JP2012030289A - コア - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属および非金属の成形体の製造に際して、成形物質としての塩または塩類の混合物および場合により付加的な物質からなるコア材料からの空洞部保持体として使用するためのコアにおいて、コア材料が硬化後に水中で完全に溶解可能であり、かつ水により残留物不含で成形体から取り出し可能であることを、かつ液状でない塩または塩類および場合により付加的な物質からのコアが、コア材料の組成に適合させられた圧力によるコア吹き込み法に従って製造可能であることを特徴とする、空洞部保持体として使用するためのコア。
【選択図】なし
Description
NaClからのコアは、とりわけ軽金属鋳造用に、例えばアルミニウム鋳造合金用に適しており、その際、コアは、800℃より低い温度にさらされる。NaClは、0.063mm〜2mmの粒度範囲において、有利にはガウス分布において使用され、その際、分布は多項であってもよい。バインダーとして、とりわけ水ガラスが適しており、その際、添加量は、水ガラス係数、1〜5に従い、かつ0.5から15質量%の間にある。同様にその他の水溶性ケイ酸塩化合物も有利には使用される。鋳型の温度は、コア材料の組成に、室温〜500℃の温度範囲において適合させられる。コアの硬化は、例えばCO2によるガス処理によって、および/または温度作用によって行われうる。
密度:1.4g/cm3
3点曲げ強さ:180N/cm2
表面粗さRa:32μm
硫酸カリウムからのコアの製造(K2SO4):
K2SO4からのコアは、とりわけ銅ベース材料用、黄銅用および青銅用に適しており、その際、コアは、アルミニウム鋳造に際してより高い温度にさらされる。K2SO4は、同様に0.063mm〜2mmの粒度範囲において、有利にはガウス分布においてかつ場合により多項にて使用される。バインダーとして同様に、とりわけ水ガラスが適しており、その際、添加量は、水ガラス係数、1〜5に従い、かつ1から10質量%の間にある。同様にその他の水溶性ケイ酸塩化合物も有利には使用される。鋳型の温度は、コア材料の組成に、室温〜500℃の温度範囲において適合させられる。コアの硬化は、ガス処理によっておよび/または温度作用によって行われうる。
密度:1.25g/cm3
3点曲げ強さ:145N/cm2
表面粗さRa:80μm
Claims (33)
- 金属および非金属の成形体の製造に際して、成形物質としての塩または塩類の混合物および場合により付加的な物質、例えば充填剤、バインダー、添加剤および触媒からなるコア材料からの空洞部保持体として使用するためのコアにおいて、コア材料が硬化後に水中で完全に溶解可能であり、かつ水により残留物不含で成形体から取り出し可能であることを、かつ液状でない塩または塩類および場合により付加的な物質からのコアが、コア材料の組成に適合させられた圧力によるコア吹き込み法に従って製造可能であることを特徴とする、空洞部保持体として使用するためのコア。
- コアが1bar〜10barの圧力により製造可能であることを特徴とする、請求項1記載のコア。
- 成形物質が、アルカリ金属元素およびアルカリ土類金属元素の塩化物、例えば殊に塩化ナトリウム、塩化カリウムおよび塩化マグネシウム、アルカリ金属元素およびアルカリ土類金属元素の水溶性の硫酸塩および硝酸塩、例えば殊に硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、ならびに水溶性アンモニウム塩、例えば殊に硫酸アンモニウムであることを特徴とする、請求項1または2記載のコア。
- コアが、それらの分解点または融点が、液体金属、溶融物、または射出成形されたプラスチックの温度を上回る水溶性塩からなることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載のコア。
- コアが、成形物質としての単独の塩から、または成形物質としての塩類の混合物からなることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載のコア。
- 成形物質の粒度が、金属から鋳造されるべきワークピースまたはプラスチックから射出成形されるべきワークピースの材料、所望された表面粗さおよび輪郭精度に応じて、有利にはガウス分布として、0.01mm〜2mmの範囲にあることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載のコア。
- コア材料の一部が水溶性充填剤からなることを、充填剤の粒度が成形物質の粒度に適合させられていることを、かつコア材料の充填剤の割合が30質量%までであることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載のコア。
- コアが、1つ以上の水溶性バインダーを、比表面積、濡れ挙動および粒度分布に依存した割合で含有することを、かつこれらのバインダーが、有利には水溶性ケイ酸塩化合物、殊に水ガラス、リン酸アルカリ金属塩、リン酸アンモニウムおよびリン酸モノアルミニウムであることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載のコア。
- バインダーが水ガラスであることを、かつ濡れ挙動および水ガラス係数に依存した割合が0.5質量%から15質量%の間にあることを特徴とする、請求項8記載のコア。
- コアが、コア材料に適合させられた水溶性添加剤を含有することを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項記載のコア。
- コアが、コア材料に適合させられた水溶性触媒を含有することを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載のコア。
- コア材料が、有利にはガウス分布として、0.063mmから2mmの間の粒度を有する成形物質としての塩化ナトリウムと、比表面積、濡れ挙動および粒度分布に依存したかつ水ガラス係数に適合させられた、0.5〜15質量%の割合を有するバインダーとしての水ガラスとからなることを、かつコアが、0.9g/cm3〜1.8g/cm3の密度、100N/cm2〜750N/cm2の3点曲げ強度および5μm〜200μmの表面粗さRaを有することを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項記載のコア。
- コア材料が、0.7mmの粒度を有する成形物質としての塩化ナトリウムと、5質量%の割合を有する係数4の水ガラスとからなり、4barの吹き込み圧力により、室温を有する鋳型内で圧縮し、かつCO2により硬化させることを、かつ密度が1.4g/cm3、3点曲げ強度が180N/cm2でありかつ表面粗さRaが32μmであることを特徴とする、請求項12記載のコア。
- コア材料が、有利にはガウス分布として、0.063mmから2mmの間の粒度を有する成形物質としての硫酸カリウムと、比表面積、濡れ挙動および粒度分布に依存したかつ水ガラス係数に適合させられた、1〜10質量%の割合を有するバインダーとしての水ガラスとからなることを、かつコアが、0.8g/cm3〜1.6g/cm3の密度、80N/cm2〜600N/cm2の3点曲げ強度および10μm〜250μmの表面粗さRaを有することを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項記載のコア。
- コア材料が、0.85mmの粒度を有する成形物質としての硫酸カリウムと、8質量%の割合を有する係数2.5の水ガラスとからなり、4barの吹き込み圧力により、180℃に加熱された鋳型内で圧縮し、かつCO2により硬化することを、かつ密度が1.25g/cm3、3点曲げ強度が145N/cm2でありかつ表面粗さRaが80μmであることを特徴とする、請求項14記載のコア。
- 金属および非金属の成形体の製造に際して、成形物質としての塩または塩類の混合物および場合により付加的な物質、例えば充填剤、バインダー、添加剤および触媒からなるコア材料からの空洞部保持体として使用するためのコアの製造法において、水中で完全に溶解可能な、かつ水により残留物不含で成形体から取り出し可能な、液状でない塩または塩類および付加的な、粒度に関して成形物質に適合させられた付加的な水溶性物質からなるコア材料を均一に混合し、かつコア吹き込み法に従って、コア材料の組成、粒度分布もしくは粒度および粒形に適合させられた圧力によりコアへと形成することを特徴とする、空洞部保持体として使用するためのコアの製造法。
- コアを1bar〜10barの圧力により形成することを特徴とする、請求項16記載の方法。
- 鋳型の高い空間充填率をコア材料によって、成形物質としての塩類と、場合により種々の分布曲線の粒度を有する付加的な物質との混合によって、有利には混合物の粒子二項分布または粒子三項分布によって達成することを特徴とする、請求項16または17記載の方法。
- 成形物質として、アルカリ金属元素およびアルカリ土類金属元素の塩化物、例えば殊に塩化ナトリウム、塩化カリウムおよび塩化マグネシウム、アルカリ金属元素およびアルカリ土類金属元素の水溶性の硫酸塩および硝酸塩、例えば殊に硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、ならびに水溶性アンモニウム塩、例えば殊に硫酸アンモニウムを選択し、それらを場合により付加的な物質と均一に混合し、かつコアへと形成することを特徴とする、請求項16から18までのいずれか1項記載の方法。
- 金属から鋳造されるべきワークピースまたはプラスチックから射出成形されるべきワークピースの材料、所望された表面粗さおよび輪郭精度に応じて、有利にはガウス分布として、0.01mm〜2mmの範囲の粒度を有する成形物質を使用することを特徴とする、請求項16から19までのいずれか1項記載の方法。
- 充填剤または充填剤類を30質量%までの割合でコア材料に添加することを、かつ充填剤の粒度を成形物質の粒度に適合させることを特徴とする、請求項16から20までのいずれか1項記載の方法。
- 1つ以上のバインダーを、比表面積、濡れ挙動および粒度分布に依存した割合で添加することを、かつこれらのバインダーが、有利には水溶性ケイ酸塩化合物、殊に水ガラス、リン酸アルカリ金属塩、リン酸アンモニウムおよびリン酸モノアルミニウムであることを特徴とする、請求項16から21までのいずれか1項記載の方法。
- バインダーとして水ガラスを、濡れ挙動および水ガラス係数に依存して0.5質量%〜15質量%の割合で添加することを特徴とする、請求項22記載の方法。
- コア材料に適合させられた水溶性添加剤を添加することを特徴とする、請求項16から23までのいずれか1項記載の方法。
- コア材料に適合させられた水溶性触媒を添加することを特徴とする、請求項16から24までのいずれか1項記載の方法
- コアを、吹き込み後に、コア材料に適合させられたガスにより硬化のためにガス処理することを特徴とする、請求項16から25までのいずれか1項記載の方法。
- CO2によりガス処理を行うことを特徴とする、請求項26記載の方法。
- ガス処理に際しての圧力が5barまでであることを特徴とする、請求項26または27記載の方法。
- コアを、吹き込み後に、コア材料に適合させられた熱処理によって500℃までの温度において硬化することを特徴とする、請求項16から28までのいずれか1項記載の方法。
- 有利にはガウス分布として、0.063mmから2mmの間の粒度を有する成形物質としての塩化ナトリウムと、比表面積、濡れ挙動および粒度分布に依存したかつ水ガラス係数に適合させられた、0.5〜15質量%の割合を有するバインダーとしての水ガラスとからのコアの製造のために、コア材料を物質の均一な混合によって製造し、かつ1bar〜10barの圧力により、コア材料の組成に依存して室温から500℃までの温度を有する鋳型内に吹き込むことを、かつコア材料を、場合によりガス処理および/または熱処理によって硬化し、そうしてコアが、0.9g/cm3〜1.8g/cm3の密度、100N/cm2〜750N/cm2の3点曲げ強度および5μm〜200μmの表面粗さRaに達することを特徴とする、請求項16から29までのいずれか1項記載の方法。
- 0.7mmの粒度を有する成形物質の塩化ナトリウムと、5質量%の割合を有する係数4の水ガラスとを、4barの吹き込み圧力により、室温を有する鋳型内で圧縮し、引き続きCO2により1.5barの圧力下で硬化することを特徴とする、その際、1.4g/cm3の密度、180N/cm2の3点曲げ強度および32μmの表面粗さRaに達する、請求項30記載の方法。
- 有利にはガウス分布として、0.063mmから2mmの間の粒度を有する成形物質としての硫酸カリウムと、比表面積、濡れ挙動および粒度分布に依存したかつ水ガラス係数に適合させられた、1〜10質量%の割合を有するバインダーとしての水ガラスとからのコアの製造のために、コア材料を物質の均一な混合によって製造し、かつ1bar〜10barの圧力により、コア材料の組成に依存して室温から500℃までの温度を有する鋳型内に吹き込むことを、かつコア材料を、場合によりガス処理および/または熱処理によって硬化し、そうしてコアが、0.8g/cm3〜1.6g/cm3の密度、80N/cm2〜600N/cm2の3点曲げ強度および10μm〜250μmの表面粗さRaに達することを特徴とする、請求項16から29までのいずれか1項記載の方法。
- 0.85mmの粒度を有する成形物質の硫酸カリウムと、8質量%の割合を有する係数2.5の水ガラスとを、4barの吹き込み圧力を有する空気により、180℃に加熱された鋳型内で圧縮し、引き続きCO2により1.5barの圧力下で硬化することを特徴とする、その際、1.25g/cm3の密度、145N/cm2の3点曲げ強度および80μmの表面粗さRaに達する、請求項32記載の方法。
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