JPH0584547A - 鋳物への断熱層形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋳造工程において同時に断熱層を形成するこ
とにより、工程の簡略化および断熱層の密着性向上とを
図る。 【構成】 表面に凹凸を有するビーズ状の発泡消失模型
１表面に断熱層形成用のコート層２を形成し、これを乾
燥した後、上記発泡消失模型１を鋳型５内に埋設した状
態で金属溶湯７を発泡消失模型１と置換すべく鋳込むよ
うにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、鋳物への断熱層形成
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境問題に対する関心の高ま
りから、自動車に対しても排気ガスのクリーン化が強く
求められるようになってきている。

【０００３】ところで、定常運転時における排気ガス浄
化は、三元触媒により十分行なわれているが、始動後、
系の暖気が完了するまでは、排気ガス温度が低く、触媒
反応が不活発なため、有害物質の排出量が多くなるとこ
ろから、初期エミッション低減が大きな課題となってき
ている。

【０００４】そこで、上記課題に対処すべく、触媒の上
流側に位置する排気系に高い断熱効果を持たせることに
よって、触媒に至る前の排気ガス温度の低下を可及的に
抑制し、始動直後から反応に十分な温度の排気ガスを触
媒に送り込む方法が検討されている。

【０００５】上記した排気系の断熱効果向上の方法の一
つとして、排気管内壁に、耐熱ホウロウ等からなる断熱
層を形成する方法があり、排気管内壁に厚さ数百μmの
断熱層を形成することで、排気管の暖気が不要となり、
始動直後の排気ガスと触媒との反応を十分確保できるこ
とがわかっている。

【０００６】ところが、排気管は、鉄系の鋳造品で構成
されるのが通常であり、鋳造排気管内壁へ耐熱ホウロウ
等からなる断熱層を形成しようとする場合、鋳造排気管
の内壁にホウロウ等を塗布した後、高温で焼成するとい
う製造工程を必要とするため、製造コストが上昇するこ
と、又焼成時に高温域に製品(即ち、鋳造排気管)を保持
しなければならないため熱変形が生じ易いこと等の問題
を内包している。

【０００７】なお、排気マニホールドの断熱性能を向上
させるために、マニホールド内壁にセラミックスを溶射
するようにしたものが、特開昭６２ー１９７６２２号公
報に開示されているが、この場合にも、排気マニホール
ドを鋳造等により製造する工程と、セラミックス溶射工
程とを必要とするという問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、上記のよ
うな不具合を解消することを課題としてなされたもので
あり、鋳造工程において同時に断熱層を形成することに
より、工程の簡略化および断熱層の密着性向上とを図る
ことを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明では、上記課題
を解決するための手段として、表面に凹凸を有するビー
ズ状の発泡消失模型表面に断熱層形成用のコート層を形
成し、これを乾燥した後、上記発泡消失模型を鋳型内に
埋設した状態で金属溶湯を発泡消失模型と置換すべく鋳
込むようにしている。

【００１０】

【作用】本願発明では、上記手段によって次のような作
用が得られる。

【００１１】即ち、金属溶湯が発泡消失模型と置換して
凝固する過程において、溶湯熱を利用して断熱層の焼成
が行なわれることとなる。また、断熱層形成用のコート
層は発泡消失模型表面の凹凸に食い込んだ状態で焼成さ
れることとなるため、鋳造品表面と断熱層とは高い密着
性を保持した状態で結合される。

【００１２】

【発明の効果】本願発明によれば、表面に凹凸を有する
ビーズ状の発泡消失模型表面に断熱層形成用のコート層
を形成し、これを乾燥した後、上記発泡消失模型を鋳型
内に埋設した状態で金属溶湯を発泡消失模型と置換すべ
く鋳込むようにしているので、金属溶湯が発泡消失模型
と置換して凝固する過程において、溶湯熱を利用して断
熱層の焼成が行なわれることとなり、工程の簡略化が図
れるとともに、製品の熱変形を防止することもできると
いう優れた効果がある。

【００１３】また、本願発明によれば、表面に凹凸を有
するビーズ状の発泡消失模型表面に断熱層形成用のコー
ト層を形成して、コート層が発泡消失模型表面の凹凸に
食い込んだ状態で焼成されるようにしたので、鋳造品表
面と断熱層とは高い密着性を保持した状態で結合される
こととなり、断熱層の耐久性向上に大いに寄与するとい
う優れた効果がある。

【００１４】

【実施例】以下、添付の図面を参照して本願発明の実施
例を説明する。

【００１５】本実施例においては、排気管の内壁に断熱
層を形成する場合について説明する。

【００１６】まず、排気管鋳造用の発泡消失模型１をＥ
ＰＳビーズを用いて成形し、組み立て接着した後、前記
発泡消失模型１の内壁に、下記表に示す組成の耐熱ホウ
ロウスリップを均一に塗布し、乾燥機を用いて、温度:
５０℃、乾燥時間:３時間の条件で乾燥させて、発泡消
失模型１の内壁にホウロウコート層２を形成する。この
時、ホウロウコート層２は、図２に拡大図示するよう
に、発泡消失模型１の表面の凹凸に食い込んだ状態とな
っている。

【００１７】

【表１】

【００１８】しかる後、発泡消失模型１の全面にディッ
ピングにより耐火性塗型剤３を塗布し、乾燥機を用い
て、温度:５０℃、乾燥時間:３時間の条件で乾燥させた
後、方案部４を接着し、鋳型を構成するフラスコ５内に
おいて鋳砂６中に埋設する。

【００１９】上記の模型セット後に、ＦＣＤ４５組成の
鋳鉄溶湯７を方案部４から注湯することにより、鋳鉄溶
湯７を発泡消失模型１と置換させつつ凝固させることに
よって鋳造を行う。この時の鋳込温度は１３５０℃とさ
れる。

【００２０】上記のような消失模型鋳造法では、消失模
型１の消失に高い熱量が消費されるため、凝固は非常に
速く進み、図４に示すように、表面部は、注湯後数十秒
で凝固を終了するが、凝固後における鋳鉄基地８の表面
部温度がホウロウ焼成下限温度である９００℃に低下す
るまでに、約１０分程度の時間があるため、この間にホ
ウロウ層は十分に焼成されて断熱層９となる(図３参
照)。

【００２１】かくして得られた鋳造品(換言すれば、排
気管)においては、鋳鉄溶湯７が消失模型１と置換する
際に、断熱層９が鋳鉄基地８表面の凹凸に食い込んだ状
態で焼成されることとなるため、鋳鉄基地８表面と断熱
層９とは高い密着性を保持した状態で結合されることと
なる。

【００２２】なお、本願発明は、上記実施例におけるよ
うに鋳鉄表面にホウロウ断熱層を形成する場合に限定さ
れるものではなく、消失模型鋳造法によって得られる鋳
造基地の表面温度が断熱層の焼成下限温度に低下するま
でに、断熱層焼成に要するに十分な時間が得られるもの
であれば、鋳造品の種類および断熱層の種類を適当に選
択することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明にかかる鋳物への断熱層形成方法を実
施するための鋳型に消失模型をセットした状態を示す縦
断面図である。

【図２】図１における要部拡大図である。

【図３】本願発明にかかる鋳物への断熱層形成方法によ
り得られた鋳造品の要部拡大断面図である。

【図４】本願発明にかかる鋳物への断熱層形成方法にお
ける注湯後の鋳物表面温度の変化を示す特性図である。

【符号の説明】

１は発泡消失模型、２はコート層、３は塗型材、５は鋳
型(フラスコ)、６は鋳砂、７は溶湯、８は鋳鉄基地、９
は断熱層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 7/16 7114−3Ｇ (72)発明者 芝原 雅彦 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に凹凸を有するビーズ状の発泡消失
   模型表面に断熱層形成用のコート層を形成し、これを乾
   燥した後、上記発泡消失模型を鋳型内に埋設した状態で
   金属溶湯を発泡消失模型と置換すべく鋳込むことを特徴
   とする鋳物への断熱層形成方法。