JPH0248344B2 - - Google Patents

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JPH0248344B2
JPH0248344B2 JP55109910A JP10991080A JPH0248344B2 JP H0248344 B2 JPH0248344 B2 JP H0248344B2 JP 55109910 A JP55109910 A JP 55109910A JP 10991080 A JP10991080 A JP 10991080A JP H0248344 B2 JPH0248344 B2 JP H0248344B2
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JP
Japan
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weight
sand
core
binder
amount
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JP55109910A
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Japanese (ja)
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JPS5647261A (en
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Eichi Peeji Enno
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FUAAREI Inc
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FUAAREI Inc
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  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アンダーカツト域を有するダカスト
鋳物を鋳造するためダカスト用金型に使用する消
耗性砂中子に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a consumable sand core for use in a dacast mold for casting dacast castings having an undercut area.

アンダーカツトを有する、たとえばアルミニウ
ム、亜鉛、マグネシウム、銅およびそれらの合金
のような金属のダイカストには問題がある。加圧
ダイカスト法は、遭退する高温度および高圧力に
耐えうる金型またはダイを必要とすることが知ら
れている。したがつて、ダイカスト金型用として
は一般に鉄系材料が使用される。これらダイ材料
は容易には解体できず、したがつて複雑なダイカ
スト鋳物形状、たとえばアンダーカツトを有する
鋳物はこの種のダイカスト金型からは容易に取り
出すことができない。
There are problems with die casting of metals such as aluminum, zinc, magnesium, copper and their alloys which have undercuts. Pressure die casting processes are known to require molds or dies that can withstand the high temperatures and pressures encountered. Therefore, iron-based materials are generally used for die casting molds. These die materials are not easily disassembled, and therefore complex die casting shapes, such as castings with undercuts, cannot be easily removed from this type of die casting mold.

半永久的ダイカスト金型が、約30psi程度の圧
力において消耗性中子と共に使用されている。こ
れら低圧力での使用に対し、中子は結合剤もしく
は樹脂と混合された鋳物砂から構成されている。
熱、触媒または化学反応のいずれかを利用するこ
とにより、砂粒は結合されてそれぞれの形状にさ
れ、鋳造工程に使用される。実際の鋳造部品を固
化および冷却する際放出される熱は水蒸気を追い
出すか、或いは中子内の結合剤を化学分解させ
る。このことは鋳物からの中子の除去を容易にす
る。
Semi-permanent die casting molds have been used with consumable cores at pressures on the order of about 30 psi. For these low pressure applications, the core is constructed from foundry sand mixed with a binder or resin.
Using either heat, catalysts or chemical reactions, the sand grains are bonded into their respective shapes and used in the casting process. The heat released during solidification and cooling of the actual cast part displaces water vapor or chemically decomposes the binder within the core. This facilitates removal of the core from the casting.

ガラスおよび可溶性塩を用いた中子も過去にお
いて使用され、英国特許第1179241号明細書に記
載されている。この種の中子は、工程制御の欠
如、経済性、取扱い性および塩類の腐蝕作用の点
で欠点を有する。
Cores using glass and soluble salts have also been used in the past and are described in GB 1179241. This type of core has disadvantages in terms of lack of process control, economy, handling and corrosive effects of salts.

数1000psiの圧力でダイカスト(高圧力ダイカ
スト)において、主たる問題は単一の中子/バイ
ンダー系において三つの重要な特性を与えること
ができないことであつた。これらは、秀れた砂離
れ性(shakeout)、秀れた耐崩壊性(washout
resistance)及び耐表面浸透性とである。
In die casting at pressures of several thousand psi (high pressure die casting), the main problem has been the inability to provide three important properties in a single core/binder system. These have excellent shakeout and washout resistance.
resistance) and surface penetration resistance.

本発明における砂離れ性(又は型ばらし性)と
は、高圧で圧入される溶湯がダイス内で凝固する
まで該溶湯に耐え、ついで溶湯の熱により結合剤
の結合力を減じまた揺動機構によつて、砂粒が容
易に鋳物から崩壊落下する性質であり、耐崩壊性
とは圧入される高速溶湯に対する中子の抵抗性で
あり、秀れた耐崩壊性は完成鋳物の寸法安定性と
鋳物中への中子からの砂の巻き込みを防止する。
In the present invention, the sand release property (or mold release property) refers to the ability to withstand the molten metal press-injected under high pressure until it solidifies in the die, and then reduce the bonding force of the binder due to the heat of the molten metal, and also to the rocking mechanism. Therefore, the sand grains easily collapse and fall from the casting, and collapse resistance refers to the core's resistance to the high-speed molten metal that is press-fitted. Excellent collapse resistance is the property of ensuring the dimensional stability of the finished casting and the stability of the casting. Prevents sand from getting into the core.

更に、耐表面浸透性とは中子表面の砂粒間に溶
湯を浸透させない性質であり、中子表面に溶湯が
侵入すると中子表面を破壊すると共に、鋳物表面
に突起を発生し平滑な表面を有する鋳物が得られ
ない。この状態は、後の機械加工および工具寿命
に対し極めて悪影響がある。さらに、もし部品装
着の後に鋳物中の砂がこの鋳物から分離される
と、たとえば自動車エンジンの潤滑系のような関
連部品に損傷をもたらすであろう。過去に開発さ
れた高圧注入用消耗性コアは、良好な砂離れ性を
有するが高度の崩壊性と表面浸透性とを示し、或
いは良好な耐崩壊性と耐表面浸透性とを有するが
極めて貧弱な砂離れ性を示す。上記した諸問題
は、本発明による中子の使用により解決される。
Furthermore, surface penetration resistance is a property that prevents molten metal from penetrating between the sand grains on the surface of the core. If molten metal penetrates into the surface of the core, it will destroy the surface of the core and create protrusions on the surface of the casting, resulting in a smooth surface. It is not possible to obtain castings with This condition has a very negative impact on subsequent machining and tool life. Furthermore, if the sand in the casting were to separate from the casting after component installation, it would cause damage to associated components, such as the lubrication system of an automobile engine. Consumable cores developed in the past for high-pressure injection have either good sand release properties but a high degree of disintegration and surface permeability, or good disintegration resistance and surface permeability but very poor resistance. It shows excellent sand release properties. The problems mentioned above are solved by the use of the core according to the invention.

より詳細には、本発明によれば、アンダーカツ
ト領域を有するダイカスト鋳物を形成するための
ダイカスト金型に使用する消耗性中子が提供さ
れ、本発明の技術的構成は: A (a)鋳物砂と、(b)アルミニウムのモル数に対し
3モル%乃至40モル%の量の硼素を含有しかつ
燐対アルミニウムと硼素との合計モル数のモル
比が2:1乃至4:1であり、鋳物砂の0.3〜
3.5重量%の量で含まれる硼素化燐酸アルミニ
ウム結合剤と、(c)燐酸アルミニウムと反応して
前記結合剤を中子が損傷なく取り扱いうる程度
まで硬化させ硬化剤10〜20重量%と、(d)硼素化
燐酸アルミニウムと水との合計重量に対し15〜
50重量%の量の水とからなり、 B 中子が所定粘度の被覆を有して中子の表面細
孔部を実質的に封止し、前記被覆が4〜30重量
%の懸濁剤と60〜95重量%の微粒子耐火材と1
〜10%の結合剤と、前記懸濁剤および前記結合
剤と相互に作用して前記所定粘度を得る5〜20
重量%の有機液状溶剤とからなることを特徴と
する。
More specifically, according to the present invention, there is provided a consumable core for use in a die casting mold for forming a die casting casting having an undercut region, the technical configuration of the present invention being: A (a) Casting and (b) boron in an amount of 3 mol % to 40 mol % based on the number of moles of aluminum, and the molar ratio of the total number of moles of phosphorus to aluminum and boron is 2:1 to 4:1. , 0.3~ of foundry sand
a boronated aluminum phosphate binder in an amount of 3.5% by weight; (c) 10-20% by weight of a curing agent which reacts with the aluminum phosphate to harden said binder to the extent that the core can be handled without damage; d) From 15 to the total weight of boronated aluminum phosphate and water
B. a suspension agent in which the core has a coating of a predetermined viscosity to substantially seal the surface pores of the core, and the coating has a content of 4 to 30% by weight; and 60-95% by weight of particulate refractory material and 1
~10% binder, interacting with said suspending agent and said binder to obtain said predetermined viscosity.
% by weight of an organic liquid solvent.

本発明の目的および利点は、添付図面を参照す
る以下の記載から明らかとなるであろう。この図
面は、上記した三つの問題が生ずる鋳造作業を説
明するのに有用である。プランジヤ11は鋼部材
13および14と砂中子15とにより形成された
ダイカスト金型の中に溶融金属12を注入するの
に使用される。最終ダイカスト鋳物の形状はアン
ダーカツト領域を含むことに注目すべきである。
第1図には本発明砂中子15への鋳造時における
溶融金属12によつて影響をうける領域の一例が
示してある。図示の砂中子の場合、参照符号16
で示す領域が溶融金属の砂中子表面への浸透が起
り易い領域であり、参照符号17の領域は高圧溶
融金属の注入部に近いアンダーカツト部であるた
め、被覆の崩壊(washout)の生じ易い領域であ
る。
Objects and advantages of the invention will become apparent from the following description, which refers to the accompanying drawings. This drawing is useful in explaining a casting operation in which the three problems mentioned above occur. Plunger 11 is used to inject molten metal 12 into a die casting mold formed by steel members 13 and 14 and sand core 15. It should be noted that the final die casting shape includes an undercut area.
FIG. 1 shows an example of the area affected by the molten metal 12 during casting into the sand core 15 of the present invention. In the case of the sand core shown, reference numeral 16
The area indicated by is the area where molten metal is likely to penetrate into the surface of the sand core, and the area with reference numeral 17 is an undercut area near the injection part of high-pressure molten metal, so it is difficult for the coating to collapse (washout). This is an easy area.

本発明の消耗性中子は、高圧ダイカスト法に使
用してアンダーカツト領域を有する鋳物を経済的
に製造するため、高温および高圧に適するよう設
計されている。
The consumable core of the present invention is designed to be suitable for high temperatures and pressures for use in high pressure die casting processes to economically produce castings with undercut areas.

本発明の消耗性中子は、アンダーカツト領域を
有するダイカスト鋳物を製造するため使用するこ
とができ、この目的で結合剤を含み、この結合剤
はアルミニウムのモル数に対し約3モル%乃至約
40モル%の量の硼素化燐酸アルミニウムからな
り、燐対アルミニウムと硼素との合計モル数のモ
ル比は約2:1乃至約4:1である。この結合剤
は、適当な鋳物砂および適当な硬化剤と混合され
て、中子を形成する。この中子はまた、耐表面浸
透性および耐崩壊性を改善するために被覆する。
The consumable core of the present invention can be used to produce die castings having undercut regions and for this purpose includes a binder, which binder ranges from about 3 mole percent to about
It comprises boronated aluminum phosphate in an amount of 40 mole percent, with a molar ratio of phosphorus to total moles of aluminum and boron of about 2:1 to about 4:1. This binder is mixed with suitable foundry sand and a suitable hardener to form the core. The core is also coated to improve surface penetration and collapse resistance.

前記した硼素化燐酸アルミニウム結合剤は米国
特許第3930872号明細書に詳細に記載されており
この特許の開示を本明細書中に引用する。特に、
この米国特許明細書は、アルミニウムのモル数に
対し約3モル%乃至約40モル%の量の硼素を含有
しかつ燐対アルミニウムと硼素との合計モル数の
モル比が約2:1乃至約4:1である硼素化燐酸
アルミニウムと、アルカリ土類金属および酸化物
を含有するアルカリ土類金属材料と水とから結合
剤が構成されると述べている。今回、この結合剤
は、鋳物砂に対し約0.3〜3.5重量%の量で存在さ
せれば、ダイカスト用として有益な砂離れ性を付
与することが確認された。AFSNo.65の微細度の
代表的なシリカ鋳物砂を使用する場合は、結合剤
を約1.0〜3.5重量%の範囲で使用するのが好まし
い。下限は後の取扱いに耐えるのに充分な中子強
度を与えるために必要とされ、一方上限は(a)中子
製造の際の砂の流動性の変化に関連して不均一な
密度により生ずる吹込み造型の諸問題および(b)砂
離れ効率を著しく低下させないためにこの上限を
越えないようにすべきである。もしたとえばジル
コンのようなより重質の鋳物砂を使用すれば、よ
り少量、すなわち約0.3〜1.5重量%程度の結合剤
が必要とされる。それぞれ上限および下限は、シ
リカ砂の場合と同じ理由で選択される。勿論、上
記した砂とは異なる密度を有する他の一般的に使
用される鋳物砂の使用も、本発明の範囲内であ
る。これら他種の砂は、その密度に適する量の結
合剤の使用を必要とするであろう。
The boronated aluminum phosphate binders described above are described in detail in US Pat. No. 3,930,872, the disclosure of which is incorporated herein by reference. especially,
This U.S. patent contains boron in an amount of about 3 mole percent to about 40 mole percent relative to the moles of aluminum, and the molar ratio of phosphorus to the total moles of aluminum and boron is about 2:1 to about It states that the binder is comprised of a 4:1 ratio of boronated aluminum phosphate, an alkaline earth metal material containing an alkaline earth metal and oxide, and water. This time, it was confirmed that this binder, when present in an amount of about 0.3 to 3.5% by weight based on foundry sand, imparts sand release properties useful for die casting. When using typical silica foundry sand with AFS No. 65 fineness, it is preferred to use a binder in the range of about 1.0 to 3.5% by weight. The lower limit is required to provide sufficient core strength to withstand subsequent handling, while the upper limit is caused by (a) non-uniform density associated with changes in sand fluidity during core manufacture; This upper limit should not be exceeded in order to avoid problems with blow molding and (b) significantly reduce sand removal efficiency. If a heavier foundry sand is used, such as zircon, less binder is required, ie on the order of about 0.3-1.5% by weight. The upper and lower limits, respectively, are chosen for the same reasons as for silica sand. Of course, the use of other commonly used foundry sands having densities different from those described above is also within the scope of the invention. These other types of sand will require the use of an amount of binder appropriate to their density.

硬化剤は、結合剤を硬化させそれにより中子を
損傷することなく取り扱いかつダイカスト機に装
着させるに必要な強度を中子に付与するのに充分
な量で存在させるべきである。前記米国特許第
3930872号明細書に記載されているような、たと
えばアルカリ土類金属と酸化物とを含有するアル
カリ土類金属材料の如き硬化剤を砂中子中に使用
する場合は、約10〜20重量%の範囲の結合剤を使
用すべきである。前記米国特許第3930872号明細
書に記載された硬化剤の量が減少すると、可使時
間(bench life)は増大する。しかしながら、こ
の利点は、砂離れ性と中子強度との喪失により相
殺される。たとえばアンモニアガスのような他の
公知の硬化剤も考えられ、本発明の砂中子につい
て使用するのに適するであろう。
The curing agent should be present in an amount sufficient to cure the binder and thereby provide the core with the strength necessary to handle and install it in a die casting machine without damaging the core. Said U.S. Patent No.
When a hardening agent is used in the sand core, for example, an alkaline earth metal material containing an alkaline earth metal and an oxide, as described in No. 3930872, about 10 to 20% by weight. A binder in the range of . As the amount of curing agent described in US Pat. No. 3,930,872 is reduced, the bench life increases. However, this advantage is offset by a loss in sand release properties and core strength. Other known curing agents, such as ammonia gas, are also contemplated and would be suitable for use with the sand cores of the present invention.

硬化および砂離れ性をさらに向上させる目的
で、必要に応じてFe2O3としての酸化鉄を約1%
〜4%の量で砂中子中に存在させることができ
る。約4%を越える量のFe2O3は、中子強度の望
ましくない損失をもたらす。
Approximately 1% iron oxide as Fe 2 O 3 as required to further improve hardening and sand release properties.
It can be present in the sand core in an amount of ~4%. Amounts of Fe 2 O 3 greater than about 4% result in undesirable loss of core strength.

さらに米国特許第3930872号明細書に教示され
ているように、この教示された目的で水を砂中子
組成物中に含有させ、その量は硼素化燐酸アルミ
ニウムと水との合計重量に対し15〜50重量%であ
る。
Further, as taught in U.S. Pat. No. 3,930,872, water is included in the sand core composition for this taught purpose in an amount of 15% based on the total weight of boronated aluminum phosphate and water. ~50% by weight.

本発明の消耗性中子を製造するには、結合剤と
固体硬化剤と必要に応じFe2O3とを鋳物砂中に混
合により加えるべきである。固体でなく気体の硬
化剤を使用する場合は、結合剤とFe2O3とを砂と
混合し、次いで気体硬化剤を混合物中に通して結
合剤の硬化を開始させる。
To produce the consumable core of the present invention, the binder, solid hardener, and optionally Fe 2 O 3 should be mixed into the foundry sand. If a gaseous hardener is used rather than a solid, the binder and Fe 2 O 3 are mixed with the sand and then the gaseous hardener is passed through the mixture to initiate hardening of the binder.

製造後、中子を被覆して耐崩壊性および耐表面
浸透性に関し性能をさらに向上させるものであ
る。一般に、この中子被覆は、懸濁剤と耐火材と
結合剤と溶剤とからなつている。
After manufacture, the core is coated to further improve its performance in terms of collapse resistance and surface penetration resistance. Generally, the core coating consists of a suspending agent, a refractory material, a binder, and a solvent.

懸濁剤は、通常、粘土または粘土誘導体であ
る。これら材料は、耐火材を懸濁状態に維持する
機能を果すのに充分な量で存在させるべきであ
る。この懸濁剤は、全固体重量に対し、約4〜30
重量%の範囲の量で存在させる。
Suspending agents are usually clays or clay derivatives. These materials should be present in sufficient amounts to function to maintain the refractory material in suspension. The suspending agent should be about 4 to 30% by weight, based on total solids weight.
Present in an amount in the range of % by weight.

被覆用組成物中に有用である典型的な微粒子耐
火材はグラフアイト、シリカ、酸化アルミニウ
ム、酸化マグネシウム、ジルコンおよび雲母を包
含するが、これらのみに限定されない。これら材
料は、一般に全固体重量に対し約60〜95重量%の
範囲の量で存在させる。
Typical particulate refractories useful in coating compositions include, but are not limited to, graphite, silica, aluminum oxide, magnesium oxide, zircon, and mica. These materials are generally present in amounts ranging from about 60 to 95 percent by weight, based on total solids weight.

被覆粒子の材料を、たとえば熱可塑性樹脂のよ
うな結合剤の使用により結合させる。この種の結
合剤は被覆組成物の全固体重量に対し約1〜10重
量%からなる。結合剤と懸濁剤とは、有機液体で
もよい特定溶剤に相溶性(compatible)のもの
とすべきである。溶剤は、被覆の厚さと均一性と
を調節するのに必要な粘度を得るため有効とされ
る量で使用すべきである。
The materials of the coated particles are bound together by the use of a binder, such as a thermoplastic resin. This type of binder comprises about 1 to 10% by weight, based on the total solids weight of the coating composition. The binder and suspending agent should be compatible with the particular solvent, which may be an organic liquid. Solvents should be used in amounts effective to provide the necessary viscosity to control coating thickness and uniformity.

ダイカスト鋳造用の中子被覆は、他の鋳造法に
適する中子被覆よりも前記所望特性を充分満足す
るものとすべきである。中子被覆は、中子表面上
の細孔を実質的に封止しうる能力を有すべきであ
る。ダイカスト鋳造は溶融金属を加圧下に圧入す
るので、中子表面上のどのような細孔にも溶融金
属が浸透するので、その結果、鋳造部品の表面上
に砂が捕捉される。中子に対し適切な中子被覆を
施こせば、砂中子中への溶融金属の浸透が防止さ
れる。
Core coatings for die casting should satisfy the desired properties more fully than core coatings suitable for other casting methods. The core coating should have the ability to substantially seal the pores on the core surface. Because die casting involves forcing molten metal under pressure, any pores on the surface of the core are penetrated by the molten metal, resulting in sand being trapped on the surface of the cast part. Proper core coating on the core prevents penetration of molten metal into the sand core.

好適な中子被覆は、全固体重量に対し、4〜30
重量%のアミン処理されたベントナイト懸濁剤
と、1〜10重量%の熱可塑性樹脂結合剤と、60〜
95重量%のたとえばシリカなどのような耐火材と
からなつている。上記の諸成分を粉末状にて充分
量の有機液状溶剤と混合して、乾燥の際所望の被
覆厚さを与えると共に中子表面上の細孔を封止す
るのに必要な粘度を与える。
A suitable core coating is between 4 and 30% by total solid weight.
wt% amine-treated bentonite suspending agent; 1-10 wt% thermoplastic resin binder;
It consists of 95% by weight of a refractory material such as silica. The above ingredients are mixed in powder form with a sufficient amount of organic liquid solvent to provide the desired coating thickness upon drying and the necessary viscosity to seal the pores on the core surface.

本発明の結合方式と組合せて使用するのに好適
であることが判明した他の中子被覆が米国特許第
4096293号明細書に記載されており、その開示を
本願明細書に引用する。特に、被覆材料は、中子
の表面細孔を実質的に封止するのに充分でありか
つダイカスト鋳造の際良好な耐崩壊性と耐表面浸
透性とを与えるような被覆の厚さと均一性とを得
るのに適する粘度を有し、約5〜90重量%の有機
液体溶剤と、約0.1〜2重量%の懸濁液と、約5
〜80重量%の平均粒径20〜25μで約70μ以上の粒
子を含まないアルミン酸カルシウム粒子と、硬質
樹脂とからなり、前記硬質樹脂はフマル酸とガム
ロジンとペンタエリトリトールとの反応生成物で
あつて、組成物100重量部当り約0.5〜5重量部の
重量比で存在する必要に応じ、湿潤剤を約0.01〜
2重量%の範囲の量で加えることもできる。
Other core coatings found suitable for use in conjunction with the bonding system of the present invention are disclosed in U.S. Pat.
No. 4096293, the disclosure of which is incorporated herein by reference. In particular, the coating material should have a thickness and uniformity of coating sufficient to substantially seal the surface pores of the core and provide good collapse resistance and surface penetration resistance during die casting. and about 5 to 90% by weight of the organic liquid solvent, about 0.1 to 2% by weight of the suspension, and about 5 to 90% by weight of the suspension.
~80% by weight of calcium aluminate particles with an average particle size of 20 to 25 μ and no particles larger than about 70 μ, and a hard resin, the hard resin being a reaction product of fumaric acid, gum rosin, and pentaerythritol. and optionally a wetting agent present in a weight ratio of about 0.5 to 5 parts by weight per 100 parts of the composition.
It can also be added in amounts in the range of 2% by weight.

造型用金型内で中子を造型しついで取り出すと
その中子は取扱うのに充分な強さを有する。次い
で、中子被覆をはけ塗り、浸漬、噴霧または同等
な方法で塗布する。被覆が乾燥したら、中子を鋳
造機上のダイ内に配設する。ダイの鋼製部分は中
子により形成されない金属部品の表面形状を形成
する。中子をこのダイ内に配置し、ピン、くぼみ
または当業者に公知のその他手段により位置決め
し、中子を固定位置に設置してダイを閉鎖し、そ
の後、溶融金属をダイ内に注入する。
Once the core is formed in the mold and removed, it is strong enough to be handled. The core coating is then applied by brushing, dipping, spraying or equivalent method. Once the coating is dry, the core is placed into a die on the casting machine. The steel portion of the die forms the surface profile of the metal part that is not formed by the core. The core is placed within the die and positioned by pins, indentations or other means known to those skilled in the art, the core is placed in a fixed position and the die is closed, after which molten metal is injected into the die.

ダイ内で鋳物が固化する間、熱が鋳物から放出
される。この熱の一部は中子中に移行して中子の
温度を高める。この熱の移行によつて中子中の結
合剤を分解し、生じた水分を放出させる。溶融金
属がダイ内で固化した後、ダイカスト金型を開い
て、得られた鋳物と消耗性コアとを取り出す。常
温まで冷却した後、中子を機械的に砂落しする。
Heat is released from the casting while it solidifies in the die. A portion of this heat transfers into the core and increases the temperature of the core. This transfer of heat decomposes the binder in the core and releases the resulting moisture. After the molten metal solidifies within the die, the die casting mold is opened and the resulting casting and consumable core are removed. After cooling to room temperature, sand is mechanically removed from the core.

以下、実施例により本発明を説明する。 The present invention will be explained below with reference to Examples.

実施例 1 ジルコン鋳物砂(AFS微細度No.120)と鋳物砂
に対し約1.25重量%の硼素化燐酸アルミニウム結
合剤と結合剤の約20重量%の量の前記アルカリ土
類硬化剤とを含有する中子を使用して、アルミニ
ウム合金を第1図に示した形状にダイカスト鋳造
した。中子は、15重量%のアミン処理ベントナイ
ト懸濁剤、5重量%の熱可塑性樹脂結合剤及び80
重量%のシリカ耐火物質とからなる中子被覆で2
回被覆した。常温に冷却した後、中子を鋳物か機
械的に分離させる際良好な砂離れ性が認められ
た。この鋳物は良好な耐表面浸透性を示すと共
に、耐崩壊性も良好である。
Example 1 Zircon foundry sand (AFS fineness No. 120) containing an aluminum boron phosphate binder in an amount of about 1.25% by weight of the foundry sand and the alkaline earth hardener in an amount of about 20% by weight of the binder. An aluminum alloy was die cast into the shape shown in FIG. 1 using the core. The core contains 15% by weight amine-treated bentonite suspension agent, 5% by weight thermoplastic binder and 80% by weight thermoplastic binder.
With a core coating consisting of 2% by weight of silica refractory material
Coated twice. After cooling to room temperature, good sand removal properties were observed when the core was mechanically separated from the casting. This casting exhibits good surface penetration resistance and also good collapse resistance.

実施例 2 シリカ鋳物砂(AFS微細度No.65)と鋳物砂に
対し約2.5重量%の硼素化燐酸アルミニウム結合
剤と結合剤の20重量%の前記アルカリ土類硬化剤
とを含有する中子を使用して、S字型中子を有す
るポンプ部品にアルミニウム合金をダイカスト鋳
造した。中子は、実施例1に記載した組成の中子
被覆で2回被覆した。常温に冷却した後、中子を
鋳物から機械的に分離する際、良好な砂離れ性が
認められた。この鋳物は良好な耐表面浸透性を示
すと共に耐崩壊性も良好である。
Example 2 Core containing silica foundry sand (AFS fineness No. 65) and about 2.5% by weight of the foundry sand of an aluminum boron phosphate binder and 20% by weight of the binder of the alkaline earth hardener. was used to die cast an aluminum alloy into a pump component with an S-shaped core. The core was coated twice with a core coating of the composition described in Example 1. Good sand removal properties were observed when the core was mechanically separated from the casting after cooling to room temperature. This casting exhibits good surface penetration resistance and also good collapse resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はダイカスト機の金型部分の断面図であ
る。 11…プランジヤ、12…溶融金属、13,1
4…鋼製ダイ、15…砂中子、16…表面浸透部
分、17…崩落発生域。
FIG. 1 is a sectional view of a mold portion of a die-casting machine. 11... Plunger, 12... Molten metal, 13,1
4...Steel die, 15...Sand core, 16...Surface penetration part, 17...Collapse occurrence area.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 秀れた砂離れ性、秀れた耐崩壊性、耐表面浸
透性、秀れた保存寿命及び数1000psiを超える圧
力に耐えうる高い中子強度を有する、アンダーカ
ツト領域を有するダイカスト鋳物に適用する消耗
性砂中子であつて、該砂中子は主として次の構成
からなり: A (a)鋳物砂と、(b)アルミニウムのモル数に対し
3モル%乃至40モル%の量の硼素を含有しかつ
燐対アルミニウムと硼素との合計モル数のモル
比が2:1乃至4:1であり、鋳物砂の0.3〜
3.5重量%の量で含まれる硼素化燐酸アルミニ
ウム結合剤と、(c)燐酸アルミニウムと反応して
前記結合剤を中子が損傷なく取り扱いうる程度
まで硬化させる硬化剤10〜20重量%と、(d)硼素
化燐酸アルミニウムと水との合計重量に対し15
〜50重量%の量の水とからなり、 B 中子が所定粘度の被覆を有して中子の表面細
孔部を実質的に封止し、前記被覆が4〜30重量
%の懸濁剤と60〜95重量%の微粒子耐火材と1
〜10%の結合剤と、前記懸濁剤および前記結合
剤と相互に作用して前記所定粘度を得る5〜20
重量%の有機液状溶剤とからなる ことを特徴とするダイカスト用消耗性砂中子。 2 鋳物砂がシリカ砂からなり、結合剤を1.0〜
3.5重量%の量で存在させることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の砂中子。 3 鋳物砂がジルコン砂からなり、結合剤を鋳物
砂の0.3〜1.5重量%の量で存在させることを特徴
とする特許請求の範囲第1項又は第2項の何れか
に記載の砂中子。 4 砂中子硬化剤が結合剤の重量の10〜20重量%
の量でアルカリ土類金属と酸化物とを含有するア
ルカル土類材料からなることを特徴とする特許請
求の範囲第1項乃至第3項のいずれかに記載の砂
中子。 5 Fe2O3を鋳物砂の1〜4重量%の量で中子中
に存在させることを特徴とする特許請求の範囲第
1項乃至第4項のいずれかに記載の砂中子。 6 被覆材料が5〜90重量%の有機液体溶剤と、
0.1〜2重量%の懸濁剤と、5〜80重量%の、平
均粒子が20〜25μでありかつ約70μ以上の粒子を
含有しないアルミン酸カルシウム粒子と、硬質樹
脂とからなり、前記硬質樹脂はフマル酸とガムロ
ジンとペンタエリトリトールとの反応生成物であ
つて被覆組成物100重量部当り0.5〜5重量部含有
されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の砂中子。
[Claims] 1. An undercut region having excellent sand release properties, excellent collapse resistance, surface penetration resistance, excellent shelf life, and high core strength capable of withstanding pressures exceeding several thousand psi. A consumable sand core that is applied to die-casting castings having the following composition: A (a) foundry sand; and (b) 3 mol% to 40% of the mole of aluminum. mol % of boron, and the molar ratio of the total number of moles of phosphorus to aluminum and boron is from 2:1 to 4:1, and the foundry sand contains boron in an amount of 0.3 to 4:1.
(c) 10-20% by weight of a curing agent which reacts with the aluminum phosphate to harden said binder to the extent that the core can be handled without damage; d) 15 for the total weight of boronated aluminum phosphate and water
B. The core has a coating of a predetermined viscosity to substantially seal the surface pores of the core, and the coating has a suspension of 4 to 30% by weight. agent and 60 to 95% by weight particulate refractory material and 1
~10% binder, interacting with said suspending agent and said binder to obtain said predetermined viscosity.
% by weight of an organic liquid solvent. 2 The foundry sand is made of silica sand, and the binder is 1.0~
Sand core according to claim 1, characterized in that it is present in an amount of 3.5% by weight. 3. The sand core according to claim 1 or 2, wherein the foundry sand is made of zircon sand, and the binder is present in an amount of 0.3 to 1.5% by weight of the foundry sand. . 4. Sand core hardener is 10 to 20% by weight of the binder.
A sand core according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the sand core is made of an alkaline earth material containing an alkaline earth metal and an oxide in an amount of . 5. A sand core according to any one of claims 1 to 4, characterized in that Fe 2 O 3 is present in the core in an amount of 1 to 4% by weight of the foundry sand. 6 an organic liquid solvent containing 5 to 90% by weight of the coating material;
0.1 to 2% by weight of a suspending agent, 5 to 80% by weight of calcium aluminate particles having an average particle size of 20 to 25μ and containing no particles larger than about 70μ, and a hard resin; The sand core according to claim 1, wherein is a reaction product of fumaric acid, gum rosin, and pentaerythritol, and is contained in an amount of 0.5 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the coating composition.
JP10991080A 1979-09-25 1980-08-12 Consumable core for die casting Granted JPS5647261A (en)

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JPS5647261A JPS5647261A (en) 1981-04-28
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3930872A (en) * 1973-04-17 1976-01-06 Ashland Oil, Inc. Binder compositions
JPS5139615A (en) * 1974-08-02 1976-04-02 Du Pont ASETAARUARUDEHIDOOKASUIBUNKAI OYOBI SUISOKASURUTAMENONIDANKAIHOHO

Patent Citations (2)

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