JPH03165963A - 鋳込みヒータの製造方法 - Google Patents

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］ 本発明はシーズヒー夕を金属鋳物に鋳込み形或する鋳込
みヒータにおいて砂型を用いて鋳造する鋳込みヒータの
製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 鋳込みヒータは金属鋳物とこの金属鋳物に鋳込まれてい
るシーズヒー夕を有している。

従来の砂型を用いて鋳造する鋳込みヒータは、主として
珪砂などの鋳物砂に水ガラス系の粘結剤を用いた無機自
硬性鋳型の中空部の一部を構成する下型にシーズヒータ
を組み込み、この状態でシーズヒータの表面をガスバー
ナにより加熱し、無機自硬性鋳型の上型を組み立て中空
部を造り、金属溶湯を湯口より注湯し、金属溶湯が固化
した後に鋳型を取り外すことによって鋳込みヒータが製
造されていた。この際、鋳型にシーズヒータを組み込み
この状態でシーズヒータの表面をガスバーナにより加熱
することは、シーズヒータの表面に付着する油類や付着
物を除去し、金属溶湯を注湯したときに発生するこれら
付着物のガスが金属溶湯が固化する際に金属溶渦中に残
留し鋳物巣やビンホールとなることを防止する目的で実
施されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、シーズヒー夕の表面を鋳型に組み立てた
状態での加熱はガスバーナの炎の届く範囲に限界かあり
、完全に表面に付着する油類や付着物を除去することが
困難であった。また、自硬性鋳型の壁部および中空部は
加熱されておらず、金属溶湯を注湯した時にガスバーナ
で加熱できないシーズヒータの表面に付着する油類や付
着物などから発生するガスが金属溶湯が固化する際に金
属溶湯中に残留し鋳物巣やビンホールとなることは防ぎ
得す、しかも、注湯した金属溶湯がシーズヒータの表面
部や自硬性鋳型の壁部で急激に冷却され、金属溶湯の流
れ性が悪くなるばかりかシーズヒータと金属鋳物との密
着性も悪くするなどの問題点があった。

一方、フルフリルアルコール樹脂系、フェノール樹脂系
、ウレタン樹脂系、イソシアネート樹脂系などの樹脂粘
結剤を用いた常温有機自硬性鋳型を用いる鋳造方法は鋳
物砂などの再生使用ができることで、鋳込みヒータ以外
の一般的な鋳物では文献などで知られている鋳込み方法
であるが、これらの常温有機自硬性鋳型でシーズヒータ
を鋳込む場合には、前述のガスバーナで加熱作業時にガ
スバーナの火炎が常温有機自硬性鋳型に吹き付けられる
と常温有機自硬性鋳型の鋳物砂の不純物、ことに微量の
金属塩基物や粘土など硬化剤に使用する酸の吸着性物質
の存在に影響を与え、鋳型が脆くなり鋳型崩れの原因と
なり正常な鋳物が出来得ないこととなり、ガスバーナで
加熱は困難であった。

したがって、常温有機自硬性鋳型を鋳込みヒータの鋳型
として用いるとシーズヒータと金属鋳物との密着性が悪
く、さらに金属鋳物に巣やピンホールなどが発生し鋳込
みヒータの不良の原因となる。

それ故に、本発明の課題は無機自硬性鋳型および常温有
機自硬性鋳型を用いて鋳造する鋳込みヒータのシーズヒ
ータと金属鋳物との密着性を良好にし、かつ金属鋳物の
巣やビンホールを低減する鋳込みヒータの製造方法を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、シーズヒー夕を金属鋳物に鋳込み形成
する鋳込みヒータの製造方法において、自硬性鋳型の内
部にシーズヒータを組み込み、該シーズヒータを通電加
熱し該シーズヒータの表面、鋳型内部空気および鋳型璧
部を加熱した後、上記自硬性鋳型の内部に金属溶湯を注
湯することを特徴とする鋳込みヒータの製造方法が得ら
れる。しかも、自硬性鋳型としては従来の無機自硬性鋳
型の他に、鋳型砂にフルフリルアルコール樹脂系、フェ
ノール樹脂系、ウレタン樹脂系、イソシアネート樹脂系
などの樹脂粘結剤を用いた常温有機自硬性鋳型でも鋳込
みヒータの製造方法が得られる。

［実施例］ 第１図および第２図は本発明の一実施例による５ 鋳込みヒータの製造方法における工程の一部を示す。

鋳込みヒータの製造方法は、まず珪砂を主体とする鋳物
砂とフルフリルアルコールを主原料とするフラン樹脂粘
結剤とを混練して一対の常温有機自硬性鋳型１を造型し
、フラン樹脂粘結剤を酸性触媒を用いて常温で硬化させ
る方法を用いて得られるものである。

この常温有機自硬性鋳型１は互いに重ね合わされ、内部
に中空部３が形成されている。中空部３には中子５とシ
ーズヒータ７とが絹み込まれる。

中子５は常温有機自硬性鋳型１と同じ材料によって形成
されている。シーズヒータ７は、第３図に示すように、
両端に端子部９が接続されているコイル状の電熱線（図
示せず）と、この電熱線を金属保護管７ａの中央部に設
置し、電熱線と金属保護管７ａの空間をマグネシア粉末
などの無機電気絶縁物で充填し、固着してあるものであ
る。シーズヒータ７は製品となる鋳込みヒータの形状に
従って曲げ加工が施され、金属保護管７ａの端部を６ 除く部分が常温有機自硬性鋳型１の中空部３に組み込ま
れる。

さらに、シーズヒータ７の端子部９には電源を接続し、
電熱線に通電が行われ加熱が開始される。

これによって、シーズヒータ７は発熱する。この際、常
温有機自硬性鋳型１の壁部やその内部に形成された中空
部３も加熱される。シーズヒータ７の発熱によって、こ
のシーズヒータ７の表面に付着する油類や付着物を燃焼
除去し、この燃焼により発生したガスは金属溶湯１１（
第４図参照）の注湯０１３および押し湯口１４から大気
に放出され、シーズヒータ７の表面である金属保護管７
ａの濡れ性と金属溶湯１１の流れ性とを良好にする役目
を果たす。シーズヒータ７の発熱温度、すなわち金属保
護管７ａの表面における温度は金属溶湯１１の材質によ
って設定される。金属溶湯１１の材質とシーズヒータ７
の発熱温度との関係は、アルミニウム系鋳物で３００〜
６００℃、真鍮・黄銅系鋳物で４００〜８００℃、鉄系
鋳物で４００〜８５０℃に設定される。

シーズヒータ７の発熱は金属溶湯１１を注湯する直前に
停止する。この状態で、中空部３には、第４図に示すよ
うに、注湯口１３ら金属溶湯１１を注湯する。この際、
常温有機自硬性鋳型１の中空部３はシーズヒータ７の発
熱によってすでに加熱されているため、シーズヒータ７
の表面に付着していた油類やその他の付着物の燃焼ガス
、鋳造中に発生するガスや酸素を追い出し易い状態にあ
り、また、シーズヒータ７の表面で金属溶湯１１の固化
が始まり流れ性を阻害すること無く、押し湯口１４まで
短時間に金属溶湯１１を注湯することができる。この結
果、金属保護管７ａの濡れ性が良く金属溶湯１１との密
着性が高められ、金属鋳物の巣やビンホールの発生を阻
止する。

次に、金属溶湯１１が固化した後に常温有機自硬性鋳型
１を取り外すと、第５図に示す鋳込みヒータが得られる
。この際、常温有機自硬性鋳型１は金属溶湯１１と直接
接触することにより有機粘結剤であるフルフリルアルコ
ールを主原料とするフラン樹脂粘結剤は熱分解を起こす
とともに、その分解ガスの大部分は燃焼するが、金属溶
湯１１が固化するまでの間は常温有機自硬性鋳型１の壁
部の表層を超えた内部で金属溶湯１１による熱量が伝達
され、還元性の雰囲気中で炭素化された有機粘結剤が鋳
物砂間に残留するため鋳型を保っている。鋳込みヒータ
を常温有機自硬性鋳型１から取り外す際には、前述の如
くフラン樹脂粘結剤は熱分解を起こしているため、常温
有機自硬性鋳型１からの取り外しが容易であるばかりか
鋳物砂の再利用ができる。

鋳込みヒータは、・金属溶湯１１が固化した状態で形威
された金属鋳物１５とこの金属鋳物１５によって固定さ
れたシーズヒータ７とを有する。この鋳込みヒータは工
業用にあっては、合成樹脂の押出成形機のシリンダもし
くは流体のパイプラインにおけるパイプの加熱または保
温用として、シリンダやバイブの径に合わせた形状に一
対の鋳込みヒータとして或形され、シリンダやバイブの
外周面に抱かせるように取り付けられたり、業務用およ
び家庭用の厨房関係にあっては、鍋形状に鋳９ 造された鋳物ヒータが麺を茹でる機器や揚げ物機器など
の調理用熱源として利用されている。

なお、シーズヒータ７の発熱は金属保護管７ａに低電圧
を印加することによってもできる。

［発熱の効果］ 以上、実施例により説明したように、本発明の鋳込みヒ
ータの製造方法によれば、シーズヒー夕を発熱して加熱
を行うため、シーズヒータの表面の濡れ性が良好になる
とともに、常温有機自硬性鋳型をも加熱することができ
るため、金属溶湯の流れ性が良好になり、その結果、金
属鋳物とシーズヒータとの密着性が良好になり、しかも
金属鋳物の巣やピンホールの発生を防止することができ
る。

さらに、金属溶湯の流れ性が良いため、金属鋳物の肉厚
を薄くでき、金属鋳物の材料費を軽減できるばかりか、
鋳物ヒータの鋳型からの取り外し作業が容易となり、鋳
物砂の再利用が可能であるなど、安価に鋳物ヒータを鋳
造することができる。

以下糸日 １　０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の鋳込みヒータの製造方法による鋳込み
工程を示す断面図、第２図は第１図の■■断面図、第３
図は第１図の鋳込みヒータの製造方法に用いているシー
ズヒー夕の斜視図、第４図は第１図の鋳型に金属溶湯を
注湯した状態の断面図、シーズヒー夕を含む第５図は本
発明の鋳込みヒータの製造方法によって鋳造された鋳込
みヒータの斜視図である。 １；常温有機自硬性鋳型、３；中空部、７；中子、７；
シーズヒータ、９；端子部、１１；金属溶湯。 １ １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シーズヒータを金属鋳物に鋳込み形成する鋳込みヒ
   ータの製造方法において、自硬性鋳型の中空部にシーズ
   ヒータを組み込み、金属溶湯を注湯する前に組み立てら
   れた鋳型の内部で該シーズヒータを通電加熱し、該シー
   ズヒータの表面、上記自硬性鋳型の上記中空部の空気お
   よび上記自硬性鋳型の壁部を加熱した後、上記自硬性鋳
   型の中空部に金属溶湯を注湯することを特徴とする鋳込
   みヒータの製造方法。 ２、上記自硬性鋳型として、鋳型砂にフルフリルアルコ
   ール樹脂系、フェノール樹脂系、ウレタン樹脂系、イソ
   シアネート樹脂系などの樹脂粘結剤を用いた常温有機自
   硬性鋳型で鋳造したことを特徴とする請求項１記載の鋳
   込みヒータの製造方法。