JPH04339539A - 鋳造用中子の製造方法 - Google Patents
鋳造用中子の製造方法Info
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- JPH04339539A JPH04339539A JP11176491A JP11176491A JPH04339539A JP H04339539 A JPH04339539 A JP H04339539A JP 11176491 A JP11176491 A JP 11176491A JP 11176491 A JP11176491 A JP 11176491A JP H04339539 A JPH04339539 A JP H04339539A
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Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，鋳造用中子の製造方法
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来，鋳造用中子は，珪砂，ジルコン，
クロマイト等を骨材とし，フラン，フェノール等の有機
系バインダー，或いは水硝子等の無機系バインダーを使
用して造形していた。この鋳造用中子の製造方法では，
後述するように中子から発生するガスを除去するために
ガス抜きを行い，また中子の強度不足を補うために芯金
を中子内に設置するようにしている。
クロマイト等を骨材とし，フラン，フェノール等の有機
系バインダー，或いは水硝子等の無機系バインダーを使
用して造形していた。この鋳造用中子の製造方法では，
後述するように中子から発生するガスを除去するために
ガス抜きを行い，また中子の強度不足を補うために芯金
を中子内に設置するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の鋳造用中子
の製造方法には，次の問題があった。 （１）フラン，フェノール等の有機系結合材は，溶湯を
鋳込むと，結合材がガス化して，中子からガスが発生し
て，これが鋳物のガス欠陥の主因になるので，このガス
欠陥を低減するために，中子内にガス抜きを設置して，
造形している。そのため，高度な技術が必要な上に，造
形工数が増大する。またガス抜きを設置しても，ガス欠
陥を完全に防止することができない。 （２）水硝子等の無機系結合材を使用しても，結合水が
分離し，ガス化して，ガス欠陥になる。また鋳込後に中
子の焼結が進み，中子の崩壊性が悪くなって，鋳造用中
子の除去（型バラシ）に多くの時間を要するという問題
があった。
の製造方法には，次の問題があった。 （１）フラン，フェノール等の有機系結合材は，溶湯を
鋳込むと，結合材がガス化して，中子からガスが発生し
て，これが鋳物のガス欠陥の主因になるので，このガス
欠陥を低減するために，中子内にガス抜きを設置して，
造形している。そのため，高度な技術が必要な上に，造
形工数が増大する。またガス抜きを設置しても，ガス欠
陥を完全に防止することができない。 （２）水硝子等の無機系結合材を使用しても，結合水が
分離し，ガス化して，ガス欠陥になる。また鋳込後に中
子の焼結が進み，中子の崩壊性が悪くなって，鋳造用中
子の除去（型バラシ）に多くの時間を要するという問題
があった。
【０００４】本発明は前記の問題点に鑑み提案するもの
であり，その目的とする処は，ガス欠陥の発生を防止で
きる。容易に製造できる上に，造形工数を低減できる。 さらに型バラシを迅速に，容易に行うことができる鋳造
用中子の製造方法を提供しようとする点にある。
であり，その目的とする処は，ガス欠陥の発生を防止で
きる。容易に製造できる上に，造形工数を低減できる。 さらに型バラシを迅速に，容易に行うことができる鋳造
用中子の製造方法を提供しようとする点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，本発明の鋳造用中子の製造方法は，ジルコン，ク
ロマイト，ムライト等を骨材とし，フラン，フェノール
等の有機系バインダーを結合材として所定形状の鋳造用
中子を造形した後，粒度が２００メッシュ以下のアルミ
ナ，ジルコン，クロマイト，ムライト等のセラミック単
体若しくはこれらの混合体１００部に対して次の結合材
，即ち，水酸化カリウム，水酸化ナトリウム等のアルカ
リ水溶液が５〜３０重量％で残部がコロイダルシリカか
らなる結合材３０〜７０部を混合して得たスラリーを上
記鋳造用中子の表面に層状に付着，形成した後，乾燥，
焼成することを特徴としている。
めに，本発明の鋳造用中子の製造方法は，ジルコン，ク
ロマイト，ムライト等を骨材とし，フラン，フェノール
等の有機系バインダーを結合材として所定形状の鋳造用
中子を造形した後，粒度が２００メッシュ以下のアルミ
ナ，ジルコン，クロマイト，ムライト等のセラミック単
体若しくはこれらの混合体１００部に対して次の結合材
，即ち，水酸化カリウム，水酸化ナトリウム等のアルカ
リ水溶液が５〜３０重量％で残部がコロイダルシリカか
らなる結合材３０〜７０部を混合して得たスラリーを上
記鋳造用中子の表面に層状に付着，形成した後，乾燥，
焼成することを特徴としている。
【０００６】
【作用】本発明の鋳造用中子の製造方法は前記のように
ジルコン，クロマイト，ムライト等を骨材とし，フラン
，フェノール等の有機系バインダーを結合材として所定
形状の鋳造用中子を造形した後，粒度が２００メッシュ
以下のアルミナ，ジルコン，クロマイト，ムライト等の
セラミック単体若しくはこれらの混合体１００部に対し
て次の結合材，即ち，水酸化カリウム，水酸化ナトリウ
ム等のアルカリ水溶液が５〜３０重量％で残部がコロイ
ダルシリカからなる結合材３０〜７０部を混合して得た
スラリーを上記鋳造用中子の表面に層状に付着，形成し
た後，乾燥，焼成して，鋳造用中子を製造する。
ジルコン，クロマイト，ムライト等を骨材とし，フラン
，フェノール等の有機系バインダーを結合材として所定
形状の鋳造用中子を造形した後，粒度が２００メッシュ
以下のアルミナ，ジルコン，クロマイト，ムライト等の
セラミック単体若しくはこれらの混合体１００部に対し
て次の結合材，即ち，水酸化カリウム，水酸化ナトリウ
ム等のアルカリ水溶液が５〜３０重量％で残部がコロイ
ダルシリカからなる結合材３０〜７０部を混合して得た
スラリーを上記鋳造用中子の表面に層状に付着，形成し
た後，乾燥，焼成して，鋳造用中子を製造する。
【０００７】
【実施例】次に本発明の鋳造用中子の製造方法を単純形
状中子の製造に適用した一実施例により説明する。通常
のジルコン砂を骨材とし，フラン樹脂をバインダーとし
て，図１に示す４０×８０×１５０ｍｍの直方体の単純
形状中子１を造形する。
状中子の製造に適用した一実施例により説明する。通常
のジルコン砂を骨材とし，フラン樹脂をバインダーとし
て，図１に示す４０×８０×１５０ｍｍの直方体の単純
形状中子１を造形する。
【０００８】次いでこの単純形状中子１の幾つかを後記
表１に示す組成のスラリー中に大気圧下で所定時間浸漬
する。また残りの幾つかの単純形状中子１の表面に同ス
ラリーを刷毛により所定回数塗布する。次いでこの含浸
中子１を１００°Ｃの大気雰囲気中で１時間乾燥し，さ
らに大気中で１０００°Ｃに加熱し，この温度を１時間
保持し，その後，炉外へ取り出して，冷却した。
表１に示す組成のスラリー中に大気圧下で所定時間浸漬
する。また残りの幾つかの単純形状中子１の表面に同ス
ラリーを刷毛により所定回数塗布する。次いでこの含浸
中子１を１００°Ｃの大気雰囲気中で１時間乾燥し，さ
らに大気中で１０００°Ｃに加熱し，この温度を１時間
保持し，その後，炉外へ取り出して，冷却した。
【０００９】この中子１を切断して，断面の含浸層及び
硬化層の厚さを調査したところ，図２，３の結果を得た
。図２は，浸漬した場合の硬化層の厚さと浸漬時間との
関係を示している。また図３は，塗布した場合の硬化層
の厚さと塗布回数との関係を示している。また図４は，
６０秒間浸漬した場合の焼成後の中子の断面の状態を示
している。３が含浸部（硬化層），４がフリーサンド化
部である。この場合，含浸部（硬化層）３の内部のフリ
ーサンド化部４では，バインダー（フラン樹脂）が気化
或いは燃焼して，骨材のジルコンが流動性を有している
（フリーサンド化している）。
硬化層の厚さを調査したところ，図２，３の結果を得た
。図２は，浸漬した場合の硬化層の厚さと浸漬時間との
関係を示している。また図３は，塗布した場合の硬化層
の厚さと塗布回数との関係を示している。また図４は，
６０秒間浸漬した場合の焼成後の中子の断面の状態を示
している。３が含浸部（硬化層），４がフリーサンド化
部である。この場合，含浸部（硬化層）３の内部のフリ
ーサンド化部４では，バインダー（フラン樹脂）が気化
或いは燃焼して，骨材のジルコンが流動性を有している
（フリーサンド化している）。
【００１０】またコロイダルシリカをバインダーとした
ジクコンスラリーを含浸させる前の中子及び上記スラリ
ーを含浸後，１０００°Ｃで一時間焼成した含浸中子の
硬化層及びフリーサンド部の１部を１３００°Ｃまで熱
分析，即ち，熱重量測定したところ，図５の結果を得た
。図５に示すように含浸・焼成しない中子では，凡そ配
合したバインダー量に見合う量の重量減少が見られたが
，含浸・焼成した中子では，重量減少が殆ど見られなか
った。即ち，含浸・焼成した中子は，溶湯鋳込後のガス
発生が殆ど認められなかった。図５の５は従来のフラン
中子（乾燥後）の特性を示している。
ジクコンスラリーを含浸させる前の中子及び上記スラリ
ーを含浸後，１０００°Ｃで一時間焼成した含浸中子の
硬化層及びフリーサンド部の１部を１３００°Ｃまで熱
分析，即ち，熱重量測定したところ，図５の結果を得た
。図５に示すように含浸・焼成しない中子では，凡そ配
合したバインダー量に見合う量の重量減少が見られたが
，含浸・焼成した中子では，重量減少が殆ど見られなか
った。即ち，含浸・焼成した中子は，溶湯鋳込後のガス
発生が殆ど認められなかった。図５の５は従来のフラン
中子（乾燥後）の特性を示している。
【００１１】従来のようにフラン樹脂をバインダーとす
るフラン中子を使用して，製作した鋳物（鋳込重量５０
ｋｇ，材質ＳＣＳ１３のポンプ用インペラ）と，本発明
のようにフラン樹脂をバインダとするジルコン中子を上
記ジルコンスラリー中に６０秒間浸漬した後，乾燥，焼
成して得た含浸中子を使用して，製作した上記鋳物とを
比較したところ，従来のフラン中子を使用して製作した
鋳物のうち，中子に接触する鋳物の表面に多数のガス状
欠陥が発生したが，本発明の中子を使用して製作した鋳
物のうち，中子に接触する鋳物の表面に僅か２個の比較
的小さなガス欠陥が認められたものの，大きなガス欠陥
は認められなかった。
るフラン中子を使用して，製作した鋳物（鋳込重量５０
ｋｇ，材質ＳＣＳ１３のポンプ用インペラ）と，本発明
のようにフラン樹脂をバインダとするジルコン中子を上
記ジルコンスラリー中に６０秒間浸漬した後，乾燥，焼
成して得た含浸中子を使用して，製作した上記鋳物とを
比較したところ，従来のフラン中子を使用して製作した
鋳物のうち，中子に接触する鋳物の表面に多数のガス状
欠陥が発生したが，本発明の中子を使用して製作した鋳
物のうち，中子に接触する鋳物の表面に僅か２個の比較
的小さなガス欠陥が認められたものの，大きなガス欠陥
は認められなかった。
【００１２】なお本実施例では，中子造形用骨材（砂）
及び含浸用スラリーの骨材としてジルコンを使用してい
るが，８００〜１２００°Ｃに加熱，冷却しても，著し
い膨張，収縮がないセラミックであれば，ジルコンに限
定されず，ジルコン以外のクロツイト，ムライト，アル
ミナ等を使用しても差し支えない。但し含浸用スラリー
中のセラミック粒度は，分散性及び中子への含浸性（浸
透性）の観点から細粒である必要があり，望ましくは２
００メッシュ以下の細粒にする。
及び含浸用スラリーの骨材としてジルコンを使用してい
るが，８００〜１２００°Ｃに加熱，冷却しても，著し
い膨張，収縮がないセラミックであれば，ジルコンに限
定されず，ジルコン以外のクロツイト，ムライト，アル
ミナ等を使用しても差し支えない。但し含浸用スラリー
中のセラミック粒度は，分散性及び中子への含浸性（浸
透性）の観点から細粒である必要があり，望ましくは２
００メッシュ以下の細粒にする。
【００１３】中子の強度（曲げ強度）は，含浸層の厚さ
に依存するため，中子の形状が例えば溶湯の浮力により
中子に大きなモーメントが作用する形状の場合には，含
浸層の厚さを厚くする必要がある。含浸層の厚さは，含
浸させるスラリーの粘度とよび図２に示す浸漬時間，図
３に示す塗布回数により調整する。
に依存するため，中子の形状が例えば溶湯の浮力により
中子に大きなモーメントが作用する形状の場合には，含
浸層の厚さを厚くする必要がある。含浸層の厚さは，含
浸させるスラリーの粘度とよび図２に示す浸漬時間，図
３に示す塗布回数により調整する。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】本発明の鋳造用中子の製造方法は前記の
ようにジルコン，クロマイト，ムライト等を骨材とし，
フラン，フェノール等の有機系バインダーを結合材とし
て所定形状の鋳造用中子を造形した後，粒度が２００メ
ッシュ以下のアルミナ，ジルコン，クロマイト，ムライ
ト等のセラミック単体若しくはこれらの混合体１００部
に対して次の結合材，即ち，水酸化カリウム，水酸化ナ
トリウム等のアルカリ水溶液が５〜３０重量％で残部が
コロイダルシリカからなる結合材３０〜７０部を混合し
て得たスラリーを上記鋳造用中子の表面に層状に付着，
形成した後，乾燥，焼成して，鋳造用中子を製造するの
で，鋳込時，中子からのガス発生量が極めて少なくて，
ガス欠陥の発生を防止できる。
ようにジルコン，クロマイト，ムライト等を骨材とし，
フラン，フェノール等の有機系バインダーを結合材とし
て所定形状の鋳造用中子を造形した後，粒度が２００メ
ッシュ以下のアルミナ，ジルコン，クロマイト，ムライ
ト等のセラミック単体若しくはこれらの混合体１００部
に対して次の結合材，即ち，水酸化カリウム，水酸化ナ
トリウム等のアルカリ水溶液が５〜３０重量％で残部が
コロイダルシリカからなる結合材３０〜７０部を混合し
て得たスラリーを上記鋳造用中子の表面に層状に付着，
形成した後，乾燥，焼成して，鋳造用中子を製造するの
で，鋳込時，中子からのガス発生量が極めて少なくて，
ガス欠陥の発生を防止できる。
【００１６】また鋳造用中子内にガス抜きを設置する必
要がなくて，鋳造用中子を容易に製造できる上に，造形
工数を低減できる。また鋳造用中子内がフリーサンド化
しており，中子の崩壊性が良好で，型バラシを迅速に，
容易に行うことができる。
要がなくて，鋳造用中子を容易に製造できる上に，造形
工数を低減できる。また鋳造用中子内がフリーサンド化
しており，中子の崩壊性が良好で，型バラシを迅速に，
容易に行うことができる。
【図１】本発明の鋳造用中子の製造方法で製作する中子
の一例の初期状態を示す斜視図である。
の一例の初期状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の鋳造用中子の製造時のスラリー含浸深
さと浸漬時間との関係を示す説明図である。
さと浸漬時間との関係を示す説明図である。
【図３】本発明の鋳造用中子の製造時のスラリー含浸深
さと塗布回数との関係を示す説明図である。
さと塗布回数との関係を示す説明図である。
【図４】本発明の鋳造用中子の製造後の中子の断面状態
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図５】本発明の鋳造用中子の製造後の中子の熱重量測
定結果を示す説明図である。
定結果を示す説明図である。
１ 鋳造用中子
Claims (1)
- 【請求項１】 ジルコン，クロマイト，ムライト等を
骨材とし，フラン，フェノール等の有機系バインダーを
結合材として所定形状の鋳造用中子を造形した後，粒度
が２００メッシュ以下のアルミナ，ジルコン，クロマイ
ト，ムライト等のセラミック単体若しくはこれらの混合
体１００部に対して次の結合材，即ち，水酸化カリウム
，水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液が５〜３０重量
％で残部がコロイダルシリカからなる結合材３０〜７０
部を混合して得たスラリーを上記鋳造用中子の表面に層
状に付着，形成した後，乾燥，焼成することを特徴とし
た鋳造用中子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11176491A JPH04339539A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 鋳造用中子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11176491A JPH04339539A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 鋳造用中子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04339539A true JPH04339539A (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=14569593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11176491A Withdrawn JPH04339539A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 鋳造用中子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04339539A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1049817B1 (en) * | 1998-01-20 | 2006-11-02 | MOLTECH Invent S.A. | Slurry for coating non-carbon metal-based anodes for aluminium production cells |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP11176491A patent/JPH04339539A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1049817B1 (en) * | 1998-01-20 | 2006-11-02 | MOLTECH Invent S.A. | Slurry for coating non-carbon metal-based anodes for aluminium production cells |
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