JPH03500026A - 発泡性型鋳込成形法及び発泡性型コーテイング用耐火組成物 - 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】 発泡性型鋳込成形法及び発泡性型 コーティング用耐火組成物 技術分野 本発明は、蒸発性型鋳込成形法による鋳物の製造法に関する。特に、本発明は、 溶融金属の注入中に適当な強度を提供すると共に溶融金属による発泡性型の蒸発 によって形成されるガスの通気のために適切な気体透過性を提供する型のコーテ ィングに関する。

背景技術 蒸発性型鋳込成形法は、デザインの自由を含むいくつかの理由から鋳物の製造に 重要になってきた方法である。さらに、この方法は資本の支出が少なく、同一の 型に異なる金属を注入することができる。

型の調製技術は、用途によってはポリメチル・メタクリラートのような材料も使 用されてきたがその通常の構成材料はポリスチレンであるから容易に利用できる 。この方法の重要な工程は型のコーティングである、その理由はコーティング（ 塗膜）がガスの生成および除去速度を規制するのみならず、型の蒸発中に溶融金 属を支えるのに十分強くなければならないからである。塗膜が溶融金属の注入中 に型ノ蒸発によって生成されるガスに適当な透過性を与えないと、鋳物の表面が 光沢性炭素欠陥によって台なしになる。耐火塗膜の必要な厚さを提供するために 、普通耐火材料のワン・コーティングのみｔ−型に塗布する。

従って、本発明は、蒸発性型のコーティング・プロセスにおいて型に使用される 塗料を改良することを目的としている。

本発明のもう１つの目的は、工程中に生成されるガスを適当に逃がして光沢性炭 素欠陥による鋳物表面の傷を回避できるように、蒸発性型のコーティング・プロ セスに使用される型のコーティングである。

さらに本発明の別の目的は、発泡性型が蒸発する時の期間中その形状を保持する ところの蒸発性型コーティング法に使用される型用塗膜の製造である。

その外の目的は以下の説明から明らかとなるであろう。

発明の開示 十分な量の実質的に球状体を含有する耐火材料の使用は蒸発性型鋳込成形法の効 果的実施に必要な溶融金属注入中のガス透過性および型を支持する強度を与える ことがわかった。この独特な耐火組成物は光沢性炭素欠陥のない所望の形状の鋳 物ｔａ造する。

本発明は、溶融金属の注入中および型の蒸発中に型を支持すると共に型の蒸発に よって生成されるガスの通気をさせるために十分な量の実質的に球形の耐火材料 からなる耐火組成物をもくろんでいる。普通、少なくとも約１０体積％の実質的 に球形の耐火材料を含有しなげればならない。本発明の耐火組成物は約ｌＯ〜約 １００体積％の実質的に球形材料を含みうる。大部分の用途に対し、耐火組成物 全体の約１０〜約８０体積％の実質的に球形の材料で十分である。

要約すると、本発明の蒸発性型鋳込成形法は、ポリスチレンのような蒸発性材料 から所望品の型を成形し、得られた型に少なくとも約１０体積％からなる実質的 に球形の耐火材料を塗工し、その型を容器に入れ、型の周囲の非結合砂を振動さ せ、型に溶融金属を注入して鋳物を成形すると共に型ｔ−蒸発させる工程からな る。本発明の耐火組成物の透過性は、型の蒸発中に溶融金属を含んでいる間に型 の蒸発によって生成されたガスを通気させる。ガスが適切に通気されないと、鋳 物を傷つける光沢性炭素欠陥が生じる。溶融金属を含む塗膜の破損は注入時に溶 融金属に塗膜を透過させ砂の中に流入させる。本組成物および方法はこれらの欠 陥を防止する。

実質的に球形の耐火材料の使用の意義ｔ−確認する発明を実施するための最良の 形態 これらの実験において、実質的に球形の耐火材料としてＺｅｅｌａｎ社販売の製 品（商品名Ｚｅｏｓｐｈｅｒｅｓ）　ｆ使用した◎Ｚｅｏｓｐｈｅｒｅｓはケイ 酸アルミニウム展の厚壁の球体である。これらの実験に現在使用して非球形の耐 火材料は商品名Ｋｙａｎ、ｉ％ｅで販売されているケイ酸アルミニウムであった 。これは発泡性型用塗料として使用される標準の耐火材料である。５種類の混合 物を調製した。各混合物における唯一の変数は耐火材料である。結合剤、沈殿防 止剤のような成分は性質および量に関して一定のままにした、すなわち耐火成分 混合物の５ｆ＞ｕ体積％を構成し、残シの成分が混合物の６５，６体積％を構成 した。５種類の混合物の非球形耐火成分は次の通シであった：混合物Ａ　：　Ｋ ｙａｎｉｔｅ　２００メツシユ・サイズ混合物Ｂ　：　Ｋｙａｎｉｔｅ　１００ メツシユーサイズ混合物０　：　Ｋｙａｎｉｔｅ　１００メツシューサイズ−７ ０楓体積）Ｚｅｏｓｐｈｅｒｅｓ　−５０％（体積）５種類の混合物を多重コー ティングすることによって得られたそれぞれ同じ厚さの混合物ｔ−塗った発泡性 ポリスチレンの型を使用して一連の同じ鋳物を製造した。これらの鋳物はそれら の形状および表面を検査して、次の結果を得た： 混合物Ａを塗った型から調製された鋳物はそれらの表面に著しい光沢性炭素欠陥 を有した。

混合物Ｂを塗った型から調製された鋳物は、混合物人の場合よシも少ないけれど も表面に光沢性炭素欠陥を有した。

混合物Ｏｔ−塗った型から調製された鋳物はそれらの表面にかかる光沢性炭素欠 陥は見られなかった。

第２組の実験は、非球形耐火材料としてＫｙｕｎｉｔｅの２００メツシユの大き さのものを使用し、実質的に球形の耐火材料１５．４．５および１００（体積） ％を含む混合物で行った。同一体積％の実質的に球形の耐火材料を有する各ポリ スチレンの型に同じ厚さの耐火材料を有するように十分な塗料を各型に塗布した 。各水準の実質的に球形の耐火材料に対して２つの水準の球形耐火材料を使用し た。鋳物の表面は２人の当業者によって１〜５の尺度で評価した、１は欠陥が全 く見られない表面ヲ辰わし、５は粗い表面を表わし、２〜４Ｆｉ中間レベルの目 視欠陥を表わす；２は極めて僅かの目視欠陥ｖｉ−表わし、５はさらに少し多い 欠陥を表する鋳物を表わし、４は表面の上部りに光沢性炭素を示す鋳物を表わす 。それらの結果は次の如くであった： 混合物＝１２３１１５６ 試験の結果は次の通シである： 混合物　１２３１＋５６ 実質的に球形の耐火材料を含有する耐火材料から作った鋳物は球形耐火材料を含 有しない耐火材料を塗工した発泡性型によって得られた表面と比較して優れた表 面を有した、しかしながら球形耐火材料１００％の使用は塗膜の耐火特性を下げ て、粗い表面を形成さす。従って、最高約８０体積％の球形耐火材料と、残シを 普通の耐火材料（その形状のために、型に塗布したとき耐火塗膜を改良する）ｔ ″使用ることが望ましい。耐火組成物における実質的に球形の耐火材料の最適量 は鋳物の形状、混合物中の他の成分の種類、注入される金属、等の要素によって 変わる。

国際調査報告 −内１會ｔｈ−曙噛〜−ム＠ｌｌｌ１ｔ組・ａ＊ｈａ、Ｄｒ〒／ｌ！（１１１１ １７ｙ＜

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．溶融金属の注入前に発泡性型に耐火材料を塗工して所望形状の鋳物を形成す る蒸発型鋳込成形性にする金属鋳物の製造法において、所望の形状おすび表面の 鋳物を得るべく金属の注入中に前記型を支持すると共に該型の蒸発にすつて生成 されるガスを通気させるのに十分な量の実質的に球形の耐火材料から成る耐火材 料を発泡性型に塗工することからなることを特徴とする発泡住型鋳込成形注にす る金属鋳物の製造法。
2. ２．発泡性型が発泡性ポリスチレン製である請求項１記載の方法。
3. ３．耐火材料が少なくとも１０重量体積％の実質的に球形の耐火材料からなる請 求項１記載の方法。
4. ４．耐火材料が約１０〜約８０体積％の実質的に球形の耐火材料からなる請求項 １記載の方法。
5. ５．実質に球形の耐火材料が中空てある請求項１記載の方法。
6. ６．耐火材料がケイ酸アルミニウムからなる請求項１記載の方法。
7. ７．溶液金属の注入前に型の表面に耐火材料を１回以上コーテイングナる請求項 １記載の方法。
8. ８．蒸発性材料から所望物品の型を成形し、該型に１０重量％の実質的に球状の 材料からなる耐火材料を塗工し、塗工した型を非結合砂に配置し、塗工した型に 溶融金属を注入して型の蒸発おすび所望の鋳物を形成させることからなることを 特徴とする底発性型鋳込成形法による鋳物の製造法。
9. ９．発泡性型が発泡性ポリスチレン製てある請求項８記載の方法。
10. １０．耐火材料が実質的に球形の材料からなる請求項８記載の方法。
11. １１．耐火材料が少なくとも１０重量体質％の実質的に球形の耐火材料からなる 請求項８記載の方法。
12. １２．耐火材料が約１０〜約８０体積％の実質的に球形の耐火材料からなる請求 項８記載の方法。
13. １３．実質的に球形の耐火材料が中空である請求項８記載の方法。
14. １４．耐火材料がケイ酸アルミニウムからなる請求項８記載の方法。
15. １５．溶融金属の注入前に型の表面に耐火材料を１回以上コーテインクする請求 項８記載の方法。
16. １６．少なくとも１０体積％の実質的に球形の耐火材料からなる耐火組成物。
17. １７．実質的に球形の耐火材料が約１０〜約８０体積％存在する請求項第１６項 記載の耐火組成物。
18. １８．耐火材料がケイ酸アルミニウム製である請求項１６記載の耐火組成物。