JPH05237596A - Production of sand core - Google Patents

Production of sand core

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Publication number
JPH05237596A
JPH05237596A JP8668292A JP8668292A JPH05237596A JP H05237596 A JPH05237596 A JP H05237596A JP 8668292 A JP8668292 A JP 8668292A JP 8668292 A JP8668292 A JP 8668292A JP H05237596 A JPH05237596 A JP H05237596A
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JP
Japan
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sand core
prototype
sand
coating
core prototype
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Pending
Application number
JP8668292A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidemasa Okamoto
秀正 岡本
Masaru Kunimura
勝 国村
Hideyuki Iitani
英之 飯谷
Morie Koya
守恵 幸谷
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Priority to JP8668292A priority Critical patent/JPH05237596A/en
Publication of JPH05237596A publication Critical patent/JPH05237596A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F2001/106Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling using a closed deck, i.e. the water jacket is not open at the block top face

Abstract

PURPOSE:To obtain the sand core having excellent coatability even with a sand core prototype solidified by using a worm box method. CONSTITUTION:The sand core prototype is obtd. by subjecting the sand core prototype formed by solidifying sand to an inorg. salt treatment by immersing of this prototype into an aq. soln. of Na2SO4, etc., and after this sand core prototype is dried by heating, the prototype is immersed into a coating liquid, by which a uniform coating is applied on the surface of the sand core prototype. The prototype is then dried, by which the sand core having the excellent coating is obtd.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は,例えば,クローズドデ
ッキタイプの自動車用エンジン等,アンダーカット部分
を有する鋳造品の高圧ダイカスト鋳造時に用いる耐圧性
および優れたコーティング性を有する砂中子の製造方法
に関するものである。さらに詳しくは,ウォームボック
ス法で造型した砂中子原型を無機塩で処理することによ
り,同一コーティング剤を1回だけで厚くコーティング
でき,しかも,高圧鋳造用にも適した砂中子の製造方法
に関するものである。ここで,優れたコーティング性と
は,砂中子原型にコーティング剤をコーティングする際
に,コーティング剤が,薄い液状で砂中子原型の内部に
広がった状態で深く浸み込まずに,または,砂中子原型
の表面からはじかれずに,砂中子原型の表面層のみにか
つ全面に,所定の厚さで均一に,かつ,確実容易に強固
に形成され,それが剥がれないようにコーティングされ
ることであり,鋳造時の高圧の鋳込圧力に十充に耐え得
ることである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a sand core having excellent pressure resistance and excellent coating property for use in high pressure die casting of a casting having an undercut portion, such as a closed deck type automobile engine. It is about. More specifically, by treating the sand core prototype molded by the warm box method with an inorganic salt, the same coating agent can be thickly coated only once, and a sand core manufacturing method suitable for high pressure casting is also provided. It is about. Here, the excellent coating property means that when the sand core prototype is coated with the coating agent, the coating agent is a thin liquid and does not penetrate deeply into the sand core prototype, or It is not repelled from the surface of the sand core mold, and is formed only on the surface layer of the sand core mold uniformly over the entire surface with a predetermined thickness uniformly and surely easily and firmly so that it does not come off. That is, it is possible to fully withstand the high casting pressure during casting.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より,例えば,クローズドデッキタ
イプの自動車用エンジンブロックやその他のアンダーカ
ット部分を有するアルミニウム合金やマグネシウム合金
等の鋳造品をダイカストで鋳造して製造する場合,崩壊
性砂中子を用いてダイカスト鋳造することが行われてい
る。そして,崩壊性砂中子を得る場合,まず,砂を所望
の形に固め,次に,その固めた砂中子原型の表面にコー
ティング剤を塗布し,高圧下での溶湯鋳込時には砂中子
が破損したり,溶湯が砂中子内に侵入しないようにし,
鋳造後には,ほとんど力を加えずに砂中子を崩壊させて
容易に取出せるようにし,かつ,砂が隅々まで充分に取
出せるようにすることが試みられている。勿論,その場
合,砂中子原型の成分,砂の固め方,コーティング剤の
成分,コーティングの仕方等,従来よりいろいろ試みら
れているが,充分に満足し得るものは得られていないの
が現状である。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, when a die-cast casting is used to produce a cast product such as a closed deck type automobile engine block or other undercut aluminum alloy or magnesium alloy, a collapsible sand core is used. Die casting is performed by using. When a collapsible sand core is to be obtained, the sand is first solidified into the desired shape, then the coating agent is applied to the surface of the solid sand core prototype, and when the molten metal is cast under high pressure Prevent the child from breaking and the molten metal from entering the sand core.
After casting, it has been attempted to disintegrate the sand core with little force so that the sand core can be easily taken out, and to allow the sand to be taken out to every corner. Of course, in that case, various attempts have been made in the past such as sand core prototype components, sand compaction, coating agent components, coating methods, etc., but the current situation is that no satisfactory results have been obtained. Is.

【0003】その中で,砂を固めて砂中子原型を得る方
法として,ハードックス法,ウォームボックス法,
シェルモールド法,コールドボックス法等がある。
ハードックス法としては,例えば,特公昭64−989
8号公報に記載されている技術が知られている。そし
て,この方法においては,砂中子原型は砂,酸硬化性樹
脂および酸化剤を主成分とする結合剤からなっており,
二酸化硫黄によって硬化される。
Among them, as a method for solidifying sand to obtain a sand core prototype, a hard-box method, a warm box method,
Shell mold method, cold box method, etc. are available.
As the Hardox method, for example, Japanese Patent Publication No.
The technique described in Japanese Patent Publication No. 8 is known. In this method, the sand core prototype is composed of sand, an acid-curable resin and a binder whose main component is an oxidant,
Hardened by sulfur dioxide.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記ハードックス法に
おいては,所望の形状に造型した砂を硬化して砂中子原
型を得る場合,二酸化硫黄すなわち亜硫酸ガスを使用し
て硬化する。したがって,亜硫酸ガスを使用するため,
作業環境が悪く,日本の工場では,人体に悪影響を与え
るようなガスの使用は好まれない。また,仮に亜硫酸ガ
スを使用するとしても,人体に悪影響を与えず,作業環
境も悪化させないようにするためには,その為の付属設
備の設置が大変であり,また,その設置,運転のために
法規制も受ける。
In the above Hardox method, when a sand core prototype is obtained by hardening sand molded into a desired shape, sulfur dioxide, that is, sulfurous acid gas is used for hardening. Therefore, since sulfur dioxide is used,
Due to the poor working environment, the use of gas that adversely affects the human body is not preferred in Japanese factories. Further, even if sulfurous acid gas is used, it is difficult to install auxiliary equipment for that purpose in order to prevent the human body from being adversely affected and the working environment to be deteriorated. Also subject to legal restrictions.

【0005】そのため,本発明者は,酸化剤と亜硫酸ガ
スの代りに硬化剤を使用するウォームボックス法の良さ
を見直すこととした。ウォームボックス法では,砂と結
合剤の混合物を固めて砂中子原型を得るのに亜硫酸ガス
を使用するのではなく,例えば,90〜240℃に加熱
した砂中子原型造型用の金型内に砂と結合剤の混合物を
圧縮空気で吹込んで加熱硬化させて造型する。しかし,
この場合,前記ハードックス法ではかなり良好に行われ
ていたコーティング剤と同一のコーティング剤を砂中子
に塗布しても,コーティング剤が砂中子原型の内部に浸
み込んでしまい,充分な厚さのコーティング層が得られ
なかった。また,砂に予めフェノールレジン等の石炭酸
系合成樹脂をコーティングしたレジンコーテッドサンド
(RCS)をいわゆるシェルモールド法で固めた中子を
用いて,同一のコーティング剤を塗布しても,コーティ
ング剤が濡れずにはじかれてうまくいかなかった。
Therefore, the present inventor has decided to reexamine the merit of the warm box method in which a curing agent is used instead of the oxidizing agent and the sulfurous acid gas. In the warm box method, instead of using sulfurous acid gas to solidify the mixture of sand and binder to obtain a sand core mold, for example, in a mold for sand core mold molding heated to 90 to 240 ° C. The mixture of sand and binder is blown with compressed air and heat-cured to mold. However,
In this case, even if the same coating agent as was used in the Hardox method was applied to the sand core, the coating agent would penetrate into the sand core prototype, resulting in a sufficient thickness. No coating layer was obtained. In addition, even if the same coating agent is applied using a core obtained by solidifying resin coated sand (RCS) in which sand is coated with a phenolic resin such as phenolic resin beforehand by the so-called shell mold method, the coating agent gets wet. It didn't work because it was flipped.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明においては,有機
バインダを用いて砂中子原型を造型する工程と,この砂
中子原型を無機塩で処理する工程と,この無機塩で処理
した砂中子原型を乾燥する工程と,この乾燥した砂中子
原型の表面に粉末状の耐火物を主成分とする中性水分散
体からなるスラリ状のコーティング剤をコーティングす
る工程と,このコーティングして得た砂中子を乾燥させ
る工程によって優れたコーティングを有する砂中子を得
る。なお,砂中子原型を処理する無機塩は,Li,N
,K,Cs,Cu,Cu2+,Mg2+,C
2+,Ba2+,Zn2+,Al3+,Mn2+,F
2+,Fe3+,Co2+,Ni2+,NH など
の陽イオンと,F,Cl,Br,I,N
,CO 2−,SO 2−,PO 3−などの陰
イオンが電荷を中和する形で生成するものをいう。例え
ば,NaSO,KCO,MgCl,Ba
(PO,Al(SO,MnCl,F
eSO,NHNO等が挙げられる。また,砂中子
原型を無機塩で処理する場合は,例えば,NaSO
水溶液のような無機塩溶液中に浸漬したり,無機塩溶液
を砂中子原型の表面に刷毛塗りしたり,吹付けたり,無
機塩の微粉末を薄くまぶしたりする。
In the present invention, a step of forming a sand core prototype using an organic binder, a step of treating the sand core prototype with an inorganic salt, and a sand treated with the inorganic salt The step of drying the core mold, the step of coating the surface of the dried sand core mold with a slurry-like coating agent composed of a neutral water dispersion containing powdery refractory as a main component, and the coating A sand core having an excellent coating is obtained by a step of drying the sand core thus obtained. The inorganic salt used to treat the sand core prototype is Li + , N
a + , K + , Cs + , Cu + , Cu 2+ , Mg 2+ , C
a 2+ , Ba 2+ , Zn 2+ , Al 3+ , Mn 2+ , F
e 2+, Fe 3+, Co 2+ , Ni 2+, and cations such as NH 4 +, F -, Cl -, Br -, I -, N
An anion such as O 3 , CO 3 2− , SO 4 2− , PO 4 3− is generated in the form of neutralizing the electric charge. For example, Na 2 SO 4 , K 2 CO 3 , MgCl 2 , Ba
3 (PO 4 ) 2 , Al 2 (SO 4 ) 3 , MnCl 2 , F
eSO 4 , NH 4 NO 3 and the like can be mentioned. When the sand core prototype is treated with an inorganic salt, for example, Na 2 SO 4 is used.
It is dipped in an inorganic salt solution such as an aqueous solution, brushed with the inorganic salt solution on the surface of the sand core mold, sprayed, or dusted with a fine powder of the inorganic salt.

【0007】[0007]

【作用】本発明においては,まず,例えば,前記したよ
うに砂中子原型を造型した後,その砂中子原型をNa
SO水溶液等の無機塩水溶液中に浸漬するなどして砂
中子原型の内部に無機塩を浸み込ませ,次いで,この砂
中子原型を乾燥する。次に,無機塩で処理した後乾燥し
て得た砂中子原型の表面に,粉末状の耐火物を主成分と
する中性水分散体からなるスラリ状のコーティング剤を
コーティングする。この場合,造型した砂中子原型を,
コーティングする前に,例えばNaSO水溶液等の
無機塩水溶液の中に浸漬すれば,砂中子原型の表層部や
中に無機塩が付着したり浸み込んだりする。この砂中子
原型を浸漬槽から引き上げた後,80〜200℃で数分
〜2時間乾燥させると砂中子原型の表層部に無機塩の粉
末が均一に付着する。
In the present invention, first, for example, a sand core prototype is formed as described above, and then the sand core prototype is formed with Na 2
The inorganic core is soaked in an aqueous solution of an inorganic salt such as an SO 4 aqueous solution so that the inorganic core is soaked in the sand core prototype, and then the sand core prototype is dried. Next, the surface of the sand core prototype obtained by treating with an inorganic salt and then drying is coated with a slurry-like coating agent composed of a neutral water dispersion containing powdery refractory as a main component. In this case, the molded sand core prototype is
If it is dipped in an aqueous solution of an inorganic salt such as an aqueous solution of Na 2 SO 4 before coating, the inorganic salt will adhere to or soak into the surface layer part of the sand core prototype. After the sand core prototype is pulled out of the dipping tank and dried at 80 to 200 ° C. for several minutes to 2 hours, the inorganic salt powder is uniformly attached to the surface layer of the sand core prototype.

【0008】一方,このような無機塩処理および乾燥を
経て得た砂中子原型に,粉末状の耐火物を主成分とする
中性水分散体からなるスラリ状のコーティング剤を塗布
すれば,該砂中子原型の表面および表面近くに存在する
無機塩により,コーティング剤が瞬時に凝集して該砂中
子原型の内部深くまで浸み込むことなく,該砂中子原型
の表面に厚くコーティングできる。その後これを乾燥す
れば,所望の厚さの均質なコーティング層が形成され
る。
On the other hand, if a sand core prototype obtained through such inorganic salt treatment and drying is applied with a slurry-like coating agent composed of a neutral water dispersion containing powdery refractory as a main component, The inorganic salt present on the surface of the sand core prototype and near the surface of the sand core prototype does not cause the coating agent to instantaneously agglomerate and penetrate deep into the sand core prototype. it can. After that, it is dried to form a uniform coating layer having a desired thickness.

【0009】このようにすれば,ウォームボックス法で
も,砂中子原型を固めることができ,かつ,砂中子原型
の表面にコーティング剤を所望の状態で確実容易にコー
ティングすることができる。そして,この発明によって
得られたコーティング砂中子を用いれば,高圧ダイカス
トのように高圧下での溶湯鋳込時に砂中子が破損したり
クラックが入ったりすることもなく,溶湯が砂中子内に
侵入することもない。
In this way, the sand core prototype can be hardened even by the warm box method, and the surface of the sand core prototype can be coated with the coating agent easily and surely in a desired state. When the coated sand core obtained by the present invention is used, the molten core is not damaged or cracked when the molten core is cast under high pressure like high pressure die casting, and the molten core is not melted. There is no intrusion.

【0010】[0010]

【実施例】砂中子原型を製造するときは,まず,中子砂
等の砂中子骨材に有機バインダを混合する。砂中子骨材
としては,硅砂,ジルコンサンド,クロマイトサンド,
セラビーズ等を用い,有機バインダとしては,フラン樹
脂等のいわゆるウォームボックス法用のバインダを用
い,これらの構成部材を混合したものを,所定の砂中子
形状のキャビティを有する金型内に加圧空気とともに吹
込み,例えば,ウォームボックス法と呼ばれている方法
で砂中子原型を成型した。この場合,中子成型用の金型
の加熱温度は例えば90〜240℃,好ましくは,90
〜200℃程度とし,約1分程度加熱して,砂中子原型
を所定の強度に硬化させた。例えば,抗折力20〜50
kgの砂中子原型を得た。
[Example] When manufacturing a sand core prototype, first, an organic binder is mixed with a sand core aggregate such as core sand. Sand core aggregates include silica sand, zircon sand, chromite sand,
A so-called warm-box binder such as furan resin is used as the organic binder, and the mixture of these components is pressed into a mold having a predetermined sand core-shaped cavity. It was blown together with air and, for example, a sand core prototype was molded by a method called the warm box method. In this case, the heating temperature of the core molding die is, for example, 90 to 240 ° C., preferably 90.
The sand core prototype was cured to a predetermined strength by heating at about 200 ° C for about 1 minute. For example, transverse rupture strength of 20 to 50
A kg sand core prototype was obtained.

【0011】次に,このようにして成型した砂中子原型
を,無機塩の水溶液で処理する。この無機塩としては,
NaSO,MgCl等の無機塩が挙げられる。こ
れらの無機塩の水溶液中に砂中子原型を浸漬し,砂中子
原型に吸収させた後,加熱乾燥させる。水溶液の濃度は
稀釈倍率200倍以内である。稀釈倍率が200倍を越
えるとコーティング厚みが薄く,処理効果がなくなる。
浸漬時間は,処理液の濃度および砂中子原型と処理液と
の親和性によっても異なるが,0.5秒の短時間から5
分程度である。
Next, the sand core mold thus formed is treated with an aqueous solution of an inorganic salt. As this inorganic salt,
Examples thereof include inorganic salts such as Na 2 SO 4 and MgCl 2 . The sand core prototype is immersed in an aqueous solution of these inorganic salts, absorbed in the sand core prototype, and then dried by heating. The concentration of the aqueous solution is within 200 times the dilution ratio. If the dilution ratio exceeds 200 times, the coating thickness will be thin and the treatment effect will be lost.
The immersion time varies depending on the concentration of the treatment liquid and the affinity between the sand core prototype and the treatment liquid, but from a short time of 0.5 seconds to 5
It's about a minute.

【0012】もし,砂中子原型が処理液に濡れにくい場
合は,予め砂中子原型をメタノール等の親水性有機溶媒
に短時間浸漬した後に処理液に浸漬するか,処理液に上
記親水性有機溶媒を砂中子原型が処理液に濡れるように
なるまで混合してから処理する。浸漬処理した砂中子原
型の乾燥は,温度が高いほど時間が短くてすみ,目安と
して120℃で30分程度である。なお,無機塩を稀釈
せずにそのまま使用してもよく,砂中子原型に無機塩微
粉末をまぶし,余分な無機塩微粉末を拭き取る。前記し
たように,NaSO水溶液のように濃度の薄い溶液
を用いたときは水を蒸発させるために乾燥が必要である
が,このように水で稀釈しない場合は,乾燥を行う必要
はない。
If the sand core prototype is difficult to wet with the treatment liquid, the sand core prototype is immersed in a hydrophilic organic solvent such as methanol in advance for a short time and then immersed in the treatment liquid, or the above-mentioned hydrophilicity is added to the treatment liquid. The organic solvent is mixed until the sand core prototype becomes wet with the treatment liquid, and then treated. The higher the temperature, the shorter the time required to dry the sand core prototype that has been subjected to the immersion treatment, and the time is about 30 minutes at 120 ° C. as a guide. The inorganic salt may be used as it is without diluting it, and the sand core prototype is sprinkled with the inorganic salt fine powder and the excess inorganic salt fine powder is wiped off. As described above, when a solution having a low concentration such as a Na 2 SO 4 aqueous solution is used, it is necessary to dry to evaporate water, but when it is not diluted with water, it is not necessary to dry it. Absent.

【0013】つぎに,上記のように処理された砂中子原
型の表面にコーティング剤をコーティングする。この場
合,この砂中子原型をコーティング剤中に浸漬してもよ
いし,この砂中子原型の表面にコーティング剤を刷毛塗
りしたり吹付けたりしてもよい。コーティング剤は,微
粉末シリカと微粉末アルミナを主成分とし,少量のコロ
イドシリカを加えた固形分50〜90重量%のスラリと
した。固形分が50重量%以下ではコーティング層の厚
みが薄くなり,90重量%以上になるとスラリを撹拌す
るのが極めて困難となる。なお,このコーティング剤の
pHを7.0±1.0に維持していなければ,撹拌下で
も沈殿,凝固することがある。
Next, the surface of the sand core master treated as described above is coated with a coating agent. In this case, the sand core master may be dipped in the coating agent, or the surface of the sand core master may be brushed or sprayed with the coating agent. The coating agent was a slurry containing fine powder silica and fine powder alumina as main components, and a small amount of colloidal silica, and having a solid content of 50 to 90% by weight. When the solid content is 50% by weight or less, the thickness of the coating layer becomes thin, and when it is 90% by weight or more, it becomes extremely difficult to stir the slurry. If the pH of this coating agent is not maintained at 7.0 ± 1.0, it may precipitate and solidify even under stirring.

【0014】なお,コーティング剤としては,他のコー
ティング剤を用いることもできる。例えば,グラファイ
ト,マイカ,ヒューズドシリカ,アルミナ,マグネシ
ア,カーボンブラックおよびジルコン粉末等の無機耐火
性材料約30〜80重量%と,コロイドシリカ,アルミ
ナゾル,粘土およびアミン処理ベントナイト等の無機結
合剤約1〜25重量%と,水からなるものを用いてもよ
い。この場合,より好ましいものは,ヒューズドシリカ
とコロイドシリカである。なお,これに約10容量%の
メタノールとカオリンを加えても良い。
Other coating agents may be used as the coating agent. For example, about 30 to 80% by weight of inorganic refractory material such as graphite, mica, fused silica, alumina, magnesia, carbon black and zircon powder, and about 1% of inorganic binder such as colloidal silica, alumina sol, clay and amine-treated bentonite. It is also possible to use water consisting of ˜25% by weight. In this case, more preferred are fused silica and colloidal silica. Incidentally, about 10% by volume of methanol and kaolin may be added thereto.

【0015】前記コーティング剤中に,無機塩処理次い
で加熱乾燥された砂中子原型を数秒間浸漬し,その後,
加熱乾燥を行う。乾燥条件は,120℃,10分程度で
ある。コーティングの厚みは,無機塩処理を行わない場
合には砂中子原型にほとんど浸み込んでほぼ0mmであ
るのに対して,充分に厚く,砂中子原型への浸透は少な
く,しかも,塗膜は堅固である。コーティング層は1層
でもよいが,製品とコーティング層との離型性を良くす
るため,2層の方がより好ましい。2層目のコーティン
グ層を形成するためのコーティング剤としては,例え
ば,3%水溶性フェノール樹脂溶液1リットルに対し,
雲母粉500グラム,湿潤剤としてドデシルベンゼンス
ルホン酸ナトリウム10グラム,消泡剤としてオクチル
アルコール1グラムをよく撹拌混合したもの等を用いる
ことができる。このコーティングは前記第1層コーティ
ングを終えた砂中子原型を第2層コーティング剤中に浸
漬したり,該砂中子原型の表面に第2層コーティング剤
を刷毛塗りしたり吹付けたりした後,乾燥して形成す
る。
An inorganic salt treatment followed by heating and drying of a sand core prototype is dipped in the coating agent for a few seconds, and then,
Heat drying. The drying conditions are 120 ° C. and about 10 minutes. When the inorganic salt treatment is not applied, the thickness of the coating is almost 0 mm when it is almost immersed in the sand core prototype, whereas it is sufficiently thick that the penetration into the sand core prototype is small and the coating The membrane is solid. The coating layer may be one layer, but two layers are more preferable in order to improve the releasing property between the product and the coating layer. The coating agent for forming the second coating layer is, for example, 1 liter of a 3% aqueous phenol resin solution,
It is possible to use, for example, 500 g of mica powder, 10 g of sodium dodecylbenzenesulfonate as a wetting agent, and 1 g of octyl alcohol as an antifoaming agent, which are well mixed with stirring. This coating is carried out by immersing the sand core prototype after the first layer coating in the second layer coating agent, or brushing or spraying the second layer coating agent on the surface of the sand core prototype. , Dry to form.

【0016】さらに詳しい実施例として,実験例をつぎ
に示す。 (実験例1〜4,および比較例)骨材としてフラタリ砂
100部,有機バインダとしてフラン樹脂1.5部,フ
ラン樹脂用硬化剤としてパラトルエンスルホン酸塩を主
成分とする市販の硬化剤(花王クエーカー製品FC−1
00,主成分パラトルエンスルホン酸銅塩)0.6部,
および,市販の添加剤(花王クエーカー製品J−20,
主成分シラン化合物)0.06部を混合し,重量約2k
gのエンジンブロック用砂中子原型をウォームボックス
法で複数個造型した。造型条件は金型温度120℃,吹
込み圧4.5kg/cm,加熱時間90秒であった。
1日放置した後の砂中子原型の抗折力は35kgであっ
た。このうちの1個は,後記する無機塩処理を何ら行わ
ずに,本実験例と同一のコーティングを行ったので,比
較例として後記する表1に示す。
As a more detailed example, an experimental example will be shown below. (Experimental Examples 1 to 4 and Comparative Example) 100 parts of flat sand as an aggregate, 1.5 parts of a furan resin as an organic binder, and a commercially available hardener containing paratoluenesulfonate as a hardener for a furan resin ( Kao Quaker product FC-1
00, main component paratoluenesulfonic acid copper salt) 0.6 part,
And commercially available additives (Kao Quaker product J-20,
Main component silane compound) 0.06 parts mixed, weight approx. 2k
A plurality of sand core prototypes for engine block g were molded by the warm box method. The molding conditions were a mold temperature of 120 ° C., a blowing pressure of 4.5 kg / cm 2 , and a heating time of 90 seconds.
The transverse rupture strength of the sand core prototype after standing for 1 day was 35 kg. One of them was subjected to the same coating as that of the present experimental example without any treatment with an inorganic salt described later, and therefore is shown in Table 1 as a comparative example.

【0017】NaSO1部に水を各々9部,49
部,99部,199部混合して,稀釈倍率10,50,
100,200倍の水溶液をそれぞれ調製した。この水
溶液に砂中子原型を1〜2秒間浸漬した後,120℃の
循環式熱風加熱炉で30分間乾燥した。(実験例1〜
4)
Water was added to 1 part of Na 2 SO 4 , 9 parts and 49 parts, respectively.
Parts, 99 parts, 199 parts mixed, dilution ratio 10, 50,
A 100 and 200 times aqueous solution was prepared, respectively. The sand core prototype was dipped in this aqueous solution for 1 to 2 seconds, and then dried in a circulating hot air heating furnace at 120 ° C. for 30 minutes. (Experimental example 1
4)

【0018】これらNaSO処理を行わなかったも
のとそれぞれ濃度が異なった液によってNaSO
理された砂中子原型を同一のコーティング剤に1〜2秒
間浸漬した後,120℃の循環式熱風加熱炉で10分間
乾燥した。コーティング剤の組成は,微粉末シリカ50
部と微粉末アルミナ30部にコロイドシリカ3部を水2
0部に懸濁させたもので,pHは7.2に調整されたも
のであった。比較例のものおよび実験例4のものは,コ
ーティングが不良ないしやや良程度であった。これによ
り,NaSO稀釈倍率は150〜200倍以下が良
いことが推定された。
After dipping the Na 2 SO 4 -treated sand core prototypes in the same coating agent for 1 to 2 seconds with a solution having a different concentration from those not treated with Na 2 SO 4, the solution was kept at 120 ° C. It was dried for 10 minutes in a circulating hot air heating furnace. The composition of the coating agent is 50
And 30 parts of finely powdered alumina, 3 parts of colloidal silica and 2 parts of water
It was suspended in 0 part and the pH was adjusted to 7.2. In the comparative example and the experimental example 4, the coating was poor or good. From this, it was estimated that the Na 2 SO 4 dilution ratio should be 150 to 200 times or less.

【0019】前記の第1層コーティングを終えた後,次
に第2層目のコーティングを行った。第2層のコーティ
ング剤としては,3%水溶性フェノール樹脂溶液1リッ
トルに対し,雲母粉500グラム,湿潤剤としてドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム10グラム,消泡剤と
してオクチルアルコール1グラムをよく撹拌混合したも
のを用いた。すなわち,前記第1層コーティングを済ま
せた砂中子原型をこの第2層コーティング剤中に1〜2
秒間浸漬した後,120℃の循環式熱風加熱炉で10分
間乾燥した。
After the above-mentioned first layer coating was completed, a second layer coating was then carried out. As the coating agent for the second layer, 500 g of mica powder, 10 g of sodium dodecylbenzenesulfonate as a wetting agent, and 1 g of octyl alcohol as an antifoaming agent were well mixed with 1 liter of a 3% aqueous phenol resin solution. I used one. That is, 1 to 2 of the sand core prototype that has been subjected to the first layer coating is added to the second layer coating agent.
After soaking for 2 seconds, it was dried for 10 minutes in a circulating hot air heating oven at 120 ° C.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】以上のようにして得た砂中子を金型にセッ
トし,アルミニウム合金ADC10を鋳造圧力600k
g/cm,湯口速度200mm/sec,注湯温度7
60℃の条件下で高圧鋳造した。鋳造後に350℃で3
0分加熱処理したのち通常のコアノックアウトマシンで
砂落しを行ったところ,実験例1〜3の場合には中子砂
は完全に除去され,優れた鋳造品が得られた。実験例4
の場合には中子砂の除去はやや良であったが,比較例の
場合には中子砂の除去は不良であった。まとめて,結果
を表1に示す。
The sand core obtained as described above is set in a mold and the aluminum alloy ADC10 is cast at a pressure of 600 k.
g / cm 2 , spout speed 200 mm / sec, pouring temperature 7
High-pressure casting was performed under the condition of 60 ° C. 3 at 350 ℃ after casting
After heat treatment for 0 minutes, the sand was removed by a normal core knockout machine. In the cases of Experimental Examples 1 to 3, the core sand was completely removed, and an excellent cast product was obtained. Experimental example 4
In the case of, the removal of the core sand was slightly good, but in the case of the comparative example, the removal of the core sand was poor. Collectively, the results are shown in Table 1.

【0022】(実験例5〜8)実験例1〜4のNa
の代りにMgClを使用し,それ以外は全く同様
に処理,操作したところ,NaSOの場合と同様に
優れた結果が得られた。その結果を表2に示す。
Experimental Examples 5 to 8 Na 2 S of Experimental Examples 1 to 4
When MgCl 2 was used in place of O 4 , and the same treatment and operation were otherwise performed, the same excellent results as in the case of Na 2 SO 4 were obtained. The results are shown in Table 2.

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】[0024]

【発明の効果】このように,本発明においては,有機バ
インダを用いて砂中子原型を造型する工程と,この砂中
子原型を無機塩で処理する工程と,この無機塩で処理し
た砂中子原型を乾燥する工程と,この乾燥した砂中子原
型の表面に粉末状の耐火物を主成分とする中性水分散体
からなるスラリ状のコーティング剤をコーティングする
工程と,このコーティングして得た砂中子原型を乾燥さ
せる工程によってコーティングされた砂中子を製造する
ようにしたので,コーティング剤でコーティングすると
き,コーティング剤は砂中子原型内に浸み込むことな
く,均一で適当な厚さのコーティング層を形成する。し
たがって,砂中子は,鋳造時には高圧の鋳込圧力に十分
耐えることができる。
As described above, according to the present invention, a step of molding a sand core prototype using an organic binder, a step of treating the sand core prototype with an inorganic salt, and a sand treated with the inorganic salt. The step of drying the core mold, the step of coating the surface of the dried sand core mold with a slurry-like coating agent composed of a neutral water dispersion containing powdery refractory as a main component, and the coating Since the sand core coated by the process of drying the obtained sand core prototype is manufactured, when coating with the coating agent, the coating agent does not penetrate into the sand core prototype and is uniform. A coating layer having an appropriate thickness is formed. Therefore, the sand core can withstand a high casting pressure during casting.

【0025】すなわち,本発明で得られた崩壊性砂中子
を用いてダイカストのような高圧鋳造を行った場合,砂
中子中に溶湯が差込むことがなく,砂を排出した後の製
品の鋳肌面には砂は全く残留せず,非常に平滑である。
したがって,このような砂中子を,例えば,クローズド
デッキ型のエンジンブロックの冷却ジャケット部分のよ
うに,非常に複雑な形状を有する製品を鋳造する際に用
いても,充分に満足のいく作業状態と製品を確実容易に
得ることができる。
That is, when high-pressure casting such as die casting is performed using the collapsible sand core obtained in the present invention, the molten metal does not enter the sand core, and the product after the sand is discharged No sand remains on the surface of the cast surface and the surface is extremely smooth.
Therefore, even if such a sand core is used for casting a product having a very complicated shape such as a cooling jacket portion of a closed deck type engine block, the working condition is sufficiently satisfactory. And you can get the product surely and easily.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年1月5日[Submission date] January 5, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0001[Correction target item name] 0001

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、クロ−ズドデ
ッキタイプの自動車用エンジン等、アンダ−カット部分
を有する鋳造品の高圧ダイカスト鋳造時に用いる耐圧性
および優れたコ−テイング性を有する砂中子の製造方法
に関するものである。さらに詳しくは、ウオ−ムボック
ス法で造型した砂中子原型を無機塩で処理することによ
り、同一コ−テイング剤を1回だけで厚くコ−テイング
でき、しかも、高圧鋳造用にも適した砂中子の製造方法
に関するものである。ここで、優れたコ−テイング性と
は、砂中子原型にコ−テイング剤をコ−テイングする際
に、コ−テイング剤が、薄い液状で砂中子原型の内部に
広がった状態で深く浸み込まずに、または、砂中子原型
の表面からはじかれずに、砂中子原型の表面層のみにか
つ前面に、所定の厚さで均一に、かつ、確実容易に強固
に形成 整理番号=P92TH−5
(2) され、それが剥がれないようにコ−テイングされること
であり、鋳造時の高圧の鋳込圧力に充分に耐え得ること
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is, for example, a closed-circuit device.
Undercut parts, such as a kick-type automobile engine
Pressure resistance of high pressure die casting of cast products
And method for producing sand core having excellent coating property
It is about. For more details,
By treating the sand core prototype made by the
Thick coating with the same coating agent only once
A method for producing a sand core that can be done and is also suitable for high pressure casting
It is about. Here, with excellent coating
When coating the sand core prototype with a coating agent
In addition, the coating agent is a thin liquid inside the sand core prototype.
Without spreading deeply in the spread state, or sand core prototype
Only the surface layer of the sand core prototype is not repelled from the surface of
On the front, uniform with a certain thickness, and securely and easily
Formed into Reference number = P92TH-5
(2) And coated to prevent it from peeling
And that it can withstand the high casting pressure during casting.
Is.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0025[Name of item to be corrected] 0025

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0025】また、本発明で得られた砂中子は、鋳造後
に良好な崩壊性を有するものである。したがって、本発
明で得られた砂中子を用いてダイカストのような高圧鋳
造を行った場合、砂中子内に溶湯が差込むことがなく、
砂を排出した後の製品の鋳肌面には砂は全く残留せず、
非常に平滑である。したがって、このような砂中子を、
例えば、クロ−ズドデッキ型のエンジンブロックの冷却
ジャケット部分のように、非常に複雑な形状を有する製
品を鋳造する際に用いても、充分に満足のいく作業状態
と製品を確実容易に得ることができる。 ─────────────────────────────────────────────────────
The sand core obtained by the present invention has good disintegration property after casting. Therefore, when performing high-pressure casting such as die casting using the sand core obtained in the present invention, the molten metal does not insert into the sand core,
No sand remains on the casting surface of the product after discharging the sand,
It is very smooth. Therefore, a sand core like this
For example, even when used for casting a product having a very complicated shape such as a cooling jacket portion of a closed deck type engine block, it is possible to reliably and easily obtain a sufficiently satisfactory working condition. it can. ─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年1月8日[Submission date] January 8, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0001[Correction target item name] 0001

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、クロ−ズドデ
ッキタイプの自動車用エンジン等、アンダ−カット部分
を有する鋳造品の高圧ダイカスト鋳造時に用いる耐圧性
および優れたコ−テイング性を有する砂中子の製造方法
に関するものである。さらに詳しくは、ウオ−ムボック
ス法で造型した砂中子原型を無機塩で処理することによ
り、同一コ−テイング剤を1回だけで厚くコ−テイング
でき、しかも、高圧鋳造用にも適した砂中子の製造方法
に関するものである。ここで、優れたコ−テイング性と
は、砂中子原型にコ−テイング剤をコ−テイングする際
に、コ−テイング剤が、薄い液状で砂中子原型の内部に
広がった状態で深く浸み込まずに、または、砂中子原型
の表面からはじかれずに、砂中子原型の表面層のみにか
つ前面に、所定の厚さで均一に、かつ、確実容易に強固
に形成され、それが剥がれないようにコ−テイングされ
ることであり、鋳造時の高圧の鋳込圧力に充分に耐え得
ることである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sand having excellent pressure resistance and excellent coating property for use in high pressure die casting of a casting having an undercut portion such as a closed deck type automobile engine. The present invention relates to a core manufacturing method. More specifically, by treating a sand core prototype molded by the warm box method with an inorganic salt, the same coating agent can be thickly coated only once, and it is also suitable for high pressure casting. The present invention relates to a method for manufacturing a sand core. Here, the excellent coating property means that when the coating agent is coated on the sand core prototype, the coating agent is a thin liquid and spreads deep inside the sand core prototype. Without impregnation, or without being repelled from the surface of the sand core prototype, only in the surface layer of the sand core prototype and on the front surface, uniformly with a predetermined thickness, and firmly and firmly formed, It is coated so that it does not come off, and it can withstand a high casting pressure during casting.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 幸谷 守恵 山口県宇部市大字小串字沖の山1980番地 宇部興産株式会社宇部機械製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Morie Kotani, Morie Koyama, Ube City, Yamaguchi Prefecture 1980 Okiyama Oki, Obe Machine Manufacturing Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 有機バインダを用いて砂中子原型を造型
する工程と,この砂中子原型を無機塩で処理する工程
と,この無機塩で処理した砂中子原型を乾燥する工程
と,この乾燥した砂中子原型の表面に粉末状の耐火物を
主成分とする中性水分散体からなるスラリ状のコーティ
ング剤をコーティングする工程と,このコーティングし
て得た砂中子を乾燥させる工程からなる砂中子の製造方
法。
1. A step of molding a sand core mold using an organic binder, a step of treating the sand core mold with an inorganic salt, and a step of drying the sand core mold treated with the inorganic salt. The step of coating the surface of this dried sand core prototype with a slurry-like coating agent composed of a powdery refractory-based neutral water dispersion, and drying the sand core obtained by this coating A method for manufacturing a sand core, which comprises steps.
JP8668292A 1992-02-25 1992-02-25 Production of sand core Pending JPH05237596A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001002112A1 (en) * 1999-07-06 2001-01-11 Technology Union Co., Ltd. Disintegrative core for high pressure casting, method for manufacturing the same, and method for extracting the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001002112A1 (en) * 1999-07-06 2001-01-11 Technology Union Co., Ltd. Disintegrative core for high pressure casting, method for manufacturing the same, and method for extracting the same

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