JPS6152957A - 2液性塗型剤 - Google Patents

2液性塗型剤

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Publication number
JPS6152957A
JPS6152957A JP17480184A JP17480184A JPS6152957A JP S6152957 A JPS6152957 A JP S6152957A JP 17480184 A JP17480184 A JP 17480184A JP 17480184 A JP17480184 A JP 17480184A JP S6152957 A JPS6152957 A JP S6152957A
Authority
JP
Japan
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mold
liquid
sand
mold coating
coating agent
Prior art date
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Pending
Application number
JP17480184A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshioki Hirose
広瀬 喜興
Toshio Suzuki
敏夫 鈴木
Susumu Koike
進 小池
Kazuo Yosozaki
四十崎 和夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP17480184A priority Critical patent/JPS6152957A/ja
Publication of JPS6152957A publication Critical patent/JPS6152957A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C3/00Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/18Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
    • B22C1/183Sols, colloids or hydroxide gels

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] 本発明は鋳型表面に薄く塗装される塗型剤に関し、詳細
には常温塗装が可能であってしかも緻密な鋳肌を与える
ことのできる2液性塗型剤に関するものである。
[従来の技術] 砂型鋳造法によって得られる鋳造品の鋳肌を緻密にする
手段としては例えば粒度の細かいレジンサンドの使用が
挙げられるが、これによって得られる平均鋳肌粗度は3
0pm程度であり、同手法を用いる限り鋳肌を更に緻密
にするのは困難であった。そこで鋳肌改良の為には鋳造
品に余肉をつけておき1表面を手仕上げ等によって表面
研磨する手法がとられている。しかるに上記方法におい
ては表面研磨に多大の時間を要すると共に、できあがっ
た鋳造品の寸法精度が悪いという問題があり、あまり好
ましい方法とは言えなかった6一方優れた鋳肌精度が得
られる鋳造法として石膏sa法、ロストワックス法、セ
ラミンクモール法等があるが、これらは複雑な形状の小
型製品を得る上で優れている反面、大型製品を得ようと
すると鋳型焼成時に鋳型の変形や割れが発生し易く、鋳
型規模の面で制約があった。
こうした状況の中で最近鋳肌精度を向上させる方法とし
て新KY法なるFJ型製造法が提案されている。この方
法は模型表面に塗型剤を塗布しておき、その上にレジン
サンドを散布若しくは充填し、マイクロ波加熱すること
によって塗型剤及びレジンサンドを同時に硬化させる方
法であって、鋳型表面に緻密な塗型剤層を形成すること
ができ、これを用いて鋳造することによって鋳肌精度の
優れた鋳造品を得ることができるとされている。
しかるに上記新KY法においては熱硬化させる際に塗型
等からの熱伝達によって模型の温度も上昇する為に熱変
形を起こし易い模型については使用し難いという問題が
あった。又、模型形状が大きくなると、さらに大きなマ
イクロ波加熱炉が必要となり設備コストやランニングコ
ストの面でも改善の余地があった。
[発明が解決しようとする問題点コ 本発明はこうした事情に着目してなされたものであって
、熱変形し易い模型に対しても適用することができ、且
つ緻密な鋳肌を与える様な鋳5製造に適用される塗型剤
を提供することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段] 上記目的を達成した本発明の塗型剤とは、バインダ、耐
火材及び硬化剤を主成分とする塗型剤であって、酸性け
い酸ゾルを含むバインダを含有するものを第1液とし、
アルカリ性硬化剤を含有するものを第2液としたもので
ある点に要旨を有するものである。
[作用] 新KY法は鋳肌精度を向上させるという点では優れたも
のであったが、鋳型並びにレジンサンドを硬化させる為
の加熱が必要であるという欠点かあり、これに起因して
前述の様な問題が発生した。そこで本発明者等は模型に
塗布される塗型剤自体さらには塗型の上に散布若しくは
充填される鋳物砂を加熱することなしに硬化させること
のできる様な鋳造手法について検討した。
ところで鋳物砂の常温硬化については、けい砂にけい酸
ソーダを添加した鋳物砂にCO2を通気することによっ
て強固な砂型を瞬時に得るというCO2プロセスが知ら
れている。しかるに塗型の常温硬化については未だ満足
し得る手法が提案さ     bれておらず、この為常
温硬化性の塗型剤の提案が強く望まれているところであ
った。
本発明者等はこうした要請に基づき検討を重ねた結果、
本発明を完成するに至った。
即ち本発明に係る塗型剤とは2腋性塗型剤であって、第
1液中には少なくともバインダとして酸性けい酸ゾルを
含むと共に、第2液中には少なくともアルカリ性硬化剤
を含有じ、且つ塗型剤の主成分の1つである耐火材を第
1液又は第2液中に含有して構成されるものである。第
1液中に含まれる酸性けい酸ゾルとしてはエチルシリケ
ートやコロイダルシリカ等を酸性域に:A整したものが
例示され、より具体的には例えばアルコール溶媒中にエ
チルシリケートと水を加え、更に適量の酩(塩酩9g、
酩、硝酸等)を加えて酸性に調整した混合液が挙げられ
る。即ち該酸性混合液中においては下記反応式で示され
る様な加水分解反応が生じており、アルコール中にシリ
カ(S i 02 )が゛コロイド状に分散した、所謂
アルコール性シリカンルが形成されている。
(へ十l)5+す2+2(n+2)C2H5oH上記加
水分解反応は酸性条件下において迅速且つ充分に進行す
る。その結果上記シリカゾルは時間の経過に伴なって5
i02のコロイド粒子同士が互いに結合してゲル化する
性質をもっている。
この様な酸性けい酸ゾルの配合割合は塗型剤全量に対し
て5〜60重量%(以下単に%という)、より好ましく
は10〜45%とすることが推奨される。配合量が5%
未満である場合には流動性が低い為に取扱性か悪くなる
。一方60%を超える場合にはバインダ量が過剰である
為に耐火材が沈降して均一な混合状態を得ることができ
ない。
次に第2液中に含まれるアルカリ性硬化液としては、p
H約7.5〜11.5c7) N a OH水溶液。
KOH水溶液、Ca (OH)2水溶液やこれらのアル
コール溶液等が例示される6アルカリ性硬化液は酸性け
い酸ゾルを中和してゲル化を促進する機能を発揮するも
のであり配合量は硬化時間の所望長さに合わせて決定す
れ−ばよい。
更に耐火材は塗型層の骨材として不可欠の成分であり、
硬化した塗型に高強度を付与すると共に鋳型内に注入さ
れる溶湯と接触しても塗型が溶損あるいは熱変形を受け
ない様な耐熱性を与えるものである。この様な耐火材と
しては溶融シリカ。
溶融アルミナ、ジルコン、ムラ庁ト等の材料が例示され
、本発明においては該耐火材は第1液あるいは第2液の
いずれに配合してもよく、又第3成分として別途準備し
ておき、塗型剤調合時に配合してもよいが、バインダに
対する分酸性を良くする為にはバインダと共に第1液中
に配合することが望ましい、又耐人材の粒度構成につい
ても特に制限はないが、鋳型肌面の粗度を好ましい状態
にするという主旨等から下記の粒度構成が推奨される。
80メツシユ以下の粗粒  10〜70%(耐火材中に
占める割合) 100〜150メツシユの中粒 lO〜60%150メ
ツシュ以上の細粒  20〜40%即ち80メツシユ以
下の粗粒が10%未満である場合には塗型の強度が不足
気味となり、一方70%を超えると塗型肌面が粗くなっ
て溶湯の差し込みが起こり易くなり、鋳肌が悪化する。
又100〜150メ、シユの中粒が10%未満の場合に
は鋳肌が悪くなり、一方60%を超える場合には硬化途
中にヘヤークラックが入り易くなる。
更に150メツシュ以上の細粒については中粒と同様の
理由により下限を20%、上限を40%とすることが推
奨される。
次に上記の様に構成される塗型剤を用いて鋳型を製造す
る方法について説明する。
第1図(A)〜(C)は該鋳型製造工程を示すフロー説
明図で、鋳型製造に当たっては底板1及び枠板2からな
る造型枠5内に模型3を配置し、模型3の表面に、予め
耐火材に第1液と第2液を調合してなる塗型剤4を吹付
ける0次いで塗型剤層4aが硬化しないうちに造型枠5
内へ、/−インダ(例えばけい酸ソーダ系バインダ)を
添加混合塾 した鋳物砂6を充填する。その後造型枠5内←こCO2
を通気して鋳物砂6を硬化させる[第1図(B)] 、
尚塗型剤層4aは鋳物砂6に埋没した時点から鋳物砂6
と反応し硬化するので鋳物砂6と塗型剤層4aの界面が
接着固化する。従って底板1及び模型3を離脱させると
、塗型剤層4aが砂型に転写した鋳型7を得ることがで
きる[第1図(C)]、こうして得られた金型7は表面
に緻密な塗型剤層4aを有しており、良好な鋳肌の鋳造
品を得ることができる。尚調合した塗型剤は流し込みに
よって模型表面に塗布することもできる。
又上記鋳型製造方法において鋳物川砂に添加するバイン
ダとしては上記けい酸ソータ系バインダの様にアルカリ
性バインダを添加することが望ましい、この理由は該ア
ルカリ性バインダが鋳物砂6と塗型剤層4aの界面に存
在する塗型剤中の酸性バインダと反応して塗型剤層4a
の固化を促進するからである。
[実施例] けい酩ゾル加水分解液(溶媒;エタノール、pH;約6
)30重量部と耐火材100重量部を混合して第1液を
調製した。一方アルカリ性硬化液(NaOH水溶液、p
H;約9) 5mlを第2液として準備した。第1液と
第2液を混合した塗型剤を模型表面に塗布し、その上か
ら鋳物砂を充填し、CO2プロセスにより硬化させて鋳
型を製造した。そして該鋳型を使用してA1合金鋳造品
を製造し、その鋳肌粗さを調査したところ第1表に示す
結果が得られた。
第1表 第1表に示す様に、No、l、2では塗型剤を使用しな
かったので鋳肌粗さが35〜70ルmと粗大なものしか
得られなかった。これらに対し本発明に係る塗型剤を使
用したN013〜5についてはいずれも6〜logmの
緻密な鋳肌を有するAt合金鋳造品を得ることができた
[発明の効果] 本発明は以上の通り構成されており、第1液に故性けい
酩ゾルを含有させると共に第2液にアルカリ性硬化剤を
含有させているので1両者を混合することによって第1
液による第2液の中和が達成されけい酸ゾルのゲル化が
常温で速やかに進行する。即ち塗型剤を常温で硬化させ
ることができるので熱変形し易い模型にも適用すること
ができる。又表面状態の緻密な塗型剤層を有するpI型
を得ることができ、ひいては鋳造品の鋳肌を改善する0
とができる・                   
   訃
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る塗型剤を使用して鋳型を製造する
方法を示すフロー説明図である。 l・・・底板       2・・・枠板3・・・模型
       4・・・塗型剤4a・・・塗型剤層  
  6・・・鋳物砂7・・・鋳型

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. バインダ、耐火材及び硬化剤を主成分とする塗型剤であ
    って、酸性けい酸ゾルを含むバインダを含有するものを
    第1液として、アルカリ性硬化剤を含有するものを第2
    液としたものであることを特徴とする2液性塗型剤。
JP17480184A 1984-08-22 1984-08-22 2液性塗型剤 Pending JPS6152957A (ja)

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