JPH04147742A

JPH04147742A - 鋳造用鋳型

Info

Publication number: JPH04147742A
Application number: JP27403590A
Authority: JP
Inventors: Isamu Ide; 勇井出; Tetsuo Goto; 哲郎後藤; Isao Yoshida; 勇夫吉田
Original assignee: Lignyte Co Ltd
Current assignee: Lignyte Co Ltd
Priority date: 1990-10-12
Filing date: 1990-10-12
Publication date: 1992-05-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

本発明は、鋳造用の鋳型に関するものである。

【従来の技術】

現在使用されている鋳型は、生砂型や高圧造型、高速造
型などの普通鋳型と、熱硬化性鋳型や自硬性鋳型、ガス
硬化鋳型、電子線硬化鋳型、揮散硬化鋳型、精密鋳造鋳
型などの特殊鋳型と、消失模型鋳型、減圧造型鋳型、凍
結鋳型などその他の鋳型とに分類される。このように多種の鋳型があるが、いずれの鋳型において
も鋳物砂と、鋳物砂を結合させるバインダーとが必要で
ある。このバインダーについても、無機系のバインダー
と有機系のバインダーとが使用される。無機系バインダーとしてはセメント系、水ガラス系など
がある。無機系バインダーは一般にコストが安価である
という利点があるが、注湯後の鋳型の崩壊性が悪くて型
ばらし作業に問題があり、しかも大量にアルカリ分が鋳
物砂に残るために鋳物砂を再利用することが難しいとい
う問題がある一方、有機系バインダーとしてはフラン樹
脂系、フェノール樹脂系、ウレタン樹脂系などがある、
これらの有機系バインダーは無機系バインダーに比べて
コストが高いが、無機系バインダーに比べて注湯後の鋳
型の崩壊性が良好で型ばらし作業が容易であると共に鋳
物砂の再利用も容易である、しかし、有機系バインダー
は鏡込み時の溶湯の熱で分解してＣｏ、ＣＯ２等の炭素
系ガスや、Ｈ２Ｓ、ＳＯｘなどの硫黄系ガスが発生し、
そのガスと溶湯との接触により鋳物表面層に内部に向か
って浸炭や浸硫の現象が生じるおそれがあるという問題
がある。

【発明が解決しようとする課題】

上記のように、いずれのバインダーを用いる場合にも、
バインダー量は少しでも減らすことが好ましく、その結
果、鋳型の崩壊性が良くなって型ばらしが良好にしたり
、浸炭や浸硫の現象を減少したり、作業環境が良くなっ
たり、鋳物砂の再利用が容易になったりするものである
。しかしながら、バインダーの量を低減すると造型した
鋳型の強度が低下することになるために、バインダーの
量を十分に低減することはできないというのが現状であ
る。本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであり、強度
を確保しつつバインダーの量を十分に低減することが可
能になる鋳造用鋳型を提供することを目的とするもので
ある。

【課題を解決するための手段】本発明に係る鋳造用鋳型は、バインダーを混合した空隙
率が４４％以下の鋳物砂を造型して形成されて成ること
を特徴とするものである。以下、本発明の詳細な説明する。鋳物砂としては特に限定されるものではないが、珪砂を
用いるのが一般的であり、鋳型を崩壊させた後に回収さ
れる回収砂を用いることもできる、そして本発明におい
てはこの鋳物砂として空隙率が４４％以下゛のものを用
いることを特徴とするものである。ここで空隙率とは、
鋳物砂の見掛けの容積中に占める砂粒子間の空隙部の容
積の比率をいうものであり、本発明において空隙率は次
の方法で測定した数値として定義される。まず２００鳳
ｌのメスシリンダ一番こ水：メタノール＝７：３（重量
比）の混合溶液１００■ｌを入れ、これに別のメスシリ
ンダーで測定した鋳物砂１００■ｌを徐々に加えた後に
密閉し、気泡が出なくなったのを確認した後メスシリン
ダーの液面を読み、この数値（Ｍ■ｌ）と２００社の目
盛りとの差を空隙率とする。従って、空隙率（％）＝２００．−Ｍと定義される。尚、用いる溶液としては、上記水とメタ
ノールの混合溶液の他に、水に界面活性剤を加えたもの
や、他の液体でもよい。空隙率はその数値が小さい程、空隙部の容積が小さく充
填率が高いことを意味し、少ないバインダーで鋳物砂の
各粒子を結合させることができると考えられる。そして
本発明はこの空隙率と鋳型の強度との関係を検討した結
果、空隙率が４４％付近で強度の急激な屈曲点があるこ
とを見出だして完成したものである。従って、本発明に
おいては空隙率が４４％以下の鋳物砂を用いることに限
定されるものである。このとき同時に、鋳物砂としては
比表面積の小さいものが好ましい。また、鋳物砂の大き
さについては特に限定されるものではないが、２８メツ
シュ〜２００メツシュ程度の範囲の粒度のものが好まし
い。尚、本発明において鋳物砂は空隙率が４４％以下の
ものを用いるが、この空隙率４４％以下の鋳物砂に、空
隙率が４４％以上の鋳物砂を混合して用いるようにして
もよいものである。上記鋳物砂をバインダーと混合して常法に従って造型す
ることによって、例えば模型にバインダーを混合した鋳
物砂を充填してバインダーを硬化させた後に脱型するこ
とによって、鋳造用鋳型を得ることができる。バインダ
ーとしては無機系バインダーと有機系バインダーのいず
れも用いることができるが、有機系バインダー、中でも
フラン樹脂バインダーやフェノール樹脂バインダーを用
いるのが好ましい、ここで、鋳物砂として空隙率が４４
％以下のものを用いるようにしているために、少ないバ
インダーで鋳物砂の各粒子を結合させることができる。従って強度を低下させることなくバインダーの量を十分
に減量して鋳型を作成することができるものであり、鋳
型に溶湯を注ぐ際に発生するガス量を少なくすることが
可能になると共に、またバインダーの分解による鋳型を
崩壊性を良好にして型ばらし作業を容易にすることがで
きるものである。

【実施例】

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。Ｋ胤■ユ空隙率が４１．３％の珪砂２ｋｇを万能混合機に入れ、
これに硬化剤としてキシレンスルホン酸をフラン樹脂に
対して３０重量％の配合量で加えて６０秒間混練し、次
いで２５℃における粘度が８５センチポアズのフラン樹
脂バインダーを砂に対して第１表に示すように０．５〜
１．５重量％の配合量で加え＜１−１．１−２．１−３
ン、そのまま６０秒間混線をおこなった後に払い出し、
ＪＡＣＴ試験法ＨＭ−１に準じて造型してテストピース
を作成した。ル艶■ユ空隙率が４５．２％の珪砂を使用し、フラン樹脂バイン
ダーを砂に対して第１表に示すように１．０〜２．０重
量％の配合量で加える（１−１゜１−２）ようにした他
は、実施例１と同様にしてテストピースを作成した。寒良遭λ 反応容器にフェノール５６４重量部、５０％ホルマリン
７１７．６重量部を仕込み、これに水酸化カリウム３５
４重量部を徐々に加え、約６０分を要して内温が８０℃
になるまで加熱してそのまま３時間反応をおこない、内
湯が３５℃になるまで冷却した後にγ−アミノプロピル
トリエトキシシランを加えて混合することによって、２
５℃における粘度が６５センチポアズ、樹脂分６７重量
％のフェノール樹脂バインダーを得た。一方、空隙率が４１．３％の珪砂２ｋｇを万能混合機に
入れ、これに硬化剤としてトリアセチンを使用樹脂に対
して３０重量％の配合量で加えて６０秒間混練し、次い
で上記のように調製したフェノール樹脂バインダーを砂
に対して第２表に示すように０．５〜１．５重量％の配
合量で加え（２−１，２−２，２−３）、そのまま６０
秒間混線をおこなった後に払い出し、ＪＡＣＴ試験法Ｈ
Ｍ−１に準じて造型してテストピースを作成したル校■
ユ空隙率が４５．２％の珪砂を使用し、フェノール樹脂バ
インダーを砂に対して第２表に示すように１．０〜２．
０重量％の配合量で加える（２−１．２−２＞ようにし
た他は、実施例２と同様にしてテストピースを作成した
。上記実施例１．２及び比較例１．２によって作成したテ
ストピースの圧縮強度を、室温２５±３℃、湿度６０〜
７５％の条件下で放置して所定時間毎にアムスラーで測
定した。第２表第１表及び第２表にみられるように、空隙率が４４％以
下の砂を用いることによって、少ないバインダー量でも
鋳型の圧縮強度を高くできることが確認される。【発明の効果］上述のように本発明の鋳造用鋳型は、バインダーを混合
した空隙率が４４％以下の鋳物砂を造型して形成されて
成るものであり、空隙率が４４％以下の鋳物砂を用いる
ことによって、バインダーの量が少なくても鋳型の強度
を高く確保することができ、バインダーの量を十分に低
減することが可能になるものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）バインダーを混合した空隙率が４４％以下の鋳物
砂を造型して形成されて成ることを特徴とする鋳造用鋳
型。
（２）バインダーとして樹脂バインダーが使用されるこ
とを特徴とする請求項１に記載の鋳造用鋳型。