JPH0638594Y2

JPH0638594Y2 - 圧力鋳造用中子

Info

Publication number: JPH0638594Y2
Application number: JP1986119623U
Authority: JP
Inventors: 幸男山本; 富士夫上岡; 俊蔵高須賀
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-08-04
Filing date: 1986-08-04
Publication date: 1994-10-12
Anticipated expiration: 2001-08-04
Also published as: JPS6329642U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、ダイカスト法等の圧力鋳造用として用いる中
子に関する。

（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
する鋳物を鋳造する場合、湯圧によりシェル中子内に溶
湯が差し込むことから、鋳造後の鋳物の中空部内壁には
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
物を製品として使用すると、使用中に上記中子砂が中空
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
情が発生しないように、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。

（考案が解決しようとする問題点）ところが、上記の従来のものでは、シェル中子の表面に
順次スラリー液および雲母水溶液を塗布す方式でるた
め、シェル中子の表面に塗布されたスラリー液および雲
母水溶液は乾燥する間に垂れて、形成される第１および
第２コーティング層の層厚が不均一になってシェル中止
の最外表面が平滑でなくなり、また、各中子の組み合せ
時の組み合せ誤差および各中子の成形寸法の誤差等によ
り、例えば複数のシェル中子を組み合わせて使用する場
合には、これらのシャル中子の合わせ目に隙間が生じて
この隙間から溶湯が差し込んでしまい、その結果、鋳造
された鋳物の上記合わせ目に相当する部位に鋳バリが生
じて鋳肌の良好な鋳物を鋳造し得ないという問題があ
る。

本考案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、上述の如くシェル中子等複数の中子
を組み合わせて使用する場合にこれらの中子の合わせ目
への溶湯の浸入を阻止する適切な手段を講ずることによ
り、上記組み合わせられた中子の合わせ目に隙間が生ず
るこがなく、これにより上記中子の合わせ目への溶湯の
差込みを確実に阻止し得、鋳造された鋳物の上記合わせ
目に相当する部位に鋳バリのない鋳肌の良好な鋳物を鋳
造し得るようにすることにある。さらには、上記溶湯の
差込みを効果的に防止せんとすることにある。

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するため、本考案の解決手段は、複数
の中子を組み合わせて圧力鋳造に供する分割タイプの圧
力鋳造用中子を対象とし、上記各中子の中子本体外表面
に、粉末状の耐火物，金属酸化物等を含有するスラリー
液を塗布してなる第１コーティング層を設ける。さら
に、該第１コーティング層上に、黒鉛，雲母等の微粒子
もしくは偏平粒子を含有する溶液を塗布してなる第２コ
ーティング層を設ける。そして、上記中子を組み合わせ
た状態の合わせ目周りに、鋳造時における溶湯の上記合
わせ目への浸入を阻止するシール層を形成する。この
際、該シール層を上記第２コーティング層と同一組成の
黒鉛，雲母等の微粒子もしくは偏平粒子を含有する溶液
を塗布して形成する構成とする。

（作用）上記の構成により、本考案では、中子本体外表面に第１
および第２コーティング層が設けられた複数の中子を組
み合わせた状態でのその合わせ目周りには、溶湯の該合
わせ目への浸入を阻止するシール層が設けられているこ
とから、上記合わせ目がシール層でもって隙間なく完全
に覆われ、これにより鋳造時に上記組み合わせられた中
子を鋳型内に配置して溶湯を注入しても、溶湯の上記合
わせ目への浸入が確実に阻止され、よって鋳造された鋳
物の上記合わせ目に相当する部位に鋳バリのない鋳肌の
良好な鋳物が鋳造されることとなる。さらに、上記シー
ル層は、各中子の中子本体外表面に設けられた最外層で
ある第２コーティング層と同一組成物にて形成されてい
ることから、シール層と第２コーティング層との密着性
が良くなり、かつシール層と第２コーティング層とは境
界ができず連続する同一組成の層となり、溶湯の上記合
わせ目への浸入がより一層確実に阻止されて鋳バリの発
生がさらに確実に防止される。

（実施例）以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２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第１中子１と第２中子
２とからなる２分割タイプの本考案の実施例に係る圧力
鋳造用中子３を示し、該中子３の上記両第１および第２
中子1,2は形状が異なるほかは同一の構成されているの
で、以下第１中子１について説明することとし、第２中
子２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。

４は上記第１中子１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。

また、該中子本体４の外表面に第１コーティング層５が
設けられ、該第１コーティング層５は、粉末状の耐火
物，金属酸化物等を含有し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150℃、乾燥
時間30分の条件下で乾燥工程を経ることにより例えば10
0〜350μｍ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、100μｍ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１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SiO₂57.5重量％、Al₂O₃2.0重量％、Fe₂O
₃4.0重量％、CaO0.5重量％、MgO25.0重量％、ZrO₂0.5重
量％、C6.0重量％、その他4.5重量％を、エチルアルコ
ールにて50％に希釈したものを用いる。

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が設けられ、該第２コーティング
層６は、黒鉛，雲母等の微粒子もしくは偏平粒子を含有
する溶液を塗布したのち乾燥工程を経ることにり、例え
ば黒鉛層の場合は平均粒径0.5〜10μｍのものを10〜50
μｍの層厚に、雲母層の場合には平均粒径２〜10μｍの
ものを50〜150μｍの層厚にそれぞれ形成される。この
ように第２コーティング層６を構成する黒鉛および雲母
粒子の粒径を上記の範囲に設定した理由は、下限は製造
上の問題であり、上限は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、黒鉛および雲母
の層厚を上記の範囲に設定した理由は、黒鉛層の場合に
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は期待でき
ないからであり、また、雲母層の場合には上記黒鉛層と
同様に50μｍ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、150μｍを超えると中子本体４
に対する溶湯の層厚の増加に比較した浸入防止効果は期
待できないからである。そして、上記黒鉛、雲母等の微
粒子もしくは偏平粒子を含有する溶液としては、例えば
黒鉛の場合は黒鉛粒子50重量部に対し水100重量部の割
合で配合したものを、雲母の場合は雲母粒子80重量％に
対し水ガラス（珪酸ナトリウム）20重量％の割合で配合
したものをそれぞれ用いる。

また、本考案の特徴としては、上記中子３の第１中子１
と第２中子２とを組み合わせた状態の合わせ面部におけ
る内外周合わせ目周りには、第３図に拡大詳示するよう
に、鋳造時における溶湯の上記合わせ目への浸入を阻止
するシール層７、７が設けられている。該各シール層７
は上記第２コーティング層６と同一組成の黒鉛，雲母等
の微粒子もしくは偏平粒子を含有する溶液を塗布したの
ち乾燥工程を経ることにより形成され、それに用いる黒
鉛等の平均粒径および層厚は上記第２コーティング層６
の場合と同様である。なお、上記第２コーティング層６
およびシール層７を形成するにあたっての乾燥条件は、
上記第１コーティング層５の場合と同様に例えば乾燥温
度150℃、乾燥時間30分の条件下にて行われるが、これ
に限らず、上記各層５〜７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ができる乾燥温度および乾燥
時間であればよい。

このように両第１および第２中子1,2の各々外表面に第
１および第２コーティング層5,6が、また両第１および
第２中子1,2の合わせ面部における内外周合わせ目周り
にシール層7,7がそれぞれ形成されて、該両第１および
第２中子1,2を組み合わせて圧力鋳造に供する２分割タ
イプの圧力鋳造用中子３が形成される。

次に、上記実施例に係る２分割タイプの圧力鋳造用中子
３の製造法およびそれ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。

まず、成形型内にレジンコーテッドサンドを充填した後
焼成して第１および第２中子1,2の各中子本体４を成形
する。その後、該各中子本体４を上述の如く配合したス
ラリー液中に浸漬する操作を適数回繰り返して各中子本
体４の外表面にスラリー液を浸漬塗布せしめ、その後、
上記スラリー液を塗布した各中子本体４を乾燥工程に搬
入し、乾燥温度150℃、乾燥時間30分の条件下で乾燥す
ることにより上記各中子本体４外表面に層厚200μｍの
第１コーティング層５を形成する。

次に、この各第１コーティング層５上に上述の如く配合
した黒鉛粒子を含有した溶液中に上記第１コーティング
層５を形成した中子本体４を浸漬し、上記第１コーティ
ング層５形成の時と同様の乾燥条件の下で乾燥せしめる
ことにより、第１コーティング層５上に50μｍの第２コ
ーティング層６を形成する。

このようにして上記両中子本体4,4の外表面に第１およ
び第２コーティング層5,6を積層形成した第１および第
２中子1,2を、第４図に示すように、補強材８を介装し
て第１中子１が上に、第２中子２が下になるように組み
合わせて中子３を形成する。そして、その合わせ面部に
おける内外周合わせ目周りに上記各第１おび第２中子1,
2の第２コーティング層６と同一組成の黒鉛粒子を含有
する溶液を刷毛にて塗布し、その後、上記第２コーティ
ング層６形成の時と同様の乾燥条件下で乾燥工程を経る
ことにより、第３図に拡大詳示するように、第２コーテ
ィング層６と略同一の層厚の黒鉛層からなるシール層7,
7を形成し、上記合わせ面部における内外周合わせ目周
りシール層7,7でもって隙間なく完全に覆う。

このように両第１および第２中子1,2の合わせ面部にお
ける外外周合わせ目周りにシール層7,7を形成した中子
３を、第４図に示すように、上型９および下型10よりな
る鋳型11内に配置し、プランジャ12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11内に注
入することにより、第５図に示すようなロータリーエン
ジンのローター13を鋳造する。

この際、上記両第１および第２中子1,2の合わせ面部に
おける合わせ目に溶湯Ａが浸入しようとするが、該合わ
せ面部における内外周合わせ目周りはシール層7,7によ
って隙間なく完全に覆われていることから、溶湯Ａの上
記合わせ目への浸入を確実に阻止することができ、よっ
て溶湯Ａの浸入に起因する鋳バリのない鋳肌の良好なロ
ーター13を鋳造することができる。また、上記シール層
7,7を第２コーティング層６と同一組成である黒鉛層に
したことから、シール層7,7と第２コーティング層６と
の密着性を良くすることができ、かつシール層7,7と第
２コーティング層６とを境目なく連続した同一組成の黒
鉛層とすることができ、溶湯Ａの上記合わせ目への浸入
をより一層確実に阻止することができて鋳バリの発生を
さらに確実に防止することができる。

鋳型11内に溶湯Ａを注入した後、中子３が約500℃位の
ときに中子３内に酸素を吹き込んで中子本体4,4を焼成
することにより、粘結剤としてのフェノール樹脂を消失
せしめて中子３のローター13中空部よりの取除きの容易
化を図った後、鋳型11から鋳造品のローター13を取出
し、その後ローター13内に中子３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13中空部より取り
除く。

なお、上記実施例では、第２コーティング層６およびシ
ール層７を黒鉛粒子で形成したが、これに限らず、例え
ば雲母粒子等で形成することも採用可能である。

また、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３を第１中子１と
第２中子２とで構成した２分割タイプのものを示した
が、３分割タイプ以上のものであってもかまわない。

さらに、上記実施例では、自動車のロータリーエンジン
のローター13を鋳造する場合に適用したが、これに限ら
ず、シリンダブロックやシリンダヘッド、その他自動車
部品以外の鋳物製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。

（考案の効果）以上説明したように、本考案によれば、中子本体外表面
に第１および第２コーティング層が設けられた複数の中
子の組み合わせて圧力鋳造に供する場合、上記中子を組
み合わせた状態の合わせ目に、鋳造時における溶湯の上
記合わせ目への浸入を阻止するシール層を設けたので、
上記合わせ目がシール層で完全に覆われて、鋳造時に上
記組み合わせられた中子を鋳型内に配置して溶湯を注入
しても、溶湯の上記合わせ目への浸入を確実に阻止する
ことができ、よって鋳バリのない鋳肌の良好な鋳物を鋳
造することができる。さらに、上記シール層の組成を第
２コーティング層６の組成と同じにしたので、両者の密
着性を良くすることができ、かつ両者間に境界ができず
連続する同一組成の層とすることができ、溶湯の上記合
わせ目への侵入をより一層確実に阻止することができて
鋳バリの発生をさらに確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

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
する場合には適用した２分割タイプの本考案の実施例に
係る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図は中子を組み合わせた状態における合わ
せ面部部分を拡大して示す縦断正面図、第４図はロータ
ーの鋳造状態を示す縦断正面図、第５図は鋳造されたロ
ーターの斜視図である。１…第１中子、２…第２中子、３…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、７…シール層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−229253（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−128245（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−139256（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−72643（ＪＰ，Ａ) 特開昭48−11334（ＪＰ，Ａ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数の中子を組み合わせて圧力鋳造に供す
る分割タイプの圧力鋳造用中子であって、上記各中子の
中子本体外表面には、粉末状の耐火物，金属酸化物等を
含有するスラリー液を塗布してなる第１コーティング層
が設けられ、該第１コーティング層上には、黒鉛，雲母
等の微粒子もしくは偏平粒子を含有する溶液を塗布して
なる第２コーティング層が設けられ、さらに、上記中子
を組み合わせた状態の合わせ目周りには、鋳造時におけ
る溶湯の上記合わせ目への浸入を阻止するシール層が設
けられ、かつ該シール層は、上記第２コーティング層と
同一組成の黒鉛，雲母等の微粒子もしくは偏平粒子を含
有する溶液を塗布してなることを特徴とする圧力鋳造用
中子。