JPH1029035A - 金属粒鋳型 - Google Patents
金属粒鋳型Info
- Publication number
- JPH1029035A JPH1029035A JP18602796A JP18602796A JPH1029035A JP H1029035 A JPH1029035 A JP H1029035A JP 18602796 A JP18602796 A JP 18602796A JP 18602796 A JP18602796 A JP 18602796A JP H1029035 A JPH1029035 A JP H1029035A
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- Japan
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- binder
- casting mold
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- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 鋳造時の鋳物の冷却速度を速くすることがで
きる熱伝導性の優れた鋳型材料を提供すること。 【解決手段】 鋳鉄粒子を有機系バインダで結合させた
有機自硬性金属粒鋳型において、有機系バインダとして
有機系樹脂に鉄微粉末を添加したものを用いてなること
を特徴とする有機自硬性金属粒鋳型。有機系樹脂として
は有機エステルを硬化剤とするアルカリレゾール樹脂が
好適である。
きる熱伝導性の優れた鋳型材料を提供すること。 【解決手段】 鋳鉄粒子を有機系バインダで結合させた
有機自硬性金属粒鋳型において、有機系バインダとして
有機系樹脂に鉄微粉末を添加したものを用いてなること
を特徴とする有機自硬性金属粒鋳型。有機系樹脂として
は有機エステルを硬化剤とするアルカリレゾール樹脂が
好適である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鋳鉄、鋳鋼や銅合金
などの非鉄金属鋳物の製造に使用する有機自硬性金属粒
鋳型に関する。
などの非鉄金属鋳物の製造に使用する有機自硬性金属粒
鋳型に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、鋳鉄、鋳鋼や銅合金などの非鉄金
属鋳物を製造する場合には鋳型材料として珪砂等の鋳物
砂を使用し、粘結剤（バインダ）として水ガラスやセメ
ント等の無機系バインダや樹脂等の有機系バインダが使
用されていた。この場合、鋳型骨材として使用する珪砂
などの砂はＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 などの多成分系の酸化
物を含んでおり、熱伝導率が低いため、鋳物の凝固時の
冷却速度が非常に遅く、鋳放し材のままでは十分な機械
的性質を得ることができず、所定の強度を得るために熱
処理などの調質処理を行っている。また、凝固時の冷却
速度が遅いと、鋳物の鋳型接触面から始まった凝固に時
間を要し、融液からの不純物の排出が起こり不純物濃度
の高い偏析や、温度低下により過飽和となって発生した
ガスによる欠陥や割れを生じ、指向性凝固が効かなくな
るために、形状が複雑な製品や大型の鋳物では割れや引
け巣等の鋳造欠陥の原因になる。こにょうな問題点を解
決するものとして、鋳鉄粒子を骨材とし、樹脂等の有機
系バインダを使用して熱伝導率の向上をはかったものも
知られているが、なお、改良効果は十分ではなかった。
属鋳物を製造する場合には鋳型材料として珪砂等の鋳物
砂を使用し、粘結剤（バインダ）として水ガラスやセメ
ント等の無機系バインダや樹脂等の有機系バインダが使
用されていた。この場合、鋳型骨材として使用する珪砂
などの砂はＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 などの多成分系の酸化
物を含んでおり、熱伝導率が低いため、鋳物の凝固時の
冷却速度が非常に遅く、鋳放し材のままでは十分な機械
的性質を得ることができず、所定の強度を得るために熱
処理などの調質処理を行っている。また、凝固時の冷却
速度が遅いと、鋳物の鋳型接触面から始まった凝固に時
間を要し、融液からの不純物の排出が起こり不純物濃度
の高い偏析や、温度低下により過飽和となって発生した
ガスによる欠陥や割れを生じ、指向性凝固が効かなくな
るために、形状が複雑な製品や大型の鋳物では割れや引
け巣等の鋳造欠陥の原因になる。こにょうな問題点を解
決するものとして、鋳鉄粒子を骨材とし、樹脂等の有機
系バインダを使用して熱伝導率の向上をはかったものも
知られているが、なお、改良効果は十分ではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来技術の実状に鑑み、鋳造時の鋳物の冷却速度を速くす
ることができる熱伝導性の優れた鋳型材料を提供しよう
とするものである。
来技術の実状に鑑み、鋳造時の鋳物の冷却速度を速くす
ることができる熱伝導性の優れた鋳型材料を提供しよう
とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は鋳鉄粒子を有機
系バインダで結合させた有機自硬性金属粒鋳型におい
て、有機系バインダとして有機系樹脂に鉄微粉末を添加
したものを用いてなることを特徴とする有機自硬性金属
粒鋳型である。本発明で使用する有機系樹脂としては、
有機エステルを硬化剤とする常温硬化型のアルカリレゾ
ール樹脂が好適である。
系バインダで結合させた有機自硬性金属粒鋳型におい
て、有機系バインダとして有機系樹脂に鉄微粉末を添加
したものを用いてなることを特徴とする有機自硬性金属
粒鋳型である。本発明で使用する有機系樹脂としては、
有機エステルを硬化剤とする常温硬化型のアルカリレゾ
ール樹脂が好適である。
【０００５】本発明の有機自硬性金属粒鋳型は、鋳型材
料に鋳鉄粒子を使用し、粘結剤（有機バインダ）として
有機エステル類を硬化剤とするアルカリレゾール樹脂な
どの有機系樹脂を使用し、さらに粘結剤の中に鉄微粉末
を添加して、造型、硬化させたものである。 図１に本
発明の有機自硬性金属粒鋳型の構造を模式的に示す。図
の鋳型では球状の鋳鉄粒子１が鉄微粉２が添加された有
機系樹脂３により結合されている。
料に鋳鉄粒子を使用し、粘結剤（有機バインダ）として
有機エステル類を硬化剤とするアルカリレゾール樹脂な
どの有機系樹脂を使用し、さらに粘結剤の中に鉄微粉末
を添加して、造型、硬化させたものである。 図１に本
発明の有機自硬性金属粒鋳型の構造を模式的に示す。図
の鋳型では球状の鋳鉄粒子１が鉄微粉２が添加された有
機系樹脂３により結合されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の有機自硬性金属粒鋳型で
使用する鋳鉄粒子としては、重量％でＣ：２．５〜３．
５％、Ｓｉ：０．６〜１％、Ｍｎ：０．５〜１％、Ｐ≦
０．０８％、Ｓ≦０．０８％の組成を有する鋳鉄の粒子
で、粒径範囲が０．６〜１．０ｍｍ程度の粒子であり、
形状としては球形のものが好ましい。
使用する鋳鉄粒子としては、重量％でＣ：２．５〜３．
５％、Ｓｉ：０．６〜１％、Ｍｎ：０．５〜１％、Ｐ≦
０．０８％、Ｓ≦０．０８％の組成を有する鋳鉄の粒子
で、粒径範囲が０．６〜１．０ｍｍ程度の粒子であり、
形状としては球形のものが好ましい。
【０００７】粘結剤に添加する鉄微粉末は前記鋳鉄粒子
と同成分の粉末で、粒径が０．１〜０．３ｍｍ程度の粉
末であり、この場合も球形に近いものが好ましい。
と同成分の粉末で、粒径が０．１〜０．３ｍｍ程度の粉
末であり、この場合も球形に近いものが好ましい。
【０００８】鋳型材料中の鋳鉄粒子、鉄微粉末及び粘結
剤（有機バインダ）の配合割合は容量％で鋳鉄粒子：９
０〜９５％、鉄微粉末：２〜４％及び有機バインダ：
０．８〜１．５％程度である。
剤（有機バインダ）の配合割合は容量％で鋳鉄粒子：９
０〜９５％、鉄微粉末：２〜４％及び有機バインダ：
０．８〜１．５％程度である。
【０００９】鋳型骨材に熱伝導率のよい鋳鉄粒子を使用
した本発明の有機自硬性鋳型は、硬化に際して有機バイ
ンダのアルカリレゾール樹脂が鋳鉄粒子の表面を覆い、
個々の鋳鉄粒子は互いに点で接触した状態で樹脂が硬化
し、鋳鉄粒子どうしが接着するものであるが、この場
合、粒子表面に付着した樹脂は粒子間の熱伝導性を低下
させる。すなわち、鋳鉄粒子自体の熱伝導度は４０〜５
０Ｗ／ｍ・Ｋであり、従来の鋳型材料である珪砂の熱伝
導度（０．５〜０．８Ｗ／ｍ・Ｋ）に比べ約数十倍であ
るが、有機バインダを使用した場合、鋳型の熱伝導度は
骨材だけの場合に比べかなりその効果が低減する。これ
は、個々の鋳鉄粒子が造型時に点で接触しており接触面
積が小さく、樹脂を介しているので熱伝導性が低下して
いるためである。
した本発明の有機自硬性鋳型は、硬化に際して有機バイ
ンダのアルカリレゾール樹脂が鋳鉄粒子の表面を覆い、
個々の鋳鉄粒子は互いに点で接触した状態で樹脂が硬化
し、鋳鉄粒子どうしが接着するものであるが、この場
合、粒子表面に付着した樹脂は粒子間の熱伝導性を低下
させる。すなわち、鋳鉄粒子自体の熱伝導度は４０〜５
０Ｗ／ｍ・Ｋであり、従来の鋳型材料である珪砂の熱伝
導度（０．５〜０．８Ｗ／ｍ・Ｋ）に比べ約数十倍であ
るが、有機バインダを使用した場合、鋳型の熱伝導度は
骨材だけの場合に比べかなりその効果が低減する。これ
は、個々の鋳鉄粒子が造型時に点で接触しており接触面
積が小さく、樹脂を介しているので熱伝導性が低下して
いるためである。
【００１０】本発明では、個々の粒子間の接触面積を大
きくするために有機バインダに鉄微粉末を添加し、鋳型
の熱伝導度を向上させるものである。これにより、鋳物
の機械的性質（引張強さ、硬さ等）が向上し、熱処理な
どの調質処理を行うことなく所望の機械的性質を得るこ
とができ、また、鋳込み時の鋳造欠陥の防止に効果があ
る。
きくするために有機バインダに鉄微粉末を添加し、鋳型
の熱伝導度を向上させるものである。これにより、鋳物
の機械的性質（引張強さ、硬さ等）が向上し、熱処理な
どの調質処理を行うことなく所望の機械的性質を得るこ
とができ、また、鋳込み時の鋳造欠陥の防止に効果があ
る。
【００１１】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明する。 （実施例１）粒径が０．６〜１．０ｍｍ（平均粒径０．
８ｍｍ）の略球形の鋳鉄微粒子を骨材として、アルカリ
レゾール樹脂（神戸理科社製、商品名フェニックスを使
用）に鉄微粉末（平均粒径０．２ｍｍ）を添加した有機
系バインダを使用して鋳型を成形し、熱伝導度を測定し
た。配合割合は容量％で鋳鉄粒子：９５％、鉄微粉末：
４％、アルカリレゾール樹脂：１％とした。
明する。 （実施例１）粒径が０．６〜１．０ｍｍ（平均粒径０．
８ｍｍ）の略球形の鋳鉄微粒子を骨材として、アルカリ
レゾール樹脂（神戸理科社製、商品名フェニックスを使
用）に鉄微粉末（平均粒径０．２ｍｍ）を添加した有機
系バインダを使用して鋳型を成形し、熱伝導度を測定し
た。配合割合は容量％で鋳鉄粒子：９５％、鉄微粉末：
４％、アルカリレゾール樹脂：１％とした。
【００１２】熱伝導度の測定結果を、従来技術による無
機系鋳型（骨材に珪砂を使用し、バインダとして無機系
のセメントを使用した常温自硬性鋳型）及び鉄微粉末を
含まない有機系鋳鉄粒鋳型（本発明の鋳型から鉄微粉末
を除いたもの）についての測定結果と併せて図２に示
す。図２から、本発明の鋳型材料は従来の無機系鋳型に
比較して約７倍、鉄微粉末を含まない有機系鋳鉄粒鋳型
に比較して約２．５倍高い熱伝導度を有していることが
わかる。
機系鋳型（骨材に珪砂を使用し、バインダとして無機系
のセメントを使用した常温自硬性鋳型）及び鉄微粉末を
含まない有機系鋳鉄粒鋳型（本発明の鋳型から鉄微粉末
を除いたもの）についての測定結果と併せて図２に示
す。図２から、本発明の鋳型材料は従来の無機系鋳型に
比較して約７倍、鉄微粉末を含まない有機系鋳鉄粒鋳型
に比較して約２．５倍高い熱伝導度を有していることが
わかる。
【００１３】（実施例２）実施例１に示した３種類の鋳
型材料を使用して図４の形状、寸法の鋳型を作製し、銅
合金鋳物（ＪＩＳ Ａ１ＢＣ３）を製造した（各５ｋ
ｇ）。各鋳物から引張試験片を採取し、引張強さ（試験
片：ＪＩＳ Ｚ２２０１、試験方法：ＪＩＳＺ２２４
１）及び硬さ（ＪＩＳ Ｚ２２４３、試験荷重：２９．
４２ｋＮ）を調べた。なお、各鋳型における冷却速度
（９００〜８００℃までの平均冷却速度）は無機系鋳型
が１０℃／ｍｉｎ、鉄微粉末を含まない有機系鋳鉄粒鋳
型が２８℃／ｍｉｎ、本発明の鋳型では３８℃／ｍｉｎ
であった。また、機械的性質の測定結果は図３に示すと
おりであり、本発明の鋳型で鋳込んだ鋳物の引張強さ及
び硬さは無機系鋳型に比較して約１５％、鉄微粉末を含
まない有機系鋳鉄粒鋳型に比較して約７〜８％向上して
いることがわかる。
型材料を使用して図４の形状、寸法の鋳型を作製し、銅
合金鋳物（ＪＩＳ Ａ１ＢＣ３）を製造した（各５ｋ
ｇ）。各鋳物から引張試験片を採取し、引張強さ（試験
片：ＪＩＳ Ｚ２２０１、試験方法：ＪＩＳＺ２２４
１）及び硬さ（ＪＩＳ Ｚ２２４３、試験荷重：２９．
４２ｋＮ）を調べた。なお、各鋳型における冷却速度
（９００〜８００℃までの平均冷却速度）は無機系鋳型
が１０℃／ｍｉｎ、鉄微粉末を含まない有機系鋳鉄粒鋳
型が２８℃／ｍｉｎ、本発明の鋳型では３８℃／ｍｉｎ
であった。また、機械的性質の測定結果は図３に示すと
おりであり、本発明の鋳型で鋳込んだ鋳物の引張強さ及
び硬さは無機系鋳型に比較して約１５％、鉄微粉末を含
まない有機系鋳鉄粒鋳型に比較して約７〜８％向上して
いることがわかる。
【００１４】
【発明の効果】本発明の有機自硬性鋳型は鋳型材料の熱
伝導度が大きく、鋳込み後の冷却速度を速くすることが
でき、凝固時の欠陥や割れの発生を防ぐことができ、得
られる鋳物の機械的性状も向上し、熱処理等の調質処理
を施すことなく良好な品質の鋳物を得ることができる。
伝導度が大きく、鋳込み後の冷却速度を速くすることが
でき、凝固時の欠陥や割れの発生を防ぐことができ、得
られる鋳物の機械的性状も向上し、熱処理等の調質処理
を施すことなく良好な品質の鋳物を得ることができる。
【図１】本発明の有機自硬性金属粒鋳型の構造を模式的
に示す図。
に示す図。
【図２】実施例１で作製した各鋳型材料の熱伝導測定結
果を示す図。
果を示す図。
【図３】実施例２で作製した鋳物の機械的強度の測定結
果を示す図。
果を示す図。
【図４】実施例２で使用した鋳型の形状、大きさを示す
図。
図。
Claims (2)
- 【請求項１】 鋳鉄粒子を有機系バインダで結合させた
有機自硬性金属粒鋳型において、有機系バインダとして
有機系樹脂に鉄微粉末を添加したものを用いてなること
を特徴とする有機自硬性金属粒鋳型。 - 【請求項２】 有機系樹脂が有機エステルを硬化剤とす
るアルカリレゾール樹脂であることを特徴とする請求項
１に記載の有機自硬性金属粒鋳型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18602796A JPH1029035A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 金属粒鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18602796A JPH1029035A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 金属粒鋳型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1029035A true JPH1029035A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16181121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18602796A Withdrawn JPH1029035A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 金属粒鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1029035A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1216771A2 (de) * | 2000-11-28 | 2002-06-26 | Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft | Einlegekern zur Herstellung einer Gussform sowie Verfahren zur Herstellung einer Gussform |
| KR100350425B1 (ko) * | 2000-04-04 | 2002-08-28 | 주식회사 일범 | 주철분말을 이용한 쾌속금형 제조방법 |
-
1996
- 1996-07-16 JP JP18602796A patent/JPH1029035A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100350425B1 (ko) * | 2000-04-04 | 2002-08-28 | 주식회사 일범 | 주철분말을 이용한 쾌속금형 제조방법 |
| EP1216771A2 (de) * | 2000-11-28 | 2002-06-26 | Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft | Einlegekern zur Herstellung einer Gussform sowie Verfahren zur Herstellung einer Gussform |
| EP1216771A3 (de) * | 2000-11-28 | 2006-10-04 | Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft | Einlegekern zur Herstellung einer Gussform sowie Verfahren zur Herstellung einer Gussform |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031007 |