JPH0372372B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミエウム合金のような軽合金のダ
イカストの際などに用いられる中子の製造方法に
関する。

近時鋳物砂を熱硬化性樹脂あるいは化学反応硬
化性樹脂の粘結剤で結合硬化させて中子を成形し
た後、その表面に水溶性の耐熱無機塗型剤を塗布
し、これを常温或いは粘結剤の硬化温度以下の一
定温度（例えば100℃）で乾燥し、中子強度の低
下を防ぐと共に、中子表面に接合固着した耐熱性
被膜によつてダイカスト時の砂噛みやさし込み
（鋳物の鋳肌表層部や中子表層部に鋳物砂と溶湯
金属の混合部分が形成されること）を防止して鋳
肌を良好にすることが行われ始めたが、軽合金の
ダイカスト時に高速高圧で金型に注入される溶湯
によつて中子表面の耐熱性被膜が一部剥離して砂
噛みやさし込みを生ずることが屡々あるのみなら
ず、ダイカスト時の溶湯熱により中子の粘結剤が
焼失することなく、むしろ一部硬化する傾向があ
るため、鋳造後の砂落としに際しては、鋳物を
400〜520℃の温度に加熱して粘結剤を燃焼させる
焼却工程を必要とし、鋳物の硬度低下ブリスター
の発生を招いていた。

本発明はこの問題につき種々研究の結果、中子
表面の耐熱性被膜及びその中子への結合部分を強
靭化してダイカスト時における該耐熱性被膜の一
部剥離を完全に防止すれば、粘結剤の一部焼失に
よつて中子の曲げ強度が低下しても、耐熱性被膜
及びこれが接合固着された中子表層部の補強作用
によつてダイカスト時の溶湯圧力には充分耐え得
ること、及び中子にダイカストの溶湯圧力が作用
した時から該溶湯熱によつて粘結剤が焼失し始め
るまでの間に、耐熱性被膜の熱線反射作用と耐熱
作用とによつて或る時間差を設ければ、鋳造時に
は充分中子強度を維持して、しかも鋳造余熱によ
り粘結剤を完全に分解できることに着目してなさ
れたものである。

本発明は鋳造砂を熱硬化性樹脂或いは化学反応
硬化性樹脂の粘結剤で結合硬化させて成形した中
子の表面に、酸化アルミニウム粉９〜11重量％
と、アルミニウム粉９〜11重量％と、けい酸ソー
ダ22〜28重量％と、２酸化チタン４〜６重量％と
を含んだ水ガラスを塗布し、これを300〜400℃で
焼成して、酸化アルミニウム粉とアルミニウム粉
をシリカで積重結合した被膜を中子表層部に接着
したことを特徴とする。

以下本発明につき更に詳述する。中子１の成形
に際しては、細かいけい砂のような鋳物砂にフエ
ノール系樹脂、フラン系樹脂、アミン系樹脂の何
れか一つを３〜５重量％混合したレジサンドをシ
エル型法の吹込み成形などにより成形硬化させ
る。樹脂量を３〜５重量％にしたのは、３重量％
未満では後述の通気性被膜焼成時の粘結剤焼失に
より中子の圧縮強度等が必要限度以下に低下する
し、５重量％を越えると中子の崩壊性が劣化する
ためである。

次に中子の表面に酸化アルミニウム粉とアルミ
ニウム粉を混合乳濁させた水ガラスを一様に塗布
して塗型剤層２を形成させる。塗布方法はスプレ
ー、刷毛塗り、浸漬など任意の方法を採用し得る
が、塗型剤層２の形成時にはその一部が中子表層
部に浸透して浸透層１ａが形成される。

これを加熱炉に入れて300〜400℃で焼成する
と、水ガラスが粘結剤の一部焼失により生じた炭
酸ガスや空気中の炭酸ガスを吸収してゲル状けい
酸を析出する反応を行うため、浸透層１ａや塗型
剤層２の酸化アルミニウム粉や半溶融状態のアル
ミニウム分が中子１の表面や表層部に積重接着さ
れて、アルミニウム分による熱線反射性と酸化ア
ルミニウム分による耐熱性に富む強靭な通気性被
膜が形成される。中子１及び塗型剤層２の焼成温
度を300〜400℃に限定したのは、粘結剤の一部焼
失により通気性被膜がダイカスト時に部分剥離を
生じないよう中子に効果的に接着して、中子表層
部を中子の曲げ強度が略一定するまで補強するた
めと、400℃以上の焼成温度では無水ガラスの転
移温度を越えるし、粘結剤の焼失やアルミニウム
粉の酸化燃焼が急激に進行するためである。

例えばフエノール樹脂４重量％を含むレジンサ
ンドによつて10mm×10mm×50mmのブランクを成形
し、アルミナ白10重量％、アルミニウム粉10重量
％を含み、けい酸ソーダ25重量％、２酸化チタン
（乳濁剤）５重量％、イオン交換水50重量％より
なる水ガラス（塗型剤）を塗布したブランクと、
これを塗布しないブランクを125℃、250℃、300
℃、350℃、400℃、450℃の各焼成温度で焼成し
て抗折力試験を行い、125℃で焼成した塗型剤層
無しのブランクの抗折力に対する各焼成温度で焼
成したブランクの抗折力の百分率（抗析力の対ブ
ランク比率）を求めた所、第２図の塗型剤層有り
の曲線Ａと塗型剤無しの曲線Ｂを得た。これより
焼成温度が300〜400℃の間Ｓは塗型剤有りのブラ
ンクの曲げ強度が安定している事が明らかであ
る。

上述のブランク成形用レジンサンドにより成形
した中子に同じ成分の水ガラスを塗布し、これを
350℃で焼成した中子を用い、アルミニウム合金
のダイカスト鋳造を従前同様に行つた所、中子の
粘結剤の鋳造余熱による分解と、鋳物の凝固収縮
による中子の圧縮とにより中子が容易に崩壊する
ため、鋳物の砂落としに際し従来のように鋳造後
の鋳物の焼却工程を必要とせず、鋳物に機械的な
振動を与えるだけで容易に砂落としをすることが
でき、しかも鋳造時の砂噛みやさし込みを全く生
ぜず、良好な鋳肌の鋳物を得ることができた。

なお前記実施例記載のアルミナ白（酸化アルミ
ニウム粉）、アルミニウム粉、けい酸ソーダ、２
酸化チタンの標準混合比率が、ダイカスト機の湯
口に対する設置中子の遠近或いは該中子の形状や
大きさ等に応じてある程度増減し得ることは自明
のことである。即ち中子が湯口附近にセツトされ
る場合や、中子の形状、大きさ等によつて該中子
の熱負荷が大きい時は、酸化アルミニウム成分や
アルミニウム成分を増加するのがよく、又逆に中
子の熱負荷が小さい使用条件下においては、該両
成分を減少させることができるが、該両成分を増
大し過ぎると、水ガラス成分が減少して該水ガラ
スによる中子への耐熱性被膜（多孔性被膜）の接
着作用が劣化すると、又該両成分を減少し過ぎる
と、塗型剤を中子に塗り難くなるし、水ガラス成
分が増大して中子表層部への水ガラスの浸透が不
充分となる。

しかし耐熱性被膜の酸化アルミニウム成分によ
る耐熱作用及びアルミニウム成分による熱線反射
作用と、水ガラス成分による中子への耐熱性被膜
接着作用とのバランスによつて、鋳造時の中子強
度を維持するように粘結剤の焼失し始めを遅延さ
せると共に中子粘結剤の焼失量を調節して、鋳造
時における中子の砂噛みやさし込みを防止すると
共に、鋳造余熱等による中子の自然崩壊を可能と
するのであるから、粘結剤の前記各標準成分の増
減限度は夫々略１割に抑えられ、酸化アルミニウ
ム粉及びアルミニウム粉が夫々９〜11重量％、け
い酸ソーダが22〜28重量％、２酸化チタンが４〜
６重量％である。

本発明によれば、軽合金をダイカストその他の
鋳造方法により鋳造する際の砂噛みやさし込みを
完全に防止でき、しかも鋳造後の砂落としに鋳物
の焼却工程を必要としないから、鋳物に焼却によ
る硬度低下やブリスター発生の恐れがなく、軽合
金鋳物の生産性の向上とコスト低減と相俟つて軽
合金鋳造上資する所大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は中子の断面図、第２図は中子の焼成温
度に対する抗折力の対ブランク比率線図である。 １…中子、１ａ…浸透層、２…塗型剤層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋳造砂を熱硬化性樹脂或いは化学反応硬化性
   樹脂の粘結剤で結合硬化させて成形した中子の表
   面に、酸化アルミニウム粉９〜11重量％と、アル
   ミニウム粉９〜11重量％と、けい酸ソーダ22〜28
   重量％と、２酸化チタン４〜６重量％とを含んだ
   水ガラスを塗布し、これを300〜400℃で焼成し
   て、酸化アルミニウム粉とアルミニウム粉をシリ
   カで積重結合した被膜を中子表層部に接着したこ
   とを特徴とする軽合金鋳造用中子の製造方法。