JPH03216236A - アルカリ系フェノール樹脂を用いた無塗型造型法 - Google Patents

アルカリ系フェノール樹脂を用いた無塗型造型法

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JPH03216236A
JPH03216236A JP1075290A JP1075290A JPH03216236A JP H03216236 A JPH03216236 A JP H03216236A JP 1075290 A JP1075290 A JP 1075290A JP 1075290 A JP1075290 A JP 1075290A JP H03216236 A JPH03216236 A JP H03216236A
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JP
Japan
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sand
mold
casting
alkaline
phenol resin
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JP1075290A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Iwabuchi
寛 岩渕
Tadashi Sakida
崎田 忠
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は種々の材質の鋳造品、特に鋳鋼品製作のための
鋳物砂型の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
従来の技術を第2図によって説明する。第2図の(a)
は鋳物砂型の斜視図、(b)は断面図、(C)は(b)
の一部拡大図、(d)は該砂型で製造された半円筒の鋳
鋼品の斜視図、(e)は(d)の断面図である。
鋳物砂に新砂(肌砂:クロマイト砂)を用い、pHが9
.3未満のアルカリフェノール樹脂と硬化剤を用いて製
造された鋳物砂型4で半円筒状の鋳鋼品1を製造する場
合、半円筒状の鋳鋼品1の表面5に鋳物砂の焼着6が発
生する。
この焼着6を低減させる方法としては、鋳物砂型4の表
面7に水性塗型又はアルコール性塗型8を塗布している
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の技術では訪型の表面に塗型を塗布しなければなら
ず、鋳物砂型の製造工数が大きくなる。
また、フラン樹脂は酸系であるが、アルカリフェノール
樹脂はアルカリ系であるため、従来の技術ではフラン樹
脂造型プロセスに使用された砂はアルカリフェノール樹
脂造型プロセスでは十分な強度を有するまで硬化させる
ことができない。
本発明は上記技術水準に鑑み、アルカリ系フェノール樹
脂を使って、肌砂にクロマイト砂を適用することにより
塗型塗布作業をなくし、かつ肌砂以外にフラン樹脂造型
プロセスに使用された砂を適用して鋳物砂型を製造する
方法を提供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は砂型で鋳物を製造するに際し、肌砂にクロマイ
ト砂を用い、肌砂以外にフラン樹脂造型プロセスに使用
された砂を用い、鋳物砂の粘結剤にpHが9.3以上で
あるアルカリ系フェノール樹脂を、硬化剤に有機エステ
ルを用い、砂に対するpH9. 3以上であるアルカリ
系フェノール樹脂の割合を0.5〜2.4%、ptl9
. 3以上のアルカリ系フェノール樹脂に対する硬化剤
の割合を8〜30%として、塗型を塗布することなく焼
着を低減させて造型することを特徴とするアルカリ系フ
ェノール樹脂を用いた無塗型造型法である。
〔作用〕
まず、アルカリ系フェノール樹脂造型プロセスの優位性
を、現在の主力プロセスである酸系フラン樹脂造型プロ
セスと比較して述べる。アルカリ系フェノール樹脂造型
プロセスでは、酸系フラン樹脂造型プロセスと異なり窒
素・硫黄が樹脂及び硬化剤中に含有されていないために
、鋳物製品にブローホールやクラブクが発生することは
ない。また、アルカリ系フェノール樹脂造型プロセスで
は、溶湯の凝固にともなう収縮時に鋳型が収縮する性質
であるなりより性(可縮性)がよく、また一般的に相反
する性状と考えられていた崩壊性も良好であり、クラッ
ク等の欠陥が少ない鋳物が高能率で生産できる。
次に耐焼着性について説明する。耐焼着性は焼着率によ
って評価し、焼着率が低いほど耐焼着性が良好である。
焼着率の測定方法を第3図に示す。試験しようする砂及
び樹脂、硬化剤で造型した焼着試験片(φ50xH80
)9を1600℃の鋼10の500順の溶湯ヘッドにさ
らし、焼着試験片で形成される焼着なしの場合の凹部分
の体積及び焼着部分11の体積より焼着率を■式にて求
めた。
・■ 第1表にその結果を示す。なお塗型は塗布せずに焼着率
を求めたものである。第1表に示されるようにpHが9
.3以上であるアルカリ系フェノール樹脂のほうが従来
のpHが9.3未満のアルカリフェノール樹脂よりも良
好な耐焼着性を示していることがわかる。
次に、pHが9.3以上のアルカリフェノール樹脂と硬
化剤の添加量について説明する。鋳型は鋳造作業に適し
た強度を必要とする。そこで鋳物砂試験法として一般的
に使用されている「24H抗圧力」を強度の指標として
用い、上記添加量との関係を調べた。
なお、「24H抗圧力」とは混練した砂をφ50XH8
0の型に入れて24時間放置した後の強度をいい、「2
4H抗圧力」と最も関係の深い樹脂の添加量との関係で
言えば、添加量が少なければ鋳型の強度が低下して運搬
時にクラブクが発生する。また、添加量が多くなれば強
度は向上するものの、表面にザラッキ状態が発生する。
そこで、上記条件を考慮して、本発明では気温30℃に
おける24H抗圧力が20〜40kg/ cofとなる
範囲をそれぞれの添加量とした。
ここで、気温30℃における24H抗圧力の下限を20
kg/cutとした理由は冬期にはこの半分の強度とな
ることが考えられ、その10kg/cff!という強度
が砂型から模型を抜き取るための不可欠な条件となるた
めである。また、上限については、これ以上の強度では
鋳込前の鋳型乾燥により未反応の樹脂の硬化反応が促進
されて、過硬化(150kg/c[Il以上)となるだ
けである。
特に、夏期に気温が30℃以上に上がる場合には混練後
の砂の可使時間が短かくなるために(約5〜10分程度
)造型作業の途中で硬化し始め、鋳型のボロつき崩壊性
や強度不足になるためである。
ところで、24H抗圧力と添加量の関係を調べる実験は
、まず、鋳物砂(クロマイト砂及びフラン樹脂造型プロ
セスに使用された砂)に粘結剤としてpIが9.3以上
のアルカリフェノール樹脂を、また、硬化剤として有機
エステルを添加して30℃で混練し24時間後の強度を
調べた。
第4図及び第5図に実験結果を示す。なお、第4図はク
ロマイト砂に対しては硬化剤の添加量を対樹脂比20%
、フラン樹脂造型プロセスに使用された砂に対しては硬
化剤の添加量を8%と一定にして、樹脂の添加量を変え
て求めたデータであり、第5図は樹脂の添加量を対砂比
1.5wt%で一定として硬化剤の添加量を変えて求め
たデータである。両図より明らかなように、気温30℃
における24H抗圧力が20〜40kg/cII1とな
る範囲はクロマイト砂においてはpHが9.3以上であ
るアルカリ系フェノール樹脂の対砂比については0.5
〜0.9wt%であり、硬化剤の対樹脂比については8
〜30wt%であった。
また、フラン樹脂造型プロセスに使用された砂において
は、p■が9.3以上であるアルカリ系フェノール樹脂
の対砂比については1.5〜2.4wt%であり、硬化
剤の対樹脂比については8〜30wt%であった。
く実施例〉 以下、本発明の方法に基づき、半円筒状の鋳鋼品1を製
作する例を第1図により説明する。
第1図(a)は鋳込前、同ら)は鋳込後の状態を示す。
上記のように、肌砂にクロマイト砂、肌砂以外にフラン
樹脂造型プロセスに使用された砂を用いてpHが9.3
以上であるアルカリ系フェノール造型プロセスにより鋳
物砂型2を製造して空間3を形成する。この際、次の事
項に注意を要する。
半円筒状の製品(例えば、タービン車室等)の場合には
、長さ(L)や高さ(H)方向に比べ、幅(W)の方向
が凝固収縮しにくいため、予め模型で調整するか、鋳造
方案で補正代をつける等の対策が必要である。但し、円
筒状の製品(例えば、弁室等)については、3方向はす
べて同じ収縮量を有するので調整の必要はない。
30mmの薄肉の弁室1を本発明の方法により作成した
。肌砂にクロマイト砂、肌砂以外にフラン樹脂造型プロ
セスに使用された砂を用いて、pHが9.3以上である
アルカリ系7ノール樹脂造型プロセスで対砂比1,6w
t%のpHが9.3以上であるアルカリ系フェノール樹
脂を、また対樹脂比20wt%の硬化剤を添加して鋳型
2を作った。
なお、塗型塗布は行なわなかった。
鋳込みは、SC4 9  (C :0.28%,Si:
0.4%,Mn:0.7%)の材料を1600℃の鋳込
温度で行った。得られた弁室1は上記の条件で従来のp
Hが9.3未満のアルカリフェノール樹脂造型プロセス
で作られた鋳型を用いた場合に比較して、焼着が20%
、クラブクが30%、ブローホールが30%減少した。
〔発明の効果〕
本発明は上記構成を採用することにより鋳物砂型の表面
に塗型を塗布せずに焼着が低減されるので、鋳物砂型の
製造工数が低減できる。また、適度の24H抗圧力を有
し、かつ、アルカリ系フェノール樹脂であるためになり
より性(可縮性)が大きく鋳込後の崩壊性に優れた鋳物
砂型を得ることができる。該砂型を用いた鋳物製品は従
来のpHが963未満のアルカリフェノール造型プロセ
スの砂型を用いた鋳物製品に比してクラックやブローホ
ールを大巾に低下させることができる。
また、フラン樹脂造型プロセスに使用した砂も硬化させ
ることができるので、従来フラン樹脂造型プロセスを使
用していた工場において、砂を新砂に入れ替えることな
く、容易にpHが9.3以上のアルカリ系フェノール樹
脂造型プロセスに変更して、鋳物砂型の製造工数低減及
び鋳物製品のクラック、ブローホール等の欠陥を低減で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の説明図、第2図は従来法の
鋳型製造プロセスの一態様の説明図、第3図は焼着率測
定方法の説明図、第4図はpHが9,3以上のアルカリ
系フェノール樹脂添加量と24H抗圧力の関係図、第5
図は硬化剤添加量と24Hr抗圧力の関係図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 砂型で鋳物を製造するに際し、肌砂にクロマイト砂を用
    い、肌砂以外にフラン樹脂造型プロセスに使用された砂
    を用い、鋳物砂の粘結剤にpHが9.3以上であるアル
    カリ系フェノール樹脂を、硬化剤に有機エステルを用い
    、砂に対するpH9.3以上であるアルカリ系フェノー
    ル樹脂の割合を0.5〜2.4%、pH9.3以上のア
    ルカリ系フェノール樹脂に対する硬化剤の割合を8〜3
    0%として、塗型を塗布することなく焼着を低減させて
    造型することを特徴とするアルカリ系フェノール樹脂を
    用いた無塗型造型法。
JP1075290A 1990-01-22 1990-01-22 アルカリ系フェノール樹脂を用いた無塗型造型法 Pending JPH03216236A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002000370A1 (fr) * 2000-06-13 2002-01-03 Shengyi Qin Technique de fabrication mixte d'un moule ou de noyaux et appareil associe
CN102259168A (zh) * 2011-06-08 2011-11-30 苏州市海威特铸造厂 一种电梯绳轮的铸造工艺
CN102259159A (zh) * 2011-06-08 2011-11-30 苏州市海威特铸造厂 一种曲轴的铸造工艺

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JPH01186238A (ja) * 1988-01-20 1989-07-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 鋳型造型方法

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