付着した鋳物砂に向け噴射することを特徴とする鋳造品の仕上加工法。