JPH0688100B2 - 消耗性被覆砂中子の製造法 - Google Patents
消耗性被覆砂中子の製造法Info
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- JPH0688100B2 JPH0688100B2 JP2160037A JP16003790A JPH0688100B2 JP H0688100 B2 JPH0688100 B2 JP H0688100B2 JP 2160037 A JP2160037 A JP 2160037A JP 16003790 A JP16003790 A JP 16003790A JP H0688100 B2 JPH0688100 B2 JP H0688100B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は消耗性被覆砂中子の製造法に関する。
本発明は、1981年11月３日発行の米国特許第4,298,051
号、1983年11月８日発行の同第4,413,666号及び1988年
８月30日発行の同第4,766,943号（以上何れも発明者エ
ンノ エツチ ページ）、1985年７月６日発行の同第4,
529,028号（発明者ダイバラ外）、1989年９月19日発行
の同第4,867,225号及び1989年７月30日付米国出願07/37
4,649号（以上何れも発明者ロバート イー ダウニン
グ）に関する改良に係り、これら特許及び特許出願には
ダイカスト用中子、該中子被覆、それぞれの組成及びこ
れらの製造法が詳述してある。
号、1983年11月８日発行の同第4,413,666号及び1988年
８月30日発行の同第4,766,943号（以上何れも発明者エ
ンノ エツチ ページ）、1985年７月６日発行の同第4,
529,028号（発明者ダイバラ外）、1989年９月19日発行
の同第4,867,225号及び1989年７月30日付米国出願07/37
4,649号（以上何れも発明者ロバート イー ダウニン
グ）に関する改良に係り、これら特許及び特許出願には
ダイカスト用中子、該中子被覆、それぞれの組成及びこ
れらの製造法が詳述してある。
更に、鋳物砂を重合した樹脂により一体に結合した鋳造
用砂中子は、1967年５月23日発行の米国特許第3,321,00
5号（発明者ライオネス）、1972年２月１日発行の同第
3,639,654号（発明者ロビンス）及び1972年９月５日発
行の同第3,688,832号（発明者ホートン）により公知で
あり、これら後者の特許には溶剤によって中子を洗滌す
ることも記載してある。
用砂中子は、1967年５月23日発行の米国特許第3,321,00
5号（発明者ライオネス）、1972年２月１日発行の同第
3,639,654号（発明者ロビンス）及び1972年９月５日発
行の同第3,688,832号（発明者ホートン）により公知で
あり、これら後者の特許には溶剤によって中子を洗滌す
ることも記載してある。
しかしながら、前述の特許には特定の工程及び特定の組
成のすべてについては発明も開示も明記されていない。
成のすべてについては発明も開示も明記されていない。
本発明の方法は、鋳物にアンダーカット領域を形成す
る。被覆した砂中子を製造する方法である。この中子は
砂と砂の２重量％より少ない樹脂結合剤及び触媒とを混
合し、この混合物を型内に配置し、前記結合剤を重合化
して固化した中子を形成することにより製造される。樹
脂結合剤の重合用触媒又は硬化剤は酸触媒が好ましく、
それによってこの重合化は約232℃（450゜F）以下の温
度で行なうことができる。重合は通常完全でないので、
中子に液状懸濁体の被覆を適用すると、中子内の非重合
残留物がしばしば被覆と反応して、該被覆が中子表面を
完全に被覆しない。このことは中子に隣接する鋳物の表
面が採用し得ないものとなる。
る。被覆した砂中子を製造する方法である。この中子は
砂と砂の２重量％より少ない樹脂結合剤及び触媒とを混
合し、この混合物を型内に配置し、前記結合剤を重合化
して固化した中子を形成することにより製造される。樹
脂結合剤の重合用触媒又は硬化剤は酸触媒が好ましく、
それによってこの重合化は約232℃（450゜F）以下の温
度で行なうことができる。重合は通常完全でないので、
中子に液状懸濁体の被覆を適用すると、中子内の非重合
残留物がしばしば被覆と反応して、該被覆が中子表面を
完全に被覆しない。このことは中子に隣接する鋳物の表
面が採用し得ないものとなる。
このような望ましくない結果を克服するために、本出願
人は、低級脂肪族アルコールの如き、有機溶剤中に好ま
しくは１回以上重合化した中子を浸漬又は洗滌すると、
該中子の表面近くの非重合残留物が除去されることを知
見した。ついで、該中子を乾燥後、中子の被覆が該中子
の周りに通常連続してかつ均一に形成され、同時に非重
合残留物が清浄に洗浄されたばかりの中子表面に隣接す
る砂粒子への含浸により該中子が保持される。
人は、低級脂肪族アルコールの如き、有機溶剤中に好ま
しくは１回以上重合化した中子を浸漬又は洗滌すると、
該中子の表面近くの非重合残留物が除去されることを知
見した。ついで、該中子を乾燥後、中子の被覆が該中子
の周りに通常連続してかつ均一に形成され、同時に非重
合残留物が清浄に洗浄されたばかりの中子表面に隣接す
る砂粒子への含浸により該中子が保持される。
被覆後、懸濁体内に通常含有される耐火性物質が該中子
に施され、そのキャリヤー液体が中子から蒸発され、該
中子は鋳造金型内に用い得る。
に施され、そのキャリヤー液体が中子から蒸発され、該
中子は鋳造金型内に用い得る。
本発明を更に詳細に説明する。
本発明の消耗性中子は鋳物砂、好ましくは清浄高級シリ
カサンド（人造けい砂とも言う）からなる基体を有す
る。この鋳物砂の粒子は、溶湯が固化した後鋳造金型内
の溶湯の熱により崩壊される有機樹脂物質により一体に
結合される。このような樹脂はフェノール、アルデヒ
ド、フラン、フルフラル等の樹脂のような、熱硬化性樹
脂類からなり、これら樹脂は触媒（樹脂重合用）及び鋳
物砂と混合され、ついで型中に配設して所望形状の中子
を造型する。これらの樹脂に用いられる触媒は主として
スルホン酸溶媒溶液又はスルホン酸の第二銅塩の溶媒溶
液のような酸触媒である。この型内で前記混合物は約23
2℃（450゜F）より少ない、好ましくは約93゜〜204℃
（200゜〜400゜F）の温度、とりわけ約177℃（350゜F）
に加熱され、前記樹脂を重合化しかつ型内の鋳物砂粒子
を一体に結合して固体状中子を形成する。
カサンド（人造けい砂とも言う）からなる基体を有す
る。この鋳物砂の粒子は、溶湯が固化した後鋳造金型内
の溶湯の熱により崩壊される有機樹脂物質により一体に
結合される。このような樹脂はフェノール、アルデヒ
ド、フラン、フルフラル等の樹脂のような、熱硬化性樹
脂類からなり、これら樹脂は触媒（樹脂重合用）及び鋳
物砂と混合され、ついで型中に配設して所望形状の中子
を造型する。これらの樹脂に用いられる触媒は主として
スルホン酸溶媒溶液又はスルホン酸の第二銅塩の溶媒溶
液のような酸触媒である。この型内で前記混合物は約23
2℃（450゜F）より少ない、好ましくは約93゜〜204℃
（200゜〜400゜F）の温度、とりわけ約177℃（350゜F）
に加熱され、前記樹脂を重合化しかつ型内の鋳物砂粒子
を一体に結合して固体状中子を形成する。
前記樹脂質結合剤を全部重合化し、型内で独特の所望形
状の固体中子を形成した後、該中子を型から取出しかつ
ほゞ室温に冷却する。該中子を被覆する直前に、中子を
低級脂肪族アルコール溶剤、即ち１〜４個の炭素原子の
アルコール溶剤中で洗滌するか又は該溶剤中に浸漬し、
該中子の表面附近の鋳物砂粒子間に残留しているかもし
れない非重合残留物又は未反応有機化合物質を洗い出
す。これら非重合残留物を有効に除去するために、中子
を数回、即ち、少なくとも２回、好ましくは３回、該ア
ルコールに浸漬后中子から排出させるに充分な時間、浸
漬しかつ排出させることが望ましい。例えば、中子をア
ルコール中に浸漬する各時間は、約30秒間アルコール内
に保持し、ついで、実質的に該中子からすべてのアルコ
ールが滴下するまで、約60秒間該アルコール上の大気中
に吊り上げる。中子表面をこのように洗滌したのち、約
30分間、約90℃（194゜F）でドライヤー又はオーブン内
で乾燥し、中子中に残っているかもしれないアルコール
のすべてを除去する。ついでこの乾燥した中子を大気中
で室温に冷却する。これで前記中子はその上に被覆を施
し得るように用意される：これらの被覆は本出願人の前
記特許及び出願に開示されている。例えば、ダイバラ外
の米国特許第4,529,028号及び前記ダウニングの特許出
願には、種々の液状キャリヤー中に懸濁された２種の連
続した異なる被覆が施される。少なくとも１種の被覆は
結合剤と共に耐火性材料を含有している。この中子の表
面粒子群からの残留物の洗い出しは、被覆用の液状キャ
リヤーを中子表面に含浸させ、従って表面粒子をより良
く係止することになり、同時に、該中子の有機物質類と
化学的に反応しない、中子上に平滑、連続かつ均質な被
覆を生成し得る。
状の固体中子を形成した後、該中子を型から取出しかつ
ほゞ室温に冷却する。該中子を被覆する直前に、中子を
低級脂肪族アルコール溶剤、即ち１〜４個の炭素原子の
アルコール溶剤中で洗滌するか又は該溶剤中に浸漬し、
該中子の表面附近の鋳物砂粒子間に残留しているかもし
れない非重合残留物又は未反応有機化合物質を洗い出
す。これら非重合残留物を有効に除去するために、中子
を数回、即ち、少なくとも２回、好ましくは３回、該ア
ルコールに浸漬后中子から排出させるに充分な時間、浸
漬しかつ排出させることが望ましい。例えば、中子をア
ルコール中に浸漬する各時間は、約30秒間アルコール内
に保持し、ついで、実質的に該中子からすべてのアルコ
ールが滴下するまで、約60秒間該アルコール上の大気中
に吊り上げる。中子表面をこのように洗滌したのち、約
30分間、約90℃（194゜F）でドライヤー又はオーブン内
で乾燥し、中子中に残っているかもしれないアルコール
のすべてを除去する。ついでこの乾燥した中子を大気中
で室温に冷却する。これで前記中子はその上に被覆を施
し得るように用意される：これらの被覆は本出願人の前
記特許及び出願に開示されている。例えば、ダイバラ外
の米国特許第4,529,028号及び前記ダウニングの特許出
願には、種々の液状キャリヤー中に懸濁された２種の連
続した異なる被覆が施される。少なくとも１種の被覆は
結合剤と共に耐火性材料を含有している。この中子の表
面粒子群からの残留物の洗い出しは、被覆用の液状キャ
リヤーを中子表面に含浸させ、従って表面粒子をより良
く係止することになり、同時に、該中子の有機物質類と
化学的に反応しない、中子上に平滑、連続かつ均質な被
覆を生成し得る。
しかしながら、該中子を金型内に配置する前に、中子被
覆後中子上に残留することもある液状キャリヤーの全部
を追い出し又は蒸発させるのに、オーブン等で完全に乾
燥される。
覆後中子上に残留することもある液状キャリヤーの全部
を追い出し又は蒸発させるのに、オーブン等で完全に乾
燥される。
鋳物にアンダーカット領域を生成するために本発明の消
耗性被覆中子を高圧ダイカスト金型に用いうるが、これ
らの中子は低圧及び重力鋳造にも用いることができる。
耗性被覆中子を高圧ダイカスト金型に用いうるが、これ
らの中子は低圧及び重力鋳造にも用いることができる。
実施例 （１） 中子組成： シリカサンド 98.04重量％ フラン樹脂（結合剤） 1.47重量％ スルホン酸溶液（結合剤用触媒） 0.44重量％ （２） 中子造型工程： 上記中子組成混合物を所望形状の造型用型内で177℃（3
50゜F）に加熱しながら造型する。
50゜F）に加熱しながら造型する。
（３） アルコール浸漬工程： 造型された中子を造型用型より取出し、室温まで冷却
し、低級脂肪酸アルコール溶液中に浸漬する。
し、低級脂肪酸アルコール溶液中に浸漬する。
浸漬時間及び回数:30秒間、３回 （４） 乾燥工程： 前記のアルコール溶液を滴下、除去し、更に200゜F（93
℃）のドライヤー内で乾燥し、前記アルコール溶液を完
全に除去する。
℃）のドライヤー内で乾燥し、前記アルコール溶液を完
全に除去する。
（５） 被覆工程： 下記組成の割合の被覆を被覆する： 第１被覆組成 成 分 名 重量％ シリカ 69.18 アルミナ 15.11 添加剤 0.11 水 15.60 第２被覆組成 成 分 名 重量％ 無水アルミニウム 12.7 ジルコン 9.1 熱可塑性樹脂 1.8 添加剤 2.8 アルコール 73.6 前述の如き処理を施した中子において、中子基体（１）
中への被覆層（２）の浸透程度が均質であることを第１
図（Ａ）に断面図で示してある。これに対し、アルコー
ル浸漬処理を行わない被覆中子は第１図（Ｂ）に示す如
く被覆層（２）が中子基体（１）中に不規則に浸透し、
ダイカスト用中子として不適切なことが認められる。
中への被覆層（２）の浸透程度が均質であることを第１
図（Ａ）に断面図で示してある。これに対し、アルコー
ル浸漬処理を行わない被覆中子は第１図（Ｂ）に示す如
く被覆層（２）が中子基体（１）中に不規則に浸透し、
ダイカスト用中子として不適切なことが認められる。
なお、第１図は切断した中子をコンクリート床（３）上
に置いて写真撮影したものをスケッチしたものである。
に置いて写真撮影したものをスケッチしたものである。
本発明の原理を特別の方法に関して上述したが、これら
の記載は単に実施例であって、本発明の要旨を限定する
ものでないことを明白に理解すべきである。
の記載は単に実施例であって、本発明の要旨を限定する
ものでないことを明白に理解すべきである。
本発明は鋳物に平滑表面を生成する、鋳造用被覆砂中子
の簡単で、有効な、効果的かつ経済的な製造法を提供す
るものである。
の簡単で、有効な、効果的かつ経済的な製造法を提供す
るものである。
本発明は、また高圧ダイカスト装置に使用し得かつ秀れ
た砂離れ性、溶湯に対して耐崩壊性を有し、溶湯による
中子表面への浸透がなく、秀れた可使寿命とかつ1000ps
i以上の圧力に耐える高い中子強度を有し、ダイカスト
鋳造において更に平滑なアンダーカット領域を形成する
ような被覆消耗性中子を提供するものである。
た砂離れ性、溶湯に対して耐崩壊性を有し、溶湯による
中子表面への浸透がなく、秀れた可使寿命とかつ1000ps
i以上の圧力に耐える高い中子強度を有し、ダイカスト
鋳造において更に平滑なアンダーカット領域を形成する
ような被覆消耗性中子を提供するものである。
更に、本発明は、中子被覆を完全に被覆すると共に中子
上に被覆を施した砂中子に完全に粘着しかつ中子自体の
バインダーの残留物類と反応しないような、消耗性中子
を提供するにある。
上に被覆を施した砂中子に完全に粘着しかつ中子自体の
バインダーの残留物類と反応しないような、消耗性中子
を提供するにある。
第１図は中子基体中への被覆層の浸透の度合を示す断面
図であり、（Ａ）は本発明被覆中子の断面図、（Ｂ）は
従来の被覆中子の断面図である。 図中、１は中子基体、２は被覆層、３はコンクリート
床。
図であり、（Ａ）は本発明被覆中子の断面図、（Ｂ）は
従来の被覆中子の断面図である。 図中、１は中子基体、２は被覆層、３はコンクリート
床。
Claims (7)
- 【請求項１】１）鋳物砂と該鋳物砂の２重量％より少な
い樹脂質バインダーと触媒とを混合し、 ２）この混合物を中子を造型する型内に配設し、 ３）前記型を前記樹脂の殆んどが重合化して固体中子を
生成するまで、約450゜F以下の温度に加熱し、 ４）該中子をほぼ室温に冷却し、 ５）冷却した中子を低級脂肪族アルコールに浸漬して、
該中子の表面附近の非重合残留物を洗い出し、 ６）この中子を乾燥して前記アルコールを除去し、 ７）該中子を少なくとも１種の耐火性物質の液状懸濁体
で被覆し、かつ ８）該中子を乾燥して前記懸濁体中の液状キヤリヤーを
除去する、 各工程からなることを特徴とする、鋳物にアンダーカツ
ト領域を形成する消耗性被覆砂中子の製造法。 - 【請求項２】前記中子が高圧ダイカスト装置の金型に用
いる請求項１記載の消耗性被覆砂中子の製造法。 - 【請求項３】前記型内の混合物の加熱が200゜−400゜F
である請求項１記載の消耗性被覆砂中子の製造法。 - 【請求項４】前記浸漬を少なくとも２回繰返す請求項１
記載の消耗性被覆砂中子の製造法。 - 【請求項５】前記樹脂質バインダーがフラン樹脂である
請求項１記載の消耗性被覆砂中子の製造法。 - 【請求項６】前記触媒がスルホン酸化合物である請求項
１記載の消耗性被覆砂中子の製造法。 - 【請求項７】前記低級脂肪酸アルコールが１個−４個の
炭素原子を有する請求項１記載の消耗性被覆砂中子の製
造法。
Applications Claiming Priority (2)
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| JPH0688100B2 true JPH0688100B2 (ja) | 1994-11-09 |
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JPH0688100B2 (ja) |
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Also Published As
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