JPS63260656A

JPS63260656A - 圧力鋳造用置中子

Info

Publication number: JPS63260656A
Application number: JP9279787A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Sato; 智佐藤; Sadayuki Dannoura; 檀浦　貞行; Yoshiharu Waku; 芳春和久
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1987-04-15
Filing date: 1987-04-15
Publication date: 1988-10-27

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］本発明は圧力鋳造用置中子に係り、特にダイカスト等の
圧力鋳造の際、アンダーカット形状あるいは空洞形状等
を形成する際に使用するに好適な圧力鋳造用置中子に関
するものである。

［従来の技術］一般に鋳造法により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。ところで、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できない。そこで、これに代っ
て崩壊性の良い砂中子の使用が考えられている。

従来、圧力鋳造用の崩壊性中子としては、一般に、ケイ
酸等の骨材を有機バインダにより所望形状に造型した砂
中子が用いられている。また、鋳造後においてこのよう
な砂中子を崩壊させる方法としては、振動あるいはサン
ドブラスト等が採用されている。

［発明が解決しようとする問題点］従来の骨材としてケイ砂等を用いる崩壊性砂中子は、中
子の熱伝導性が悪いために、得られる製品の中子周囲部
に引は巣等が発生しやすく、製品欠陥の原因となってい
た。　　　　　　−７［問題点を解決するための手段］本発明の圧力鋳造用置中子は、熱伝導度が０．１ｃａｊ
ｌ／ｃｍ−ｓｅｃ・を以上の高熱伝導物質で構成されて
いることを特徴とする。

［作用］本発明の圧力鋳造用置中子は、熱伝導度が０．１ｃａｊ
２／ｃｍ−ｓｅｅ・’ｅ以上という熱伝導性の良い物質
で構成されているため、鋳造時に溶湯の熱を良く伝え、
中子周囲の凝固層を作り易い。これにより、中子周囲に
引は巣が集中することはなく、凝固層が圧力伝達を防げ
るため、高鋳造圧力による中子の破損を防止することが
できる。

また、例えば、骨材として黒鉛、金属あるいはセラミッ
クス等の従来用いられているケイ砂等より熱伝導性の良
い材料を用い、これをフェノール樹脂等の有機バインダ
により造型した中子であれば、有機バインダが鋳造時の
熱により分解されるな・め、製品取り出し後の中子除去
作業が容易であるが、特に本発明においては、中子内部
にまで良く熱が伝わるため、有機バインダの分解を助長
し、鋳造後の中子除去作業が一層容易になる。

ところで、一般に、製品形状が複雑になると、湯回り不
良が生じ易く、予熱されている金型に比べ中子の温度は
低いために中子による溶湯の温度低下が湯回り不良の原
因となる。一方、鋳造中に中子が破損することを防止す
るためには、中子周囲の溶湯が早期に凝固して凝固層を
形成した方が良い。

そこで、本発明の置中子の表面をスス（煤）で被覆する
。この場合には、中子は鋳造初期の溶湯が金型内へ充満
していく段階では保温性を有し、次に溶湯に圧力がかか
る段階では熱伝導が良く周囲に凝固層を作り易くなる。

即ち、中子の表面にススを塗布すると、鋳造初期の圧力
がかかっていない段階ではポーラス状のススの塗布膜の
断熱効果により湯回りを改善し、圧力がかがフた後はス
スの塗布膜が圧縮され、スス層が圧密化されて断熱効果
が消失するため、中子材質の熱伝導の効果により、中子
周囲の溶湯は冷却され凝固層を形成する。

［実施例］以下、本発明の実施例について説明する。

本発明の圧力鋳造用置中子は、熱伝導度が０、ＩＣａＪ
ｌ／Ｃｍ−５ｅＣ・℃以上の高熱伝導物質で構成されて
いる。本発明において、この高熱伝導物質としては、特
に制限はないが、例えば黒鉛、金属及びセラミックスよ
りなる群から選ばれる１種又は２種以上が挙げられる。

金属としては、鉄あるいは鉄よりも熱伝導度の高いもの
が良く、また、セラミックとしてはＳｉＣ等が挙げられ
る。

本発明の置中子は、このような高熱伝導物質の粒子又は
繊維の造形体であることが好ましく、例えば、高熱伝導
物質の粒子を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有機バインダを用いて造形したも
の、あるいは高熱伝導物質の繊維を編み組みしたもの等
が挙げられる。

造型された中子は、必要に応じてその表面に、鋳造する
金属との親和性がなく、熱的、化学的に安定な物質であ
る、雲母あるいは軽石等の耐火物の粉末を、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中に分散混合させ
たスラリを塗布する。このようにして、耐火物層を中子
表面に形成することにより、中子の目止め及び中子の強
化が図れる。

本発明においては、更にこのような耐火物層を形成した
、あるいは形成していない中子表面にススを被覆しても
良い、ススの被覆膜を形成することにより、湯回りの改
善及び凝固層形成の促進を図ることができる。この被覆
膜の厚さは特に制限はなく、注湯時において十分な断熱
効果が得られ、注湯後においては中子への十分な伝熱が
図れるような厚さとなるように、中子材質や中子形状、
溶湯組成等に応じて適宜決定されるが、通常の場合１０
〜１００μｍ程度が好適である。

ススの被覆膜は、例えば、燃焼により多量のススを発生
するアセチレン等のガスを、空気等の助燃性ガスと共に
、中子表面に向けて噴射ノズルで噴射燃焼させ、この時
発生するススを中子表面に付着させることにより容易に
形成することができる。なお、この場合、空気等の助燃
性ガスの供給量を調節することにより、ススの付着量を
調整し、均一な被覆膜を形成することができる。

以下、実験例について説明する。

実験例１骨材として１５０ｍｅｓｈの黒鉛１００重二ｍ１有機バ
インダーとして熱硬化性のフェノール樹脂２．０重量部
、潤滑剤としてステアリン酸カルシウム０．１重量部を
用いて中子を造形した。

造形条件は、金型温度２７０℃、焼成時間は２０秒であ
る。別に、ＩＪｌの水にバインダとしてコロイダルシリ
カ（Ｓｉ０２３０重ｉ％）３００　ｃ　ｃ、湿潤剤とし
てドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１０ｇ１消泡
剤としてオクチルアルコール１ｇを入れてよく混合攪拌
し、この溶液に３００ｍｅｓｈ以下に粉砕されたジルコ
ンフラワー３００ｇを添加して、更に十分に混合攪拌し
てスラリー溶液を調製した。このスラリー液中に前記の
中子を１分間浸漬して、中子の表面の隙間を塞いだ後、
直ちに１２０℃の熱風乾燥機で３０分間乾燥して表面を
硬化させて、耐火物層を形成した。

得られた砂中子１０を第２図に示すような金型にセット
して、ＪＩＳ　　ＡＤＣ１２アルミニウム合金を注湯温
度６８０℃、鋳造圧力２００〜４００　ｋ　ｇ　／　ｃ
　ｍ”の条件でダイカスト鋳造した。

なお、第２図中、１０ａは耐火物層、１１は可動金型、
１２は固定金型、１３はキャビティ、１４は溶湯、１５
は湯口である。

鋳造後、製品取り出しの際、大部分の中子材は崩壊し、
残った中子材もサンドブラストにより容易に除去するこ
とができた。また、製品を切断し、断面を観察したとこ
ろ、アンダーカット形状は完全に形成されており引は巣
等は発生していなかった。

実験例２骨材として１５０ｍｅｓｈの鉄粒子を用い、実験例１と
同様にして中子を造形し、耐火物層を形成した。そして
、更にその表面にアセチレンススの被覆膜（３０μｍ厚
さ）を形成した。

この中子を用い、実験例１と同様にしてダイカスト鋳造
を行ない、鋳造後、製品の外観検査を行なったところ、
湯回り不良等の欠陥は見られず、また、サンドブラスト
で置中子を崩壊除去したところ、容易に中子材料は取り
除かれた。また、製品を切断して断面観察を行ったとこ
ろ、中子材料の焼き付き等も見られなかった。

［発明の効果］以上詳述した通り、本発明の圧力鋳造用置中子は、熱伝
導度が０．１　ｃａｌ／ｃｍ−５ｅｅ−’Ｃ以上の高熱
伝導物質で構成されているものであって、その優れた熱
伝導性により、中子周囲の凝固層の形成を促進させるこ
とができる。このため、このような本発明の置中子を用
いて、ダイカスト等の圧力鋳造を行った場合には、引は
巣等の製品欠陥が防止され、また中子の破損を防いで、
アンダーカット形状あるいは空洞形状を有する鋳物であ
っても、極めて良好な鋳造を行なうことができる。

また、更に、本発明の置中子をスス等のアモルファスパ
ウダで被覆した場合には、被覆層の断熱効果で鋳造初期
の溶湯を保温して湯回りを改善し、また、溶湯に圧力が
かかる段階に達すると圧縮された被覆層と熱伝導度の高
い中子材料とによって、中子周囲の凝固層形成を促進し
、より良好な鋳造を行なうことが可能とされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実験例１．２における鋳造方法を示す断面図で
ある。１０・・・置中子、　　１１．１２・・・金型、１４・
・・溶湯。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱伝導度が０．１ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上
の高熱伝導物質で構成されていることを特徴とする圧力
鋳造用置中子。
（２）高熱伝導物質が黒鉛、金属及びセラミックスより
なる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の圧力鋳造用置中子
。
（３）中子は高熱伝導物質の粒子又は繊維の造形体であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に
記載の圧力鋳造用置中子。
（４）中子は高熱伝導物質を有機バインダで造形したも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載
の圧力鋳造用置中子。
（５）中子の表面がススで被覆されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項
に記載の圧力鋳造用置中子。