JPH02179351A - 鋳ぐるみ用多孔体の孔封鎖用被膜 - Google Patents
鋳ぐるみ用多孔体の孔封鎖用被膜Info
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- JPH02179351A JPH02179351A JP33521088A JP33521088A JPH02179351A JP H02179351 A JPH02179351 A JP H02179351A JP 33521088 A JP33521088 A JP 33521088A JP 33521088 A JP33521088 A JP 33521088A JP H02179351 A JPH02179351 A JP H02179351A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、多孔体を鋳ぐるむ際に生じるブローホールの
発生を阻止する機能を具備せしめた鋳ぐるみ用多孔体の
孔封鎖用被膜に関するものである。 多孔質のセラミックスもしくは表面にセラミックス繊維
の被覆が施されたセラミックス等の多孔体を予熱なしで
鋳ぐるむと、一般に鋳物にブローホール欠陥が発生する
。かかる欠陥が発生するのは、多孔質セラミックスまた
はセラミックス繊維被覆に含まれる空気が溶湯の熱で膨
張し、溶湯中に放出され鋳物内部に閉じ込められるから
である。 この現象は融点の高い金属はど顕著に呪われる。 たとえば、アルミニウム鋳物より、鋳鉄においてかかる
現象が顕著に現出する。 多孔質セラミックスまたはセラミックス繊維は一般に熱
伝導率が小さいので、鋳型に接触している溶湯が一部凝
固した後で多孔質セラミックスまたはセラミックス繊維
被覆内部に伝わって空気の放出が激しくなるので、ブロ
ーホールが発生し易い、(熱伝導率が大きければ、注湯
直後に空気の放出が起り、溶湯が凝固する前に放出が完
了するので、ブローホールの発生の確率は小さい、)従
来、上述ブローホールの発生を阻止すべく。 次のような各提案がなされている。 すなわち、 ■ aI型内空隙の1ζ部から溶湯が入るようなして、
徐々に溶湯を注入する鋳造方法「より対処する第1の提
案、 かかる提案は、あらかじめ多孔体で右)る多孔質セラミ
ックスまたはセラミックス繊維側l!、 UAt中に加
熱せしめて内部の空気を出しつくした後、溶湯の充填が
完了するのでブローホールが発生しにくい、11た、下
部から溶湯を入れると、乱流が少ないので空り、のまき
込みが少なく、ブローホールの発生を防ぐに有効である
といき特徴が/)る。 ■ あらかじめ、多孔体である多孔質セラミックスまた
はセラミックス繊維を予熱することにより対処せんとす
る第2の提案。 かかる第2の提案は、f−熱[2で多孔質セラミックス
またはセラミックス繊維中の空気を膨張させて大気中に
放出させておくごとによって、ブローホールの発生を抑
えることができるという特徴がある。 ■ キャビティ内のガスを吸引した状態で11.tJh
する。二とにより対処せんとする第3の提案。 ■ たどえば、「アロンセラミック」 「アルファセラ
ム」等のJミ成分が、相手材の熱膨張牢番、一応じて、
ジルコニア、シリカ、アルミナを適当比率′T′!含む
ペースト状の無機系の接着耐重、多孔体表面トを二塗布
し乾燥仕!、めで、ll!i膜に形成1ム゛シめること
により対処ゼんどする第4の提案。 前記接着剤は7耐熱U度が1200℃−1800℃と高
い、:とに特徴がある2
発生を阻止する機能を具備せしめた鋳ぐるみ用多孔体の
孔封鎖用被膜に関するものである。 多孔質のセラミックスもしくは表面にセラミックス繊維
の被覆が施されたセラミックス等の多孔体を予熱なしで
鋳ぐるむと、一般に鋳物にブローホール欠陥が発生する
。かかる欠陥が発生するのは、多孔質セラミックスまた
はセラミックス繊維被覆に含まれる空気が溶湯の熱で膨
張し、溶湯中に放出され鋳物内部に閉じ込められるから
である。 この現象は融点の高い金属はど顕著に呪われる。 たとえば、アルミニウム鋳物より、鋳鉄においてかかる
現象が顕著に現出する。 多孔質セラミックスまたはセラミックス繊維は一般に熱
伝導率が小さいので、鋳型に接触している溶湯が一部凝
固した後で多孔質セラミックスまたはセラミックス繊維
被覆内部に伝わって空気の放出が激しくなるので、ブロ
ーホールが発生し易い、(熱伝導率が大きければ、注湯
直後に空気の放出が起り、溶湯が凝固する前に放出が完
了するので、ブローホールの発生の確率は小さい、)従
来、上述ブローホールの発生を阻止すべく。 次のような各提案がなされている。 すなわち、 ■ aI型内空隙の1ζ部から溶湯が入るようなして、
徐々に溶湯を注入する鋳造方法「より対処する第1の提
案、 かかる提案は、あらかじめ多孔体で右)る多孔質セラミ
ックスまたはセラミックス繊維側l!、 UAt中に加
熱せしめて内部の空気を出しつくした後、溶湯の充填が
完了するのでブローホールが発生しにくい、11た、下
部から溶湯を入れると、乱流が少ないので空り、のまき
込みが少なく、ブローホールの発生を防ぐに有効である
といき特徴が/)る。 ■ あらかじめ、多孔体である多孔質セラミックスまた
はセラミックス繊維を予熱することにより対処せんとす
る第2の提案。 かかる第2の提案は、f−熱[2で多孔質セラミックス
またはセラミックス繊維中の空気を膨張させて大気中に
放出させておくごとによって、ブローホールの発生を抑
えることができるという特徴がある。 ■ キャビティ内のガスを吸引した状態で11.tJh
する。二とにより対処せんとする第3の提案。 ■ たどえば、「アロンセラミック」 「アルファセラ
ム」等のJミ成分が、相手材の熱膨張牢番、一応じて、
ジルコニア、シリカ、アルミナを適当比率′T′!含む
ペースト状の無機系の接着耐重、多孔体表面トを二塗布
し乾燥仕!、めで、ll!i膜に形成1ム゛シめること
により対処ゼんどする第4の提案。 前記接着剤は7耐熱U度が1200℃−1800℃と高
い、:とに特徴がある2
【発明が解決しようとするa、題]
1・述の従来案出さり、た各提案17.1:j:、多孔
体の鋳ぐるみを実施する際lX:種々の欠点を内包する
ものであ−)I−・ すなわち、前述の第1の提案eは。 ■ ゆっくり湯を入れると湯温か下がるので。 湯廻り不ρ、が発生し易くなる。 (シ 造型l−6特−量産用の機械造型では鋳型下部か
ら湯を入わ、るのは難しい。 第2の提案では、生産ラインに予熱工程を加えるのは極
めて困難である。 第3の提案では、特殊な装置を必要とする。 第4の提案では。 ■ 鉾ぐるみの際の被I[II湿温度急激な上昇のため
に、被膜が相手材から剥離することがあり、ブローホー
ルを抑えることができないだけでなく。 剥離した被膜が鋳物中に介在して欠陥どなる、■ 喚布
して使用に耐えうるまで硬化するに要する時間が長い、
たとえば、室温で60分以上のものから、−昼夜室飄で
放M後150℃で1時間保持するものまである。いずれ
も長時間を要するので、量産には不向きである。 本発明は6多孔体を鋳ぐるむ際に誘発されるブローホー
ルの発生を、叙上の凝雑な手段や工程な経ることなく、
s便な手段にて阻止することを目的とするものである。 【課題を解決するための手段] 本発明は、鍵ぐるみ時に多孔体から発生するガスが、溶
融金属中に放出されるのを阻止する機能をシリコン樹脂
ワニスが備えている点、及びアルミニウムペース1−が
溶融金属と被膜とを密着せしめることに関4している点
に着眼したちのrある。 具体的には、前記シリコン樹脂ワニスと前記アルミニウ
ムベース1−を適宜割合含有する耐熱塗料を多孔体表面
上に塗着せしめて7シリコン樹脂ワニスが53〜68w
t%5アルミニウムベース!・が30 □ 40 w
t%、耐熱顔料が2−7 w t%なる組成である被膜
を形成することl:より、前述の従来技術の課題を解決
するものである。 1作 用1 被膜が形成された多孔体を鋳型1.:設置し、溶融金属
を注ぐと、該溶融金属の熱で被膜中の有機分が分解し、
ガスを発する。 しかし、該ガスの発生現象は、注湯と開時に起り、且つ
瞬時に終了するのでブローホールとはならない。 なお、被膜の組成成分の一つであるシリコン樹脂ワニス
は、有機分が消失したあど1:シリコン樹脂の膜を形成
する。 ついで、鋳型に接M′する溶湯が−・部凝固するに相応
する時間が経5−$ると9多孔体1−前記溶1gI金属
の熱が伝熱してVに記多孔体紅、へ゛d′狛、る空気が
熱膨張し、多孔体表面から外方向きl−作用する熱膨張
圧力が誘発され?、18 L: 述ノ熱1!1 張IE 7J カ?i& 11’
、% 内部1m 伶ffl I−r b、v1記シリコ
ン樹脂の1漠1.−阻11−され1、前511熱1られ
た空気は溶融金属中IJ放出されな))1、一方、被膜
の組成成分の他の一つT′あるアルミニウムベ・−スト
は7溶1M余属の熱で融かされて。 溶融金属と混ざり合うが、溶融金属が4”がね、る前に
アルミニウムベース1−はシリコン樹脂ワニスと混ざり
合、た状態になっているので、溶融jimとシリコン樹
脂を密着せしめる役割♂・・果す。 上記作用の結果、多孔体と溶融金属のぬれ性が良くなり
、セラミックスの鋳ぐるみの際一般に発生し易い湯じわ
も生じない。 【実施例) 本発明の具体的な実施例を詳述する7 実施例】 多孔体の一例である本発明に係る被膜を9℃周に備わら
しめる多?′1.質セラミ7クスi1..T−と倉ば、
■:記の、七うII’: I稈を粁ろ、−とにより得ろ
ことができる、 すなわち6アルミナ粉末とチタニア粉末をモル比181
とし、Fs、O,&全量の3W1%ノ′なるよう1−5
加金r混合する。しかる後に、スリップ繍。 形し丁乾燥の後、1600℃なる焼成、温度にて1.5
時間焼成することし−より製造するものである。 かかる方法により製造された多孔質セラミックス1.;
’: l’J: 、たとλば、第1図1こ図示するLル
ボ形状の多孔質セラミックスIOが考えられる。 なえ?、十、開方法により製造されたセラミックスの物
理的特性の−つ丁ある儀礼率は6.4%、レーザフラッ
ジ、1法t−よる熱伝導率はO,BGKcaρ/mh’
に′r!あった。 まず、前記セラミックス10に本発明に係る被膜をかり
に接着せしめずに、直接球状黒鉛鋳鉄(F(″:D45
相当)1】を1410℃で堰12より注湯することによ
り鋳ぐるんでみるや冷却後、峙ぐるみ体を観察してみろ
と5第i@oに図示する13部に大きなブローホールが
発生していること、及び他の個所にも程度は小さいがブ
ローホルが発生していることが認められた。 なお、鋳鉄11の肉厚は4=である。 次に。本発明がS図した通りに、前記多孔質セラミック
ス10のJ11111114にシリコン樹脂ワニスへ−
キヰwt%なる組成からなる耐熱塗料をハケ塗りし、1
00℃で10分乾燥して被膜を形成した後、上記と同一
の鋳鉄溶湯を堰12から注湯して鋳ぐるんでみる。冷却
後、鋳ぐるみ体kIllltXしてもブローホールは認
められなかった。 そこで、−1;述現象が生じた原因給追求すべく、耐熱
塗料が鋳鉄組繊に及ぼす影響を調べるために。 耐熱塗料との接触面の組aを1!察した。第2回は前2
接触面の組織状態を図示したものであるが。 接触面20からO81,is以内のtl121でパーラ
イト化した部分22が認められた。23部はフェライト
とバーライ1−の共存した組織である。黒鉛形状は22
.23部ども正常であった。 パーライト化した22部は、耐熱塗料tコ、含まれてい
た化学元素、おそらくは耐熱顔料がVA溶してパーライ
ト化したものと考えられる6 実施例2 実施例1と同様の方法で得た多孔質セラミックスの周囲
にセラミックファイバーを厚さ0.5−Q 、 8 =
c!′’Jl布して被覆とした。該セラミックファイ
バーとしては、たとえば、ファインフレックスファイバ
ーキャスl−110400(商品名)である。 該被覆シ外周に装着せしめた前記多孔質セラミックスに
本発明に係る被膜を接着せしめずに直接球状黒鉛鋳鉄(
FCD45相)′j)を1410℃で注湯して鋳ぐるん
でみる。冷却後6鋳ぐるみ体を観察すると、ブローホー
ルが発生した。 次に、本発明が意図した通りに、前記被覆の周らなる耐
熱塗料をハケ塗りし、100℃でJO分乾燥して被1t
tJを、形成1、I−後、十記と同一の溶湯を注湯して
鋳ぐるみ′T′Aみる。冷却後6鋳ぐるみ体製−察して
も、ブl:l−ホールは認めらハ、なか−)だ。 なお、T旅例1、大j店例2にて記述の耐熱塗料として
、「シリコンl&1700シルバー」7あるいは[デル
モス−パー11+1600銀色Jあるいり、[SU N
T OM OJ (いずれも商品名)へ使用しt。
体の鋳ぐるみを実施する際lX:種々の欠点を内包する
ものであ−)I−・ すなわち、前述の第1の提案eは。 ■ ゆっくり湯を入れると湯温か下がるので。 湯廻り不ρ、が発生し易くなる。 (シ 造型l−6特−量産用の機械造型では鋳型下部か
ら湯を入わ、るのは難しい。 第2の提案では、生産ラインに予熱工程を加えるのは極
めて困難である。 第3の提案では、特殊な装置を必要とする。 第4の提案では。 ■ 鉾ぐるみの際の被I[II湿温度急激な上昇のため
に、被膜が相手材から剥離することがあり、ブローホー
ルを抑えることができないだけでなく。 剥離した被膜が鋳物中に介在して欠陥どなる、■ 喚布
して使用に耐えうるまで硬化するに要する時間が長い、
たとえば、室温で60分以上のものから、−昼夜室飄で
放M後150℃で1時間保持するものまである。いずれ
も長時間を要するので、量産には不向きである。 本発明は6多孔体を鋳ぐるむ際に誘発されるブローホー
ルの発生を、叙上の凝雑な手段や工程な経ることなく、
s便な手段にて阻止することを目的とするものである。 【課題を解決するための手段] 本発明は、鍵ぐるみ時に多孔体から発生するガスが、溶
融金属中に放出されるのを阻止する機能をシリコン樹脂
ワニスが備えている点、及びアルミニウムペース1−が
溶融金属と被膜とを密着せしめることに関4している点
に着眼したちのrある。 具体的には、前記シリコン樹脂ワニスと前記アルミニウ
ムベース1−を適宜割合含有する耐熱塗料を多孔体表面
上に塗着せしめて7シリコン樹脂ワニスが53〜68w
t%5アルミニウムベース!・が30 □ 40 w
t%、耐熱顔料が2−7 w t%なる組成である被膜
を形成することl:より、前述の従来技術の課題を解決
するものである。 1作 用1 被膜が形成された多孔体を鋳型1.:設置し、溶融金属
を注ぐと、該溶融金属の熱で被膜中の有機分が分解し、
ガスを発する。 しかし、該ガスの発生現象は、注湯と開時に起り、且つ
瞬時に終了するのでブローホールとはならない。 なお、被膜の組成成分の一つであるシリコン樹脂ワニス
は、有機分が消失したあど1:シリコン樹脂の膜を形成
する。 ついで、鋳型に接M′する溶湯が−・部凝固するに相応
する時間が経5−$ると9多孔体1−前記溶1gI金属
の熱が伝熱してVに記多孔体紅、へ゛d′狛、る空気が
熱膨張し、多孔体表面から外方向きl−作用する熱膨張
圧力が誘発され?、18 L: 述ノ熱1!1 張IE 7J カ?i& 11’
、% 内部1m 伶ffl I−r b、v1記シリコ
ン樹脂の1漠1.−阻11−され1、前511熱1られ
た空気は溶融金属中IJ放出されな))1、一方、被膜
の組成成分の他の一つT′あるアルミニウムベ・−スト
は7溶1M余属の熱で融かされて。 溶融金属と混ざり合うが、溶融金属が4”がね、る前に
アルミニウムベース1−はシリコン樹脂ワニスと混ざり
合、た状態になっているので、溶融jimとシリコン樹
脂を密着せしめる役割♂・・果す。 上記作用の結果、多孔体と溶融金属のぬれ性が良くなり
、セラミックスの鋳ぐるみの際一般に発生し易い湯じわ
も生じない。 【実施例) 本発明の具体的な実施例を詳述する7 実施例】 多孔体の一例である本発明に係る被膜を9℃周に備わら
しめる多?′1.質セラミ7クスi1..T−と倉ば、
■:記の、七うII’: I稈を粁ろ、−とにより得ろ
ことができる、 すなわち6アルミナ粉末とチタニア粉末をモル比181
とし、Fs、O,&全量の3W1%ノ′なるよう1−5
加金r混合する。しかる後に、スリップ繍。 形し丁乾燥の後、1600℃なる焼成、温度にて1.5
時間焼成することし−より製造するものである。 かかる方法により製造された多孔質セラミックス1.;
’: l’J: 、たとλば、第1図1こ図示するLル
ボ形状の多孔質セラミックスIOが考えられる。 なえ?、十、開方法により製造されたセラミックスの物
理的特性の−つ丁ある儀礼率は6.4%、レーザフラッ
ジ、1法t−よる熱伝導率はO,BGKcaρ/mh’
に′r!あった。 まず、前記セラミックス10に本発明に係る被膜をかり
に接着せしめずに、直接球状黒鉛鋳鉄(F(″:D45
相当)1】を1410℃で堰12より注湯することによ
り鋳ぐるんでみるや冷却後、峙ぐるみ体を観察してみろ
と5第i@oに図示する13部に大きなブローホールが
発生していること、及び他の個所にも程度は小さいがブ
ローホルが発生していることが認められた。 なお、鋳鉄11の肉厚は4=である。 次に。本発明がS図した通りに、前記多孔質セラミック
ス10のJ11111114にシリコン樹脂ワニスへ−
キヰwt%なる組成からなる耐熱塗料をハケ塗りし、1
00℃で10分乾燥して被膜を形成した後、上記と同一
の鋳鉄溶湯を堰12から注湯して鋳ぐるんでみる。冷却
後、鋳ぐるみ体kIllltXしてもブローホールは認
められなかった。 そこで、−1;述現象が生じた原因給追求すべく、耐熱
塗料が鋳鉄組繊に及ぼす影響を調べるために。 耐熱塗料との接触面の組aを1!察した。第2回は前2
接触面の組織状態を図示したものであるが。 接触面20からO81,is以内のtl121でパーラ
イト化した部分22が認められた。23部はフェライト
とバーライ1−の共存した組織である。黒鉛形状は22
.23部ども正常であった。 パーライト化した22部は、耐熱塗料tコ、含まれてい
た化学元素、おそらくは耐熱顔料がVA溶してパーライ
ト化したものと考えられる6 実施例2 実施例1と同様の方法で得た多孔質セラミックスの周囲
にセラミックファイバーを厚さ0.5−Q 、 8 =
c!′’Jl布して被覆とした。該セラミックファイ
バーとしては、たとえば、ファインフレックスファイバ
ーキャスl−110400(商品名)である。 該被覆シ外周に装着せしめた前記多孔質セラミックスに
本発明に係る被膜を接着せしめずに直接球状黒鉛鋳鉄(
FCD45相)′j)を1410℃で注湯して鋳ぐるん
でみる。冷却後6鋳ぐるみ体を観察すると、ブローホー
ルが発生した。 次に、本発明が意図した通りに、前記被覆の周らなる耐
熱塗料をハケ塗りし、100℃でJO分乾燥して被1t
tJを、形成1、I−後、十記と同一の溶湯を注湯して
鋳ぐるみ′T′Aみる。冷却後6鋳ぐるみ体製−察して
も、ブl:l−ホールは認めらハ、なか−)だ。 なお、T旅例1、大j店例2にて記述の耐熱塗料として
、「シリコンl&1700シルバー」7あるいは[デル
モス−パー11+1600銀色Jあるいり、[SU N
T OM OJ (いずれも商品名)へ使用しt。
本発明は、上述のように構成されでいるので、次のよう
な著効を奏する、 ■ 1v易にブローホールを抑えることができる。 ■ 被縫ぐるみ体と溶湯とのぬ扛性が格r91&、1′
改善さh、被鋳ぐるみ体と、鋳物との密着性が良くなっ
た。 ■ 耐熱温度が600−700℃と比較的低い耐熱塗料
で本発明の目的シ充分に達成できるので、耐熱温度の高
い高価な塗料や接着割分使用しないです鱈 ■ 被膜の形成が矩時111Fできるようになった。
な著効を奏する、 ■ 1v易にブローホールを抑えることができる。 ■ 被縫ぐるみ体と溶湯とのぬ扛性が格r91&、1′
改善さh、被鋳ぐるみ体と、鋳物との密着性が良くなっ
た。 ■ 耐熱温度が600−700℃と比較的低い耐熱塗料
で本発明の目的シ充分に達成できるので、耐熱温度の高
い高価な塗料や接着割分使用しないです鱈 ■ 被膜の形成が矩時111Fできるようになった。
第1同はアルボ形状の多孔質セラミックス斧鋳鉱で鋳ぐ
るむ場合を図示しノーもの7烏って1同図A1叉断面図
、同図B it、 I−[’M幼面図、第2図はlJi
鉄と耐熱!0科との接触面の組織状態を図示1、また拡
大図である。 特許出願人 株式会社北川鉄工所
るむ場合を図示しノーもの7烏って1同図A1叉断面図
、同図B it、 I−[’M幼面図、第2図はlJi
鉄と耐熱!0科との接触面の組織状態を図示1、また拡
大図である。 特許出願人 株式会社北川鉄工所
Claims (2)
- (1)シリコン樹脂ワニスが53〜68wt%、アルミ
ニウムペーストが30〜40wt%、耐熱顔料が2〜7
wt%なる組成であることを特徴とする鋳ぐるみ用多孔
体の孔封鎖用被膜。 - (2)シリコン樹脂ワニスが35〜45wt%、アルミ
ニウムペーストが15〜40wt%、耐熱顔料が1〜6
wt%、溶剤が20〜45wt%となる組成からなる耐
熱塗料を多孔体表面上に塗着せしめて形成してなる請求
項第1項記載の鋳ぐるみ用多孔体の孔封鎖用被膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33521088A JPH02179351A (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | 鋳ぐるみ用多孔体の孔封鎖用被膜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33521088A JPH02179351A (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | 鋳ぐるみ用多孔体の孔封鎖用被膜 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02179351A true JPH02179351A (ja) | 1990-07-12 |
Family
ID=18285997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33521088A Pending JPH02179351A (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | 鋳ぐるみ用多孔体の孔封鎖用被膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02179351A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007083266A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Nippon Light Metal Co Ltd | アルミニウム製品の製造方法 |
-
1988
- 1988-12-29 JP JP33521088A patent/JPH02179351A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007083266A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Nippon Light Metal Co Ltd | アルミニウム製品の製造方法 |
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