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WO2006003945A1 - 鋳型造型方法およびその鋳型 - Google Patents

鋳型造型方法およびその鋳型 Download PDF

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WO2006003945A1
WO2006003945A1 PCT/JP2005/011968 JP2005011968W WO2006003945A1 WO 2006003945 A1 WO2006003945 A1 WO 2006003945A1 JP 2005011968 W JP2005011968 W JP 2005011968W WO 2006003945 A1 WO2006003945 A1 WO 2006003945A1
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WO
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water
aggregate mixture
weight
aggregate
mold
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/011968
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English (en)
French (fr)
Inventor
Norihiro Asano
Toshihiko Zenpo
Masaya Hotta
Kazuyuki Nishikawa
Original Assignee
Sintokogio, Ltd.
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Publication date
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Priority to EP05755807A priority patent/EP1769860B1/en
Priority to AT05755807T priority patent/ATE537921T1/de
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    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Definitions

  • the present invention relates to a method of forming a saddle shape from particulate aggregate using a plurality of types of water-soluble binders as a binder, and a saddle shape manufactured by the method.
  • articulate aggregate refers to silica sand, alumina sand, olivine sand, chromite sand, gyrcon sand, mullite sand, various artificial sands (or artificial aggregates) and the like. It is a heat-resistant granular material composed of one or more kinds.
  • a vertical molding method for molding a vertical mold according to the present invention includes:
  • Filled fluid aggregate mixture force This comprises solidifying the aggregate mixture by evaporating water to solidify the aggregate mixture.
  • the content of the water-soluble binder in the aggregate mixture is preferably 0.1 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the particulate aggregate. This is because when the amount is less than 0.1 part by weight, a saddle shape having sufficient strength cannot be obtained, and when the amount exceeds 5.0 parts by weight, the obtained saddle shape has excessive strength.
  • the mold formed by the mold forming method of the present invention is, for example, a core used for forging an iron-based metal.
  • a molten iron-based metal is poured into such a core, the water-soluble binder easily volatilizes or decomposes, so that the core can be easily removed from the porridge.
  • the water-soluble binder in the method of the present invention is a binding agent that is soluble in water at room temperature and hardens by evaporating water, such as sugars, proteins, and fats.
  • saccharides starch or derivatives thereof, and polysaccharides such as saponin, or -saccharides such as sugar are particularly preferable.
  • sugar is sucrose and is a saccharide in which glucose and fructose are combined one by one.
  • examples of sugar include white sugar and granulated sugar.
  • poly Bulle alcohol or a derivative thereof saponification degree 80-95 mole 0/0 preferred is soluble phenolic ⁇ to room temperature water U,.
  • phenol resin is diluted with an organic solvent, but water-soluble phenol resin is used here.
  • Examples of the polybulal alcohol derivative include polybulal alcohols containing an acetic acid group, a carboxyl group, a butyric acid group, a silanol group, and the like.
  • starch examples include potato, corn, tapio, and pregelatinized starch and dextrin derived from wheat and the like.
  • starch derivatives include etherified starch, ester starch and cross-linked starch.
  • the water-soluble binder used in the present invention is easily available.
  • pregelatinized starch, dextrin and sugar are inexpensive.
  • the content of phenol resin in the aggregate mixture is preferably 0.05 to 0.50 part by weight with respect to 100 parts by weight of the particulate aggregate. That is, the saddle type according to the present invention is 0.05 to 0.50 weight per 100 parts by weight of the particulate aggregate. It is preferable to contain some phenolic resin. If the phenolic resin is less than 0.05 part by weight based on 100 parts by weight of the particulate aggregate, a mold having sufficient heat resistance cannot be obtained, and if it exceeds 0.50 part by weight, This is because the effect is hindered.
  • the bonds between the particles that are coated with the water-soluble binder and constitute the aggregate are reinforced, and the water-soluble binder is water-soluble. Since the reaction between the water-soluble binder and water molecules is less likely to occur, the molded mold can maintain sufficient strength characteristics even under high humidity.
  • the cross-linking agent used in the method of the present invention includes compounds having a carboxyl group such as oxalic acid, maleic acid, succinic acid, succinic acid, butanetetracarboxylic acid and methyl beryl ether which are cross-linked by an ester bond.
  • a maleic acid copolymer, isobutylene, and an aqueous solution such as a maleic anhydride copolymer are compounds having a carboxyl group.
  • a cross-linking agent that forms an ester bond that is, a cross-linking agent having a carboxyl group, is used at the time of casting or pouring the mold, and generates little harmful gas.
  • the addition amount of the crosslinking agent in the method of the present invention is preferably 5 to 300% by weight based on the water-soluble binder. If the amount is less than 5% by weight, the effect of the crosslinking reaction is insufficient, and sufficient strength cannot be maintained when the obtained mold is placed under high humidity. Moreover, even if it exceeds 300% by weight, the strength that can maintain sufficient strength when the obtained mold is placed under high humidity, the effect is not different from the effect of 300% by weight.
  • the cross-linking agent is preferably used as an aqueous solution.
  • concentration is preferably 10% by weight or more.
  • the cross-linking reaction in the method of the present invention is performed before or after the saddle is removed from the vertical molding space.
  • the cross-linking reaction is caused after taking out the mold from the molding space, for example, it takes about 20 minutes in an atmosphere at a temperature of 220 ° C, or about 10 minutes in an atmosphere at a temperature of 250 ° C.
  • the crosslinking reaction may be performed in a shorter time at the temperature.
  • the aggregate mixture obtains excellent fluidity by stirring and bubbling the aggregate mixture to generate a large number of fine bubbles.
  • the foam ratio of the aggregate mixture depends on the amount of water-soluble binder added. According to experiments, 50 to 80% is preferable.
  • Bubble ratio (%) ⁇ (volume of the entire mixture) (volume of particulate aggregate, water-soluble binder and water) / (volume of the entire mixture) ⁇ X 100
  • the fluidity can be improved when the fluid aggregate mixture is pressurized and filled into the vertical molding space. This foaming causes the particulate aggregate to flow and be uniformly dispersed.
  • the agitation means for foaming the aggregate mixture may use a stirrer different from that used in combination with the agitator used for mixing the components of the aggregate mixture. Agitation produces foamed air and can be evenly dispersed in the flowable aggregate mixture.
  • the vertical molding space may be filled by pressurizing the fluid aggregate mixture with a solid pressing means or with a compressed gas.
  • a cylinder containing the flowable aggregate mixture can be used.
  • a piston (solid pressing means) is pressed into the cylinder into which the fluid aggregate mixture is charged, and the fluid aggregate mixture is discharged by a cylinder to fill the vertical molding space.
  • the upper end opening of the cylinder is hermetically closed, and compressed air (compressed gas) is supplied to the upper surface of the fluid aggregate mixture charged into the cylinder to pressurize the same as when using a piston. Can be filled properly.
  • the steam or the like that heats the mold or the like constituting the vertical molding space to a high temperature is used. May irradiate the flowable aggregate mixture with microwaves.
  • the vertical molding space filled with the fluid aggregate mixture may be left in a vacuum environment and vacuum dried, or the fluid aggregate mixture in the vertical molding space may be removed. It may be air-dried.
  • the saddle mold of the present invention contains 0.05 to 0.50 part by weight of phenolic rosin relative to 100 parts by weight of particulate aggregate, so that heat resistance is improved. It can also be used for high-temperature molten metal. Such a saddle type is particularly suitable for use as a core used for forging ferrous metals.
  • the aggregate mixture with improved fluidity can be efficiently filled into a molding space having a complex contour, a desired saddle shape can be obtained.
  • the core was molded.
  • the following aggregate mixture A was obtained.
  • Particulate aggregate heat-resistant granular material: quartz sand (flattery sand) 100 parts by weight
  • Binder Water-soluble binder (binding agent): Polybulal alcohol (JP—05 Nippon Vinegar 'Poval) 0.3 parts by weight and starch (dextrin NSD—L-Sushi) 0.8 parts by weight
  • Water-soluble phenol resin Phoenix 510AL-2 (manufactured by Kobe Science Co., Ltd.) 0.3 part by weight
  • Crosslinking agent Chenic acid (manufactured by Fuso Chemical) 0.8 part by weight
  • Aggregate mixture having the composition shown in Table 1, Mix 5 parts by weight of water with a mixer (Aikosha Tabletop Mixer) and stir and mix for about 3 minutes at a rotation speed of about 200 rpm. (Manufacturing process).
  • This foamed fluid aggregate mixture is then charged into a cylinder, followed by about 80 g in a cavity with a capacity of about 70 cm 3 in a mold heated to a temperature of 250 ° C. (eg, with a built-in cartridge heater).
  • the fluid aggregate mixture was filled while being pressurized with a piston (solid pressurizing means) (filling step).
  • the fluid aggregate mixture filled in the heated mold is allowed to stand for 90 seconds, the moisture is evaporated by the heat of the mold, and the fluid aggregate mixture is solidified (solidification step).
  • Molded child [0034] A pouring test of the core was performed. Pig iron with a temperature of 1370 ° C in two types, each containing a core coated with an ethanol-based coating agent (Three Coat MTS-720A manufactured by Mikawa Mining Co., Ltd.) and a core coated with no coating agent. When the molten metal of (FC250) was injected, not only the core with the coating mold but also the core without the coating mold was obtained with good forging without causing forging defects and deformation of the core. In addition, the core material was easily removed.
  • Particulate aggregate heat-resistant granular material: quartz sand (flattery sand) 100 parts by weight
  • Binder Water-soluble binder (binding agent): Polybulal alcohol (JP—05 Nippon Vinegar 'Poval) 0.3 parts by weight and starch (dextrin NSD—L-Sushi) 0.8 parts by weight
  • Water-soluble phenolic resin Phoenix 510AL-2 (Kobe Science Co., Ltd.) 0.3 part by weight
  • Crosslinking agent Chenic acid (manufactured by Fuso Chemical) 0.8 part by weight Aggregate mixture and water composition shown in Table 2 5 parts by weight is mixed with a mixer (Aikosha Tabletop Mixer) at a rotation speed of about 200 rpm for about 3 minutes to foam, and the foamed fluid aggregate mixture A with a bubble rate of about 60% is foamed.
  • Manufactured Manufacturing process.
  • This foamed fluid aggregate mixture is then charged into a cylinder, followed by about 90 g in a cavity with a capacity of about 80 cm 3 in a mold heated to a temperature of 250 ° C. (eg, with a built-in cartridge heater).
  • the fluid aggregate mixture was filled while being pressurized with a piston (solid pressurizing means) (filling step).
  • the fluid aggregate mixture filled in the heated mold was allowed to stand for 2 minutes, and the moisture was evaporated by the heat of the mold to solidify the fluid aggregate mixture (solidification step).
  • polyvinyl alcohol, starch and the like and cenoic acid were subjected to a cross-linking reaction, and then a mold such as a solidified aggregate mixture was taken out from the mold cavity.
  • Bending specimens were prepared from this saddle, and kept in a humidity chamber with a humidity of 30% and a humidity chamber with a humidity of 98% for 24 hours, respectively, and the bending strength of these specimens was measured. As a result, a strength of 5.4 MPa was obtained at 30% humidity and 2.3 MPa at a humidity of 98%.
  • the vertical strength of 5.4 Mpa at 30% humidity is almost the same as that of the vertical shape obtained by the shell mold method. problem There is no strength.
  • the saddle strength is 2 MPa or more, it is strong enough to handle the saddle, so it can be used as a saddle.

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Abstract

　鋳型を造型する鋳型造型方法においては、粒子状骨材、粘結剤としての複数種類の水溶性バインダー、この水溶性バインダーと架橋反応を起こす架橋剤、フェノール樹脂、及び水を混合し且つ攪拌して発泡させることにより、泡立てられた流動性の骨材混合物を製造する。この泡立てられた流動性骨材混合物を鋳型造型空間に充填する。この充填した流動性骨材混合物から水分を蒸発させて、この骨材混合物を固化させることにより、固化した骨材混合物からなる鋳型を得る。

Description

铸型造型方法およびその铸型
技術分野
[0001] 本発明は、複数種類の水溶性バインダーを粘結剤として用い、粒子状骨材により 铸型を造型する方法及びその方法により製造された铸型に関する。
背景技術
[0002] 近年、崩壊性の優れた铸型を得るために、例えば特開平 11— 129054号公報に 記載されたように、粘結剤として複数種の水溶性バインダーを用い、粒子状骨材によ り铸型を造型する方法が提案されている。この方法においては、水溶性バインダーと 粒子状骨材とを攪拌して骨材混合物を製造する。
[0003] し力しながら、この方法においては、骨材混合物を铸型造型用空間に吹き込み充 填すると、その充填密度分布が非効率的であるという問題がある。この問題は特に、 複雑な形状の铸型、即ちそれに対応する造型用空間が複雑な輪郭を有する場合に 顕著である。
[0004] 従って、崩壊性の優れた铸型が得られ、しかも骨材混合物を铸型造型用空間に効 率的な充填密度分布で吹き込み充填可能な铸型造型方法が望まれる。
発明の開示
[0005] 本発明にお 、て「粒子状骨材」とは、珪砂、アルミナ砂、オリビン砂、クロマイト砂、ジ ルコン砂、ムライト砂、各種の人工砂（または人工骨材)等のうちの 1種以上のものか らなる耐熱性粒状物である。
[0006] 本発明に係る铸型を造型する铸型造型方法は、
a)粒子状骨材と、粘結剤として複数種類の水溶性バインダーと、この水溶性バイン ダ一と架橋反応を起こす架橋剤と、フエノール榭脂とを混合し且つ攪拌して発泡させ ることにより、流動性の骨材混合物を製造する工程と、
b)流動性の骨材混合物を铸型造型空間に充填する充填工程と、
c)充填した流動性の骨材混合物力 水分を蒸発させて、この骨材混合物を固化さ せること〖こより、固化した骨材混合物カゝらなる铸型を得る固化工程とを含む。 [0007] 骨材混合物における水溶性バインダーの含有量は、粒子状骨材 100重量部に対 して 0.1乃至 5. 0重量部であることが好ましい。これは 0. 1重量部未満では充分な強 度を有する铸型が得られず、また 5. 0重量部を超えると、得られた铸型が過剰な強 度を有するためである。
[0008] 本発明の铸型造型方法により造型される铸型は、例えば鉄系金属の铸造に使用す る中子である。このような中子に鉄系金属の溶湯を注入すると、水溶性バインダーは 容易に揮発または分解するので、中子を铸物から容易に除去できる。
[0009] 本発明の方法における水溶性バインダーは、常温の水に可溶であり、且つ水分を 蒸発させることにより固まる粘結剤であり、例えば糖類、蛋白質、榭脂などである。
[0010] 糖類では、とりわけ澱粉若しくはその誘導体、及びサポニンなどの多糖類、または 砂糖などの-糖類が好ましい。但し、砂糖とはショ糖のことでブドウ糖と果糖とが 1個 ずつ結合した糖類である。砂糖の例としては上白糖、グラニュー糖が挙げられる。
[0011] 榭脂では、けん化度 80〜95モル0 /0のポリビュルアルコール若しくはその誘導体、 常温の水に可溶なフエノール榭脂が好ま U、。一般にフエノール榭脂は有機溶剤で 希釈されて ヽるが、ここでは水溶性のフエノール榭脂を用いる。
[0012] ポリビュルアルコール誘導体の例としては、酢酸基、カルボキシル基、酪酸基、シラ ノール基等含有ポリビュルアルコールが挙げられる。
[0013] 澱粉の例としては、馬鈴薯、とうもろこし、タピオ力、及び小麦等由来の α化澱粉、 デキストリンが挙げられる。澱粉誘導体の例としては、エーテル化澱粉、エステルイ匕 澱粉及び架橋澱粉が挙げられる。
[0014] 本発明に用いる水溶性バインダーは入手が容易である。特に α化澱粉、デキストリ ン、砂糖等は安価である。
[0015] ここで、 oc化澱粉、デキストリン若しくはその誘導体、サポニン、砂糖、けん化度 80
〜95モル0 /0のポリビュルアルコール若しくはその誘導体は、常温の水に可溶である
[0016] 本発明による铸型造型方法において、骨材混合物におけるフエノール榭脂の含有 量は、粒子状骨材 100重量部に対して 0. 05乃至 0. 50重量部であることが好ましい 。即ち本発明による铸型は、粒子状骨材 100重量部に対して 0. 05乃至 0. 50重量 部のフ ノール榭脂を含有することが好ま 、。フ ノール榭脂が粒子状骨材 100重 量部に対して 0. 05重量部未満では充分な耐熱性を有する铸型が得られず、また 0 . 50重量部を超えると後述の架橋剤の効果を阻害してしまうためである。
[0017] 本発明の方法において、水溶性バインダーと架橋反応を起こす架橋剤を添加する ことにより、水溶性バインダーで被覆され、且つ骨材を構成する粒子相互間の結合が 強化され、しかも、水溶性バインダーと水分子との反応が起こりにくくなるので、造型 された铸型は高湿度下においても充分な強度特性を保つことができる。
[0018] 本発明の方法に使用する架橋剤には、エステル結合による架橋をするシユウ酸、マ レイン酸、コハク酸、クェン酸、ブタンテトラカルボン酸等のカルボキシル基を有する 化合物及びメチルビ-ルエーテル 無水マレイン酸共重合体、イソブチレン 無水 マレイン酸共重合体のような水溶液になるとカルボキシル基を有する化合物である。 好ましくは、铸型の造型時または注湯時にぉ 、て有害ガスの発生が少な 、エステル 結合をする架橋剤、即ちカルボキシル基を有する架橋剤を使用する。
[0019] 本発明の方法における架橋剤の添加量は、水溶性バインダーに対して 5〜300重 量％であることが好ましい。 5重量％に満たないと架橋反応による効果が不充分であ り、得られた铸型が高湿度下におかれた場合に充分な強度を保つことができない。ま た 300重量％を越えても、得られた铸型が高湿度下におかれた場合に充分な強度を 保つことができる力 その効果は、 300重量％の効果と変わらない。
[0020] なお、架橋剤は水溶液として用いるのが好ましぐ例えば、ブタンテトラカルボン酸、 クェン酸、メチルビニルエーテル一無水マレイン酸共重合体の場合は、 10重量％以 上の濃度にするとよい。
[0021] 本発明の方法における架橋反応は、铸型を铸型造型用空間から取り出す前に、ま たは取り出した後になす。铸型を造型用空間から取り出した後に架橋反応を起こさせ る場合には、例えば、温度 220°Cの雰囲気下で 20分程度、または温度 250°Cの雰 囲気下で 10分程度、より高い温度ではより短い時間で架橋反応させるとよい。
[0022] 本発明の方法のように、骨材混合物を攪拌して泡立てて、多数の微細な気泡を生 じさせること〖こより、骨材混合物は優れた流動性を得る。骨材混合物の気泡率は、水 溶性バインダーの添加量、水の添加量によって変化する力 流動性を得るためには 、実験によれば 50乃至 80%が好ましい。
[0023] ここで、気泡率（％)は次式により求められる。
[0024] 気泡率 (％) = { (混合物全体の体積） （粒子状骨材、水溶性バインダー及び水の 体積) / (混合物全体の体積) } X 100
流動性骨材混合物の発泡空気を均一に分散させることにより、流動性骨材混合物 を铸型造型用空間に加圧充填する際に、その流動性を向上させることができる。この 発泡により粒子状骨材は流動して均一に分散される。
[0025] 骨材混合物を発泡させるための攪拌をなす手段は、骨材混合物の成分を混合す るために用いた攪拌機を兼用してもよぐそれとは別の攪拌機を用いてもよい。攪拌 は、発泡空気を生じさせると共に、この発泡空気を流動性骨材混合物中に均一に分 散させることができる。
[0026] 本発明の方法における充填工程では、固体の押圧手段によって、或いは圧縮気体 によって、流動性骨材混合物を加圧することにより铸型造型用空間に充填させてもよ い。何れの場合にも、流動性骨材混合物を収容するシリンダを用いることができる。こ の流動性骨材混合物が投入されたシリンダに対し、ピストン（固体の押圧手段)を圧 入して流動性骨材混合物をシリンダ力 吐出させ、铸型造型用空間に充填すること ができる。或いは、このシリンダの上端開口部を気密に閉鎖し、シリンダ内に投入され た流動性骨材混合物の上面に圧縮空気 (圧縮気体)を供給して加圧することにより、 ピストンを用いた場合と同様な充填がなせる。
[0027] 本発明の方法において、充填した流動性の骨材混合物力 水分を蒸発させるため には、铸型造型用空間を構成する金型等を高温に加熱してもよぐ加熱水蒸気或い はマイクロ波を流動性骨材混合物に照射してもよい。これに代えて、流動性骨材混 合物を充填した铸型造型用空間を真空環境下に放置して真空乾燥させてもよぐま たは铸型造型用空間内の流動性骨材混合物を通気乾燥させてもよい。
[0028] 铸型造型用空間を構成する金型を高温に加熱した後に、この金型に泡立てられた 流動性骨材混合物を充填し、この流動性骨材混合物中の水分を蒸発させると、攪拌 によって流動性骨材混合物中に分散した気泡および水溶性バインダー中の水分が 、金型の熱により流動性骨材混合物力もなる铸型の中心部に集まる。従って、その中 心部における粒子状骨材の充填密度が低くなる。この低密度化により、水溶性バイン ダ一の分解によるガス等の排出が容易となり、しかも、所要の铸型を得るための粒子 状骨材と水溶性バインダーの使用量を削減することができる。
[0029] 本発明の铸型は、フエノール榭脂を粒子状骨材 100重量部に対して 0. 05〜0. 50 重量部含有することにより、耐熱性が向上するので、例えば 1300°C以上の高温の溶 湯金属に対しても使用可能になる。このような铸型は、特に鉄系金属の铸造に使用 する中子としての使用に好適である。
[0030] 流動性が向上した骨材混合物は複雑な輪郭の造型空間に効率的に充填すること ができるので、所望の铸型を得ることができる。
発明を実施するための好ましい形態
[0031] 本発明の铸型造型方法の第 1実施例では中子を造型した。この実施例では以下の 骨材混合物 Aを得た。
[0032] 表 1 骨材混合物 Aの組成 (水を除く）
粒子状骨材 (耐熱性粒状物）：珪砂 (フラタリーサンド） 100重量部
水溶性バインダー（粘結剤）：ポリビュルアルコール (JP— 05 日本酢ビ 'ポバール 製) 0. 3重量部、及び澱粉 (デキストリン NSD—L -ッシ製) 0. 8重量部
水溶性フエノール榭脂：フェニックス 510AL- 2 (神戸理ィ匕学工業製) 0. 3重量部 架橋剤:クェン酸 (扶桑化学製) 0. 8重量部 表 1に示す組成の骨材混合物と、水 5重量部とを混合機 (愛工舎製卓上ミキサー)を 用いて回転数約 200rpmで約 3分間攪拌混合して発泡させ、気泡率約 60%の泡立 てられた流動性骨材混合物 Aを製造した (製造工程)。次いで、この泡立てられた流 動性骨材混合物をシリンダに投入し、続いて、（例えば内臓カートリッジヒータにより） 温度 250°Cに加熱された金型における容量約 70cm3のキヤビティ内に、約 80gの流 動性骨材混合物をピストン（固体の加圧手段)で加圧しながら充填した (充填工程)。
[0033] 加熱された金型に充填された流動性骨材混合物を 90秒間放置して、金型の熱に より水分を蒸発させ、流動性骨材混合物を固化させて（固化工程)、中子を造型した [0034] この中子の注湯テストをなした。エタノール系塗型剤（スリーコート MTS— 720A 三河鉱産株式会社製)を塗布した中子と、塗型剤を塗布しない中子をそれぞれ内蔵 した 2種類の铸型に、温度 1370°Cの铸鉄 (FC250)の溶湯を注入したところ、塗型を 施した中子は勿論のこと、塗型をしない中子でも铸造欠陥、中子の変形の発生はな ぐ良好な铸物が得られた。また铸物力 中子を容易に除去することができた。
[0035] 本発明の铸型造型方法の第 2実施例では以下の骨材混合物 Bを得た。
[0036] 表 2 骨材混合物 Bの組成 (水を除く）
粒子状骨材 (耐熱性粒状物）：珪砂 (フラタリーサンド） 100重量部
水溶性バインダー（粘結剤）：ポリビュルアルコール (JP— 05 日本酢ビ 'ポバール 製) 0. 3重量部、及び澱粉 (デキストリン NSD—L -ッシ製) 0. 8重量部
水溶性フエノール榭脂：フェニックス 510AL- 2 (神戸理ィ匕学工業製) 0. 3重量部 架橋剤:クェン酸 (扶桑化学製) 0. 8重量部 表 2に示す組成の骨材混合物と水 5重量部とを混合機 (愛工舎製卓上ミキサー)を 用いて回転数約 200rpmで約 3分間攪拌混合して発泡させ、気泡率約 60%の泡立 てられた流動性骨材混合物 Aを製造した (製造工程)。次いで、この泡立てられた流 動性骨材混合物をシリンダに投入し、続いて、（例えば内臓カートリッジヒータにより） 温度 250°Cに加熱された金型における容量約 80cm3のキヤビティ内に、約 90gの流 動性骨材混合物をピストン（固体の加圧手段)で加圧しながら充填した (充填工程)。
[0037] 加熱された金型に充填された流動性骨材混合物を 2分間間放置して、金型の熱に より水分を蒸発させ、流動性骨材混合物を固化させた（固化工程)。次いで、ポリビニ ルアルコール、澱粉等とクェン酸を架橋反応させた後、金型のキヤビティ内から固化 した骨材混合物カゝらなる铸型を取り出した。この铸型から曲げ試験片を作成し、湿度 30%の恒湿槽内と湿度 98%の恒湿槽内にそれぞれ 24時間保持した後、これらの試 験片について曲げ強さを測定した。その結果、湿度 30%では 5. 4MPa、湿度 98% では 2. 3MPaの強度がそれぞれ得られた。
[0038] ここで湿度 30%で 5. 4Mpaの铸型強度は、シェルモールド法によって得られた铸 型とほぼ同等の強度が発現されていることになり、铸型の通常の使用上は全く問題 のない強度である。また湿度 98%で 24時間放置した後、铸型強度が 2Mpa以上であ れば、铸型のハンドリングには問題のない強度であるので、铸型として充分に使用可 能である。
上述の実施例は本発明を単に例示するものであって、限定を意図するものではなく 、当業者には添付の請求項に記載された目的及び要旨を逸脱することなぐ例えば 発明の開示の欄に記載された代替例を含めて様々な変更や変形をなせることが明ら かである。

Claims

請求の範囲
[1] 铸型を造型する铸型造型方法であって、
a)粒子状骨材、粘結剤としての複数種類の水溶性バインダー、この水溶性バインダ 一と架橋反応を起こす架橋剤、フエノール榭脂、及び水を混合し且つ攪拌して発泡 させることにより、泡立てられた流動性の骨材混合物を製造する製造工程と、 b)前記泡立てられた流動性骨材混合物を铸型造型空間に充填する充填工程と、 c)前記充填した流動性骨材混合物から水分を蒸発させて、この骨材混合物を固化 させること〖こより、固化した骨材混合物カゝらなる铸型を得る固化工程とを含む铸型造 型方法。
[2] 請求項 1の方法において、前記骨材混合物における前記水溶性バインダーの含有 量は、前記粒子状骨材 100重量部に対して 0. 1乃至 5. 0重量部である方法。
[3] 請求項 1または 2の方法において、前記水溶性バインダーは常温の水に可溶である 方法。
[4] 請求項 1乃至 3の何れか一項に記載の方法において、前記水溶性バインダーは、糖 類、ポリビニルアルコールまたはその誘導体、及び常温の水に可溶な更なるフエノー ル榭脂から選択される方法。
[5] 請求項 1乃至 4の何れか一項に記載の方法にぉ 、て、前記フ ノール榭脂は、粒子 状骨材 100重量部に対して 0. 05乃至 0. 50重量部含有される方法。
[6] 請求項 1乃至 5の何れか一項に記載の方法において、前記架橋剤はその水溶液で ある方法。
[7] 請求項 1乃至 6の方法にぉ 、て、前記架橋剤は、カルボキシル基を有する化合物で ある方法。
[8] 請求項 7の方法にぉ 、て、前記カルボキシル基を有する化合物は、シユウ酸、マレイ ン酸、コハク酸、クェン酸、ブタンテトラカルボン酸、メチルビ-ルエーテル 無水マ レイン酸共重合体、及びイソブチレン 無水マレイン酸共重合体力 なる群力 選択 される方法。
[9] 請求項 8の方法にぉ 、て、前記架橋剤は、クェン酸、ブタンテトラカルボン酸、及びメ チルビニルエーテル 無水マレイン酸共重合体の何れかの 10重量％以上の濃度の 架橋剤水溶液である方法。
[10] 請求項 1乃至 9の何れか一項に記載の方法において、前記架橋剤の添加量は、前 記水溶性バインダーに対して 5乃至 300重量％である方法。
[11] 請求項 1乃至 10の何れか一項に記載の方法において、前記流動性骨材混合物は 気泡率が 50乃至 80%である方法。
[12] 請求項 1乃至 11の何れか一項の方法において、前記充填工程は、前記流動性骨材 混合物を固体の押圧手段によって加圧することにより前記铸型造型空間に充填させ る方法。
[13] 請求項 1乃至 11の何れか一項の方法において、前記充填工程は、前記流動性骨材 混合物を圧縮気体によって加圧することにより前記铸型造型空間に充填させる方法
[14] 請求項 1乃至 13の何れか一項に記載の方法において、前記固化工程は、加熱され た金型の熱により前記流動性骨材混合物の水分を蒸発させる工程を含む方法。
[15] 請求項 14の方法において、前記金型の熱により前記流動性骨材混合物の水分を蒸 発させる工程が、
前記金型の熱によって、前記流動性骨材混合物内の気泡及び水溶性バインダー 中の水分を造型されるべき铸型の中心部に集めることにより、
造型された铸型の中心部における前記粒子状骨材の充填密度を铸型の周辺部よ りも低くする方法。
[16] 請求項 15の方法において、前記造型された铸型は鉄系金属の铸造に使用する中子 である方法。
[17] 請求項 1乃至 16の何れか一項に記載の方法によって造型された铸型。
[18] 粒子状骨材と、複数種類の水溶性バインダーと、この水溶性バインダーと架橋反応 を起こす架橋剤と、前記粒子状骨材 100重量部に対して 0. 05乃至 0. 50重量部の フエノール榭脂とを含有する骨材混合物からなる铸型。
[19] 請求項 18の铸型において、前記骨材混合物は、前記粒子状骨材 100重量部に対し て 0. 1乃至 5. 0重量部の前記水溶性バインダーを含有する铸型。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010094694A (ja) * 2008-10-15 2010-04-30 Sintokogio Ltd 鋳包まれた砂中子の砂落し方法
WO2011030795A1 (ja) * 2009-09-10 2011-03-17 リグナイト株式会社 粘結剤コーテッド耐火物、鋳型、鋳型の製造方法
JP2016221540A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 リグナイト株式会社 鋳型の製造方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101623747B (zh) * 2009-08-10 2011-06-08 温州市展诚阀门有限公司 一种阀门小径梯形内螺纹直接精铸成型工艺
CN102836962B (zh) * 2012-07-30 2014-02-05 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种改善陶瓷型芯浆料流动性的方法
JP6378157B2 (ja) * 2015-11-06 2018-08-22 トヨタ自動車株式会社 発泡砂の製造方法およびその製造装置
CN108136485A (zh) * 2015-11-18 2018-06-08 花王株式会社 铸型造型用粘结剂组合物
DE102017131255A1 (de) 2017-12-22 2019-06-27 HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung eines metallischen Gussstücks oder eines ausgehärteten Formteils unter Verwendung aliphatischer Polymere umfassend Hydroxygruppen
JP7036302B2 (ja) * 2018-03-22 2022-03-15 新東工業株式会社 鋳型用骨材混合物、鋳型、及び鋳型の造型方法
CN112692226B (zh) * 2020-12-09 2022-08-30 南昌科勒有限公司 一种热芯盒树脂砂及包含其的树脂砂芯
CN115947606B (zh) * 2022-12-16 2024-03-12 中航装甲科技有限公司 一种硅基陶瓷型芯水溶性强化剂及强化方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11129054A (ja) 1997-10-30 1999-05-18 Gun Ei Chem Ind Co Ltd 鋳型造型用組成物及び鋳型造型方法
JP2000000632A (ja) * 1998-06-17 2000-01-07 Gun Ei Chem Ind Co Ltd 鋳型造型法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59137147A (ja) * 1983-01-27 1984-08-07 Dainippon Ink & Chem Inc 水溶性鋳物砂結合剤およびその用途
JPH10146643A (ja) * 1996-11-19 1998-06-02 Gun Ei Chem Ind Co Ltd 鋳型造型用組成物及び鋳型造型方法
JPH11104785A (ja) * 1997-10-03 1999-04-20 Gun Ei Chem Ind Co Ltd 鋳型造型方法
CN100534663C (zh) * 2002-11-08 2009-09-02 新东工业株式会社 干燥骨料混合物,使用这种干燥骨料混合物的铸造成型方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11129054A (ja) 1997-10-30 1999-05-18 Gun Ei Chem Ind Co Ltd 鋳型造型用組成物及び鋳型造型方法
JP2000000632A (ja) * 1998-06-17 2000-01-07 Gun Ei Chem Ind Co Ltd 鋳型造型法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010094694A (ja) * 2008-10-15 2010-04-30 Sintokogio Ltd 鋳包まれた砂中子の砂落し方法
WO2011030795A1 (ja) * 2009-09-10 2011-03-17 リグナイト株式会社 粘結剤コーテッド耐火物、鋳型、鋳型の製造方法
JPWO2011030795A1 (ja) * 2009-09-10 2013-02-07 リグナイト株式会社 粘結剤コーテッド耐火物、鋳型、鋳型の製造方法
JP5801200B2 (ja) * 2009-09-10 2015-10-28 リグナイト株式会社 鋳型の製造方法
US9744586B2 (en) 2009-09-10 2017-08-29 Lignyte Co., Ltd. Binder coated refractories, casting mold using the same, and method of manufacturing casting mold using the same
JP2016221540A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 リグナイト株式会社 鋳型の製造方法

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