JPS6236778B2 - - Google Patents
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- JPS6236778B2 JPS6236778B2 JP59177231A JP17723184A JPS6236778B2 JP S6236778 B2 JPS6236778 B2 JP S6236778B2 JP 59177231 A JP59177231 A JP 59177231A JP 17723184 A JP17723184 A JP 17723184A JP S6236778 B2 JPS6236778 B2 JP S6236778B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C3/00—Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は鋳肌の美麗な薄肉鋳物殊に大型薄肉鋳
物を鋳造する方法に関するものである。 〔従来の技術〕 近年、鋳造品に対する軽量化並びに精密化の要
望は益々強くなる傾向にあり、薄肉であると共に
寸法精度が良く、且つ鋳肌の美麗な鋳造品が望ま
れている。 ところでこの様な鋳造品を砂型鋳造法により鋳
造しようとする場合には、鋳造品の薄肉化が困難
であるだけでなく鋳造品の鋳肌も良いものにはな
らなかつた。尚余肉をつけて鋳造した後表面を機
械加工（切削や研磨等）して鋳肌を改善すること
も行なわれているが、この場合にはコストが高く
なるという問題があつた。 上記の様に、寸法精度が良好であると共に鋳肌
も美麗である薄肉鋳造品の鋳造は砂型鋳造法では
限界があるので、この様な薄肉鋳造品の鋳造に当
たつてはロストワツクス法やプラスターモールド
法などの精密鋳造法が適用されることが多かつ
た。 しかるに上記精密鋳造法は鋳造品が小型である
場合には特に問題はなかつたが、鋳造品が大型化
すると焼成中に鋳型の変形や割れを発生すること
があつた。又精密鋳造法においては溶湯が薄肉部
へ十分に行き渡る様に鋳込時の鋳型温度を高温に
して溶湯温度の降下を防止しているので、大型品
になると溶湯の凝固完了までに長時間を要し、鋳
造組織が粗大化して鋳造品の機械的強度が低下す
るという問題もあつた。 そこで大型薄肉品の製造に当たつては、止むを
得ず展伸材や機械加工品等をリベツトやろう付け
により組立てることがあり、この場合には加工費
や組立て工数の増加によつて生産コストが高騰す
るという問題があつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明はこうした事情に着目してなされたもの
であつて、寸法精度が良好で且つ鋳肌が美麗であ
る大型薄肉品を砂型鋳造により提供しようとする
ものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、バインダ、耐火材よび硬化剤を主成
分とする塗型剤を用いる薄肉鋳物の鋳造方法であ
つて、酸性けい酸ゾルを含有するものを第１液、
アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水
酸化物を含有する液を第２液とする２液性塗型剤
を塗装した鋳型を用いて、低圧鋳造法により鋳造
を行なう点に要旨を有するものである。 〔作用〕 本発明における解決課題の第１点は、鋳肌を如
何に美麗にするかという点にあり、この点に関し
て本発明者等は特有の塗型剤（別途特許出願）を
使用することでその解決を見ている。 即ち該塗型剤はバインダ，耐火材及び硬化材を
主成分とする塗型剤であつて、少なくとも酸性け
い酸ゾルを含有するものを第１液とすると共に、
少なくともアルカリ金属水酸化物またはアルカリ
土類金属水酸化物を含有する液を第２液とし、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液中に含有させ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を酸性域に調
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（メタノール，エタノール，プロパノー
ル等）溶媒中にエチルシリケートと水を加え、更
に適量の酸（塩酸，硫酸，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
（SiO2）がコロイド状に分散した、所謂アルコー
ル性シリカゾルが形成される。 上記加水分解反応は酸性条件下において迅速に
且つ十分に進行する。そして上記反応の結果生成
したシリカゾルは時間の経過に伴なつてSiO2の
コロイド粒子同士が互いに結合し合い、全体とし
てゲル化する性質をもつている。 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
い為に取扱性が悪くなる。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液のアルカリ金属水酸化物またはアル
カリ土類金属水酸化物を含有する液としては、PH
約7.5〜11.5のNaOH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。アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土
類金属水酸化物を含有する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。即ちアルカリ金属水酸化物または
アルカリ土類金属水酸化物は硬化剤として、また
酸性けい酸ゾルはバインダとして作用する。 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，ムライト等の耐火性材
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、バインダ中での分散性を良
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。又耐火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 10〜60％ 150メツシユ以上の細粒 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つ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
ツシユの中粒が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アー
クラツクが入り易くなる。更に150メツシユ以上
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。 そして上記塗型剤を塗装した鋳型を造型するに
当たつては、模型表面に第１液と第２液を調合し
た上記２液性塗型剤を塗布し、該塗型剤が硬化し
ないうちに塗型剤層の上に鋳物砂（例えばけい酸
ソーダ系バインダを添加混合したもの）を充填す
る。その後CO2を通気して硬化させる。尚塗型剤
層は鋳物砂充填開始から鋳物砂が硬化するまでの
間に反応硬化するので、鋳物砂と塗型剤界面は強
固に接合する。従つて模型を離脱させると表面に
緻密な塗型剤層を有する鋳型を得ることができ
る。 本発明においてはこうして得た鋳型を使用して
鋳造を行なうことによつて鋳造品の鋳肌を美麗に
することができる。 ところで塗型を有する鋳型は第１表に示す様に
塗型の無い鋳型に比べて冷却能が大きく、鋳型キ
ヤビテイ中へ注入される溶湯の温度降下速度が大
きい。
物を鋳造する方法に関するものである。 〔従来の技術〕 近年、鋳造品に対する軽量化並びに精密化の要
望は益々強くなる傾向にあり、薄肉であると共に
寸法精度が良く、且つ鋳肌の美麗な鋳造品が望ま
れている。 ところでこの様な鋳造品を砂型鋳造法により鋳
造しようとする場合には、鋳造品の薄肉化が困難
であるだけでなく鋳造品の鋳肌も良いものにはな
らなかつた。尚余肉をつけて鋳造した後表面を機
械加工（切削や研磨等）して鋳肌を改善すること
も行なわれているが、この場合にはコストが高く
なるという問題があつた。 上記の様に、寸法精度が良好であると共に鋳肌
も美麗である薄肉鋳造品の鋳造は砂型鋳造法では
限界があるので、この様な薄肉鋳造品の鋳造に当
たつてはロストワツクス法やプラスターモールド
法などの精密鋳造法が適用されることが多かつ
た。 しかるに上記精密鋳造法は鋳造品が小型である
場合には特に問題はなかつたが、鋳造品が大型化
すると焼成中に鋳型の変形や割れを発生すること
があつた。又精密鋳造法においては溶湯が薄肉部
へ十分に行き渡る様に鋳込時の鋳型温度を高温に
して溶湯温度の降下を防止しているので、大型品
になると溶湯の凝固完了までに長時間を要し、鋳
造組織が粗大化して鋳造品の機械的強度が低下す
るという問題もあつた。 そこで大型薄肉品の製造に当たつては、止むを
得ず展伸材や機械加工品等をリベツトやろう付け
により組立てることがあり、この場合には加工費
や組立て工数の増加によつて生産コストが高騰す
るという問題があつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明はこうした事情に着目してなされたもの
であつて、寸法精度が良好で且つ鋳肌が美麗であ
る大型薄肉品を砂型鋳造により提供しようとする
ものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、バインダ、耐火材よび硬化剤を主成
分とする塗型剤を用いる薄肉鋳物の鋳造方法であ
つて、酸性けい酸ゾルを含有するものを第１液、
アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水
酸化物を含有する液を第２液とする２液性塗型剤
を塗装した鋳型を用いて、低圧鋳造法により鋳造
を行なう点に要旨を有するものである。 〔作用〕 本発明における解決課題の第１点は、鋳肌を如
何に美麗にするかという点にあり、この点に関し
て本発明者等は特有の塗型剤（別途特許出願）を
使用することでその解決を見ている。 即ち該塗型剤はバインダ，耐火材及び硬化材を
主成分とする塗型剤であつて、少なくとも酸性け
い酸ゾルを含有するものを第１液とすると共に、
少なくともアルカリ金属水酸化物またはアルカリ
土類金属水酸化物を含有する液を第２液とし、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液中に含有させ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を酸性域に調
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（メタノール，エタノール，プロパノー
ル等）溶媒中にエチルシリケートと水を加え、更
に適量の酸（塩酸，硫酸，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
（SiO2）がコロイド状に分散した、所謂アルコー
ル性シリカゾルが形成される。 上記加水分解反応は酸性条件下において迅速に
且つ十分に進行する。そして上記反応の結果生成
したシリカゾルは時間の経過に伴なつてSiO2の
コロイド粒子同士が互いに結合し合い、全体とし
てゲル化する性質をもつている。 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
い為に取扱性が悪くなる。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液のアルカリ金属水酸化物またはアル
カリ土類金属水酸化物を含有する液としては、PH
約7.5〜11.5のNaOH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。アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土
類金属水酸化物を含有する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。即ちアルカリ金属水酸化物または
アルカリ土類金属水酸化物は硬化剤として、また
酸性けい酸ゾルはバインダとして作用する。 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，ムライト等の耐火性材
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、バインダ中での分散性を良
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。又耐火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 10〜60％ 150メツシユ以上の細粒 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つ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
ツシユの中粒が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アー
クラツクが入り易くなる。更に150メツシユ以上
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。 そして上記塗型剤を塗装した鋳型を造型するに
当たつては、模型表面に第１液と第２液を調合し
た上記２液性塗型剤を塗布し、該塗型剤が硬化し
ないうちに塗型剤層の上に鋳物砂（例えばけい酸
ソーダ系バインダを添加混合したもの）を充填す
る。その後CO2を通気して硬化させる。尚塗型剤
層は鋳物砂充填開始から鋳物砂が硬化するまでの
間に反応硬化するので、鋳物砂と塗型剤界面は強
固に接合する。従つて模型を離脱させると表面に
緻密な塗型剤層を有する鋳型を得ることができ
る。 本発明においてはこうして得た鋳型を使用して
鋳造を行なうことによつて鋳造品の鋳肌を美麗に
することができる。 ところで塗型を有する鋳型は第１表に示す様に
塗型の無い鋳型に比べて冷却能が大きく、鋳型キ
ヤビテイ中へ注入される溶湯の温度降下速度が大
きい。
下記第２表に示す組成の塗型剤を使用して薄肉
部の肉厚が異なる鋳型を夫々造型した。得られた
鋳型を用い、溶湯面加圧時のるつぼ内圧力上昇速
度を種々変更して鋳造を行なつたときの溶湯不廻
りおよびペネトレーシヨンの発生状況を調査し
た。結果は第３表に示す通りであつた。
部の肉厚が異なる鋳型を夫々造型した。得られた
鋳型を用い、溶湯面加圧時のるつぼ内圧力上昇速
度を種々変更して鋳造を行なつたときの溶湯不廻
りおよびペネトレーシヨンの発生状況を調査し
た。結果は第３表に示す通りであつた。
【表】
【表】
本発明は以上の様に構成されており、２液性塗
型剤を塗布した鋳型を使用することによつて鋳肌
を美麗にすることができ、又低圧鋳造法を採用す
ることによつて上記２液性塗型剤を塗布した薄肉
鋳型においても溶湯の不廻りを発生させることな
く鋳造を行なうことができる。即ち本発明を採用
することにより、寸法精度が高く鋳肌が美麗な大
型薄肉鋳造品を鋳造することができる。
型剤を塗布した鋳型を使用することによつて鋳肌
を美麗にすることができ、又低圧鋳造法を採用す
ることによつて上記２液性塗型剤を塗布した薄肉
鋳型においても溶湯の不廻りを発生させることな
く鋳造を行なうことができる。即ち本発明を採用
することにより、寸法精度が高く鋳肌が美麗な大
型薄肉鋳造品を鋳造することができる。
第１図は本発明方法を実施する為に使用される
低圧鋳造機を示す断面説明図である。 １…保持炉、２…るつぼ、３…鋳型、４…上
型、５…下型、６…導管、７…定盤、８…気体導
入路、９…キヤビテイ、１０…中子、Ｇ…圧縮ガ
ス、Ｍ…溶湯、Ｋ…鋳造機。
低圧鋳造機を示す断面説明図である。 １…保持炉、２…るつぼ、３…鋳型、４…上
型、５…下型、６…導管、７…定盤、８…気体導
入路、９…キヤビテイ、１０…中子、Ｇ…圧縮ガ
ス、Ｍ…溶湯、Ｋ…鋳造機。
Claims (1)
- １ バインダー，耐火材及び硬化剤を主成分とす
る塗型剤を用いる薄肉鋳造品の鋳造方法であつ
て、酸性けい酸ゾルを含有するものを第１液、ア
ルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸
化物を含有する液を第２液とし、別途粒度調整し
た耐火材を前記二液のいずれかに予め配合してお
くか、あるいは前記二液の調合と同時に配合して
なる塗型剤を模型表面に塗装し、前記模型上の塗
型剤層が硬化しないうちに該塗型剤層上に鋳物砂
を充填し、塗型剤の反応硬化により前記鋳型剤層
と鋳物砂の界面を接合せしめた後、前記模型より
塗型剤層を離脱せしめて緻密な表面を有する鋳型
を得、該鋳型へ充填速度を調節しつつ軽金属溶湯
を充填して低圧鋳造を行うことを特徴とする薄肉
鋳物の鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17723184A JPS6156751A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 薄肉鋳物の鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17723184A JPS6156751A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 薄肉鋳物の鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6156751A JPS6156751A (ja) | 1986-03-22 |
| JPS6236778B2 true JPS6236778B2 (ja) | 1987-08-08 |
Family
ID=16027443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17723184A Granted JPS6156751A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 薄肉鋳物の鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6156751A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110681845A (zh) * | 2019-08-28 | 2020-01-14 | 贵州航天风华精密设备有限公司 | 一种舱体缝隙浇筑结构 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5159013A (ja) * | 1974-11-19 | 1976-05-22 | Nalco Chemical Co | |
| JPS56105844A (en) * | 1980-01-29 | 1981-08-22 | Tsuchiyoshi:Kk | Fast-curing aqueous mold wash for use of self-hardening organic casting mold |
-
1984
- 1984-08-24 JP JP17723184A patent/JPS6156751A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5159013A (ja) * | 1974-11-19 | 1976-05-22 | Nalco Chemical Co | |
| JPS56105844A (en) * | 1980-01-29 | 1981-08-22 | Tsuchiyoshi:Kk | Fast-curing aqueous mold wash for use of self-hardening organic casting mold |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6156751A (ja) | 1986-03-22 |
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