JPS6264448A - 鋳造用砂型 - Google Patents

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 この発明は鋳造用砂型の改良に係り、詳しくは冷媒を封
入したマイクロカプセルを利用して冷却能を付加した砂
型に関する。

従来技術 ｖｆ鉄やアルミニウム合金等を砂型鋳造する場合、全槽
鋳造に比較して冷却が緩慢なため、鋳造品の結晶粒が粗
大となり、機械的性質も劣ることになる。また、局部的
厚肉部分に生じゃすい引巣を防止するために、押湯によ
る溶湯補給や冷し金によって局部的に冷却を促進させる
ことも行われているが、押湯をつけることは鋳造歩留り
の悪化を避けられず、一方冷し金の使用は作業工数を増
加させるばかりか、冷し金の管理を怠ると吹かれ等の欠
陥を誘発するという不利益もある。

発明が解決しようとする問題点 上述のように砂型鋳造では、全体的又は局部的に冷却速
度を速めることが、鋳造品の品質向上や欠陥防止に役立
つものではあるが、未だ効率的な手段は発案されていな
い。

この発明は至極簡単な手段で鋳造用砂型に冷却能を付加
することを解決しようとする問題点とするものである。

問題を解決するための手段 この発明は、冷媒（フレオン）を封入したマイクロカプ
セルの使用を基礎としている。かかるマイクロカプセル
が樹脂ｌζ添加され、火災の際その熱によってカプセル
が砲解し、フレオンなどの防炎又は防燃剤が放出される
という、摺造物の防火対策としての該マイクロカプセル
の利用は、たとえばＩｎ５ｕｌａｔｅｄ　Ｔｅｃｈｎｏ
ｌｏｇｉｅｓ　Ｃｏｒｐ、　ｃｙ）商品名Ｐｈｏｅｎｉ
ｘの紹介和文として既刊文献Ｃ工業材料１９８５年３月
号）に所載されている。

この発明は、鋳型材又は塗型された塗型剤中に冷媒を封
入した焼失性マイクロカプセルを混入することである。

該マイクロカプセルはポリウレタン樹脂、スチロール樹
脂又はユリア樹脂などからなる微粒子伏の殻体で、その
粒径は１０〜５０μｍである。鋳造品の品質向上のため
に全体的に冷却能を付加する場合には、マイクロカプセ
ルを鋳型材に混入することが好ましく、厚肉部の局部的
な冷却能の付加には、該厚肉部に塗型されるめ型剤に混
入するか又は該厚肉部を構成する鋳型材の肌砂中に混入
するのが好適である。マイクロカプセルの混合割合は付
加される冷却能によって適宜選択されるが、混合全量に
対して１０〜３０容禎％程度である。これはマイクロカ
プセルの混合が多きに過ぎると型崩れを生ずる虞れがあ
るからである。

なお、この発明は通常の砂型鋳造に用いられる鋳型だけ
でなく、たとえばプロセスやロストフオームプロセスの
鋳型にも適用でき、とくにプロセスの場合は＠を型が減
圧されているので、蒸発した冷媒が情樺的に排出されろ
点でより好ましい。

作用 鋳型材又は塗型剤中に上記マイクロカプセルが混入され
て造型された鋳型に金属溶湯が注入されると、溶湯の熱
によりマイクロカプセルが鵬解焼失して封入されていた
冷媒が放出され、溶湯及び鋳型材から蒸発潜熱を奪いな
がら蒸発するので、溶湯は全体的又は局部的に冷却速度
が速められる。

発明の効果 この発明になる鋳造用砂型によれば、鋳込まれた金属溶
湯の冷却速度を巧みに速めることができるので、鋳鉄に
おいては黒鉛の微細化、また、アルミニウム合金では初
晶の晶出物（たとえば過共晶ＡＪ−８ｉ合金では初晶Ｓ
ｉ　１の微細化を達成しえて機械的性質を向上させるこ
とができ、厚肉部に発生し易い引巣のような鋳造欠陥も
効果的に防止することができる。また、冷し金を不用と
することや押湯を廃止若しくは縮小しうろことも、修業
工数の低減、鋳造歩留りの向上など経済性の面ですぐれ
た効果をもたらすものである。

評価実験 実験はロストフオームプロセスで行い、鋳造金属にはＡ
Ａ規格のＡ３９０を用いて８４０℃で鋳込み、凝固曲線
を観察するとともに初晶Ｓｉの大きさを比較した。実験
に用いた発泡ポリスチレン製焼失模型１は第１図に示し
た形状・寸法であって、表面に黒鉛系捨型剤を約２１厚
さで刷毛塗りしたうえ珪砂２中に埋設されている。そし
て模型１の中間部３には感温部４を介してクロメルアル
メル線よりなる熱電対５．５′が配置され、図示しない
その遊端は定位差計式温度記録計に連結されている。

実験例１は模贋１の上記中間部３を囲む珪砂２中に３０
容債％のマイクロカプセル（Ｐｈｏｅｎｉｘ。

ｆｆ１ＰＩ−Ｉ−２Ａ）を混合したものであり、実験例
２は上記中（１６部３に塗布される塗型剤中に２０容積
％のマイクロカプセルを混合したものである。比較例は
黒鉛系塗型剤で塗型された模型１を単に珪砂２中に埋設
しただけのものである。

Ａ３９０合金の場合初晶Ｓｉの晶出温変は約６８０〜６
００’Ｃの間であって、この温度域での冷却速度を速め
ることによって初晶Ｓｉは微細化し、機械的性質が向上
するものである。第２図の凝固曲線から明らかなように
、上記温度域の冷却に要した時間は、比較例の８５秒に
対して実験例１は７５秒、実験例２は６５秒であ−）た
。しかし実験例１は７３０〜６３０°Ｃの間が約２．５
秒で急冷されているので、相当量の初晶Ｓｉが良好に微
細化された。その様子は第３図の鏡逓組織を示す顕微鏡
写真中温３図Ａにもつともよく現れており、実験例２の
場合を示す組冊写真第３図Ｂも比較例のそれを示す第３
図Ｃと比べれば、初晶３ｉ　がかなり微細化されている
のが読みとれろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は実験に用いたロスト＝７オームプロセスの模型
及び鋳型を略示した正面図、第２図は実験結果を示す凝
固曲線図、第３図は実験結果の鋳造組繊を示才閉ｅ鏡写
真で、Ａは実験例１．Ｂは実験例２、Ｃは比較例を示す
。 箔　１　図 ２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋳型材又は塗型された塗型剤中に冷媒の封入された焼失
   性マイクロカプセルを混入してなる鋳造用砂型。