JPS5831258B2 - 金型鋳造用耐久性塗型材 - Google Patents
金型鋳造用耐久性塗型材Info
- Publication number
- JPS5831258B2 JPS5831258B2 JP54056280A JP5628079A JPS5831258B2 JP S5831258 B2 JPS5831258 B2 JP S5831258B2 JP 54056280 A JP54056280 A JP 54056280A JP 5628079 A JP5628079 A JP 5628079A JP S5831258 B2 JPS5831258 B2 JP S5831258B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating material
- mold casting
- mold
- durable
- metal
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- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金型鋳造法に関するものであり、詳しくは複合
リン酸アル□ニウムを粘結剤として使用し、これに金属
の酸化物、リン酸化物、ケイ酸化合物を混入して断熱効
果を持たせると共に金属の窒化物、二硫化物を混入して
表面張力を増大せしめることができる耐久性塗型材に係
るものである。
リン酸アル□ニウムを粘結剤として使用し、これに金属
の酸化物、リン酸化物、ケイ酸化合物を混入して断熱効
果を持たせると共に金属の窒化物、二硫化物を混入して
表面張力を増大せしめることができる耐久性塗型材に係
るものである。
周知の如く、金型鋳造法における塗型材の役割は、金型
に塗型材を吹き付け、金型とアルミニウムの溶湯との溶
着を防ぐものである。
に塗型材を吹き付け、金型とアルミニウムの溶湯との溶
着を防ぐものである。
しかも、ダイカストの離型剤と異なり、１回の塗布で、
数百回鋳込むことに耐えることが要求される。
数百回鋳込むことに耐えることが要求される。
従来、この種の塗型材としては、水ガラス及びベントナ
イト等の粘結剤に、ケイ石粉、炭酸カルシウム、酸化鉄
、雲母、滑石、黒鉛、クレー等を入れ混練したもの、あ
るいは、リン酸アルミニウムの粘結剤に、高温潤滑材と
して黒鉛、滑石、二硫化モリブデン、雲母等を使用し、
耐火性粉末として断熱性のあるアルミナ、ケイ酸粉、ケ
イ酸ジルコニウム、酸化チタン等を加えて泥状にしたも
のを塗布するものであった。
イト等の粘結剤に、ケイ石粉、炭酸カルシウム、酸化鉄
、雲母、滑石、黒鉛、クレー等を入れ混練したもの、あ
るいは、リン酸アルミニウムの粘結剤に、高温潤滑材と
して黒鉛、滑石、二硫化モリブデン、雲母等を使用し、
耐火性粉末として断熱性のあるアルミナ、ケイ酸粉、ケ
イ酸ジルコニウム、酸化チタン等を加えて泥状にしたも
のを塗布するものであった。
前者の水ガラスをベースにしたものは、金型との密着が
悪い為、鋳込み回数が少なく作業性が悪かった。
悪い為、鋳込み回数が少なく作業性が悪かった。
水ガラスは、アルミニウムの鋳込み温度約７００°Ｃに
なる迄にすでにガラス状になるが、ナトリウムイオンが
多量に入っている為、空気中の水分を吸って、塗膜がふ
くれ、塗布をやり直す必要があった。
なる迄にすでにガラス状になるが、ナトリウムイオンが
多量に入っている為、空気中の水分を吸って、塗膜がふ
くれ、塗布をやり直す必要があった。
又、後者においては、リン酸アル□ニウムのもつダステ
ィング現象の為、塗膜自体のバインダー力が落ちてし聾
う欠点がある。
ィング現象の為、塗膜自体のバインダー力が落ちてし聾
う欠点がある。
これらの塗布剤は金型との密着性がいずれも５〜１０ｋ
ｇ／ｉであり、過酷な状態で、すなわち、溶湯により急
激な温度上昇による亀裂、又冷却過程に釦いても発生し
、この為特に、抜は分配の大きい摩擦力を伴う金型表面
では容易に剥れてし１い、これによりアルミニウム溶湯
と金型との間で溶着現象を起し製品の型離れが悪くなる
。
ｇ／ｉであり、過酷な状態で、すなわち、溶湯により急
激な温度上昇による亀裂、又冷却過程に釦いても発生し
、この為特に、抜は分配の大きい摩擦力を伴う金型表面
では容易に剥れてし１い、これによりアルミニウム溶湯
と金型との間で溶着現象を起し製品の型離れが悪くなる
。
この為その都度塗膜の補修をしなくてはならず、鋳込み
回数に限度があり、金型の損傷が激しく寿命が短縮して
し１う。
回数に限度があり、金型の損傷が激しく寿命が短縮して
し１う。
本発明の目的は、上記の欠点を解決せんとし、金型との
密着性を向上させ、鋳込み回数を延長させることにより
、作業効率を向上せしめ、鋳物業界の要望に応えること
ができる耐久性塗型材を開発したのである。
密着性を向上させ、鋳込み回数を延長させることにより
、作業効率を向上せしめ、鋳物業界の要望に応えること
ができる耐久性塗型材を開発したのである。
従来より、日刊工業新聞社発行ゝ普通鋳型“第２１９〜
２２１ページ（発行日、昭和４６年１０月３１日）及び
特許第９０２３６２号（特公昭５２年第３０３６６号）
より明らかなように塗型材には次のような性質が必要で
あると言われている。
２２１ページ（発行日、昭和４６年１０月３１日）及び
特許第９０２３６２号（特公昭５２年第３０３６６号）
より明らかなように塗型材には次のような性質が必要で
あると言われている。
すなわち（１）塗布性が良いこと。
（２）金型と塗膜層とが分離しない為に、金型に対し塗
型材が良く結合していること。
型材が良く結合していること。
（３）乾燥中に、塗膜層の亀裂又は剥離を生じないこと
。
。
（４）溶湯の加熱により、塗膜層の亀裂又は剥離を生じ
ないこと。
ないこと。
（５）溶湯との濡れが悪いこと。
等である。
塗型材開発の為、系統的な研究を重ねた結果、リン酸ア
ルミニウムを粘結剤として使用する場合、他の金属、例
えば、マグネシウム、亜鉛、鉄、クロム等のイオンを、
一種又は二〜三種溶解反応させ、複合リン酸アルミニウ
ムとする。
ルミニウムを粘結剤として使用する場合、他の金属、例
えば、マグネシウム、亜鉛、鉄、クロム等のイオンを、
一種又は二〜三種溶解反応させ、複合リン酸アルミニウ
ムとする。
リン酸アルミニウムとしては、アルミニウムとリンの原
子比、すなわちｋｌ／Ｐの比が、１〜１．３２／３を使
用し、このリン酸アルミニウムに上記の金属を溶解反応
させる量として、Ａｌ＋Ｍｅ／Ｐ の比が、１＜Ａｌ＋
Ｍｅ≦１°５ 。
子比、すなわちｋｌ／Ｐの比が、１〜１．３２／３を使
用し、このリン酸アルミニウムに上記の金属を溶解反応
させる量として、Ａｌ＋Ｍｅ／Ｐ の比が、１＜Ａｌ＋
Ｍｅ≦１°５ 。
範囲にヶ、よういす、。溶解反応の方法としては
（１） リン酸アル□ニウムに、炭酸亜鉛あるいは炭
酸マグネシウムを加えながら攪拌し、溶解、反応させ、
複合リン酸アルミニウムを合成する。
酸マグネシウムを加えながら攪拌し、溶解、反応させ、
複合リン酸アルミニウムを合成する。
（２） リン酸アルミニウムに、ゲル状の水酸化鉄あ
るいは水酸化クロムを攪拌しながらゆっくり加熱しなが
ら溶解反応させ複合リン酸アルミニウムを合成する。
るいは水酸化クロムを攪拌しながらゆっくり加熱しなが
ら溶解反応させ複合リン酸アルミニウムを合成する。
上記の方法によって合成した複合リン酸アル□ニウムを
粘結剤として使用することにより、金型との密着性を向
上することがわかった。
粘結剤として使用することにより、金型との密着性を向
上することがわかった。
リン酸アルミニウムに他の金属イオンを加えることは、
第１に複合リン酸アルミニウムのバインダーカ乾燥過程
に釦いて膜を形成する際、マグネシウム、亜鉛、鉄、ク
ロムが硬化剤の働きをし、硬化後は空気中の水分を吸収
することがないため、吸湿による結晶変化いわゆるダス
ティング現象を起さないため、長期の保存にわたって初
期の付着力を保持する。
第１に複合リン酸アルミニウムのバインダーカ乾燥過程
に釦いて膜を形成する際、マグネシウム、亜鉛、鉄、ク
ロムが硬化剤の働きをし、硬化後は空気中の水分を吸収
することがないため、吸湿による結晶変化いわゆるダス
ティング現象を起さないため、長期の保存にわたって初
期の付着力を保持する。
従って、一旦塗布した塗膜は長期の保存に耐え、連続使
用、インターバル的な使用に耐える。
用、インターバル的な使用に耐える。
第２にリン酸アルミニウムが硬化する際、トリメタリン
酸アルミニウムのポリマーとなって金型表面に密着する
際、金型の金属表面とＦｅ−０−Ｐの型で結合し、反応
にあずからないＰ−ＯＨが混入した粉体と、Ｐ−Ｏ−Ｍ
ｅのように反応しながら三次元構造を有する為金型と塗
膜の付着力を増大させる。
酸アルミニウムのポリマーとなって金型表面に密着する
際、金型の金属表面とＦｅ−０−Ｐの型で結合し、反応
にあずからないＰ−ＯＨが混入した粉体と、Ｐ−Ｏ−Ｍ
ｅのように反応しながら三次元構造を有する為金型と塗
膜の付着力を増大させる。
これらの理由により、乾燥割れ、熱衝撃による亀裂、剥
離すること無しに密着性の良い塗膜を得ることが出来る
。
離すること無しに密着性の良い塗膜を得ることが出来る
。
断熱性、表面粗さを調節する為に、耐熱材であるアルミ
ナ、ケイ酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタ
ン、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸クロム、カーボラン
ダム、各種クレー等を使用することが出来る。
ナ、ケイ酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタ
ン、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸クロム、カーボラン
ダム、各種クレー等を使用することが出来る。
複合リン酸アルミニウムの皮膜自体溶融アルミニウムと
の表面張力が太きいが、更に、濡れ性を悪くする為に、
酸化クロム、黒鉛、窒化ホウ素、二硫化モリブデン、炭
化ケイ素、窒化ケイ素、滑石等を混入することによって
、溶融金属との固−液界面における表面張力を増大させ
ることができた。
の表面張力が太きいが、更に、濡れ性を悪くする為に、
酸化クロム、黒鉛、窒化ホウ素、二硫化モリブデン、炭
化ケイ素、窒化ケイ素、滑石等を混入することによって
、溶融金属との固−液界面における表面張力を増大させ
ることができた。
次に本発明の詳細な説明する為に、次の実施例で示す。
実施例 １
複合リン酸アルミニウム
（Ａｌ−Ｍｇ−ＰＯ４系） １００重量部アルミナ
１５０ 〃黒鉛 ５
〃 酸化クロム １０ ／／水
１００／／実施例 ２ 複合リン酸アルミニウム （Ａｌ−Ｚｎ−ＰＯ４系） １００重量部アルミナ
１５０ 〃黒鉛
５〃 酸化クロム １０ 〃水
１００ 〃実施例 ３ 複合リン酸アル□ニウム （Ａｌ−Ｃｒ−ＰＯ４系） １００重量部アル□す
１５０ 〃黒鉛 ５
〃 酸化クロム １０ 〃水
１００／／実施例 ４ 複合リン酸アルミニウム （Ａｌ−Ｆｅ−ＰＯ４系） １００重量部アルミナ
１５０ 〃黒鉛
５〃 酸化クロム １０ 〃水
１００重量部実施例 ５ 複合リン酸アル□ニウム （Ａｌ−Ｍｇ−Ｚｎ−ＰＯ，） １００重量部アル
ミナ １５０ 〃黒鉛
５〃 酸化クロム １０ 〃水
１００／／上記の各重量部を
ボールミルにて３０乃至１２０分間混合する。
１５０ 〃黒鉛 ５
〃 酸化クロム １０ ／／水
１００／／実施例 ２ 複合リン酸アルミニウム （Ａｌ−Ｚｎ−ＰＯ４系） １００重量部アルミナ
１５０ 〃黒鉛
５〃 酸化クロム １０ 〃水
１００ 〃実施例 ３ 複合リン酸アル□ニウム （Ａｌ−Ｃｒ−ＰＯ４系） １００重量部アル□す
１５０ 〃黒鉛 ５
〃 酸化クロム １０ 〃水
１００／／実施例 ４ 複合リン酸アルミニウム （Ａｌ−Ｆｅ−ＰＯ４系） １００重量部アルミナ
１５０ 〃黒鉛
５〃 酸化クロム １０ 〃水
１００重量部実施例 ５ 複合リン酸アル□ニウム （Ａｌ−Ｍｇ−Ｚｎ−ＰＯ，） １００重量部アル
ミナ １５０ 〃黒鉛
５〃 酸化クロム １０ 〃水
１００／／上記の各重量部を
ボールミルにて３０乃至１２０分間混合する。
このようにして混合して作った泥状の塗型材を１に対し
水０．２〜０．３を加え、スプレーしやすいように調整
した後、ノズル径１ｒＩｌＩｎのスプレーガンにより金
型の表面に塗布し乾燥させる。
水０．２〜０．３を加え、スプレーしやすいように調整
した後、ノズル径１ｒＩｌＩｎのスプレーガンにより金
型の表面に塗布し乾燥させる。
又この時、金型を１２０°Ｃ〜２０００Ｃに加熱しその
表面に塗布することにより乾燥工程は省略することが出
来る。
表面に塗布することにより乾燥工程は省略することが出
来る。
これらの塗膜はいずれも０．１〜０．３ｍｍの膜厚にな
るよう均一に塗布する。
るよう均一に塗布する。
このようにして作ったサンプルを７００℃の雰囲気中の
炉に３０分間入れ、次に放冷する。
炉に３０分間入れ、次に放冷する。
これを１０回繰り返えした後引張り試験機により、金型
と塗膜との密着性を調べた。
と塗膜との密着性を調べた。
この結果、いずれの実施例でもその付着力は３０ｋｇ／
ｉ以上の値を得、従来の１０ｋｇ／ｉに比べ３倍の付着
力を示した。
ｉ以上の値を得、従来の１０ｋｇ／ｉに比べ３倍の付着
力を示した。
本発明品を実際の金型に塗布し、アルミニウムを鋳込み
、その連続鋳込み回数を調べた結果、１０００回以上可
能となった。
、その連続鋳込み回数を調べた結果、１０００回以上可
能となった。
又そのアルミニウム鋳物の表面を初期のものと１０００
回目のものと比較したが、いずれも一様な面を持った良
質な製品であった。
回目のものと比較したが、いずれも一様な面を持った良
質な製品であった。
複合リン酸アルミニウムを粘結剤として使用することを
特徴とした本発明品は一液型であり長期にわたって安定
である。
特徴とした本発明品は一液型であり長期にわたって安定
である。
そしていずれも塗布性が良く、金型との密着性も秀れ、
適度な表面張力を持ち、作業性を向上せしめることがで
き、しかも金型の寿命を延すことができる鋳造上極めて
有用な耐久性塗型材である。
適度な表面張力を持ち、作業性を向上せしめることがで
き、しかも金型の寿命を延すことができる鋳造上極めて
有用な耐久性塗型材である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 人ｌ原子対Ｐ原子の比、すなわちＡｌ／Ｐ の原子
比が１／３〜１．３２／３の範囲にあるリン酸アルミニ
ウムに、方程式Ａｌ＋Ｍｅ／’Ｐ （Ｍｅ ：Ｚｎ、
Ｍｇ、Ｆｅ 、Ｃｒ ）の分子のＡｌ十Ｍｅの範囲が１
〈Ａｌ＋Ｍｅ≦１．５ の数値になるように溶解反応さ
せた複合リン酸アルミニウムの無機ポリマーを粘結剤と
して使用し、これに断熱効果を持たせる為、金属の酸化
物を配合し、更に、表面張力を増大させる為、金属の窒
化物を配合して成ることを特徴とする金型鋳造用耐久性
塗型材。 ２、特許請求の範囲第１項記載の塗型材において断熱効
果を持たせる為、複合リン酸アル□ニウムに金属のリン
酸化合物を配合して戒る金型鋳造用耐久性塗型材。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の塗型材において断熱効
果を持たせる為、複合リン酸アルミニウムに金属のケイ
酸化合物を配合して成る金型鋳造用耐久性塗型材。 ４ 特許請求の範囲第１．２．３項記載の塗型材に３い
て、表面張力を増大させる為、複合リン酸アルミニウム
に炭素化合物を配合して戒る金型鋳造用耐久性塗型材。 ５ 特許請求の範囲第１．２．３項のいずれか１項記載
の塗型材において、表面張力を増大させる為、複合リン
酸アル□ニウムに金属の二硫化物を配合して成る金型鋳
造用耐久性塗型材。 ６ 特許請求の範囲第１項記載の塗型材に釦いて金属の
酸化物がアル□す、酸化クロム、酸化チタン、酸化ジル
コニウムのいずれかである金型鋳造用耐久性塗型材。 ７ 特許請求の範囲第２項記載の塗型材にむいて金属の
リン酸化合物がリン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸チタン、
リン酸クロムのいずれかである金型鋳造用耐久性塗型材
。 ８ 特許請求の範囲第３項記載の塗型材において金属の
ケイ酸化合物がケイ酸ジルコニウム、滑石のいずれかで
ある金型鋳造用耐久性塗型材。 ９ 特許請求の範囲第４項記載の塗型材に釦いて炭素化
合物が黒鉛、炭化ケイ素である金型鋳造用耐久性塗型材
。 １０特許請求の範囲第４項記載の塗型材において金属の
二硫化物が二硫化モリブデンである金型鋳造用耐久性塗
型材。 １１ 特許請求の範囲第１項記載の塗型材において金属
の窒化物が窒化ホウ素、窒化ケイ素である金型鋳造用耐
久性塗型材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54056280A JPS5831258B2 (ja) | 1979-05-10 | 1979-05-10 | 金型鋳造用耐久性塗型材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54056280A JPS5831258B2 (ja) | 1979-05-10 | 1979-05-10 | 金型鋳造用耐久性塗型材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55149746A JPS55149746A (en) | 1980-11-21 |
| JPS5831258B2 true JPS5831258B2 (ja) | 1983-07-05 |
Family
ID=13022673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54056280A Expired JPS5831258B2 (ja) | 1979-05-10 | 1979-05-10 | 金型鋳造用耐久性塗型材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5831258B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6219236A (ja) * | 1985-07-16 | 1987-01-28 | Asahi Glass Co Ltd | 基体中への窒化ホウ素の分散方法 |
| JPH0698456B2 (ja) * | 1986-04-24 | 1994-12-07 | マツダ株式会社 | 金型鋳造方法 |
| DE102005042475A1 (de) * | 2005-09-07 | 2007-03-08 | Ks Aluminium-Technologie Ag | Formtrennschicht für das Gießen von Nichteisenmetallen |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4929808A (ja) * | 1972-07-14 | 1974-03-16 | ||
| JPS5080220A (ja) * | 1973-11-14 | 1975-06-30 |
-
1979
- 1979-05-10 JP JP54056280A patent/JPS5831258B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4929808A (ja) * | 1972-07-14 | 1974-03-16 | ||
| JPS5080220A (ja) * | 1973-11-14 | 1975-06-30 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55149746A (en) | 1980-11-21 |
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