JP6765868B2 - Mold manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、鋳型の製造方法に係り、特に、鋳型の製造現場である造型現場での作業性の改善を図りつつ、鋳型を有利に製造することの出来る方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a mold, and more particularly to a method capable of advantageously manufacturing a mold while improving workability at a molding site, which is a manufacturing site for a mold.

従来から、金属溶湯の鋳造に用いられる鋳型の製造方法の一つとして、耐火性骨材からなる鋳型砂を所定の粘結剤にて被覆してなるコーテッドサンドを用いて、目的とする形状の鋳型を造型する手法が、採用されており、また、そこで用いられる粘結剤としては、例えば、日本鋳造工学会編の「鋳造工学便覧」第78〜90頁には、水ガラスの如き無機系粘結剤の他、フェノール樹脂やフラン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂を用いた有機系粘結剤等が明らかにされており、そこでは、それら粘結剤を用いて、自硬性鋳型を造型する手法も、明らかにされている。 Conventionally, as one of the methods for manufacturing a mold used for casting a molten metal, a coated sand made by coating a mold sand made of a fire-resistant aggregate with a predetermined binder is used to obtain a desired shape. A method of molding a mold is adopted, and as a binder used there, for example, in "Casting Engineering Handbook" edited by the Japan Foundry Engineering Society, pp. 78-90, an inorganic type such as water glass is used. In addition to binders, organic binders using resins such as phenol resin, furan resin, and urethane resin have been clarified, and there, self-hardening molds are molded using these binders. The method has also been clarified.

そして、それら粘結剤のうちの無機系粘結剤の一つである水ガラスを用いて、所定の耐火性骨材(鋳型砂)を被覆せしめてなるコーテッドサンドを形成した後、鋳型の造型を行う手法としても、各種の方法が提案されてきており、例えば、特表2008−511447号公報においては、耐火性の成形基礎材(耐火性骨材)と水ガラスと粒子状金属酸化物とを含有する鋳型製造のための成形材混合物が、明らかにされている。また、そこでは、鋳型の造型現場において、それら耐火性成形基礎材と水ガラスと粒子状金属酸化物とが混練されて、耐火性成形基礎材の表面に、湿潤な水ガラスが付着せしめられてなる湿潤形態(湿態)の成形材混合物(コーテッドサンド)とされ、そして、それが所定の成形型に充填されて、目的とする形状の鋳型が造型されるようになっている。 Then, using water glass, which is one of the inorganic binders among these binders, a coated sand formed by covering a predetermined refractory aggregate (mold sand) is formed, and then molding of the mold is performed. Various methods have been proposed as methods for performing the above. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-511447, a fire-resistant molding base material (fire-resistant aggregate), water glass, and particulate metal oxide are used. A molding material mixture for the production of a mold containing the above has been clarified. Further, there, at the molding site of the mold, the refractory molding base material, water glass and particulate metal oxide are kneaded, and wet water glass is adhered to the surface of the refractory molding base material. A mixture of molding materials (coated sand) in a wet form (wet state) is formed, and the mixture is filled in a predetermined molding mold to form a mold having a desired shape.

しかしながら、そのような湿態のコーテッドサンドは、空気中の炭酸ガスと反応して、漸次硬化が進行するようになるところから、可使時間が短く、また貯蔵安定性が十分ではなく、そのために、かかる湿態のコーテッドサンドは、一般に、鋳型の造型現場において製造された後、そのまま成形型に充填されて、目的とする鋳型の造型が行われることとなる。しかして、造型現場に、微粉状の耐火性骨材と水ガラスとを運搬し、それらをミキサーで混練して、湿態のコーテッドサンドを得るには、水ガラスの粘性が高いために、かなりの手間や時間がかかり、しかも水ガラスの粘性によって、耐火性骨材との混合が困難であることに加えて、混合のためのミキサーや造型のための成形型等の装置が汚れやすい等、造型の作業性が悪い問題を内在している。しかも、造型現場での作業となるために、強アルカリ性の水ガラスによって、作業者が薬傷を受ける恐れが高い問題も内在するものであった。 However, such a wet coated sand reacts with carbon dioxide in the air and gradually hardens, so that the pot life is short and the storage stability is not sufficient. Generally, the coated sand in such a wet state is manufactured at the molding site of the mold and then filled in the molding mold as it is to mold the target mold. However, it is quite difficult to transport finely powdered refractory aggregate and water glass to the molding site and knead them with a mixer to obtain a wet coated sand because of the high viscosity of the water glass. In addition to the difficulty of mixing with refractory aggregate due to the viscosity of water glass, the mixer for mixing and the molding mold for molding are easily soiled. There is an inherent problem of poor molding workability. Moreover, since the work is performed at the molding site, there is a high risk that the worker will be injured by the strongly alkaline water glass.

また、そのような造型現場において混練されて、製造される湿態のコーテッドサンドにあっては、骨材表面を覆う水ガラスからなる被覆層に粘性があるために、流動性や成形型への充填性が悪く、更に成形型からの鋳型の離形性も悪い等の問題に加えて、そのような湿態のコーテッドサンドをブローヘッドを介して成形型に充填するに際して、成形型を加熱すると、ブローヘッドも加熱され、そのため、ブローヘッド内に収容されたコーテッドサンドの湿態状態を維持することが困難となって、造型作業を続行することが出来なくなる問題も内在するものであった。 Further, in the wet coated sand produced by kneading at such a molding site, the coating layer made of water glass covering the surface of the aggregate is viscous, so that it becomes fluid and moldable. In addition to problems such as poor filling property and poor mold releasability from the molding die, when the molding die is heated when filling the molding die with such a wet coated sand via a blow head, the molding die is heated. Since the blow head is also heated, it becomes difficult to maintain the wet state of the coated sand contained in the blow head, and there is an inherent problem that the molding work cannot be continued.

一方、上述せる如き湿態のコーテッドサンドとは異なり、粘結剤として水ガラスを用いて、耐火性骨材の表面に、そのような粘結剤の乾燥された被覆層を形成してなる、常温流動性を有する乾態のコーテッドサンドが、国際公開番号:WO2014/98129に係る公開公報に、明らかにされている。そこでは、そのような乾態のコーテッドサンドは、その水分率が0.5質量%以下となるように調整されて、鋳型造型のための成形型の成形キャビティ内に充填せしめられた後、水蒸気を通気させることにより、かかるコーテッドサンドの固化乃至は硬化を行い、目的とする鋳型を得る手法が、明らかにされているのであるが、そのような造型手法にあっては、乾態のコーテッドサンドを充填した後、成形型内に充填したコーテッドサンド全てに水蒸気を通気させるために、水蒸気の吹込み装置を特別に設ける必要があり、また水蒸気を型全体に行き渡らす必要があることから、成形型のベントホールの位置等の設計が複雑になってしまうことや、これに加え、鋳型形状に制限が出てしまうなどの問題が内在している。 On the other hand, unlike the wet coated sand as described above, water glass is used as a binder to form a dried coating layer of such a binder on the surface of the refractory aggregate. A dry coated sand having room temperature fluidity is disclosed in the publication of International Publication No. WO2014 / 98129. There, such dry coated sand is adjusted to have a moisture content of 0.5% by mass or less, filled into the molding cavity of the molding mold for molding, and then steamed. It has been clarified that the coated sand is solidified or hardened by aeration to obtain the desired mold. However, in such a molding method, a dry coated sand is used. In order to allow steam to be aerated through all the coated sand filled in the molding mold after filling, it is necessary to provide a special steam blowing device, and it is necessary to spread the steam throughout the mold. There are inherent problems such as complicated design of the position of the vent hole of the mold and restrictions on the shape of the mold.

しかも、そこでは、成形型に充填された乾態のコーテッドサンドを水蒸気で濡らす必要があることから、水蒸気の吹込み工程が追加されるため、結果として、成形型への充填から乾燥固化乃至硬化に至る造型サイクルが長くなって、鋳型の生産性が低下するという問題も内在しているのである。 Moreover, since it is necessary to wet the dry coated sand filled in the mold with steam, a step of blowing steam is added, and as a result, the mold is filled to dry solidify or hardened. There is also an inherent problem that the molding cycle leading to this becomes longer and the productivity of the mold decreases.

特表2008−511447号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-511447 WO2014/98129号公報WO2014 / 98129

「鋳造工学便覧」第78〜90頁"Handbook of Casting Engineering", pp. 78-90

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、造型現場での作業性の改善を効果的に図り得る鋳型の製造方法を提供することに有り、また他の課題とするところは、成形型の設計を複雑にすることなく、また鋳型形状を制限する必要がなく、目的とする鋳型を有利に製造することの出来る方法を提供することにある。 Here, the present invention has been made against the background of such circumstances, and the problem to be solved thereof is to provide a method for manufacturing a mold capable of effectively improving workability at a molding site. Another challenge is to provide a method that can advantageously manufacture the desired mold without complicating the design of the mold and without limiting the mold shape. It is in.

そして、本発明は、上記した課題を解決するために、以下に列挙せる如き各種の態様において、好適に実施され得るものであるが、また、以下に記載の各態様は、任意の組合せにおいて採用可能である。なお、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに何等限定されることなく、明細書全体の記載及び添付図面から把握され得る発明思想に基づいて、認識され得るものであることが、理解されるべきである。 The present invention can be preferably carried out in various aspects as listed below in order to solve the above-mentioned problems, and each of the following aspects is adopted in any combination. It is possible. The aspects or technical features of the present invention are not limited to those described below, and can be recognized based on the invention idea that can be grasped from the description of the entire specification and the accompanying drawings. That should be understood.

(1) 耐火性骨材の表面を水ガラスにて被覆して得られる乾態のコーテッドサンドを予 め準備する工程と、かかるコーテッドサンドに対して、水を添加して湿態化させる 工程と、その得られた湿態化コーテッドサンドを成形型に充填して、造型する工程 とを有することを特徴とする鋳型の製造方法。
(2) 前記水が、前記乾態のコーテッドサンドの100質量部に対して、1〜5質量部 の割合において添加せしめられる前記態様(1)記載の鋳型の製造方法。
(3) 前記成形型が、40〜250℃の温度に加熱されている前記態様(1)または前 記態様(2)に記載の鋳型の製造方法。
(4) 前記成形型内に充填された前記湿態化コーテッドサンドが、マイクロ波にて加熱 せしめられる前記態様(1)乃至前記態様(3)の何れか1つに記載の鋳型の製造 方法。
(5) 前記湿態化コーテッドサンドを充填した前記成形型内に、加熱空気または乾燥空 気が通気される前記態様(1)乃至前記態様(4)の何れか1つに記載の鋳型の製 造方法。
(6) 前記湿態化コーテッドサンドを充填した前記成形型内が、減圧乾燥せしめられる 前記態様(1)乃至前記態様(5)の何れか1つに記載の鋳型の製造方法。
(7) 前記湿態化コーテッドサンドを充填した前記成形型内に、炭酸ガスが、更に通気 される前記態様(1)乃至前記態様(6)の何れか1つに記載の鋳型の製造方法。(8) 前記水ガラスにおけるSiO2 /Na2O のモル比が、1.9以上である前記態 様(1)乃至前記態様(7)の何れか1つに記載の鋳型の製造方法。
(9) 前記湿態化コーテッドサンドが、砂貯蔵用のホッパに収容され、次いで該砂貯蔵 用ホッパからブローヘッドに供給された後、かかるブローヘッドから前記成形型に 充填せしめられる前記態様(1)乃至前記態様(8)の何れか1つに記載の鋳型の 製造方法。
(10) 前記ブローヘッド内および/または前記砂貯蔵用ホッパ内に水分を供給して、 前記湿態化コーテッドサンドの乾燥を抑制乃至は阻止せしめる水分供給手段が、設 けられている前記態様(9)記載の鋳型の製造方法。
(11) 前記水分供給手段が、スチーム若しくはミスト発生装置を備えている前記態様 (10)記載の鋳型の製造方法。
(12) 前記ブローヘッドに、冷却手段が設けられている前記態様(9)乃至前記態様 (11)の何れか1つに記載の鋳型の製造方法。
(13) 前記ブローヘッドが、前記冷却手段によって40℃以下の温度に冷却されてい る前記態様(12)記載の鋳型の製造方法。
(14) 前記ブローヘッド内および/または前記砂貯蔵用ホッパ内に収容された前記湿 態化コーテッドサンドが1質量%以下の水分率であるとき、かかる湿態化コーテッ ドサンドに対して、更に水を添加して湿らせた後、前記造型を行うことを特徴とす る前記態様(9)乃至前記態様(13)の何れか1つに記載の鋳型の製造方法。
(1) A step of preparing a dry coated sand obtained by coating the surface of a refractory aggregate with water glass, and a step of adding water to the coated sand to moisten it. , A method for producing a mold, which comprises a step of filling a molding mold with the obtained moistened coated sand and molding the mold.
(2) The method for producing a mold according to the above aspect (1), wherein the water is added at a ratio of 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the dry coated sand.
(3) The method for producing a mold according to the above aspect (1) or the above-mentioned aspect (2), wherein the molding die is heated to a temperature of 40 to 250 ° C.
(4) The method for producing a mold according to any one of the above-described embodiments (1) to (3), wherein the moistened coated sand filled in the molding mold is heated by microwaves.
(5) Manufacture of the mold according to any one of the above-described embodiments (1) to (4), wherein heated air or dry air is ventilated in the molding mold filled with the moistened coated sand. How to make.
(6) The method for producing a mold according to any one of the above-described embodiments (1) to (5), wherein the inside of the molding mold filled with the moistened coated sand is dried under reduced pressure.
(7) The method for producing a mold according to any one of the above-described embodiments (1) to (6), wherein carbon dioxide gas is further ventilated in the molding mold filled with the moistened coated sand. (8) The method for producing a mold according to any one of the above-mentioned conditions (1) to (7), wherein the molar ratio of SiO 2 / Na 2 O in the water glass is 1.9 or more.
(9) The mode (1) in which the moistened coated sand is housed in a sand storage hopper, then supplied to a blow head from the sand storage hopper, and then filled into the molding die from the blow head. ) To the method for producing a mold according to any one of the above aspects (8).
(10) The embodiment (10), wherein a water supply means for supplying water to the inside of the blow head and / or the sand storage hopper to suppress or prevent the drying of the moistened coated sand is provided. 9) The method for producing a mold according to the above method.
(11) The method for producing a mold according to the above aspect (10), wherein the water supply means includes a steam or mist generator.
(12) The method for producing a mold according to any one of the above aspects (9) to (11), wherein the blow head is provided with a cooling means.
(13) The method for producing a mold according to the above aspect (12), wherein the blow head is cooled to a temperature of 40 ° C. or lower by the cooling means.
(14) When the moistened coated sand contained in the blow head and / or the sand storage hopper has a water content of 1% by mass or less, water is further added to the moistened coated sand. The method for producing a mold according to any one of the above-described embodiments (9) to (13), wherein the molding is performed after adding and moistening the mold.

このように、本発明にあっては、粘結剤として水ガラスを用いて、先ず、乾態のコーテッドサンドを準備しておき、そしてそれを造型の現場に持ち込む一方、造型の現場では、かかる乾態のコーテッドサンドを湿態化させるための水を準備するのみで、目的とする鋳型の造型が可能となるところから、作業環境の悪い造型現場において、粘稠な水ガラスを耐火性骨材に混練せしめる必要がなく、そのために、造型現場での作業性が著しく改善されることとなるのである。しかも、乾態のコーテッドサンドに、ミキサー内において、水を添加して湿潤化させても、ミキサー内に付着したり、造型に用いられる金型などの成形型に付着することが少なく、装置が汚れ難いことに加えて、造型現場において水ガラスを扱うことはないところから、そのような水ガラスにて、作業者が薬傷を受ける恐れも全くなくなったのである。 As described above, in the present invention, using water glass as a binder, first, a dry coated sand is prepared and then brought to the molding site, while it is applied at the molding site. Since it is possible to mold the target mold simply by preparing water to moisten the dry coated sand, viscous water glass is used as a refractory aggregate in a molding site where the working environment is poor. It is not necessary to knead the glass, and therefore, the workability at the molding site is significantly improved. Moreover, even if water is added to the dry coated sand in the mixer to moisten it, it rarely adheres to the inside of the mixer or to a molding mold such as a mold used for molding, so that the apparatus can be used. In addition to being hard to get dirty, since water glass is not handled at the molding site, there is no risk of chemical damage to workers with such water glass.

また、本発明において、予め準備される乾態のコーテッドサンドは、水を添加しない限り、空気中の炭酸ガスにて経時変化することは殆どなく、貯蔵安定性に優れているところから、乾態のコーテッドサンドを予め大量に作製しておき、その一部を用いて、水を加えて、湿態化した後、目的とする鋳型の造型を行うことが出来る実用的な利点を有していると共に、そのような乾態のコーテッドサンドを湿態化したものは、従来の如く造型現場で作製される湿態のコーテッドサンドよりも、成形型への充填性が良好であり、しかも造型された鋳型の成形型からの離型性も向上するという格別な特徴を発揮するものである。 Further, in the present invention, the dry coated sand prepared in advance hardly changes with time due to carbon dioxide in the air unless water is added, and is excellent in storage stability. Therefore, the dry state is excellent. It has a practical advantage that it is possible to prepare a large amount of the coated sand in advance, add water to moisten a part of the coated sand, and then mold the target mold. At the same time, the moistened dry coated sand has better filling property into the molding mold than the wet coated sand produced at the molding site as in the conventional case, and is molded. It exhibits a special feature that the mold can be easily released from the mold.

さらに、かかる本発明に従う鋳型の製造方法によれば、造型現場において、湿態化されたコーテッドサンドを成形型に充填して、加熱等するだけで、水を蒸発せしめ、乾燥固化乃至は硬化させるものであるところから、乾態のコーテッドサンドをそのまま用いる場合の如く、水蒸気発生装置や水蒸気の通気機構等の特別な装置を新たに設置する必要は全くなく、また、成形型の設計を複雑にすることや鋳型形状を制限する必要がなく、これによって、装置コストの増大、ひいては鋳型の製造コストの上昇を回避することが出来ると共に、水蒸気の吹込み工程を追加する必要もないため、それによって、造型サイクルが長くなるようなことも、有利に回避することが出来ることとなったのである。 Further, according to the method for producing a mold according to the present invention, at a molding site, water is evaporated and dried, solidified or cured simply by filling a molded mold with moistened coated sand and heating it. Since it is a thing, there is no need to newly install special equipment such as a steam generator and a steam ventilation mechanism as in the case of using a dry coated sand as it is, and the design of the molding mold is complicated. There is no need to do anything or limit the mold shape, which avoids an increase in equipment cost and thus in mold manufacturing cost, and does not require the addition of a steam blowing process. It was also possible to advantageously avoid the lengthening of the molding cycle.

本発明に従う鋳型の製造方法の一例における、湿態化コーテッドサンドの成形型充填前の待機状態を示す造型装置の断面概略説明図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional explanatory view of a molding apparatus showing a standby state before filling a molding mold of a moistened coated sand in an example of a mold manufacturing method according to the present invention. 図1の待機状態からブローヘッドが移動せしめられて、成形型にセットされた状態(ブローイング前の状態)を示す断面概略説明図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional explanatory view showing a state in which the blow head is moved from the standby state of FIG. 1 and set in the molding die (state before blowing). 図2に示される工程の後の工程において、成形型にガッシングボックスがセットされて、ガッシングが行われる状態を示す断面概略説明図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional explanatory view showing a state in which a gassing box is set in a molding die and gassing is performed in a step after the step shown in FIG. 図3に示される工程の後の工程において、成形型を型開きして、造型された鋳型を取り出す状態を示す断面概略説明図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional explanatory view showing a state in which a molding die is opened and a molded mold is taken out in a step after the step shown in FIG. 本発明に従う鋳型の製造方法の他の一例における、湿態化コーテッドサンドのブローイング(砂充填)の状態を示す断面概略説明図である。It is sectional drawing which shows the state of the blowing (sand filling) of the moistened coated sand in another example of the manufacturing method of the mold according to this invention. 図5において、湿態化コーテッドサンドの充填された成形型を真空吸引装置内に収容して、真空吸引している状態を示す断面概略説明図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional explanatory view showing a state in which a molding mold filled with moistened coated sand is housed in a vacuum suction device and vacuum suction is performed. 図6の工程に代わる、真空・CO2 ガスガッシング工程の一例を示す断面概略説明図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional explanatory view showing an example of a vacuum / CO 2 gas gassing step instead of the step of FIG. 図7の工程の後に、成形型を型開きして、造型された鋳型を取り出す状態を示す断面概略説明図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional explanatory view showing a state in which a molding die is opened after the step of FIG. 7 and the molded mold is taken out.

ところで、本発明に従う鋳型の製造方法において、予め準備される乾態のコーテッドサンドは、一般に、耐火性骨材に対して、粘結剤として、水溶液の状態にある水ガラスを混合せしめ、そしてその混合物から水分を蒸発させることにより、換言すれば水溶液の状態にある水ガラスの水分を蒸発させることによって、製造され、粘結剤である水ガラスの固形分からなる乾燥した被覆層が、耐火性骨材の表面に形成されてなる、乾態のものであって、良好な常温流動性を有しているものである。特に、本発明にあっては、そのようなコーテッドサンドは、その水分率が0.1〜0.8質量%、好ましくは0.15〜0.75質量%、更に好ましくは0.2〜0.6質量%となるように調整されているものである。この水分率が0.1質量%よりも小さくなると、水ガラスがガラス化して、再び水を添加しても、溶液状に戻らなくなってしまい、一方0.8質量%よりも大きくなると、乾態にならないという問題が生じる。このように、上述の如きコーテッドサンドを用いることにより、その可使時間が長くなり、貯蔵安定性が有利に向上せしめられ得るところから、そのような乾態のコーテッドサンドを、工場において、予め大量に準備しておき、その一部を造型現場に運搬して、目的とする鋳型の造型に用いるようにすることが出来ることとなり、以て、造型作業の効率化にも大いに寄与せしめ得ることとなるのである。 By the way, in the method for producing a mold according to the present invention, a dry coated sand prepared in advance is generally prepared by mixing a refractory aggregate with water glass in an aqueous solution state as a binder, and then mixing the refractory aggregate with water glass. A dry coating layer made of solids of water glass, which is produced and is a binder, is produced by evaporating water from the mixture, in other words, by evaporating the water content of water glass in an aqueous solution, which is refractory bone. It is a dry material formed on the surface of the material and has good room temperature fluidity. In particular, in the present invention, such a coated sand has a water content of 0.1 to 0.8% by mass, preferably 0.15 to 0.75% by mass, and more preferably 0.2 to 0. It is adjusted to be 0.6% by mass. When this water content is smaller than 0.1% by mass, the water glass is vitrified, and even if water is added again, it does not return to the solution state, while when it is larger than 0.8% by mass, it is in a dry state. The problem arises that it does not become. As described above, by using the coated sand as described above, the pot life can be extended and the storage stability can be advantageously improved. Therefore, a large amount of such dry coated sand is previously produced in the factory. It will be possible to prepare a part of it and transport it to the molding site so that it can be used for molding the target mold, which can greatly contribute to the efficiency of the molding work. It becomes.

なお、上述の如きコーテッドサンドを構成する耐火性骨材としては、鋳型の基材として機能する耐火性物質であって、従来から鋳型用として用いられている各種の耐火性粒状乃至は粉状材料が何れも用いられ得、具体的には、ケイ砂、再生ケイ砂をはじめ、アルミナサンド、オリビンサンド、ジルコンサンド、クロマイトサンド等の特殊砂や、フェロクロム系スラグ、フェロニッケル系スラグ、転炉スラグ等のスラグ系粒子;アルミナ系粒子、ムライト系粒子等の人工粒子及びこれらの再生粒子;アルミナボール、マグネシアクリンカー等を挙げることが出来る。なお、これらの耐火性骨材は、新砂であっても、或いは、鋳物砂として鋳型の造型に一回或いは複数回使用された再生砂または回収砂であっても、更には、そのような再生砂や回収砂に新砂を加えて混合せしめてなる混合砂であっても、何ら差支えない。そして、そのような耐火性骨材は、一般に、AFS指数で40〜130程度の粒度のものとして、好ましくは、60〜110程度の粒度のものとして、用いられることとなる。 The refractory aggregate constituting the coated sand as described above is a refractory substance that functions as a base material of the mold, and is a variety of refractory granular or powdery materials that have been conventionally used for the mold. Can be used, specifically, special sands such as alumina sand, olivine sand, zircon sand, and chromate sand, as well as silica sand and recycled silica sand, ferrochrome slag, ferronickel slag, and refractory slag. Such as slag-based particles; artificial particles such as alumina-based particles and murite-based particles and their regenerated particles; alumina balls, magnesia clinker and the like. It should be noted that these refractory aggregates may be fresh sand, or recycled sand or recovered sand that has been used once or multiple times as casting sand for molding a mold, and further, such regeneration. There is no problem even if it is mixed sand made by adding new sand to sand or recovered sand and mixing them. Then, such a refractory aggregate is generally used as having a particle size of about 40 to 130 in AFS index, preferably having a particle size of about 60 to 110.

また、本発明において、乾態のコーテッドサンドを得るべく、粘結剤として用いられる水ガラスは、可溶性のケイ酸化合物の水溶液であって、そのようなケイ酸化合物としては、例えば、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、メタケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム、ケイ酸アンモニウム、コロイダルシリカ、アルキルシリケート等を挙げることが出来るが、特に、本発明にあっては、ケイ酸ナトリウム(ケイ酸ソーダ)が有利に用いられることとなる。なお、そのようなケイ酸ナトリウムは、通常、SiO2 /Na2O のモル比により、1号〜5号の種類に分類されて、用いられている。具体的には、ケイ酸ナトリウム1号は、SiO2 /Na2O のモル比が2.0〜2.3であるものであり、またケイ酸ナトリウム2号は、SiO2 /Na2O のモル比が2.4〜2.5であるものであり、更にケイ酸ナトリウム3号は、SiO2 /Na2O のモル比が3.1〜3.3であるものである。加えて、ケイ酸ナトリウム4号は、SiO2 /Na2O のモル比が3.3〜3.5であるものであり、またケイ酸ナトリウム5号は、SiO2 /Na2O のモル比が3.6〜3.8であるものである。これらの中で、ケイ酸ナトリウム1号〜3号は、JIS−K−1408にても規定されている。そして、これらのケイ酸ナトリウムは、単独での使用の他、混合して用いられても良く、また混合することで、SiO2 /Na2O のモル比を調整することも可能である。 Further, in the present invention, the water glass used as a binder for obtaining a dry coated sand is an aqueous solution of a soluble silicic acid compound, and such a silicic acid compound is, for example, sodium silicate. , Potassium silicate, sodium metasilicate, potassium metasilicate, lithium silicate, ammonium silicate, colloidal silica, alkyl silicate, etc., but in particular, in the present invention, sodium silicate (sodium silicate) can be mentioned. ) Will be used advantageously. In addition, such sodium silicate is usually classified into the types of Nos. 1 to 5 according to the molar ratio of SiO 2 / Na 2 O and used. Specifically, sodium silicate No. 1 has a molar ratio of SiO 2 / Na 2 O of 2.0 to 2.3, and sodium silicate No. 2 has a molar ratio of SiO 2 / Na 2 O. The molar ratio is 2.4 to 2.5, and sodium silicate No. 3 has a molar ratio of SiO 2 / Na 2 O of 3.1 to 3.3. In addition, sodium silicate No. 4 has a molar ratio of SiO 2 / Na 2 O of 3.3 to 3.5, and sodium silicate No. 5 has a molar ratio of SiO 2 / Na 2 O. Is 3.6 to 3.8. Among these, sodium silicate Nos. 1 to 3 are also specified in JIS-K-1408. Then, these sodium silicates may be used alone or in a mixed manner, and the molar ratio of SiO 2 / Na 2 O can be adjusted by mixing them.

そして、本発明において用いられる乾態のコーテッドサンドを有利に得るべく、粘結剤として用いられる水ガラスを構成するケイ酸ナトリウムは、SiO2 /Na2O のモル比が1.9以上、好ましくは2.0以上、より好ましくは2.2以上であることが望ましく、上記したケイ酸ナトリウムの分類において、1号及び2号に相当するケイ酸ナトリウムが、特に有利に用いられることとなる。かかるケイ酸ナトリウム1号及び2号は、それぞれ、水ガラス中のケイ酸ナトリウム濃度が広い範囲においても、安定して、特性の良好な乾態のコーテッドサンドを与えるものである。また、そのようなケイ酸ナトリウムにおけるSiO2 /Na2O のモル比の上限は、水溶液の形態にある水ガラスの特性に応じて適宜に選定されることとなるが、一般に3.5以下、好ましくは3.2以下、より好ましくは2.7以下とされることとなる。ここで、SiO2 /Na2O のモル比が1.9よりも小さくなると、水ガラスの粘性が低くなり、水分量をかなり低くしなければ、乾態とすることが困難となるのであり、一方3.5よりも大きくなると、水への溶解度が低下して、接着面積が稼げず、鋳型強度が低下する問題を生じる。 Sodium silicate, which constitutes water glass used as a binder, preferably has a molar ratio of SiO 2 / Na 2 O of 1.9 or more in order to advantageously obtain the dry coated sand used in the present invention. Is preferably 2.0 or more, more preferably 2.2 or more, and sodium silicate corresponding to Nos. 1 and 2 is used particularly advantageously in the above-mentioned classification of sodium silicate. Such sodium silicate No. 1 and No. 2 respectively provide a dry coated sandwich having stable and good characteristics even in a wide range of sodium silicate concentration in water glass. Further, the upper limit of the molar ratio of SiO 2 / Na 2 O in such sodium silicate is appropriately selected according to the characteristics of water glass in the form of an aqueous solution, but is generally 3.5 or less. It is preferably 3.2 or less, more preferably 2.7 or less. Here, when the molar ratio of SiO 2 / Na 2 O is smaller than 1.9, the viscosity of the water glass becomes low, and it becomes difficult to dry the water unless the water content is considerably low. On the other hand, if it is larger than 3.5, the solubility in water is lowered, the adhesive area cannot be increased, and the mold strength is lowered.

なお、本発明において用いられる水ガラスは、水に溶けた状態のケイ酸化合物の溶液のことを意味し、市場において購入されたままの原液の状態において用いられる他、そのような原液に水を添加して、希釈した状態において用いられることとなる。そして、そのような水ガラスから、水や溶剤等の、揮発する物質を除いた固形分(水ガラス成分)を不揮発分と言い、これが、上記したケイ酸ナトリウム等の可溶性のケイ酸化合物に相当するするものである。また、そのような不揮発分(固形分)の割合が高い程、水ガラス中のケイ酸化合物濃度は、高くなるものである。従って、本発明において用いられる水ガラスの不揮発分とは、それが原液のみにて構成される場合においては、かかる原液中の水分量を除いた割合に相当することとなり、一方、原液を水にて希釈して得られる希釈液が用いられる場合にあっては、原液中の水分量と希釈に用いられた水の量とを除いた割合が、使用される水ガラスの不揮発分に相当することとなる。 The water glass used in the present invention means a solution of a silicic acid compound in a state of being dissolved in water, and is used in the state of a stock solution as purchased on the market, or water is added to such a stock solution. It will be used in a diluted state after being added. The solid content (water glass component) obtained by removing volatile substances such as water and solvent from such water glass is called a non-volatile content, and this corresponds to the above-mentioned soluble silicic acid compound such as sodium silicate. It is something to do. Further, the higher the ratio of such non-volatile content (solid content), the higher the concentration of the silicic acid compound in the water glass. Therefore, the non-volatile content of the water glass used in the present invention corresponds to the ratio excluding the amount of water in the stock solution when it is composed only of the stock solution, while the stock solution is made into water. When a diluted solution obtained by diluting is used, the ratio excluding the amount of water in the stock solution and the amount of water used for dilution corresponds to the non-volatile content of the water glass used. It becomes.

また、そのような水ガラス中の不揮発分は、水ガラス成分(可溶性ケイ酸化合物)の種類等に応じて適宜の割合とされることとなるが、有利には、20〜45質量%の割合において含有せしめられていることが望ましい。この不揮発分に相当する水ガラス成分を適度に水溶液中に存在せしめることによって、耐火性骨材との混合(混練)時に、かかる耐火性骨材に対して、ムラなく、均一に、水ガラス成分を被覆させることが出来、それによって、目的とする鋳型を、本発明に従って、有利に造型することが可能となる。なお、水ガラス中における水ガラス成分の濃度が低くなり過ぎて、不揮発分の合計量が20質量%未満となると、コーテッドサンドの乾燥のために、加熱温度を高くしたり、加熱時間を長くしたりする必要があり、そのために、エネルギーロス等の問題が惹起されるようになる。また、水ガラス中における不揮発分の割合が高くなり過ぎると、耐火性骨材の表面を、水ガラス成分にて均一に被覆することが困難となり、目的とする鋳型の特性の向上にも問題を惹起するところから、かかる不揮発分は45質量%以下、従って水分量が55質量%以上の割合となるように、水溶液の形態にある水ガラスを調整することが望ましい。 Further, the non-volatile content in such water glass is set to an appropriate ratio depending on the type of the water glass component (soluble silicic acid compound) and the like, but is preferably a ratio of 20 to 45% by mass. It is desirable that it is contained in. By appropriately allowing the water glass component corresponding to this non-volatile component to be present in the aqueous solution, the water glass component is evenly and uniformly applied to the refractory aggregate when mixed (kneaded) with the refractory aggregate. Can be coated, whereby the desired mold can be advantageously molded according to the present invention. If the concentration of the water glass component in the water glass becomes too low and the total amount of non-volatile components is less than 20% by mass, the heating temperature is raised or the heating time is lengthened for drying the coated sand. It is necessary to do so, which causes problems such as energy loss. Further, if the proportion of the non-volatile content in the water glass becomes too high, it becomes difficult to uniformly cover the surface of the refractory aggregate with the water glass component, which also causes a problem in improving the characteristics of the target mold. From the point of view, it is desirable to adjust the water glass in the form of an aqueous solution so that the non-volatile content is 45% by mass or less, and therefore the water content is 55% by mass or more.

さらに、水ガラスは、耐火性骨材の100質量部に対して、不揮発分のみとして考えた場合の固形分換算で0.1〜2.5質量部の割合において用いられることが望ましく、中でも、0.2〜2.0質量部の割合が特に有利に採用されて、耐火性骨材の表面に、水ガラスの被覆層が形成されることとなる。ここで、固形分の測定は、以下のようにして実施される。即ち、アルミ箔製皿(縦:90mm、横:90mm、高さ:15mm)内に、試料10gを秤量して収容し、180±1℃に保持した加熱板上に置き、20分間放置した後、かかる試料皿を、反転させて、更に20分間、上記加熱板上に放置する。次いで、かかる試料皿を、加熱板上から取り出して、デシケーター中で放冷した後、秤量を行って、次式により、固形分(質量%)が算出されるのである。
固形分(質量%)=[乾燥後の質量(g)/乾燥前の質量(g)]×100
なお、この水ガラスの使用量が少なくなり過ぎると、耐火性骨材の表面に、水ガラスの有効な被覆層が形成され難くなって、コーテッドサンドの固化乃至は硬化が充分に行われ難くなる問題を生じる。また、水ガラスの使用量が多くなり過ぎても、耐火性骨材の表面に、余分に、水ガラスが付着して、均一な被覆層が形成され難くなると共に、コーテッドサンドが相互に固着して団塊化(複合粒子化)する恐れもあり、そのために、鋳型物性に悪影響をもたらし、また金属を鋳込んだ後の中子の砂落としを難しくする問題も惹起するようになる。
Further, it is desirable that water glass is used at a ratio of 0.1 to 2.5 parts by mass in terms of solid content when considering only the non-volatile content with respect to 100 parts by mass of the refractory aggregate. A ratio of 0.2 to 2.0 parts by mass is particularly advantageously adopted to form a coating layer of water glass on the surface of the refractory aggregate. Here, the measurement of the solid content is carried out as follows. That is, 10 g of the sample was weighed and contained in an aluminum foil dish (length: 90 mm, width: 90 mm, height: 15 mm), placed on a heating plate held at 180 ± 1 ° C., and left for 20 minutes. The sample dish is inverted and left on the heating plate for an additional 20 minutes. Next, the sample dish is taken out from the heating plate, allowed to cool in a desiccator, weighed, and the solid content (mass%) is calculated by the following formula.
Solid content (mass%) = [mass after drying (g) / mass before drying (g)] × 100
If the amount of water glass used is too small, it becomes difficult to form an effective coating layer of water glass on the surface of the refractory aggregate, and it becomes difficult for the coated sand to be sufficiently solidified or hardened. Causes problems. In addition, even if the amount of water glass used is too large, extra water glass adheres to the surface of the refractory aggregate, making it difficult to form a uniform coating layer, and the coated sands adhere to each other. As a result, there is a risk of agglomerating (composite particles), which adversely affects the physical properties of the mold and also causes a problem that it is difficult to remove sand from the core after casting the metal.

そして、本発明にあっては、上記した水ガラスを用いて、それによる被覆層を耐火性骨材の表面に形成してなる乾態のコーテッドサンドが、その対象とされるものであるが、そのような被覆層には、必要に応じて、公知の添加剤を適宜に含有せしめることも可能である。なお、そのような添加剤を被覆層に含有せしめるには、水ガラスに、所定の添加剤を予め配合した後、耐火性骨材と混練または混合せしめる方法や、水ガラスとは別個に、所定の添加剤を、耐火性骨材に対して添加して、全体を均一に混練乃至は混合せしめる方法等が、採用される。 Then, in the present invention, a dry coated sandwich formed by forming a coating layer by using the above-mentioned water glass on the surface of a refractory aggregate is targeted. Such a coating layer may appropriately contain a known additive, if necessary. In order to include such an additive in the coating layer, a method of pre-blending a predetermined additive in water glass and then kneading or mixing it with a refractory aggregate, or a method of kneading or mixing the water glass separately from the water glass is specified. A method is adopted in which the additive of the above is added to the refractory aggregate to uniformly knead or mix the whole.

そのような添加剤の一つとして、本発明においては、固形酸化物や塩が、有利に用いられることとなる。それら固形酸化物や塩の含有によって、コーテッドサンドの耐湿性が有利に向上せしめられ得るのである。なお、それらの中で、固形酸化物としては、例えば、ケイ素、亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、鉛、ホウ素の酸化物の使用が有効である。特に、その中でも、二酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ホウ素の使用が望ましい。また、二酸化ケイ素の中では、沈殿ケイ酸、発熱性ケイ酸が好ましく用いられる。一方、塩としては、ケイフッ化塩、ケイ酸塩、リン酸塩、ホウ酸塩、四ホウ酸塩、炭酸塩等があり、その中でも、炭酸亜鉛、メタホウ酸カリウム、四ホウ酸ナトリウム、四ホウ酸カリウムの使用が、望ましい。そして、これら固形酸化物や塩は、水ガラス中の不揮発分に対して、100質量%以下、好ましくは0.5〜5質量%程度の割合において、用いられるのである。 As one of such additives, solid oxides and salts will be advantageously used in the present invention. The inclusion of these solid oxides and salts can advantageously improve the moisture resistance of the coated sand. Among them, as the solid oxide, for example, the use of oxides of silicon, zinc, magnesium, aluminum, calcium, lead and boron is effective. In particular, among them, it is desirable to use silicon dioxide, zinc oxide, aluminum oxide, and boron oxide. Further, among silicon dioxide, precipitated silicic acid and exothermic silicic acid are preferably used. On the other hand, as salts, there are siliceous salts, silicates, phosphates, borates, tetraborates, carbonates, etc., among which zinc carbonate, potassium metaborate, sodium tetraborate, tetraborate, etc. The use of potassium acid is desirable. Then, these solid oxides and salts are used in a proportion of 100% by mass or less, preferably about 0.5 to 5% by mass, based on the non-volatile content in the water glass.

また、その他の添加剤として、耐火性骨材と水ガラス(バインダー)との結合を強化するカップリング剤を含有せしめることも有効であり、例えば、シランカップリング剤、ジルコンカップリング剤、チタンカップリング剤等を用いることが出来る。また、コーテッドサンドの流動性の向上に寄与する滑剤の含有も有効であり、例えば、パラフィンワックス、合成ポリエチレンワックス、モンタン酸ワックス等のワックス類;ステアリン酸アマイド、オレイン酸アマイド、エルカ酸アマイド等の脂肪酸アマイド類;メチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビスステアリン酸アマイド等のアルキレン脂肪酸アマイド類;ステアリン酸、ステアリルアルコール、ステアリン酸金属塩、ステアリン酸鉛、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリルステアレート、硬化油等を使用することが可能である。更に、離型剤として、パラフィン、ワックス、軽油、マシン油、スピンドル油、絶縁油、廃油、植物油、脂肪酸エステル、有機酸、黒鉛微粒子、雲母、蛭石、フッ素系離型剤、シリコーン系離型剤等も使用可能である。そして、これらその他の添加剤は、それぞれ、水ガラス中の不揮発成分に対して、一般に、5質量%以下、好ましくは3質量%以下の割合において、含有せしめられる。 Further, as other additives, it is also effective to include a coupling agent that strengthens the bond between the refractory aggregate and water glass (binder). For example, a silane coupling agent, a zircon coupling agent, and a titanium cup. A ring agent or the like can be used. It is also effective to include a lubricant that contributes to improving the fluidity of the coated sand. For example, waxes such as paraffin wax, synthetic polyethylene wax and montanic acid wax; stearic acid amide, oleic acid amide, erucic acid amide and the like. Fatty acid amides; alkylene fatty acid amides such as methylene bisstearic acid amide and ethylene bisstearic acid amide; stearic acid, stearyl alcohol, metal stearate, lead stearate, zinc stearate, calcium stearate, magnesium stearate, stearic acid It is possible to use monoglyceride, stearyl stearate, hardened oil and the like. Furthermore, as mold release agents, paraffin, wax, light oil, machine oil, spindle oil, insulating oil, waste oil, vegetable oil, fatty acid ester, organic acid, graphite fine particles, mica, 蛭 葉, fluorine-based mold release agent, silicone-based mold release agent. Agents and the like can also be used. Each of these other additives is contained in a proportion of 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, based on the non-volatile component in the water glass.

ところで、本発明において、予め準備される乾態のコーテッドサンドを製造するに際しては、一般に、耐火性骨材に対して、粘結剤としての水ガラスを、必要応じて添加剤と共に、混練乃至は混合せしめて、均一に混和し、かかる耐火性骨材の表面を水ガラスにて被覆するようにすると共に、そのような水ガラスの水分を蒸散せしめることによって、常温流動性を有する乾態の粉末状コーテッドサンドを得る手法が、採用されることとなるが、その際における水ガラス(被覆層)の水分の蒸散は、水ガラスの固化乃至は硬化が進む前に迅速に行われる必要があり、そのために、本発明にあっては、耐火性骨材に対して、水溶液の形態にある水ガラスを投入(混合)してから、5分以内に、より好ましくは3分以内に、含有水分を飛ばして、乾態の粉末状コーテッドサンドとすることが望ましい。かかる蒸散の時間が長くなると、混和(混練)サイクルが長くなり、生産性が低下する他、水ガラスが空気中のCO2 に触れる時間が長くなって、失活する等の問題を生じる恐れが高くなるからである。なお、このようにして得られる乾態の粉末状コーテッドサンドは、一般に、0.1〜0.8質量%、好ましくは0.15〜0.75質量%、より好ましくは0.2〜0.6質量%の水分率に調整されてなるものとして、得られることとなる。 By the way, in the present invention, when producing a dry coated sand prepared in advance, generally, water glass as a binder is kneaded or kneaded with an additive, if necessary, with respect to the fire-resistant aggregate. A dry powder having room temperature fluidity by mixing and uniformly mixing to cover the surface of the fire resistant aggregate with water glass and evaporating the water content of such water glass. A method of obtaining a state-coated sand will be adopted, but the evaporation of water in the water glass (coating layer) at that time needs to be performed quickly before the water glass solidifies or hardens. Therefore, in the present invention, the water content is added to the fire-resistant aggregate within 5 minutes, more preferably within 3 minutes after the water glass in the form of an aqueous solution is added (mixed). It is desirable to skip it to make a dry powdered coated sand. If the evaporation time is long, the mixing (kneading) cycle is long, the productivity is lowered, and the water glass is exposed to CO 2 in the air for a long time, which may cause problems such as deactivation. Because it will be expensive. The dry powdered coated sand thus obtained is generally 0.1 to 0.8% by mass, preferably 0.15 to 0.75% by mass, and more preferably 0.2 to 0. It will be obtained as a product adjusted to a water content of 6% by mass.

さらに、そのような乾態のコーテッドサンドの製造工程において、かかる水ガラス中の水分を迅速に蒸散せしめるための有効な手段の一つとして、耐火性骨材を予め加熱しておき、それに、水溶液の形態にある水ガラスを混練乃至は混合して、混和せしめるようにする手法が採用される。この予め加熱された耐火性骨材に、水ガラスを混練乃至は混合せしめるようにすることによって、水ガラス中の水分は、そのような耐火性骨材の熱にて、極めて迅速に蒸散せしめられ得ることとなるのであり、以て、得られるコーテッドサンドの水分率を効果的に低下せしめ得て、常温流動性を有する乾態の粉体が、有利に得られることとなるのである。なお、この耐火性骨材の予熱温度としては、水ガラスの含有水分量やその配合量等に応じて、適宜に選定されることとなるが、一般に100〜150℃程度、好ましくは100〜120℃程度の温度に、耐火性骨材を加熱して行うことが望ましい。なお、この予熱温度が低くなり過ぎると、水分の蒸散を効果的に行うことが出来ず、乾燥に時間がかかるようになるところから、100℃以上の温度を採用することが望ましいのであり、また予熱温度が高くなり過ぎると、得られるコーテッドサンドの冷却時に、水ガラス成分の硬化が進み、加えて複合粒子化が進行するようになるところから、コーテッドサンドとしての機能、特に強度の如き物性に問題を生じるようになる。 Further, in the manufacturing process of such a dry coated sand, as one of the effective means for rapidly evaporating the water content in the water glass, the refractory aggregate is preheated and then an aqueous solution is used. A method is adopted in which the water glass in the form of is kneaded or mixed so as to be mixed. By kneading or mixing water glass with this preheated refractory aggregate, the water in the water glass is vaporized extremely quickly by the heat of such refractory aggregate. Therefore, the moisture content of the obtained coated sand can be effectively reduced, and a dry powder having room temperature fluidity can be advantageously obtained. The preheating temperature of the refractory aggregate will be appropriately selected according to the water content of the water glass, the blending amount thereof, etc., but is generally about 100 to 150 ° C., preferably 100 to 120. It is desirable to heat the refractory aggregate to a temperature of about ° C. If the preheating temperature becomes too low, it will not be possible to effectively evaporate the water and it will take time to dry. Therefore, it is desirable to adopt a temperature of 100 ° C. or higher. If the preheating temperature becomes too high, the water glass component will harden when the obtained coated sand is cooled, and in addition, composite particles will progress. Therefore, the function as a coated sand, especially the physical properties such as strength, will be improved. It will cause problems.

そして、本発明にあっては、上述の如くして得られた乾態のコーテッドサンドを用い、それを、鋳型の製造場所たる造型現場まで運搬した後、その造型現場において、水を添加して、湿態化させた後、その得られた湿態化コーテッドサンドを成形型に充填して、目的とする鋳型の造型を行うものであるが、そこにおいて、乾態のコーテッドサンドに水を加えて湿態化する工程は、単に、乾態のコーテッドサンドと所定量の水とを適当なミキサーに投入して、混合せしめることにより、コーテッドサンドを湿らせれば足りるものであるところから、極めて単純な作業にて実施され得て、作業環境の悪い造型現場においても、極めて簡単に且つ容易に行い得るのである。 Then, in the present invention, the dry coated sand obtained as described above is used, transported to a molding site, which is a mold manufacturing site, and then water is added at the molding site. After moisturizing, the obtained moistened coated sand is filled in a molding die to mold a target mold, in which water is added to the dry coated sand. The process of moistening is extremely simple because it is sufficient to moisten the coated sand by simply adding a predetermined amount of water and a dry coated sand to an appropriate mixer and mixing them. It can be carried out in a simple and easy manner even in a molding site where the working environment is bad.

しかも、そのような乾態のコーテッドサンドの湿態化には、単に水のみの添加で済み、粘性のある水ガラスを耐火性骨材に混練せしめるものではないところから、作業性が極めて良好であって、その湿態化されたコーテッドサンドが、ミキサーや成形型等に付着し難いために、装置が汚れ難い特徴を発揮するものであると共に、造型現場においては、水ガラスを取り扱うことがないために、作業者が薬傷を受ける恐れもない等の利点も生じることとなるのである。 Moreover, in order to moisten such a dry coated sand, it is only necessary to add water, and the viscous water glass is not kneaded into the refractory aggregate, so that the workability is extremely good. Therefore, the moistened coated sand does not easily adhere to the mixer, molding mold, etc., so that the equipment is not easily soiled, and water glass is not handled at the molding site. Therefore, there is an advantage that the worker is not likely to be injured.

なお、かかる乾態のコーテッドサンドの湿態化に際しては、鋳型の造型現場において、乾態のコーテッドサンドに対して、所定量の水を添加して、通常のミキサーにより混合せしめることによって、目的とする湿態化コーテッドサンドが形成されることとなるが、そこで用いられる水の量は、コーテッドサンドを構成する水ガラス成分の種類や使用量に応じて、適宜に決定されるところであり、一般に、コーテッドサンドの100質量部に対して、1〜5質量部の割合において、好ましくは1.5〜4質量部の割合において、より好ましくは2〜3質量部の割合において、適宜に決定されることとなる。なお、この水の添加量が少な過ぎると、乾態のコーテッドサンドの湿態化を充分に実現することが出来ず、そのために、コーテッドサンド間の相互の接着が弱くなることにより、またコーテッドサンドの流動性が悪化して、成形型への充填性が悪くなる結果、得られる鋳型の強度が低下する等の問題がある。一方、水の添加量が多くなり過ぎると、成形型への充填作業が困難となる問題に加えて、成形型への充填後の乾燥操作に時間を要し、造型時間が長くなってしまう等の問題を惹起する。そして、このようにして、乾態のコーテッドサンドに水を添加して得られる、湿潤化されたコーテッドサンドは、一般に、1質量%を超えるような水分率を有するものとなっているのである。 The purpose of moistening the dry coated sand is to add a predetermined amount of water to the dry coated sand and mix it with a normal mixer at the molding site of the mold. The moistened coated sand is formed, and the amount of water used therein is appropriately determined according to the type and amount of the water glass component constituting the coated sand, and is generally determined. It is appropriately determined at a ratio of 1 to 5 parts by mass, preferably 1.5 to 4 parts by mass, and more preferably 2 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the coated sand. It becomes. If the amount of this water added is too small, it is not possible to sufficiently moisten the coated sand in a dry state, and as a result, the mutual adhesion between the coated sands becomes weak, and the coated sand also becomes weak. As a result of the deterioration of the fluidity of the mold and the poor filling property of the mold, there is a problem that the strength of the obtained mold is lowered. On the other hand, if the amount of water added is too large, in addition to the problem that the filling operation to the molding die becomes difficult, the drying operation after filling the molding die takes time, and the molding time becomes long. Causes problems. In this way, the moistened coated sand obtained by adding water to the dry coated sand generally has a water content of more than 1% by mass.

そして、本発明にあっては、上述の如くして得られた乾態のコーテッドサンドの湿態化物を用いて、それを、所定の成形型、具体的にはその成形キャビティ内に充填して、かかる湿態化コーテッドサンドの乾燥を図ることにより、目的とする形状の鋳型が造型されることとなるのであるが、その際、用いられる湿態化コーテッドサンドは、水ガラスを直接に耐火性骨材に混練せしめて得られる湿態のコーテッドサンドよりも、流動性が良く、また砂同士の固着や粘着力が低下したものであるところから、充填性が効果的に向上せしめられ、更に成形型に対する付着も効果的に低減され得ることによって、成形型の汚れが有利に抑制され得、そして成形型からの鋳型の離型性も、有利に向上せしめられ得ることとなったのである。 Then, in the present invention, the moistened product of the dry coated sand obtained as described above is used, and the molded product is filled in a predetermined molding mold, specifically, the molding cavity thereof. By drying the moistened coated sand, a mold of the desired shape is formed. At that time, the moistened coated sand used is directly fire resistant to water glass. Compared to the wet coated sand obtained by kneading with aggregate, the fluidity is better, and the adhesion and adhesive strength between the sands are reduced, so the filling property is effectively improved and further molding is performed. Since the adhesion to the mold can be effectively reduced, the stain on the mold can be advantageously suppressed, and the mold releasability from the mold can also be advantageously improved.

このように、成形型内に充填された湿態化コーテッドサンドを乾燥させて、固化乃至は硬化させることにより、目的とする鋳型の造型を行うに際しては、湿態化コーテッドサンドの乾燥を有利に図るべく、成形型を予め加熱しておくことが望ましく、本発明において推奨されるところである。この加熱された成形型を用いることにより、充填された湿態化コーテッドサンドの乾燥が、効果的に進行せしめられることによって、造型時間が有利に短縮せしめられ得るのである。なお、そのような成形型の加熱温度としては、一般に、40〜250℃、好ましくは70〜200℃、更に好ましくは100〜175℃の範囲内の温度が、採用されることとなる。この加熱温度が、40℃未満となると、加熱による乾燥促進効果を充分に発揮させ難く、造型時間が長くなる問題があり、また250℃よりも高くなると、成形型内に充填される湿態化コーテッドサンドの固化が早くなり過ぎ、その充填性が悪化することとなる他、湿態化コーテッドサンドが乾燥し過ぎて、粘着性がなくなり、接着効果が低くなって、得られる鋳型の強度が低下する等の問題も惹起されるようになる。 By drying, solidifying, or curing the moistened coated sand filled in the molding mold in this way, it is advantageous to dry the moistened coated sand when molding the target mold. In order to achieve this, it is desirable to preheat the molding die, which is recommended in the present invention. By using this heated molding die, the drying of the filled moistened coated sand can be effectively advanced, so that the molding time can be advantageously shortened. As the heating temperature of such a molding mold, a temperature in the range of 40 to 250 ° C., preferably 70 to 200 ° C., and more preferably 100 to 175 ° C. is generally adopted. If the heating temperature is less than 40 ° C, it is difficult to sufficiently exert the drying promoting effect by heating, and there is a problem that the molding time becomes long. If the heating temperature is higher than 250 ° C, the mold is moistened. The coated sand solidifies too quickly and its filling property deteriorates, and the moistened coated sand becomes too dry and loses its adhesiveness, the adhesive effect becomes low, and the strength of the obtained mold decreases. Problems such as casting will also be caused.

また、成形型内に充填された湿態化コーテッドサンドの乾燥を促進せしめるべく、かかる充填された湿態化コーテッドサンドを、マイクロ波にて、加熱することも有効であり、特に成形型が樹脂型である場合において、好適に採用されるところである。更に、湿態化コーテッドサンドを充填した成形型内に、加熱空気または乾燥空気を通気せしめて、湿態化コーテッドサンドの充填層を通過させることによって、乾燥を促進し、より迅速に、充填された湿態化コーテッドサンドの固化乃至は硬化を図るようにすることも有効である。加えて、湿態化コーテッドサンドを充填した成形型を減圧吸引することにより、かかる成形型内を減圧乾燥させることも、有効な乾燥手段の一つであり、特に、樹脂型の如き熱影響を受けやすい材質の成形型においては、有利に採用されるところである。 Further, in order to accelerate the drying of the moistened coated sand filled in the molding die, it is also effective to heat the filled moistened coated sand with microwaves, and in particular, the molding die is made of resin. In the case of a mold, it is preferably adopted. Further, by aerating heated air or dry air into the mold filled with the moistened coated sand and passing it through the packed layer of the moistened coated sand, drying is promoted and the molding is filled more quickly. It is also effective to try to solidify or harden the moistened coated sand. In addition, it is also one of the effective drying means to dry the inside of the molding mold under reduced pressure by sucking the molding mold filled with the moistened coated sand under reduced pressure, and in particular, it is affected by heat such as a resin mold. It is being used advantageously in molds made of easily acceptable materials.

このように、成形型内に充填された湿態化コーテッドサンドから、その水分を除去せしめることにより、目的とする鋳型が造型されることとなるのであるが、その際、コーテッドサンドの表面の被覆層を構成する水ガラスは、通常、何等の添加剤も加えられていなければ、水の蒸発乾固により固化し、また硬化剤として、酸化物や塩等が加えられておれば、硬化することとなる。そして、そのような水ガラスの硬化のために、湿態化コーテッドサンドを充填した成形型内に、炭酸ガスを、更に通気せしめることも可能であり、これによって、従来と同様に、水ガラスを迅速に硬化せしめて、造型速度を有利に高めることが可能となる。 By removing the water from the moistened coated sand filled in the molding mold in this way, the target mold is molded, and at that time, the surface coating of the coated sand is formed. The water glass that constitutes the layer is usually solidified by evaporation to dryness of water unless any additives are added, and is cured if oxides, salts, etc. are added as a curing agent. It becomes. Then, in order to cure the water glass, it is possible to further aerate carbon dioxide gas in the molding mold filled with the moistened coated sand, whereby the water glass can be further aerated as in the conventional case. It can be cured quickly to advantageously increase the molding speed.

ところで、本発明に従って、湿態化コーテッドサンドを成形型に充填して、造型する方式としては、公知のコーテッドサンドを用いた各種の造型手法が、適宜に採用され得るところであるが、特に、本発明にあっては、湿態化コーテッドサンドを砂貯蔵用のホッパに収容せしめ、次いでその砂貯蔵用ホッパからブローヘッドに供給した後、かかるブローヘッドから所定の成形型にブロー充填せしめて、乾燥固化乃至は硬化を行うようにしたブローモールディング手法が、好適に採用されるところであって、その代表的な実施の形態が、添付の図面に示されている。 By the way, according to the present invention, various molding methods using known coated sand can be appropriately adopted as a method of filling a molding with moistened coated sand to form a molding. In the present invention, the moistened coated sand is housed in a hopper for sand storage, then supplied to a blow head from the sand storage hopper, blow-filled in a predetermined molding mold from the blow head, and dried. A blow molding method in which solidification or curing is performed is preferably adopted, and a typical embodiment thereof is shown in the attached drawings.

すなわち、図1は、本発明に従う鋳型の製造方法の一例における、湿態化コーテッドサンドの成形型充填前の待機状態を示す造型装置の断面概略説明図である。そこにおいて、10は、外部から閉鎖された空間からなる造型室12が設けられた造型装置であって、成形型として金型を用いる場合において、有効な構造とされている。具体的には、造型装置10は、その天井壁上に載置された形態において、前述の如き湿態化コーテッドサンド14を収容したホッパ16が設けられている一方、かかる天井壁の下面には、二本のガイドレール18,18(ここでは一本のみ図示)が、互いに平行に配設されている。それらガイドレール18,18にて、図において左右方向に案内されて、移動せしめられる保持体20には、従来と同様な構造のブローヘッド22とガッシングボックス24とが、それぞれ着脱可能に取り付けられている。 That is, FIG. 1 is a schematic cross-sectional explanatory view of a molding apparatus showing a standby state before filling a molding of a moistened coated sand in an example of a mold manufacturing method according to the present invention. Here, reference numeral 10 denotes a molding device provided with a molding chamber 12 composed of a space closed from the outside, which has an effective structure when a mold is used as the molding mold. Specifically, the molding apparatus 10 is provided with a hopper 16 accommodating the moistened coated sand 14 as described above in a form mounted on the ceiling wall, while the lower surface of the ceiling wall is provided with a hopper 16. , Two guide rails 18, 18 (only one is shown here) are arranged parallel to each other. A blow head 22 and a gassing box 24 having the same structure as those of the conventional one are detachably attached to the holding body 20 which is guided and moved in the left-right direction in the drawings by the guide rails 18 and 18. ing.

また、図1に示される保持体20の待機状態においては、ホッパ16とブローヘッド22とが連通せしめられ得るように構成され、ホッパ16の下部に設けられた弁体26の開閉作動によって、ホッパ16内に収容された湿態化コーテッドサンド14が、ブローヘッド22内に導き入れられるようになっている。更に、ホッパ16とブローヘッド22との連通部内には、導入管28が挿入配置され、スチーム/ミスト発生装置30において発生せしめられたスチーム(水蒸気)または水のミストが、導入管28を通じて導入されて、ブローヘッド22内に収容された湿態化コーテッドサンド14が濡らされ、湿態砂の状態が維持されるようになっている。 Further, in the standby state of the holding body 20 shown in FIG. 1, the hopper 16 and the blow head 22 are configured to be able to communicate with each other, and the hopper is opened and closed by opening and closing the valve body 26 provided at the lower part of the hopper 16. The moistened coated sand 14 housed in the 16 is guided into the blow head 22. Further, an introduction pipe 28 is inserted and arranged in the communication portion between the hopper 16 and the blow head 22, and the steam (steam) or water mist generated by the steam / mist generator 30 is introduced through the introduction pipe 28. Therefore, the moistened coated sand 14 housed in the blow head 22 is wetted, and the state of the moistened sand is maintained.

さらに、ブローヘッド22の下部は、ブロープレート32にて閉塞され、このブロープレート32内に形成された冷媒通路(図示せず)に対して、外部に配置された冷却装置34から供給される冷媒が流通せしめられるようになっている。これによって、かかるブロープレート32が冷却せしめられて、その加熱が阻止され、以てブローヘッド22内の湿態化コーテッドサンド(14)の加熱による乾燥(固化)の進行が、効果的に抑制乃至は阻止されるようになっている。なお、このような冷却構造の採用によって、ブローヘッド22は、一般に40℃以下、好ましくは5〜35℃程度に、更に好ましくは10〜30℃程度に冷却されるようになっている。そして、このブローヘッド22には、従来と同様な圧縮空気導入管(図示せず)が取り付けられており、この圧縮空気導入管を通じて導入された圧縮空気の作用によって、ブローヘッド22内の湿態化コーテッドサンド14が、ブロープレート32を貫通して設けられた複数のブローノズル36を通じて、後述する成形型内にブローイングされるようになっている。 Further, the lower portion of the blow head 22 is closed by the blow plate 32, and the refrigerant supplied from the cooling device 34 arranged outside with respect to the refrigerant passage (not shown) formed in the blow plate 32. Is now available for distribution. As a result, the blow plate 32 is cooled to prevent its heating, thereby effectively suppressing the progress of drying (solidification) of the moistened coated sand (14) in the blow head 22 by heating. Is supposed to be blocked. By adopting such a cooling structure, the blow head 22 is generally cooled to 40 ° C. or lower, preferably about 5 to 35 ° C., and more preferably about 10 to 30 ° C. A compressed air introduction pipe (not shown) similar to the conventional one is attached to the blow head 22, and the wet state in the blow head 22 is caused by the action of the compressed air introduced through the compressed air introduction pipe. The coated sand 14 is blown into a molding mold described later through a plurality of blow nozzles 36 provided so as to penetrate the blow plate 32.

また、図1に示される待機状態において、ブローヘッド22の下方には、スチーム/ミストボックス38が配置され、その内部に、スチーム/ミスト発生装置40が配設されていると共に、外装筒体42が上下方向に移動可能とされて、その上昇によって、ブローヘッド22のブロープレート32に近接配置せしめられることにより、ブローノズル36の周りを実質的に閉鎖した空間として、スチーム/ミスト発生装置40において発生せしめられたスチームまたは水のミストを、その閉鎖空間内に導入することによって、ブローノズル36内の湿態砂の乾燥を抑制乃至は阻止するようになっている。 Further, in the standby state shown in FIG. 1, a steam / mist box 38 is arranged below the blow head 22, a steam / mist generator 40 is arranged inside the steam / mist box 38, and the outer cylinder 42 is provided. Is movable in the vertical direction, and by its rise, it is placed close to the blow plate 32 of the blow head 22, so that the space around the blow nozzle 36 is substantially closed in the steam / mist generator 40. By introducing the generated steam or water mist into the enclosed space, the drying of the wet sand in the blow nozzle 36 is suppressed or prevented.

一方、図1において、ガッシングボックス24の移動位置に対応する天井壁部位を貫通するように、上下動シリンダ44が配設されており、この上下動シリンダ44にブローヘッド22またはガッシングボックス24が着脱されて、上下動せしめられ得るようになっている。そして、ガッシングボックス24の下方に位置するように、成形型としての金型46が、上型46aと下型46bとから構成されて、金型取付けテーブル48上に配置されている。また、この金型取付けテーブル48は、テーブル移動シリンダ50によって、上下方向に移動せしめられ得るようになっていると共に、押出しピン52とピン移動シリンダ54とによって、金型46の成形キャビティ内で造型された鋳型が、下型46bから突き出されるようになっている。 On the other hand, in FIG. 1, a vertical movement cylinder 44 is arranged so as to penetrate the ceiling wall portion corresponding to the moving position of the gassing box 24, and the blow head 22 or the gassing box 24 is arranged in the vertical movement cylinder 44. Is attached and detached so that it can be moved up and down. The mold 46 as a molding mold is composed of the upper mold 46a and the lower mold 46b and is arranged on the mold mounting table 48 so as to be located below the gassing box 24. Further, the mold mounting table 48 can be moved in the vertical direction by the table moving cylinder 50, and is molded in the molding cavity of the mold 46 by the extrusion pin 52 and the pin moving cylinder 54. The mold is projected from the lower mold 46b.

さらに、造型装置10の造型室12内には、熱風装置56が配設されており、外部から取り入れられる空気を加熱して、ガッシングボックス24に供給せしめ得るようになっている。そして、ガッシングボックス24では、熱風装置56から供給される熱風が、ガッシングプレート25を通じて、後述せるように、金型46内に吹き込まれるようになっているのである。 Further, a hot air device 56 is arranged in the molding chamber 12 of the molding device 10 so that air taken in from the outside can be heated and supplied to the gassing box 24. Then, in the gassing box 24, the hot air supplied from the hot air device 56 is blown into the mold 46 through the gassing plate 25, as will be described later.

そして、図1に示される待機状態から、保持体20が、ガイドレール18にて案内されて、右方に移動せしめられ、ブローヘッド22が金型46の上方に位置せしめられた後、ブローヘッド22に対して、上下動シリンダ44のピストンロッドの先端部が連結される一方、保持体20によるブローヘッド22の保持が解除され、次いで、上下動シリンダ44の下降作動にて、ブローヘッド22のブローノズル36を金型46内に挿入して、セットしてなる図2に示される状態において、従来と同様に、圧縮空気が、図示されていない圧縮空気供給管を通じて、ブローヘッド22内に導入されることによって、ブローヘッド22内の湿態化コーテッドサンド14が、ブローノズル36を通じて、金型46内に形成された成形キャビティ内にブローイング(砂の吹込み)されて、充填せしめられるようになっている。 Then, from the standby state shown in FIG. 1, the holding body 20 is guided by the guide rail 18 and moved to the right, and after the blow head 22 is positioned above the mold 46, the blow head While the tip of the piston rod of the vertical movement cylinder 44 is connected to 22, the holding of the blow head 22 by the holding body 20 is released, and then the blow head 22 is released by the downward operation of the vertical movement cylinder 44. In the state shown in FIG. 2 in which the blow nozzle 36 is inserted into the mold 46 and set, compressed air is introduced into the blow head 22 through a compressed air supply pipe (not shown) as in the conventional case. By doing so, the moistened coated sand 14 in the blow head 22 is blown (blown into the sand) into the molding cavity formed in the mold 46 through the blow nozzle 36 so as to be filled. It has become.

次いで、かかる湿態化コーテッドサンド14のブローイング(ブロー充填)が終了した後、ブローヘッド22は再び保持体20に保持されて、スチーム/ミストボックス38上に移動せしめられた後、ホッパ16から弁体26を介して、湿態化コーテッドサンド14が収容されて、図3に示される如き、待機状態とされる。一方、湿態化コーテッドサンド14が充填されてなる金型46に対しては、ガッシングボックス24が保持体20から取り外されて、上下動シリンダ44のピストンロッド先端部に取り付けられて、かかる上下動シリンダ44の作動によって、下降せしめられ、図3に示されるように、セットされた状態において、熱風装置56から供給される熱風をガッシングプレート25を通じて、金型46内に吹き込み、通気させる(ガッシングする)ことが行われる。これによって、金型46内に充填された湿態化コーテッドサンド14は乾燥せしめられ、固化させられることとなり、以て目的とする鋳型が造型されるのである。 Then, after the blowing (blow filling) of the moistened coated sand 14 is completed, the blow head 22 is held again by the holding body 20 and moved onto the steam / mist box 38, and then the valve is released from the hopper 16. The moistened coated sand 14 is accommodated through the body 26 and is put into a standby state as shown in FIG. On the other hand, with respect to the mold 46 filled with the moistened coated sand 14, the gassing box 24 is removed from the holding body 20 and attached to the tip of the piston rod of the vertical movement cylinder 44, so that the vertical movement is such. It is lowered by the operation of the moving cylinder 44, and in the set state, the hot air supplied from the hot air device 56 is blown into the mold 46 through the gassing plate 25 and ventilated (as shown in FIG. 3). Gashing) is done. As a result, the moistened coated sand 14 filled in the mold 46 is dried and solidified, whereby the target mold is formed.

なお、かかる造型工程において、湿態化コーテッドサンド14を固化乃至は硬化させて得られる鋳型60は、図4に示されるように、ガッシングボックス24を上下動シリンダ44にて上昇せしめて、保持体20に保持させる一方、テーブル移動シリンダ50とピン突出しシリンダ54の下降作動によって、金型46を構成する上型46aと下型46bとの型開きが行われると共に、鋳型60は、押出しピン52によって、下型46bから突き出されて、金型46外に取り出されることとなるのである。 In the molding step, the mold 60 obtained by solidifying or curing the moistened coated sand 14 is held by raising the gassing box 24 by the vertical movement cylinder 44 as shown in FIG. While the body 20 is held, the table moving cylinder 50 and the pin protruding cylinder 54 are lowered to open the upper mold 46a and the lower mold 46b constituting the mold 46, and the mold 60 is formed by the extrusion pin 52. As a result, it is projected from the lower mold 46b and taken out of the mold 46.

従って、このような造型装置10を用いた造型操作によれば、スチーム/ミスト発生装置30、40から供給されるスチームやミストによって、ブローヘッド22内に収容された湿態化コーテッドサンド14の乾燥固化が効果的に抑制乃至は阻止され得て、金型46内へのブローイングを有利に行い得ることとなるのであり、またブローヘッド22には、ブロープレート32が設けられて、冷却され、そこに収容された湿態化コーテッドサンド14が加熱されることが回避され得るようになっているところから、造型操作が繰り返し行われることによって受ける、金型46からの加熱作用の影響を、ブローヘッド22が受けるようなことがなく、この点においても、ブローヘッド22内に収容された湿態化コーテッドサンド14が加熱されることによって惹起される問題が、有利に回避され得るようになっているのである。しかも、金型46には、ガッシングボックス24のガッシングプレート25を通じて、熱風が吹き込まれることによって、金型46の成形キャビティ内に充填された湿態化コーテッドサンド14の乾燥固化が、迅速に行われ得ることとなるのである。また、そこでは、金型46を適当な加熱手段にて加熱することも、有利に採用され得て、それにより、湿態化コーテッドサンド14の乾燥固化に有利に寄与せしめることが出来るようになっている。 Therefore, according to the molding operation using such a molding device 10, the moistened coated sandwich 14 housed in the blow head 22 is dried by the steam and mist supplied from the steam / mist generators 30 and 40. The solidification can be effectively suppressed or prevented, and the blowing into the mold 46 can be advantageously performed, and the blow head 22 is provided with a blow plate 32 to be cooled and there. Since it is possible to avoid heating the moistened coated sandwich 14 housed in the blow head, the influence of the heating action from the mold 46, which is affected by the repeated molding operation, can be seen in the blow head. 22 is not subject to this, and in this respect as well, the problem caused by heating the moistened coated sand 14 housed in the blow head 22 can be advantageously avoided. It is. Moreover, hot air is blown into the mold 46 through the gassing plate 25 of the gassing box 24, so that the moistened coated sand 14 filled in the molding cavity of the mold 46 is quickly dried and solidified. It can be done. Further, there, it is also possible to advantageously adopt the heating of the mold 46 by an appropriate heating means, thereby making it possible to advantageously contribute to the drying and solidification of the moistened coated sand 14. ing.

ところで、本発明に従う鋳型の製造方法において用いられる成形型としては、上例の如き金型がよく用いられ得る他、樹脂型や木型等の公知の型を用いることも可能であり、図5〜図8には、そのような樹脂型や木型からなる成形型を用いた鋳型の一つの造型例が、示されている。 By the way, as the molding die used in the method for producing a mold according to the present invention, a mold as in the above example can be often used, and a known mold such as a resin mold or a wooden mold can also be used. FIG. ~ FIG. 8 shows one molding example of a mold using a molding mold made of such a resin mold or a wooden mold.

具体的には、図5には、樹脂型70を用いた造型例における、湿態化コーテッドサンド14のブローイング(砂充填)形態が示されており、それぞれ樹脂材質の上型70a及び下型70bからなる樹脂型70の上に、湿態化コーテッドサンド14が収容されたブローヘッド72とホッパ74とが載置固定されて、従来と同様なブローイング操作によって、湿態化コーテッドサンド14が、樹脂型70内に、ブロー充填せしめられるようになっている。なお、ブロープレート76には、前述した実施形態と同様に、冷却装置78から供給される冷媒の流通路(図示せず)が設けられており、これによって、ブロープレート76やブローヘッド72を冷却せしめて、その内部に収容された湿態化コーテッドサンド14の加熱が、抑制乃至は阻止され得るようになっている。また、ホッパ74内には、スチーム/ミスト発生装置80において発生せしめられたスチーム(水蒸気)または水のミストが、供給管81を通じて導入されて、そこに収容されている湿態化コーテッドサンド14が、乾燥しないようになっている。 Specifically, FIG. 5 shows a blowing (sand filling) form of the moistened coated sand 14 in a molding example using the resin mold 70, and the upper mold 70a and the lower mold 70b of the resin material are shown, respectively. The blow head 72 and the hopper 74 in which the moistened coated sand 14 is housed are placed and fixed on the resin mold 70 made of the resin, and the moistened coated sand 14 is made of resin by the same blowing operation as before. The mold 70 can be blow-filled. The blow plate 76 is provided with a flow path (not shown) for the refrigerant supplied from the cooling device 78, as in the above-described embodiment, thereby cooling the blow plate 76 and the blow head 72. At the very least, the heating of the moistened coated sand 14 contained therein can be suppressed or prevented. Further, in the hopper 74, the steam (steam) or water mist generated by the steam / mist generator 80 is introduced through the supply pipe 81, and the moistened coated sand 14 housed therein is introduced. , It is designed not to dry.

そして、図5において湿態化コーテッドサンド14がブロー充填されてなる樹脂型70は、次いで、図6に示されるように、真空吸引装置82内に配置されて、真空ポンプ84にて減圧吸引されることにより、樹脂型70内に充填された湿態化コーテッドサンド14を減圧乾燥せしめて、固化させ、目的とする鋳型が形成されるのである。 Then, the resin mold 70 in which the moistened coated sand 14 is blow-filled in FIG. 5 is then arranged in the vacuum suction device 82 and sucked under reduced pressure by the vacuum pump 84 as shown in FIG. As a result, the moistened coated sand 14 filled in the resin mold 70 is dried under reduced pressure and solidified to form a target mold.

また、図5において湿態化コーテッドサンド14をブロー充填してなる樹脂型70は、図7に示されるように、密閉されたガッシング装置86内において、減圧乾燥操作と炭酸ガス(CO2 ガス)の通気処理を受けるようにして、硬化された鋳型が形成されるようにすることも可能である。そこでは、湿態化コーテッドサンド14がブロー充填されてなる樹脂型70は、固定シリンダ88にて固定せしめられてなる形態において、先ず、真空タンク90がガッシング装置86に連通されることにより、ガッシング装置86内が真空吸引されて、樹脂型70がその作用を受けて、減圧状態とされた後、ガッシング装置86に対して、炭酸ガスタンク92が連通せしめられて(このとき、真空タンク90は非連通状態とされる)、ガッシング装置86内に炭酸ガスが導入せしめられるようにされる。これによって、樹脂型70内にも炭酸ガスが入り込み、それによって、充填された湿態化コーテッドサンド14の乾燥・硬化が促進されることとなる。 Further, as shown in FIG. 7, the resin mold 70 formed by blow-filling the moistened coated sand 14 in FIG. 5 is subjected to a vacuum drying operation and carbon dioxide gas (CO 2 gas) in a sealed gassing device 86. It is also possible to allow the cured mold to form by undergoing aeration treatment. There, the resin mold 70 in which the moistened coated sand 14 is blow-filled is fixed by the fixed cylinder 88, and the vacuum tank 90 is first communicated with the gassing device 86 to perform gassing. After the inside of the device 86 is evacuated and the resin mold 70 is subjected to the action to reduce the pressure, the carbon dioxide gas tank 92 is communicated with the gassing device 86 (at this time, the vacuum tank 90 is not). The carbon dioxide gas is introduced into the gassing device 86 (which is considered to be in a communication state). As a result, carbon dioxide gas also enters the resin mold 70, thereby accelerating the drying and curing of the filled wetted coated sand 14.

さらに、樹脂型70に充填された湿態化コーテッドサンド14を乾燥固化乃至は硬化させるべく、図示はしないが、マイクロ波を用いて、湿態化コーテッドサンド14を選択的に加熱するようにすることも有効である。このマイクロ波による加熱作用を利用することによって、厳密に気密化された処理空間(室)を準備する必要がない利点がある。 Further, in order to dry, solidify or harden the moistened coated sand 14 filled in the resin mold 70, although not shown, the moistened coated sand 14 is selectively heated by using microwaves. That is also effective. By utilizing this heating action by microwaves, there is an advantage that it is not necessary to prepare a strictly airtight processing space (chamber).

そして、上述の如くして、樹脂型70内において、充填された湿態化コーテッドサンド14(充填物)が乾燥固化乃至は硬化せしめられて得られる、目的とする形状を有する鋳型94は、図8に示されるように、樹脂型70(上型70a及び下型46b)が手動にて、または機械的に型開きされて、取り出されることとなるのである。 Then, as described above, the mold 94 having the desired shape obtained by drying, solidifying, or curing the filled moistened coated sand 14 (filler) in the resin mold 70 is shown in FIG. As shown in 8, the resin mold 70 (upper mold 70a and lower mold 46b) is manually or mechanically opened and taken out.

このように、図5乃至図8に示される造型方式によれば、成形型としての樹脂型70自体を加熱することなく、充填された湿態化コーテッドサンド14の乾燥固化乃至は硬化を行うことが出来る特徴があり、そのために、樹脂型や木型等の加熱を避けることが望ましい材質の成形型を用いた造型において、好ましく採用されるものであると言うことが出来る。 As described above, according to the molding method shown in FIGS. 5 to 8, the filled moistened coated sandwich 14 is dried, solidified, or cured without heating the resin mold 70 itself as a molding mold. Therefore, it can be said that it is preferably adopted in molding using a molding mold made of a material such as a resin mold or a wooden mold in which it is desirable to avoid heating.

なお、上述の如く、湿態化コーテッドサンド14を砂貯蔵用ホッパ16,74に収容せしめ、次いでこの砂貯蔵用ホッパから、ブローヘッド22,72に供給した後、かかるブローヘッドから、成形型46,70に充填せしめる工程において、ブローヘッド22,72内及び/または砂貯蔵用ホッパ16,74内に湿態化コーテッドサンド14が長く収容されていたり、何らかの加熱作用を受けたりして、かかる湿態化コーテッドサンド14の水分率が1質量%以下となると、造型作業が困難となったり、得られる鋳型の強度などの物性が低下したりするようになるところから、そのような1質量%以下の水分率の湿態化コーテッドサンド14には、ブローヘッドや砂貯蔵用ホッパ内において、或いは、それらから取り出して、更に水を添加せしめて、充分に湿らせ、そして必要に応じて混練せしめた後、再び造型に供することが、有利に採用されることとなる。 As described above, the moistened coated sand 14 is housed in the sand storage hoppers 16 and 74, then supplied to the blow heads 22 and 72 from the sand storage hoppers, and then from the blow head to the molding die 46. In the step of filling the sand into the blow heads 22, 72 and / or the sand storage hoppers 16 and 74, the moistened coated sand 14 is stored for a long time or is subjected to some heating action to obtain such moisture. When the water content of the conditioned coated sand 14 is 1% by mass or less, the molding work becomes difficult and the physical properties such as the strength of the obtained mold are lowered. Therefore, such 1% by mass or less. Moisture Moisture Coated Sand 14 was allowed to moisten well and knead as needed in or out of a blowhead or sand storage hopper, with additional water added. Later, it will be advantageous to use it for molding again.

また、本発明に従って、乾態のコーテッドサンドを湿態化して、それを、所定の成形型により造型する方法としては、上記例示の造型方法が好適に採用されるところであるが、また、その他公知の各種造型方法を採用して、鋳型を製造することも可能で有り、更に本発明が、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において、実施され得るものであり、そのような実施の態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることが、理解されるべきである。 Further, as a method of moistening a dry coated sand according to the present invention and molding it by a predetermined molding mold, the above-exemplified molding method is preferably adopted, but other known molding methods are also known. It is also possible to manufacture a mold by adopting various molding methods of the above, and further, the present invention can be carried out in a mode in which various changes, modifications, improvements, etc. are made based on the knowledge of those skilled in the art. Therefore, it should be understood that all such embodiments belong to the scope of the present invention as long as they do not deviate from the gist of the present invention.

以下に、幾つかの実施例を用いて、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等限定的に解釈されるものでないことが理解されるべきである。なお、以下の実施例や比較例において、「%」及び「部」は、特に断りのない限りにおいて、何れも、質量基準にて示されている。また、実施例や比較例で得られたコーテッドサンド(CS)の水分率や充填率、離型性の評価は、それぞれ、以下のようにして行った。 Hereinafter, the present invention will be clarified more concretely by using some examples, but the present invention shall not be construed in any way by the description of such examples. Should be understood. In the following examples and comparative examples, "%" and "part" are all shown on a mass basis unless otherwise specified. In addition, the moisture content, filling rate, and mold releasability of the coated sand (CS) obtained in Examples and Comparative Examples were evaluated as follows.

−水分率(%)の測定−
空焼きして秤量したルツボに、各CSを10g秤量して収容し、900℃にて1時間曝熱した後の質量減少率(%)(=水分率)を、以下の式を用いて算出した。なお、秤量は、小数点以下第4位まで計測した。
水分率(%)=[(焼成前のルツボとCSの合計質量)
−(焼成後のルツボとCSの合計質量)]/焼成前のCSの質量×100
-Measurement of moisture content (%)-
10 g of each CS is weighed and stored in a crucible that has been air-baked and weighed, and the mass loss rate (%) (= moisture content) after heating at 900 ° C. for 1 hour is calculated using the following formula. did. The weighing was measured to the fourth decimal place.
Moisture content (%) = [(total mass of crucible and CS before firing)
-(Total mass of crucible and CS after firing)] / Mass of CS before firing x 100

−充填率(%)の測定−
各実施例または各比較例において造型して得られた、幅:2.54cm×高さ:2.54cm×長さ:20cmの大きさの鋳型を、それぞれ試験片として用いて、骨材の真比重に対する各試験片の比重(質量を試験片の体積で除して算出する)の割合を、百分率で算出する。
充填率(%)=[各試験片の質量(g)/体積(cm3 )]
/骨材の真比重(g/cm3 )×100
-Measurement of filling rate (%)-
A mold having a size of width: 2.54 cm × height: 2.54 cm × length: 20 cm obtained by molding in each Example or each Comparative Example was used as a test piece, and the true aggregate was used. The ratio of the specific gravity of each test piece (calculated by dividing the mass by the volume of the test piece) to the specific gravity is calculated as a percentage.
Filling rate (%) = [Mass (g) / Volume (cm 3 ) of each test piece]
/ True specific gravity of aggregate (g / cm 3 ) x 100

−離型性の評価−
各CSを用いて、それぞれ成形型に充填し、鋳型の造型を行った後、その得られた鋳型を成形型から取り出した際に、成形型表面(成形キャビティ面)に付着物が存在しているかどうかを、目視にて観察し、下記の判定基準により評価した。
○:成形型表面に付着物が全くなく、鋳型を取り出すことが出来た。
△:成形型表面に付着物が認められるが、鋳型を取り出すことが出来た。
×:成形型表面に充填されたCSが張り付いて、鋳型を取り出す際に鋳型が崩れた。
-Evaluation of releasability-
After filling the molding mold with each CS and molding the mold, when the obtained mold is taken out from the molding mold, deposits are present on the molding mold surface (molding cavity surface). Whether or not it was present was visually observed and evaluated according to the following criteria.
◯: There was no deposit on the surface of the mold, and the mold could be taken out.
Δ: Although deposits were observed on the surface of the mold, the mold could be taken out.
X: The CS filled in the mold surface was stuck, and the mold collapsed when the mold was taken out.

−乾態CSの製造例1−
耐火性骨材として、市販の鋳造用人工砂であるルナモス#80(商品名:花王クエーカー株式会社製)を準備すると共に、粘結剤である水ガラスとして、市販品:2号ケイ酸ナトリウム(商品名:富士化学株式会社製、SiO2 /Na2O のモル比:2.5、固形分:41.3%)を準備した。
− Production example of dry CS 1-
As a refractory aggregate, Lunamos # 80 (trade name: manufactured by Kao Quaker Co., Ltd.), which is a commercially available artificial sand for casting, is prepared, and as a water glass, which is a binder, a commercially available product: sodium silicate (No. 2) Product name: manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd., SiO 2 / Na 2 O molar ratio: 2.5, solid content: 41.3%) was prepared.

次いで、約120℃の温度に加熱した上記のルナモス#80を、品川式万能攪拌機(5DM−r型)(株式会社ダルトン製)に投入し、更に前記水ガラスを、ルナモス#80の100部に対して、1.82部(固形分:0.75部)の割合で添加して、3分間の混練を行い、水分を蒸発せしめる一方、砂粒塊が崩壊するまで攪拌混合を行った後に、取り出すことにより、常温で自由流動性のある乾態のコーテッドサンド(CS)1を得た。そして、この得られたCS1の水分率(%)を測定したところ、0.2%であった。 Next, the above-mentioned Lunamos # 80 heated to a temperature of about 120 ° C. was put into a Shinagawa type universal stirrer (5DM-r type) (manufactured by Dalton Corporation), and the water glass was further added to 100 parts of Lunamos # 80. On the other hand, it is added at a ratio of 1.82 parts (solid content: 0.75 parts) and kneaded for 3 minutes to evaporate the water, while stirring and mixing until the sand granules collapse and then taking out. As a result, a dry coated sand (CS) 1 having free fluidity at room temperature was obtained. Then, when the water content (%) of the obtained CS1 was measured, it was 0.2%.

−乾態CSの製造例2−
粘結剤である水ガラスの添加量を、ルナモス#80の100部に対して、4.12部(固形分:2.00部)としたこと以外は、上記の製造例1と同様の手順に従って、乾態のCS2を得た。この得られたCS2の水分率は、0.5%であった。
− Production example of dry CS 2-
The procedure is the same as in Production Example 1 above, except that the amount of water glass added as a binder is 4.12 parts (solid content: 2.00 parts) with respect to 100 parts of Lunamos # 80. Therefore, dry CS2 was obtained. The water content of the obtained CS2 was 0.5%.

−乾態CSの製造例3−
粘結剤である水ガラスとして、市販品:1号ケイ酸ナトリウム(商品名:富士化学株式会社製、SiO2 /Na2O のモル比:2.1、固形分:48.5%)を準備し、この水ガラスの添加量を、ルナモス#80の100部に対して、1.55部(固形分:0.75部)にしたこと以外は、上記の製造例1と同様の手順に従って、乾態のCS3を得た。このCS3の水分率は、0.2%であった。
− Production example of dry CS 3-
As water glass as a binder, a commercially available product: No. 1 sodium silicate (trade name: manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd., SiO 2 / Na 2 O molar ratio: 2.1, solid content: 48.5%) The procedure was the same as in Production Example 1 above, except that the amount of water glass added was 1.55 parts (solid content: 0.75 parts) with respect to 100 parts of Lunamos # 80. , A dry CS3 was obtained. The water content of this CS3 was 0.2%.

−乾態CSの製造例4−
粘結剤である水ガラスとして、市販品:3号ケイ酸ナトリウム(商品名:富士化学株式会社製、SiO2 /Na2O のモル比:3.2、固形分:38%)を準備し、この水ガラスの添加量を、ルナモス#80の100部に対して、1.97部(固形分:0.75部)にしたこと以外は、前記の製造例1と同様の手順に従って、乾態のCS4を得た。このCS4の水分率は、0.2%であった。
− Production example of dry CS 4-
As a water glass as a binder, a commercially available product: No. 3 sodium silicate (trade name: manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd., SiO 2 / Na 2 O molar ratio: 3.2, solid content: 38%) was prepared. , The amount of this water glass added was 1.97 parts (solid content: 0.75 parts) with respect to 100 parts of Lunamos # 80, but it was dried according to the same procedure as in Production Example 1 above. Obtained CS4 of the state. The water content of this CS4 was 0.2%.

−鋳型の製造例−
(実施例1)
上記の製造例1において得られた乾態のCS1を用い、それを、品川式万能攪拌機(5DM−r型)(株式会社ダルトン製)に投入すると共に、更に水を、CS1の100部に対して、2部の割合で添加して、1分間の攪拌を行うことにより、かかる乾態のCS1を湿態化せしめた。次いで、この得られた湿態化CS1をブロータンクに収容して、125℃に加熱した成形型(金型)内に、圧力:0.3MPaのゲージ圧にて吹き込んで、充填した。そして、その状態において90秒間保持することにより、充填されたCS1の乾燥固化を行って、造型された2.54cm×2.54cm×20cmのサイズの鋳型を、成形型より取り出し、それを試験片とした。
-Mold manufacturing example-
(Example 1)
Using the dry CS1 obtained in Production Example 1 above, it is put into a Shinagawa universal stirrer (5DM-r type) (manufactured by Dalton Corporation), and water is further added to 100 parts of CS1. Then, the mixture was added in a ratio of 2 parts and stirred for 1 minute to moisten the dry CS1. Next, the obtained moistened CS1 was housed in a blow tank and blown into a molding die (mold) heated to 125 ° C. at a gauge pressure of 0.3 MPa to fill the mold. Then, by holding in that state for 90 seconds, the filled CS1 is dried and solidified, and a molded mold having a size of 2.54 cm × 2.54 cm × 20 cm is taken out from the molding mold and taken out as a test piece. And said.

(実施例2)
水の添加量を、CS1の100部に対して、3部とすること、及び湿態化CS1を充填した成形型の保持時間を105秒間としたこと以外は、実施例1と同様の手順に従って、鋳型(試験片)を作製した。
(Example 2)
The procedure was the same as in Example 1 except that the amount of water added was 3 parts with respect to 100 parts of CS1 and the holding time of the molding mold filled with the moistened CS1 was 105 seconds. , A mold (test piece) was prepared.

(実施例3)
水の添加量を、CS1の100部に対して、4部とすること、及び湿態化CS1の充填後の成形型の保持時間を120秒間としたこと以外は、実施例1と同様の手順に従って、鋳型(試験片)を作製した。
(Example 3)
The procedure was the same as in Example 1 except that the amount of water added was 4 parts with respect to 100 parts of CS1 and the holding time of the molding mold after filling the moistened CS1 was 120 seconds. A mold (test piece) was prepared according to the above.

(実施例4)
成形型の加熱温度を75℃とし、成形型の保持時間を180秒間としたこと以外は、実施例1と同様の手順に従って、鋳型(試験片)を作製した。
(Example 4)
A mold (test piece) was prepared according to the same procedure as in Example 1 except that the heating temperature of the mold was 75 ° C. and the holding time of the mold was 180 seconds.

(実施例5)
成形型の加熱温度を200℃とし、湿態化CS1の充填された成形型の保持時間を60秒間としたこと以外は、実施例1と同様の手順に従って、鋳型(試験片)を作製した。
(Example 5)
A mold (test piece) was prepared according to the same procedure as in Example 1 except that the heating temperature of the mold was 200 ° C. and the holding time of the mold filled with the moistened CS1 was 60 seconds.

(実施例6)
湿態化CS1を成形型に充填した後、60秒間保持すると共に、その保持の開始から40秒後に、0.03MPaのゲージ圧力のもとで、温度:150℃の加熱空気を20秒間通気させたこと以外は、実施例1と同様の手順に従って、鋳型(試験片)を作製した。
(Example 6)
After the moistened CS1 is filled in the mold, it is held for 60 seconds, and 40 seconds after the start of the holding, heated air at a temperature of 150 ° C. is aerated for 20 seconds under a gauge pressure of 0.03 MPa. A mold (test piece) was prepared according to the same procedure as in Example 1 except for the above.

(実施例7)
乾態のCS1を、乾態のCS2に代えたこと以外は、実施例1と同様の手順に従って、鋳型(試験片)を作製した。
(Example 7)
A template (test piece) was prepared according to the same procedure as in Example 1 except that the dry CS1 was replaced with the dry CS2.

(実施例8)
乾態のCS1を、乾態のCS3に代えたこと以外は、実施例1と同様の手順に従って、鋳型(試験片)を作製した。
(Example 8)
A mold (test piece) was prepared according to the same procedure as in Example 1 except that the dry CS1 was replaced with the dry CS3.

(実施例9)
乾態のCS1を、乾態のCS4に代えたこと以外は、実施例1と同様の手順に従って、鋳型(試験片)を作製した。
(Example 9)
A mold (test piece) was prepared according to the same procedure as in Example 1 except that the dry CS1 was replaced with the dry CS4.

−湿態CSの製造例1−
耐火性骨材として、市販の鋳造用人工砂であるルナモス#80(商品名:花王クエーカー株式会社製)を準備すると共に、粘結剤である水ガラスとして、前記した市販品:2号ケイ酸ナトリウム(商品名:富士化学株式会社製)を準備した。次いで、常温の状態にある上記のルナモス#80を、品川式万能攪拌機(5DM−r型)(株式会社ダルトン製)に投入せしめ、更に前記水ガラスを、ルナモス#80の100部に対して、1.82部(固形分:0.75部)を添加して、3分間の混練を行い、湿態のCS11を得た。この湿態のCS11の水分率(%)を測定したところ、1.1%であった。
− Production example of wet CS 1-
As a refractory aggregate, Lunamos # 80 (trade name: manufactured by Kao Quaker Co., Ltd.), which is a commercially available artificial sand for casting, is prepared, and as a water glass as a binder, the above-mentioned commercially available product: No. 2 silicate is prepared. Sodium (trade name: manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd.) was prepared. Next, the above-mentioned Lunamos # 80 in a normal temperature state was put into a Shinagawa type universal stirrer (5DM-r type) (manufactured by Dalton Corporation), and the water glass was further added to 100 parts of Lunamos # 80. 1.82 parts (solid content: 0.75 parts) was added and kneaded for 3 minutes to obtain wet CS11. The water content (%) of CS11 in this wet state was measured and found to be 1.1%.

−湿態CSの製造例2−
粘結剤である水ガラスとして、前記した市販品:1号ケイ酸ナトリウム(商品名:富士化学株式会社製)を準備し、この水ガラスの添加量を、ルナモス#80の100部に対して、1.55部(固形分:0.75部)としたこと以外は、上記の湿態CSの製造例1と同様の手順に従って、湿態のCS12を得た。この得られた湿態のCS12の水分率は、0.9%であった。
− Production example of wet CS 2-
As the water glass as a binder, the above-mentioned commercial product: No. 1 sodium silicate (trade name: manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd.) was prepared, and the amount of this water glass added was 100 parts of Lunamos # 80. , 1.55 parts (solid content: 0.75 parts), and a wet CS12 was obtained according to the same procedure as in Production Example 1 of the wet CS described above. The water content of CS12 in the obtained wet state was 0.9%.

−湿態CSの製造例3−
粘結剤である水ガラスとして、前記した市販品:3号ケイ酸ナトリウム(商品名:富士化学株式会社製)を準備し、この水ガラスの添加量を、ルナモス#80の100部に対して、1.97部(固形分:0.75部)としたこと以外は、上記の湿態CSの製造例1と同様の手順に従って、湿態のCS13を得た。この得られた湿態のCS13の水分率は、1.2%であった。
− Production example of wet CS 3-
As the water glass as a binder, prepare the above-mentioned commercial product: No. 3 sodium silicate (trade name: manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd.), and add the amount of this water glass to 100 parts of Lunamos # 80. A wet CS13 was obtained according to the same procedure as in Production Example 1 of the wet CS except that the amount was 1.97 parts (solid content: 0.75 parts). The water content of CS13 in the obtained wet state was 1.2%.

(比較例1)
上記で得られた、湿態のCS11を用い、これをブロータンクに入れて、125℃の温度に加熱した成形型内に、圧力:0.3MPaのゲージ圧にて吹き込んで、充填せしめた。その後、かかる成形型を90秒間保持して、造型を行うことにより、2.54cm×2.54cm×20cmのサイズの鋳型を形成せしめた後、成形型より取り出し、これを試験片とした。
(Comparative Example 1)
Using the wet CS11 obtained above, this was placed in a blow tank and blown into a molding mold heated to a temperature of 125 ° C. at a gauge pressure of 0.3 MPa to fill the mold. Then, the mold was held for 90 seconds to form a mold having a size of 2.54 cm × 2.54 cm × 20 cm, which was then taken out from the mold and used as a test piece.

(比較例2)
成形型の加熱温度を75℃とし、成形型の保持時間を180秒間としたこと以外は、比較例1と同様の手順に従って、鋳型(試験片)を作製した。
(Comparative Example 2)
A mold (test piece) was prepared according to the same procedure as in Comparative Example 1 except that the heating temperature of the mold was 75 ° C. and the holding time of the mold was 180 seconds.

(比較例3)
成形型の加熱温度を200℃とし、成形型の保持時間を60秒間としたこと以外は、比較例1と同様の手順に従って、鋳型(試験片)を作製した。
(Comparative Example 3)
A mold (test piece) was prepared according to the same procedure as in Comparative Example 1 except that the heating temperature of the mold was 200 ° C. and the holding time of the mold was 60 seconds.

(比較例4)
湿態のCS11を成形型に充填した後、60秒間保持すると共に、その保持の開始から40秒後に、0.03MPaのゲージ圧力のもとで、温度:150℃の加熱空気を20秒間通気させること以外は、比較例1と同様の手順に従って、鋳型(試験片)を作製した。
(Comparative Example 4)
After filling the mold with wet CS11, it is held for 60 seconds, and 40 seconds after the start of the holding, heated air at a temperature of 150 ° C. is aerated for 20 seconds under a gauge pressure of 0.03 MPa. Except for the above, a mold (test piece) was prepared according to the same procedure as in Comparative Example 1.

(比較例5)
湿態のCS11をCS12に代えたこと以外は、比較例1と同様の手順に従って、鋳型(試験片)を作製した。
(Comparative Example 5)
A mold (test piece) was prepared according to the same procedure as in Comparative Example 1 except that the wet state CS11 was replaced with CS12.

(比較例6)
湿態のCS11をCS13に代えたこと以外は、比較例1と同様の手順に従って、鋳型(試験片)を作製した。
(Comparative Example 6)
A mold (test piece) was prepared according to the same procedure as in Comparative Example 1 except that the wet state CS11 was replaced with CS13.

−鋳型特性の評価−
上記の実施例1〜9及び比較例1〜6において得られた各種鋳型(試験片)について、前述した測定法乃至は評価法に従って、充填率の測定及び離型性の評価を行い、それらの結果を、下記表1及び表2に示した。
-Evaluation of mold characteristics-
With respect to the various molds (test pieces) obtained in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 6 above, the filling rate was measured and the releasability was evaluated according to the above-mentioned measuring method or evaluation method. The results are shown in Tables 1 and 2 below.

Figure 0006765868
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かかる表1及び表2の結果より明らかな如く、水分率が0.8%よりも高い湿態のCS11〜13を用いて得られた、比較例1〜6で造型された鋳型(試験片)にあっては、その離型性が悪いのに対して、水分率が0.8%以下とされた乾態のCS1〜4に、それぞれ水を添加して、湿態化させた後、造型して得られた実施例1〜9に係る各鋳型(試験片)は、良好な離型性を示していることが、認められる。 As is clear from the results of Tables 1 and 2, the molds (test pieces) molded in Comparative Examples 1 to 6 obtained by using CS11 to 13 in a wet state having a water content of more than 0.8%. In the case of the above, while the releasability is poor, water is added to each of the dry CS1 to CS1 to 4 having a water content of 0.8% or less to moisten them, and then molding is performed. It is recognized that each of the molds (test pieces) according to Examples 1 to 9 thus obtained shows good releasability.

また、実施例1〜9において得られた鋳型(試験片)は、湿態のCS11〜13を用いて得られた鋳型(試験片)と比較して、CS1〜CS4の充填率が向上していることが認められ、更に実施例5の如く、成形型の温度を200℃以上に加熱したり、或いは実施例6の如く、成形型内に加熱空気を通気させることにより、成形型の保持時間(乾燥固化時間)を短縮することが出来ると共に、良好な鋳型特性が実現され得ていることを、認めることが出来る。 Further, the molds (test pieces) obtained in Examples 1 to 9 have an improved filling rate of CS1 to CS4 as compared with the molds (test pieces) obtained by using the wet CS11 to 13. Further, as in Example 5, the temperature of the mold is heated to 200 ° C. or higher, or as in Example 6, heated air is aerated in the mold to hold the mold for a holding time. It can be acknowledged that (dry solidification time) can be shortened and good mold characteristics can be realized.

10 造型装置 12 造型室
14 湿態化コーテッドサンド 16 ホッパ
22 ブローヘッド 24 ガッシングボックス
25 ガッシングプレート 26 弁体
30,40 スチーム/ミスト発生装置
32 ブロープレート 34 冷却装置
36 ブローノズル 38 スチーム/ミストボックス
42 外装筒体 44 上下動シリンダ
46 金型 48 金型取付けテーブル
50 テーブル移動シリンダ 52 押出しピン
54 ピン移動シリンダ 56 熱風装置
60 鋳型 70 樹脂型
72 ブローヘッド 74 ホッパ
76 ブロープレート 78 冷却装置
80 スチーム/ミスト発生装置 81 供給管
82 真空吸引装置 84 真空ポンプ
86 ガッシング装置 88 固定シリンダ
90 真空タンク 92 炭酸ガスタンク
94 鋳型
10 Molding equipment 12 Molding chamber 14 Moisturized coated sand 16 Hopper 22 Blow head 24 Gashing box 25 Gushing plate 26 Valve body 30, 40 Steam / mist generator 32 Blow plate 34 Cooling device 36 Blow nozzle 38 Steam / mist box 42 Exterior cylinder 44 Vertical movement cylinder 46 Mold 48 Mold mounting table 50 Table moving cylinder 52 Extruding pin 54 Pin moving cylinder 56 Hot air device 60 Mold 70 Resin mold 72 Blow head 74 Hopper 76 Blow plate 78 Cooling device 80 Steam / mist Generator 81 Supply pipe 82 Vacuum suction device 84 Vacuum pump 86 Gassing device 88 Fixed cylinder 90 Vacuum tank 92 Carbon dioxide gas tank 94 Mold

Claims (15)

耐火性骨材の表面を水ガラスにて被覆して得られる、水分率が0.1〜0.8質量%である乾態のコーテッドサンドを予め準備する工程と、かかるコーテッドサンドに対して、水を添加して湿態化させ、水分率が1質量%を超える湿態化コーテッドサンド(但し、珪酸アルカリ系バインダーを用いて作製された鋳型を崩壊し、篩分級した廃砂に、水を加えて、予め常温で熟成したものを除く)を得る工程と、その得られた湿態化コーテッドサンドを成形型に充填して、造型する工程とを有することを特徴とする鋳型の製造方法。 A step of preparing in advance a dry coated sand having a moisture content of 0.1 to 0.8% by mass, which is obtained by coating the surface of a fire-resistant aggregate with water glass , and for the coated sand. , Water is added to moisten the sand, and the moisturized coated sand having a water content of more than 1% by mass (however, the mold prepared by using the alkali silicate binder is disintegrated, and the waste sand is sieved and watered. It was added, in advance a step Ru give the excluded) those aged at room temperature, to fill the resulting Shimetai of coated sand in a mold, the manufacture of molds, characterized by a step of molding Method. 前記水が、前記乾態のコーテッドサンドの100質量部に対して、1〜5質量部の割合において添加せしめられる請求項1記載の鋳型の製造方法。 The method for producing a mold according to claim 1, wherein the water is added at a ratio of 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the dry coated sand. 前記成形型が、40〜250℃の温度に加熱されている請求項1または請求項2に記載の鋳型の製造方法。 The method for producing a mold according to claim 1 or 2, wherein the molding mold is heated to a temperature of 40 to 250 ° C. 前記成形型内に充填された前記湿態化コーテッドサンドが、マイクロ波にて加熱せしめられる請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の鋳型の製造方法。 The method for producing a mold according to any one of claims 1 to 3, wherein the moistened coated sand filled in the molding mold is heated by microwaves. 前記湿態化コーテッドサンドを充填した前記成形型内に、加熱空気または乾燥空気が通気される請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の鋳型の製造方法。 The method for producing a mold according to any one of claims 1 to 4, wherein heated air or dry air is aerated in the molding mold filled with the moistened coated sand. 前記湿態化コーテッドサンドを充填した前記成形型内が、減圧乾燥せしめられる請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の鋳型の製造方法。 The method for producing a mold according to any one of claims 1 to 5, wherein the inside of the molding mold filled with the moistened coated sand is dried under reduced pressure. 前記湿態化コーテッドサンドを充填した前記成形型内に、炭酸ガスが、更に通気される請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載の鋳型の製造方法。 The method for producing a mold according to any one of claims 1 to 6, wherein carbon dioxide gas is further aerated in the molding mold filled with the moistened coated sand. 前記水ガラスにおけるSiO2 /Na2O のモル比が、1.9以上である請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の鋳型の製造方法。 The method for producing a mold according to any one of claims 1 to 7, wherein the molar ratio of SiO 2 / Na 2 O in the water glass is 1.9 or more. 前記湿態化コーテッドサンドが、砂貯蔵用のホッパに収容され、次いで該砂貯蔵用ホッパからブローヘッドに供給された後、かかるブローヘッドから前記成形型に充填せしめられる請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載の鋳型の製造方法。 Claims 1 to 8 in which the moistened coated sand is housed in a sand storage hopper, then supplied to a blow head from the sand storage hopper, and then filled into the molding die from the blow head. The method for producing a mold according to any one of the above. 前記ブローヘッド内および/または前記砂貯蔵用ホッパ内に水分を供給して、前記湿態化コーテッドサンドの乾燥を抑制乃至は阻止せしめる水分供給手段が、設けられている請求項9記載の鋳型の製造方法。 The mold according to claim 9, wherein a water supply means for supplying water into the blow head and / or the sand storage hopper to suppress or prevent the drying of the moistened coated sand is provided. Production method. 前記水分供給手段が、スチーム若しくはミスト発生装置を備えている請求項10記載の鋳型の製造方法。 The method for producing a mold according to claim 10, wherein the water supply means includes a steam or mist generator. 前記ブローヘッドに、冷却手段が設けられている請求項9乃至請求項11の何れか1項に記載の鋳型の製造方法。 The method for manufacturing a mold according to any one of claims 9 to 11, wherein the blow head is provided with a cooling means. 前記ブローヘッドが、前記冷却手段によって40℃以下の温度に冷却されている請求項12記載の鋳型の製造方法。 The method for producing a mold according to claim 12, wherein the blow head is cooled to a temperature of 40 ° C. or lower by the cooling means. 前記ブローヘッド内および/または前記砂貯蔵用ホッパ内に収容された前記湿態化コーテッドサンドが1質量%以下の水分率であるとき、かかる湿態化コーテッドサンドに対して、更に水を添加して湿らせた後、前記造型を行うことを特徴とする請求項9乃至請求項13の何れか1項に記載の鋳型の製造方法。 When the moistened coated sand contained in the blow head and / or the sand storage hopper has a water content of 1% by mass or less, water is further added to the moistened coated sand. The method for producing a mold according to any one of claims 9 to 13, wherein the molding is performed after moistening the mold. 前記予め準備された乾態のコーテッドサンドが、その製造現場とは異なる造型現場まで運搬される工程を含み、該造型現場において、前記湿態化の工程と前記造型の工程とが実施される請求項1乃至請求項14の何れか1項に記載の鋳型の製造方法。A claim that includes a step of transporting the prepared dry coated sand to a molding site different from the manufacturing site, in which the moistening step and the molding step are carried out. The method for producing a mold according to any one of items 1 to 14.
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