JPH11114654A - 生型用鋳物砂の調製方法 - Google Patents
生型用鋳物砂の調製方法Info
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- JPH11114654A JPH11114654A JP9293353A JP29335397A JPH11114654A JP H11114654 A JPH11114654 A JP H11114654A JP 9293353 A JP9293353 A JP 9293353A JP 29335397 A JP29335397 A JP 29335397A JP H11114654 A JPH11114654 A JP H11114654A
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- molding sand
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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
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- Mold Materials And Core Materials (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鋳物砂の成形性（流動性）を高め、かつ鋳型
造型後の十分な鋳型強度を得ることができる生型用鋳物
砂の調製方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 ケイ砂と粘土及び水を添加して混練機に
より混練を済ませた混練砂を０〜０．３気圧下で５〜３
０秒間真空減圧し、もって砂粒における表層の粘土分層
浅部を乾燥させると共に粘土分層深部を湿態に保持させ
ることを特徴とする生型用鋳物砂の調製方法。
造型後の十分な鋳型強度を得ることができる生型用鋳物
砂の調製方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 ケイ砂と粘土及び水を添加して混練機に
より混練を済ませた混練砂を０〜０．３気圧下で５〜３
０秒間真空減圧し、もって砂粒における表層の粘土分層
浅部を乾燥させると共に粘土分層深部を湿態に保持させ
ることを特徴とする生型用鋳物砂の調製方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳物を鋳造する砂
鋳型に使用する鋳物砂（生型用鋳物砂）を流動性よく、
かつ結合性よく調製する方法に関する。
鋳型に使用する鋳物砂（生型用鋳物砂）を流動性よく、
かつ結合性よく調製する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、生型用鋳物砂の具備すべき条件
として最も重要なものは、鋳型が作り易いこと、及び高
温の溶湯に悪い影響を与えずに満足な注湯ができること
である。前者は、鋳物砂の常温における成形性ともいえ
る性質であり、後者は高温における性質である。鋳型を
作るには、まず鋳物砂を模型に馴染ませ、その形を正確
に写しとらねばならない。次いで模型を型抜きした後も
その形を保ち溶湯の圧力、衝撃等に耐えるものにしなけ
ればならない。そためには鋳物砂に流動性と、砂粒が互
いに結合するための結合性が必要である。しかるに鋳物
砂の流動性と砂粒が凝集して固まろうとする性質すなわ
ち結合性とは相反した性質のものである。これら相反す
る性質を補うため低水分でも型締め力を強くすることで
高い鋳型強度が得られる高品質な粘土が用いられ、また
骨材であるケイ砂は、粒形の整った丸みをもつものが流
動性が良いとされ多用されてきている。このような高品
質の粘土や粒形の整った丸みのあるケイ砂は、資源枯渇
懸念から年々高価なものになってきている。このため鋳
物砂に求められる流動性と結合性は、相反する性質であ
るとの認識に立ち、いずれかの性質の強弱比率を変える
ことで対応しており、そのため鋳物砂の維持管理には、
砂温度、水分、気温、湿度等を人間の五感を駆使した多
くの労力が注がれているが満足な鋳物砂が得られない場
合が多い。
として最も重要なものは、鋳型が作り易いこと、及び高
温の溶湯に悪い影響を与えずに満足な注湯ができること
である。前者は、鋳物砂の常温における成形性ともいえ
る性質であり、後者は高温における性質である。鋳型を
作るには、まず鋳物砂を模型に馴染ませ、その形を正確
に写しとらねばならない。次いで模型を型抜きした後も
その形を保ち溶湯の圧力、衝撃等に耐えるものにしなけ
ればならない。そためには鋳物砂に流動性と、砂粒が互
いに結合するための結合性が必要である。しかるに鋳物
砂の流動性と砂粒が凝集して固まろうとする性質すなわ
ち結合性とは相反した性質のものである。これら相反す
る性質を補うため低水分でも型締め力を強くすることで
高い鋳型強度が得られる高品質な粘土が用いられ、また
骨材であるケイ砂は、粒形の整った丸みをもつものが流
動性が良いとされ多用されてきている。このような高品
質の粘土や粒形の整った丸みのあるケイ砂は、資源枯渇
懸念から年々高価なものになってきている。このため鋳
物砂に求められる流動性と結合性は、相反する性質であ
るとの認識に立ち、いずれかの性質の強弱比率を変える
ことで対応しており、そのため鋳物砂の維持管理には、
砂温度、水分、気温、湿度等を人間の五感を駆使した多
くの労力が注がれているが満足な鋳物砂が得られない場
合が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】発明者達は、粘土とケ
イ砂について種々調査した結果、鋳物砂に流動性が得ら
れるものであれば安価に入手できる粘土及びケイ砂が豊
富に存在することをつきとめた。本発明は上記に鑑みて
成されたもので、鋳物砂の成形性（流動性）を高め、か
つ鋳型造型後の十分な鋳型強度を得ることができる生型
用鋳物砂の調製方法を提供することを目的とする。
イ砂について種々調査した結果、鋳物砂に流動性が得ら
れるものであれば安価に入手できる粘土及びケイ砂が豊
富に存在することをつきとめた。本発明は上記に鑑みて
成されたもので、鋳物砂の成形性（流動性）を高め、か
つ鋳型造型後の十分な鋳型強度を得ることができる生型
用鋳物砂の調製方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明における生型用鋳物砂の調製方法は、ケイ砂
と粘土及び水を添加して混練機により混練を済ませた鋳
物砂を０〜０．３気圧下で５〜３０秒間真空減圧し、も
って砂粒における表層の粘土分層浅部を乾燥させると共
に粘土分層深部を湿態に保持させることを特徴とすると
共に前記真空減圧が、鋳物砂ホッパへ鋳物砂を移送する
空気輸送用のタンク内あるいは鋳物砂吹込み造型機の砂
筒内で成されることを特徴とするものである。
めに本発明における生型用鋳物砂の調製方法は、ケイ砂
と粘土及び水を添加して混練機により混練を済ませた鋳
物砂を０〜０．３気圧下で５〜３０秒間真空減圧し、も
って砂粒における表層の粘土分層浅部を乾燥させると共
に粘土分層深部を湿態に保持させることを特徴とすると
共に前記真空減圧が、鋳物砂ホッパへ鋳物砂を移送する
空気輸送用のタンク内あるいは鋳物砂吹込み造型機の砂
筒内で成されることを特徴とするものである。
【０００５】
【発明に至る経過】発明者は、鋳物砂に要求される流動
性と結合性について詳細に検討を重ねた結果、流動性は
鋳物砂を模型に馴染ませるまでに必要な性質であり、結
合性はその後に必要な性質であるとの見識を得た。そし
て砂粒表面の粘土分の層浅部が乾燥されていれば流動性
が得られ、粘土分の層深部が湿態に保持されていれば造
型後の鋳型の結合性（鋳型強度）が得られるとの判断の
もと、これらの条件を満たす鋳物砂の調製方法を検討し
た。その結果混練中の鋳物砂を冷却する目的で混練容器
内を真空減圧して鋳物砂の水分を蒸発させていることに
着目し、混練を済ませた鋳物砂を容器内に入れ所定時間
真空減圧することにより鋳物砂の水分を蒸発させて粘土
分の層浅部を乾燥させると共に層深部を湿態に保持させ
ることを思い立った。
性と結合性について詳細に検討を重ねた結果、流動性は
鋳物砂を模型に馴染ませるまでに必要な性質であり、結
合性はその後に必要な性質であるとの見識を得た。そし
て砂粒表面の粘土分の層浅部が乾燥されていれば流動性
が得られ、粘土分の層深部が湿態に保持されていれば造
型後の鋳型の結合性（鋳型強度）が得られるとの判断の
もと、これらの条件を満たす鋳物砂の調製方法を検討し
た。その結果混練中の鋳物砂を冷却する目的で混練容器
内を真空減圧して鋳物砂の水分を蒸発させていることに
着目し、混練を済ませた鋳物砂を容器内に入れ所定時間
真空減圧することにより鋳物砂の水分を蒸発させて粘土
分の層浅部を乾燥させると共に層深部を湿態に保持させ
ることを思い立った。
【０００６】
【実施例】以下本発明の実施例を詳細に説明する。ケイ
砂と粘土及び水分３．５％、４．０％、４．５％をそれ
ぞれ添加した混練済鋳物砂と、この混練済の鋳物砂を
０．１気圧下で１０秒間真空減圧した調製済鋳物砂のそ
れぞれのコンパクタビリティー値（ＣＢ値）を測定した
結果を表１に示す。また上記のようにして真空減圧によ
り調製された調製済鋳物砂は、水分分布の模式図である
図１に示すように砂粒１表面の粘土分２表面からは、遊
離水分並びに表皮水分が短時間の内に蒸発され粘土分層
浅部３を乾燥させて、水分を含まない乾燥砂のように流
動性がよくなり、粘土分層深部４には水分が保持され湿
態を維持していることが確認できた。
砂と粘土及び水分３．５％、４．０％、４．５％をそれ
ぞれ添加した混練済鋳物砂と、この混練済の鋳物砂を
０．１気圧下で１０秒間真空減圧した調製済鋳物砂のそ
れぞれのコンパクタビリティー値（ＣＢ値）を測定した
結果を表１に示す。また上記のようにして真空減圧によ
り調製された調製済鋳物砂は、水分分布の模式図である
図１に示すように砂粒１表面の粘土分２表面からは、遊
離水分並びに表皮水分が短時間の内に蒸発され粘土分層
浅部３を乾燥させて、水分を含まない乾燥砂のように流
動性がよくなり、粘土分層深部４には水分が保持され湿
態を維持していることが確認できた。
【０００７】
【表１】
【０００８】なお混練砂の調製は、鋳物砂混練機の後に
配置される空気輸送用タンク、あるいは鋳物砂吹込み造
型機の砂筒内において実現できる真空減圧度にすると共
に鋳型造型工程のタイムサイクルに影響を与えない時間
にする必要があり、０〜０．３気圧下で５〜３０秒間真
空減圧するのがよい。
配置される空気輸送用タンク、あるいは鋳物砂吹込み造
型機の砂筒内において実現できる真空減圧度にすると共
に鋳型造型工程のタイムサイクルに影響を与えない時間
にする必要があり、０〜０．３気圧下で５〜３０秒間真
空減圧するのがよい。
【０００９】さらに水分４．０％の混練済鋳物砂と、こ
の混練済鋳物砂を０．１気圧下で１０秒間真空減圧した
調製済鋳物砂のそれぞれの鋳型強度及び表面安定性をＪ
ＩＳ規格にしたがって測定した結果を表２に示す。
の混練済鋳物砂を０．１気圧下で１０秒間真空減圧した
調製済鋳物砂のそれぞれの鋳型強度及び表面安定性をＪ
ＩＳ規格にしたがって測定した結果を表２に示す。
【００１０】
【表２】
【００１１】この結果、真空減圧により調製された調製
済鋳物砂を使用した場合、圧縮成形後の鋳型強度及び表
面安定性は、未調製の鋳物砂を使用した場合とほとんど
変わらないことがわかる。これは粘土分層深部４が湿態
に保持されているため、この部分が圧縮により押しつぶ
されて結合性を発揮し、鋳型強度を高めているものと考
察される。
済鋳物砂を使用した場合、圧縮成形後の鋳型強度及び表
面安定性は、未調製の鋳物砂を使用した場合とほとんど
変わらないことがわかる。これは粘土分層深部４が湿態
に保持されているため、この部分が圧縮により押しつぶ
されて結合性を発揮し、鋳型強度を高めているものと考
察される。
【００１２】
【発明の効果】本発明は上記の説明から明らかなよう
に、ケイ砂と粘土及び水を添加して混練機により混練を
済ませた鋳物砂を０〜０．３気圧下で５〜３０秒間真空
減圧し、もって砂粒における表層の粘土分層浅部を乾燥
させると共に粘土分層深部を湿態に保持させるようにし
たから、鋳物砂は、豊富に存在する安価なケイ砂及び粘
土を使用することができるようになり、その効果は著大
である。
に、ケイ砂と粘土及び水を添加して混練機により混練を
済ませた鋳物砂を０〜０．３気圧下で５〜３０秒間真空
減圧し、もって砂粒における表層の粘土分層浅部を乾燥
させると共に粘土分層深部を湿態に保持させるようにし
たから、鋳物砂は、豊富に存在する安価なケイ砂及び粘
土を使用することができるようになり、その効果は著大
である。
【図１】調製済鋳物砂の水分分布を示す模式図である。
１ 砂粒 ２ 粘土分 ３ 粘土分層浅部 ４ 粘土分層深部
Claims (3)
- 【請求項１】 ケイ砂と粘土及び水を添加して混練機に
より混練を済ませた鋳物砂を０〜０．３気圧下で５〜３
０秒間真空減圧し、もって砂粒における表層の粘土分層
浅部を乾燥させると共に粘土分層深部を湿態に保持させ
ることを特徴とする生型用鋳物砂の調製方法。 - 【請求項２】 前記真空減圧が、鋳物砂ホッパへ鋳物砂
を移送する空気輸送用のタンク内で成されることを特徴
とする請求項１記載の生型用鋳物砂の調製方法。 - 【請求項３】 前記真空減圧が、鋳物砂吹込み造型機の
砂筒内で成されることを特徴とする請求項１記載の生型
用鋳物砂の調製方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29335397A JP3582690B2 (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 生型用鋳物砂の調製方法 |
| US09/169,165 US6017387A (en) | 1997-10-09 | 1998-10-08 | Process for preparing molding sand for green sand mold |
| EP98119135A EP0914882A1 (en) | 1997-10-09 | 1998-10-09 | Process for preparing molding sand for green sand mold |
| CN98121306A CN1214282A (zh) | 1997-10-09 | 1998-10-09 | 制备湿砂模所用型砂的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29335397A JP3582690B2 (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 生型用鋳物砂の調製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11114654A true JPH11114654A (ja) | 1999-04-27 |
| JP3582690B2 JP3582690B2 (ja) | 2004-10-27 |
Family
ID=17793703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29335397A Expired - Fee Related JP3582690B2 (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 生型用鋳物砂の調製方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6017387A (ja) |
| EP (1) | EP0914882A1 (ja) |
| JP (1) | JP3582690B2 (ja) |
| CN (1) | CN1214282A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104174809A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-12-03 | 合肥江淮铸造有限责任公司 | 一种可回收透气性好铸造型砂及其制备方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1222978A3 (en) * | 2001-01-15 | 2007-10-17 | Sintokogio, Ltd. | A method for making sand covered with bentonite, the sand, and a method for recycling molding sand for a mold using the sand covered by bentonite |
| CN1319669C (zh) * | 2005-12-20 | 2007-06-06 | 金啸海 | 一种用于铸造的型砂及其制备方法 |
| US9039481B2 (en) * | 2012-04-10 | 2015-05-26 | Crayola Llc | Moldable sand compositions and methods for making the same |
| CN103100645A (zh) * | 2012-12-10 | 2013-05-15 | 马鞍山市万鑫铸造有限公司 | 一种利用矿渣制铸造型砂的方法 |
| CN104525845A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-22 | 繁昌县恒鑫汽车零部件有限公司 | 一种机器造型机床铸造用型砂及其制备方法 |
| CN104525832A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-22 | 繁昌县恒鑫汽车零部件有限公司 | 一种铸造大件用高透气性型砂及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3961967A (en) * | 1974-04-10 | 1976-06-08 | Deere & Company | Foundry facing sand composition |
| US4620586A (en) * | 1977-03-23 | 1986-11-04 | General Kinematics | Method and apparatus for reclaiming foundry sand |
| US4529028A (en) * | 1981-11-13 | 1985-07-16 | Farley Metals, Inc. | Coating for molds and expendable cores |
| DE19512593A1 (de) * | 1995-04-04 | 1996-10-10 | Eirich Maschf Gustav | Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von Gießereisand |
| US5587008A (en) * | 1995-11-07 | 1996-12-24 | Hill & Griffith Co. | Sand molding media for iron castings |
| JP3332206B2 (ja) * | 1997-03-21 | 2002-10-07 | 新東工業株式会社 | 鋳物砂の熟成方法 |
-
1997
- 1997-10-09 JP JP29335397A patent/JP3582690B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-10-08 US US09/169,165 patent/US6017387A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-09 CN CN98121306A patent/CN1214282A/zh active Pending
- 1998-10-09 EP EP98119135A patent/EP0914882A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104174809A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-12-03 | 合肥江淮铸造有限责任公司 | 一种可回收透气性好铸造型砂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1214282A (zh) | 1999-04-21 |
| US6017387A (en) | 2000-01-25 |
| EP0914882A1 (en) | 1999-05-12 |
| JP3582690B2 (ja) | 2004-10-27 |
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