JPH054168B2

JPH054168B2 -

Info

Publication number: JPH054168B2
Application number: JP10816684A
Authority: JP
Inventors: Toshifumi Shishida; Masashi Kawamoto; Yoshiro Ikeoka
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1984-05-28
Filing date: 1984-05-28
Publication date: 1993-01-19
Also published as: JPS60250851A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明はロストワツクス法によつてなされる
精密鋳造において、中子をシエルモールドによつ
て形成することで中子溶出工程を省略した鋳造鋳
型の製造方法に関するものである。

（従来例）従来、ロストワツクス法によつてなされる精密
鋳造に用いられる鋳造鋳型は、ワツクス製の主
型、つまり精密鋳造用消失模型に、コロイダルシ
リカ、溶融シリカ、ジルコンなどによつてなるス
ラリ液をコーテイングしたのち、アルミナサンド
をコーテイングして乾燥する処理を回数繰り返
し、ついで加熱を行なつて上記消失模型を除去
（脱ロウ）したのち、焼成することによつて得ら
れる。

したがつて、たとえば第１０図に示すようなド
ラム９をロストワツクス法による精密鋳造で成型
する場合には、まず，第１１図に示すように、ポ
リエチレングリコール、重ソウ、などからなるワ
ツクスを射出成型することで分割中子１１Ａ，１
１Ｂを形成し、これら分割中子１１Ａ，１１Ｂの
接着面１１ａ，１１ｂにコロイダルシリカ系、リ
ン酸塩系、アルカリ金属ケイ酸塩系などの無機系
接着剤１２を塗布して、第１２図に示すように接
着剤１２の層を介して分割中子１１Ａ，１１Ｂが
互いに接着された中子１１を形成する。

つぎに、第１３図の主型の成型金属１３Ａ，１
３Ｂと中子１１とで形成される空間１４に、ユリ
ア樹脂、尿素樹脂などのワツクスを射出して、第
１４図に示すように、中子１１を有する精密鋳造
用消失模型１５を形成する。

ついで、第１５図に示すように、濃度12％の塩
酸水溶液１６中に中子１１を有する消失模型１５
を浸漬して中子１１を溶出し、第１６図に示す消
失模型１５を得たのち、コロイダルシリカ、溶融
シリカ、ジルコンなどからなるスラリ液をコーテ
イングし、さらにアルミナサンドをコーテイング
して乾燥（自然乾燥）する処理を数回繰り返し
て、第１７図のように、コーテイング層１７を形
成する。

つぎに、加熱室に装入して圧力５Kg／cm²、温度
145℃のスチームによつて加熱処理を行ない、第
１８図のように、ワツクス製の消失模型１５を溶
融流出させる脱ロウ処理を施し、ついで温度1000
℃の加熱炉中で2.5時間焼成処理することによつ
て鋳型１８が形成され、この鋳型１８の中空部１
８ａに溶融金属を鋳込み、放冷後ハンマによる打
圧もしくは加振装置によつて振動を与えること
で、鋳型１８をばらし除去して、第１０図に示す
ドラム９が得られる。

しかしながら、上記従来の方法で鋳型１８を製
造するに際し、第１２図に示した中子１１は上述
のワツクスによつて形成されているから、第１５
図のように塩酸水溶液１６中に溶出させる煩雑な
処理を施さなければならない問題がある。

（発明の目的）この発明は上記従来の問題を解決するためにな
されたもので、中子をシエルモールドによつて形
成することで、煩雑な中子溶出工程を省略し、苛
性処理によつて中子を容易に除去できるようにし
て作業性の向上を図つた鋳造鋳型の製造方法を提
供することを目的とする。

（発明の構成）上記目的を達成するため、この発明は精密鋳造
用消失模型を使用する鋳造鋳型の製造方法におい
て、中子砂を合成樹脂粘結剤により結合させて中
子を作り、ついでこの中子にSiO₂20〜30％（重
量％、以下単に％で示す）、Na₂O1〜６％、LiO₂
0.1〜0.5％、界面活性剤0.005〜1.0％、残りが水、
よりなる含浸剤を含浸させ、この上に消失模型を
形成し、鋳物砂を消失模型の表面にコーテイング
したのち加熱して消失模型を除去させて鋳型を製
造するようになされている。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面にしたがつて説
明する。

第１図はこの発明に適用される中子の断面図を
示し、該中子１はケイ砂（中子砂）97.5％〜98重
量％と石炭酸樹脂からなる合成樹脂結合剤2.0〜
2.5重量％によつて形成されている。

すなわち、第２図に示すように電気代ヒータも
しくはガス燃焼式ヒータ（図示せず）によつて、
常時250℃〜300℃に加熱保持された中子成形金型
２Ａ，２Ｂの空間２ａ内に、上記中子砂と合成樹
脂結合剤からなり、平均粒径が約150メツシユの
シコルモールド用鋳物砂をエアブロー方式によつ
て吹き込み、約30秒加熱保持することで金型２
Ａ，２Ｂ内で一旦溶融してから硬化する合成樹脂
結合剤によつて、中子砂が結合されて、第１図の
中子１が形成される。

つぎにSiO₂20〜30重量％、Na₂O1〜６重量％、
LiO₂0.1〜0.5重量％、アニオン系界面活性剤0.005
〜1.0重量％、残りが水からなる水ガラス系の含
浸剤３（第３図）内に中子１を浸漬し、中子１に
含浸剤３を含浸させる。

上記含浸剤３のSiO₂の組成割合が20重量％以
下の場合は粘度が低く、粘結力が小さくなつて中
子１の形状保持能力が低下し、組成割合が30重量
％を超えると、粘度が高くなり過ぎ、中子１に含
浸され難くなるため、20〜30重量％の組成割合で
良好な含浸状態が得られる。

また、Na₂Ｏの組成割合が１重量％以下の場合
は強度が小さく、６重量％を超えると後述する焼
成工程時に熱変形が生じて鋳型の精度が損われる
ため、１〜６重量％の組成割合で所定の強度を確
保し、かつ熱変形が生じない中子１を得ることが
できる。

LiO₂は後述するコーテイング層の形成および
自然乾燥工程において、吸水による中子１の軟化
溶解、つまり潮解性をなくすために配合され、か
つアニオン系の界面活性剤によつて、中子１に対
する含浸が有効に促進される。

上記水ガラス系の含浸剤３が含浸された中子１
を、第４図に示すように主型の成形金型、つまり
精密鋳造用消失模型の成形金型４Ａ，４Ｂ内に定
置し、成型金型４Ａ，４Ｂと中子１でで形成され
た空間５に、ユリア樹脂、尿素樹脂などのワツク
スを射出して、第５図に示すように、中子１を有
する精密鋳造用消失模型６を成型する。

つぎに、中子１を有する精密鋳造用消失模型６
に対して、コロイダルシリカ、溶融シリカ、ジル
コンなどによつてなるスラリ液をコーテイング
し、さらにアルミナサンドをコーテイングして自
然乾燥する処理を数回（たとえば８回）繰り返し
て、第６図に示すように、コーテイング層７を形
成する。この場合、上述のLiO₂によつて中子１
の潮解が阻止され、その形状が保持される。

第６図のように、中子１と精密鋳造用消失模型
６とを覆うコーテイング層７を形成したのち、加
熱室に装入し、圧力５Kg／cm²、温度145℃のスチ
ームによつて加熱処理を行ない、第７図のように
ワツクス製の消失模型６を溶融流出させる脱ロウ
処理を施し、つづいて温度1000℃の加熱炉中で
2.5時間焼成処理することによつて、中子１とコ
ーテイング層７とからなる鋳型８が形成される。

上記の焼成処理を施すことによつて、中子１を
形成している石炭酸樹脂からなる合成樹脂結合剤
は焼失されるけれども、上述の水ガラス系の含浸
剤３によつて、中子１は形くずれすることなく形
状を保持される。

つづいて、第７図の鋳型８の空間８ａ内に溶融
金属を鋳込み、放冷後、ハンマによる打圧もしく
は加振装置によつて振動を与えることで、第８図
のように、コーテイング層７からなる外部鋳型８
の全てと、中子１の一部をばらして除去して、中
子１を有するドラム、すなわち鋳造品９を得る。
つづいて、第９図に示すように、電気式ヒータも
しくはガス燃焼式ヒータからなる熱装置（図示せ
ず）によつて常時約550℃の温度に保持されてい
る苛性ソーダ１０内に、中子１を有する鋳造品９
を４時間定置する。

これによつて、中子１と苛性ソーダ１０は
SiO₂＋2NaOH→Na₂SiO₃＋H₂Ｏのように反応
し、スラツジ（Na₂SiO₃）として鋳造品９から容
易かつ適正に除去され、第１０図に示す形状の鋳
造品９が得られる。

このように、中子砂を合成樹脂粘結剤によつて
結合させることで中子１を作り、この中子１に水
ガラス系含浸剤３を含浸させ、この上に消失模型
６を形成するようになされているから、中子１は
従来のように塩酸水溶液中に溶出させる煩雑な処
理によることなく、苛性ソーダ１０内に浸漬させ
る苛性処理によつて容易に除去できるため、作業
性の向上が期待される。

（発明の効果）以上説明したように、この発明によれば、中子
砂を合成樹脂粘結剤により結合させて中子を作
り、ついでこの中子に水ガラス系の含浸剤を含浸
させ、この上に精密鋳造用消失模型を形成するよ
うになされているから、塩酸水溶液による中子の
溶出を省いて苛性処理により容易に中子を除去す
ることができ、作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に適用される中子の断面図、
第２図は中子の成形状態の一例を示す概略断面
図、第３図は中子に対する含浸剤の含浸処理状態
を示す断面図、第４図は中子が主型の成形金型内
に定置された状態を示す断面図、第５図は中子を
有する精密鋳造用消失模型の断面図、第６図はコ
ーテイング層の形成状態を示す断面図、第７図は
脱ロウ処理と焼成処理を施して得られた鋳型の断
面図、第８図は外部鋳型がばらし除去された状態
を示す断面図、第９図は苛性ソーダ内に中子を有
する鋳造品を定置した状態を示す断面図、第１０
図は鋳造品の一例を示す断面図、第１１図は従来
の分割中子の断面図、第１２図は従来の中子の断
面図、第１３図は従来の主型成形金型内に中子を
定置した状態を示す断面図、第１４図は従来の中
子を有する消失模型の断面図、第１５図は従来の
中子溶出処理工程を示す断面図、第１６図は従来
の精密鋳造用消失模型の断面図、第１７図は従来
のコーテイング層の形成状態を示す断面図、第１
８図は従来の脱ロウ処理と焼成処理を施して得ら
れた従来の鋳型の断面図である。１……中子、３……含浸剤、６……精密鋳造用
消失模型、８……鋳型。

Claims

【特許請求の範囲】

１精密鋳造用消失模型を使用する鋳造鋳型の製
造方法において、中子砂を合成樹脂粘結剤により
結合させて中子を作り、ついでこの中子にSiO₂
20〜30％、Na₂O1〜６％、LiO₂0.1〜0.5％、界面
活性剤0.005〜1.0％、残りが水よりなる含浸剤を
含浸させ、この上に消失模型を形成し、鋳物砂を
消失模型の表面にコーテイングしたのち加熱して
消失模型を除去させて鋳型を製造するようにした
ことを特徴とする鋳造鋳型の製造方法。