JPH06106294A - Production of collapsible sand core - Google Patents

Production of collapsible sand core

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JPH06106294A
JPH06106294A JP25647292A JP25647292A JPH06106294A JP H06106294 A JPH06106294 A JP H06106294A JP 25647292 A JP25647292 A JP 25647292A JP 25647292 A JP25647292 A JP 25647292A JP H06106294 A JPH06106294 A JP H06106294A
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sand core
sand
coating
rcs
aluminum sulfate
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Morie Koya
守恵 幸谷
Nobuyuki Kawamura
信幸 河村
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    • 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

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  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To provide collapsible sand core for a shell mold method capable of withstanding high-pressure die casting and having a favorable collapsing property after casting. CONSTITUTION:This sand core is obtd. by adding 0.1-5wt.% double salts consisting of aluminum sulfate and the sulfate of univalent ions of alkaline metal or ammonium, etc., and/or the sulfate of aluminum sulfate and bivalent metal ions to RCS consisting of aggregate for molding the sand core coated with a phenolic resin to coat the RCS with the double salts of the aluminum sulfate and molding the sand core with the RCS coated with the double salts of the aluminum sulfate, then coating the sand core and drying the core.

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
よび良好なコーティング性と崩壊良好性を有する崩壊性
砂中子およびその製造方法に関するものである。ここ
で,良好な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
圧の鋳込圧力に充分に耐え得ることである。また,崩壊
良好性とは,鋳造時には砂中子は崩壊しないが,鋳造後
に鋳造品を金型から取出した後は,鋳造品の中の砂中子
がわずかな衝撃でさらさらと崩壊し,砂がアンダーカッ
ト部の隅々に残ることなく確実容易に取出せるものを言
う。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a collapsible sand having pressure resistance and good coating property and good disintegration property, which is used 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 and its manufacturing method. Here, good coating property means that when the sand core prototype is coated with the coating agent, the coating agent spreads in a thin liquid state inside the sand core prototype without deeply immersing it, or Without being repelled from the surface of the sand core prototype,
It is a strong and uniform coating of a predetermined thickness that is formed only on the entire surface of the sand core mold, and is formed so that it does not come off easily. It must be able to withstand the applied pressure. In addition, good collapse quality means that the sand core does not collapse during casting, but after the cast product is removed from the mold after casting, the sand core in the cast product collapses smoothly with a slight impact, and Is something that can be taken out easily without being left in every corner of the undercut part.

【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
など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,崩壊性砂中子を造型する場合,まず,砂
中子造形用骨材を有機バインダを用いて所望の形に造型
し,次に,その造型した砂中子表面にコーティング液を
コーティングして,ダイカスト鋳造時に砂中子が破損し
たり,溶湯が砂中子内に侵入しないようにし,そして,
鋳造後には,ほとんど力を加えずに砂中子を崩壊させて
容易に取出させるようにし,かつ,砂が隅々まで充分に
取出させるようにすることが試みられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, when a cast product such as a closed deck type automobile engine block or other aluminum alloy or magnesium alloy having an undercut portion is produced by die casting, a collapsible sand core is used. Die casting is performed by using. When molding a collapsible sand core, first, the sand core molding aggregate is molded into a desired shape using an organic binder, and then the surface of the molded sand core is coated with a coating liquid. To prevent the sand core from being damaged or the molten metal to enter the sand core during die casting, and
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 fully taken out to every corner.

【0003】勿論,その場合,砂中子造形用骨材の成
分,砂中子の造型方法,コーティング液の成分,コーテ
ィングの仕方など,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。その中で,砂中子造形用骨材を固めて砂中子を造
型する方法として,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
−9898号公報に記載されている技術が知られてい
る。この方法においては,砂中子は,砂中子造形用骨
材,フラン系樹脂および有機過酸化剤配合の配合砂から
なっており,亜硫酸ガスによって硬化する。
Of course, in this case, various attempts have been made in the past, such as the components of the sand core molding aggregate, the method of molding the sand core, the components of the coating liquid, and the coating method, but they are fully satisfactory. The current situation is that no has been obtained. Among them, there are a hard-box method, a warm box method, a shell mold method, a cold box method, etc. as a method for solidifying the sand core molding aggregate to mold the sand core. As the Hardox method, for example, Japanese Patent Publication No.
The technology described in Japanese Patent Publication No. 9898 is known. In this method, the sand core is composed of sand core modeling aggregate, furan-based resin, and compounded sand containing an organic peroxide, and is hardened by sulfurous acid gas.

【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,砂中子造形用骨材にフラン系樹脂とフラン樹
脂の硬化触媒である有機過酸化物を配合,混練した配合
砂を所望の形状の金型内に充填して砂中子を造型する場
合,亜硫酸ガスを使用してフラン樹脂を硬化させて砂中
子を造型する。従って,砂中子造型に亜硫酸ガスを使用
するので,作業環境が悪く,国内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,そのための付
属設備の設置が大変であり,その設置,運転のための法
規制も受ける。
In the above-mentioned Hardox method, the sand-core-forming aggregate is mixed with a furan resin and an organic peroxide which is a curing catalyst for the furan resin, and the kneaded sand is kneaded into a desired shape. When molding the sand core by filling it in the mold, sulfurous acid gas is used to cure the furan resin and mold the sand core. Therefore, since sulfur dioxide is used for sand core molding, the working environment is poor, and it is not preferred to use gas that adversely affects the human body in Japan. Moreover, 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 receive.

【0005】そのために,本発明者は,フラン系樹脂を
有機過酸化物と亜硫酸ガスで硬化させるハードックス法
に代わって,フェノール樹脂をバインダとするシェルモ
ールド法の良さを見直すことにした。シェルモールド法
では,中子造形用骨材と結合剤の混合物を固めて砂中子
を造型するのに亜硫酸ガスを使用するのでなく,例え
ば,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,砂
中子造形用金型に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造型
した砂中子では,可成り良好に行われたコーティングと
同一のコーティング液を,シェルモールド法で造型した
砂中子表面にコーティングしても,コーティング液が砂
中子表面ではじいて濡れず,まったくコーティング層が
形成されなかった。
Therefore, the present inventor has decided to reconsider the merit of the shell mold method using a phenol resin as a binder, instead of the Hardox method in which a furan resin is cured with an organic peroxide and sulfur dioxide. In the shell mold method, sulfurous acid gas is not used to mold the sand core by hardening the mixture of the core-forming aggregate and the binder. For example, a resin coated beforehand with a phenolic resin such as phenol resin is used. Coated sand (RCS) is blown into a sand core molding die with compressed air and heat-cured to mold it. However, in this case, in the sand core molded by the Hardox method, even if the same coating liquid as the coating that was performed quite well is coated on the surface of the sand core molded by the shell mold method, the coating liquid remains The surface of the sand core was not repelled and did not form a coating layer at all.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明においては,砂中
子造形用骨材表面にフェノール樹脂を被覆したレジンコ
ーテッドサンド(RCS)に,硫酸アルミニウムと,ア
ルカリ金属ないしはアンモニウム等の1価イオンの硫酸
塩からなる複塩M1 Al(SO42 〔M1 =Na,
K,Rb,Cs,NH4 を少なくとも1種類以上〕,及
び又は,硫酸アルミニウムと2価金属イオンの硫酸塩か
らなる複塩M2 SO4 ・Al2 (SO4 3 ,〔M2
Cu,Fe,Mg,Znを少なくとも1種類以上〕を
0.1〜5wt%添加してRCSに前記記載の硫酸アル
ミニウムの複塩を被覆する工程と,この硫酸アルミニウ
ム複塩を被覆したRCSで砂中子を造型する工程と,こ
の造型した砂中子表面に微粉末状の耐火物を主成分とす
る中性の水分散体からなるスラリ状のコーティング液を
コーティングする工程と,このコーティングして得られ
た砂中子を乾燥する工程によって崩壊性砂中子を得る。
In the present invention, in sand
Resinco coated with phenolic resin on the surface of the aggregate for child modeling
Aluminum sulphate on the coated sand (RCS)
Sulfuric acid of monovalent ion such as Lucari metal or ammonium
Double salt M consisting of salt1 Al (SOFour )2 [M1 = Na,
K, Rb, Cs, NHFour At least one or more], and
Or aluminum sulfate and divalent metal ion sulfate
Double salt consisting of M2 SOFour ・ Al2 (SOFour ) 3 , [M2 =
At least one kind of Cu, Fe, Mg, Zn]
0.1 to 5 wt% is added to the RCS and the above-mentioned al sulfate is added.
The process of coating the double salt of minium and the aluminum sulfate
The process of molding the sand core with RCS coated with double salt,
Mainly made of fine powder refractory on the sand core surface
Slurry coating liquid consisting of neutral water dispersion
The coating process and the result of this coating
A disintegrating sand core is obtained by the process of drying the sand core.

【0007】[0007]

【作用】本発明においては,まず,例えば,前記したよ
うに硫酸アルミニウム複塩を配合したRCSで砂中子を
造型したのち,この砂中子表面に微粉末状の耐火物を主
成分とする中性の水分散体からなるスラリ状のコーティ
ング液をコーティングして,ダイカスト鋳造時溶湯が砂
中子内に侵入しないように防止している。この場合,微
粉末状の耐火物を主成分とする中性の水分散体からなる
コーティング液には疎水性コロイダル粒子を含有し,こ
の疎水性コロイダル粒子は分散媒である水と接するの
で,その疎水性コロイダル粒子の表面には必ず−OH-
イオンを吸着して電気的に負に荷電している。しかし,
水に分散した疎水性コロイド粒子の溶液は全体的には電
気的に中性であるので,疎水性コロイド粒子に荷電して
いる反対正の符号を持った荷電は分散媒である水のほう
に存在し,その様子を微視的に見ると並行コンデンサに
似た電気二重層を形成して安定化した状態にある。
In the present invention, first, for example, as described above, a sand core is formed by RCS mixed with aluminum sulfate double salt, and then a fine powdery refractory material is used as a main component on the surface of the sand core. A slurry-like coating liquid consisting of a neutral water dispersion is coated to prevent the molten metal from entering the sand core during die casting. In this case, the coating liquid composed of a neutral water dispersion containing a fine powder refractory as a main component contains hydrophobic colloidal particles, and the hydrophobic colloidal particles are in contact with water as a dispersion medium. always on the surface of the hydrophobic colloidal particles -OH -
It absorbs ions and is electrically negatively charged. However,
Since the solution of the hydrophobic colloidal particles dispersed in water is electrically neutral as a whole, the charge with the opposite positive sign that is charged in the hydrophobic colloidal particles is transferred to the dispersion medium, water. It exists and is in a stable state by forming an electric double layer similar to a parallel capacitor when viewed microscopically.

【0008】このようなコーティング液に,前記した方
法で造型した砂中子を浸漬すると,砂中子表面からはコ
ーティング液と反対の正に荷電した金属イオン,例え
ば,M 1 イオン(Na,K,Rb,Cs,NH4 ),M
2 イオン(Cu,Fe,Mg,Zn)Alイオンが溶出
して来るので,このイオンがコーティング液の疎水性コ
ロイド粒子界面に存在する電気二重層を中和して破壊す
るので,コロイド粒子は電荷を失って電気化学的に不安
定となり,そして,砂中子表面でゲル化反応を起こして
巨大分子になり,凝集する。その結果,砂中子表面に
は,例えば,0.2〜0.3mm厚さのコーティング層
が均一に形成される。
The above-mentioned coating liquid
When the sand core modeled by the
Positively charged metal ion opposite the coating solution, eg
For example, M 1 Ions (Na, K, Rb, Cs, NHFour ), M
2 Ions (Cu, Fe, Mg, Zn) Al ions are eluted
As these ions come in, the
Neutralize and destroy the electric double layer present at the Lloyd's particle interface
Therefore, the colloidal particles lose their charge and become electrochemically uneasy.
And the gelling reaction occurs on the sand core surface
It becomes a macromolecule and aggregates. As a result, on the sand core surface
Is, for example, a coating layer having a thickness of 0.2 to 0.3 mm
Are uniformly formed.

【0009】このようにすれば,シェルモールド法で造
型した砂中子でもハードックス法で造型した砂中子と同
一のコーティング液を用いても,砂中子表面が適度に濡
れるのでコーティング液がはじかれることはなく,砂中
子表面にもコーティング層が形成され,そして砂中子表
面に所望の厚さ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,崩壊性砂中
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,コーティング層にクラッ
クが入ったりすることもないので,溶湯が砂中子内に侵
入しない。また,鋳造後に溶湯が固まって鋳込製品を金
型から取出した後,砂中子を崩壊させて取出す時,ほと
んど力を加えずに砂中子を崩壊させて容易に取出すこと
ができると共に,砂が鋳造製品の隅に残ることなく,隅
々まで砂を充分にかつ確実に取出すことができる。
By doing so, even if the sand core molded by the shell mold method and the same coating solution as the sand core molded by the Hardox method are used, the surface of the sand core is appropriately wetted, so that the coating solution is repelled. The coating layer is also formed on the surface of the sand core, and the surface of the sand core can be easily and surely coated with a desired thickness. When the collapsible sand core obtained by the present invention is used, the sand core is not damaged or the coating layer is not cracked when the molten metal is cast under high pressure as in high pressure die casting. Therefore, the molten metal does not enter the sand core. Also, after the molten metal is solidified after casting and the cast product is taken out from the mold, when the sand core is disintegrated and taken out, the sand core can be disintegrated and easily taken out with little force applied. The sand can be fully and reliably taken out to every corner without the sand remaining in the corners of the cast product.

【0010】[0010]

【実施例】RCSは,混練温度,フェノールレジン等の
石炭酸系の合成樹脂の性状からコールド法,セミホット
法,ドライホット法で製造されるが,生産性,安定性,
コストの面からドライホット法が好ましい。RCSに硫
酸アルミニウムの複塩を被覆する場合の第1の実施例と
して,硫酸アルミニウムとアルカリ金属の1価イオンの
硫酸塩からなる複塩を用いた。この場合は,130〜1
60℃に加熱されたフラタリーサンドに対して,フェノ
ールレジン1.5wt%,硫酸アルミニウムナトリウム
NaAl(SO420.1〜5wt%,ヘキサミン溶
液0.15wt%,ステアリン酸カルシウム0.1wt
%を配合混合して,硫酸アルミニウムNaAl(SO
42 を被覆したRCSを得た。この場合,添加する硫
酸アルミニウムナトリウムは水溶液を用いるのが良く,
その濃度は10〜35wt%で,好ましくは30〜35
wt%が良い。
[Examples] RCS is produced by a cold method, a semi-hot method, or a dry-hot method depending on the kneading temperature and the properties of a phenolic resin such as phenol resin.
The dry hot method is preferable in terms of cost. As a first example of coating RCS with a double salt of aluminum sulfate, a double salt of aluminum sulfate and a sulfate of a monovalent ion of an alkali metal was used. In this case, 130-1
Phenol resin 1.5 wt%, sodium aluminum sulfate NaAl (SO 4 ) 2 0.1-5 wt%, hexamine solution 0.15 wt%, calcium stearate 0.1 wt, relative to the flattery sand heated to 60 ° C.
% Of aluminum sulfate NaAl (SO
4 ) 2 coated RCS was obtained. In this case, it is better to use an aqueous solution of sodium aluminum sulfate added.
Its concentration is 10 to 35 wt%, preferably 30 to 35
wt% is good.

【0011】上記第2の実施例としては,硫酸アルミニ
ウムと2価金属イオンの硫酸塩からなる複塩を用いた。
この場合は,130〜160℃に加熱されたフラタリー
サンドに対して,フェノールレジン1.5wt%,硫酸
鉄アルミニウムFeSO4 ・Al2 (SO4 3 0.1
〜5wt%,ヘキサミン溶液0.15wt%,ステアリ
ン酸カル0.1wt%を配合混練して,硫酸鉄アルミニ
ウムFeSO4 ・Al2 (SO43 を被覆したRCS
を得た。この場合,添加する硫酸鉄アルミニウムは水溶
液を用いるのが良く,その濃度は10〜20wt%で,
好ましくは15〜20wt%が良い。上記2実施例共
に,RCS製造時に硫酸アルミニウム複塩を添加した
が,市販のRCSにこれらの硫酸アルミニウム複塩を添
加して乾燥後使用しても良い。そして,この硫酸アルミ
ニウム複塩の添加量は0.1wt%以下では効果がな
く,0.3〜2.5wt%の範囲が特に良好であった。
In the second embodiment, aluminum sulfate is used.
A double salt composed of a sulfate of um and a divalent metal ion was used.
In this case, the flattery heated to 130-160 ℃
Phenol resin 1.5wt%, sulfuric acid to the sand
Iron aluminum FeSOFour ・ Al2 (SOFour ) 3 0.1
~ 5wt%, Hexamine solution 0.15wt%, Steari
Mix and knead with 0.1 wt% of calcium carbonate,
Um FeSOFour ・ Al2 (SOFour )3 Coated RCS
Got In this case, the added aluminum aluminum sulfate is water-soluble.
It is better to use liquid, and its concentration is 10 ~ 20wt%,
It is preferably 15 to 20 wt%. Both of the above two examples
, Aluminum sulfate double salt was added during RCS production
However, adding these aluminum sulfate double salts to commercially available RCS
You may use it after adding and drying. And this aluminum sulfate
No effect is obtained if the amount of the added double salt is 0.1 wt% or less.
In particular, the range of 0.3 to 2.5 wt% was particularly good.

【0012】このようにして得た硫酸アルミニウム複塩
を被覆したRCS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共に吹込み,いわゆる,シェ
ルモールド法と呼ばれている方法で砂中子を造型した。
この場合,砂中子造形用の金型の加熱温度は,例えば,
200〜300℃,好ましくは230〜270℃程度と
し,30秒〜1分間金型内で加熱して砂中子を所定の強
度に硬化させた。例えば,坑折力20〜50kgの砂中
子を得た。次に,上記のように造型された砂中子表面に
コーティング剤をコーティングする。この場合,この砂
中子をコーティング剤中に浸漬しても良いし,この砂中
子の表面にコーティング剤を刷毛塗りしたり,または吹
付けたりしても良い。
The RCS coated with the aluminum sulfate double salt thus obtained is blown together with pressurized air into a mold having a predetermined sand core-shaped cavity, which is a so-called shell mold method. The sand core was modeled by the method.
In this case, the heating temperature of the sand core molding die is, for example,
The sand core was heated to 200 to 300 ° C., preferably 230 to 270 ° C. for 30 seconds to 1 minute in the mold to cure the sand core to a predetermined strength. For example, a sand core having a crushing force of 20 to 50 kg was obtained. Next, the surface of the sand core molded as described above is coated with a coating agent. In this case, the sand core may be dipped in the coating agent, or the surface of the sand core may be brushed or sprayed with the coating agent.

【0013】コーティングはコロイダルシリカを含むコ
ーティング液に浸漬すると,コロイダルシリカが砂中子
の表面に接触する部分で,前記作用の項で示したような
反応が起こってゲル化し,その結果,コーティング液が
中子表面で凝集して粘度が増大し,所望のコーティング
層を有する砂中子となる。勿論,砂中子内部へのコーテ
ィング液のしみ込みも抑えられ,砂中子表面には均一な
コーティング層が形成される。コーティング液として
は,例えば,微粉末のヒューズシリカを3部と微粉末の
アルミナ1部を混合して,その100部に対して,30
%コロイダルシリカ10部,ならびに水20部を加え
て,ボールミルで一昼夜混練して,固形分が70〜75
%のスラリを調合して用いた。なお,このコーティング
剤のpHを6.5〜7.5に維持しなければ,撹拌下で
も沈殿,凝固することがある。
When the coating is dipped in a coating solution containing colloidal silica, the reaction as described in the above action occurs at the portion where the colloidal silica comes into contact with the surface of the sand core, resulting in gelation. Agglomerate on the core surface to increase the viscosity and become a sand core with the desired coating layer. Of course, the penetration of the coating liquid into the sand core is suppressed, and a uniform coating layer is formed on the surface of the sand core. As the coating liquid, for example, 3 parts of finely-divided fuse silica and 1 part of fine-powder alumina are mixed, and 100 parts thereof are mixed with 30 parts.
% Colloidal silica 10 parts and water 20 parts were added, and the mixture was kneaded all day and night with a ball mill to obtain a solid content of 70-75.
% Slurry was used as prepared. If the pH of this coating agent is not maintained at 6.5 to 7.5, it may precipitate and solidify even under stirring.

【0014】そして,砂中子表面に形成するコーティン
グ層は1層または2層コーティングしてもよいが,鋳造
品の表面とコーティング層との離型性を良くするため
に,2層コーティングのほうが好ましい。2層コーティ
ングするためのコーティング液は,例えば,3%水溶性
フェノール樹脂溶液1リットルに対して,天然雲母50
0グラム,湿潤剤として陰イオン性界面活性剤であるド
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グラムをそれぞれ添加し
て良く撹拌混合したものを用いた。
The coating layer formed on the surface of the sand core may be a one-layer coating or a two-layer coating, but in order to improve the releasability between the surface of the casting and the coating layer, the two-layer coating is preferable. preferable. The coating solution for two-layer coating is, for example, 1 liter of 3% aqueous phenol resin solution and 50 parts of natural mica.
0 g, 10 g of anionic surfactant sodium dodecylbenzenesulfonate as a wetting agent, and 1 g of octyl alcohol as an antifoaming agent were added and well mixed with stirring.

【0015】以上のようにして造型された砂中子を,第
1層コーティング液に浸漬して砂中子表面にコーティン
グを施して,90〜100℃×10分乾燥する。そし
て,引続き,第2層コーティング液を第1層コーティン
グ層の上に施した後中子を乾燥する。その結果,砂中子
表面にコーティングされたコーティング層は,第1層が
0.10〜0.30mm,第2層が0.01〜0.05
mmのコーティング膜が形成される。一方,硫酸アルミ
ニウムナトリウムや硫酸鉄アルミニウムを添加しなかっ
たRCSで造型した砂中子では,中子表面でコーティン
グ液が濡れずにはじかれてしまいコーティング層が砂中
子表面にほとんど形成されず,この状態のものを鋳造に
供すれば砂に溶湯が差込んでしまう。
The sand core molded as described above is dipped in the first layer coating solution to coat the surface of the sand core and dried at 90 to 100 ° C. for 10 minutes. Then, subsequently, the second layer coating solution is applied onto the first layer coating layer, and then the core is dried. As a result, the coating layer coated on the surface of the sand core was 0.10 to 0.30 mm in the first layer and 0.01 to 0.05 in the second layer.
mm coating film is formed. On the other hand, in the sand core molded by RCS without addition of sodium aluminum sulfate or aluminum iron sulfate, the coating liquid was repelled without getting wet on the core surface, and the coating layer was hardly formed on the sand core surface. If this state is used for casting, the molten metal will be inserted into the sand.

【0016】以上のような方法で造型,コーティングさ
れた砂中子を金型のキャビティ内に設置して,鋳造圧力
700kg/cm2 ,プランジャ速度0.2m/秒,鋳
込温度700℃の条件下でアルミニウム合金(ADC−
12)を鋳造した。鋳造後に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,製品中の砂中子は完全に
崩壊しており,簡単にかつ完全に砂を排出することがで
きた。また,得られた鋳造製品の鋳肌は平滑でアルミニ
ウム溶湯の差込みはなく,健全な製品を得ることができ
た。
The sand core molded and coated by the above method is set in the cavity of the mold, and the casting pressure is 700 kg / cm 2 , the plunger speed is 0.2 m / sec, and the casting temperature is 700 ° C. Under aluminum alloy (ADC-
12) was cast. When sand was removed using a normal core knockout machine after casting, the sand core in the product had completely collapsed, and sand could be easily and completely discharged. In addition, the casting surface of the obtained cast product was smooth and no molten aluminum was inserted, and a sound product could be obtained.

【0017】しかし,硫酸アルミニウムナトリウムや硫
酸鉄アルミニウムで表面を被覆しなかったRCSで造型
したシェルモールド法砂中子では,コーティング液が砂
中子表面で濡れずに弾かれてしまうので,砂中子表面に
は所定のコーティング層が形成されないので,鋳造の
際,砂中子内にアルミニウム溶湯の差込みが多数発生し
ているために製品に砂の焼付き,砂の崩壊性が悪い。ま
た,砂中子内に溶湯が差込まない部分でも鋳肌が平滑で
なく,砂中子本体の表面形状を転写したような凸凹が見
られた。以上は実施例として,硫酸アルミニウムナトリ
ウムや硫酸鉄アルミニウムの例を示したが,他の硫酸ア
ルミニウムの複塩を用いても同様な効果が得られる。ま
た,単独の塩をそれぞれの硫酸アルミニウム複塩の組成
と同じように混ぜても上記例と同じ効果が有る。
However, in the shell mold method sand core made of RCS which is not coated with sodium aluminum sulfate or aluminum iron sulfate, the coating liquid is repelled without getting wet on the sand core surface. Since a predetermined coating layer is not formed on the surface of the child, a large amount of molten aluminum is inserted into the sand core during casting, resulting in poor sand seizure and sand disintegration in the product. In addition, the casting surface was not smooth even in the part where the molten metal was not inserted into the sand core, and irregularities were seen as if the surface shape of the sand core body was transferred. Although the examples of sodium aluminum sulfate and aluminum iron sulfate have been described above as examples, similar effects can be obtained by using other double salts of aluminum sulfate. Even if a single salt is mixed in the same composition as the aluminum sulfate double salt, the same effect as in the above example can be obtained.

【0018】[0018]

【発明の効果】このように,本発明においては,砂中子
造形用骨材にフェノール樹脂を被覆したRCSに,硫酸
アルミニウムと,アルカリ金属ないしはアンモニウム等
の1価イオンの硫酸塩からなる複塩,及び又は,硫酸ア
ルミニウムと2価金属イオンの硫酸塩からなる複塩を,
0.1〜5wt%添加してRCSに前記記載の硫酸アル
ミニウム複塩を被覆する工程と,この硫酸アルミニウム
複塩を被覆したRCSで砂中子を造型する工程と,この
造型した砂中子の表面に粉末状の耐火物を主成分とする
中性の水分散体からなるスラリ状のコーティング液をコ
ーティングする工程と,このコーティングして得られた
砂中子を乾燥する工程によって崩壊性砂中子を製造する
ようにしたので,この砂中子はコロイダルシリカを含む
コーティング液に浸漬した時,砂中子内の金属イオンに
よってコロイダルシリカが砂中子表面に接触する部分で
瞬間的にゲル化を起こしてコーティング液が増粘するの
で,砂中子内部へのコーティング液の差込みが抑制さ
れ,均一な厚さを持ったコーティング層が形成される。
As described above, according to the present invention, the RCS obtained by coating the sand core forming aggregate with the phenol resin, the double salt containing aluminum sulfate and a sulfate of a monovalent ion such as an alkali metal or ammonium. , And / or a double salt composed of aluminum sulfate and a sulfate of a divalent metal ion,
A step of adding 0.1 to 5 wt% of RCS to coat the aluminum sulfate double salt described above, a step of molding a sand core with the RCS coated with the aluminum sulfate double salt, and a step of molding the molded sand core The process of coating a slurry-like coating liquid consisting of a neutral water dispersion containing powdered refractory as the main component on the surface and the process of drying the sand core obtained by this coating Since the sand cores were manufactured, when the sand cores were immersed in a coating solution containing colloidal silica, the gel ions were instantaneously gelled at the parts where the colloidal silica contacted the sand core surface due to the metal ions in the sand cores. As a result, the coating liquid thickens, so that the insertion of the coating liquid into the sand core is suppressed and a coating layer having a uniform thickness is formed.

【0019】従って,本発明で得られた崩壊性中子を用
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なく,鋳造後,製品から砂を排出
する際も,砂中子の崩壊性が良好なために,簡単確実か
つ完全に砂の排出を行うことができる。勿論,砂を排出
した後の鋳造製品の鋳肌面には砂は全く残留せず,非常
に平滑である。従って,このような砂中子を,例えば,
クローズドデッキタイプ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,充分に満足いく作業状態と鋳造
製品を確実容易に得ることができる。
Therefore, when high-pressure casting such as die casting is performed using the collapsible core obtained in the present invention, the sand is discharged from the product after casting without the molten metal being inserted into the sand core. In this case as well, the sand core can be easily and surely and completely discharged because the sand core has a good disintegration property. Of course, no sand remains on the casting surface of the cast product after the sand has been discharged, and the surface is very smooth. Therefore, such a sand core is, 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 and cast product.

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 B22D 17/22 H 8926−4E Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location B22D 17/22 H 8926-4E

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 砂中子造形用骨材にフェノール樹脂を被
覆したレジンコーテッドサンド(RCS)に対して,硫
酸アルミニウムと,アルカリ金属ないしはアンモニウム
等の1価イオンの硫酸塩からなる複塩M1 Al(SO
42 〔M1 =Na,K,Rb,Cs,NH4 を少なく
とも1種類以上〕,及び又は,硫酸アルミニウムと2価
金属イオンの硫酸塩からなる複塩M2 SO4 ・Al2
(SO4 3 ,〔M2 =Cu,Fe,Mg,Znを少な
くとも1種類以上〕を0.1〜5wt%添加してRCS
に前記記載の硫酸アルミニウムの複塩を被覆する工程
と,この硫酸アルミニウム複塩を被覆したRCSで砂中
子を造型する工程と,この造型した砂中子表面に微粉末
状の耐火物を主成分とする中性の水分散体からなるスラ
リ状のコーティング液をコーティングする工程と,この
コーティングして得られた砂中子を乾燥する工程からな
る崩壊性砂中子の製造方法。
1. A phenol resin is coated on a sand core modeling aggregate.
For the coated resin sand (RCS) overlaid,
Aluminum acid and alkali metal or ammonium
Double salt M consisting of sulfate of monovalent ion such as1 Al (SO
Four )2 [M1 = Na, K, Rb, Cs, NHFour Less
More than one type] and / or aluminum sulfate and divalent
Double salt M consisting of metal ion sulfate2 SOFour ・ Al2 
(SOFour ) 3 , [M2 = Less Cu, Fe, Mg, Zn
0.1% to 5% by weight of RCS
To the step of coating the double salt of aluminum sulfate described above
And RCS coated with this aluminum sulfate double salt in sand
The process of molding the child and the fine powder on the sand core surface
Slurries consisting of neutral water dispersions mainly composed of fire-shaped refractories
And the process of coating the coating liquid
It consists of the process of drying the sand core obtained by coating.
A method for producing a collapsible sand core.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109267151A (en) * 2018-11-14 2019-01-25 闽江学院 Three potassium sulfate zinc are preparing the application in device for non-linear optical

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