JP7109444B2 - 鋳型材料及びその製造方法、鋳型の製造方法、並びに回収耐火性骨材の再生方法 - Google Patents
鋳型材料及びその製造方法、鋳型の製造方法、並びに回収耐火性骨材の再生方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7109444B2 JP7109444B2 JP2019534600A JP2019534600A JP7109444B2 JP 7109444 B2 JP7109444 B2 JP 7109444B2 JP 2019534600 A JP2019534600 A JP 2019534600A JP 2019534600 A JP2019534600 A JP 2019534600A JP 7109444 B2 JP7109444 B2 JP 7109444B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- water
- mold material
- refractory aggregate
- iron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
(2) 前記鉄含有化合物が酸化鉄である前記態様(1)に記載の鋳型材料。
(3) 前記酸化鉄が、磁鉄鉱、磁赤鉄鉱、フェライト、及びそれらのうちの2種以上の 混合物からなる群より選ばれてなる前記態様(2)に記載の鋳型材料。
(4) 前記鉄含有化合物の粉状物が、前記水溶性無機粘結剤の固形分の100質量部に 対して、1~500質量部の割合で含有せしめられている前記態様(1)乃至前記 態様(3)の何れか1つに記載の鋳型材料。
(5) 前記水溶性無機粘結剤を固形分で30質量%含む水溶液をブランク液とし、かか るブランク液の波長660nmにおける光の透過率を100%としたとき、該ブラ ンク液の100質量部に対して前記鉄含有化合物の粉状物の5質量部を混合してな る分散液の波長660nmにおける光の透過率の平均値が、20%以下である前記 態様(1)乃至前記態様(4)の何れか1つに記載の鋳型材料。
(6) 前記鉄含有化合物の粉状物が球状である前記態様(1)乃至前記態様(5)の何 れか1つに記載の鋳型材料。
(7) さらに界面活性剤を含有してなる前記態様(1)乃至前記態様(6)の何れか1 つに記載の鋳型材料。
(8) 前記水溶性無機粘結剤が水ガラスである前記態様(1)乃至前記態様(7)の何 れか1つに記載の鋳型材料。
(9) 加熱した耐火性骨材に対して、水溶性無機粘結剤と、平均粒子径が0.01μm 以上50μm未満である鉄含有化合物の粉状物とを添加し、混練乃至は混合せしめ て混和物を調製し、かかる混和物中の水分を蒸発させることにより、前記水溶性無 機粘結剤と前記鉄含有化合物の粉状物とを含む被覆層が前記耐火性骨材の表面に形 成されてなる、常温流動性を有する乾態のコーテッドサンドを製造することを特徴 とする鋳型材料の製造方法。
(10) さらに水が添加されて前記混和物が調製される前記態様(9)に記載の鋳型材 料の製造方法。
(11) 前記態様(1)乃至前記態様(8)の何れか1つに記載の鋳型材料を、加熱さ れた成形型内に充填した後、水蒸気を通気させて、かかる成形型内で保持し、固 化乃至は硬化せしめることにより、目的とする鋳型を得ることを特徴とする鋳型 の製造方法。
(12) 前記成形型が、80℃~200℃の温度に加熱される前記態様(11)に記載 の鋳型の製造方法。
(13) 前記態様(1)乃至前記態様(8)の何れか1つに記載の鋳型材料に水を添加 して湿態化させ、その湿態状の鋳型材料を加熱された成形型内に充填した後、か かる成形型内で保持し、固化乃至は硬化せしめることにより、目的とする鋳型を 得ることを特徴とする鋳型の製造方法。
(14) 前記成形型が、80℃~300℃の温度に加熱される前記態様(13)に記載 の鋳型の製造方法。
(15) 前記成形型の保持中に、該成形型内に熱風又は過熱水蒸気が通気せしめられる 前記態様(11)乃至前記態様(14)の何れか1つに記載の鋳型の製造方法。
(16) 前記態様(1)乃至前記態様(8)の何れか1つに記載の鋳型材料からなる鋳 型を用いた鋳造の後に得られる、前記鉄含有化合物の粉状物を含有する前記水溶 性無機粘結剤が固着した耐火性骨材を含む回収耐火性骨材の再生方法であって、
前記耐火性骨材を回収した後、かかる回収された耐火性骨材を研磨して、その 表面に固着している前記水溶性無機粘結剤を削り取る研磨処理を実施し、次いで 該耐火性骨材から削り取られた該水溶性無機粘結剤の固形物を、該固形物中に含 まれる前記鉄含有化合物の粉状物が磁石に引き寄せられる作用を利用して、かか る耐火性骨材から分離する磁選処理を実施することを特徴とする回収耐火性骨材 の再生方法。
(17) 前記磁選処理が、500~10000ガウスの範囲内の磁束密度を有する磁選 機にて実施されることを特徴とする前記態様(16)に記載の回収耐火性骨材の 再生方法。
(18) 前記耐火性骨材に対する焼成処理が、前記研磨処理に先立って、前記研磨処理 と前記磁選処理との間において、及び/又は前記磁選処理の後に、実施されるこ とを特徴とする前記態様(16)又は前記態様(17)に記載の回収耐火性骨材 の再生方法。
(A) 本発明に従う鋳型材料からなる鋳型(以下、本段落では、単に鋳型
という)において、それを用いて製造される鋳造製品に対する鋳型材
料及び/又はその固化物の付着が効果的に抑止される。即ち、平均粒
子径が所定の範囲内にある鉄含有化合物の粉状物は、水溶性無機粘結
剤(及び水との混合物)中にて優れた分散性を発揮するため、本発明
の鋳型材料からなる鋳型においても良好な分散状態にて存在すること
となり、以て、鋳造製品に対する鋳型材料及び/又はその固化物の付
着が、鋳造製品の外表面においてムラなく、抑止されることとなる。
(B) 鋳型を用いて製造される鋳造製品の表面粗さが、良好なものとなる
。
(C) 鋳型が優れた強度を発揮する。
(D) 鋳型における充填性が優れたものとなる。
(E) 研磨処理によって削り取られた水溶性無機粘結剤の固形物を、磁力
を用いて、耐火性骨材から容易に分離することが出来る。
(F) 通常の集塵操作等では除去しきれない、静電気等の作用にて付着し
ている、削り取られた水溶性無機粘結剤の固形物を、容易に分離する
ことが出来る。
(G) 研磨処理によって削り取られた水溶性無機粘結剤の固形物中には、
鉄含有化合物の粉状物が有利に存在しており、後の磁選処理によって
、微粉の固形物まで効率良く除去され得ることとなるために、再生さ
れた耐火性骨材を用いて再び鋳型を造型したとき、その強度の低下を
有利に抑制することが可能となる。
固形分(質量%)
={[乾燥後の試料皿の質量(g)-試料皿の質量(g)]
/[乾燥前の試料皿の質量(g)-試料皿の質量(g)]}
×100
粉状物の平均粒子径について、日機装株式会社製のマイクロトラック粒度分布測定装置(製品名:MT3200II)を用いて、粒度分布から、積算値50%の粒子径を平均粒子径(D50)として測定する。なお、実施例及び比較例で用いた粉状物について、上記測定装置を用いて平均粒子径を測定したところ、各メーカーの公表値との間の誤差が10%以内であったため、以下において、粉状物の平均粒子径はメーカーの公表値を示す。
先ず、水溶性無機粘結剤(水ガラス2号又は塩化ナトリウム)を固形分で30質量%含む水溶液からなるブランク液について、分光光度計(株式会社日立ハイテクサイエンス製、商品名:U-2800)を用いて波長660nmの光の透過率を測定し、かかる透過率を100%に合わせる。次いで、ブランク液の100質量部に粉状物の5質量部を添加し、1分間撹拌して、分散液を調製する。かかる分散液を測定容器に入れ、静置してから15分が経過した後に、波長660nmの光の透過率を測定する。かかる測定を3回、実施し、その3回の測定値より算出される光透過率の平均値を、下記表1乃至表6において「分散液の光透過率」として示す。
水溶性無機粘結剤として水ガラスを用いた場合の、CSにおける含水分量(CSに含まれる水ガラスの固形分量に対する含水分量)を、以下の手順に従い、測定及び算出した。空焼して秤量したるつぼに、各CSを10g秤量して収容し、900℃にて1時間曝熱した後の質量減少量(%)を用いて、CS中の水分量(W1)を、下記の式(1)より算出する。なお、秤量は、小数点以下第4位まで計測する。次に、CSに対する水ガラスの固形分量(B1)を、下記の式(2)を用いて算出し、その後、CS中の水分量(W1)及びCSに対する水ガラスの固形分量(B1)より、水ガラスの固形分量に対する水分量(被覆層における水ガラスの固形分量に対するCSの水分量:W2)を、下記の式(3)を用いて算出する。以上の如くして算出されたW2を、下記表1乃至表6において「含水分量」として示す。
W1=[(M1-M2)/M3]×100 ・・・(1)
[W1:CS中の水分量(%)、M1:焼成前のるつぼとCSの合計
質量(g)、M2:焼成後のるつぼとCSの合計質量(g)、M3
:焼成前のCSの質量(g)]
B1=[B2/(100+B2)]×(100-W1) ・・・(2)
[B1:CSに対する水ガラスの固形分量(%)、B2:砂の100
部に対して添加した水ガラスの固形分量(部)、W1:CS中の水
分量(%)]
W2=(W1/B1)×100 ・・・(3)
[W2:被覆層における水ガラスの固形分量に対するCSの水分量(
%)、W1:CS中の水分量(%)、B1:CSに対する水ガラス
の固形分量(%)]
乾態のCSについては、その乾態の状態にあるCSより100gを取り出して、試料とした。一方、湿態のCSについては、CSを乾燥器内にて110℃で30分間、保持した後、乾燥したCSを解して、その解したものより100gを取り出して、試料とした。取り出した試料を、5000ガウスの磁石に対して付着させ、磁石に付着した試料の量より、試料(CS)の磁着率を下記の計算式より算出した。
磁着率(%)=[付着した質量(g)]/[試料量(g)]×100
まず、図1に示される様に、予め常温自硬性砂で作製された、上部に注湯注入口2と下部に中子の幅木固定部4を有する半割れ中空主型6(キャビティ直径:6cm、高さ:6cm)の内に、各々のCSを用いて作成した幅木部8を有する円形無空中子10(直径:5cm、高さ:5cm)を、幅木固定部4で接着固定した後、更に半割れ中空主型6を相互に接着固定して、鋳造試験用砂型12を作製する。次に、この鋳造試験用砂型12の注湯注入口2からアルミニウム合金溶湯(温度710±5℃)を注湯し、凝固せしめた後、主型6を壊して、図2に示す円筒の鋳物16を取り出す、そして室温になったところで、旋盤などを用いて鋳物を中の中子ごと半分に切断する。その後、中子部分を取り除き鋳物への中子砂(CS)の付着状況を目視にて確認を行った。なお、本発明においては、△及び○の評価を合格とする。各CSについての評価結果を、表1乃至表4において「鋳造後砂付着状況」として示す。
○:砂の付着が全く見られなかった。
△:鋳物表面の一部に砂の付着が見られた。
×:鋳物表面の全面に亘って砂の付着が見られた。
上記「(5)CSの付着状況の評価」に従って砂付着状況を確認した鋳物について、その表面の粗さを、目視及び指で触れた際の感触により、以下の基準に従って評価した。なお、鋳物表面に砂(CS)が付着している場合には、その付着した砂(CS)を真鍮ブラシ等で除去した後の鋳物の表面について、評価した。本発明においては、△及び○の評価を合格とする。
○:目視で認められる凹凸がほぼ無く、且つ、指先に引っかかりを感じ
ない。
△:目視で多少の凹凸は認められるが、指先に引っかかりを感じない。
×:目視で大きな凹凸が認められ、且つ、指先に引っかかりを感じる。
耐火性骨材として、市販の鋳造用人工砂であるルナモス#60(商品名、花王クエーカー株式会社製)と、水溶性無機粘結剤たる水ガラスとして、市販品の2号ケイ酸ナトリウム(商品名、富士化学株式会社製、SiO2 /Na2O のモル比:2.5、固形分:41.3%)と、鉄含有化合物たる磁鉄鉱の粉状物(球状、平均粒子径:0.25μm)とを準備した。骨材(ルナモス#60)の100部に対して1.0部(固形分:0.41部)に相当する量の水ガラスに対して、骨材(ルナモス#60)の100部に対して0.125部に相当する量の磁鉄鉱の粉状物を添加し、混合して、液状混合物とした後、骨材(ルナモス#60)の100部を常温のまま、品川式万能撹拌機(5DM-r型、株式会社ダルトン製)に投入し、更に、先に調製した液状混合物(水ガラス+磁鉄鉱の粉状物)を撹拌機内に投入して、3分間の混練を行ない、均一になるまで撹拌混合した。その後、撹拌機内より混和物を取り出すことにより、骨材、水ガラス及び磁鉄鉱の粉状物の混和物からなる、湿態の鋳型材料(コーテッドサンド):CS1を得た。得られたCS1の含水分量を算出したところ、水ガラスの固形分量の140質量%に相当する量であった。
磁鉄鉱の粉状物の添加量を0.25部としたこと以外は、上記製造例1と同様の手順に従って、湿態の鋳型材料:CS2を得た。得られたCS2の含水分量を算出したところ、水ガラスの固形分量の140質量%に相当する量であった。
磁鉄鉱の粉状物の添加量を0.50部としたこと以外は、上記製造例1と同様の手順に従って、湿態の鋳型材料:CS3を得た。得られたCS3の含水分量を算出したところ、水ガラスの固形分量の140質量%に相当する量であった。
磁鉄鉱の粉状物の添加量を1.00部としたこと以外は、上記製造例1と同様の手順に従って、湿態の鋳型材料:CS4を得た。得られたCS4の含水分量を算出したところ、水ガラスの固形分量の140質量%に相当する量であった。
磁鉄鉱の粉状物として、球状を呈し、平均粒子径が0.10μmであるものを用いたこと以外は、上記製造例3と同様の手順に従って、湿態の鋳型材料:CS5を得た。得られたCS5の含水分量を算出したところ、水ガラスの固形分量の140質量%に相当する量であった。
磁鉄鉱の粉状物として、球状を呈し、平均粒子径が3.0μmであるものを用いたこと以外は、上記製造例3と同様の手順に従って、湿態の鋳型材料:CS6を得た。得られたCS6の含水分量を算出したところ、水ガラスの固形分量の140質量%に相当する量であった。
磁鉄鉱の粉状物として、八面体形状を呈し、平均粒子径が0.30μmのものを用いたこと以外は、上記製造例3と同様の手順に従って、湿態の鋳型材料:CS7を得た。得られたCS7の含水分量を算出したところ、水ガラスの固形分量の140質量%に相当する量であった。
磁鉄鉱の粉状物に代えて、フェライトの粉状物(針状、平均粒子径:φ0.2×1.0μm)を用いたこと以外は、上記製造例3と同様の手順に従って、湿態の鋳型材料:CS8を得た。得られたCS8の含水分量を算出したところ、水ガラスの固形分量の140質量%に相当する量であった。
磁鉄鉱の粉状物に代えて、磁鉄鉱及びフェライトの何れにも該当しない酸化鉄の粉状物(針状、平均粒子径:φ0.08×0.8μm)を用いたこと以外は、上記製造例3と同様の手順に従って、湿態の鋳型材料:CS9を得た。得られたCS9の含水分量を算出したところ、水ガラスの固形分量の140質量%に相当する量であった。
上記製造例3において、さらに市販品の陰イオン性界面活性剤(商品名:オルフィンPD-301、日信化学工業株式会社製)を、下記表2に示す割合にて添加したこと以外は、上記製造例3と同様の手順に従って、湿態の鋳型材料:CS10を得た。得られたCS10の含水分量を算出したところ、水ガラスの固形分量の140質量%に相当する量であった。
上記製造例3において、さらに市販品の非イオン性界面活性剤(商品名:オルフィンE1004、日信化学工業株式会社製)を、下記表2に示す割合にて添加したこと以外は、上記製造例3と同様の手順に従って、湿態の鋳型材料:CS11を得た。得られたCS11の含水分量を測定したところ、水ガラスの固形分量の140質量%に相当する量であった。
耐火性骨材としての、市販の鋳造用人工砂であるルナモス#60(商品名、花王クエーカー株式会社製)、鉄含有化合物たる磁鉄鉱の粉状物(球状、平均粒子径:0.25μm)、更には、水溶性無機粘結剤たる塩化ナトリウム(塩化Na)を水に溶かして、固形成分(濃度)が20質量%である塩化ナトリウム水溶液を、準備した。そして、骨材(ルナモス#60)を常温のまま、品川式万能攪拌機(5DM-r型、株式会社ダルトン製)に投入し、更に、塩化ナトリウム水溶液を、骨材(ルナモス#60)の100部に対して3.0部(固形成分:0.6部)の割合にて、磁鉄鉱の粉状物を、骨材(ルナモス#60)の100部に対して0.50部の割合にて、撹拌機内に添加した。ここで、磁鉄鉱の粉状物は、予め塩化ナトリウム水溶液に混合した状態で添加した。かかる添加の後、撹拌機内にて3分間の混練を行ない、均一になるまで撹拌混合した。その後、撹拌機内より混和物を取り出すことにより、骨材、塩化ナトリウム及び磁鉄鉱の粉状物の混和物からなる、湿態の鋳型材料:CS12を得た。得られたCS12の含水分量を算出したところ、塩化ナトリウム水溶液の固形分量の79質量%、換言すれば、CSに含まれる塩化ナトリウム(固形分)の79質量%、に相当する量であった。
上記製造例1において、磁鉄鉱の粉状物を使用しなかったこと以外は、上記製造例1と同様の手順に従って、湿態の鋳型材料:CS13を得た。得られたCS13の含水分量を算出したところ、水ガラスの固形分量の140質量%に相当する量であった。
磁鉄鉱の粉状物として、球状を呈し、平均粒子径が160.2μmであるものを用いたこと以外は、上記製造例3と同様の手順に従って、湿態の鋳型材料:CS14を得た。得られたCS14の含水分量を算出したところ、水ガラスの固形分量の140質量%に相当する量であった。
磁鉄鉱の粉状物として、球状を呈し、平均粒子径が106.5μmであるものを用いたこと以外は、上記製造例3と同様の手順に従って、湿態の鋳型材料:CS15を得た。得られたCS15の含水分量を算出したところ、水ガラスの固形分量の140質量%に相当する量であった。
磁鉄鉱の粉状物に代えて、酸化銅の粉状物(不定形、平均粒子径:32.1μm)を用いたこと以外は、上記製造例3と同様の手順に従って、湿態の鋳型材料:CS16を得た。得られたCS16の含水分量を算出したところ、水ガラスの固形分量の140質量%に相当する量であった。
上記した各手順に従って製造されたCS1~16(温度:20℃)を、150℃に加熱された成形金型内に充填した後、成形金型内で保持し、かかる成形型内に充填されたCSを各々、固化(硬化)させることにより、円形無空中子の試験体(φ50×50cm)として用いられる鋳型を、作製した。なお、実施例1~12、比較例1~4の各々に係る鋳型(試験体)を作製する際に使用したCSは、下記表1及び表2に示す通りである。
耐火性骨材として、市販の鋳造用人工砂であるルナモス#60(商品名、花王クエーカー株式会社製)と、水溶性無機粘結剤たる水ガラスとして、市販品の2号ケイ酸ナトリウム(商品名、富士化学株式会社製、SiO2 /Na2O のモル比:2.5、固形分:41.3%)と、鉄含有化合物たる磁鉄鉱の粉状物(球状、平均粒子径:0.25μm)とを準備した。骨材(ルナモス#60)の100部に対して1.0部(固形分:0.41部)に相当する量の水ガラスに対して、骨材(ルナモス#60)の100部に対して0.50部に相当する量の磁鉄鉱の粉状物を添加し、混合して、液状混合物とした後、約130℃に加熱した骨材(ルナモス#60)の100部をワールミキサー(遠州鉄工製)に投入し、更に、先に調製した液状混合物(水ガラス+磁鉄鉱の粉状物)をミキサー内に投入して、3分間の混練を行ない、水ガラスに含まれる水分を蒸発せしめると共に、砂粒塊が崩壊するまで撹拌混合した。その後、ミキサー内より砂粒を取り出すことにより、骨材の表面に、水ガラスと鉄含有化合物の粉状物を含む被覆層が形成されてなる、乾態の鋳型材料(コーテッドサンド):CS17を得た。得られたCS17の含水分量を算出したところ、被覆層における水ガラスの固形分量の32質量%に相当する量であった。
上記製造例17において、さらに市販品の陰イオン性界面活性剤市販品(商品名:オルフィンPD-301、日信化学工業株式会社製)を、下記表3に示す割合にて添加したこと以外は、上記製造例17と同様の手順に従って、乾態の鋳型材料:CS18を得た。得られたCS18の含水分量を算出したところ、被覆層における水ガラスの固形分量の34質量%に相当する量であった。
上記製造例17において、磁鉄鉱の粉状物を使用しなかったこと以外は、上記製造例17と同様の手順に従って、乾態の鋳型材料:CS19を得た。得られたCS19の含水分量を算出したところ、被覆層における水ガラスの固形分量の32質量%に相当する量であった。
磁鉄鉱の粉状物として、球状を呈し、平均粒子径が106.5μmであるものを用いたこと以外は、上記製造例17と同様の手順に従って、乾態の鋳型材料:CS20を得た。得られたCS20の含水分量を算出したところ、被覆層における水ガラスの固形分量の34質量%に相当する量であった。
上記した各手順に従って製造されたCS17~20(温度:20℃)を、110℃に加熱された成形金型内に、圧力:0.3MPaのゲージ圧にて吹き込んで、充填した後、更に0.05MPaのゲージ圧力の下で、温度:99℃の水蒸気を4秒間吹き込み、成形金型内に充填したコーテッドサンド(CS)相に通気せしめた。次いで、そのような水蒸気の通気が終了した後、0.03MPaのゲージ圧力の下で、温度150℃の熱風を2分間吹き込み、成形金型内に充填されたCSを固化(硬化)させることにより、円形無空中子の試験体(φ50×50cm)として用いられる鋳型を、作製した。なお、実施例13~14、比較例5~6の各々に係る鋳型(試験体)を作製する際に使用したCSは、下記表3に示す通りである。
上記した各手順に従って製造されたCS17~20(温度:20℃)を常温のまま、品川式万能撹拌機(5DM-r型、株式会社ダルトン製)に投入し、更に、水を、CSの100部に対して1.0部の割合にて、撹拌機内に添加し、撹拌することにより、湿態化させたCS(鋳型材料)を準備した。撹拌機内より取り出した湿態状のCSを、150℃に加熱された成形金型内に充填した後、成形金型内で保持し、かかる成形型内に充填されたCSを各々、固化(硬化)させることにより、円形無空中子の試験体(φ50×50cm)として用いられる鋳型を、作製した。なお、実施例15~16、比較例7~8の各々に係る鋳型(試験体)を作製する際に使用したCSは、下記表4に示す通りである。
CS3、CS7、CS10、CS11、CS13及びCS15の各々を用いて、上記した「鋳型の造型例I」の手順に準じて、試験体たる鋳型(幅:2.54cm×高さ:2.54cm×長さ:20cm)を作製し、得られた鋳型(試験体)について、以下に示す手法に従って抗折強度の測定及び充填率(%)の測定を行なった。その測定結果を下記表5に示す。
各CSを用いて得られた鋳型(試験体)について、その破壊荷重を、測定器(高千穂精機株式会社製;デジタル鋳物砂強度試験機)を用いて、測定する。そして、この測定された破壊荷重を用いて、抗折強度を、下記の計算式より算出する。
抗折強度(N/cm2 )=1.5×(L×W)/(a×b2 )
[L:支点間距離(cm)、W:破壊荷重(N)、a:試験体の幅(
cm)、b:試験体の厚み(cm)]
各CSを用いて得られた鋳型(試験体)について、骨材の真比重に対する各鋳型(試験体)の比重(質量を試験片の体積で除して算出する)の割合を、百分率で算出する。
充填率(質量%)
={[試験体の質量(g)/試験体の体積(cm3 )]
/骨材の真比重(g/cm3 )}×100
図1に示される、予め常温自硬性砂で作製された、上部に注湯注入口2と下部に中子の幅木固定部4を有する半割れ中空主型6(キャビティ:直径6cm×高さ6cm)の内部に、上記した鋳型材料のうちの3種類(CS3、CS10、CS13)の各々を用いて作製した、幅木部8を有する円形無空中子10(直径5cm×高さ5cm)を、幅木固定部4で接着固定した後、更に半割れ中空主型6を相互に接着固定して、鋳造試験用砂型12を作製した。なお、鋳造時の湯漏れを防ぐために、接着した主型を、万力等でクランプするか、主型の周囲を針金で巻くことにより、しっかりと固定した。そして、この鋳造試験用砂型12の注湯注入口2から、アルミニウム合金溶湯(温度710±5℃)を注湯し、凝固せしめた後、主型6を壊して、図2に示す円筒の鋳物16を取り出し、室温になったところで、エアハンマーを用いて中子を分解して、中子の鋳型片を回収した。そして、回収した鋳型片を、その大きさ(最大長さ)が3mm以下になるまで解砕した。
強度発現率(%)
=[CSの抗折強度(N/cm2 )
/再生CSの抗折強度(N/cm2 )]×100
6 主型 8 幅木部
10 円形無空中子 12 鋳造試験用鋳型
14 廃中子排出口 16 鋳物
Claims (18)
- (a)耐火性骨材と、
(b)水溶性無機粘結剤と、
(c)鉄含有化合物の粉状物であって、平均粒子径が、0.01μm以上50μm未満 であるものと
を少なくとも含むことを特徴とする、前記水溶性無機粘結剤と前記鉄含有化合物の粉状物とを含む被覆層が前記耐火性骨材の表面に形成されてなる、常温流動性を有する乾態のコーテッドサンドからなる鋳型材料。 - 前記鉄含有化合物が酸化鉄である請求項1に記載の鋳型材料。
- 前記酸化鉄が、磁鉄鉱、磁赤鉄鉱、フェライト、及びそれらのうちの2種以上の混合物からなる群より選ばれてなる請求項2に記載の鋳型材料。
- 前記鉄含有化合物の粉状物が、前記水溶性無機粘結剤の固形分の100質量部に対して、1~500質量部の割合で含有せしめられている請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の鋳型材料。
- 前記水溶性無機粘結剤を固形分で30質量%含む水溶液をブランク液とし、かかるブランク液の波長660nmにおける光の透過率を100%としたとき、該ブランク液の100質量部に対して前記鉄含有化合物の粉状物の5質量部を混合してなる分散液の波長660nmにおける光の透過率の平均値が、20%以下である請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の鋳型材料。
- 前記鉄含有化合物の粉状物が球状である請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の鋳型材料。
- さらに界面活性剤を含有してなる請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載の鋳型材料。
- 前記水溶性無機粘結剤が水ガラスである請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の鋳型材料。
- 加熱した耐火性骨材に対して、水溶性無機粘結剤と、平均粒子径が0.01μm以上50μm未満である鉄含有化合物の粉状物とを添加し、混練乃至は混合せしめて混和物を調製し、かかる混和物中の水分を蒸発させることにより、前記水溶性無機粘結剤と前記鉄含有化合物の粉状物とを含む被覆層が前記耐火性骨材の表面に形成されてなる、常温流動性を有する乾態のコーテッドサンドを製造することを特徴とする鋳型材料の製造方法。
- さらに水が添加されて前記混和物が調製される請求項9に記載の鋳型材料の製造方法。
- 請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載の鋳型材料を、加熱された成形型内に充填した後、水蒸気を通気させて、かかる成形型内で保持し、固化乃至は硬化せしめることにより、目的とする鋳型を得ることを特徴とする鋳型の製造方法。
- 前記成形型が、80℃~200℃の温度に加熱される請求項11に記載の鋳型の製造方法。
- 請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載の鋳型材料に水を添加して湿態化させ、その湿態状の鋳型材料を加熱された成形型内に充填した後、かかる成形型内で保持し、固化乃至は硬化せしめることにより、目的とする鋳型を得ることを特徴とする鋳型の製造方法。
- 前記成形型が、80℃~300℃の温度に加熱される請求項13に記載の鋳型の製造方法。
- 前記成形型の保持中に、該成形型内に熱風又は過熱水蒸気が通気せしめられる請求項11乃至請求項14の何れか1項に記載の鋳型の製造方法。
- 請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載の鋳型材料からなる鋳型を用いた鋳造の後に得られる、前記鉄含有化合物の粉状物を含有する前記水溶性無機粘結剤が固着した耐火性骨材を含む回収耐火性骨材の再生方法であって、
前記耐火性骨材を回収した後、かかる回収された耐火性骨材を研磨して、その表面に固着している前記水溶性無機粘結剤を削り取る研磨処理を実施し、次いで該耐火性骨材から削り取られた該水溶性無機粘結剤の固形物を、該固形物中に含まれる前記鉄含有化合物の粉状物が磁石に引き寄せられる作用を利用して、かかる耐火性骨材から分離する磁選処理を実施することを特徴とする回収耐火性骨材の再生方法。 - 前記磁選処理が、500~10000ガウスの範囲内の磁束密度を有する磁選機にて実施されることを特徴とする請求項16に記載の回収耐火性骨材の再生方法。
- 前記耐火性骨材に対する焼成処理が、前記研磨処理に先立って、前記研磨処理と前記磁選処理との間において、及び/又は前記磁選処理の後に、実施されることを特徴とする請求項16又は請求項17に記載の回収耐火性骨材の再生方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022074125A JP7312883B2 (ja) | 2017-08-03 | 2022-04-28 | 鋳型材料及びその製造方法、鋳型の製造方法、並びに回収耐火性骨材の再生方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017150411 | 2017-08-03 | ||
JP2017150411 | 2017-08-03 | ||
PCT/JP2018/029203 WO2019027038A1 (ja) | 2017-08-03 | 2018-08-03 | 鋳型材料及びその製造方法、鋳型の製造方法、並びに回収耐火性骨材の再生方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022074125A Division JP7312883B2 (ja) | 2017-08-03 | 2022-04-28 | 鋳型材料及びその製造方法、鋳型の製造方法、並びに回収耐火性骨材の再生方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2019027038A1 JPWO2019027038A1 (ja) | 2020-06-11 |
JP7109444B2 true JP7109444B2 (ja) | 2022-07-29 |
Family
ID=65232887
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019534600A Active JP7109444B2 (ja) | 2017-08-03 | 2018-08-03 | 鋳型材料及びその製造方法、鋳型の製造方法、並びに回収耐火性骨材の再生方法 |
JP2022074125A Active JP7312883B2 (ja) | 2017-08-03 | 2022-04-28 | 鋳型材料及びその製造方法、鋳型の製造方法、並びに回収耐火性骨材の再生方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022074125A Active JP7312883B2 (ja) | 2017-08-03 | 2022-04-28 | 鋳型材料及びその製造方法、鋳型の製造方法、並びに回収耐火性骨材の再生方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7109444B2 (ja) |
CN (1) | CN110944768A (ja) |
WO (1) | WO2019027038A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7202238B2 (ja) * | 2019-03-29 | 2023-01-11 | 旭有機材株式会社 | コーテッドサンド及びそれを用いた鋳型の製造法 |
JP7202237B2 (ja) * | 2019-03-29 | 2023-01-11 | 旭有機材株式会社 | コーテッドサンド及びそれを用いた鋳型の製造方法 |
JP7467221B2 (ja) | 2020-04-30 | 2024-04-15 | 旭有機材株式会社 | 鋳型の造型方法 |
JP7418279B2 (ja) | 2020-04-30 | 2024-01-19 | 旭有機材株式会社 | 鋳型の製造方法 |
CN111761026A (zh) * | 2020-07-11 | 2020-10-13 | 重庆市綦江区庆安机械制造有限责任公司 | 一种覆膜砂造型造芯铸造摩托车方向柱连接板的制备方法 |
WO2023054167A1 (ja) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 新東工業株式会社 | 砂鋳型造型用添加剤、砂鋳型造型用組成物、砂鋳型の製造方法、及び砂鋳型 |
CN114394805B (zh) * | 2022-01-30 | 2023-03-14 | 北京科技大学 | 一种镍铁渣基耐热混凝土组合物、镍铁渣基耐热混凝土及其制备方法 |
JP7456587B1 (ja) | 2023-08-23 | 2024-03-27 | 株式会社浅沼技研 | 鋳型及びその製造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013514189A (ja) | 2009-12-16 | 2013-04-25 | エーエスケー ケミカルズ リミテッド パートナーシップ | 炭酸塩を含有する鋳造混合物及びそれらの使用 |
WO2015194550A1 (ja) | 2014-06-20 | 2015-12-23 | 旭有機材工業株式会社 | 鋳型の製造方法及び鋳型 |
JP2016500337A (ja) | 2012-12-22 | 2016-01-12 | エーエスケー ケミカルズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 粒子状のアルミニウム及びジルコニウムの金属酸化物を含有する鋳型材料混合物 |
JP2016500338A (ja) | 2012-12-22 | 2016-01-12 | エーエスケー ケミカルズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 粒子状のアルミニウム及びジルコニウムの金属酸化物を含有する鋳型材料混合物 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5686643A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-14 | Hitachi Ltd | Production of mold by carbon dioxide method |
DE3403583A1 (de) * | 1984-02-02 | 1985-08-08 | Seaders, John, Corvallis, Oreg. | Bindemittelgemisch zur verfestigung |
CN1031495A (zh) * | 1988-03-26 | 1989-03-08 | 重庆大学 | 水玻璃砂添加剂 |
JPH03133536A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-06 | Toyota Motor Corp | 磁性を有する鋳物砂の製造方法 |
CN1027683C (zh) * | 1993-08-31 | 1995-02-22 | 秦升益 | 一种覆膜砂配制工艺 |
CN1037753C (zh) * | 1994-03-22 | 1998-03-18 | 湖南大学 | 木质素溃散剂及其应用 |
CN1160368A (zh) * | 1994-10-13 | 1997-09-24 | 乔治·费希尔·迪萨公司 | 用经过破碎和分级的矿石,最好是磁铁矿石来制造铸模和型芯的用途 |
CN1175946C (zh) * | 2000-06-13 | 2004-11-17 | 秦升益 | 湿态覆膜砂及其制备工艺 |
CN102085561B (zh) * | 2009-12-04 | 2013-04-24 | 湖北工业大学 | 用于磷酸盐铸造粘结剂的复合固化剂及其制备方法 |
JP5600472B2 (ja) | 2010-04-30 | 2014-10-01 | 伊藤忠セラテック株式会社 | 鋳物砂及び鋳物砂組成物並びにそれを用いて得られた鋳造用鋳型 |
CN101879577B (zh) * | 2010-06-18 | 2012-11-21 | 山东良艺化工新材料有限公司 | 一种水玻璃砂改性溃散剂及其制备方法 |
JP2014024097A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Asahi Tec Corp | 鋳物砂の再生方法 |
CN102773402B (zh) * | 2012-08-27 | 2013-10-02 | 重庆长江造型材料(集团)有限公司 | 适用于硅酸盐无机粘结剂砂的制芯方法 |
CN102921878B (zh) * | 2012-11-14 | 2015-02-18 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | 一种覆膜砂及其制备方法 |
US20160221077A1 (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | United Technologies Corpoation | Bondcasting process using investment and sand casting |
CN106077436A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-11-09 | 蚌埠精科机床制造有限公司 | 一种机床铸造用水玻璃粘土复合型砂的制备方法 |
-
2018
- 2018-08-03 JP JP2019534600A patent/JP7109444B2/ja active Active
- 2018-08-03 CN CN201880048341.2A patent/CN110944768A/zh active Pending
- 2018-08-03 WO PCT/JP2018/029203 patent/WO2019027038A1/ja active Application Filing
-
2022
- 2022-04-28 JP JP2022074125A patent/JP7312883B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013514189A (ja) | 2009-12-16 | 2013-04-25 | エーエスケー ケミカルズ リミテッド パートナーシップ | 炭酸塩を含有する鋳造混合物及びそれらの使用 |
JP2016500337A (ja) | 2012-12-22 | 2016-01-12 | エーエスケー ケミカルズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 粒子状のアルミニウム及びジルコニウムの金属酸化物を含有する鋳型材料混合物 |
JP2016500338A (ja) | 2012-12-22 | 2016-01-12 | エーエスケー ケミカルズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 粒子状のアルミニウム及びジルコニウムの金属酸化物を含有する鋳型材料混合物 |
WO2015194550A1 (ja) | 2014-06-20 | 2015-12-23 | 旭有機材工業株式会社 | 鋳型の製造方法及び鋳型 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2019027038A1 (ja) | 2020-06-11 |
JP2022093531A (ja) | 2022-06-23 |
WO2019027038A1 (ja) | 2019-02-07 |
CN110944768A (zh) | 2020-03-31 |
JP7312883B2 (ja) | 2023-07-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7109444B2 (ja) | 鋳型材料及びその製造方法、鋳型の製造方法、並びに回収耐火性骨材の再生方法 | |
US11759847B2 (en) | Method for constructing molds and cores layer by layer by means of a binder containing water glass, and a binder containing water glass | |
US10507516B2 (en) | Method of producing casting mold and casting mold | |
JP6427177B2 (ja) | 金属鋳造用の鋳型及び中子を製造するための無機バインダに基づくリチウム含有鋳型材料混合物の製造方法、リチウム含有無機バインダ、及び、鋳造用鋳型又は中子の製造方法 | |
JP6337005B2 (ja) | 粒子状のアルミニウム及びジルコニウムの金属酸化物を含有する鋳型材料混合物 | |
JP6337006B2 (ja) | 粒子状のアルミニウム及びジルコニウムの金属酸化物を含有する鋳型材料混合物 | |
CN107206470B (zh) | 人造砂和含有粘结剂的铸造用砂 | |
JP2015532209A (ja) | 無機バインダーに基づく鋳型材料混合物並びに金属鋳造用鋳型及びコアの製造方法 | |
KR20150006024A (ko) | 금속 주조를 위한 주조 주형 및 주조 심형의 제조방법, 및 상기 제조방법에 따라 제조된 주조 주형과 주조 심형 | |
JP6846318B2 (ja) | 回収鋳物砂の再生方法 | |
CN109641265B (zh) | 铸模的制造方法 | |
JPWO2018097180A1 (ja) | コーテッドサンド及びその製造方法並びにこれを用いた鋳型の製造方法 | |
CN107552720A (zh) | 一种铸钢件覆膜砂、其制备方法和抗烧结性检测方法 | |
JP2019177401A (ja) | コーテッドサンド及びそれを用いた鋳型の製造方法並びに鋳物砂の再生方法 | |
JPH08509916A (ja) | 鋳造用モールド及びコアを製造するために使用される再生砂の性質を改善する方法 | |
JP2011025310A (ja) | 球状耐火粒子及びそれからなる鋳物砂並びにそれを用いて得られた鋳型 | |
JP7252897B2 (ja) | 鋳型材料及びその製造方法、鋳型及びその製造方法、並びに鋳物砂の再生方法 | |
JP6317995B2 (ja) | 精密鋳造鋳型製造用スラリーのフィラー材及びそれを用いて得られたスラリー並びに精密鋳造鋳型 | |
JP2019107676A (ja) | 鋳型用粘結剤含有砂、その製造用の原料砂、鋳型及び原料砂の製造方法 | |
JP6119611B2 (ja) | レジンコーテッドサンド用流動性向上剤 | |
JP7223098B2 (ja) | コーテッドサンドの製造方法 | |
JP6931998B2 (ja) | モールドパウダーの製造方法 | |
WO2022244280A1 (ja) | 無機コーテッドサンド | |
US20230001470A1 (en) | Cores for die casting | |
WO2022163464A1 (ja) | 無機コーテッドサンド |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210506 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220301 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220428 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220712 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220719 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7109444 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |