JP4679937B2 - 鋳物砂の製造方法 - Google Patents
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Description
<X線回折>
鋳物砂を乳鉢で粉砕し、粉末X線回折装置のX線ガラスホルダーに圧着して測定する。粉末X線回折装置は、理学電気製MultiFlex(光源CuKα線、管電圧40kv、管電流40mA)を用い、2θ=5〜90°の範囲で走査間隔0.01°、走査速度2°/min、スリットDS1、SS1、RS0.3mmにて行う。2θ=10°〜50°の範囲で、低角度側及び高角度側のX線強度を直線で結び、直線下の面積をバックグラウンドとし、機器付属のソフトを用いて結晶化度を求め、100から引いて非晶化度とした。具体的には、バックグラウンドより上の面積について、非晶質ピーク(ハロー)と各結晶性成分をカーブフィッティングにより分離し、それぞれの面積を求め、下記式にて非晶化度(%)を計算する。
非晶化度(%)=ハローの面積/(結晶性成分面積+ハロー面積)×100
表1に示す組成の火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂100重量部に対して、カオーステップQX−130(花王クエーカー株式会社製、水溶性フェノール樹脂用有機エステル系硬化剤)を0.5重量部、カオーステップS−660(花王クエーカー株式会社製、水溶性フェノール樹脂)を2.5重量部添加混練してなる混練物を、木型模型に充填し、重量が40kgの鋳型を10個製造した。次に、クラッシャーでこの鋳型が砂粒になるまで破砕し、回収砂とした。この回収砂に加熱処理を施し、再生砂を得た。加熱処理の温度及び時間は、表1に示すように種々変更した。なお、加熱した回収砂の温度が40℃になるまでに要した時間(表中、冷却時間と表記)についても表1に示した。また、得られた再生砂の強熱減量分(表中、LOIと表記)、酸消費量、微粉分(便宜的に再生砂中の微粉分として示した)も表1に示した。再生砂の強熱減量分と酸消費量は、それぞれ後述の方法で測定したものである。また、微粉分は、再生砂100gを採取し、JIS Z 8801の網目ふるいのうち、枠の直径200mmで、呼び寸法53μmの網目ふるいに移し、ふたをし、ロータップ形ふるい機に15分間かけ、PAN分を取り除いた後のサンプルについて、JIS Z 2601−1993の鋳物砂の粘土分試験方法に基づいて測定した。
強熱減量分は、鋳物砂に残存する、吸着水分、層間水分のほかに熱分解する物質の質量変化割合を重量百分率で表したものであり、日本鋳造技術協会規格:「JACT試験法 S−2」に規定される「鋳物砂の強熱減量試験法」に従って測定した。本例の球状鋳物砂を再生砂として用いる場合で、粘結剤として水溶性フェノール樹脂を用いる場合、0.7%以下が合格水準である。
酸消費量は、鋳物砂に残存する、アルカリ金属等のアルカリ成分量を表すものであり、日本鋳造技術協会規格:「JACT試験法 S−4」に規定される「鋳物砂の酸消費量試験法」に従って測定した。本例の球状鋳物砂を再生砂として用いる場合で、粘結剤として水溶性フェノール樹脂を用いる場合、15ml/50g以下が合格水準である。
回収砂を得るところまでは実施例1等と同様な操作を行った後、加熱処理を施さずにロータリーリクレーマM型(日本鋳造株式会社製、砂再生装置)で乾式研磨処理を4回繰り返し、再生砂を得た。その後、実施例1等と同様に鋳型強度を測定した。この結果を表1に示した。なお、冷却時間(本比較例1では0時間)、再生砂のLOI、酸消費量、微粉分も表1に示した。
回収砂の加熱処理までは実施例1等と同様な操作(加熱処理の温度、時間は表1の通り)を行った後、加熱した回収砂の温度が40℃以下になってからロータリーリクレーマM型(日本鋳造株式会社製、砂再生装置)で回収砂の乾式研磨処理を4回繰り返した。その後、実施例1等と同様に鋳型強度を測定した。この結果を表1に示した。なお、冷却時間、再生砂のLOI、酸消費量、微粉分も表1に示した。
Claims (6)
- 鋳物砂として火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂を使用して得られた鋳型を破砕した回収砂を再生して鋳物砂を製造する方法であって、前記回収砂中の微粉分(再生砂100gを採取し、JIS Z 8801の網目ふるいのうち、枠の直径200mmで、呼び寸法53μmの網目ふるいに移し、ふたをし、ロータップ形ふるい機に15分間かけた後のサンプルについて、JIS Z 2601−1993の鋳物砂の粘土分試験方法に基づいて測定したものをいう。)を該回収砂100重量部に対して0.3重量部以下とする工程を有する、鋳物砂の製造方法であって、
前記回収砂を500℃超1000℃以下に加熱することで、前記回収砂中の微粉分を該回収砂100重量部に対して0.3重量部以下とする、
鋳物砂の製造方法。 - 鋳物砂として火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂を使用して得られた鋳型を破砕した回収砂を再生して鋳物砂を製造する方法であって、前記回収砂中の微粉分(再生砂100gを採取し、JIS Z 8801の網目ふるいのうち、枠の直径200mmで、呼び寸法53μmの網目ふるいに移し、ふたをし、ロータップ形ふるい機に15分間かけた後のサンプルについて、JIS Z 2601−1993の鋳物砂の粘土分試験方法に基づいて測定したものをいう。)を該回収砂100重量部に対して0.3重量部以下とする工程を有する、鋳物砂の製造方法であって、
前記回収砂を、100℃以上500℃以下に加熱し、次いで、回収砂を冷却し、乾式研磨処理を施した後、流動攪拌することで、前記回収砂中の微粉分を該回収砂100重量部に対して0.3重量部以下とする、
鋳物砂の製造方法。 - 前記回収砂の加熱を100℃以上200℃以下で行う、請求項2記載の鋳物砂の製造方法。
- 鋳型が、粘結剤として水溶性フェノール樹脂を使用して、該粘結剤を有機エステル化合物で硬化させて得られた鋳型である、請求項1〜3の何れか1項記載の鋳物砂の製造方法。
- 鋳物砂として火炎溶融法にて製造された球状鋳物砂を使用して得られた鋳型から得られた再生砂であって、微粉分(再生砂100gを採取し、JIS Z 8801の網目ふるいのうち、枠の直径200mmで、呼び寸法53μmの網目ふるいに移し、ふたをし、ロータップ形ふるい機に15分間かけた後のサンプルについて、JIS Z 2601−1993の鋳物砂の粘土分試験方法に基づいて測定したものをいう。)の含有量が該再生砂100重量部に対して0.3重量部以下である再生砂。
- 請求項5記載の再生砂を、有機系バインダーで硬化させる工程を有する、鋳型の製造方法。
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