JPH07275994A - 鋳型製作方法 - Google Patents
鋳型製作方法Info
- Publication number
- JPH07275994A JPH07275994A JP10427394A JP10427394A JPH07275994A JP H07275994 A JPH07275994 A JP H07275994A JP 10427394 A JP10427394 A JP 10427394A JP 10427394 A JP10427394 A JP 10427394A JP H07275994 A JPH07275994 A JP H07275994A
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- JP
- Japan
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- mold
- kneading
- electric furnace
- spheroidized
- casting mold
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 球状化した電気炉酸化スラグを利用して、粘
結剤としてはアルカリレゾール樹脂を使用してＣＯ２ガ
ス硬化またはギ酸メチルガス硬化させるか、有機エステ
ルから成る硬化剤添加により硬化した鋳型で製造コスト
の安い鋳物の製造する。 【構成】 ガス硬化鋳型又は自硬性鋳型の造型におい
て、骨剤として球状化した電気炉酸化スラグを、粘結剤
としてアルカリレゾール樹脂を使用して両者を混練した
後、二酸化炭素またはギ酸メチルガスを通気するか、有
機エステルから成る硬化剤を混練時に添加して硬化させ
る鋳型製作方法。
結剤としてはアルカリレゾール樹脂を使用してＣＯ２ガ
ス硬化またはギ酸メチルガス硬化させるか、有機エステ
ルから成る硬化剤添加により硬化した鋳型で製造コスト
の安い鋳物の製造する。 【構成】 ガス硬化鋳型又は自硬性鋳型の造型におい
て、骨剤として球状化した電気炉酸化スラグを、粘結剤
としてアルカリレゾール樹脂を使用して両者を混練した
後、二酸化炭素またはギ酸メチルガスを通気するか、有
機エステルから成る硬化剤を混練時に添加して硬化させ
る鋳型製作方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガス硬化鋳型又は自硬性
鋳型の造型において、骨剤として球状化した電気炉酸化
スラグを、粘結剤としてアルカリレゾール樹脂を使用し
て両者を混練した後、二酸化炭素またはギ酸メチルガス
を通気するか、有機エステルからなる硬化剤を混練時に
添加して硬化させる鋳型製作方法に関するものである。
鋳型の造型において、骨剤として球状化した電気炉酸化
スラグを、粘結剤としてアルカリレゾール樹脂を使用し
て両者を混練した後、二酸化炭素またはギ酸メチルガス
を通気するか、有機エステルからなる硬化剤を混練時に
添加して硬化させる鋳型製作方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガス硬化鋳型及び自硬性鋳型は個別製作
の鋳造品の製造に多くの範囲で使用されていて、この両
者の造型法とその特性を社団法人鋳造技術普及協会編の
「各種造型法の解説」（平成３年３月３１日発行）より
引用すれば、表１の如く夫々優れた特性を有しているこ
とが分かる。
の鋳造品の製造に多くの範囲で使用されていて、この両
者の造型法とその特性を社団法人鋳造技術普及協会編の
「各種造型法の解説」（平成３年３月３１日発行）より
引用すれば、表１の如く夫々優れた特性を有しているこ
とが分かる。
【０００３】
【０００４】ガス硬化鋳型の代表である水ガラスＣＯ２
型の実験配合例とその鋳型の硬化特性を、社団法人鋳造
技術普及協会編「鋳型造型法の概説」（昭和５６年１１
月２５日発行）によれば、珪砂、水ガラス及び有機物の
配合表を表２に示し、これにより造型した鋳型のＣＯ２
通ガス時間に対する立ち上がり圧縮強さを図１に、また
これを大気中に放置していても強度が増加する放置強度
を図２に示す。
型の実験配合例とその鋳型の硬化特性を、社団法人鋳造
技術普及協会編「鋳型造型法の概説」（昭和５６年１１
月２５日発行）によれば、珪砂、水ガラス及び有機物の
配合表を表２に示し、これにより造型した鋳型のＣＯ２
通ガス時間に対する立ち上がり圧縮強さを図１に、また
これを大気中に放置していても強度が増加する放置強度
を図２に示す。
【０００５】
【０００６】また、自硬性鋳型の代表であるフラン自硬
性鋳型の硬化特性については、社団法人日本鋳物協会編
「鋳物便覧」（昭和６１年１月２０日発行）による常温
自硬性鋳型用フラン樹脂粘結剤の混練時温度と硬化性モ
デルを図３に示す。これによれば混練砂温度の高いもの
程型込め後の圧縮強さの増大が顕著であり、抜型が早く
かつ容易に行えるが、２４時間放置後の圧縮強さの上昇
はやや緩やかな結果となり、これら双方の鋳型は共に骨
剤として珪砂を使用しているものである。
性鋳型の硬化特性については、社団法人日本鋳物協会編
「鋳物便覧」（昭和６１年１月２０日発行）による常温
自硬性鋳型用フラン樹脂粘結剤の混練時温度と硬化性モ
デルを図３に示す。これによれば混練砂温度の高いもの
程型込め後の圧縮強さの増大が顕著であり、抜型が早く
かつ容易に行えるが、２４時間放置後の圧縮強さの上昇
はやや緩やかな結果となり、これら双方の鋳型は共に骨
剤として珪砂を使用しているものである。
【０００７】現在、鋳物砂のかかえる問題としては、国
内において新たな地区で珪砂を採掘する場合、環境規制
等のために計画してから認可採掘開始に至るまで最低５
年を必要とし、国外においてもその国の法規則、道路、
港等のために同様の期間を必要とする。従って鋳物業界
としては他の業界と連携をとりながら長期的に安定確保
を考える環境にある。一方、使用済みの鋳物古砂は、
公害規制の強化、住民パワーのため捨て場確保の困難、
捨て場処理費、輸送費増大等のため廃砂処理費の増
大、新砂単価の上昇、省資源等の傾向が益々厳しく
なり各企業共再生砂への移行を真剣に取り組んでる状況
である。
内において新たな地区で珪砂を採掘する場合、環境規制
等のために計画してから認可採掘開始に至るまで最低５
年を必要とし、国外においてもその国の法規則、道路、
港等のために同様の期間を必要とする。従って鋳物業界
としては他の業界と連携をとりながら長期的に安定確保
を考える環境にある。一方、使用済みの鋳物古砂は、
公害規制の強化、住民パワーのため捨て場確保の困難、
捨て場処理費、輸送費増大等のため廃砂処理費の増
大、新砂単価の上昇、省資源等の傾向が益々厳しく
なり各企業共再生砂への移行を真剣に取り組んでる状況
である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明により解決しょ
うとする課題は、鋳物砂の主原料である硅砂は将来確保
が困難となり、価格も上昇することが予測されるので、
その代替品として球状化した電気炉酸化スラグを骨材と
して製造コストの安い鋳型製作方法を提供せんとするも
のである。
うとする課題は、鋳物砂の主原料である硅砂は将来確保
が困難となり、価格も上昇することが予測されるので、
その代替品として球状化した電気炉酸化スラグを骨材と
して製造コストの安い鋳型製作方法を提供せんとするも
のである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、鋳物砂の主原
料である硅砂の代替品として球状化した電気炉酸化スラ
グを利用して、粘結剤としてはアルカリレゾール樹脂を
使用してＣＯ２ガス硬化またはギ酸メチルガス硬化させ
るか、有機エステルから成る硬化剤添加により硬化した
鋳型で製造コストの安い非鉄系鋳物を製造するものであ
る。
料である硅砂の代替品として球状化した電気炉酸化スラ
グを利用して、粘結剤としてはアルカリレゾール樹脂を
使用してＣＯ２ガス硬化またはギ酸メチルガス硬化させ
るか、有機エステルから成る硬化剤添加により硬化した
鋳型で製造コストの安い非鉄系鋳物を製造するものであ
る。
【００１０】
【作用】本発明によれば、球状化した電気炉酸化スラグ
に粘結剤であるアルカリレゾール樹脂を添加、混練した
鋳物砂に二酸化炭素またはギ酸メチルガスを通気し、又
は有機エステルからなる硬化剤を粘結剤と混練し硬化し
たガス硬化鋳型、自硬性鋳型及び高周波誘導加熱鋳型を
金属鋳造用鋳型として利用する。又、球状化した電気炉
酸化スラグはほぼ球形に近い形状を示し、硅砂の特性と
の比較を表３に示すが、球状化した電気炉酸化スラグの
方が硅砂に比べ優れた特性をもっており、特に球状化し
た電気炉酸化スラグとアルカリレゾール樹脂を組み合わ
せることにより次の様な組み合わせ効果が期待出来る。
即ち、球状化した電気炉酸化スラグが、塩基性で粒形
が球形のため粘結剤が少なくてすみ、耐破砕性が最高
のため回収再生率が高く、モース硬度が高いので微粉
の発生量が少なく、作業環境が改善され、表面状況が
平滑であるので砂の崩壊性が良く、砂落としが容易であ
る等の利点を有しているが、反面熱軟化点が低いため鋼
鋳物、大型鋳鉄鋳物には使用出来ない等の欠点を有して
いるものである。
に粘結剤であるアルカリレゾール樹脂を添加、混練した
鋳物砂に二酸化炭素またはギ酸メチルガスを通気し、又
は有機エステルからなる硬化剤を粘結剤と混練し硬化し
たガス硬化鋳型、自硬性鋳型及び高周波誘導加熱鋳型を
金属鋳造用鋳型として利用する。又、球状化した電気炉
酸化スラグはほぼ球形に近い形状を示し、硅砂の特性と
の比較を表３に示すが、球状化した電気炉酸化スラグの
方が硅砂に比べ優れた特性をもっており、特に球状化し
た電気炉酸化スラグとアルカリレゾール樹脂を組み合わ
せることにより次の様な組み合わせ効果が期待出来る。
即ち、球状化した電気炉酸化スラグが、塩基性で粒形
が球形のため粘結剤が少なくてすみ、耐破砕性が最高
のため回収再生率が高く、モース硬度が高いので微粉
の発生量が少なく、作業環境が改善され、表面状況が
平滑であるので砂の崩壊性が良く、砂落としが容易であ
る等の利点を有しているが、反面熱軟化点が低いため鋼
鋳物、大型鋳鉄鋳物には使用出来ない等の欠点を有して
いるものである。
【００１１】
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例による鋳型の放置強度
を図によって説明すれば、実施例１として表４はガス硬
化型の配合表で、因みに同表のアルカリレゾール樹脂は
温度計、攪拌機、冷却器を備えた１リットル四つ口フラ
スコにビスフェノールＡ２２８ｇと水１７０ｇを仕込
み、攪拌しながらこれに４８ｇ水酸化カリウム水溶液１
５２．０ｇ、９２％パラホルムアルデヒド１１４．１ｇ
を徐々に加えた。次に、この水溶液を９０℃に昇温し、
９０℃で７０分反応させてレゾール型ビスフェノールホ
ルムアルデヒド樹脂を得た。次に反応終了後４０℃以下
まで冷却した上記レゾール型ビスフェノールホルムアル
デヒド樹脂に４８％水酸化カリウム水溶液３１５．６ｇ
およびγ−グリキシドキシプロピルトリメトキシシラン
１０ｇを加え、レゾール型ビスフェノールホルムアルデ
ヒド樹脂のアルカリ性水溶液を得た。そして上記レゾー
ル型ビスフェノールホルムアルデヒド樹脂のアルカリ性
水溶液に対して四ホウ酸ナトリウム１０水化物を８重量
％添加混合した後、ジエチレングリコールモノブチルエ
ーテルを１５重量％添加混合したものにより実施した。
なお、上記樹脂合成例の他、ビスフェノールＡの代りに
フェノールを使用する方法でも同様な効果を得る事が出
来るものである。
を図によって説明すれば、実施例１として表４はガス硬
化型の配合表で、因みに同表のアルカリレゾール樹脂は
温度計、攪拌機、冷却器を備えた１リットル四つ口フラ
スコにビスフェノールＡ２２８ｇと水１７０ｇを仕込
み、攪拌しながらこれに４８ｇ水酸化カリウム水溶液１
５２．０ｇ、９２％パラホルムアルデヒド１１４．１ｇ
を徐々に加えた。次に、この水溶液を９０℃に昇温し、
９０℃で７０分反応させてレゾール型ビスフェノールホ
ルムアルデヒド樹脂を得た。次に反応終了後４０℃以下
まで冷却した上記レゾール型ビスフェノールホルムアル
デヒド樹脂に４８％水酸化カリウム水溶液３１５．６ｇ
およびγ−グリキシドキシプロピルトリメトキシシラン
１０ｇを加え、レゾール型ビスフェノールホルムアルデ
ヒド樹脂のアルカリ性水溶液を得た。そして上記レゾー
ル型ビスフェノールホルムアルデヒド樹脂のアルカリ性
水溶液に対して四ホウ酸ナトリウム１０水化物を８重量
％添加混合した後、ジエチレングリコールモノブチルエ
ーテルを１５重量％添加混合したものにより実施した。
なお、上記樹脂合成例の他、ビスフェノールＡの代りに
フェノールを使用する方法でも同様な効果を得る事が出
来るものである。
【００１３】
【００１４】これによる通ガス後の放置強度を図４に示
すが、試料番号１３の珪砂に比べ球状化した電気炉酸化
スラグの方が強度が強く、従来の珪砂と水ガラスの組合
せによる図２の放置強度に比べても同様に強度が強くな
ることが分る。
すが、試料番号１３の珪砂に比べ球状化した電気炉酸化
スラグの方が強度が強く、従来の珪砂と水ガラスの組合
せによる図２の放置強度に比べても同様に強度が強くな
ることが分る。
【００１５】自硬硬化型についても同様な試験を行い、
実施例１と同様の粒度による球状化した電気炉酸化スラ
グと珪砂とを用いて実施例２による配合表は表５の如く
で、因みに同表のアルカリレゾール樹脂は、ビスフェノ
ールＡ２２８ｇ，水３３２ｇを攪拌器、温度計、コンデ
ンサーを備えた１リットル四つ口フラスコに仕込み、攪
拌しながら水酸化カリウム１１２ｇと９２％バラホルム
アルデヒド８１．５ｇを徐々に加え、９５℃に加熱し、
粘度が８０ｃｐ（２０℃）に達するまで反応を継続し、
アルカリレゾール型ビスフェノール樹脂水溶液を調整し
た。６０℃に冷却後、０．４％の３−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシランを加え、３０分攪拌した後、樹
脂分５０重量％の粘結剤により実施した。なお、上記樹
脂合成例の他、ビスフェノールＡの代りにフェノールを
使用する方法でも同様な効果を得る事が出来るものであ
る。
実施例１と同様の粒度による球状化した電気炉酸化スラ
グと珪砂とを用いて実施例２による配合表は表５の如く
で、因みに同表のアルカリレゾール樹脂は、ビスフェノ
ールＡ２２８ｇ，水３３２ｇを攪拌器、温度計、コンデ
ンサーを備えた１リットル四つ口フラスコに仕込み、攪
拌しながら水酸化カリウム１１２ｇと９２％バラホルム
アルデヒド８１．５ｇを徐々に加え、９５℃に加熱し、
粘度が８０ｃｐ（２０℃）に達するまで反応を継続し、
アルカリレゾール型ビスフェノール樹脂水溶液を調整し
た。６０℃に冷却後、０．４％の３−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシランを加え、３０分攪拌した後、樹
脂分５０重量％の粘結剤により実施した。なお、上記樹
脂合成例の他、ビスフェノールＡの代りにフェノールを
使用する方法でも同様な効果を得る事が出来るものであ
る。
【００１６】
【００１７】これによる鋳型の放置強度を図５に示す
が、実施例１と同様に高強度の鋳型を得ることが出来
た。
が、実施例１と同様に高強度の鋳型を得ることが出来
た。
【００１８】ギ酸メチルガス硬化剤についても同様な試
験を行い、実施例１と同様な粒度による球状化した電気
炉酸化スラグと珪砂を用いて実施例３による配合表は表
６の如くで、因みに同表のアルカリレゾール樹脂は、実
施例２で使用した粘結剤により実施した。
験を行い、実施例１と同様な粒度による球状化した電気
炉酸化スラグと珪砂を用いて実施例３による配合表は表
６の如くで、因みに同表のアルカリレゾール樹脂は、実
施例２で使用した粘結剤により実施した。
【００１９】
【００２０】これによる鋳型の放置強度を図６に示す
が、実施例１と同様に高強度の鋳型を得ることが出来
た。
が、実施例１と同様に高強度の鋳型を得ることが出来
た。
【００２１】上記の実施例１による配合表（表４）の試
料番号１１及び実施例２の配合表（表５）の試料番号２
１の鋳型を用いて実際に鋳込重量約２０ｋｇのアルミ鋳
物（ＪＩＳ材質記号・ＡＣ３Ａ）及び鋳込重量約５０ｋ
ｇの青銅鋳物（ＪＩＳ材質記号・ＢＣ３）の鋳物をい鋳
込んだが、いずれも鋳造欠陥のない健全な鋳物が得られ
た。
料番号１１及び実施例２の配合表（表５）の試料番号２
１の鋳型を用いて実際に鋳込重量約２０ｋｇのアルミ鋳
物（ＪＩＳ材質記号・ＡＣ３Ａ）及び鋳込重量約５０ｋ
ｇの青銅鋳物（ＪＩＳ材質記号・ＢＣ３）の鋳物をい鋳
込んだが、いずれも鋳造欠陥のない健全な鋳物が得られ
た。
【００２２】
【発明の効果】叙上の如く本発明は、骨材として球状化
した電気炉酸化スラグを、粘結剤としてはアルカリレゾ
ール樹脂を使用してＣＯ２ガス硬化またはギ酸メチルガ
ス硬化させるか、有機エステルから成る硬化剤添加によ
り硬化した鋳型のみならず高周波誘導加熱鋳型を使用し
て主としてアルミ、銅等の非鉄系鋳物を製造することに
より、粘結剤の添加量が少なく砂の再生効率が高くな
り、ひいては製造コストの安い良質鋳物を粉塵発生のな
い作業環境で製造することが出来る極めて有用なるもの
である。
した電気炉酸化スラグを、粘結剤としてはアルカリレゾ
ール樹脂を使用してＣＯ２ガス硬化またはギ酸メチルガ
ス硬化させるか、有機エステルから成る硬化剤添加によ
り硬化した鋳型のみならず高周波誘導加熱鋳型を使用し
て主としてアルミ、銅等の非鉄系鋳物を製造することに
より、粘結剤の添加量が少なく砂の再生効率が高くな
り、ひいては製造コストの安い良質鋳物を粉塵発生のな
い作業環境で製造することが出来る極めて有用なるもの
である。
【図１】表２の配合によるＣＯ２通ガス時間に対する立
ち上がり圧縮強さを現すグラフ、
ち上がり圧縮強さを現すグラフ、
【図２】同上の放置強度を現すグラフ、
【図３】は常温自硬性鋳型用フラン樹脂粘結剤の混練時
砂温度と硬化性モデルを現すグラフ、
砂温度と硬化性モデルを現すグラフ、
【図４】実施例１による通ガス後の放置強度を現すグラ
フ、
フ、
【図５】実施例２による放置強度を現すグラフである。
【図６】実施例３による放置強度を現すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鵜池 實 大阪市淀川区西宮原３丁目３番19号 太洋 鋳機株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 球状化した電気炉酸化スラグに水溶性の
アルカリレゾール樹脂を添加して混練した鋳物砂で造型
した鋳型に、二酸化炭酸ガスを通気し硬化させることを
特徴とする鋳型製作方法。 - 【請求項２】 球状化した電気炉酸化スラグに水溶性の
アルカリレゾール樹脂を添加して混練した鋳物砂で造型
した鋳型に、ギ酸メチルガスを通気し硬化させることを
特徴とする鋳型製作方法。 - 【請求項３】 球状化した電気炉酸化スラグに水溶性の
アルカリレゾール樹脂と有機エステルからなる硬化剤を
添加して混練した鋳物砂で造型した鋳型を自然硬化させ
ることを特徴とする鋳型製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10427394A JPH07275994A (ja) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | 鋳型製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10427394A JPH07275994A (ja) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | 鋳型製作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07275994A true JPH07275994A (ja) | 1995-10-24 |
Family
ID=14376325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10427394A Pending JPH07275994A (ja) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | 鋳型製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07275994A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017515682A (ja) * | 2014-05-02 | 2017-06-15 | アーエスカー ケミカルズ ゲーエムベーハーＡｓｋ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｇｍｂｈ | 耐火性鋳型基材とレゾールとを含む物体の層ごとの構築方法、及び該方法によって製造される鋳型又はコア |
| CN110711846A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-01-21 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种铸造用无机粘结剂砂冷芯盒制型芯方法 |
-
1994
- 1994-04-06 JP JP10427394A patent/JPH07275994A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017515682A (ja) * | 2014-05-02 | 2017-06-15 | アーエスカー ケミカルズ ゲーエムベーハーＡｓｋ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｇｍｂｈ | 耐火性鋳型基材とレゾールとを含む物体の層ごとの構築方法、及び該方法によって製造される鋳型又はコア |
| CN110711846A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-01-21 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种铸造用无机粘结剂砂冷芯盒制型芯方法 |
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