JP2510213B2 - 鋳型におけるコ―テッドサンド - Google Patents
鋳型におけるコ―テッドサンドInfo
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- JP2510213B2 JP2510213B2 JP22315887A JP22315887A JP2510213B2 JP 2510213 B2 JP2510213 B2 JP 2510213B2 JP 22315887 A JP22315887 A JP 22315887A JP 22315887 A JP22315887 A JP 22315887A JP 2510213 B2 JP2510213 B2 JP 2510213B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は鋳型におけるコーテッドサンドに関する。
（従来技術） 内部空間を備えた鋳物（製品）は、主型と中子とから
なる鋳型によって形成される。ここに、主型は、製品の
外側形状を形成するものであり、通常、SiO2を主成分と
する珪砂と粘土とから構成されている。すなわち、粘土
は粘結剤として混入されるものであり、この粘土として
は一般にベントナイトが用いられている。他方、中子は
製品の内部空間を形成するためのものであり、近時中子
にはシェルモールドが多用されている（特開昭55−9475
0号公報参照）。ここにシェルモールドはフェノール樹
脂等の熱硬化性樹脂を砂粒の表面に被覆したコーテッド
サンドから形成され、このコーテッドサンドの骨材とし
ては珪砂を用いるのが一般的である。
なる鋳型によって形成される。ここに、主型は、製品の
外側形状を形成するものであり、通常、SiO2を主成分と
する珪砂と粘土とから構成されている。すなわち、粘土
は粘結剤として混入されるものであり、この粘土として
は一般にベントナイトが用いられている。他方、中子は
製品の内部空間を形成するためのものであり、近時中子
にはシェルモールドが多用されている（特開昭55−9475
0号公報参照）。ここにシェルモールドはフェノール樹
脂等の熱硬化性樹脂を砂粒の表面に被覆したコーテッド
サンドから形成され、このコーテッドサンドの骨材とし
ては珪砂を用いるのが一般的である。
しかしながら、この珪砂を骨材とするコーテッドサン
ドの場合は、注湯時にシェルモールドの熱膨張量が大き
く、このため、製品の寸法精度に影響を及ぼす恐れがあ
るという問題を有している。このため、高い寸法精度が
要求されるときには、コーテッドサンドの骨材として、
熱膨張量の小さいジルコン砂が用いられるものの、この
ジルコン砂は珪砂に比べて、高価であるとの理由から、
極めて限定的に使用されているに過ぎない。
ドの場合は、注湯時にシェルモールドの熱膨張量が大き
く、このため、製品の寸法精度に影響を及ぼす恐れがあ
るという問題を有している。このため、高い寸法精度が
要求されるときには、コーテッドサンドの骨材として、
熱膨張量の小さいジルコン砂が用いられるものの、この
ジルコン砂は珪砂に比べて、高価であるとの理由から、
極めて限定的に使用されているに過ぎない。
そこで、本発明の目的は、珪砂を骨材とするものより
も熱膨張量が小さく、なお且つ安価な鋳型におけるコー
テッドサンドを提供することにある。
も熱膨張量が小さく、なお且つ安価な鋳型におけるコー
テッドサンドを提供することにある。
（問題点を解決するための手段、作用） 本発明は、生型から生成した再生砂には、磁性を有し
ない非磁性砂と、磁性を有する磁性砂とが含まれ、この
磁性砂を用いてコーテッドサンドを作ったときには、注
湯時の熱膨張量が小さくなるという知得に基づいてなさ
れたものである。
ない非磁性砂と、磁性を有する磁性砂とが含まれ、この
磁性砂を用いてコーテッドサンドを作ったときには、注
湯時の熱膨張量が小さくなるという知得に基づいてなさ
れたものである。
すなわち、珪砂を骨材とするコーテッドサンドから形
成したシェルモールドの熱膨張量と、再生砂から分離し
た磁性砂を骨材とするものとを比較試験した結果は以下
の表のとおりであった。尚、下記の表には、参照のため
再生砂から分離した非磁性砂を骨材とするものについて
も記してある。
成したシェルモールドの熱膨張量と、再生砂から分離し
た磁性砂を骨材とするものとを比較試験した結果は以下
の表のとおりであった。尚、下記の表には、参照のため
再生砂から分離した非磁性砂を骨材とするものについて
も記してある。
以上の試験結果は、磁性砂を骨材とするコーテッドサ
ンドのものは、珪砂を骨材とするコーテッドサンドから
形成されたものに比べて、その熱膨張量が約半分である
という良好な結果を示すものである。
ンドのものは、珪砂を骨材とするコーテッドサンドから
形成されたものに比べて、その熱膨張量が約半分である
という良好な結果を示すものである。
したがって、コーテッドサンドの骨材として、生型の
再生砂から分離した磁性砂を用いることで、安価で且つ
熱膨張量の小さいコーテッドサンドを提供し得るもので
ある。
再生砂から分離した磁性砂を用いることで、安価で且つ
熱膨張量の小さいコーテッドサンドを提供し得るもので
ある。
尚、先行技術として、特開昭60−244445号公報に、磁
着砂と非磁着砂とを分離し、それらを、生砂系、シェル
砂系へ回収するものが開示されているが、このものにお
いては、非磁着砂をシェル砂系へ戻し、磁着砂を生砂系
に戻すことになるため、熱膨張量の低減を充分に図るこ
とはできない。
着砂と非磁着砂とを分離し、それらを、生砂系、シェル
砂系へ回収するものが開示されているが、このものにお
いては、非磁着砂をシェル砂系へ戻し、磁着砂を生砂系
に戻すことになるため、熱膨張量の低減を充分に図るこ
とはできない。
（実施例） 以下、本発明の実施例を説明する。
第１図は、珪砂とベントナイトとで構成された主型か
ら再生砂を生成し、この再生砂から非磁性砂と磁性砂に
分離して、これらの砂から再び主型あるいはシェルモー
ルドを形成する一連の工程を示してある。これを工程順
に説明すれば、先ず主型を型ばらした後の砂（以下、型
ばらし砂という）は、磁選機（1650ガウス）にかけられ
て、内在する強磁性金属の分離除去がなされる（P1）。
このようにして、強磁性金属が除去された型ばらし砂
は、次のダマ分離工程（P2）においてふるい分けがなさ
れ、その粒径の均一化がなされた後、P3、P4で示す焙焼
工程、研磨工程を経て砂粒の表面に固着したベントナイ
トの除去がなされる。これらP1〜P4の一連工程を経るこ
とにより、型ばらし砂の再生が完了する。
ら再生砂を生成し、この再生砂から非磁性砂と磁性砂に
分離して、これらの砂から再び主型あるいはシェルモー
ルドを形成する一連の工程を示してある。これを工程順
に説明すれば、先ず主型を型ばらした後の砂（以下、型
ばらし砂という）は、磁選機（1650ガウス）にかけられ
て、内在する強磁性金属の分離除去がなされる（P1）。
このようにして、強磁性金属が除去された型ばらし砂
は、次のダマ分離工程（P2）においてふるい分けがなさ
れ、その粒径の均一化がなされた後、P3、P4で示す焙焼
工程、研磨工程を経て砂粒の表面に固着したベントナイ
トの除去がなされる。これらP1〜P4の一連工程を経るこ
とにより、型ばらし砂の再生が完了する。
このP4の工程を経て生成された再生砂は、17,000ガウ
スの強い磁力の下で、非磁性砂と磁性砂とに分離され
（P5）、非磁性砂はここでは再びベントナイトと混合さ
れて（P6）、主型の形成に供される。勿論、熱膨張量が
問題視されないときには、この非磁性砂をコーテッドサ
ンドの骨材として用いてもよい。一方上記磁性砂は、そ
の表面に熱硬化性フェノール樹脂のコーティングがなさ
れ（P7）、これにより生成されたコーテッドサンドはシ
ェルモールドの形成に供される（本実施例ではエンジン
のシリンダボア用鋳型に用いられる）。尚、上記P5工程
で分離された磁性砂と非磁性砂との割合は、磁性砂が23
％、非磁性砂が77％であった。
スの強い磁力の下で、非磁性砂と磁性砂とに分離され
（P5）、非磁性砂はここでは再びベントナイトと混合さ
れて（P6）、主型の形成に供される。勿論、熱膨張量が
問題視されないときには、この非磁性砂をコーテッドサ
ンドの骨材として用いてもよい。一方上記磁性砂は、そ
の表面に熱硬化性フェノール樹脂のコーティングがなさ
れ（P7）、これにより生成されたコーテッドサンドはシ
ェルモールドの形成に供される（本実施例ではエンジン
のシリンダボア用鋳型に用いられる）。尚、上記P5工程
で分離された磁性砂と非磁性砂との割合は、磁性砂が23
％、非磁性砂が77％であった。
ここに、珪砂、再生砂、非磁性砂、磁性砂の夫々の成
分を示せば、以下の表のとおりであった。
分を示せば、以下の表のとおりであった。
表中、磁性砂、、は、３回に分けて試験したこ
とを示すものである。上記磁性砂の成分の特徴として、
SiO2成分が少なく、逆にFe2O3（Fe3O4を含む）、Al2O3
成分が多いという特色がある。そこで、SiO2成分の大小
と熱膨張量との関係及びFe3O4成分（Fe3O4を含む）の大
小と熱膨張量との関係について試験した結果、第２図、
第３図に示すデータを得た。尚、これら試験は、各サン
プルのコーテッドサンドからシェルモードを形成し、該
シェルモードの熱膨張量を測定することにより行ったも
のである。
とを示すものである。上記磁性砂の成分の特徴として、
SiO2成分が少なく、逆にFe2O3（Fe3O4を含む）、Al2O3
成分が多いという特色がある。そこで、SiO2成分の大小
と熱膨張量との関係及びFe3O4成分（Fe3O4を含む）の大
小と熱膨張量との関係について試験した結果、第２図、
第３図に示すデータを得た。尚、これら試験は、各サン
プルのコーテッドサンドからシェルモードを形成し、該
シェルモードの熱膨張量を測定することにより行ったも
のである。
SiO2成分試験（第２図）におけるサンプルの成分は以
下のとおりである。
下のとおりである。
同様に、Fi2O3成分（Fe3O4を含む）試験（第３図）に
おけるサンプルの成分は以下のとおりである。
おけるサンプルの成分は以下のとおりである。
この第２図、第３図に示すデータからも、磁性砂を骨
材とするコーテッドサンドが、珪砂を骨材とするものよ
りも、その熱膨張量がはるかに小さいという前述の試験
結果が肯首できるものである。
材とするコーテッドサンドが、珪砂を骨材とするものよ
りも、その熱膨張量がはるかに小さいという前述の試験
結果が肯首できるものである。
次に、再生砂に何故磁性砂が含有されるかについて考
察してみると、磁性砂は強磁性物質が砂粒表面に付着し
たものと考えられ、この強磁性物質はマグネタイト（Fe
3O4）であると推察される。
察してみると、磁性砂は強磁性物質が砂粒表面に付着し
たものと考えられ、この強磁性物質はマグネタイト（Fe
3O4）であると推察される。
ところで、マグネタイトは、下記の化学式で表わされ
るように、酸化鉄を水蒸気を含む水素で還元することに
より生成される。
るように、酸化鉄を水蒸気を含む水素で還元することに
より生成される。
式:3Fe2O3＋H2→2Fe3O4＋H2O したがって、ベントナイトを粘着剤とする生型にあっ
ては、その珪砂の表面に粘着しているベントナイト中の
鉄分が、溶湯または再生時の加熱により発生する水蒸気
中の水素によってマグネタイトに変えると考えられる。
ここに、ベントナイトの成分は、SiO2:60〜70％、Al
2O3:12〜20％、Fe2O3:1〜５％である。
ては、その珪砂の表面に粘着しているベントナイト中の
鉄分が、溶湯または再生時の加熱により発生する水蒸気
中の水素によってマグネタイトに変えると考えられる。
ここに、ベントナイトの成分は、SiO2:60〜70％、Al
2O3:12〜20％、Fe2O3:1〜５％である。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、生
型の再生砂から分離した磁性砂を用いることで、安価で
且つ熱膨張量の小さいコーテッドサンドを提供すること
ができる。
型の再生砂から分離した磁性砂を用いることで、安価で
且つ熱膨張量の小さいコーテッドサンドを提供すること
ができる。
第１図は生型の再生砂生成工程及びそれに続く非磁性砂
と磁性砂との分離工程を示す工程図、 第２図はSiO2成分の大小と熱膨張量の関係の試験結果を
示すグラフ、 第３図はFe2O3成分（Fe3O4を含む）の大小と熱膨張量と
の関係の試験結果を示すグラフである。 P1〜P4:再生砂生成工程 P5:磁性砂の分離工程 P7:磁性砂を骨材とするコーテッドサンド生成工程
と磁性砂との分離工程を示す工程図、 第２図はSiO2成分の大小と熱膨張量の関係の試験結果を
示すグラフ、 第３図はFe2O3成分（Fe3O4を含む）の大小と熱膨張量と
の関係の試験結果を示すグラフである。 P1〜P4:再生砂生成工程 P5:磁性砂の分離工程 P7:磁性砂を骨材とするコーテッドサンド生成工程
Claims (2)
- 【請求項１】骨材として、珪砂と粘土とからなる生型の
再生砂から分離した磁性砂を用いた、 ことを特徴とする鋳型におけるコーテッドサンド。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載のものにおい
て、 前記粘土がベントナイトであるもの。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22315887A JP2510213B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | 鋳型におけるコ―テッドサンド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22315887A JP2510213B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | 鋳型におけるコ―テッドサンド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6466041A JPS6466041A (en) | 1989-03-13 |
| JP2510213B2 true JP2510213B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=16793700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22315887A Expired - Lifetime JP2510213B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | 鋳型におけるコ―テッドサンド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2510213B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108393429A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-08-14 | 溧阳市联华机械制造有限公司 | 一种专用激冷磁性覆膜砂及其制备方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4607698B2 (ja) * | 2004-08-06 | 2011-01-05 | 山川産業株式会社 | 生型廃砂の再生方法 |
| JP2010058084A (ja) * | 2008-09-05 | 2010-03-18 | Toshiba Corp | 磁気分離膜および磁気分離装置 |
| CN101773981B (zh) * | 2010-03-05 | 2012-05-23 | 昆明理工大学 | 铸造粘土-树脂混合旧砂机械联合再生的方法 |
| JP5869161B1 (ja) * | 2015-02-18 | 2016-02-24 | 山川産業株式会社 | 鋳型用粘結剤含有砂の製造方法 |
-
1987
- 1987-09-08 JP JP22315887A patent/JP2510213B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108393429A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-08-14 | 溧阳市联华机械制造有限公司 | 一种专用激冷磁性覆膜砂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6466041A (en) | 1989-03-13 |
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