JPS62144846A - Casting mold for high melting point metal and its production - Google Patents

Casting mold for high melting point metal and its production

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JPS62144846A
JPS62144846A JP28729785A JP28729785A JPS62144846A JP S62144846 A JPS62144846 A JP S62144846A JP 28729785 A JP28729785 A JP 28729785A JP 28729785 A JP28729785 A JP 28729785A JP S62144846 A JPS62144846 A JP S62144846A
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JP
Japan
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mold
melting point
calcium
high melting
point metal
Prior art date
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Pending
Application number
JP28729785A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuaki Yamamura
山村 和昭
Ryohei Ishikawa
石川 遼平
Katsumi Kunihiro
国弘 克己
Takahiro Itou
伊藤 貴宏
Yasushi Sugano
菅野 泰志
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.)
Chuo Denki Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Chuo Denki Kogyo Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP28729785A priority Critical patent/JPS62144846A/en
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  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE:To permit quick collapse of a casting mold for a high melting metal by incorporating a specific ratio of calcium oxide into a molding material and casting said material then crushing and removing the same by an acid or water. CONSTITUTION:>=5wt% Calcium oxide is incorporated into the molding material and one kind selected from refractory particles, gypsum and binder is incorporated therein. The refractory particles consist of one kind selected from silica sand, silicon nitride, silicon carbide, magnesia, etc. The binder is sodium silicate, Kibushi clay, water glass cement, etc., or the mixture composed thereof. One kind is selected from sulfuric acid, hydrochloric acid and nitric acid for the acid for removing the molding material. The molding material contains a liquid org. compd. and/or a peptizer and the liquid org. compd. is a cyclohexanol, benzene, etc. The peptizer is linseed oil, surface active agent, etc. The casting mold formed of such material collapses quickly when immersed in the acid or water and is satisfactorily usable as the casting mold for a high melting metal.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、鋳造後の鋳型除去作業を容易にする高融点金
属用鋳型に関する。更に詳しくは、鋳造浸酸または水に
よって崩壊し除去することのできる高融点金属用の酸ま
たは水崩壊性を有する鋳型に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a mold for a high melting point metal that facilitates the removal of the mold after casting. More particularly, the present invention relates to acid- or water-disintegratable molds for refractory metals that can be disintegrated and removed by casting acid or water.

従来の技術 鋳型は、その構成材料の種類によって砂型、金型、石膏
鋳型等に分類することができる。従来、精密鋳物、医科
用鋳物において用いられる高融点金属用鋳型としては、
耐火物粒子を基材とし、それに粘結材等を加えてなる鋳
型が用いられてきた。
Conventional technology molds can be classified into sand molds, metal molds, plaster molds, etc. according to the type of their constituent materials. Traditionally, molds for high melting point metals used in precision castings and medical castings include:
A mold made of refractory particles as a base material to which a caking agent or the like has been added has been used.

一般に鋳型に要求される特性は、(a)耐火性を有する
こと、わ)成形が容易であること、(c)v?造後の鋳
型の除去(型離れ)が容易かつ迅速であること、(d)
 鋳型としての強度が十分であること、(e)通気性が
十分であること、(f)溶融金属鋳込み後、凝固収縮に
対して可縮性を有すること、(g)鋳肌が緻密となりか
つ焼着を起さぬこと、(h)復用件を有すること、およ
び(1)廉価なること等であり、生産ラインの自動化に
伴って、上記された特性中特に(C)が注目されている
In general, the characteristics required of a mold are (a) fire resistance, c) ease of molding, and (c) v? (d) Removal of the mold after molding (removal from the mold) is easy and quick;
(e) have sufficient air permeability; (f) have flexibility against solidification shrinkage after casting molten metal; (g) have a dense casting surface and (h) It has reusability, and (1) It is inexpensive. Among the above characteristics, (C) is attracting attention as production lines become automated. There is.

即ち、従来の鋳型は、鋳造後手作業によって鋳型を除去
する必要があり、特に形状が複雑な場合もしくは、中子
として用いる場合にはその除去に多くの時間を必要とす
る。このことは、鋳物の生産を自動化するにあたって、
非常に不利な条件となり、従って型離れが良好で鋳物生
産を自動化し得る鋳型への要請が高まってきた。
That is, with conventional molds, it is necessary to manually remove the mold after casting, and removal requires a lot of time, especially when the shape is complex or when used as a core. This means that when automating the production of castings,
Therefore, there has been an increasing demand for molds that can be easily released from the mold and that can automate casting production.

上記要請を満たし得る鋳型としては、耐火物粒子を基材
とし、これに粘結材として水溶性化合物を加えた水溶性
鋳型(特開昭54−96424号、54−96425号
および同54−151507号)等がすでに開発されて
いる。
Molds that can meet the above requirements include water-soluble molds made of refractory particles as a base material and to which a water-soluble compound is added as a binding agent (Japanese Patent Application Laid-open No. 54-96424, 54-96425, and 54-151507). No.) etc. have already been developed.

特開昭54−96424号、同54−96425号およ
び同54−96425号に開示の鋳型は、珪砂、アルミ
ナ、マグネシア、ジルコン、クロマイトおよびオリビン
等の耐火物粒子を基材とし、水溶性化合物を粘結剤とし
て加えて流動成形あるいは加圧成形したちのであり、そ
れぞれ水溶性化合物として、以下の粘結剤; ■ CaO/P2O3のモル比0.1〜2.85である
リン酸カルシウム、酸化カルシウムおよび水酸化カルシ
ウムからなる群から選択される1種と、リン酸との混合
物、あるいは、更にリン酸ナトリウム、リン酸カリウム
、リン酸マグネシウムおよびリン酸亜鉛の少なくとも1
種を加えた粘結剤(特開昭54−96424号)、 ■ カリウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム
、バリウム、アルミニウムあるいは亜鉛のメタリン酸塩
の少なくとも一種からなる粘結剤(特開昭54−964
25号) ■ 水酸化バリウムと、アルカリ金属のアルミン酸塩と
よりなる粘結剤(特開昭54−151507号)を用い
ている。
The molds disclosed in JP-A Nos. 54-96424, 54-96425, and 54-96425 are based on refractory particles such as silica sand, alumina, magnesia, zircon, chromite, and olivine, and contain water-soluble compounds. The following binders are added as binders and subjected to flow molding or pressure molding, and the following binders are used as water-soluble compounds: ■ Calcium phosphate, calcium oxide, and calcium oxide with a CaO/P2O3 molar ratio of 0.1 to 2.85. A mixture of one selected from the group consisting of calcium hydroxide and phosphoric acid, or further at least one of sodium phosphate, potassium phosphate, magnesium phosphate and zinc phosphate.
Binder containing seeds (JP-A-54-96424), ■ Binder consisting of at least one of metaphosphates of potassium, sodium, calcium, magnesium, barium, aluminum or zinc (JP-A-54-964)
(No. 25) ■ A binder consisting of barium hydroxide and an aluminate of an alkali metal (Japanese Patent Application Laid-open No. 151507/1983) is used.

上記発明は、耐火物粒子を用いることにより、耐熱性を
高め、更に水溶性化合物からなる粘結剤を加えることに
より、成形される鋳型を水溶性とし、鋳造後の鋳型除去
を水に浸漬することにより容易かつ迅速に行える俤にし
、更に成形された鋳型の強度を高めることをおもな目的
としたものであり、かなりの成果を上げてきている。
The above invention improves heat resistance by using refractory particles, further adds a binder made of a water-soluble compound to make the mold to be formed water-soluble, and removes the mold after casting by immersing it in water. The main purpose of this method was to make the process easier and faster, and also to increase the strength of the mold, and it has achieved considerable results.

発明が解決しようとする問題点 上記した様に、従来より強度および耐熱性が高くかつ鋳
造後の鋳型除去が容易な高融点金属用鋳型として、上記
の様な耐火物粒子に水溶性化合物を粘結剤として加えた
ものが開発されている。しかしながら、上記鋳型は以下
に詳述するような問題点を有していた。
Problems to be Solved by the Invention As mentioned above, as a mold for high-melting point metals that has higher strength and heat resistance than before and is easier to remove after casting, a water-soluble compound is added to the refractory particles as described above. Products added as binders have been developed. However, the above mold had problems as detailed below.

即ち、まず第1に、上記従来の鋳型は、粘結剤組成物と
して用いるアルミン酸塩、水酸化バリウムおよびリン酸
塩などの水溶性化合物が高価であると言う問題点を有し
ていた。その結果成形される鋳型のコストが上り、この
ことは、鋳物の大量生産を行う上で、非常に不利な条件
となる。
That is, first of all, the above-mentioned conventional mold has the problem that water-soluble compounds such as aluminate, barium hydroxide, and phosphate used as a binder composition are expensive. As a result, the cost of the mold to be formed increases, which is a very disadvantageous condition for mass production of castings.

次に、該水溶性化合物中に含まれるアルミニウム、マグ
ネシウム、カリウムあるいはバリウム等の金属元素;ア
ルミン酸塩;リン酸およびリン酸塩;メクリン酸および
メタリン酸塩等は、自然環境および作業環境に悪影響を
及ぼす可能性があるため、鋳型除去の際の廃液中に含ま
れる上記汚染物質を基準値以下となるまで取り除く特殊
な廃液処理設備を設置しなければならなくなる恐れがあ
った。
Next, metal elements such as aluminum, magnesium, potassium, or barium contained in the water-soluble compounds; aluminates; phosphoric acid and phosphates; meclic acid and metaphosphates, etc. have an adverse effect on the natural environment and working environment. Therefore, there was a risk that special waste liquid processing equipment would have to be installed to remove the above-mentioned contaminants contained in the waste liquid during mold removal until they were below the standard value.

また、チタン等の高温で酸化されやすい金属、あるいは
希土類金属等の様なもともと酸化され易い金属およびそ
れ等を含む合金は、その鋳造を真空あるいは不活性ガス
雰囲気中あるいは塩化バリウムのごとき溶剤を用いて行
うが、従来の水溶性鋳型を用いると、溶融金属と水溶性
化合物とが反応し、該金属が酸化される為、使用できな
いという問題点を有していた。
Metals that are easily oxidized at high temperatures, such as titanium, or metals that are naturally easily oxidized, such as rare earth metals, and alloys containing these metals should be cast in a vacuum, an inert gas atmosphere, or using a solvent such as barium chloride. However, when a conventional water-soluble mold is used, the molten metal and the water-soluble compound react with each other, and the metal is oxidized, so it cannot be used.

更に、上記従来の鋳型は水溶性であるため、その除去工
程を手作業によらず、自動化することが可能であるが、
今だ十分に該工程の所要時間短縮ができないという問題
点があった。その結果、鋳物生産をクローズドシステム
化した場合、この鋳型除去工程が律速段階となる恐れが
あった。
Furthermore, since the above-mentioned conventional template is water-soluble, the removal process can be automated without manual work.
There is still a problem that the time required for this process cannot be sufficiently shortened. As a result, when casting production is implemented as a closed system, this mold removal process may become the rate-limiting step.

以上述べてきた様に、従来の水溶性鋳型は、その材料費
が高価である、含有する金属元素あるいは酸およびその
塩による環境汚染の恐れがある、酸化され易い活性な金
属に用いることができない、鋳型除去に要する時間が十
分に短縮されない等の問題点を有しており、本発明の目
的は、これらの問題点を解決し、廉価であり環境汚染に
問題がなく、活性な金属に用いることができ、かつ鋳型
除去が容易かつ迅速に行い得る高融点金属用鋳型を提供
することにある。
As mentioned above, conventional water-soluble templates are expensive, have a risk of environmental pollution due to the contained metal elements or acids and their salts, and cannot be used for active metals that are easily oxidized. However, it is an object of the present invention to solve these problems and to provide a method that is inexpensive, has no environmental pollution problem, and can be used for active metals. It is an object of the present invention to provide a mold for a high melting point metal that can be easily and quickly removed.

問題点を解決するための手段 本発明者等は、従来の鋳型の上記問題点を解決すべく種
々検討、研究した結果、鋳型材を酸化カルシウムを含む
ものとし、該鋳型の除去を酸または水で行うことが上記
本発明の目的を達成する上で極めて有利であるとの知見
を得、本発明を開発した。
Means for Solving the Problems As a result of various studies and studies to solve the above-mentioned problems with conventional molds, the inventors decided to use a mold material containing calcium oxide, and removed the mold using acid or water. The present invention was developed based on the finding that the above-mentioned method is extremely advantageous in achieving the above object of the present invention.

即ち、本発明の高融点金属用鋳型は、耐火物粒子、石膏
および粘結剤から成る群から選択される少なくとも1種
を含むυI型材と、炭酸カルシウムとを含み、鋳造浸酸
あるいは水に浸漬することにより崩壊することを特徴と
する。
That is, the mold for high-melting point metal of the present invention includes a υI shape material containing at least one selected from the group consisting of refractory particles, gypsum, and a binder, and calcium carbonate, and includes casting acid immersion or water immersion. It is characterized by collapsing due to

本発明による高融点金属用鋳型において、上記酸化カル
シウムは、あらかじめ鋳型材に酸化カルシウムを加える
ことができ、該酸化カルシウムは生石灰あるいは電融カ
ルシアとして加えることもできる。また、熱分解により
酸化カルシウムを生じるカルシウム化合物、例えば、炭
酸カルシウム、炭酸水素カルシウム、しゅう酸カルシウ
ム、亜硫酸カルシウム、水酸化カルシウム等の少なくと
も1種を鋳型材に加え、成形した後に上記カルシウム化
合物の分解温度以上に加熱することにより鋳型に含有せ
しめることもでき、上記水酸化カルシウムは消石灰ある
いは珪石灰として加えることもできる。
In the mold for high melting point metal according to the present invention, the calcium oxide can be added to the mold material in advance, and the calcium oxide can also be added as quicklime or fused calcia. Furthermore, at least one calcium compound that produces calcium oxide upon thermal decomposition, such as calcium carbonate, calcium hydrogen carbonate, calcium oxalate, calcium sulfite, and calcium hydroxide, is added to the mold material, and after molding, the calcium compound is decomposed. It can also be contained in the mold by heating above the temperature, and the calcium hydroxide can also be added as slaked lime or silica lime.

また、該鋳型に含有される酸化カルシウムの量は、5重
量%以上が好ましく、5重量%未満では所定の酸または
水崩壊性が得られない。また、酸化カルシウムのみを用
いた場合は、十分な強度および崩壊性を有する。
Further, the amount of calcium oxide contained in the mold is preferably 5% by weight or more, and if it is less than 5% by weight, the desired acid or water disintegratability cannot be obtained. Furthermore, when only calcium oxide is used, it has sufficient strength and disintegrability.

また、上記耐火物粒子は、耐火性を有しかつ成形される
鋳型に十分な強度をあたえる等の前出鋳型の特性を達し
得るものであればよく、例えば珪砂、アルミナ、マグネ
シア、ジルコン、ジルコニア、クロマイト、オリビン、
カオリン、シャモット等従来公知の種々のものが使用可
能である。
Further, the refractory particles may be of any material as long as it has fire resistance and can achieve the properties of the mold, such as providing sufficient strength to the mold to be formed, such as silica sand, alumina, magnesia, zircon, zirconia, etc. , chromite, olivine,
Various conventionally known materials such as kaolin and chamotte can be used.

また、上記粘結剤は、上記耐火物粒子と同様の条件を満
たすものであればよく、無機粘結剤として、珪酸ナトリ
ウム木節粘土、ベントナイト、水ガラス、セメント等が
、有機粘結剤としてポリビニルアルコール、アマニ油、
フェノール系樹脂、フルフラール樹脂、ポリイソシアネ
ート樹脂またはガムロジン、ウッドロジン等の天然樹脂
等が例示できる。
In addition, the above-mentioned binder may be one that satisfies the same conditions as the above-mentioned refractory particles. Examples of inorganic binders include sodium silicate Kibushi clay, bentonite, water glass, cement, etc.; polyvinyl alcohol, linseed oil,
Examples include phenolic resins, furfural resins, polyisocyanate resins, and natural resins such as gum rosin and wood rosin.

本発明による鋳型の鋳造後の除去に用いる酸は、鋳造さ
れる金属の種類によって適宜選択されることが好ましい
。例えば、金、銀、白金等の資金、が、ステンレス、チ
タン合金等耐酸性の高い金属の場合は硫酸、塩酸、硝酸
等のほとんどの酸および水が使用可能であり、銅合金の
場合は塩酸、硫酸等が、アルミニウム合金のようにアル
カリ水溶液によって腐蝕されやすい金属の場合は硝酸が
それぞれ好ましい。
The acid used for removing the mold according to the present invention after casting is preferably selected appropriately depending on the type of metal to be cast. For example, for metals such as gold, silver, and platinum, most acids and water such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid can be used for highly acid-resistant metals such as stainless steel and titanium alloys, and for copper alloys, hydrochloric acid can be used. , sulfuric acid, etc., and nitric acid is preferable in the case of metals that are easily corroded by alkaline aqueous solutions, such as aluminum alloys.

更に、上記酸または水の量は、鋳型に含まれている炭酸
カルシウムの最に対して当量以下であってもよい。その
初濃度は、酸の場合はIN以上が好ましい。また、初濃
度が高いほど、鋳型の崩壊・速度が速いが、鋳造物の耐
酸性により制限がある。
Furthermore, the amount of the acid or water may be less than or equal to the amount of calcium carbonate contained in the mold. In the case of an acid, the initial concentration is preferably IN or higher. Furthermore, the higher the initial concentration, the faster the mold disintegrates and speeds, but there is a limit depending on the acid resistance of the casting.

鋳型を除去する際に発熱が起るが、これは液Iを多くす
る、液を冷却する、流水中で処理する等の対策により効
果的に対応できる。
Heat is generated when removing the mold, but this can be effectively countered by measures such as increasing the amount of liquid I, cooling the liquid, and treating it under running water.

本発明による高融点金属用鋳型は、耐火物粒子、石骨お
よび粘結剤から成る鋳型材に、酸化カルシウムを加え圧
縮成形するか、もしくは、更に液体有機化合物と、必要
があれば解こう剤とを加え流動成形した後、乾燥するこ
とにより製造できる。
The mold for high-melting point metals according to the present invention is produced by adding calcium oxide to a molding material consisting of refractory particles, stone bones, and a binder and compression-molding it, or further adding a liquid organic compound and, if necessary, a peptizer. It can be manufactured by adding and fluid molding, followed by drying.

また、本発明による高融点金属用鋳型は、上記期型材に
、加熱分解により酸化カルシウムを生じるカルシウム化
合物、例えば、炭酸カルシウム、炭酸水素カルシウム、
しゅう酸カルシウム、亜硫酸カルシウムおよび水酸カル
シウムの少なくとも1種を加え、流動成形あるいは加圧
成形した後、上記カルシウム化合物の分解温度以上に加
熱し、カルシウム化合物を酸化カルシウムにすることに
より製造することも可能である。
In addition, the mold for high melting point metal according to the present invention includes calcium compounds that generate calcium oxide upon thermal decomposition, such as calcium carbonate, calcium hydrogen carbonate,
It can also be produced by adding at least one of calcium oxalate, calcium sulfite, and calcium hydroxide, performing flow molding or pressure molding, and then heating to a temperature higher than the decomposition temperature of the calcium compound to convert the calcium compound into calcium oxide. It is possible.

庇」 従来鋳型の上記問題点を解決するためには、鋳型を酸化
カルシウムを含む上記組成物から製造し、鋳造後、酸ま
たは水により除去することが好ましい。
Eaves" In order to solve the above-mentioned problems with conventional molds, it is preferable to manufacture the mold from the above-mentioned composition containing calcium oxide and remove it with acid or water after casting.

即ち、酸化カルシウムは、酸あるいは水と、以下の反応
式= CaO+28” −+  Ca”+H20・・■Ca○
十H20→Ca (○H)2・・■に示される様に反応
する。従って、炭酸カルシウムを含有する本発明による
鋳型は、酸または水に浸漬すると、速やかに崩壊する。
That is, calcium oxide reacts with acid or water according to the following reaction formula = CaO+28"-+Ca"+H20...■Ca○
10H20→Ca (○H)2...Reacts as shown in ■. Therefore, molds according to the invention containing calcium carbonate quickly disintegrate when immersed in acid or water.

特に、酸に浸漬した場合鋳型の崩壊はより早(なる。In particular, the mold collapses more quickly when immersed in acid.

上記反応は、鋳型の崩壊が完全に行われ得る程度であれ
ばよく、該鋳型が含有する酸化カルシウムのすべてが溶
解する必要はない。従って、鋳型除去処理に用いる水溶
液中に含まれる酸および水は、鋳型に含まれる炭酸カル
シウムの当量以下であってよく、また酸の場合その物濃
度はIN以上が好ましい。
The above reaction only needs to be carried out to the extent that the template can be completely disintegrated, and it is not necessary that all of the calcium oxide contained in the template be dissolved. Therefore, the acid and water contained in the aqueous solution used for the template removal treatment may be equal to or less than the equivalent amount of calcium carbonate contained in the template, and in the case of acid, the concentration thereof is preferably IN or higher.

また、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸水素カル
シウム、しゅう酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、水酸
化カルシウム等は、廉価であり大量に安定して人手でき
るばかりでなく、自然環境あるいは作業環境に悪影響を
及ぼす可能性が少なく、従って鋳型を除去する際に生じ
る廃液の処理が中和を行うだけで済むので特殊な排水処
理設備を必要としない。
In addition, calcium oxide, calcium carbonate, calcium hydrogen carbonate, calcium oxalate, calcium sulfite, calcium hydroxide, etc. are not only inexpensive and can be produced stably by hand in large quantities, but they also have the potential to have a negative impact on the natural environment or work environment. Therefore, the waste liquid generated when removing the mold can be treated by simply neutralizing it, and special waste water treatment equipment is not required.

更に、酸化カルシウムは熱力学的に極めて安定な物質で
あり、従って本発明の鋳型は活性な金属の鋳造に使用で
きる。即ち、カルシウムは電気陰性度が1.0と小さい
元素なので、安定な酸化物を作るから、カルシウムより
も電気陰性度の高い金属ならば酸赤の交換反応を起こさ
ない。換言すれば、酸化カルシウムの生成自由エネルギ
ーよりらその金属の酸化物の生成自由エネルギーが大き
い金属ならば、鋳造に使用できる。
Furthermore, calcium oxide is a thermodynamically very stable material, so the molds of the present invention can be used for casting active metals. That is, since calcium is an element with a low electronegativity of 1.0, it forms a stable oxide, so if it is a metal with a higher electronegativity than calcium, it will not cause an acid red exchange reaction. In other words, any metal whose free energy of formation of its oxide is greater than that of calcium oxide can be used for casting.

以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明する
が、以下の実施例は何等本発明の請求の範囲を限定しな
い。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples, but the following Examples do not limit the scope of the claims of the present invention in any way.

実施例 実施例1 生石灰(Cab)または電融カルシア(Cab)とシク
ロヘキサノールとを混合して、80φX70mmの大き
さに流動成形した成形体を真空乾燥してから温度170
0℃で2時間加熱後、室温まで冷却した後に水、5N−
塩酸、5N−硫酸または5N−硝酸中に浸漬して成形体
が崩壊するまでの時間を調べた。この結果を第1表に示
す。
Examples Example 1 Quicklime (Cab) or fused calcia (Cab) and cyclohexanol were mixed and flow molded to a size of 80φ x 70mm. A molded product was vacuum dried and then heated to a temperature of 170°C.
After heating at 0°C for 2 hours and cooling to room temperature, water, 5N-
The time required for the molded product to disintegrate after being immersed in hydrochloric acid, 5N sulfuric acid, or 5N nitric acid was investigated. The results are shown in Table 1.

第1表からも明らかな様に、いずれの場合も成形体は極
めて短時間で崩壊した。また、前記の酸の1種以上の混
合物を用いた場合にも同様の結果が得られた。
As is clear from Table 1, the molded bodies disintegrated in an extremely short time in all cases. Similar results were also obtained when a mixture of one or more of the acids mentioned above was used.

実施例2 耐火物粒子と生石灰(Cab)を混合した鋳型材を80
φX70mmの大きさに圧縮成形またはベンゼンおよび
解こう剤と粘結剤とを兼ねるものとしてアマニ油を加え
て流動成形した成形体を、温度1000℃で2時間加熱
してから室温まで冷却した後に水に浸漬して成形体が崩
壊するまでの時間を調べた。
Example 2 80% of molding material mixed with refractory particles and quicklime (Cab)
A molded body of φX70mm was compression molded or fluidized with benzene and linseed oil added as a peptizer and binder, heated at a temperature of 1000°C for 2 hours, cooled to room temperature, and then heated with water. The time required for the molded body to disintegrate was investigated by immersing it in water.

この結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.

第2表からも明らかな様に、いずれも成形体は短時間で
崩壊した。塩酸、硫酸、硝酸およびこれら酸の1種以上
の混合物を用いた場合も同様の結果が得られた。また、
ベンゼン以外の有機溶剤やアマニ油以外の解こう剤や粘
結剤も当然使用可能である。
As is clear from Table 2, the molded bodies disintegrated in a short time in all cases. Similar results were obtained using hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and mixtures of one or more of these acids. Also,
Naturally, organic solvents other than benzene and peptizers and binders other than linseed oil can also be used.

第2表に示した7種類以外の耐火物粒子、例えば窒化珪
累、炭化珪素等も利用可能な事は言うまでもない。また
、複数の耐火物粒子を混合して利用する事も当然可能で
ある。生石灰と他のカルシウム化合物との混合物を使用
する事も当然可能である。また、圧縮成形も可能である
It goes without saying that refractory particles other than the seven types shown in Table 2, such as silicon nitride and silicon carbide, can also be used. It is also naturally possible to use a mixture of a plurality of refractory particles. It is of course also possible to use mixtures of quicklime and other calcium compounds. Compression molding is also possible.

第2表 実施例2の結果 実1血例3 カルシウム化合物と耐火物粒子としてアルミナを含む鋳
型材に粘結剤として珪酸す) IJウムを加えたものを
水と混合して80φX70mmの大きさに流動成形した
成形体をカルシウム化合物の分解温度に2時間加熱した
後に室温まで冷却し、水の中に浸漬して成形体が崩壊す
るまでの時間を調べた。
Table 2 Results of Example 2 Example 3 A mold material containing a calcium compound and alumina as refractory particles and silicic acid as a binder was added with IJum and mixed with water to a size of 80φ x 70mm. The fluidized molded body was heated to the decomposition temperature of the calcium compound for 2 hours, then cooled to room temperature, and immersed in water to examine the time until the molded body disintegrated.

この結果を第3表に示す。いずれも成形体は短時間で崩
壊した。塩酸、硝酸、硫酸およびこれらの酸の1種以上
の混合物を用いた場合も同様の結果が得られた。
The results are shown in Table 3. In both cases, the molded bodies disintegrated in a short time. Similar results were obtained using hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid and mixtures of one or more of these acids.

アルミナ以外の耐火物粒子も使用可能である事は言うま
でもない。また、珪酸ナトリウム以外の無機粘結剤や有
機粘結剤も当然利用可能である。
It goes without saying that refractory particles other than alumina can also be used. Naturally, inorganic binders and organic binders other than sodium silicate can also be used.

第3表に示した5種類のカルシウム化合物以外にも熱分
解して酸化カルシウムになるものおよびこれらカルシウ
ム化合物の1種以上の混合物も当然可能である。
In addition to the five types of calcium compounds shown in Table 3, compounds that can be thermally decomposed into calcium oxide and mixtures of one or more of these calcium compounds are also possible.

第3表 実施例3の結果 実施例4 工業用重質炭酸カルシウムと石膏または耐火物粒子を混
合した鋳型材を水と混合して80φX70mmの大きさ
に流動成形した成形体を温度850℃で2時間加熱して
から室温まで冷却した後に水に浸漬して成形体が崩壊す
るまでの時間を調べた。ただし必要がある場合には鋳型
材に粘結材として珪酸す) IJウムを加えた。この結
果を第4表に示す。
Table 3 Results of Example 3 Example 4 A molding material made of a mixture of industrial heavy calcium carbonate and gypsum or refractory particles was mixed with water and flow-molded into a size of 80φ x 70mm. The molded product was heated for a period of time, cooled to room temperature, and then immersed in water to examine the time required for the molded product to disintegrate. However, if necessary, IJum (silicic acid) was added to the mold material as a binding agent. The results are shown in Table 4.

第4表からも明らかな様にいずれも成形体は短時間で崩
壊した。また、硝酸、塩酸、硫酸およびこれら酸の1種
以上の混合物を用いた場合も同様の結果がi斗られた。
As is clear from Table 4, all molded bodies disintegrated in a short time. Similar results were also obtained when nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, and mixtures of one or more of these acids were used.

第4表に示した石膏および種類の耐火物粒子以外の鋳型
材も使用可能である事は言うまでもない。
It goes without saying that molding materials other than the plaster and types of refractory particles shown in Table 4 can also be used.

また、複数の鋳型材を混合して使用する事も当然可能で
ある。珪酸す) IJウム以外の無機粘結材や有機粘結
材も当然利用可能である。
It is also naturally possible to mix and use a plurality of mold materials. Naturally, inorganic binders and organic binders other than IJum (silicic acid) can also be used.

炭酸カルシウム以外にも熱分解して酸化カルシウムにな
るカルシウム化合物およびこれらカルシウム化合物の1
種以上の混合物も当然使用できる。
Calcium compounds other than calcium carbonate that thermally decompose into calcium oxide and one of these calcium compounds
Naturally, mixtures of more than one species can also be used.

(*240分の結果である) 実施例5 珪灰石(CaSiO3)粒子95部と粘結剤として珪酸
ナトリウム5部を混合したものに水を加え流動成形し、
800℃で2時間加熱してから室温まで冷却した後に5
Nの塩酸中に浸漬して成形体が崩壊するまでの時間を調
べた。この結果、成形体は約2分で崩壊した。塩酸以外
にも硝酸、硫酸およびこれら酸の1種以上の混合物を用
いた場合も同様の結果が得られた。珪灰石と耐火物粒子
や石膏等の鋳型材との混合物を使用する事も当然可能で
ある。
(*This is the result of 240 minutes) Example 5 Water was added to a mixture of 95 parts of wollastonite (CaSiO3) particles and 5 parts of sodium silicate as a binder, and the mixture was fluidized.
After heating at 800℃ for 2 hours and cooling to room temperature,
The time required for the molded product to disintegrate after being immersed in N hydrochloric acid was investigated. As a result, the molded body disintegrated in about 2 minutes. Similar results were obtained when nitric acid, sulfuric acid, and a mixture of one or more of these acids were used in addition to hydrochloric acid. It is of course also possible to use a mixture of wollastonite and a molding material such as refractory particles or plaster.

また、珪酸ナトリウム以外の無機粘結剤や有機粘結剤も
当然利用できる。圧縮成形する事も可能である。
Naturally, inorganic binders and organic binders other than sodium silicate can also be used. Compression molding is also possible.

実施例6 珪砂と生石灰(Cab)を混合した鋳型材にベンゼンお
よびアマニ油を加えて80φX70mmの大きさに流動
成形した成形体を真空乾煙してから温度1000℃で2
時間加熱後、室温まで冷却した後に水に浸漬して成形体
が崩壊するまでの時間と鋳型中に含まれる酸化カルシウ
ムの量の関係を調べた結果を添付第1図に○印で示す。
Example 6 A molding material made of a mixture of silica sand and quicklime (Cab) was mixed with benzene and linseed oil, and a molded body was flow-molded to a size of 80φ x 70mm. After vacuum drying and smoking, it was heated at a temperature of 1000°C for 2 hours.
After heating for a period of time, the molded body was cooled to room temperature, and then immersed in water to investigate the relationship between the amount of calcium oxide contained in the mold and the time required for the molded body to disintegrate.

また、石膏と工業用重質炭酸カルシウムを混合した鋳型
材に水を加えて80φX70mmの大きさに流動成形し
た成形体を温度850℃で2時間加熱してから室温まで
冷却した後に水に浸漬して成形体が崩壊するまでの時間
と鋳型中に含まれる酸化カルシウムの量の関係を調べた
結果を添付第1図に旧印で示す。
In addition, water was added to a molding material made of a mixture of gypsum and industrial heavy calcium carbonate, and a molded body was fluid-molded to a size of 80φ x 70mm, heated at a temperature of 850°C for 2 hours, cooled to room temperature, and then immersed in water. The relationship between the amount of calcium oxide contained in the mold and the time it takes for the molded body to disintegrate is shown in attached Figure 1 with old marks.

上記のいずれの場合も加熱後の鋳型中に含まれる酸化カ
ルシウムの世が増加するとともに成形体の崩壊時間が短
くなるが、酸化カルシウムの世が5重量%以上になって
も崩壊時間があまり短くはならない。また、酸化カルシ
ウムの含有量が5重世%以上であれば、鋳型が実用上充
分な所懐性を有する。
In any of the above cases, as the amount of calcium oxide contained in the mold after heating increases, the time to collapse the molded body becomes shorter, but even if the amount of calcium oxide increases to 5% by weight or more, the time to collapse is too short. Must not be. Further, if the content of calcium oxide is 5% or more, the mold has sufficient resiliency for practical use.

発明の効果 以上、述べて来た様に、本発明による酸化カルシウムを
含有する鋳型は、従来の水溶性鋳型と比較して酸または
水で処理することにより、より容易かつ迅速に除去でき
るため、従来の鋳型では製作困難であった形状が極めて
複雑な鋳造品や開口部の小さい中子を持つ鋳造品を容易
に製造する事ができるばかりでなく、より安価であって
かつ、環境汚染の恐れが少ない。
Effects of the Invention As described above, the template containing calcium oxide according to the present invention can be removed more easily and quickly by treatment with acid or water compared to conventional water-soluble templates. Not only is it possible to easily produce cast products with extremely complex shapes and cores with small openings, which were difficult to produce with conventional molds, but it is also cheaper and less likely to pollute the environment. Less is.

本発明による鋳型は、更に以下の様な利点を有している
。即ち、酸化カルシウムは、非常に安定な物質であるた
め、酸化されやすい活性な金属を鋳造する場合にも用い
ることができる。また、耐火性粒子は再利用可能である
The mold according to the invention further has the following advantages. That is, since calcium oxide is a very stable substance, it can be used even when casting active metals that are easily oxidized. Also, the refractory particles are reusable.

以上の有利な特性により、本発明による鋳造は、高融点
金属鋳造の自動化を行う場合、効果的に利用できる。
Due to the above advantageous properties, the casting according to the invention can be effectively used when automating the casting of refractory metals.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

添付第1図は鋳型の酸化カルシウム含有量と、その鋳型
を水に浸漬した場合の崩壊時間との関係を示すグラフで
ある。
Attached FIG. 1 is a graph showing the relationship between the calcium oxide content of a mold and the disintegration time when the mold is immersed in water.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)少なくとも5重量%の酸化カルシウムを含み、鋳
造後、酸または水により除去されることを特徴とする高
融点金属用鋳型。
(1) A mold for a high-melting point metal, which contains at least 5% by weight of calcium oxide and is removed by acid or water after casting.
(2)耐火物粒子、石膏および粘結剤から成る群から選
択される少なくとも1種を含むことを特徴とする特許請
求の範囲第1項に記載の高融点金属用鋳型。
(2) The mold for a high-melting point metal according to claim 1, which contains at least one member selected from the group consisting of refractory particles, gypsum, and a binder.
(3)上記耐火物粒子が、珪砂、窒化珪素、炭化珪素、
マグネシア、チタニア、アルミナ、ジルコン、ジルコニ
ア、クロマイト、オリビン、カオリンおよびシャモット
から成る群から選択される少なくとも1種より成ること
を特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の高融点金属
用鋳型。
(3) The refractory particles are silica sand, silicon nitride, silicon carbide,
The mold for high melting point metal according to claim 2, characterized in that the mold is made of at least one member selected from the group consisting of magnesia, titania, alumina, zircon, zirconia, chromite, olivine, kaolin, and chamotte.
(4)上記粘結剤が、珪酸ナトリウム、木節粘土、ベン
トナイト、水ガラス、セメントまたはポリビニルアルコ
ール、アマニ油、フェノール系樹脂、フルフラール樹脂
、ポリイソシアネート樹脂あるいはそれらの混合物であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第2項または第3項
に記載の高融点金属用鋳型。
(4) The binder is sodium silicate, Kibushi clay, bentonite, water glass, cement, polyvinyl alcohol, linseed oil, phenolic resin, furfural resin, polyisocyanate resin, or a mixture thereof. A mold for high melting point metal according to claim 2 or 3.
(5)上記酸が、硫酸、塩酸および硝酸から成る群から
選択される少なくとも1種であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項乃至第4項のいずれか1項に記載の高
融点金属用鋳型。
(5) The high melting point according to any one of claims 1 to 4, wherein the acid is at least one selected from the group consisting of sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid. Mold for metal.
(6)少なくとも、5重量%の酸化カルシウムを含む鋳
型材を成形することを特徴とする高融点金属用鋳型の製
造法。
(6) A method for producing a mold for a high melting point metal, which comprises molding a mold material containing at least 5% by weight of calcium oxide.
(7)上記鋳型材が耐火物粒子、石膏および粘結剤から
なる群から選択される少なくとも1種を含むことを特徴
とする特許請求の範囲第6項に記載の高融点金属用鋳型
の製造法。
(7) Manufacturing a mold for a high melting point metal according to claim 6, wherein the mold material contains at least one selected from the group consisting of refractory particles, gypsum, and a binder. Law.
(8)上記鋳型材が、圧縮成形されることを特徴とする
特許請求の範囲第6項または第7項に記載の高融点金属
用鋳型の製造法。
(8) The method for manufacturing a mold for a high melting point metal according to claim 6 or 7, wherein the mold material is compression molded.
(9)上記鋳型材が、液体有機化合物および/または解
膠剤を含み、流動成形後乾燥されることを特徴とする特
許請求の範囲第6項または第7項に記載の高融点金属用
鋳型の製造法。
(9) A mold for a high melting point metal according to claim 6 or 7, wherein the mold material contains a liquid organic compound and/or a peptizing agent, and is dried after fluid molding. manufacturing method.
(10)上記液体有機化合物が、シクロヘキサノール、
ベンゼン、アルコール、灯油あるいは軽油であることを
特徴とする特許請求の範囲第9項に記載の高融点金属用
鋳型の製造法。
(10) The liquid organic compound is cyclohexanol,
10. The method for producing a mold for a high melting point metal according to claim 9, wherein benzene, alcohol, kerosene, or light oil is used.
(11)上記解膠剤がアマニ油、界面活性剤、エチレン
グリコールあるいはポリエチレングリコールであること
を特徴とする特許請求の範囲第9項または第10項に記
載の高融点金属用鋳型の製造法。
(11) The method for producing a mold for a high melting point metal according to claim 9 or 10, wherein the deflocculant is linseed oil, a surfactant, ethylene glycol or polyethylene glycol.
(12)加熱により酸化カルシウムを生じるカルシウム
化合物を含む鋳型剤を流動成形、あるいは加圧成形した
後、該カルシウム化合物分解温度以上に加熱することを
含み、得られる鋳型が5重量%以上の酸化カルシウムを
含むことを特徴とする高融点金属用鋳型の製造法。
(12) After flow molding or pressure molding a molding agent containing a calcium compound that produces calcium oxide when heated, the mold is heated to a temperature higher than the decomposition temperature of the calcium compound, and the resulting mold contains 5% by weight or more of calcium oxide. A method for producing a mold for a high-melting point metal, the method comprising:
(13)上記カルシウム化合物が、炭酸カルシウム、炭
酸水素カルシウム、しゅう酸カルシウム、亜硫酸カルシ
ウムおよび水酸化カルシウムから成る群から選択される
少なくとも1種を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第12項記載の高融点金属用鋳型の製造法。
(13) Claim 12, wherein the calcium compound contains at least one selected from the group consisting of calcium carbonate, calcium hydrogen carbonate, calcium oxalate, calcium sulfite, and calcium hydroxide. A method for manufacturing molds for high melting point metals.
(14)上記鋳型材が、耐火物粒子、石膏および粘結剤
からなる群から選択される少なくとも1種を含むことを
特徴とする特許請求の範囲第12項または第13項記載
の高融点金属用鋳型の製造法。
(14) The high melting point metal according to claim 12 or 13, wherein the molding material contains at least one selected from the group consisting of refractory particles, gypsum, and a binder. Manufacturing method for molds.
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