JPH01237044A

JPH01237044A - 鋳型造型方法

Info

Publication number: JPH01237044A
Application number: JP6493788A
Authority: JP
Inventors: Akira Yoshida; 昭吉田; Masakatsu Okamoto; 正勝岡本
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1988-03-18
Filing date: 1988-03-18
Publication date: 1989-09-21
Anticipated expiration: 2012-10-29
Also published as: JP2670287B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は鋳型造型方法に関し、詳しくは、鋳型用模型表
面近傍に薄膜である均一な厚みを有する肌砂を形成させ
る鋳型の造型方法に関するものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕鋳型造
型方法において、溶湯に接する面に肌砂を使用し、鋳型
内部に裏砂を使用した二層構造の鋳型を造型することは
従前より知られている。

上記従来の二層構造の鋳型の造型にあたって、鋳型用模
型の立ち上がり面では肌砂が脱落し易く、その脱落を防
止するため、肌砂層をＥＥ＜してやる必要が有り、鋳型
全体としての肌砂の量が多くなり、その量は全体重量の
３割から７割必要であった。

一般的に肌砂はジルコン、クロマイト、オリビン等の砂
を使用するため、裏砂であるケイ砂に較べ、比重が大き
いので、肌砂の割合が多（なればなる程重量が大きくな
り、いわゆる造型作業及び鋳型のハンドリング作業が困
難であった。しかも、肌砂が多くなるほど、造型コスト
も高くなる。又、自硬性粘結剤並びにその硬化剤の両者
を混練した肌砂は自ずから可使時間を有し、時間的に造
型作業が制約されている。

一方、水ガラスやアルカリ・フェノール樹脂を粘結剤と
し、有機エステル化合物を硬化剤とし、この両者を混練
した鋳砂を使用して自硬性鋳型を製造することも従来よ
り知られている。

本発明者らは、この公知事実を肌砂の硬化に利用するこ
とについて検討し本発明に到達した。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、前記の課題を解決すべく鋭意研究の結果
、本発明を完成した。

即ち、本発明は、鋳型用模型表面に硬化剤である有機エ
ステル化合物を塗布した後、該模型に自硬性粘結剤であ
るアルカリ・フェノール樹脂もしくは水ガラスを混練し
た肌砂を充填し、該模型表面近傍の肌砂を硬化させた後
、未硬化の肌砂を除去し、その除去部分に裏砂を充填し
、硬化させることを特徴とする鋳型造型方法を提供する
ものである。

以下本発明の鋳型造型方法を図面に基づいて説明する。

先ず図１に示す如く、鋳型用模型１の表面に硬化剤であ
る有機エステル化合物２を刷毛、スプレー、浸漬等で塗
布する０次に図２に示すように、予めアルカリ・フェノ
ール樹脂もしくは水ガラスを混練した耐火物粒子からな
る肌砂３を充填する。肌砂を充填する方法としては特に
限定されず、空間部に肌砂を単に詰め込む方法、噴射ノ
ズル等により肌砂を鋳型用模型表面に吹き付ける方法等
により充填することができる。

肌砂を充填した後、図３に示す如く鋳型用模型表面近傍
の耐火物粒子からなる肌砂３°を硬化させる。その後、
図４に示す如く、模型１を反転して未硬化の肌砂を除去
し、続いて図５に示す如く、肌砂の除去部分に自硬性又
はガス硬化性粘結剤を用いた裏砂４を充填し、真砂が硬
化した後、図６に示す如（鋳型用模型から抜型し鋳型５
を造型する。

本発明において、肌砂は耐火物粒子からなるものであれ
ば特に制限はなく、ジルコン、クロマイト、オリビン、
アルミナ、ムライト、珪石、黒鉛などが使用され、これ
らの混合物も使用される。又、鋳型自体に機能を付与さ
せるため添加剤を加えても良い、具体的には、例えば熱
間強度を付与させるにはベントナイトを添加するとか、
或いは、鋳物への浸硫防止機能を付与させるには、Ｍｇ
Ｏ，Ｃａｂ、　Ｍｎ０ｔ＋　Ｍｎ合金粒子等を混合して
使用しても良い。

本発明において、肌砂に混練する自硬性粘結剤としては
、アルカリ・フェノール樹脂もしくは水ガラスが使用さ
れる。

本発明において模型表面に塗布される硬化剤である有機
エステル化合物としては、常温液体のものが好ましく、
γ−ブチロラクトン、グリセリン酢酸エステル（モノ、
ジ、トリ）、エチレングリコール酢酸エステル（モノ、
ジ）などが好ましく用いられる。

また、本発明において裏砂となる鋳物砂の種類及び粘結
剤も特に制限されるものではない。

又、本発明に使用する鋳型模型も特に制限されるもので
はないが、−船釣に木型を使用することができ、硬化剤
が模型表面に塗布しにくい場合は表面張力を低下させ、
鋳型用模型表面に塗り易くすればよく、又、適度な粘性
を持たすことが必要である。

〔作用及び効果〕

本発明の造型方法により、鋳型模型の立ち上がり面でも
耐火物粒子からなる肌砂の薄膜層を形成する事ができる
。鋳型模型表面近傍で肌砂が硬化するメカニズムとして
は、鋳型模型表面に塗布された硬化剤が浸透拡散するこ
とにより肌砂が硬化してゆき、経過時間と共に内部へ浸
透拡散し硬化の厚みも変化しうる。言い換えれば、経過
時間により自由自在に耐火物粒子からなる肌砂の厚みを
コントロールでき得る。

本発明の造型方法は、従来の造型方法に比較し、肌砂の
量を極端に省略する事ができ、そのため鋳型の軽量化が
計られ、ハンドリング作業が簡易になり、しかも安価な
鋳型を製造する事ができる。

又、本発明の造型方法を行う事により、可使時間が制約
されず、鋳型造型作業に対し、大幅な簡素化が計られる
。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

尚、例中の％及び部は特記しない限り重！基準である。

実施例１ステップコーン木型表面にアルカリ・フェノール樹脂の
硬化剤であるトリアセチン（グリセリントリ酢酸エステ
ル）を刷毛で塗布した。予めアルカリ・フェノール樹脂
１．２％を添加混練した耐火物粒子であるジルコンサン
ドＳＰを上記木型に充填し、木型表面近傍の耐火物粒子
が硬化した後、木型表面にその耐火物粒子からなる肌砂
が均一に層を有するよう反転し未硬化の肌砂を除去した
。山川掛津浮選ケイ砂５号に硬化剤トリアセチン（対樹
脂３０％）を混練し、続いてアルカリ・フェノール樹脂
１．５％（対砂）を添加混練した裏砂を、上記の未硬化
の肌砂の除去部分に充填した。裏砂が硬化した後、木型
より抜型し、耐火物粒子からなる肌砂の層を有する鋳型
を得た。

また、鋳型用模型面の粘結剤のしみつき状態をみるため
、以上の操作を５回繰り返した。

比較例１ジルコンサンドＳＰにアルカリ・フェノール樹脂の硬化
剤トリアセチン３０％（対砂）を添加混練し、続いてア
ルカリ・フェノール樹脂１．２％を添加混練した肌砂を
、ステップコーン木型の立ち上がり面に脱落させないよ
う注意しながら充填した。この中に、山川掛津浮選ケイ
砂５号に硬化剤トリアセチン（対樹脂３０％）を混練し
、続いてアルカリ・フェノール樹脂１．５％（対砂）を
添加混練した裏砂を充填した。裏砂が硬化した後、木型
より抜型し、耐火物粒子からなる肌砂の層を有する鋳型
を得た。

実施例２肌砂の造型方法は実施例１と同様に行い、裏砂として、
山川掛津浮選ケイ砂５号にフラン樹脂の硬化剤カオーラ
イトナー↑に−３（有機スルホン酸系硬化剤）（対樹脂
３０％）を添加混練した後、フラン樹脂であるカオーラ
イトナー３４０Ｂ（尿素ホルマリン変性フラン樹脂）１
．０％（対砂）を添加混練したものを充填した。裏砂が
硬化した後、木型より抜型し、耐火物粒子からなる肌砂
の層を有する鋳型を得た。

また、鋳型模型面の粘結剤のじみつきをみるため、以上
の操作を５回繰り返した。

比較例２比較例１と同様にして耐火物粒子からなる肌砂を造型し
、続いて実施例２と同様にして裏砂を造型して、耐火物
粒子からなる肌砂の層を有する鋳型を得た。

実施例３ステップコーン木型表面にアルカリ・フェノール樹脂の
硬化剤であるγ−ブチロラクトンをスプレー塗布した。

予めアルカリ・フェノール樹脂２．０％を添加混練した
ジルコンサンドＳＰ　９０部／ジルコンフラワーｌｌ３
５０８部／ベントナイト２部の混合耐火物粒子を上記木
型に充填し、木型表面近傍の耐火物粒子が硬化した後、
木型表面にその耐火物粒子からなる肌砂が均一に層を有
するよう反転し未硬化の肌砂を除去した。山川掛津浮選
ケイ砂５号に硬化剤γ−ブチロラクトン（対樹脂３０％
）を混練し、続いてアルカリ・フェノール樹脂１．５％
（対砂）を添加混練した裏砂を、上記の未硬化の肌砂の
除去部分に充填した。裏砂が硬化した後、木型より抜型
し耐火物粒子からなる肌砂の層を有する鋳型を得た。

比較例３ジルコンサンドＳＰ　９０部／ジルコンフラワー１１３
５０８部／ベントナイト２部の混合耐火物粒子にアルカ
リ・フェノール樹脂の硬化剤であるＴ−ブチロラクトン
３０％（対樹脂）を添加混練し、続いてアルカリ・フェ
ノール樹脂２．０％（対混合耐火物粒子）を添加混練し
た肌砂をステップコーン木型の立ち上がり面に脱落させ
ないよう注意しながら充填し、続いて実施例３と同様に
して裏砂を造型して、耐火物粒子からなる肌砂の層を有
する鋳型を得た。

実施例４ステップコーン木型表面に水ガラス系エステル硬化法の
硬化剤であるトリアセチンをスプレー塗布した。予め水
ガラス（モル比２．５．４５Ｂｅ）４．５％（対砂）を
添加し混練した耐火物粒子であるジルコンサンドＳＰを
上記木型に充填し、木型表面近傍の耐火物粒子が硬化し
た後、木型表面にその耐火物粒子からなる肌砂が均一に
層を有するよう反転し未硬化の肌砂を除去した。山川掛
津浮選ケイ砂５号に硬化剤トリアセチン（対樹脂３０％
）を混練し、続いてアルカリ・フェノール樹脂１．５％
（対砂）を添加混練した裏砂を上記の未硬化の肌砂の除
去部分に充填した。

裏砂が硬化した後、木型より抜型し、耐火物粒子からな
る肌砂の層を有する鋳型を得た。

また、鋳型用模型面への粘結剤のしみつき状態をみるた
め、以上の操作を５回繰り返した。

比較例４ジルコンサンドＳＰに水ガラス系エステル硬化法の硬化
剤であるトリアセチン３０％（対砂）を添加混練し、続
いて水ガラス（モル比２．５．４５Ｂｅ）４．５％（対
砂）を添加混練した肌砂をステップコーン木型の立ち上
がり面に脱落させないよう注意しながら充填し、続いて
実施例４と同様にして裏砂を造型して、耐火物粒子から
なる肌砂の層を有する鋳型を得た。

比較例５ステップコーン木型表面にフラン樹脂の硬化剤であるカ
オーライトナーＴＫ−３を刷毛で塗布した。予めフラン
樹脂１．２％を添加混練した耐火物粒子であるジルコン
サンドＳＰを上記木型に充填し、木型表面近傍の耐火物
粒子が硬化した後、木型表面にその耐火物粒子からなる
肌砂が均一に層を有するよう反転し未硬化の肌砂を除去
した。続いて実施例２と同様に裏砂を造型して、耐火物
粒子からなる肌砂の層を有する鋳型を得た。

実施例１〜４及び比較例１〜５の造型に使用した肌砂重
量（Ａ）ｋｇ　、裏砂重量（Ｂ）ｋｇ　、ステップコー
ン鋳型重量（Ａ＋Ｂ）ｋｇ、ステップコーン鋳型重量に
対する肌砂重量の割合（Ａ／（Ａ＋Ｂ））、肌砂の厚さ
（ｍ／ｍ）、肌砂の可使時間、鋳型用模型面への粘結剤
のしみつき状態の結果を表−１に示す。

【図面の簡単な説明】

図１〜図６はそれぞれ本発明の鋳型造型方法の工程を示
す断面図である。１・・・模型　　　　　　２・・・有機酸エステル３・
・・肌砂　　　　　　３′・・・硬化した肌砂４・・・
裏砂　　　　　　５・・・鋳型出願人代理人　　古　谷
　　　馨図　　１　　　　　　　　　　　　　　　図　　２図　
　５図　　６

Claims

【特許請求の範囲】

１、鋳型用模型表面に硬化剤である有機エステル化合物
を塗布した後、該模型に自硬性粘結剤であるアルカリ・
フェノール樹脂もしくは水ガラスを混練した肌砂を充填
し、該模型表面近傍の肌砂を硬化させた後、未硬化の肌
砂を除去し、その除去部分に裏砂を充填し、硬化させる
ことを特徴とする鋳型造型方法。