JPH06585A - Production of sand core - Google Patents
Production of sand coreInfo
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- JPH06585A JPH06585A JP19738092A JP19738092A JPH06585A JP H06585 A JPH06585 A JP H06585A JP 19738092 A JP19738092 A JP 19738092A JP 19738092 A JP19738092 A JP 19738092A JP H06585 A JPH06585 A JP H06585A
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- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads having cooling means
- F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
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- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Casting Devices For Molds (AREA)
Abstract
Description
【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,シェルモールド
法で造型した砂中子原型を有機酸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 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 mold produced by the shell mold method with an organic acid salt, the same coating agent can be thickly coated only once, and a sand core suitable for high pressure casting can be manufactured. It is about the method. 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 inside the sand core prototype, or It is not repelled from the surface of the sand core prototype, but is formed only on the surface layer of the sand core prototype 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 sufficiently 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, when a die-cast casting is used to produce a cast product such as a closed-deck type automobile engine block or other aluminum alloy or magnesium alloy having an undercut portion, 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 being damaged 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 the sand can be fully taken out to every corner. Of course, in that case, various attempts have been made in the past, such as the components of the sand core prototype, the method of hardening the sand, the components of the coating agent, the method of coating, etc., but the ones that are not sufficiently satisfactory have not yet 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つており,
二酸化硫黄によって硬化される。Among them, as a method of 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. Sho 64-989.
The technique described in Japanese Patent 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-mentioned Hardox method, when the sand core prototype is obtained by hardening the sand shaped into a desired shape, it is hardened by using sulfur dioxide, that is, sulfurous acid gas. 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. 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 from being deteriorated. Also subject to legal restrictions.
【0005】そのため,本発明者は,酸化剤と亜硫酸ガ
スの代りに結合剤を使用するシェルモールド法の良さを
見直すこととした。シェルモールド法では,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,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,砂中子原型造型用の金型内に圧縮空気で
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原型に塗布
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 reconsider the goodness of the shell mold method using a binder instead of an oxidizing agent and sulfurous acid gas. In the shell mold method, instead of using sulfurous acid gas to solidify a mixture of sand and a binder to obtain a sand core prototype, resin coated sand (RCS) coated beforehand with a phenolic resin-based synthetic resin such as phenolic resin is used. , Sand core mold is blown with compressed air into a mold for molding and heat-cured to mold. But in this case,
Even when the same coating agent that was used quite well in the above-mentioned Hardox method was applied to the sand core prototype, the coating agent was not wet because the coating agent did not get wet.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明においては,RC
Sを用いて砂中子原型を造型する工程と,この砂中子原
型を有機酸塩で処理する工程と,この有機酸塩で処理し
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姓水分散体
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有機酸塩は,有機酸と
無機イオンとの間で生成する塩をいい,蟻酸,酢酸,プ
ロピオン酸,アクリル酸,メタアクリル酸,シュウ酸,
フマル酸,マレイン酸,コハク酸,酒石酸,クエン酸,
ブタンテトラカルボン酸,安息香酸,フタル酸,テレフ
タル酸,トリメリット酸,ベンゼンスルホン酸,トルエ
ンスルホン酸等のカルボン酸,スルホン酸などの有機酸
の陰イオンとLi+,Na+,K+,Cs+,Cu+,
Cu2+,Mg2+,Ca2+,Ba2+,Zn2+,
Al3+,Mn2+,Fe2+,Fe3+,Co2+,
Ni2+,NH4 +などの無機陽イオンとが電荷を中和
する形で生成するものをいう。例えば,酢酸カリウム,
酢酸ナトリウム,酢酸マグネシウム,酢酸カルシウム,
酢酸亜鉛,酢酸バリウム,アクリル酸マグネシウム,ア
クリル酸カルシウム,アクリル酸亜鉛,アクリル酸アル
ミニウム,安息香酸ナトリウム等が挙げられる。また,
砂中子原型を有機酸塩で処理する場合は,例えば,酢酸
カルシウム水溶液のような有機酸塩溶液中に浸漬した
り,有機酸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,有機酸塩の微粉末を薄くまぶしたりす
る。In the present invention, RC
A step of molding a sand core prototype using S, a step of treating the sand core prototype with an organic acid salt, a step of drying the sand core prototype treated with the organic acid salt, and the dried sand Excellent in the process of coating the surface of the core mold with a slurry-like coating agent composed of a powdery refractory-based water dispersion, and drying the sand core obtained by this coating. A sand core with a coating is obtained. Incidentally, the organic acid salt for treating the sand core prototype is a salt formed between an organic acid and an inorganic ion, such as formic acid, acetic acid, propionic acid, acrylic acid, methacrylic acid, oxalic acid,
Fumaric acid, maleic acid, succinic acid, tartaric acid, citric acid,
Anions of organic acids such as carboxylic acids such as butanetetracarboxylic acid, benzoic acid, phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, sulfonic acids, and Li + , Na + , K + , Cs + , Cu + ,
Cu 2+ , Mg 2+ , Ca 2+ , Ba 2+ , Zn 2+ ,
Al 3+ , Mn 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Co 2+ ,
Inorganic cations such as Ni 2+ and NH 4 + are generated in the form of neutralizing charges. For example, potassium acetate,
Sodium acetate, magnesium acetate, calcium acetate,
Examples thereof include zinc acetate, barium acetate, magnesium acrylate, calcium acrylate, zinc acrylate, aluminum acrylate, sodium benzoate and the like. Also,
When the sand core prototype is treated with an organic acid salt, for example, it is immersed in an organic acid salt solution such as an aqueous solution of calcium acetate, or the organic acid salt solution is brushed on the surface of the sand core prototype or blown. Put it on or sprinkle it with a fine powder of organic acid 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RCSを用いて砂中子原型を造型した後,その砂中
子原型を酢酸カルシウム水溶液等の有機酸塩水溶液中に
浸漬するなどして砂中子原型の内部に有機酸塩を浸み込
ませ,次いで,この砂中子原型を乾燥する。次に,有機
酸塩で処理した後乾燥して得たこの砂中子原型の表面
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,
例えば酢酸カルシウム水溶液等の有機酸塩水溶液の中に
浸漬すれば,砂中子原型の表層部や中に有機酸塩が付着
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有機酸塩の粉末が均一に付着
する。In the present invention, first, for example, as described above, a sand core prototype is formed by using RCS, and then the sand core prototype is immersed in an organic acid salt solution such as a calcium acetate aqueous solution. The organic salt is soaked into the sand core mold, and then the sand core mold is dried. Next, the surface of this sand core prototype obtained by treating with an organic acid salt and then drying is coated with a slurry-like coating agent composed of a neutral water dispersion whose main component is a powdery refractory. In this case, before coating the molded sand core prototype,
For example, when immersed in an aqueous solution of an organic acid salt such as an aqueous solution of calcium acetate, the organic acid salt adheres to or penetrates into the surface layer portion 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 powder of the organic acid salt uniformly adheres to the surface layer portion of the sand core prototype.
【0008】一方,このような有機酸塩処理および乾燥
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
る有機酸塩により,コーティング剤が瞬時に凝集して該
砂中子原型の表面ではじかれることなく,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 organic acid 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 surface of the sand core prototype is thickly coated on the surface of the sand core prototype without the coating agent being instantaneously aggregated by the organic acid salt present on the surface of the sand core prototype and being repelled by the surface of the sand core prototype. it can. Then, it is dried to form a uniform coating layer having a desired thickness.
【0009】このようにすれば,シェルモールド法で
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。[0009] In this way, the sand core mold can be solidified even by the shell mold method, and the surface of the sand core mold 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 There is no intrusion.
【0010】[0010]
【実施例】砂中子原型を製造するときは,まず,フェノ
ールレジン等の石炭酸系合成樹脂を砂にコーティングし
たレジンコーテッドサンド(RCS)を用意する。RC
Sは混練温度,フェノール樹脂等の石炭酸系合成樹脂の
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。すなわち,130〜160℃に加
熱された砂に固形樹脂をミキサーで溶融コーティングし
たのち,ノボラック樹脂の場合は硬化剤のへキサミン水
溶液,レゾール樹脂の場合は水のみを投入して,水の蒸
発潜熱およびエアレーションによって急冷しながら砂粒
同志の固着が少なくなった時点でステアリン酸カルシウ
ム等のワックスを分散させて乾態易流動性のRCSを得
る。EXAMPLES When manufacturing a sand core prototype, first, resin coated sand (RCS) is prepared by coating a sand with a carboxylic acid-based synthetic resin such as phenolic resin. RC
S 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 a phenol resin. The dry hot method is preferable in terms of productivity, stability and cost. That is, after the solid resin is melt-coated with a mixer on sand heated to 130 to 160 ° C., a hexamine aqueous solution of a curing agent is added in the case of a novolac resin, and only water is added in the case of a resole resin to evaporate latent heat of water. Then, while rapidly cooling by aeration, a wax such as calcium stearate is dispersed at the time when the sticking of sand grains is reduced, and dry free-flowing RCS is obtained.
【0011】なお,砂は,硅砂,ジルコンサンド,クロ
マイトサンド,セラビーズ等あるいはそれらの再生砂を
用いる。この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ともに吹込み,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200〜300℃,好ましくは,230〜270℃程
度とし,30秒〜2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20〜50kgの
砂中子原型を得た。As the sand, silica sand, zircon sand, chromite sand, cera beads, etc. or recycled sand thereof is used. This RCS is blown together with pressurized air into a mold having a predetermined sand core-shaped cavity,
A sand core prototype was molded by a method called a shell mold method. In this case, the heating temperature of the core molding die is, for example, 200 to 300 ° C., preferably 230 to 270 ° C., and the sand core prototype is cured to a predetermined strength by heating for 30 seconds to 2 minutes. Let For example, a sand core prototype having a transverse rupture strength of 20 to 50 kg was obtained.
【0012】次に,このようにして成型した砂中子原型
を,有機酸塩の水溶液で処理する。この有機酸塩として
は,酢酸カルシウム,酢酸亜鉛,アクリル酸アルミニウ
ム等が挙げられる。これらの有機酸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
よび砂中子原型と栂甲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 organic acid salt. Examples of the organic acid salt include calcium acetate, zinc acetate, aluminum acrylate and the like. The sand core prototype is immersed in an aqueous solution of these organic acid salts, absorbed in the sand core prototype, and then heated and dried. 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 is from a short time of 0.5 seconds to about 5 minutes, although it varies depending on the concentration of the treatment liquid and the affinity between the sand core prototype and the turtle shell liquid.
【0013】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
記親水成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
型の加熱乾燥は,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,有機酸塩
を稀釈せずにそのまま使用してもよく,砂中子原型に有
機酸塩微粉末をまぶし,余分な有機酸塩微粉末を拭き取
る。前記したように,酢酸カルシウム水溶液のように濃
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 for a short time in advance and then immersed in the treatment liquid, or the above-mentioned hydrophilic formation is applied to the treatment liquid. The organic solvent is mixed until the sand core prototype becomes wet with the treatment liquid, and then treated. The heat-drying of the sand core mold that has been subjected to the immersion treatment takes shorter time as the temperature becomes higher, and it is about 30 minutes at 120 ° C. as a guide. The organic acid salt may be used as it is without being diluted, and the sand core prototype is sprinkled with the organic acid salt fine powder and the excess organic acid salt fine powder is wiped off. As described above, when a solution having a low concentration such as an aqueous solution of calcium acetate is used, drying is necessary to evaporate water, but when it is not diluted with water, it is not necessary to perform drying.
【0014】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 prototype 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 having a solid content of 50 to 90% by weight containing fine powder silica and fine powder alumina as main components and a small amount of colloidal silica. 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, precipitation and solidification may occur even under stirring.
【0015】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 an inorganic refractory material such as graphite, mica, fused silica, alumina, magnesia, carbon black and zircon powder, and about 1% of an 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.
【0016】前記コーティング剤中に,有機酸塩処理次
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,有機酸塩処理を行わ
ない場合には砂中子原型からはじかれてほとんど塗れな
いのに対して,充分に厚く,砂中子原型への浸透も少な
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成を良くす
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。The sand core prototype, which has been treated with an organic acid salt and then heated and dried, is immersed in the coating agent for a few seconds, and then dried by heating. Drying conditions are 120 ° C. and about 10 minutes. The thickness of the coating is almost free from the sand core prototype when it is not treated with an organic acid salt, whereas it is thick enough to penetrate the sand core prototype, and the coating film is It is solid. The coating layer may be one layer, but two layers are more preferable in order to improve the mold release 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 that has been subjected to 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 template. , Dry to form.
【0017】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)フラタリ砂100部に
対して2部のフェノール樹脂(硬化剤ヘキサミンを含
む)をコーティングしたRCSを用いて,重量約2Kg
のエンジンブロック用砂中子原型をシェルモールド法で
複数個造型した。造型条件は金型洞度250℃,吹込み
圧0.8Kg/cm2,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38Kgであった。
このうちの1個は,後記する有機酸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) Using RCS in which 2 parts of a phenol resin (including a curing agent hexamine) is coated on 100 parts of frittary sand, a weight of about 2 kg
A plurality of sand core prototypes for engine blocks were molded by the shell molding method. The molding conditions were a mold cavity 250 ° C., a blowing pressure of 0.8 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 38 kg.
One of them was subjected to the same coating as that of the present experimental example without any treatment with an organic acid salt described later, and therefore is shown in Table 1 as a comparative example.
【0018】酢酸カルシウム1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)1 part of calcium acetate and 9 parts of water and 49 parts of water, 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 immersed 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)
【0019】これら酢酸カルシウム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酢酸カルシウ
ム処理された砂中子原型を同一のコーティング剤に1〜
2秒間浸潰した後,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20部に懸濁させたもので,pHは7.2に調製され
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,酢酸カルシウム稀釈倍率は150〜200倍
以下が良いことが推定された。1 to 1 of the same sanding agent prototypes of sand cores which were treated with calcium acetate by liquids having different concentrations from those not treated with calcium acetate
After immersing for 2 seconds, use a circulating hot air oven at 120 ° C for 10
Dry for minutes. The composition of the coating agent was such that 50 parts of fine powder silica and 30 parts of fine powder alumina and 3 parts of colloidal silica were suspended in 20 parts of water, 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 calcium acetate dilution ratio should be 150 to 200 times or less.
【0020】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 finishing the above-mentioned first layer coating, 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 a defoaming agent were mixed well with 1 liter of a 3% aqueous phenol resin solution. I used one. That is, the sand core prototype that has been subjected to the first layer coating is added to the second layer coating agent in an amount of 1 to 2
After soaking for 2 seconds, it was dried for 10 minutes in a circulating hot air heating oven at 120 ° C.
【0021】[0021]
【表1】 [Table 1]
【0022】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/cm2,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
場合には溶湯が砂中子原型に差込んでおり中子砂の除去
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 No. 2, 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 because the molten metal was inserted into the sand core prototype. Collectively, the results are shown in Table 1.
【0023】(実験例5〜8,および比較例)実験例1
〜4の酢酸カルシウムの代りにアクリル酸アルミニウム
を使用し,それ以外は全く同様に処理,操作したとこ
ろ,酢酸カルシウム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 and Comparative Example Experimental Example 1
When aluminum acrylate was used in place of the calcium acetate of ~ 4, and the other treatments and operations were performed in the same manner, the same excellent results as in the case of calcium acetate were obtained. The results are shown in Table 2.
【0024】[0024]
【表2】 [Table 2]
【0025】[0025]
【発明の効果】このように,本発明においては,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
を用いて砂中子原型を造型する工程と,この砂中子原型
を有機酸塩で処理する工程と,この有機酸塩で処理した
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の表面ではじかれたり,砂中
子原型内に浸み込んだりすることなく,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充分耐えることができ
る。As described above, in the present invention, a step of molding a sand core prototype using a resin coated sand coated with a carboxylic acid-based synthetic resin, and a step of treating the sand core prototype with an organic acid salt And a step of drying the sand core prototype treated with this organic acid salt, and a slurry-like coating comprising a neutral water dispersion containing powdery refractory as a main component on the surface of the dry sand core prototype. Since the coated sand core is manufactured by the step of coating the agent and the step of drying the sand core obtained by the coating, when coating with the coating agent, the coating agent is a sand core prototype. A coating layer of uniform and appropriate thickness is formed without being repelled on the surface or soaking into the sand core prototype. Therefore, the sand core can sufficiently withstand a high casting pressure during casting.
【0026】すなわち,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 sand core obtained in the present invention, the molten metal does not enter the sand core and the product is cast after the sand is discharged. No sand remains on the skin surface and it is very smooth. Therefore, such a sand core, for example, like the cooling jacket portion of a closed deck type engine block,
Even when it is used for casting a product having a very complicated shape, it is possible to obtain a sufficiently satisfactory working condition and the product easily.
───────────────────────────────────────────────────── 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) Inventor Morie Kotani 1980 Okiyama, Ogushi, Obe, Ube, Yamaguchi Prefecture Ube Machinery Co., Ltd.
Claims (1)
ジンコーテッドサンドを用いて砂中子原型を造型する工
程と,この砂中子原型を有機酸塩で処理する工程と,こ
の有機酸塩で処理した砂中子原型を乾爆する工程と,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 prototype using a resin coated sand coated with a carboxylic acid synthetic resin, a step of treating the sand core prototype with an organic acid salt, and a treatment with the organic acid salt. The process of dry-explosion the sand core prototype, the step of coating the surface of the dry sand core prototype with a slurry-like coating agent consisting of a neutral water dispersion containing powdery refractory as the main component, A method for producing a sand core, which comprises a step of drying a sand core obtained by coating.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4197380A JP2962448B2 (en) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | Sand core manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
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JP4197380A JP2962448B2 (en) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | Sand core manufacturing method |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06585A true JPH06585A (en) | 1994-01-11 |
JP2962448B2 JP2962448B2 (en) | 1999-10-12 |
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JP (1) | JP2962448B2 (en) |
-
1992
- 1992-06-16 JP JP4197380A patent/JP2962448B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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