JPH02121745A

JPH02121745A - 自硬性鋳型の形成方法

Info

Publication number: JPH02121745A
Application number: JP27308988A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiko So; 宗　光彦
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1988-10-31
Filing date: 1988-10-31
Publication date: 1990-05-09
Anticipated expiration: 2013-04-28
Also published as: JP2745581B2

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、自硬性鋳型砂を用いて鋳型を形成する方法に
関する。

従来の技術従来、＠造のための鋳型として、自硬性鋳型が多用され
ているが、自硬性鋳型を形成するための粘結剤について
は、無機粘結剤と有機粘結剤とに関して、種々のものが
用いられている。有機粘結剤については、価格及び作業
性の点から、フラン樹脂及びその硬化剤として有機酸、
特にキシレンスルホン酸を用いたものか使用されている
。フラン樹脂を用いた自硬性鋳型は、鋳型砂の再生が容
易であり、解枠も容易であるという利点を有している。

また、最近、自硬性鋳型として、酢酸エステル系のもの
と水溶性フェノール樹脂を使用した鋳型が提案されてい
る。

一方、鋳型砂としては、ケイ砂が主として使用されてい
るが、クロマイトサンド等の特種砂粒も使用されている
９発明か解決しようとする課題ところで、粘結剤としてフラン樹脂を使用する場合、硬
化剤としては、溶湯によって燃焼してしまう有機酸、特
にキシレンスルホン酸が好ましいものとして使用されて
いるが、キシレンスルホン酸は硫黄原子を含むため、ス
テンレス鋼や耐熱鋼等の高温を要する溶湯を鋳造する場
合、鋳物表面に浸硫現象が起こって粒界に金属サルファ
イドか形成し、粒界割れを生じて表面に亀甲割れのある
製品となり、タフタイル鋳鉄の場合には、球状化か阻害
されるという問題かあった。

一方、酢酸エステル系硬化剤を使用する水溶性フェノー
ルｖ！！指は、炭素、水素及び酸素原子で構成されてい
るため、上記のような粒界割れを起こすことかないので
好ましい。しかしながら、水溶性フェノール樹脂をケイ
砂に添加する場合、著しく多量、例えば、フラン樹脂の
場合の３倍程度使用せねばならず、また、鋳型砂の再生
を繰り返すと、回収した鋳型砂にアルカリが蓄積すると
いう問題があり、艮好な再生鋳型砂を得ることが著しく
困難であった。また、フェノール樹脂はアルカリ性を呈
し、一方、フラン樹脂は酸性を呈するので、両者を混合
すると、硬化不十分な部分が生じるという問題があった
。

本発明は、従来の技術における上記のような問題点に鑑
みてなされたものである。

したがって、本発明の目的は、鋳物砂の再生が容易であ
り、かつ鋳物表面に粒界割れによる欠陥を生じることの
ない鋳型を形成する方法を提供することにある。

課題を解決するための手段本発明の自硬性鋳型の形成方法は、枠体内に配置した模
型の表面に、肌砂としてクロマイトサンドに水溶性フェ
ノール樹脂及び酢酸エステル系硬化剤を添加してなる鋳
型砂を堆積させ、次いでケイ砂にフラン樹脂及び硬化剤
を添加してなる鋳型砂を裏砂として充填することを特徴
とする。

以下、本発明を詳記する。第１図は、本発明を説明する
ための自硬性鋳型の断面図であり、１は枠体、２は模型
、３は肌砂、４は裏砂である。本発明においては、枠体
１の中に模型２を配置し、ます肌砂３として、クロマイ
トサンドに水溶性フェノール樹脂及び硬化剤を添加した
鋳型砂を投入して模型２を３０間以上の厚さで覆う。続
いて、裏砂４として、ケイ砂にフラン樹脂及び硬化剤を
添加してなる鋳型砂を充填し、硬化させて、二重構造を
有する鋳型を形成する。

本発明において使用する水溶性フェノール樹脂は、下記
の基本構造を有するもので、アルカリ性を呈する。

また、硬化剤としては、下記一般式を有する酢酸エステ
ル類が使用される。

ＣＨ，ＣＯＯ−４−ＯＣＯＣＲ。

（式中Ｒは二価の炭化水素基を示す）一方、フラン樹脂はフルフリルアルコールと尿素ホルム
アルデヒド樹脂との混合物よりなり、硬化剤としてキシ
レンスルホン酸を使用するのが好ましい。

作用本発明において、肌砂の粘結剤として使用する水溶性フ
ェノール樹脂及び＃酸エステル系硬化剤は、縮重合によ
る硬化反応を起こすものであって、炭素、酸素及び水素
原子より構成されるから、鋳造製品の表面における浸硫
現象が発生しない。また、鋳型砂としてクロマイトサン
ドを使用しているため、鋳型砂の再生に際して、磁気分
＃装置によってフェノール樹脂を使用したクロマイトサ
ンドをフラン樹脂を用いたケイ砂から簡単に分離するこ
とができ、アルカリ性を呈するフェノール樹脂が、ケイ
砂に混入することがない。

実施例以下、本発明を実施例によって説明する。

肌砂として、クロマイトサンド１００部に、フェノール
樹脂１．０部を配合し、それに酢酸エステル系硬化剤０
．３部を添加したものを使用した。金属枠体に配置した
直径１，５５０　ｎｎｎのアクスル（熱処理炉用ハース
ロールの軸）の模型の周囲を上記肌砂を用いて３０間の
厚さになるように覆った。次いで裏砂として、ケイ砂１
００部にフラン樹脂０．６部を配合し、硬化剤としてキ
シレンスルホン酸０．２１部を添加したものを用い、枠
体内に充填した。これを室温で硬化させ、常法により鋳
型を形成した。

形成された鋳型に、１５３０℃の耐熱＠ＳＣＨ１２（０
，２５Ｃ−１８Ｃｒ−８Ｎｉ−残部Ｆｅ）の溶湯を鋳込
み、重量１，１１００ｈのアクスルを鋳造した。得られ
た製品の表層部（０〜０．５ｍ＋ｎ）をサンプリングし
、浸硫現象を調査したところ、表層部のＳ含量はｏ、　
ｏｏｓ％であり、浸硫現象か発生していないことが確認
された。

また、３個の製品について、表面の欠陥を調査しなとこ
ろ、２個の製品には、欠陥は認められなかった。また、
池の１個の製品も、生じた欠陥を溶接、研磨して仕上げ
るのに、わずか３時間を要するに過ぎなかった。

また、鋳型砂は、磁気分離装置を用いて処理し、クロマ
イトサンドをケイ砂から分離した。それにより、ケイ砂
はフェノール樹脂が混入することなく回収することかで
きた。

比較例上記実施例において、鋳型砂として、肌砂を使用せず、
ケイ砂１００部に、フラン樹脂０．６部を配合し、硬化
剤としてキシレンスルホン酸０．２１部を添加したもの
のみを使用した以外は、同様にして鋳型を作成し、同様
に鋳造を行なった。得られた製品について同様に調査を
行なったところ、表層部のＳ含量は０．０６５％であり
、浸硫現象が著しく発生していることが確認された。ま
た、３個の製品について、表面に生じた欠陥を溶接、研
磨して仕上げたところ、それぞれ２７時間、１７時間及
び１３時間の作業時間を要した。

発明の効果本発明によれば、鋳型砂として、上記のように、クロマ
イトサンドに水溶性フェノール樹脂と酢酸エステル系硬
化剤を添加したものを使用するため、鋳物表面に浸硫現
象が生じることがなく、したがって、優れた品質の鋳造
製品を得ることができる。

また、鋳型砂の再生に際しては、磁気分離装置によって
フェノール樹脂を使用したマイクロサンドが簡単に分離
できるので、フラン樹脂を使用したケイ砂にアルカリ性
のフェノール樹脂が混入することがなく、再生されるケ
イ砂の品質を劣化させずに維持することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を説明するための鋳型の断面図である
。１・・・枠体、２・・・模型、３・・・肌砂、４・・・
裏砂。特許出願人　大同特殊鋼株式会社代理人　　　弁理士　　液部　剛

Claims

【特許請求の範囲】

（１）枠体内に配置した模型の表面に、肌砂としてクロ
マイトサンドに水溶性フェノール樹脂及び酢酸エステル
系硬化剤を添加してなる鋳型砂を堆積させ、次いでケイ
砂にフラン樹脂及び硬化剤を添加してなる鋳型砂を裏砂
として充填することを特徴とする自硬性鋳型の形成方法
。