JPH07110395B2 - ダイカスト用被覆消耗型砂中子 - Google Patents
ダイカスト用被覆消耗型砂中子Info
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- JPH07110395B2 JPH07110395B2 JP1503904A JP50390489A JPH07110395B2 JP H07110395 B2 JPH07110395 B2 JP H07110395B2 JP 1503904 A JP1503904 A JP 1503904A JP 50390489 A JP50390489 A JP 50390489A JP H07110395 B2 JPH07110395 B2 JP H07110395B2
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- coating
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
- B22C1/22—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C3/00—Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns
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- 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
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 金型及び金型用中子（core）を、金型中に注入されるか
又は圧入される溶融金属（hot metal）に対して該金属
が固化するまで耐久性を示すものにするための、種々の
組成の被覆を有する金型用の消耗型（expendable）中子
について多数の特許が存在している。本出願人（applic
ant′s assignee）でさえも上記に関連する特許及び特
許出願を所有しており、これらの特許及び特許出願には
被覆を有する消耗型砂中子であって、良好な砂離れ性
（shake−out property）、良好な耐崩解性（wash−out
resistance）、良好な耐表面浸透性（resistance to s
urface penetration）、良好な保存寿命及びダイカスト
の際に平滑なアンダーカット（under cut）帯域を形成
させるための、1000psiを越える圧力に耐える大きな中
子強度を有する砂中子が開示されている。
又は圧入される溶融金属（hot metal）に対して該金属
が固化するまで耐久性を示すものにするための、種々の
組成の被覆を有する金型用の消耗型（expendable）中子
について多数の特許が存在している。本出願人（applic
ant′s assignee）でさえも上記に関連する特許及び特
許出願を所有しており、これらの特許及び特許出願には
被覆を有する消耗型砂中子であって、良好な砂離れ性
（shake−out property）、良好な耐崩解性（wash−out
resistance）、良好な耐表面浸透性（resistance to s
urface penetration）、良好な保存寿命及びダイカスト
の際に平滑なアンダーカット（under cut）帯域を形成
させるための、1000psiを越える圧力に耐える大きな中
子強度を有する砂中子が開示されている。
それにも拘わらず、ダイカスト法においては、しばし
ば、更に高い圧力が望まれており従ってダイカスト法で
使用される消耗型中子の強度を増大させることが必要で
ある。本出願人は、多くの実験と試験を行った結果、予
想外なことに、ダイカスト用のかかる消耗型砂中子の被
覆剤用の新規な組成物及び添加剤を発見した：この組成
物を被覆した中子は従来知られていたものより改善され
た物理的性質を有する：すなわち、より高い圧力とより
高温の金属溶融物に耐久性でありかつダイカストの際に
より平滑なアンダーカット部分を形成するという性質を
有する。
ば、更に高い圧力が望まれており従ってダイカスト法で
使用される消耗型中子の強度を増大させることが必要で
ある。本出願人は、多くの実験と試験を行った結果、予
想外なことに、ダイカスト用のかかる消耗型砂中子の被
覆剤用の新規な組成物及び添加剤を発見した：この組成
物を被覆した中子は従来知られていたものより改善され
た物理的性質を有する：すなわち、より高い圧力とより
高温の金属溶融物に耐久性でありかつダイカストの際に
より平滑なアンダーカット部分を形成するという性質を
有する。
目的及び利点 従って本発明の目的はダイカスト用金型の被覆消耗型砂
中子を改良することであり、この中子は公知の文献に開
示されている被覆消耗型中子より強固である。
中子を改良することであり、この中子は公知の文献に開
示されている被覆消耗型中子より強固である。
他の目的はダイカスト用金型の消耗型砂中子用の被覆
（coatings）を製造することであり、この中子は約14,0
00ポンド／平方インチまでの圧力に耐えるものである。
（coatings）を製造することであり、この中子は約14,0
00ポンド／平方インチまでの圧力に耐えるものである。
他の目的は中子の表面の砂の粒子をより良好に接着させ
かつ更に砂の粒子中に浸透して、従来から知られている
被覆より強固なシエルとより硬い表面を砂の表面に形成
する、ダイカスト用金型の消耗型砂中子に使用するため
の被覆を製造することである。
かつ更に砂の粒子中に浸透して、従来から知られている
被覆より強固なシエルとより硬い表面を砂の表面に形成
する、ダイカスト用金型の消耗型砂中子に使用するため
の被覆を製造することである。
他の目的は金型中に圧入される溶融金属による亀裂、該
溶融金属の浸透及び該溶融金属による熱劣化に対して堅
牢な、ダイカスト用金型の消耗型砂中子用の被覆を提供
することである。
溶融金属の浸透及び該溶融金属による熱劣化に対して堅
牢な、ダイカスト用金型の消耗型砂中子用の被覆を提供
することである。
更に他の目的はダイカストの際に、従来知られているも
のよりより平滑なアンダーカット表面を有するアンダー
カット帯域を形成する、消耗型ダイカスト用中子を製造
することである。
のよりより平滑なアンダーカット表面を有するアンダー
カット帯域を形成する、消耗型ダイカスト用中子を製造
することである。
更に他の目的は消耗型砂中子用の被覆としての液状懸濁
物の性質を改善することであり、この液状懸濁物はより
大きな安定性とより良好な保存寿命を有しておりかつ本
出願人の前記特許及び特許出願中に開示されているごと
き公知の被覆のごとく蒸発することがない。
物の性質を改善することであり、この液状懸濁物はより
大きな安定性とより良好な保存寿命を有しておりかつ本
出願人の前記特許及び特許出願中に開示されているごと
き公知の被覆のごとく蒸発することがない。
更に他の目的は本出願人の前記特許及び特許出願に開示
される被覆を用いて得られるものより容易に最終ダイカ
スト用金型から分離する被覆消耗型砂中子を製造するこ
とである。
される被覆を用いて得られるものより容易に最終ダイカ
スト用金型から分離する被覆消耗型砂中子を製造するこ
とである。
更に他の目的はかかる消耗型中子を有するダイカスト用
金型及びこの金型から製造された、平滑なアンダーカッ
ト帯域を有し得るダイカスト鋳物（die casting）を製
造することである。
金型及びこの金型から製造された、平滑なアンダーカッ
ト帯域を有し得るダイカスト鋳物（die casting）を製
造することである。
発明の要約 本発明により製造される製品は、通常、２種の改善され
た金型、第１の下塗用硬質耐火性被覆及び第２の表面処
理用軟質離型被覆を有する消耗型砂中子からなる。つい
で被覆中子をダイカスト用金型中に設置する。ついで溶
融金属を高圧下で金型中に圧入して、中子により形成さ
れたアンダーカット帯域を有する鋳物を製造する。溶融
金属が固化しそしてかく得られた、通常、アルミニウム
及びその関連金属及び合金からなる鋳物をダイカスト用
金型から取出した場合、中子は平滑なアンダーカット帯
域を形成している鋳物から容易に除去される。
た金型、第１の下塗用硬質耐火性被覆及び第２の表面処
理用軟質離型被覆を有する消耗型砂中子からなる。つい
で被覆中子をダイカスト用金型中に設置する。ついで溶
融金属を高圧下で金型中に圧入して、中子により形成さ
れたアンダーカット帯域を有する鋳物を製造する。溶融
金属が固化しそしてかく得られた、通常、アルミニウム
及びその関連金属及び合金からなる鋳物をダイカスト用
金型から取出した場合、中子は平滑なアンダーカット帯
域を形成している鋳物から容易に除去される。
消耗型中子は好ましくは型内に装入した珪砂から形成さ
せそして各々の砂粒子を隣接する砂粒子と接触させかつ
粒子を型中で酸化された樹脂により接着させる。
せそして各々の砂粒子を隣接する砂粒子と接触させかつ
粒子を型中で酸化された樹脂により接着させる。
ついでこの砂中子を中子用の、第１の下塗用硬質耐火性
被覆からなる水性懸濁液中に浸漬するか又は砂中子に上
記水性懸濁液を噴霧する：この水性懸濁液は微粉砕され
た溶融シリカ（fused silica）をその主耐火材料として
含有しているが、少量の他の耐火性酸化物も含有し得
る。これらの耐火性材料は、水性溶液中に容易に懸濁さ
れるようにするために、100ミクロン以下の粒子径と50
ミクロン以下の平均粒子径を有している。この第１被覆
としての水性懸濁液は、更に、耐火性材料でありかつコ
ロイドシリカからなる、上記粒子用のバインダーを15重
量以下の量で含有している。耐火性材料とバインダーの
粒子は１）懸濁剤、２）分散剤、３）湿潤剤及び４）皮
張り防止剤からなる添加剤の群から選ばれた２種の異る
化合物又は添加剤の水性懸濁液を1.5重量％以下、通
常、１重量％添加することにより水性懸濁液中に保持さ
れる。これらの４種の添加剤は、それぞれ、増粘剤、解
膠剤としても作用して表面張力を低下させまた水の蒸発
を減少させる。これらの薬剤は水性懸濁液の保存寿命を
改善するばかりでなしに、予想外な、ことに、被覆の性
質も改善し、その結果、最終ダイカスト製品中のアンダ
ーカット帯域の表面を改善する。この組成物において
は、この第１被覆の水性懸濁液中の水の量は添加剤の適
正な効果に関して臨界的である：すなわち、水の含有量
は全水性懸濁液の少なくとも12重量％であってかつ30重
量％以下である。
被覆からなる水性懸濁液中に浸漬するか又は砂中子に上
記水性懸濁液を噴霧する：この水性懸濁液は微粉砕され
た溶融シリカ（fused silica）をその主耐火材料として
含有しているが、少量の他の耐火性酸化物も含有し得
る。これらの耐火性材料は、水性溶液中に容易に懸濁さ
れるようにするために、100ミクロン以下の粒子径と50
ミクロン以下の平均粒子径を有している。この第１被覆
としての水性懸濁液は、更に、耐火性材料でありかつコ
ロイドシリカからなる、上記粒子用のバインダーを15重
量以下の量で含有している。耐火性材料とバインダーの
粒子は１）懸濁剤、２）分散剤、３）湿潤剤及び４）皮
張り防止剤からなる添加剤の群から選ばれた２種の異る
化合物又は添加剤の水性懸濁液を1.5重量％以下、通
常、１重量％添加することにより水性懸濁液中に保持さ
れる。これらの４種の添加剤は、それぞれ、増粘剤、解
膠剤としても作用して表面張力を低下させまた水の蒸発
を減少させる。これらの薬剤は水性懸濁液の保存寿命を
改善するばかりでなしに、予想外な、ことに、被覆の性
質も改善し、その結果、最終ダイカスト製品中のアンダ
ーカット帯域の表面を改善する。この組成物において
は、この第１被覆の水性懸濁液中の水の量は添加剤の適
正な効果に関して臨界的である：すなわち、水の含有量
は全水性懸濁液の少なくとも12重量％であってかつ30重
量％以下である。
第１の下塗用、すなわち、耐火性被覆を砂中子上で乾燥
させた後、第２の、表面処理用軟質離型用被覆を浸漬又
は噴霧により施す：第２被覆としての液状懸濁物は例え
ばイソプロピルアルコールのごとき非水性溶剤中に懸濁
させた、粉末アルミニウム、グラファイト、タルク、二
酸化チタン及びジルコンからなる群から選ばれた離型材
からなる。離型材固体の粒子径は100ミクロン以下であ
りそして40ミクロン以下の平均粒子径を有することが好
ましい。溶剤又は液体は第２被覆の液状懸濁物の少なく
とも30重量％そして90重量％までを構成する。この有機
溶剤中に離型材粒子を均質に懸濁させるために、10重量
％以下の樹脂状バインダー、好ましくは熱可塑性樹脂
と、１）珪酸アルミニウム化合物の懸濁剤（第１被覆の
水性懸濁液中で使用される懸濁剤に類似する）、２）分
散剤及び３）沈降防止剤からなる添加剤の群から選ばれ
た少なくとも２種の異る化合物又は添加剤15重量％以下
とを添加する。
させた後、第２の、表面処理用軟質離型用被覆を浸漬又
は噴霧により施す：第２被覆としての液状懸濁物は例え
ばイソプロピルアルコールのごとき非水性溶剤中に懸濁
させた、粉末アルミニウム、グラファイト、タルク、二
酸化チタン及びジルコンからなる群から選ばれた離型材
からなる。離型材固体の粒子径は100ミクロン以下であ
りそして40ミクロン以下の平均粒子径を有することが好
ましい。溶剤又は液体は第２被覆の液状懸濁物の少なく
とも30重量％そして90重量％までを構成する。この有機
溶剤中に離型材粒子を均質に懸濁させるために、10重量
％以下の樹脂状バインダー、好ましくは熱可塑性樹脂
と、１）珪酸アルミニウム化合物の懸濁剤（第１被覆の
水性懸濁液中で使用される懸濁剤に類似する）、２）分
散剤及び３）沈降防止剤からなる添加剤の群から選ばれ
た少なくとも２種の異る化合物又は添加剤15重量％以下
とを添加する。
この第２又は離型被覆が乾燥したとき、被覆中子は、こ
の被覆中子により形成されたアンダーカット帯域を有す
る鋳物を製造するために、ダイカスト用ダイ中に直ちに
設置される。
の被覆中子により形成されたアンダーカット帯域を有す
る鋳物を製造するために、ダイカスト用ダイ中に直ちに
設置される。
好ましい態様の詳細な説明 I.砂を基材とする中子 砂を基材とする中子の構成成分は低い酸価（acid valu
e）と中性のpHすなわち、６〜８のpHを有する白色シリ
カ洗浄球状粒子砂（White silica washed spherical gr
ain sand）であり得る。これらの砂粒子を型中に吹込み
そして砂の0.7〜５重量％のバインダーにより接着させ
る。このバインダーがフラン樹脂である場合には、この
バインダーは砂の0.75〜2.5重量％、好ましくは１〜２
重量％、より好ましくは1.3〜1.7重量％であり得る。こ
のフラン樹脂を二酸化硫黄により型中で、その場で、硬
化させる。バインダーはフラン樹脂の２〜20重量％、好
ましくは3.5〜15重量％、より好ましくは５〜10重量％
のシランのバインダーも含有し得る。このフラン樹脂は
バインダーの40〜70重量％、好ましくは50〜60重量％、
より好ましくは55重量％の量のメチルエチルケトンパー
オキシドも含有し得る。従って、この砂基材中子は本出
願人の特許及び特許出願に開示されている砂基材中子に
類似する組成を有する。
e）と中性のpHすなわち、６〜８のpHを有する白色シリ
カ洗浄球状粒子砂（White silica washed spherical gr
ain sand）であり得る。これらの砂粒子を型中に吹込み
そして砂の0.7〜５重量％のバインダーにより接着させ
る。このバインダーがフラン樹脂である場合には、この
バインダーは砂の0.75〜2.5重量％、好ましくは１〜２
重量％、より好ましくは1.3〜1.7重量％であり得る。こ
のフラン樹脂を二酸化硫黄により型中で、その場で、硬
化させる。バインダーはフラン樹脂の２〜20重量％、好
ましくは3.5〜15重量％、より好ましくは５〜10重量％
のシランのバインダーも含有し得る。このフラン樹脂は
バインダーの40〜70重量％、好ましくは50〜60重量％、
より好ましくは55重量％の量のメチルエチルケトンパー
オキシドも含有し得る。従って、この砂基材中子は本出
願人の特許及び特許出願に開示されている砂基材中子に
類似する組成を有する。
II.第１下塗用硬質耐火性被覆 砂中子上で第１下塗用硬質耐火性被覆を形成する水性懸
濁液の構成成分は、全ての粒子径が100ミクロン以下で
ありそして平均粒子径が50ミクロン以下であるように粉
砕された溶融シリカから主としてなる。耐火物は水性被
覆の40〜85重量％、好ましくは65〜85重量％を構成しそ
してこの耐火物の内、溶融シリカは水性被覆の40〜80重
量％を構成する。溶融シリカを粉砕する際に、15％以
下、通常、10％以下のコロイドシリカ、すなわち、寸法
が１ミクロン以下のシリカが得られ、このコロイドシリ
カは最終の被覆中の粒子に対してバインダーとして作用
するが、所望ならば、コロイドシリカを更に添加し得
る。しかしながら、最終被覆中の小割合の固体は同様の
ミクロン寸法の他の耐火性酸化物、例えば、アルミナ、
ジルコン及びカオリンからなることができ、この酸化物
は水性懸濁液の０％から50重量％までの範囲、従って、
水性被覆中のこれらの他の耐火物を少ない割合で存在さ
せる。しかしながら、溶融シリカ以外の耐火性酸化物を
含有していない被覆は非常に満足すべきものであること
が認められた。
濁液の構成成分は、全ての粒子径が100ミクロン以下で
ありそして平均粒子径が50ミクロン以下であるように粉
砕された溶融シリカから主としてなる。耐火物は水性被
覆の40〜85重量％、好ましくは65〜85重量％を構成しそ
してこの耐火物の内、溶融シリカは水性被覆の40〜80重
量％を構成する。溶融シリカを粉砕する際に、15％以
下、通常、10％以下のコロイドシリカ、すなわち、寸法
が１ミクロン以下のシリカが得られ、このコロイドシリ
カは最終の被覆中の粒子に対してバインダーとして作用
するが、所望ならば、コロイドシリカを更に添加し得
る。しかしながら、最終被覆中の小割合の固体は同様の
ミクロン寸法の他の耐火性酸化物、例えば、アルミナ、
ジルコン及びカオリンからなることができ、この酸化物
は水性懸濁液の０％から50重量％までの範囲、従って、
水性被覆中のこれらの他の耐火物を少ない割合で存在さ
せる。しかしながら、溶融シリカ以外の耐火性酸化物を
含有していない被覆は非常に満足すべきものであること
が認められた。
ついで、耐火物粒子とバインダー粒子の水性懸濁物に下
記の４つの群の添加剤又は薬剤から選ばれた、少なくと
も２種の化合物又は添加剤を水性懸濁液の1.5重量％以
下の量で添加する：すなわち、 １） 第１の添加剤、すなわち、懸濁剤は、この場合に
は、増粘剤として作用しそしてこの添加剤は例えば、ア
ミノ化されたベントナイト、スメクタイト又はヘクトラ
イトである“ベントン”（“Bentone"）のごときクレイ
誘導体又は珪酸アルミニウム化合物からなる。懸濁剤の
割合は水性懸濁液の１重量％までである。
記の４つの群の添加剤又は薬剤から選ばれた、少なくと
も２種の化合物又は添加剤を水性懸濁液の1.5重量％以
下の量で添加する：すなわち、 １） 第１の添加剤、すなわち、懸濁剤は、この場合に
は、増粘剤として作用しそしてこの添加剤は例えば、ア
ミノ化されたベントナイト、スメクタイト又はヘクトラ
イトである“ベントン”（“Bentone"）のごときクレイ
誘導体又は珪酸アルミニウム化合物からなる。懸濁剤の
割合は水性懸濁液の１重量％までである。
２） 解膠剤又は分散助剤として作用する分散剤は水性
懸濁液の1.5重量％以下、好ましくは、0.8重量％以下の
量で添加される。この分散剤はアルカリ金属燐酸塩及び
／又はポリアクリレート（ポリメタクリレートを包含す
る）からなり、水性懸濁液中の、各々、極めて微細な耐
火物の粒子の分離を促進しかつ保持しそして耐火物粒子
の凝集を防止する。
懸濁液の1.5重量％以下、好ましくは、0.8重量％以下の
量で添加される。この分散剤はアルカリ金属燐酸塩及び
／又はポリアクリレート（ポリメタクリレートを包含す
る）からなり、水性懸濁液中の、各々、極めて微細な耐
火物の粒子の分離を促進しかつ保持しそして耐火物粒子
の凝集を防止する。
３） 湿潤剤（表面活性剤）は水に溶解したときに表面
張力を低下させることにより、すなわち、水を水性懸濁
液中の粒子の表面により容易に浸透させかつ展開させる
ことにより、液体中への粒子の分散を改善する。効果的
な湿潤剤としては第三アセチレンジオール（teitiary a
cetylene diol）のごとき酸基と水酸基とを有する化合
物が挙げられる。湿潤剤の割合は水性懸濁液の0.5重量
％以下、好ましくは、0.1重量％以下である。
張力を低下させることにより、すなわち、水を水性懸濁
液中の粒子の表面により容易に浸透させかつ展開させる
ことにより、液体中への粒子の分散を改善する。効果的
な湿潤剤としては第三アセチレンジオール（teitiary a
cetylene diol）のごとき酸基と水酸基とを有する化合
物が挙げられる。湿潤剤の割合は水性懸濁液の0.5重量
％以下、好ましくは、0.1重量％以下である。
４） 皮張り防止剤は水性懸濁液からの水の蒸発を防止
するものでありかつこれは炭素数が８又はそれ以上の高
級脂肪族アルコールからなり得る。皮張り防止剤の割合
は水性懸濁液の約0.1重量％以下である。
するものでありかつこれは炭素数が８又はそれ以上の高
級脂肪族アルコールからなり得る。皮張り防止剤の割合
は水性懸濁液の約0.1重量％以下である。
中子を第１被覆の水性懸濁液で被覆しついで乾燥させた
後には、この硬質被覆は25〜2000ミクロン、好ましくは
100〜750ミクロン（0.004〜0.030インチ）、より好まし
くは約150〜500ミクロン（マイクロメーター）（0.006
〜0.020インチ）の厚さを有する。
後には、この硬質被覆は25〜2000ミクロン、好ましくは
100〜750ミクロン（0.004〜0.030インチ）、より好まし
くは約150〜500ミクロン（マイクロメーター）（0.006
〜0.020インチ）の厚さを有する。
III.第２、表面処理用軟質離型被覆 ついで乾燥した第１被覆で被覆された中子に第２軟質被
覆の液状懸濁液を被覆する：この第２軟質被覆は無水ア
ルミニウム粉末、グラファイト、タルク、二酸化チタン
およびジルコンからなる群から選ばれた１種又はそれ以
上の離型材の固体粒子を含有し、この離型材をイソプロ
ピルアルコールのごとき有機溶剤中に懸濁させる。これ
らの離型材の固体粒子は100ミクロン以下の粒子径と約4
0ミクロン以下の平均粒子径を有する。懸濁物中のこれ
らの離型材粒子の割合は二酸化チタン及びジルコンのご
ときより重い粒子については全懸濁液の５〜60重量％で
あり、無水アルミニウム粉末、グラファイト及びタルク
のごときより軽い粒子については約40％までである。
覆の液状懸濁液を被覆する：この第２軟質被覆は無水ア
ルミニウム粉末、グラファイト、タルク、二酸化チタン
およびジルコンからなる群から選ばれた１種又はそれ以
上の離型材の固体粒子を含有し、この離型材をイソプロ
ピルアルコールのごとき有機溶剤中に懸濁させる。これ
らの離型材の固体粒子は100ミクロン以下の粒子径と約4
0ミクロン以下の平均粒子径を有する。懸濁物中のこれ
らの離型材粒子の割合は二酸化チタン及びジルコンのご
ときより重い粒子については全懸濁液の５〜60重量％で
あり、無水アルミニウム粉末、グラファイト及びタルク
のごときより軽い粒子については約40％までである。
最終被覆中の離型材の粒子を接着させるために、第２液
状懸濁物に、暗色で脆弱なかつ高融点の脂肪族炭化水素
系不溶性熱可塑樹脂又はフェノール樹脂のごとき樹脂状
バインダーを液状懸濁物の0.2〜10重量％、好ましく
は、１〜５重量％重量で添加する。
状懸濁物に、暗色で脆弱なかつ高融点の脂肪族炭化水素
系不溶性熱可塑樹脂又はフェノール樹脂のごとき樹脂状
バインダーを液状懸濁物の0.2〜10重量％、好ましく
は、１〜５重量％重量で添加する。
外部又は表面処理用被覆中の離型材及びバインダーの他
に、更に、１）懸濁剤、２）分散剤及び３）沈降防止剤
からなる添加剤の群から選ばれた少なくとも２種の異る
化合物又は添加剤を、液状懸濁物の15重量％以下の量で
添加する。懸濁剤は第１被覆中で使用されるものに類似
するもの、すなわち、クレイ、“ベントン”、ベントナ
イト、カオリン等を包含するクレー誘導体又は珪酸アル
ミニウム化合物であり得る。懸濁剤の量は液状懸濁物の
10重量％以下である。分散剤はホスフェート、ポリカー
ボネート（polycarbonate）又はスルホネートであるこ
とができ、液状懸濁物の４重量％までの量で添加され
る。沈降防止剤はメトキシプロピルアミンであることが
でき、これは液状懸濁物の３重量％までの量で添加され
る。
に、更に、１）懸濁剤、２）分散剤及び３）沈降防止剤
からなる添加剤の群から選ばれた少なくとも２種の異る
化合物又は添加剤を、液状懸濁物の15重量％以下の量で
添加する。懸濁剤は第１被覆中で使用されるものに類似
するもの、すなわち、クレイ、“ベントン”、ベントナ
イト、カオリン等を包含するクレー誘導体又は珪酸アル
ミニウム化合物であり得る。懸濁剤の量は液状懸濁物の
10重量％以下である。分散剤はホスフェート、ポリカー
ボネート（polycarbonate）又はスルホネートであるこ
とができ、液状懸濁物の４重量％までの量で添加され
る。沈降防止剤はメトキシプロピルアミンであることが
でき、これは液状懸濁物の３重量％までの量で添加され
る。
第２、すなわち、離型被覆においては、非水性溶剤すな
わち有機溶剤が、通常、懸濁物の主要部分、すなわち、
固体を含めた液状懸濁物の30〜90重量％を構成する。
わち有機溶剤が、通常、懸濁物の主要部分、すなわち、
固体を含めた液状懸濁物の30〜90重量％を構成する。
第２軟質被覆を中子上の第１被覆上で乾燥させた場合、
第２被覆の厚さは、通常、第１被覆の厚さより小さく、
15〜2000ミクロン、好ましくは25〜750ミクロン（0.001
〜0.030ミクロン）、より好ましくは50〜200ミクロン
（0.002〜0.008インチ）である。表面処理用被覆は第１
被覆より軟質であるため、この被覆に向って流れる溶融
金属の圧力により圧縮することができ、従って、所望な
らば、硬質下塗被覆より厚くすることができる。
第２被覆の厚さは、通常、第１被覆の厚さより小さく、
15〜2000ミクロン、好ましくは25〜750ミクロン（0.001
〜0.030ミクロン）、より好ましくは50〜200ミクロン
（0.002〜0.008インチ）である。表面処理用被覆は第１
被覆より軟質であるため、この被覆に向って流れる溶融
金属の圧力により圧縮することができ、従って、所望な
らば、硬質下塗被覆より厚くすることができる。
前述の如く本発明においては、各成分の組成範囲及び粒
度範囲を特定の範囲内に限定したが、その理由は実験の
結果これら範囲外では本発明所期の目的が達成されない
ことの知見によるものである。
度範囲を特定の範囲内に限定したが、その理由は実験の
結果これら範囲外では本発明所期の目的が達成されない
ことの知見によるものである。
IV.特定の実施例 前記特定の組成の砂中子上で使用した第１、下塗用硬質
耐火性被覆の６つの異る組成を第Ｉ表に示す：この被覆
を使用することにより良好な中子とアンダーカット部分
を有するダイカスト鋳物が製造された。
耐火性被覆の６つの異る組成を第Ｉ表に示す：この被覆
を使用することにより良好な中子とアンダーカット部分
を有するダイカスト鋳物が製造された。
第２、表面処理用軟質離型被覆を第II表の５個の例に従
って調製し、第Ｉ表の実施例１〜６の第１被覆に施し
た：被覆中子の製造と平滑なアンダーカットを有する最
終鋳物の両者において良好な結果が得られた。
って調製し、第Ｉ表の実施例１〜６の第１被覆に施し
た：被覆中子の製造と平滑なアンダーカットを有する最
終鋳物の両者において良好な結果が得られた。
Claims (9)
- 【請求項１】ａ） 良好な砂離れ性 ｂ） 良好な耐崩解性 ｃ） 耐表面浸透性 ｄ） 良好な保存寿命及び ｅ） ダイカストの際に1000psiを越える圧力に耐える
かつ平滑なアンダーカットを形成する高い中子強度：を
有する消耗型砂中子であって、上記中子は Ａ） 互いに接触している粒子を有するかつ粒子の間の
間隙に少なくとも部分的に樹脂バインダーが充填されて
いる砂の基材： Ｂ） 上記基材上の第１水性被覆：該被覆は １） 第１水性被覆の少なくとも40重量％の、100ミク
ロン以下の粒子径と50ミクロン以下の平均粒子径を有す
る溶融シリカからなる耐火物： ２） 第１水性被覆の少なくとも１重量％そして15重量
％以下のバインダー：及び ３） 第１水性被覆の少なくとも0.1重量％そして1.5重
量％以下の、懸濁剤、分散剤、湿潤剤及び皮張り防止剤
かなる添加剤の群から選ばれた少なくとも２種の添加剤
から本質的になる：及び Ｃ） 第２液状離型被覆： から本質的になることを特徴とする消耗型砂中子。 - 【請求項２】5000psiを越える圧力に耐えることができ
る請求項１記載の消耗型砂中子。 - 【請求項３】第１被覆中の溶融シリカの量は該第１被覆
の少なくとも65重量％である請求項１記載の消耗型砂中
子。 - 【請求項４】第１被覆中の溶融シリカは該第１被覆中の
固体の少なくとも40重量％を構成する請求項１記載の消
耗型砂中子。 - 【請求項５】砂中子上の第１被覆の厚さは25〜2000ミク
ロンである請求項１記載の消耗型砂中子。 - 【請求項６】第２液状離型被覆は １） 無水粉末アルミニウム、グラファイト、タルク、
二酸化チタン及びジルコンから選ばれた、100ミクロン
以下の粒子径と40ミクロン以下の平均粒子径を有する離
型材粒子： ２） 第２液状被覆の0.2〜10重量％の樹脂状バインダ
ー： ３） 第２液状被覆の0.05〜15重量％の、懸濁剤、沈降
防止剤及び分散剤からなる添加剤の群から選ばれた少な
くとも２種の添加剤：及び ４） 第２液状被覆の少なくとも30重量％の有機溶剤： から本質的になる請求項１記載の消耗型砂中子。 - 【請求項７】固定離型材は第２液状被覆の５〜60重量％
を構成する請求項６記載の消耗型砂中子。 - 【請求項８】ａ） 良好な砂離れ性 ｂ） 良好な耐崩解性 ｃ） 耐表面浸透性 ｄ） 良好な保存寿命及び ｅ） ダイカストの際に1000psiを越える圧力に耐える
かつ平滑なアンダーカットを形成する高い中子強度を有
する消耗型砂中子であって、上記中子は Ａ） 互いに接触している粒子を有するかつ粒子の間の
間隙に少なくとも部分的に樹脂バインダーが充填されて
いる砂の基材： Ｂ） 上記基材上の第１水性耐火性被覆：及び Ｃ） 第１耐火性被覆上の第２液状離型被覆：該被覆は １） 無水粉末アルミニウム、グラファイト、タルク、
二酸化チタン及びジルコンから選ばれた、100ミクロン
以下の粒子径と40ミクロン以下の平均粒子径を有する離
型材粒子： ２） 第２液状被覆の0.2〜10重量％の樹脂状バインダ
ー： ３） 第２液状被覆の0.05〜15重量％の、懸濁剤、沈降
防止剤及び分散剤からなる添加剤の群から選ばれた少な
くとも２種の添加剤：及び ４） 少なくとも30重量％の有機溶剤： から本質的になる消耗型砂中子。 - 【請求項９】ａ） 良好な砂離れ性 ｂ） 良好な耐崩解性 ｃ） 耐表面浸透性 ｄ） 良好な保存寿命及び ｅ） ダイカストの際に1000psiを越える圧力に耐える
かつ平滑なアンダーカットを形成する高い中子強度：を
有する消耗型砂中子であって、上記中子は Ａ） 互いに接触している粒子を有するかつ粒子の間の
間隙に少なくとも部分的に樹脂バインダーが充填されて
いる砂の基材： Ｂ） 上記基材上の第１水性被覆：該被覆は １） 第１水性被覆の少なくとも40重量％の、100ミク
ロン以下の粒子径と50ミクロン以下の平均粒子径を有す
る溶融シリカからなる耐火物： ２） 第１水性被覆の少なくとも１重量％そして15重量
％以下のバインダー：及び ３） 第１水性被覆の少なくとも0.1重量％そして1.5重
量％以下の、懸濁剤、分散剤、湿潤剤及び皮張り防止剤
からなる添加剤の群から選ばれた少なくとも２種の添加
剤から本質的になる：及び Ｃ） 上記第１耐火性被覆上の第２液状離型被覆：該被
覆は １） 無水粉末アルミニウム、グラファイト、タルク、
二酸化チタン及びジルコンから選ばれた、100ミクロン
以下の粒子径と40ミクロン以下の平均粒子径を有する離
型材粒子： ２） 第２液状被覆の0.2〜10重量％の樹脂状バインダ
ー： ３） 第２液状被覆の0.05〜15重量％の、懸濁剤、沈降
防止剤及び分散剤からなる添加剤の群から選ばれた少な
くとも２種の添加剤：及び ４） 少なくとも30重量％の有機溶剤： からなることを特徴とする消耗型砂中子。
Applications Claiming Priority (5)
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|---|---|---|---|
| US17355888A | 1988-03-23 | 1988-03-23 | |
| US173,558 | 1988-03-23 | ||
| US07/319,543 US4867225A (en) | 1988-03-23 | 1989-03-06 | Coated expendable cores for die casting dies |
| US319,543 | 1989-03-06 | ||
| PCT/US1989/001140 WO1989009106A1 (en) | 1988-03-23 | 1989-03-20 | Coated expendable cores for die casting dies and dies and castings therefrom |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02504368A JPH02504368A (ja) | 1990-12-13 |
| JPH07110395B2 true JPH07110395B2 (ja) | 1995-11-29 |
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|---|---|---|---|
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| AU (1) | AU621876B2 (ja) |
| BR (1) | BR8906475A (ja) |
| DE (1) | DE68905305T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US4951731A (en) * | 1989-10-10 | 1990-08-28 | Farley, Inc. | Process for washing a casting core |
| KR920702262A (ko) * | 1990-08-13 | 1992-09-03 | 원본미기재 | 코팅 소모성 코어를 갖고 있는 다이로부터의 다이 캐스팅 |
| BR9503807A (pt) * | 1994-08-30 | 1996-09-10 | Koji Hirokawa | Matriz de estampagem combinação de uma matriz de estampagem com uma matriz de fundição processo de fundição processo para produzir uma matriz de estampagem produto fundido macho processo para produzir um macho e pistão oco de aluminio para um motor de combustão interna |
| US6316047B1 (en) | 1995-06-09 | 2001-11-13 | Ford Global Technologies, Inc. | Method for applying dry powder refractory coating to sand cores |
| US6029736A (en) * | 1997-08-29 | 2000-02-29 | Howmet Research Corporation | Reinforced quartz cores for directional solidification casting processes |
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| CN102847870B (zh) * | 2012-08-08 | 2014-05-21 | 南京航空航天大学 | 熔模铸钛用水基氧化锆涂料的悬浮剂的制备方法及其悬浮剂与应用 |
| CN102825211A (zh) * | 2012-09-19 | 2012-12-19 | 中北大学 | 一种非占位涂料及其应用 |
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| US4529028A (en) * | 1981-11-13 | 1985-07-16 | Farley Metals, Inc. | Coating for molds and expendable cores |
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|---|---|---|---|---|
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-
1989
- 1989-03-06 US US07/319,543 patent/US4867225A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1989-03-20 KR KR1019890702170A patent/KR960016458B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-03-20 DE DE89904380T patent/DE68905305T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-20 BR BR898906475A patent/BR8906475A/pt not_active IP Right Cessation
- 1989-03-22 MX MX015399A patent/MX166698B/es unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4529028A (en) * | 1981-11-13 | 1985-07-16 | Farley Metals, Inc. | Coating for molds and expendable cores |
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