JPS62282742A - 樹脂被覆砂 - Google Patents
樹脂被覆砂Info
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- JPS62282742A JPS62282742A JP12582986A JP12582986A JPS62282742A JP S62282742 A JPS62282742 A JP S62282742A JP 12582986 A JP12582986 A JP 12582986A JP 12582986 A JP12582986 A JP 12582986A JP S62282742 A JPS62282742 A JP S62282742A
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Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
（産業上の利用分野）
本発明は、鋳型および中子の作製に用いられる熱硬化性
樹脂粘結剤で被覆した樹脂被覆砂に関する。
樹脂粘結剤で被覆した樹脂被覆砂に関する。
（従来の技術）
従来の鋳型及び中子に関しては合金の種類を問わず鋳型
粘結剤として、例えば■工業調査会発行の「プラスチッ
ク技術全書第１５巻、第１８０〜１８５頁」に記載され
ているようにフェノール樹脂を使用したシェルモールド
法がその造型法として広く使用されている。特に中子に
おいては生産性、寸法精度が優れているためにほとんど
が７エルモールド法で製造され重用されている。
粘結剤として、例えば■工業調査会発行の「プラスチッ
ク技術全書第１５巻、第１８０〜１８５頁」に記載され
ているようにフェノール樹脂を使用したシェルモールド
法がその造型法として広く使用されている。特に中子に
おいては生産性、寸法精度が優れているためにほとんど
が７エルモールド法で製造され重用されている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながらこのシェルモールド法においては、アルミ
ニウムのような低沸点の軽合金鋳物の鋳型、特に中子に
使用した場合、溶湯熱でフェノール樹脂の一部が熱変化
を起こし、極めて強固な炭化構造に変化するために中子
の残留強度が高く、鋳込み後、鋳物ごと約５００℃のよ
うな高温で長時間（５〜１０時間）の加熱を行なって黒
鉛構造となっている結合剤の残渣を燃焼せしめて排出し
ており、多大なエネルギーの消費を必要とするという問
題点を有する。そのため容易に熱分解する高崩壊性シェ
ルモールド法粘結剤の開発が望まれている。
ニウムのような低沸点の軽合金鋳物の鋳型、特に中子に
使用した場合、溶湯熱でフェノール樹脂の一部が熱変化
を起こし、極めて強固な炭化構造に変化するために中子
の残留強度が高く、鋳込み後、鋳物ごと約５００℃のよ
うな高温で長時間（５〜１０時間）の加熱を行なって黒
鉛構造となっている結合剤の残渣を燃焼せしめて排出し
ており、多大なエネルギーの消費を必要とするという問
題点を有する。そのため容易に熱分解する高崩壊性シェ
ルモールド法粘結剤の開発が望まれている。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上記の点に注目し、鋭意研究した結果、熱伝
導率が１００ｗｍ−’ Ｋ−’ （３００Ｋ）以上の固
体物を、熱硬化性樹脂粘結剤鋳物砂に添加することによ
り、生産性、寸法精度が優れ、かつアルミニウム合金の
ような比較的低融点合金の鋳物の鋳造においても鋳型の
崩壊性が良いことを確かめた。
導率が１００ｗｍ−’ Ｋ−’ （３００Ｋ）以上の固
体物を、熱硬化性樹脂粘結剤鋳物砂に添加することによ
り、生産性、寸法精度が優れ、かつアルミニウム合金の
ような比較的低融点合金の鋳物の鋳造においても鋳型の
崩壊性が良いことを確かめた。
本発明において粘結剤として用いる熱硬化性樹脂として
はスエノール樹脂が好ましい。フェノール樹脂は熱安定
性が良好であり、熱重量分析において、昇温速度１０℃
／ｍｉｎでは６００℃昇温時で約２０％の重量減しか見
られない。従って、アルミ鋳造では、中子表面にかかる
温度は７５０℃程度であるが、中子内部にかかる温度は
５００℃程度であるため、はとんど熱分解が生じないと
考えられる。
はスエノール樹脂が好ましい。フェノール樹脂は熱安定
性が良好であり、熱重量分析において、昇温速度１０℃
／ｍｉｎでは６００℃昇温時で約２０％の重量減しか見
られない。従って、アルミ鋳造では、中子表面にかかる
温度は７５０℃程度であるが、中子内部にかかる温度は
５００℃程度であるため、はとんど熱分解が生じないと
考えられる。
特に、成形中子の肉厚が厚い部位の中子内部は成形時に
十分に硬化されていないため、アルミ鋳造時の熱により
硬化反応が生じ、中子強度が強くなる傾向にある。
十分に硬化されていないため、アルミ鋳造時の熱により
硬化反応が生じ、中子強度が強くなる傾向にある。
本発明は硅砂に熱伝導率が良好°な固体物を添加するこ
とにより、中子砂の熱伝導率を上げ、成形時に中子内部
に十分熱が行きわたり、硬化するようにしたものである
。
とにより、中子砂の熱伝導率を上げ、成形時に中子内部
に十分熱が行きわたり、硬化するようにしたものである
。
又、アルミ鋳造時においては、アルミ溶湯の熱が上記固
体物の存在により十分に中子内部まで伝わるので中子粘
結剤である熱硬化性樹脂の劣化が起こり、中子強度の低
下が促進される。従って中子の崩壊性が向上すると考え
られる。
体物の存在により十分に中子内部まで伝わるので中子粘
結剤である熱硬化性樹脂の劣化が起こり、中子強度の低
下が促進される。従って中子の崩壊性が向上すると考え
られる。
硅砂に添加する固体物（Ａ） は、熱伝導率が１００Ｗ
＋ｃ ’ Ｋ−’ （３００Ｋ）以上でなくてはならな
い。
＋ｃ ’ Ｋ−’ （３００Ｋ）以上でなくてはならな
い。
熱伝導率が高い程、中子砂の熱伝導率も向上し、中子の
崩壊性も良好になる傾向にある。１００ｈ＋−’ Ｋ−
’未満の固体物では、その向上効果がわずかであるため
好ましくない。
崩壊性も良好になる傾向にある。１００ｈ＋−’ Ｋ−
’未満の固体物では、その向上効果がわずかであるため
好ましくない。
又、硅砂に対する上記固体物（Ａ）の添加量は、１重量
％以上、５重量％未満でなければならない。
％以上、５重量％未満でなければならない。
添加量が１重量％未満であると中子の崩壊性向上効果が
わずかであるため好ましくない。５重量％以上添加する
と、中子自体が膨張することにより、成形鋳造品の寸法
精度が悪化し、又、成形中子の強度も低下する傾向が見
られるため好ましくない。
わずかであるため好ましくない。５重量％以上添加する
と、中子自体が膨張することにより、成形鋳造品の寸法
精度が悪化し、又、成形中子の強度も低下する傾向が見
られるため好ましくない。
硅砂に添加する固体物（Ａ） は、粉体であり、熱伝導
率が１００Ｗｎｒ ’に−’ （３００Ｋ）以上の金属
、金属酸化物および合金の粉体が用いられ、金属として
は例えばＡＩ、 Ｃｕ、 Ｚｎ、 Ｐｂ、 Ｎｉ、 ！
Ｊｇ等が挙げられる。
率が１００Ｗｎｒ ’に−’ （３００Ｋ）以上の金属
、金属酸化物および合金の粉体が用いられ、金属として
は例えばＡＩ、 Ｃｕ、 Ｚｎ、 Ｐｂ、 Ｎｉ、 ！
Ｊｇ等が挙げられる。
なお、本発明の樹脂被覆砂を混練する際には、固体物（
Ａ） と熱硬化性樹脂の硅砂に対する添加の順序は特に
規定されない。又、樹脂被覆砂を作製する際、排砂温度
を低下させるための水の添加や、樹脂が固化する際に生
じるブロッキング現象を防止するために、滑剤（例えば
ステアリン酸カルシウム）を添加しても本発明に関して
はいっこうにさしつかえない。
Ａ） と熱硬化性樹脂の硅砂に対する添加の順序は特に
規定されない。又、樹脂被覆砂を作製する際、排砂温度
を低下させるための水の添加や、樹脂が固化する際に生
じるブロッキング現象を防止するために、滑剤（例えば
ステアリン酸カルシウム）を添加しても本発明に関して
はいっこうにさしつかえない。
本発明で粘結剤としての熱硬化性樹脂として好ましく使
用されるフェノール樹脂とは、自己縮合タイプのレゾー
ル型フエノーノへへキサミンにより硬化するノボラック
型フェノール、ノボラック型とレゾール型の混合したフ
ェノール樹脂のいずれの場合にもあてはまる。
用されるフェノール樹脂とは、自己縮合タイプのレゾー
ル型フエノーノへへキサミンにより硬化するノボラック
型フェノール、ノボラック型とレゾール型の混合したフ
ェノール樹脂のいずれの場合にもあてはまる。
（実施例）
本発明を次の実施例、比較例および試験例により説明す
る。
る。
実施例１
予め１５０℃に予熱したスーパ日光６号硅砂（川鉄鉱業
株式会社製）４ｋｇをスピードミキサーにて混練し、ア
ルミニウム金属粉Ａｔ−８０（Ｉａ金属箔工業株式会社
製）を４０ ｇ 、 １２０ ｇ 、 ２００ ｇ
添加した後、１３０℃にてレゾール型フェノール樹脂Ｐ
Ｓ４１１３（群栄化学工業株式会社製）を６０ｇ投入し
、６０秒後に水を４０ｃｃ添加した。樹脂が固化する際
に生じるブロッキング現象が生じた際、滑剤としてステ
アリン酸カルシウム４ｇを添加し樹脂被覆砂をほぐし、
混練を停止し、実施例１の３種の樹脂被覆砂を得た。
株式会社製）４ｋｇをスピードミキサーにて混練し、ア
ルミニウム金属粉Ａｔ−８０（Ｉａ金属箔工業株式会社
製）を４０ ｇ 、 １２０ ｇ 、 ２００ ｇ
添加した後、１３０℃にてレゾール型フェノール樹脂Ｐ
Ｓ４１１３（群栄化学工業株式会社製）を６０ｇ投入し
、６０秒後に水を４０ｃｃ添加した。樹脂が固化する際
に生じるブロッキング現象が生じた際、滑剤としてステ
アリン酸カルシウム４ｇを添加し樹脂被覆砂をほぐし、
混練を停止し、実施例１の３種の樹脂被覆砂を得た。
実施例２
予め１５０℃に予熱したスーパ日光６号硅砂（川鉄鉱業
株式会社製）４ｋｇをスピードミキサーにて混練し、銅
粉・品番Ｃε−７（福田金属箔工業株式会社製）を４０
ｇ、１２０ｇ、、２００ｇ添加した後、１３０℃にてノ
ボラック型フェノール樹脂ＰＲ−５０８２７Ｋ （住友
ベークライト株式会社製）を６０ｇ投入し、６０秒後に
ヘキサミンを３ｇ溶解した水溶液を５０ｃｃ添加した。
株式会社製）４ｋｇをスピードミキサーにて混練し、銅
粉・品番Ｃε−７（福田金属箔工業株式会社製）を４０
ｇ、１２０ｇ、、２００ｇ添加した後、１３０℃にてノ
ボラック型フェノール樹脂ＰＲ−５０８２７Ｋ （住友
ベークライト株式会社製）を６０ｇ投入し、６０秒後に
ヘキサミンを３ｇ溶解した水溶液を５０ｃｃ添加した。
樹脂が固化する際に生じるブロッキング現象が生じた声
、滑剤としてステアリン酸カルシウム４ｇを添加し樹脂
被覆砂をほぐし、混練を停止し、実施例２の３種の樹脂
被覆砂を得た。
、滑剤としてステアリン酸カルシウム４ｇを添加し樹脂
被覆砂をほぐし、混練を停止し、実施例２の３種の樹脂
被覆砂を得た。
実施例３
予め１５０℃に予熱したスーパ日光６号硅砂（川鉄鉱業
株式会社製）４ｋｇをスピードミキサーにて混練し、合
金粉 品番ＦＰ−４（Ｎｉ＝８３重量％、Ｃｒ＝１０重
量％、Ｂ＝２重量％、５ｉ＝３重量％、Ｃ＝０．４重量
％、Ｆｅ ＝ １．６重量％）（福田金属箔工業式会社
製）を４０ ｇ 、 １２０ ｇ、２００ｇ添加した
後、１３０ ℃にてレゾール型フェノール樹脂ＰＳ２１
７８ （群栄化学工業株式会社製）を６０ｇ投入し、６
０秒後に水を４０ｃｃ添加した。樹脂が固化する際に生
じるブロッキング現象が生じた際、滑剤としてステアリ
ン酸カルシウム４ｇを添加し樹脂被覆砂をほぐし、混練
を停止し、実施例３の３種の樹脂被覆砂を得た。
株式会社製）４ｋｇをスピードミキサーにて混練し、合
金粉 品番ＦＰ−４（Ｎｉ＝８３重量％、Ｃｒ＝１０重
量％、Ｂ＝２重量％、５ｉ＝３重量％、Ｃ＝０．４重量
％、Ｆｅ ＝ １．６重量％）（福田金属箔工業式会社
製）を４０ ｇ 、 １２０ ｇ、２００ｇ添加した
後、１３０ ℃にてレゾール型フェノール樹脂ＰＳ２１
７８ （群栄化学工業株式会社製）を６０ｇ投入し、６
０秒後に水を４０ｃｃ添加した。樹脂が固化する際に生
じるブロッキング現象が生じた際、滑剤としてステアリ
ン酸カルシウム４ｇを添加し樹脂被覆砂をほぐし、混練
を停止し、実施例３の３種の樹脂被覆砂を得た。
比較例１
予め１５０℃に予熱したスーパ日光６号硅砂（川鉄鉱業
株式会社製）４ｋｇをスピードミキサーにて混練し、１
３０℃の時点で、レゾール型フェノール樹脂ＰＳ４１１
３ （群栄化学工業株式会社製）を６０ｇ添加し、６０
秒後に水を４０ｃｃ添加した。樹脂が固化する際に生じ
るブロッキング現象が生じた際、滑剤としてステアリン
酸カルシウム４ｇを添加し樹脂被覆砂をほぐし、混練を
停止し、比較例１の樹脂被覆砂を得た。
株式会社製）４ｋｇをスピードミキサーにて混練し、１
３０℃の時点で、レゾール型フェノール樹脂ＰＳ４１１
３ （群栄化学工業株式会社製）を６０ｇ添加し、６０
秒後に水を４０ｃｃ添加した。樹脂が固化する際に生じ
るブロッキング現象が生じた際、滑剤としてステアリン
酸カルシウム４ｇを添加し樹脂被覆砂をほぐし、混練を
停止し、比較例１の樹脂被覆砂を得た。
比較例２
実施例１と同様で、アルミニウム金属粉の添加量を２０
ｇ、４００ｇとした点のみを異にして、比較例２の２種
の樹脂被覆砂を得た。
ｇ、４００ｇとした点のみを異にして、比較例２の２種
の樹脂被覆砂を得た。
比較例３
予め１５０℃に予熱したスーパ日光６号硅砂（川鉄鉱業
株式会社製）４ｋｇをスピードミキサーにて混練し、ア
ルミナ粉２００ｇを添加し、１３０℃の時点で、レゾー
ル型フェノール樹脂ＰＳ４１１３ （群栄化学工業株式
会社製）を６０ｇ添加し、６０秒後に水を４０ｃｃ添加
した。樹脂が固化する際に生じるブロッキング現象が生
じた際、滑剤としてステアリン酸カルシウム４ｇを添加
し樹脂被覆砂をほぐし、混練を停止し、比較例３の樹脂
被覆砂を得た。
株式会社製）４ｋｇをスピードミキサーにて混練し、ア
ルミナ粉２００ｇを添加し、１３０℃の時点で、レゾー
ル型フェノール樹脂ＰＳ４１１３ （群栄化学工業株式
会社製）を６０ｇ添加し、６０秒後に水を４０ｃｃ添加
した。樹脂が固化する際に生じるブロッキング現象が生
じた際、滑剤としてステアリン酸カルシウム４ｇを添加
し樹脂被覆砂をほぐし、混練を停止し、比較例３の樹脂
被覆砂を得た。
試験例１
実施例１〜５、比較例１〜３で作製した樹脂被覆砂を夫
々シェル砂用抗張力試験機にて、ひょうたん型試験片を
２３０℃×２分焼成することにより作製し、２３０℃に
て温時強度を測定した。又、常温まで冷却した後、常温
強度を測定した。
々シェル砂用抗張力試験機にて、ひょうたん型試験片を
２３０℃×２分焼成することにより作製し、２３０℃に
て温時強度を測定した。又、常温まで冷却した後、常温
強度を測定した。
試験例２
実施例１〜５、比較例１〜３で作製した樹脂被覆砂を夫
々金型に充填し、２５０℃×１０分焼成することにより
５０Ｘ５０Ｘ２０ ［：ｍｍ］の試験片を作製した。
々金型に充填し、２５０℃×１０分焼成することにより
５０Ｘ５０Ｘ２０ ［：ｍｍ］の試験片を作製した。
この試験片を１７０Ｘ１２５ （ａ＋＋ｎ）の寸法の
アルミニウム箔につつみ、５００℃の炉に入れ１５分後
に炉から取出し冷却した。
アルミニウム箔につつみ、５００℃の炉に入れ１５分後
に炉から取出し冷却した。
この加熱処理は樹脂被覆砂から実際鋳型を作製した場合
に通常では、一番崩壊性の悪い状態に相当する加熱条件
である。
に通常では、一番崩壊性の悪い状態に相当する加熱条件
である。
このような加熱処理をした試験片をロータツブ形ふるい
分は装置を用いて、ロータツブ試験と砂落ち量の関係を
測定した。ここでの砂落ち量は、メツシュの金網を通過
した砂のみを対象とした。
分は装置を用いて、ロータツブ試験と砂落ち量の関係を
測定した。ここでの砂落ち量は、メツシュの金網を通過
した砂のみを対象とした。
ここでいうロータツブ形ふるい分は装置はＪＩＳ２２６
０２の粒度試験方法に用いる装置で＃４メツシュのふる
いに前記試験片を入れて、下に受皿を配し、１分間ふる
い分けを行なった。その結果、試験片の重量に対する受
皿に落ちた砂の重量パーセントをもって崩壊性とした。
０２の粒度試験方法に用いる装置で＃４メツシュのふる
いに前記試験片を入れて、下に受皿を配し、１分間ふる
い分けを行なった。その結果、試験片の重量に対する受
皿に落ちた砂の重量パーセントをもって崩壊性とした。
上記常温強度および崩壊性の試験結果を、熱硬化性樹脂
の種類および固形分（Ａ）の種類、熱伝導率、添加量と
ともに実施例については表１に、比較例については表２
に示す。
の種類および固形分（Ａ）の種類、熱伝導率、添加量と
ともに実施例については表１に、比較例については表２
に示す。
（発明の効果）
以上説明してきたように、本発明の樹脂被覆砂は１０１
００Ｗ ’ Ｋ−’ （３００Ｋ）以上の熱伝導率を有
する固体物を特定量添加したことにより、表１、表２か
らも明らかなように、常温強度、崩壊性並びに寸法精度
が優れ、特にアルミニウム合金のような比較的低融点の
軽合金鋳物の鋳型、特に中子の作製に有用であるという
効果が得られる。
００Ｗ ’ Ｋ−’ （３００Ｋ）以上の熱伝導率を有
する固体物を特定量添加したことにより、表１、表２か
らも明らかなように、常温強度、崩壊性並びに寸法精度
が優れ、特にアルミニウム合金のような比較的低融点の
軽合金鋳物の鋳型、特に中子の作製に有用であるという
効果が得られる。
Claims (1)
- １、熱伝導率が１００Ｗｍ＾−＾１Ｋ＾−＾１（３００
Ｋ）以上の固体物（Ａ）を、硅砂１００重量部に対して
１重量部以上、５重量部未満を添加し、熱硬化性樹脂（
Ｂ）を粘結剤として用いて被覆したことを特徴とする樹
脂被覆砂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12582986A JPS62282742A (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 樹脂被覆砂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12582986A JPS62282742A (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 樹脂被覆砂 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62282742A true JPS62282742A (ja) | 1987-12-08 |
Family
ID=14919970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12582986A Pending JPS62282742A (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 樹脂被覆砂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62282742A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104525846A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-22 | 繁昌县恒鑫汽车零部件有限公司 | 一种防夹砂铸铁型砂及其制备方法 |
| CN105081200A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-11-25 | 芜湖永达科技有限公司 | 一种缸体油道冷芯复合砂的生产工艺 |
-
1986
- 1986-06-02 JP JP12582986A patent/JPS62282742A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104525846A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-22 | 繁昌县恒鑫汽车零部件有限公司 | 一种防夹砂铸铁型砂及其制备方法 |
| CN105081200A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-11-25 | 芜湖永达科技有限公司 | 一种缸体油道冷芯复合砂的生产工艺 |
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