JPS61273241A

JPS61273241A - 複合鋳型製造方法

Info

Publication number: JPS61273241A
Application number: JP11465685A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Takano; 高野　憲三
Original assignee: KOOEE KK
Current assignee: KOOEE KK
Priority date: 1985-05-28
Filing date: 1985-05-28
Publication date: 1986-12-03

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】（産業上の利用分野）本発明は、アミン硬化型粘結剤を含有する鋳型砂とＣＯ
ｔ硬化型粘結剤を含有する鋳型砂とによって構成される
複合鋳型の製造方法に関するものである。

（従来の技術）従来、無機系と有機系の鋳型砂を弁用して複合鋳型が製
作されている。異種の鋳型砂を併用することにより個々
の鋳型砂が有する欠点が解消され、優れた鋳型が得られ
るからである。

例えば、フラン鋳型、ペプセット鋳型のような自硬性鋳
型やアミ／ガスで硬化するイソキュワー鋳型等の有機系
鋳型は、崩壊性に優れる反面、鋳物の高温割れ、チッ素
に起因するピンホールの発生、スス欠陥、浸炭現象の発
生等の欠点を生じ易い。他方、炭酸ガス（ＣＯ，ガス）
で硬化させる水ガラス系鋳型は、高温割れや浸炭現象の
発生がないので鋳鋼鋳物の製造（こ使用されているが、
崩壊性が劣るという欠点がある。

そこで、有機自硬性鋳型においては、高温割れの発生し
易い部分にポケット酸として水ガラス系間型砂を使用し
たり、ピンホール、スス欠陥、浸炭現象の発生を防止す
るため、肌砂に水ガラス系間型砂を使用し、裏砂に有機
自硬性鋳型砂を使用した複合鋳型が用いられている。ま
た、高価な有機自硬性鋳型砂を節約する几めに、肌砂に
のみ有機系鋳型砂を使用し、裏砂に水ガラス系間型砂を
使用し之複合鋳型も用いられている。

（発明が解決しようとする問題点）斯かる複合鋳型を製造するにあたっては、従来、まず、
一方の鋳型砂を硬化させた後、他方の鋳型砂を着せて硬
化させるという、二段法が用いられている。このため、
従来の複合鋳型では、一方の鋳型砂として自硬性鋳型砂
を使用し、他方の鋳型砂としてガス硬化性鋳型砂を用い
るのが一般的である。したがって、鋳型秒間の境界面の
接着方法に特別の配慮をする必要があり、これに伴い作
業が煩雑化して作業時間も長くなり、鋳型の製造コスト
が高騰し、更に鋳物精度も低下するという欠点を生じる
。

（問題点を解決するための手段）本発明の複合鋳型↓遣方法は上記問題点を解決するため
次のような構成を採る。すなわち、アミン硬化型粘結剤
を含有する鋳型砂とＣＯ２硬化型粘結剤を含有する鋳型
砂とを併用して複合鋳型を製作し、この複合鋳型を密閉
容器内に収容した後、この容器内−Ｉ−８００ｔｔａＨ
ｌｉ以下の圧力とし、沸点３７℃以下の第三級アミンと
ＣＯ２との混合ガスを上記密閉容器内に導入して上記複
合鋳型を硬化させる。

上記アミン硬化型粘結剤としては、フェノール樹脂とポ
リイソシアネート系粘結剤との混合物や、変性ポリオー
ル樹脂とポリイソシアネート系粘結剤との混合物（例え
ば、三菱油化ファインケミカル社製ＭＹキュワー）等を
用いることができる。

また、上記ＣＯ２硬化型粘結剤としては、けい醒ソーダ
水溶液、けい酸カリ水溶液、若しくはけい酸ソーダとけ
い酸カリの混合物よりなる水ガラス系粘結剤や、フェノ
ール樹脂を主成分とする有機高分子アルカリ水溶液（例
えば、日立化成ｇＨＧバインダー）、スチレン−マレイ
ン醪共重合ホリマーを主成分とするアルカリ水溶液（例
えば、日立袈作所製ＨＧ−１粘結剤）等がある。

次に、上記第三級アミンとしては、ジメチルエチルアミ
ン（沸点３７℃）、トリメチルアミン（沸点２．９℃）
が使用できる。ジメチルエチルアミンを使用する場合に
は混合ガス温度を５０〜９０℃とし、鋳型温度を２０℃
以上に保持することが望ましい。

そして、第三級アミンとＣＯ２との混合比率は、アミン
ガスが３〜５０　Ｖｏｌｊ−％、ＣＯ，ガスが９７〜５
０　Ｖｏｌ、、九の範囲であることが望ましく、特に、
アミンガスを７〜２０　Ｖｏｌｔ、％の範囲、ＣＯ２ガ
スを９８〜８０　ＶＯＩ！、％の範囲として、高価なア
ミンガスの混合比率を５０％以下とすることが望ましい
。

（実施例）以下、図を参照して本発明の詳細な説明する。

〔インキュワー鋳型砂の製作〕けい砂１００部にフェノール樹脂１部とポリイソシアネ
ート１部とを加え、３０〜６０秒混練して、アミン硬化
型のイソキュワー鋳型砂を作った。

〔水ガラス系間型砂の裏作〕

（１）けい酸ソーダ鋳型砂けい砂１００部にけい醸ソーダ水浴液（モル比２．１、
ボーメ比重５ｚ）８部を加え、６０秒間混練して、けい
酸ソーダ鋳型砂を作った。

ρ）　けい酸カリ鋳型砂けい砂［００部にけい醪カリ水溶ｇ（モル比８、ボーメ
比重４１）３部を加え、６０秒間混線し℃、けい酸カリ
鋳型砂を作った。

〔鋳型の裏作〕

上記イソキュワー鋳型砂、水ガラス系間型砂を用いて、
第１図に示した複合鋳型１，２．８及び試験片裏作用鋳
型４．５を作った。

複合鋳型１．２．８の鋳型重量は、それぞれ３７ｋｇ、
１８ｋｇ、７ｋｌ？であり、第１図中、αはイソキュワ
ー鋳型砂、ｂは水ガラス系間型砂を示す。

そしてＺ、７．Ｚは鋳型模型を示す。

また、鋳型４．５によって製作される試験片は５０φ×
５０Ｈの大きさを有する。

このようにして製作した鋳型１，２．３．４．５を内容
積２００Ｅの密閉容器６内に収容する（第１図参照）。

そして、容器６内を８００　闘Ｈ９以下ｌこ減圧した後
、混合ガスを導入し、数秒ないし数分間保持する。次に
、再び減圧してアミンを除去し、空気を導入して大気圧
に戻した後、容器６を開放して鋳型１〜５を取り出した
。

そして、このようにして農作した鋳型を用いて鋳鋼又は
鋳鉄を鋳込んだところ、良好な鋳物を得ることができた
。また、同時に硬化させた試験片については強度を測定
した。これらの結果を次表１に示す。

（比較例）本発明の効果と比較するため、次のような実験を行なっ
た。

フェノール樹脂とポリイソシアネート系粘結剤との混合
物を含有する鋳型砂に１〜２気圧の混合ガスを通過させ
て硬化させるインキュツー法という鋳型造型法が存する
。この混合ガスは、トリエチルアミンガス又はジメチル
エチルアミンガスと空気とを混合して作られる。しかし
、この混合ガスではアミンが２〜９　Ｖｏｌｔ、％の範
囲で爆発性があり、危険であるので、最近では不活性な
ＣＯ２ガスとアミンガスとを混合したガスが用いられて
いる。

そこで、ＣＯ２ガスとアミンガスとの混合ガスを使用し
た場合のイソキュツー法で第２図の複合鋳型ｌを硬化さ
せた。鋳型１は第１図のものと同じ鋳型である。この硬
化条件及び結果は表２に示す。

このイノキュツー法では１〜２気圧の混合ガスを鋳型に
通すので、混合ガスは通過し易い所を通過し、通気性の
悪い水ガラス系間型砂すの硬化が不均一となる。第２図
中、Ｃは未硬化部分を示す。

そこで、経済性を無視して通ガス量を多くしたところ、
鋳物砂す中の主通路に当る部分の強度が著しく低下し、
表面安定性が悪化して満足する鋳物が得られなかった。

なお、第２図中、７は密閉容器、８はガツシングプレー
ト、９はガツシング補助プレート、１０はベントホール
、１１はシリンダ装置を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用する装置の一実施例の縦断面図、第２図はイソキュツー法を実施するための装置の縦断面
図である。１．２．３・・・複合鋳型６・・・密閉容器 α・・・イソキュワー鋳型砂ｂ・・・水ガラス系間型砂Ｃ・・・未硬化部分 ”ｓ”ｌ／ｓＺ・・・鋳型模型特許出願人　　　株式会社　　コーエー（外５名）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アミン硬化型粘結剤を含有する鋳型砂とＣＯ＿２
硬化型粘結剤を含有する鋳型砂とを併用して複合鋳型を
製作し、該複合鋳型を密閉容器内に収容した後、該容器
内を３００ｍｍＨｇ以下の圧力とし、沸点３７℃以下の
第三級アミンとＣＯ＿２との混合ガスを前記密閉容器内
に導入して前記複合鋳型を硬化させることを特徴とする
鋳型製造方法。
（２）前記アミン硬化型粘結剤を、フェノール樹脂とポ
リイソシアネート系粘結剤との混合物、又は変性ポリオ
ール樹脂とポリイソシアネート系粘結剤との混合物で構
成してなる特許請求の範囲第１項記載の複合鋳型製造方
法。
（３）前記ＣＯ＿２硬化型粘結剤を、けい酸ソーダ水溶
液、けい酸カリ水溶液、若しくはけい酸ソーダとけい酸
カリの混合物よりなる水ガラス系粘結剤、又はフェノー
ル樹脂を主成分とする有機高分子アルカリ水溶液、又は
スチレン〜マレイン酸共重合ポリマーを主成分とするア
ルカリ水溶液で構成してなる特許請求の範囲第１項記載
の複合鋳型製造方法。
（４）前記第三級アミンを、ジメチルエチルアミン又は
トリメチルアミンとしてなる特許請求の範囲第１項記載
の複合鋳型製造方法。
（５）前記第三級アミンと前記ＣＯ＿２の混合比率を、
アミンガスが７〜２０Ｖｏｌ％、ＣＯ＿２ガスが９３〜
８０Ｖｏｌ・％／としてなる特許請求の範囲第１項記載
の複合鋳型製造方法。