JPS5884655A - 遠心力鋳造用金型の塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 遠心力鋳造用金型の塗装方法に係り、特に被膜厚の大き
いコーティング被膜を形成する場合における塗装作業の
能率化を図るとともに、そのさいのコーティング被膜性
状の改善を通して鋳造品の健全性を確保することを企図
したものである。

塵　２ 金型遠心力鋳造法による鋳物の鋳造にさいしては、金型
内面に耐火物スラリーをスプレーにより塗布して所要の
コーティング層を被覆形成するいわゆるウェットスプレ
ーコーティングの実施が普及している。しかし乍ら、そ
のウェットスプレーコーティングの欠点乃至問題点とし
て、特公昭４８−２５３００号公報や特公昭５２　−　
８１４号公報にも記載されているように、一般にガス欠
陥を発生し易く健全な製品を得る上で雛があり、特に大
口径厚肉管の製造には問題があること、またそのコーテ
ィング厚が増すにつれて、生産性、製品品質の両面に問
題があり、コーティング層を１門前後まで厚くするとそ
の欠点が顕著に現われることが掲げられる。このため従
来からもウェットスプレーコーティング方法について種
々の改良工夫が試みられているが、特にコーティング層
を厚くし々けｈ．ばならない場合の問題点を回避できる
有効な対策手段は見当らないのが実情である。

本発明は上記問題点を解消し、高い生産性と共に良好な
被膜性状を有するものが得られ、ひいて扉　３ け鋳造品の健全性を確保することができる新規な塗装方
法を提供せんとするものである。

そこで今、ウェットスプレーコーティングノ概要及びそ
の従前塗装方法を図面について簡単に説明すると、第１
図はウェットスプレーコーティングを用いた遠心力鋳造
状態の一例を現わし、図中（＋）は遠心力鋳造用金型、
（２）はその内面に被覆形成されたコーティング層、（
３）はコーティング層を介して金型内面に鋳造された鋳
造管体を示し、（４）は回転ローラーを示している。ま
た第２図はウェットスプレーコーティングによる塗装方
法の一例を現わし、予め加熱された金型（＋）内には、
移動自在に配設されたコーティング台車（５）から延出
され六ランス（６）が挿入されるとともに、ランス先端
部に装着されたスプレーノズル（７）から金型（１）の
低速回転下に耐火物スラリーがスプレー（８）され、ノ
ズル（７）を金型軸方向に順次移動しこれを反復するこ
とにより、金型内面に所定厚さのコーティング層（２）
を形成するようにするのが通例である。

しかして従来の塗装方法による場合では、例え特開昭５
Ｌ　８４［１５５（２） ば被膜厚さｌ顧前後の厚手コーティング層（２１を形成
するさいには、図例のようにスプレーノズル（７）を４
個取付けた場合でも、ランス（６）を金型軸長に亘り５
往復（１０バス）移動させることが必要とされ、これが
ためその作業時間は１パス当り３０秒、合計３００秒の
長きを余儀なくされていた。そして又、このように反復
してコーティングされたものにあっては、その破膜中の
ガス化成分が極度に増大し、この金型に注湯した時点で
多量のガスを発生する結果、第５図に示す如く、鋳肌面
の凹み（９）や管肉厚方向のピンホール（ｌＯ）等の鋳
造欠陥を不可避に発生するものとなっていた。

上記問題点の対応策として、作業能率の向上の点につい
ては、単純にはスプレーノズルを増設したりあるいは１
ノズル当りのスプレー吐出量を増大させればよいことが
案出される。しかし乍ら、ノズルの個数を増す場合では
、各スプレー同志が互いに干渉しないようにする必要か
らその配置が軸方向に相当長くなり、必然的にコーティ
ング台車のストロークも延長しなければならないことか
、筬　５ ら、設置楊所等の面で大きな制約を受ける。一方スプレ
ー吐出量を増大させる場合では、スプレー状態を適正な
霧化状態に維持する必要から、そのエアー圧力、エアー
量、エア一方向等に微妙かつ困難なコントロールが要求
される上に、形成される被膜性状が悪化する致命的な欠
点がある。すなわち、金型内面に対する単位時間当りの
スプレー吐出量を増大する場合では、一度に大量に塗膜
が付着される結果、非常にハード（高密度）なコーティ
ングとなり、しかも表面の凹凸（いわゆるスプレやスプ
レ一時のフカレ）が犬きく々る欠陥が顕著に現われる。

従って、単にスプレーノズルを増設したりスプレー吐出
量を増大するたけでは有効な対策手段とけなり得ないの
である。

次にコーティング被膜中のガス化成分が増大する問題に
ついては、その塗膜厚を大きくすることによりガス化成
分の絶対量も必然的に増加することによるものであるが
、これにも増してコーティング被膜のハード化が欠陥を
誘発する主因と々るものである。す々わち、前述のスプ
レー吐出量増塵　６ 犬侍における如くハードなコーティング被膜が形成され
ると、ガス化成分の増大との相乗作用によって、鋳造品
には不可避にガス欠陥を発生する状況となるのである。

従って、ウェットスプレーコーティングにより厚い被膜
を形成する場合において、健全な鋳造製品を得るために
は、塗膜表面（製品面）が滑らかでありかついわゆるふ
っくらとしたソフトな（低密度）々被膜性状を有するこ
との両面を兼備することが不可欠な条件となるのである
。

ここでコーティング被膜の性状を適切かつ具体的に評価
するための判断基準としては、各々に下記に定義される
比体積並びに嵩密度を導入するのが好適である。

すなわち、所期のふっくらとしたソフト々コーティング
とは、比体積が大きく嵩密度の小さな状扁　７ 態のものといえる。

本発明は上記技術的背景に基いて、例えばｌ酊前後の厚
いコーティング被膜層を形成する場合にあっても、単位
時間当りのスプレー吐出量をむやみに増大するとと々〈
従ってスプレー状態に良好な霧化状態を維持しつつも、
その作業能率を飛路的に向上せしめることができ、一方
そのコーティング被膜層に関しては比体積の大きく嵩密
度の小さい良好な被膜性状を有するものが得られ、こね
によってガス化成分の増加にもかかわらず健全な鋳造品
が確実に得られるようにした新規ガ塗装方法を開発した
ものである。

以下本発明について詳述する。本発明者の研究によると
、ウェットスプレーコーティングの塗膜性状に係る要因
として、そのコーティング速度が大きく影響することが
判明した。ここにおいて、コーティング速度とは、コー
ティング台車の軸方向速度と金型の円周方向速度（周速
度）の二成分からかるものである。

そこで本発明ではウェットスプレーコーチイン１！を開
口ｆ１５８−　　８４［ｉ５５　　（３）グによる適正
な塗装作業条件を確立するため、スプレー吐出量と上記
コーティング速度の二方向成分とによって定義される単
位スプレー量（吟澹）なる物理量をその判断基皐として
新たに導入する。

すなわち、単位スプレー量とけ下記式に表わされる如く
、単位時間当りのスプレー量に対する単位時間当りの塗
布面積の比をもって定義される。ここにおいて単位時間
当りの塗布面積とけ、第４図に示す如く、任意のコーテ
ィング台車速度Ｖｚと金型の回転による周速度ｖ２によ
って金型内面に単位時間に撒布されるスプレー面積（Ａ
　ｘＥ　）を童味する。

単位スプレー雪°（ｃψ） しかしてこの単位スプレー量とその条件で被覆形成され
るコーティング層の比体積、嵩密度およびコーティング
層の良否（鋳造品の良否）とには下記の実施例にみる如
く、明確ガ相関関係が認められる。下ｎ１°、表は、鋳
造品の良否に影響する単位届　９ スプレー量の関係を塗膜厚毎に表示したものである。ま
た第５図は特に塗膜厚０．５酊以上のものについて、そ
の比体積並びに嵩密度と鋳造品の良否の関係を図示した
ものである。

単位スプレー量と鋳造結果との関係 ○全部良品、　　△しばしは不良発生 ×殆んど不良 上表の結果についてみれば明らかなように、良好な鋳造
品を得るための条件は塗膜厚により若干ノｌン；ｌＯ 異なるものの、本発明が対象としている特に０．５闘以
上の厚い塗膜を形成する場合にあっては、６０（Ｃ＝、
／−１）以下の単位スプレー量で塗装すればよいことが
判る。すなわち、単位スプレー量をこれ以下の値に抑制
した条件で被覆形成されたものにあっては、第５図に示
す如く比体積が大きく嵩密度が小さい所期の被膜性状を
有するものが得られ、この被膜性状の改善を通して鋳造
品の健全性が確保されるのである。なお第５図について
みれば明らかなように、嵩密度と比体積とには負の相関
関係が認められるが、特に０．５１１１Ｎ＋以上の厚い
コーティング層の場合については、その被膜性状として
高密ｆ　０．３４　（ｆ／ｒ／ｃｆｔ　）以下、比体積
０．７９　（祿侵）以上であることがその必要条件とし
て看取される。

ところで、単位スプレー量を上記の値以下に抑えるため
には、その定義からも明らかなように、単位時間当りの
スプレー量を減するか、単位時間当りの塗布面積を増大
する必要がある。しかし乍ら、前者の手段では高い作業
能率を得る目的と相反するため限界があり、従って後者
の手段にょら塵１１ なければならない。この場合、コーティング速度二成分
のうちコーティング台車の移動による軸方向の速度を上
げることには実質的限度があり、かつ又スプレー塗布面
が螺旋状となる不具合も生ずるため、金型回転数を増加
して周速度を高めるようにするのが得策である。すなわ
ち、本発明の塗装方法は従来法に比較すると、金型の高
速回転下でスプレーするものであるといえる。

一方スプレーノズルから撒布されるスプレー量について
は、その作業能率を向上する見地からは１秒当り２００
ｃｃ以上に維持することが適当である。

す々わち、単位時間当りのスプレー量がこれよりも少な
いと、コーティング速度の上昇によっても被膜厚の形成
に時間を要し、作業能率の改善が図れなくなるためであ
る。しかしスプレー量が余り多過ぎても前述の如くコー
ティング被膜の性状に悪影響を及ぼして軽重しくなく、
スプレー状態に適正な霧化状態を維持しつつ作業能率を
高めるためには２００〜３００　”／ｓｅｏのスプレー
量が好適である。

因に、前記表に掲げた実施例の場合の作業条件ｎ開ｌ］
Ｉｔ　５８−８４［１５ｔ１　（４）は下記の通りであ
って、従来のようにコーティング台車を反復移動するこ
となく軸方向にけ１バス操作で足り、その作業所要時間
は従来に比較して大幅に短縮されている。

１秒当りのスプレー量：　２００−３０００ｃ７／Ｂｅ
ｃスプレ一ノズル取付個数：４〜６個 軸方向スプレー回数　＝１バス１０〜３０秒本発明は以
上に述べた通りであって、その惨装条件として、１秒当
りのスプレー量を２００　ｃｃ以上に維持するとともに
、その単位スプレー量を６０ｃｃ／−以下に抑制するこ
とによって、遠心力鋳造用金型の内面に０．５１１Ｍ以
上の厚いウェットスプレーコーティング被膜を形成する
場合においても、高能率で塗装作業が行え、かつ鋳造品
の健全性を確保する良好なコーティング層を形成するこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はウェットスプレーコーティングを用いた遠心力
鋳造状態−例を現わす縦断面図及びそのＸ−Ｘ矢視断面
図であり、第２図は従前塗装方法扉邦 の−例を現わす縦断面図である。第３図はコーティング
被膜の性状不良による管体の欠陥発生状況−例を現わす
紋所面図である。第４図は単位スプレー量について説明
するための塗装作業状態を現わす概略平面図である。第
５図は被膜厚０．５問以上のものについて、比体積、嵩
密度と鋳造良否の関係を示す図である。 ＋１＋・・・遠心力鋳造用金型、（２）・・・コーティ
ング層、（３）・・・鋳造管体、（４）・・・回転ロー
ラー、（５）・・・コーティング台車、（６）・・・ラ
ンス、（７）・・・スプレーノズル、（８）・・・スプ
レー、（９）・・・凹み、＋１０１・・・ピンホール。 特　許　出　願　人　　久保田鉄工株式会社第３図 第２図 、１　第４ｒ′Ｉ 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　金型内面にウェットスプレーコーティングにより
   被膜厚０．５闘以上のコーティング被膜を形成するにあ
   たり、１秒尚りのスプレー量を２０００Ｑ以上に維持す
   るとともに、その単位スプレー量を６０ｃＣβ以下に抑
   制した条件の下で塗装することを特徴とする遠心力鋳造
   用金型の塗装方法。 単位スプレー量（ａｃｙ４ｒｔ　）