JPH0429451B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はダイカスト鋳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］ 一般に鋳造によつ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
はアンダーカツ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、これに代つて崩壊性
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、ダイカスト鋳造法の鋳造圧
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後の砂中子の
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ツト部が存
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
溶湯のさしこみやクラツ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
下の結論に到つた。

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からなるバインダーに
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からなる耐火物を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
子の表面をフエノール樹脂、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
をもつ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つた。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を説明する。

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
いはセラビース等を用い、有機バインダーとして
は、熱硬化性のフエノール樹脂あるいは不飽和ポ
リエステル樹脂等のフエルモールド用バインダ
ー、あるいは化学反応硬化性のフエノール樹脂等
のコールドボツクス用バインダーを用いて、これ
ら構成部材と混合して抵抗力が30Kg／cm²〜70Kg／
cm²のコーテツドサンドをつくり、これでもつて中
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ー層を乾
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エノール
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、ダイカスト鋳造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、溶
湯による焼付きもなくなり、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エノール樹脂2.0部、潤滑
剤としてステアリン酸カルシユーム0.1部からな
るシエルモールド用の砂を用いてφ10、φ15およ
びφ20mm×110mm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、１の水に、バインダーとしてコロイダ
ルシリカ（SiO₂30％）300c.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10ｇ、消泡剤
としてオクチルアルコール１ｇを入れてよく混合
撹拌し、次にこの溶液に300mesh以下に粉砕され
たジルコンフラワー300ｇを添加して更に充分に
混合撹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エル中子を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、水溶性のフエノール樹脂の３％水溶液１
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１ｇ
を入れてよく混合撹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ツトして
JISのADC−12のアルミ合金を注湯温度750℃、
鋳造圧力200〜400Kg／cm²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つたところ、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、溶湯による焼付きもなく、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、ダイカスト鋳造時には上記の目
どめ作用との相乗効果によつて、更に、砂中子の
表面粒子間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、溶湯による焼付きもなくな
り、ダイカスト鋳造後の砂中子の崩壊性を容易に
する。すなわち、鋳造後の製品を軽く叩くか少し
振動を与えるだけで、鋳物の中の砂中子がさらさ
らと出て来るようにすることができ、しかも、鋳
物の中の砂中子があつた奥の隅々まで、砂の粒子
を充分にかつ簡単に取出すことができる。

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. 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からなるバインダーに微粉末
   状のシリカフラワー、ジルコンフラワーあるいは
   アルミナフラワーからなる耐火物を添加したスラ
   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エノ
   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つた微粉末を
   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。