JPS63199043A - ダイカスト鋳造用砂中子の製造方法 - 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］ 本発明はダイカス）Ｍ造法などのような高圧鋳造に好適
なダイカスト鋳造用砂中子の製造方法に関するものであ
る。

［従来の技術］ 一般に鋳造によって各種製品を製造する場合。

生産性向上等の面における有利性から圧力鋳造法として
ダイカスト鋳造法が広く利用されている。

しかし、製品の形状の一部に複雑な空洞部あるいはアン
ダーカット部が存在する鋳物をダイカスト鋳造法で製造
する場合、中子として、引き抜き中子が使用出来ない、
そこで、これに代って崩壊性のよい砂中子の使用が考え
られているが、これはダイカスト法のような高圧の鋳造
圧に耐え、しかも鋳造後の崩壊性がよいという全く相反
した機能を同時に具えたものでなくてはならない。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、鋳物の鋳肌がきれいで寸法精度のよい製品を
砂中子を用いてダイカスト鋳造法で鋳造することに関し
ては、ダイカスト鋳造時の鋳造圧力による中子の破損、
砂中子の砂粒子間への溶湯のさしこみ、およびダイカス
ト鋳造時の砂中子の崩壊性等に問題があり、いろいろな
方法が試みられているが、未だ完全なものは出来ていな
いのが現状である。

［問題点を解決するための手段および作用］そこで、我
々は、有機バインダーで造型された砂中子をダイカスト
鋳造法などのような高圧鋳造法で複雑な空洞部あるいは
アンダーカット部が存在する鋳物を製造するのに十分適
用出来るように、砂中子の表面にコーテング処理を施し
て高圧の鋳造圧に十分耐えるだけの強度をもたせ、かつ
、鋳造した製品の面精度および寸法精度が優れ、そして
鋳造した鋳物と砂中子の接する面への溶湯のさしこみゃ
クラック等の欠陥が発生することなく、しかもダイカス
ト鋳造後の砂中子の崩壊性が良好であり、そして安価に
中子が出来ること等に目的をおいて鋭意研究開発を重ね
た結果、以下の結論に到った。

即ち、有機バインダーを用いて造型された砂中子の表面
を、まず、コロイダルシリカ、エチルシリケートあるい
は水ガラス等のバインダーに微粉末のジルコンフラワー
、シリカフラワーあるいはアルミナフラワー等の耐火物
を１種類以上混合したスラリーで塗布して砂中子の表面
の粒子間のすきまを塞ぎ、引き続いて、更にこの砂中子
の表面をフェノール樹脂、メチルセルローズおよびポリ
エチレンオキサイド等を含有した水溶性の有機バインダ
ー中に雲母あるいは蛙石等の潤滑性をもった微粉末を添
加してスラリー状にした液で再度塗布することを特徴と
するダイカスト鋳造用砂中子の製造方法を提供するに到
った。

［実施例］ 以下に本発明の詳細な説明する。

まず、有機バインダーを用いて砂中子を造型する工程に
ついて述べる。

砂中子の骨材としては、ケイ砂、ジルコンサンド、クロ
マイトサンド、ハイアルミナサンドあるいはセラピース
等を用い、有機バインダーとしては、熱硬化性のフェノ
ール樹脂あるいは不飽和ポリエステル樹脂等のフェルモ
ールド用バインダー、あるいは化学反応硬化性のフェノ
ール樹脂等のコールドボックス用バインダーを用いて、
これら構成部材と混合して抗折力が３０　Ｋ　ｇ　／　
ｃ　ｍ″〜７０Ｋｇ／ｃｍ″のコーテツドサンドをつく
り、これでもって中子を造型する。

次に、上記砂中子の表面に３００ｍｅｓｈ以下に粉砕さ
れたシリカフラワー、ジルコンフラワーあるいはアルミ
ナフラワー等の耐火性の微粉末１種類以上をコロイダル
シリカ、エチルシリケートあるいは水ガラス等のバイン
ダーに分散混合させ得たスラリーを大気中で浸漬してス
ラリーを浸透させ、しかる後、砂中子表面に浸透したス
ラリ一層を乾燥させて水分を蒸発させて砂中子の表面の
粒子間のすき間を塞ぎ、ダイカスト鋳造の際の鋳造圧に
耐えるようにして溶湯が砂中子内に差し込むのを防止す
る役目をはたす、十分な耐圧性を有する浸透層の厚さは
０．２〜０．５ｍｍの範囲が良好であり、これより厚く
ても薄くてもダイカスト鋳造後の砂中子の崩壊性が悪く
なる傾向にある。

このようにして砂中子の表面すき間を塞ぎ、ダイカスト
鋳造の際の耐圧性を付与したのち、引き続いて更に、こ
の表面に潤滑性をもち、かつ、溶湯との親和性がなく、
熱的、化学的にも安定な物質である雲母あるいは蛙石等
の粉末をフェノール樹脂、メチルセルローズあるいはポ
リエチレンオキサイド等を含有した水溶性の有機バイン
ダー中に分散混合させたスラリーで再度塗布して乾燥さ
せる。

以上のように有機バインダーをもちいて造型した砂中子
表面をコーテング処理を施すことにより、ダイカスト鋳
墓時での鋳造圧による中子の破損や砂中子内への溶湯の
差し込みはなくなり、製品の面粗度ならびに寸法精度の
優れた鋳物を製造することが出来るようになり、またダ
イカスト鋳造後の砂中子の崩壊性も良好である。

次に具体的な実験例を以下に述べる。

実験例 骨材としてＪＩＳ７号ケイ砂１００部、有機バインダー
として熱硬化性のフェノール樹脂２．０部、潤滑剤とし
てステアリン酸カルシューム０．１部からなるシェルモ
ールド用の砂を用いてφｉｏ、φ１５およびφ２０ｍｍ
Ｘ１１０ｍｍの砂中子を造型した。造型条件は金型温度
２７０℃、焼成時間は２０秒である。

次に、ｔｉの水に、バインダーとしてコロイダルシリカ
（Ｓｉ０２３０％）３００ｃｃ、湿潤剤としてドデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウム１０ｇ、消泡剤としてオ
クチルアルコールＩｇを入れてよく混合攪拌し、次にこ
の溶液に３００ｒａｅｓｈ以下に粉砕されたジルコンフ
ラワー３００ｇを添加して更に充分に混合攪拌してスラ
リー溶液を調整した。そしてこのスラリー液中に前記の
シェル中子を１分間浸漬して砂中子の表面のすき間を塞
いだのち直ちに１２０℃の熱風乾燥機で３０分間乾燥し
て表面を硬化させた。

また、水溶性のフェノール樹脂の３％水溶液１文中に、
３００ｍｅｓｈ以下に粉砕された雲母５００ｇ、湿潤剤
としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１０ｇ、
消泡剤としてオクチルアルコールＩｇを入れてよく混合
攪拌したスラリー溶液を調整し、これをハケで再度上記
砂中子表面に塗布して１２０℃に加熱された乾燥機で１
時間乾燥した。

このようにして得た砂中子を金型にセットしてＪＩＳの
ＡＤＣ−１２のアルミ合金を注湯温度７５０℃、鋳造圧
力２００〜４００Ｋｇ／ｃｍ″の条件でダイカスト鋳造
した。鋳造後、湯口の切断を行い、サンドブラストで砂
中子の砂落しを行ったところ、砂粒子間に混入したアル
ミと砂粒子とで形成されるさし込み層の発生や高圧な鋳
造圧による中子の破損はなく、崩壊性も容易で完全に砂
中子を取除くことが出来た。また上記湯口を切断後、炉
中で所定の時間砂焼きを行うと砂中子の樹脂は加熱分解
されて、上記同様にサンドブラストを行うと砂中子の除
去はなお一層容易に出来、きわめて平滑で寸法精度のよ
いダイカスト鋳物を得ることが出来た。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明に係る砂中子の
製造方法によれば、有機バインダーを用いて砂中子を造
型し、この砂中子の表面をコロイダルシリカ、エチルシ
リケートあるいは水ガラス等のバインダーに微粉末のシ
リカフラワー、ジルコンフラワーあるいはアルミナフラ
ワー等の耐火物を混合したスラリーで粒子間のすき間を
完全に塞ぐと共にダイカスト鋳造の際の鋳造圧に耐える
ような表面強度をもたせる。

そして、更にこの砂中子を雲母あるいは蛙石等を含有し
たスラリーを塗布すると雲母あるいは蛙石は潤滑性を有
し、またアルミ合金の溶湯との親和性がないので、ダイ
カス）Ｍ造時には上記の目どめ作用との相乗効果によっ
て、更に砂中子間の表面粒子へのアルミ溶湯のさし込み
を完全に防止することになり、ダイカスト鋳造後の砂中
子の崩壊性を容易にする。

その結果、ダイカスト鋳造された鋳造品の鋳肌はきれい
なものが得られると共に寸法精度および面粗度の優れた
鋳造品を製造出来る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 有機バインダーを用いて造型された砂中子表面を、まず
   、コロイダルシリカ、エチルシリケートあるいは水ガラ
   ス等のバイダーに微粉末状のシリカフラワー、ジルコン
   フラワーあるいはアルミナフラワー等の耐火物を１種類
   以上添加したスラリーで塗布して砂中子表面の粒子間の
   すきまを塞ぎ、引き続いて、更にこの砂中子の表面をフ
   ェノール樹脂、メチルセルローズあるいはポリエチレン
   オキサイド等を含有した水溶性の有機バインダーに雲母
   あるいは蛙石等の潤滑性をもった微粉末を添加したスラ
   リーで塗布することを特徴とするダイカスト鋳造用砂中
   子の製造方法。