JP4728367B2 - 鋳造用砂中子およびその製造方法 - Google Patents
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
Description
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明に係る一実施形態の鋳造用砂中子10の構成を表す斜視図である。鋳造用砂中子10(以下、砂中子10)は、自動車車体に搭載される内燃機関を構成するシリンダブロック(図示略)を鋳造品として製造する場合に使用される。砂中子10によりシリンダブロックに形成された中空部は、ウォータジャケット部として機能する。
次に、砂中子10の製造方法についておもに図3を参照して説明する。図3は、砂中子10の製造方法の工程を表すフローチャートである。
図4に示すダイカスト金型1に砂中子10を適用した例について図面を参照して説明する。なお、図4に示す金型1は、砂中子200の代わりに砂中子10をキャビティ101内に配置した以外は、図8に示すダイカスト金型100と同様であるから、ダイカスト金型100と同様な構成要素には同符号を付し、その説明は省略している。
上記実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。たとえば実施形態では本発明をダイカスト法を用いた高圧鋳造に適用したが、低圧鋳造法(LPDC)や重力金型鋳造法(GDC)を用いた鋳造に適用してもよい。また上記実施形態では、第2コーティング層13のみにヤニ低減剤を含有させたが、第1コーティング層12にもヤニ低減剤を含有させてもよい。さらに上記実施形態では、第2コーティング層13を第1コーティング層12の全表面に形成したが、鋳造品から離脱し難い部位のみに形成してもよい。この場合、第1コーティング層12にもヤニ低減剤を含有させる。また、上記実施形態では、鋳造品としてシリンダブロックを用いた例を説明したが、鋳造品としてシリンダブロック以外の製品を用いた場合にも、本発明を適用できるのは言うまでもない。
まず、SUS板(長さ70×幅15×厚さ1.5:単位mm)を400℃の高温で1時間加熱することにより、SUS板から油等の汚れを除去した。次いで、SUS板を冷却した後、アルコール洗浄した。続いて、予め作製しておいた第1スラリー液を用いたデッピング(どぶ浸け)をSUS板に行った。デッピングは、第1スラリー液によるコーティング量が所定量になるように数度デッピングを行った。
ヤニ発生量測定は、上記テストピースを用い次のように行った。まず、ガラス試験管(内径16mm×長さ180mm)内に、テストピースを入れた後、試験管の開口部付近にあらかじめ秤量したガラスウール(180mg)を挿入した。これにより熱分解生成物の発生量測定器を作製した。続いて、炉内温度が600℃に保持された管状加熱炉内に上記測定器を入れて6分間熱処理した後、それを取出して常温まで放置冷却した。次いで、測定器からガラスウールを取出して、その質量を測定した。この場合、ヤニ発生量(mg)は、熱処理後のガラスウール質量(mg)から熱処理前のガラスウール質量(mg)を引いて算出した。
第1コーティング層22にヤニ発生源の有機バインダを含有させたことから、ヤニ発生量低減化の評価は、第1コーティング層1g当たりのヤニ発生量(mg)に基づいて行った。その結果を図6,7に示す。図6は、第1コーティング層1g当たりのヤニ発生量(mg)の測定結果を表すグラフである。図7は、ヤニ発生量の測定結果を表し、ヤニ低減剤を添加しなかったテストピースを基準(100%)にしたときの各テストピースのヤニ発生量を比較したグラフである。なお、図6,7では、ヤニ低減剤の添加量の単位を%と表記しているが、その表記は、水に対する重量割合(重量%)を表している。
Claims (7)
- 中子本体と、前記中子本体の表面を被覆するコーティング層とを備えた鋳造用砂中子において、
前記コーティング層は、有機バインダを含有し前記中子本体の表面に被覆される第1コーティング層と、該第1コーティング層の表面に被覆され、金属酸化物および/またはアルカリ金属酸素酸塩からなるヤニ低減剤を含有する第2コーティング層とを備えていることを特徴とする鋳造用砂中子。 - 前記第2コーティング層でのヤニ低減剤の含有率は、前記コーティング層に含有される有機バインダの重量に対して5〜60重量%であることを特徴とする請求項1に記載の鋳造用砂中子。
- 前記第2コーティング層は有機バインダを含まないことを特徴とする請求項1または2に記載の鋳造用砂中子。
- 中子本体の表面にコーティング層を被覆する鋳造用砂中子の製造方法において、
前記コーティング層は、有機バインダを含有し前記中子本体の表面に被覆される第1コーティング層と、該第1コーティング層の表面に被覆され、金属酸化物および/またはアルカリ金属酸素酸塩からなるヤニ低減剤を含有する第2コーティング層とを備えていることを特徴とする鋳造用砂中子の製造方法。 - 前記第2コーティング層は有機バインダを含まないことを特徴とする請求項4に記載の鋳造用砂中子の製造方法。
- 前記第2コーティング層での前記ヤニ低減剤の含有率を決定するヤニ低減剤含有率決定工程を備え、
前記ヤニ低減剤含有率決定工程は、
前記ヤニ低減剤の含有率が異なるとともに、前記第2コーティング層を形成するための複数のスラリーを用意し、耐酸化性を有する複数の合金の表面に前記第1コーティング層を形成した後に前記スラリーを塗布することにより、前記第2コーティング層を形成したテストピースを、前記ヤニ低減剤の含有率毎に作製するテストピース作製工程と、
前記テストピースのうちの少なくとも1枚を有底の筒状容器内に入れた後、予め重量が測定されたガラスウールを用いて前記容器の開口の蓋をすることにより、その容器を熱分解生成物の発生量測定器として作製する発生量測定器作製工程と、
金型で使用される溶湯の温度に対応する温度に設定された雰囲気を有する炉内で、前記発生量測定器を所望の時間加熱することにより、熱分解生成物を発生させる熱分解生成物発生工程と、
前記発生量測定器のそれぞれに前記熱分解生成物発生工程を行った後、前記発生量測定器の蓋として用いられた前記ガラスウールの重量を測定し、そのガラスウールの重量に基づき前記ヤニ低減剤の含有率毎にヤニ発生量を得るヤニ発生量測定工程と、
前記ヤニ低減剤の含有率毎に前記第2コーティング層の表面に現れる斑点により該第2コーティング層の潤滑性付与作用を示す指標を評価する潤滑性付与作用評価工程とを有し、
前記ヤニ発生量測定工程で得られたヤニ発生量および前記潤滑性付与作用評価工程で得られた前記第2コーティング層の潤滑性付与作用を示す指標に基づき、前記ヤニ低減剤の含有率を決定することを特徴とする請求項4または5に記載の鋳造用砂中子の製造方法。 - 前記第2コーティング層でのヤニ低減剤の含有率を、前記第1、第2コーティング層に含有される有機バインダの重量に対して5〜60重量%であることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載の鋳造用砂中子の製造方法。
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