JPH04105748A - 消失模型を用いる鋳造方法 - 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〕 本発明は消失模型を用いる鋳造方法の改良に関する。

〔従来の技術及びその課題〕

近年、鋳物の製造において、発泡ポリスチレン等の発泡
性合成樹脂模型を鋳物砂中に埋没させ、これに溶融金属
を注入し、注湯熱によって模型を気化蒸発させなから溶
湯と置換しつつ鋳物を製造するフルモールド法が広く行
なわれるようになってきた。

特に、発泡ポリスチレン模型を用いるＥＰＳ（Ｅｘｐａ
ｎｄｅｄ　Ｐｏ１ｙ　５ｔｙｒｅｎｅ）法は鋳物砂にバ
インダーを用いずに鋳物を鋳造することが可能であり、
コストが低いこと、崩壊性が非常に良好であること等の
利点を有し、アルミエンジンヘッドや自動車の足廻り部
品等の製造に用いられている。

しかしながら、従来のＥＰＳ法には発泡ポリスチレンの
熱分解によるスス欠陥及びガス欠陥の発生や、熱分解物
質或いはその残渣に起因する湯じわ、肌あれ等の欠陥が
発生し、鋳物の寸法精度が損なわれる等の問題点がある
。

この問題点を解決すべくポリスチレン模型表面にコーテ
ィングする塗型剤の通気性の向上や減圧法によるガス欠
陥対策が図られているが、その効果は未だ充分でない。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、消失模型にコーティングする塗型剤につ
いて鋭意研究した結果、中空でない球状体に形成された
耐火骨材を配合してなる鋳造用塗型剤を用いれば、上記
の問題点が解決されることを見出し、本発明を完成する
に至った。

すなわち本発明は、中空でない球状体に形成された耐火
骨材を配合してなる塗型剤を消失模型表面にコーティン
グして鋳造することを特徴とする消失模型を用いる鋳造
方法に係わるものであり、またこの鋳造方法に用いるに
適した鋳造用塗型剤組成物を提供するものである。

本発明に用いられる中空でない球状体の耐火骨材は、平
均粒径が３０〜５００−で、粒度指数ＡＦＳ−ＧＦＮ　
５０以上のものから構成される。また、球状体とは第１
図における最小径ら）／最大径（ａ）　＝０．７０以上
のものをいう。

本発明において耐火骨材として用いられる中空でない球
状体の耐火骨材はシリカ、アルミナ、合成ムライト等を
球状化することにより形成され、これらはシリカゾル（
商品名、富士デビソン化学■製）、マイクロンＡＸ−７
０、マイクロンＡＸ−５０、マイクロン５−ＣＯＬ　（
商品名、何れも■マイクロン製）、セラビーズ１７５０
　（商品名、内外耐火物■製）等の名称で市販されてい
る。

本発明によればかかる球状化した中空でない耐火骨材を
用いることにより、高い通気度を有する鋳造用塗型剤が
得られ、消失模型表面にコーティングして鋳物を製造す
れば焼着し難い鋳肌が得られる。

これに対して従来塗型剤に用いられる中空の耐火骨材で
あるシラスバルーン、フライアンシュ、中空シリカ等は
一般的にバルーン型のため、鋳肌になる部分で焼着しや
すい等、耐火性が悪い傾向にある。

本発明に用いる消失模型としては、従来フルモールド法
、特にＥＰＳ法に使用されている発泡ポリスチレン等の
発泡性合成樹脂模型を使用し得る。

本発明に用いる塗型剤は、上記の如き球状化耐火骨材に
対して粘結剤、溶剤等が配合されている。粘結剤として
は、ベントナイト、有機ベントナイト、粘土、レジン等
の通常塗型剤に使用されるものが用いられるが、常温で
強い塗膜を形成できるＩｉ類、ビニル系樹脂、フェノー
ル、ロジン、石油樹脂のような有機粘結剤と、鋳込み時
において塗膜の熱間強度を上げるためのベントナイト、
エチルシリケート、シリカゾル、ケイ酸ソーダのような
ものを併用してもよい。

本発明の塗型剤に用いる溶媒も通常塗型剤に使用される
ものが適宜使用される。本発明の塗型剤を水性塗型剤と
する場合は当然水が主溶剤として使用される。また、油
性塗型剤とする場合、メタノール、エタノール、イソプ
ロピルアルコール等のアルコール類、キシレン、トルエ
ン等の芳香族溶剤、ヘキサン、ミネラルスピリット等の
炭化水素系溶剤が使用され、本発明において特に限定さ
れない。一般には、アルコール類が主溶剤として使用さ
れ、芳香族溶剤及び炭化水素系溶剤は補助溶剤として使
用される。

更に溶媒を増粘させ塗布性を良好にする目的で、ヒドロ
キシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルアルキル
化セルロース、カルボキシメチルセルロース、エチルセ
ルロース、ポリビニルアルコール、アルギン酸ソーダ等
の増粘剤を混合して用いることもできる。

本発明に用いる鋳造用塗型剤においては、例えば本発明
に係る中空でない球状化耐火骨材１００重量部に対して
ベントナイトを１〜１０重量部、一般周知の有機粘結剤
を０．１〜５重量部配合して調製されるのが好ましい。

本発明の鋳造用塗型剤を消失模型にコーティングする方
法は特に限定されるものではなく、また、組成物をその
まま或いは水等の溶媒で適当に希釈して用いることがで
きる。塗型剤を消失模型にコーティングした後に乾燥し
、常法によりこの模型を消失模型鋳造装置に砂と共に埋
設し、鋳物を製造する。

［実　施　例］ 以下実施例にて本発明を説明するが、本発明はこれらの
実施例に限定されるものではない。

実施例１〜３及び比較例１〜４ （塗型剤組成物の調製） 第１表に示す耐火骨材１００重量部に対し、ベントナイ
ト５重量部、アラビアゴム３重量部、防腐剤ｏ、ｏｉ重
量部、水道水３０重量部をニーダ攪拌機に投入し、混練
して種々の塗型剤組成物を得た。

（鋳物の製造） 上記の塗型剤組成物を７０Ｂｅの濃度になるように水で
希釈して、ポリスチレン樹脂からなる消失模型表面にコ
ーティングした。その後５０°Ｃで８時間乾燥させ、こ
れを消失模型鋳造装置に砂と共に埋設し、鋳鉄を鋳込む
。

この時の塗型剤組成物の鋳物の焼着の有無及び鋳物のス
ス欠陥の有無について観察した。

また、通気度及び塗布性を以下の方法によって測定した
。

〈通気度の測定方法〉 フラン再生砂を用いて、フラン樹脂（カオーライトナ−
３４０Ｂ　　：花王■製）を対砂０．７重量部、硬化剤
（ＴＫ−３：花王りエーカー■製）０．３重量部を常法
により混練し、テストピース（高さ５０ｍｍＸ直径５０
ｍａ＋）を作成した。

このテストピースを２４時間放置後に７０Ｂｅに調整し
た上記の塗型剤を刷毛で塗布し、乾燥（５０°Ｃ１８時
間）させ、２５°Ｃに徐冷した。

その後通気度の測定を行なう。

装Ｗ：通気性試験器（太洋鋳機■製） 方法：試験器に添付の説明書の方法に従う〈塗布性の評
価方法〉 塗布作業性を定量化して評価するために、塗型剤を十分
含ませた刷毛を第２図に示したようにフラン鋳型１の表
面上を直線的に移動させ、塗布された塗型剤２の刷毛跡
３が認められるまでの距離ｌを測定した。

これらの結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表 ２・・・塗布された塗型剤 ３・・・刷毛跡

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　中空でない球状体に形成された耐火骨材を配合して
   なる塗型剤を消失模型表面にコーティングして鋳造する
   ことを特徴とする消失模型を用いる鋳造方法。 ２　中空でない球状体に形成された耐火骨材がシリカ、
   アルミナ又は合成ムライトである請求項１記載の消失模
   型を用いる鋳造方法。 ３　中空でない球状体に形成された耐火骨材を配合して
   なる鋳造用塗型剤組成物。