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JPH0677795B2 - Pressure casting manufacturing method - Google Patents
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JPH0677795B2 - Pressure casting manufacturing method - Google Patents

Pressure casting manufacturing method

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JPH0677795B2
JPH0677795B2 JP18321886A JP18321886A JPH0677795B2 JP H0677795 B2 JPH0677795 B2 JP H0677795B2 JP 18321886 A JP18321886 A JP 18321886A JP 18321886 A JP18321886 A JP 18321886A JP H0677795 B2 JPH0677795 B2 JP H0677795B2
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molten metal
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ダイカスト法等の圧力鋳造法による中空部を
有するアルミニウム合金製の鋳造品の製造法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a cast product made of an aluminum alloy having a hollow portion by a pressure casting method such as a die casting method.

(従来の技術) 一般に、ダイカスト法等の圧力鋳造法により中空部を有
する鋳造品を鋳造する場合、湯圧によりシェル中子内に
溶湯が差し込むことから、鋳造後の鋳造品の中空部内壁
にはシェル中子を構成する中子砂の一部が噛み込むおそ
れがある。そして、この中子砂の一部が噛み込んだ状態
の鋳造品を製品として使用すると、使用中に上記中子砂
の中空部内壁より離脱して中空部内を流れるオイルや水
等の液体に混入することが考えられることから、このよ
うな事態が発生しないよう、例えば特公昭60−15418号
公報に開示されているように、シェル中子の表面に粉末
状耐火物とコロイダルシリカとを混合したスラリー液を
塗布乾燥して第1コーティング層を形成し、その後、該
第1コーティング層上に雲母水溶液を塗布して第2コー
ティング層を形成することにより、上記第1コーティン
グ層でもってシェル中子の表面を平滑にして中子表面に
作用する湯圧の均一化を図るとともに、上記第2コーテ
ィング層でもって上記シェル中子内への溶湯の浸入を抑
制するようになされたものが知られている。
(Prior Art) Generally, when casting a cast product having a hollow portion by a pressure casting method such as a die casting method, the molten metal is inserted into the shell core by the hot water pressure, so that the inner wall of the hollow portion of the cast product is cast. There is a risk that some of the core sand that composes the shell core will be bitten. When a cast product in which a part of the core sand is bitten is used as a product, it is separated from the inner wall of the hollow part of the core sand during use and is mixed with liquid such as oil or water flowing in the hollow part. In order to prevent such a situation from occurring, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 60-15418, a powdered refractory and colloidal silica were mixed on the surface of the shell core. The slurry core is applied and dried to form a first coating layer, and then an aqueous solution of mica is applied onto the first coating layer to form a second coating layer, thereby forming a shell core with the first coating layer. It is known that the surface of the core is made smooth and the pressure of the molten metal acting on the surface of the core is made uniform, and the infiltration of the molten metal into the shell core is suppressed by the second coating layer. Has been.

(発明が解決しようとする課題) ところが、上述の如くして成形されたシェル中子の最外
表面層(第2コーティング層)は、雲母水溶液中におけ
る雲母粒子の分散性が悪いことから雲母粒子が層中に均
一に分布し難く、加えて粒子が大きいため液ダレ現象に
より上記層中における分布が一層不均一になる。
(Problems to be Solved by the Invention) However, since the outermost surface layer (second coating layer) of the shell core formed as described above has poor dispersibility of mica particles in the aqueous solution of mica, Is difficult to be uniformly distributed in the layer, and since the particles are large, the liquid sagging phenomenon makes the distribution in the layer more uneven.

このように上記最外表面層(第2コーティング層)中の
雲母粒子の分布状態が不均一になると、該層全体で層形
成時つまり乾燥時においてその加熱により収縮する度合
にばらつきが生じて該層にクラックが発生するおそれが
あり、このクラックが発生したシェル中子を用いて鋳造
した場合には、溶湯がクラック発生箇所からシェル中子
内つまりレジンコーテッドサンドで構成された中子本体
に差し込むという不具合が生ずる。
When the distribution state of the mica particles in the outermost surface layer (second coating layer) becomes non-uniform as described above, the degree of shrinkage due to heating during the layer formation, that is, during the drying of the entire layer varies, and There is a risk of cracks occurring in the layer, and when casting is performed using a shell core in which this crack has occurred, the molten metal is inserted from the crack occurrence point into the shell core, that is, the core body composed of resin coated sand. The problem occurs.

また、上述の如く中子本体の最外表面に雲母層を形成し
た段階で該層にクラックが発生していなくても、鋳造時
の湯圧の作用によりクラックが発生し易く、特に凹面を
呈した中子では、雲母層が収縮により剥離し易くなって
いることから、このような状態の中子を用いて圧力鋳造
すると、雲母層へのクラックの発生頻度が一段と高くな
る。
Further, as described above, even if no crack is generated in the mica layer on the outermost surface of the core body, the crack is likely to occur due to the action of the water pressure during casting, and a particularly concave surface is exhibited. In the above core, the mica layer is likely to be peeled off due to contraction. Therefore, when pressure casting is performed using the core in such a state, the occurrence frequency of cracks in the mica layer is further increased.

そして、このような状況の下で鋳造後に鋳造品から中子
を取り除いた際、上記雲母層や中子砂の一部が鋳造品の
中空部内壁に付着残存するおそれがあり、この雲母層や
中子砂の一部が付着残存した状態で鋳造品を製品として
使用すると、上述の如き溶湯浸入抑制層としての雲母層
を形成していない中子砂のみで構成した中子同様、使用
中に上記雲母層や中子砂の一部は中空部内壁より離脱し
て中空部内を流れるオイルや水等の液体に混入するおそ
れがある。
Then, when the core is removed from the cast product after casting under such circumstances, there is a possibility that a part of the mica layer or core sand may remain attached to the inner wall of the hollow part of the cast product, and this mica layer or When a cast product is used as a product with a part of the core sand remaining adhered, the core will not be used during use, just like the core made of only core sand that does not form the mica layer as the molten metal invasion suppression layer as described above. A part of the mica layer or core sand may be separated from the inner wall of the hollow portion and may be mixed with a liquid such as oil or water flowing in the hollow portion.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、アルミニウム合金製の鋳造品を圧力
鋳造することとし、この場合、中子の最外表面層を構成
する成分を特定するとともに、鋳造後に行われる中子の
取除き作業に先立って鋳造品に対し適切な処置を施すこ
とにより、上記中子の最外表面層を構成する成分の層中
における分布状態を可及的に均一にし得、しかも中子の
取除き時に鋳造品に対する上記最外表面層の離脱の容易
化を図り得、これにより層形成時つまり乾燥時における
中子最外表面層の加熱による層収縮度合のばらつきに起
因するクラックの発生や鋳造時の湯圧の作用によるクラ
ックの発生をなくし、鋳造時に溶湯の中子本体への差込
みを抑制することができるとともに、鋳肌の良好な鋳造
品を確実に鋳造し得るようにすることにある。
The present invention has been made in view of the above point, and the purpose thereof is to perform pressure casting of a cast product made of an aluminum alloy, and in this case, specify a component constituting the outermost surface layer of the core. In addition, by taking appropriate measures on the cast product prior to the core removal work performed after casting, the distribution state of the components that make up the outermost surface layer of the core is In addition, the outermost surface layer can be easily separated from the cast product when the core is removed, and the degree of shrinkage of the outermost surface layer of the core due to heating during layer formation, that is, during drying, can be improved. It is possible to eliminate the occurrence of cracks due to the dispersion of the heat and cracks due to the effect of the molten metal pressure during casting, and to prevent the molten metal from being inserted into the core body during casting, and to ensure a cast product with a good casting surface. Cast into It is to to so that.

(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、ま
ず、粉末状の耐火物,金属酸化物を溶媒に分散させたス
ラリー液を中子本体の外表面に塗布乾燥することにより
形成された第1コーティング層と、黒鉛粒子を溶媒に分
散させた溶液を上記第1コーティング層上に塗布乾燥す
ることにより形成された第2コーティング層とを有する
中子を用意する。次いで、該中子を鋳型内に配置せしめ
てアルミニウム合金の溶湯を注入加圧することにより鋳
造品を鋳造するとともに、溶湯と上記第2コーティング
層の黒鉛粒子との接触による両者の反応によりアルミニ
ウムカーバイドを第2コーティング層の表面に生成させ
る。その後、上記鋳造品を中子と共に鋳型より取り出し
たのち水に接触させることにより上記生成したアルミニ
ウムカーバイドの層を腐食させる。しかる後、上記鋳造
品から中子を取り除くことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the solution means of the present invention is as follows. First, a powdery refractory material, a slurry liquid in which a metal oxide is dispersed in a solvent is applied to the outer surface of the core body. A core having a first coating layer formed by coating and drying on a first coating layer, and a second coating layer formed by coating and drying a solution in which graphite particles are dispersed in a solvent on the first coating layer. prepare. Then, the core is placed in a mold and a molten aluminum alloy is injected and pressurized to cast a cast product, and aluminum carbide is formed by the reaction between the molten metal and the graphite particles of the second coating layer. It is formed on the surface of the second coating layer. Then, the cast product is taken out from the mold together with the core and then contacted with water to corrode the aluminum carbide layer thus produced. After that, the core is removed from the cast product.

(作用) 上記の構成により、本発明方法では、最外表面に黒鉛粒
子のコーティング層が形成された中子を鋳型内に配置せ
しめてアルミニウム合金の溶湯を注入加圧することによ
り中空部を有する鋳造品が鋳造され、その後、上記中子
が鋳造品から取り除かれる。
(Operation) According to the method of the present invention having the above-described structure, in the method of the present invention, the core having the coating layer of graphite particles formed on the outermost surface is placed in the mold, and the molten aluminum alloy is injected and pressurized to form a hollow casting. The product is cast and then the core is removed from the cast product.

この場合、上記中子の最外表面層を構成する黒鉛粒子
は、雲母粒子と比較して粒径が小さくかつ比較的高い鋳
造圧力に耐え得るという特性を備えており、したがっ
て、雲母層でもって構成した場合に比べて最外表面層中
における分布状態が可及的に均一になり、これにより層
形成時つまり乾燥時における中子最外表面層の加熱によ
る層収縮度合のばらつきに起因するクラックの発生や、
鋳造時の湯圧の作用によるクラックの発生がなくなっ
て、鋳造時における溶湯の中子本体への差込みが抑制さ
れ、鋳肌の良好な鋳造品が鋳造されることとなる。
In this case, the graphite particles forming the outermost surface layer of the core have a property that the particle size is small and can withstand a relatively high casting pressure as compared with the mica particles, and therefore, with the mica layer. The distribution state in the outermost surface layer is as uniform as possible compared to the case where it is formed, and as a result, cracks due to variations in layer shrinkage due to heating of the outermost surface layer of the core during layer formation, that is, during drying. Occurrence of
The generation of cracks due to the action of the molten metal pressure during casting is eliminated, the insertion of the molten metal into the core body during casting is suppressed, and a cast product with a good casting surface is cast.

また、この圧力鋳造に際し、溶湯のアルミニウムと、該
溶湯と接触する上記中子のコーティング層の黒鉛粒子と
が反応することによりアルミニウムカーバイトが生成さ
れる。そして、このアルミニウムカーバイトは水と反応
し易いという性質を有しており、しかも、水と接触する
と上記アルミニウムカーバイトの層が腐食して腐食生成
物が生成される。この腐食生成物は非常に脆く、微妙な
振動によって層が壊れる。その後、鋳型より中子と共に
取り出された鋳造品は上記中子の取除きに先立ち一旦水
に接触されることから、この接触により上記アルミニウ
ムカーバイトが水と反応して腐食し、よってアルミニウ
ムカーバイドの層が壊れ易くなって鋳造品に対する中子
の離脱の容易化が図られ、中空部内壁に中子構成物質が
残存しない鋳肌の良好な鋳造品がより一層確実に鋳造さ
れることとなる。
Also, during this pressure casting, aluminum in the molten metal reacts with the graphite particles in the coating layer of the core that come into contact with the molten metal to produce aluminum carbide. The aluminum carbide has a property of easily reacting with water, and when it comes into contact with water, the aluminum carbide layer corrodes to generate a corrosion product. This corrosion product is very brittle and subtle vibrations break the layer. Thereafter, the cast product taken out together with the core from the mold is once contacted with water prior to the removal of the core, so that this contact causes the aluminum carbide to react with water and corrode, so that the aluminum carbide The layer is easily broken, and the core is easily separated from the cast product, so that the cast product having a good casting surface in which the core-constituting substance does not remain on the inner wall of the hollow portion can be more reliably cast.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described based on drawing.

まず、本発明方法を説明する前に該方法に用いる中子1
の構成を第1図および第2図に基づいて説明する。第1
図および第2図に示す中子1は自動車のロータリーエン
ジンのローター鋳造用の分割タイプのものであり、第1
中子2と第2中子3とに上下に2分割に構成され、該両
第1および第2中子2,3は形状が異なるほかは同一に構
成されているので、以下、第1中子2について説明する
こととし、第2中子3については同一の構成部分につい
ては同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
First, before explaining the method of the present invention, the core 1 used in the method
The configuration will be described with reference to FIGS. 1 and 2. First
The core 1 shown in FIG. 2 and FIG. 2 is of a split type for rotor casting of a rotary engine of an automobile.
The core 2 and the second core 3 are vertically divided into two parts, and the first and second cores 2 and 3 are the same except that they have different shapes. The child 2 will be described, and the same components of the second core 3 will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

4は上記第1中子2の中子本体であって、該中子本体4
は、例えば200メッシュの砂にバインダとしてフェノー
ル樹脂を配合したレジンコーテッドサンドを約250℃に
加熱保持された図示しない中子成形型内に充填すること
により成形される。
4 is a core body of the first core 2,
Is molded by, for example, filling a resin-coated sand obtained by mixing 200 mesh sand with a phenol resin as a binder into a core molding die (not shown) heated and held at about 250 ° C.

また、該中子本体4の外表面には第1コーティング層5
が形成され、該第1コーティング層5は、粉末状の耐火
物,金属酸化物を溶媒に分散させたスラリー液を上記中
子本体4の外表面に塗布したのち例えば乾燥温度100
℃、乾燥時間20分の条件下で乾燥工程を経ることにより
例えば100〜350μmの層厚に形成される。この第1コー
ティング層5の層厚を上記の範囲に設定した理由は、10
0μm未満では鋳造時に湯圧によりクラックが生ずるお
それがある一方、350μmを超えると中子本体4に対す
る溶湯の層厚の増加に比例した浸入防止効果は期待でき
ず、かえって第1中子2の寸法精度に悪影響を及ぼすお
それがあるからである。そして、上記スラリー液の配合
組成としては、例えばSiO2 57.5重量%、Al2O3 2.0重
量%、Fe2O3 4.0重量%、CaO 0.5重量%、MgO 25.0
重量%、ZrO2 0.5重量%、C 6.0重量%、その他 4.
5重量%を、溶媒としてのエチルアルコールに分散させ
かつ50%に希釈したものを用いる。
The first coating layer 5 is formed on the outer surface of the core body 4.
The first coating layer 5 is formed on the outer surface of the core body 4 by applying a slurry liquid in which a powdery refractory material and a metal oxide are dispersed in a solvent, and then, for example, a drying temperature of 100
The layer is formed to have a layer thickness of, for example, 100 to 350 μm by undergoing a drying step under conditions of a temperature of 20 ° C. and a drying time of 20 minutes. The reason for setting the layer thickness of the first coating layer 5 in the above range is 10
If it is less than 0 μm, cracks may occur due to the molten metal pressure during casting, while if it exceeds 350 μm, the effect of preventing penetration that is proportional to the increase in the layer thickness of the molten metal on the core body 4 cannot be expected. This is because the accuracy may be adversely affected. The composition of the slurry liquid is, for example, SiO 2 57.5% by weight, Al 2 O 3 2.0% by weight, Fe 2 O 3 4.0% by weight, CaO 0.5% by weight, MgO 25.0%.
% By weight, 0.5% by weight of ZrO 2 , 6.0% by weight of C, and others 4.
5% by weight dispersed in ethyl alcohol as a solvent and diluted to 50% is used.

さらに、上記中子本体4の第1コーティング層5上には
第2コーティング層6が形成され、該第2コーティング
層6は、例えば平均粒径0.5〜10μmの黒鉛粒子を溶媒
に分散させた溶液を上記第1コーティング層5上に塗布
したのち乾燥工程を経ることにより、層厚10〜50μmに
形成される。このように第2コーティング層6を構成す
る黒鉛粒子の粒径を上記の範囲に設定した理由は、0.5
μm未満のものは製造し難く、一方、10μmを超えると
層の緻密化が困難となって溶湯浸入のおそれがあるから
である。また、黒鉛粒子の層厚を上記の範囲に設定した
理由は、10μm未満では鋳造時に湯圧によりクラックが
生ずるおそれがある一方、50μmを超えると中子本体4
に対する溶湯の層厚の増加に比例した浸入防止効果が期
待できないからである。なお、黒鉛粒子は球状又はリン
片状でもよいが、特にリン片状であるのが浸入防止効果
は大きい。そして、上記黒鉛粒子を溶媒に分散させた溶
液としては、例えば黒鉛粒子50重量%に対し溶媒として
の水を50重量%の割合で配合したものを用いる。
Further, a second coating layer 6 is formed on the first coating layer 5 of the core body 4, and the second coating layer 6 is, for example, a solution in which graphite particles having an average particle size of 0.5 to 10 μm are dispersed in a solvent. Is applied on the first coating layer 5 and then a drying step is performed to form a layer thickness of 10 to 50 μm. The reason for setting the particle size of the graphite particles forming the second coating layer 6 in the above range is 0.5
If the thickness is less than 10 μm, it is difficult to manufacture. On the other hand, if the thickness exceeds 10 μm, it is difficult to densify the layer, and there is a risk of infiltration of the molten metal. The reason why the layer thickness of the graphite particles is set within the above range is that if the thickness is less than 10 μm, cracks may occur due to the water pressure during casting, while if it exceeds 50 μm, the core body 4
This is because the effect of preventing intrusion proportional to the increase in the layer thickness of the molten metal cannot be expected. The graphite particles may be spherical or flaky, but the flaky shape is particularly effective in preventing penetration. As the solution in which the above graphite particles are dispersed in a solvent, for example, a mixture of 50% by weight of graphite particles and 50% by weight of water as a solvent is used.

なお、上記第1および第2コーティング層5,6を形成す
るにあたっての乾燥条件は、例えば乾燥温度100℃、乾
燥時間20分の条件下で行われるが、これに限らず、上記
各層5,6共それぞれ構成する溶液中の揮発成分を蒸散せ
しめることができる乾燥温度および乾燥時間であればよ
い。
The drying conditions for forming the first and second coating layers 5 and 6 are, for example, a drying temperature of 100 ° C. and a drying time of 20 minutes, but are not limited thereto. Any drying temperature and drying time may be used as long as they can vaporize the volatile components in the respective constituent solutions.

次に、上述の如く構成された圧力鋳造用中子1を用いて
自動車のロータリーエンジンのローターを鋳造する場合
について説明する。
Next, a case will be described in which a rotor of a rotary engine of an automobile is cast using the pressure casting core 1 configured as described above.

まず、中子本体4の外表面に150μmの第1コーティン
グ層5を、該第1コーティング層5上にリン片状の粒径
1μmの黒鉛粒子からなる30μmの第2コーティング層
6をそれぞれ積層形成した第1および第2中子2,3を、
第3図に示すように、補強材7を介装して第1中子2が
上に、第2中子3が下になるように組み合わせて中子1
を形成する。この中子1を上型8および下型9よりなる
鋳型10内に配置し、プランジャ11の作動によりアルミニ
ウム合金の溶湯Aを700kg/cm2の湯圧で鋳型10内に注入
することにより、第4図に示すようなロータリーエンジ
ンのローター12を鋳造する。この際における中子1への
溶湯Aの浸入深さと鋳造圧力との関係を第5図に示し、
図中、破線にて示すものは平均粒径3μmの雲母粒子か
らなる第2コーティング層を層厚が100μmになるよう
に第1コーティング層5上に形成した比較例(I)、一
点鎖線にて示すものはリン片状の平均粒径1μmの黒鉛
粒子からなる第2コーティング層6を層厚が10μmにな
るように第1コーティング層5上に形成した本発明の実
施例(I)、さらに、実線にて示すものは上記実施例
(I)と同様の平均粒径1μmの黒鉛粒子からなる第2
コーティング層6を層厚が30μmになるように第1コー
ティング層5上に形成した本発明の実施例(II)であ
る。なお、第1コーティング層5は各例とも150μmと
同じ層厚に設定されている。
First, a first coating layer 5 having a thickness of 150 μm is formed on the outer surface of the core body 4, and a second coating layer 6 having a thickness of 30 μm and made of graphite particles having a particle size of 1 μm and having a flake shape is laminated on the first coating layer 5. The first and second cores 2, 3
As shown in FIG. 3, the core 1 is assembled by interposing the reinforcing member 7 so that the first core 2 is on the upper side and the second core 3 is on the lower side.
To form. The core 1 is placed in a mold 10 composed of an upper mold 8 and a lower mold 9, and the molten metal A of an aluminum alloy is injected into the mold 10 at a pressure of 700 kg / cm 2 by the operation of a plunger 11. The rotor 12 of the rotary engine as shown in FIG. 4 is cast. The relationship between the penetration depth of the molten metal A into the core 1 and the casting pressure at this time is shown in FIG.
In the figure, what is indicated by a broken line is a comparative example (I) in which a second coating layer made of mica particles having an average particle diameter of 3 μm is formed on the first coating layer 5 so that the layer thickness is 100 μm Shown is an embodiment (I) of the present invention in which a second coating layer 6 made of flaky graphite particles having an average particle size of 1 μm is formed on the first coating layer 5 so that the layer thickness is 10 μm, and further, What is indicated by the solid line is a second graph made of graphite particles having an average particle size of 1 μm, which is the same as in the above-mentioned Example (I).
This is Example (II) of the present invention in which the coating layer 6 is formed on the first coating layer 5 so that the layer thickness is 30 μm. The first coating layer 5 is set to the same layer thickness as 150 μm in each example.

このデータによると、上記比較例(I)では、鋳造圧力
が約600kg/cm2になると溶湯Aの浸入深さが0.3mmになっ
て第1および第2コーティング層のトータル層厚0.25mm
を超えて溶湯Aが中子本体4にまで達していることが判
る。また、上記実施例(I)では、鋳造圧力が前述の本
実施例における設定圧力である約700kg/cm2では溶湯A
は未だ中子本体4にまでは達していなく比較例(I)よ
り薄い層厚で溶湯Aの浸入防止効果がある。また層厚が
薄いことにより中子の寸法精度がよい。さらに、本実施
例(II)では設定圧力(700kg/cm2)をはるかに上回る
約950kg/cm2までは溶湯Aの浸入深さが第1および第2
コーティング層のトータル層厚0.18mmを超えて、したが
って上記設定圧力では実施例(I)と同様に溶湯Aの中
子本体4への差込みはみられないが、本実施例(II)の
方が実施例(I)よりも溶湯Aの差込みを確実に抑制す
ることができることが判る。
According to this data, in Comparative Example (I) above, when the casting pressure was about 600 kg / cm 2 , the penetration depth of the molten metal A was 0.3 mm, and the total layer thickness of the first and second coating layers was 0.25 mm.
It can be seen that the molten metal A has reached the core body 4 beyond. Further, in the above-mentioned embodiment (I), when the casting pressure is about 700 kg / cm 2 which is the set pressure in this embodiment, the molten metal A is
Has not yet reached the core body 4, and has a thinner layer thickness than Comparative Example (I) and has an effect of preventing the intrusion of the molten metal A. In addition, since the layer thickness is thin, the dimensional accuracy of the core is good. Further, in the present embodiment (II), the penetration depth of the molten metal A is about 1st and 2nd up to about 950kg / cm 2 which is far higher than the set pressure (700kg / cm 2 ).
The total thickness of the coating layer exceeds 0.18 mm, and therefore, at the above set pressure, no insertion into the core body 4 of the molten metal A is observed as in Example (I), but in this Example (II) It can be seen that the insertion of the molten metal A can be suppressed more reliably than in Example (I).

なお、別の実験データとして、第2コーティング層6の
形成前後つまり乾燥工程前後における層厚の最大変動値
を得たが、これによると、上記比較例(I)では50μ
m、本発明の実施例(I)では5μmと層厚の厚い雲母
層を用いた比較例(I)よりも層厚の薄い黒鉛層を用い
た実施例(I)の方が層厚の変動が一段と少なく、雲母
粒子よりも黒鉛粒子を採用した方が薄い層厚で高い鋳造
圧力に耐え得てクラックの発生頻度の少ない寸法精度の
安定した中子1が得られることが判った。また、このこ
とは、同じ耐圧であればコーティング層の厚い雲母層よ
りもコーティング層の薄い黒鉛層の方が曲率半径を小さ
くできることを示しており、上記比較例(I)よりも本
発明の実施例(I)の方が、例えば中子を組み合わせて
使用する場合において合わせ目からの溶湯Aの差込み抑
制効果の向上を一層図ることができるという利点を有す
る。
As another experimental data, the maximum fluctuation value of the layer thickness before and after the formation of the second coating layer 6, that is, before and after the drying process, was obtained.
In Example (I) of the present invention, the variation of the layer thickness is larger in Example (I) using a graphite layer having a thinner layer thickness than in Comparative Example (I) using a mica layer having a large layer thickness of 5 μm. It was found that the use of graphite particles rather than mica particles can withstand a high casting pressure with a smaller layer thickness, and a stable core 1 with less dimensional accuracy and less cracking can be obtained. Further, this shows that the radius of curvature can be made smaller in the thin graphite layer of the coating layer than in the thick mica layer of the coating layer at the same pressure resistance, and the present invention can be carried out more than the comparative example (I). The example (I) has an advantage that the effect of suppressing the insertion of the molten metal A from the joint can be further improved when, for example, a core is used in combination.

さらに、別の実験データとして、上記比較例(I)と本
発明の実施例(II)とを曲率半径50mmの凹面を有する中
子に適用し、乾燥過程における各々の第2コーティング
層6,6の剥離の有無を調べたが、上記比較例(I)では
第2コーティング層6に剥離がみられたのに対し、本発
明の実施例(II)では剥離はみられなかった。したがっ
て、このような状態で圧力鋳造すると、比較例(I)の
ものは第2コーティング層6のクラック発生頻度が高く
なって溶湯Aが中子本体4に差し込むこととなるが、本
発明の実施例(II)のものは第2コーティング層6のク
ラック発生頻度を低く抑えることができて溶湯Aが中子
本体4に差し込むことを可及的に抑制することができ
る。
Further, as another experimental data, the comparative example (I) and the example (II) of the present invention were applied to a core having a concave surface with a radius of curvature of 50 mm, and each second coating layer 6, 6 in the drying process was applied. When the presence or absence of peeling was examined, peeling was observed in the second coating layer 6 in Comparative Example (I), but no peeling was observed in Example (II) of the present invention. Therefore, when pressure casting is performed in such a state, in Comparative Example (I), the frequency of cracks in the second coating layer 6 becomes high and the molten metal A is inserted into the core body 4. In the case of the example (II), the frequency of cracks in the second coating layer 6 can be suppressed to a low level, and the molten metal A can be suppressed from being inserted into the core body 4 as much as possible.

したがって、上記比較例(I)の如く第2コーティング
層6の層厚の変動が大でかつ剥離した状態のものを圧力
鋳造すると、第2コーティング層6にクラックが生じ易
く溶湯Aが中子本体4に浸入することとなるが、本実施
例では上述の如く第2コーティング層6の層厚の変動が
小でかつ剥離しないことから、溶湯Aの浸入を確実に抑
制することができ、よって鋳肌の良好なローター12を鋳
造することができる。
Therefore, when pressure-casting the second coating layer 6 in which the thickness of the second coating layer 6 fluctuates greatly and is peeled off as in the comparative example (I), cracks are easily generated in the second coating layer 6 and the molten metal A becomes the core body. However, in the present embodiment, since the variation in the thickness of the second coating layer 6 is small and the second coating layer 6 does not peel off as described above, the intrusion of the molten metal A can be reliably suppressed, and therefore the casting The rotor 12 with good skin can be cast.

また、上記圧力鋳造に際し、溶湯Aのアルミニウムと、
該溶湯Aと接触する上記中子1の第2コーティング層6
の黒鉛粒子とが反応することによりアルミニウムカーバ
イドが生成される。このアルミニウムカーバイトは水と
反応し易いという性質を有している。しかも、水と接触
すると上記アルミニウムカーバイドの層が腐食して腐食
生成物が生成される。この腐食生成物は非常に脆く、微
妙な振動によって層が壊れる。
In the pressure casting, the aluminum of the molten metal A,
The second coating layer 6 of the core 1 in contact with the molten metal A
The aluminum carbide is generated by the reaction with the graphite particles. This aluminum carbide has the property of easily reacting with water. Moreover, upon contact with water, the aluminum carbide layer corrodes, producing corrosion products. This corrosion product is very brittle and subtle vibrations break the layer.

そして、上述の如くしてローター12を圧力鋳造した後、
該ローター12を中子1と共に鋳型10より取り出し、その
後、水中に約1〜2時間浸漬する。この際、上記アルミ
ニウムカーバイドが水との反応により腐食せしめられ、
アルミニウムカーバイドの層が壊れ易くなってローター
12に対する中子1の離脱の容易化が図られる。
Then, after pressure casting the rotor 12 as described above,
The rotor 12 is taken out of the mold 10 together with the core 1 and then immersed in water for about 1 to 2 hours. At this time, the aluminum carbide is corroded by the reaction with water,
Rotor with fragile layers of aluminum carbide
The detachment of the core 1 from the 12 is facilitated.

しかる後、上記中子1を振動、水噴射等の外力の作用に
より崩壊せしめてローター12中空部より取り除く。これ
によりローター12中空部内壁に上記第2コーティング層
6つまり黒鉛粒子が残存することがなく取り除かれて鋳
肌の良好なローター12をより一層確実に得ることができ
る。
Then, the core 1 is disintegrated by the action of external force such as vibration and water injection and removed from the hollow portion of the rotor 12. As a result, the second coating layer 6, that is, the graphite particles, do not remain on the inner wall of the hollow portion of the rotor 12 and are removed so that the rotor 12 having a good casting surface can be obtained more reliably.

なお、上記実施例では、中子本体4,4をレジンコーテッ
ドサンドで構成した場合について示したが、これに限ら
ず、例えばセメント砂等の自硬性砂や石膏等で構成する
ことも採用可能であり、さらには中子1は分割タイプに
限る必要もない。
In the above embodiment, the core bodies 4 and 4 are shown to be made of resin coated sand, but the present invention is not limited to this, and it is possible to adopt self-hardening sand such as cement sand or plaster. Yes, and the core 1 need not be limited to the split type.

また、上記実施例では、圧力鋳造品して自動車のロータ
リーエンジンのローター12を示したが、これに限らず、
例えばシリンダブロックやシリンダヘッド、その他自動
車部品以外の鋳造品を鋳造する場合にも適用可能なこと
はいうまでもない。
Further, in the above embodiment, the rotor 12 of the rotary engine of the automobile is shown as a pressure casting product, but the present invention is not limited to this.
Needless to say, the present invention is also applicable to the case of casting a cylinder block, a cylinder head, or other cast products other than automobile parts.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明方法によれば、まず、中子
本体の最外表面に黒鉛粒子のコーティング層を形成した
中子を鋳型内に配置した後、該鋳型内にアルミニウム合
金の溶湯を注入加圧することにより鋳造品を鋳造すると
ともに、溶湯と上記コーティング層の黒鉛粒子との接触
による両者の反応によりアルミニウムカーバイドとコー
ティング層の表面に生成させる。次いで、上記鋳造品を
中子と共に鋳型より取り出したのち水に接触させること
により上記生成したアルミニウムカーバイドの層を腐食
させた後、上記鋳造品から中子を取り除くようにした。
したがって、上記中子の最外表面層を雲母層でもって構
成した場合に比べて最外表面層中における分布状態が可
及的に均一になり、これにより層形成時つまり乾燥時に
おける中子最外表面層の加熱による層収縮度合のばらつ
きに起因するクラックの発生をなくして鋳造時における
溶湯の中子本体への差込みを確実に抑制して鋳肌の良好
な鋳造品を鋳造することができる。
(Effect of the Invention) As described above, according to the method of the present invention, first, the core having the coating layer of graphite particles formed on the outermost surface of the core body is placed in the mold, and then the core is placed in the mold. A cast product is cast by pouring and pressurizing a molten aluminum alloy, and at the same time, the molten metal and graphite particles in the coating layer react with each other to generate aluminum carbide on the surface of the coating layer. Subsequently, the cast product was taken out from the mold together with the core, and was then contacted with water to corrode the aluminum carbide layer thus produced, and then the core was removed from the cast product.
Therefore, compared with the case where the outermost surface layer of the core is composed of a mica layer, the distribution state in the outermost surface layer is as uniform as possible, which allows the core to be formed during layer formation, that is, during drying. It is possible to cast a product with good casting surface by eliminating the occurrence of cracks caused by the variation in the layer shrinkage due to the heating of the outer surface layer, and reliably suppressing the insertion of the molten metal into the core body during casting. .

また、上記圧力鋳造時に溶湯のアルミニウムと、該溶湯
と接触する上記中子のコーティング層の黒鉛粒子とが反
応することにより生成されたアルミニウムカーバイト
が、その後に行われる水への接触により水と反応して腐
食せしめられるので、僅かな振動でアルミニウムカーバ
イドの層を破壊することができ、これにより鋳造品に対
する中子の離脱の容易化を図り得て鋳肌の良好な鋳造品
をより一層確実に鋳造することができる。
Also, aluminum carbide produced by the reaction of the molten aluminum during the pressure casting with the graphite particles of the coating layer of the core that comes into contact with the molten metal, and the water produced by the subsequent contact with water. Since it reacts and corrodes, it is possible to destroy the aluminum carbide layer with a slight vibration, which facilitates the removal of the core from the cast product and ensures a cast product with a good casting surface. Can be cast into.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は自動車のロータリーエンジンのローターを鋳造
する場合に適用した2分割タイプの圧力鋳造用中子の分
解斜視図、第2図は同縦断拡大正面図、第3図はロータ
ーの鋳造状態を示す縦断正面図、第4図は鋳造されたロ
ーターの斜視図、第5図は鋳造時における中子に対する
溶湯の浸入深さを示すデータである。 1…中子、4…中子本体、5…第1コーティング層、6
…第2コーティング層、10…鋳型、12…ローター、A…
溶湯。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a two-division type pressure casting core applied when casting a rotor of an automobile rotary engine, FIG. 2 is an enlarged front view of the same longitudinal section, and FIG. 3 is a rotor casting state. FIG. 4 is a perspective view of the rotor which is cast, and FIG. 5 is data showing the depth of penetration of the molten metal into the core during casting. 1 ... Core, 4 ... Core body, 5 ... First coating layer, 6
… Second coating layer, 10… Mold, 12… Rotor, A…
Molten metal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】粉末状の耐火物,金属酸化物を溶媒に分散
させたスラリー液を中子本体の外表面に塗布乾燥するこ
とにより形成された第1コーティング層と、黒鉛粒子を
溶媒に分散させた溶液を上記第1コーティング層上に塗
布乾燥することにより形成された第2コーティング層と
を有する中子を用意し、 該中子を鋳型内に配置せしめてアルミニウム合金の溶湯
を注入加圧することにより鋳造品を鋳造するとともに、
溶湯と上記第2コーティング層の黒鉛粒子との接触によ
る両者の反応によりアルミニウムカーバイドを第2コー
ティング層の表面に生成させ、 次いで、上記鋳造品を中子と共に鋳型より取り出したの
ち水に接触させることにより上記生成したアルミニウム
カーバイドの層を腐食させ、 しかる後、上記鋳造品から中子を取り除くことを特徴と
する圧力鋳造品の製造法。
1. A first coating layer formed by coating and drying a slurry liquid in which a powdery refractory material and a metal oxide are dispersed in a solvent on the outer surface of a core body, and graphite particles are dispersed in the solvent. A core having a second coating layer formed by applying the dried solution onto the first coating layer and drying is prepared, the core is placed in a mold, and a molten aluminum alloy is injected and pressurized. By casting the cast product by
Forming aluminum carbide on the surface of the second coating layer by the reaction between the molten metal and the graphite particles of the second coating layer, and then removing the cast product together with the core from the mold and then contacting it with water. A method for producing a pressure cast product, comprising: corroding the aluminum carbide layer produced as described above, and then removing the core from the cast product.
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