JPH01186238A - 鋳型造型方法 - Google Patents

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〕 本発明は鋳鋼製品の主型及び中子造型に適用される鋳型
造型方法に関する。

〔従来の技術〕

これまでの酸性であるフラン樹脂造型工程における再生
砂（ｐＨ＝約４．！ｙ−５）はアルカリフェノール樹脂
造型工程には用いられておらず、アルカリフェノール樹
脂造型工程では、未使用の新砂（ｐＨ≧６）か、アルカ
リフェノール樹脂造型工程における再生砂（ｐＨ＝約９
ＮＯ）を用いていた。

【発朋が解決しようとする課題〕

前述に示した従来の技術には次のような課題がある。

（１）　　フラン樹脂造型工程では、触媒としてキシレ
ンスルホン酸が用いられるため当然混練後の砂も酸性で
ある。したがって、この再生砂を樹脂（粘結材）が塩基
性であるアルカリフェノール樹脂造型工程に用いると中
和反応のため砂が硬化不良となる。

（２）　　フラン樹脂造型工程の再生砂（剥離画性）は
、通常１〜１．５俤程度の残留樹脂が含まれている。こ
れをアルカリフェノール樹脂造型工程に用いた場合、ア
ルカリフェノール樹脂の増量分も含めると、その鋳込時
のガス発生量は約２〜３倍になるため鋳造品のガス欠陥
の原因となる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決するためにフラン再生砂と新砂
を１＝１に混合した砂は直接溶湯と触れない裏砂に使い
、溶湯に直接触れる肌砂にはクロマイト／アルカリフェ
ノール砂を用いた造型方法である。すなわち、アルカリ
フェノール樹脂造型工程において、鋳型の肌砂にはクロ
マイト砂を、裏砂にはフラン再生砂と新砂とを１：１の
配合比で混合し、更に樹脂添加量を砂重量の２チ以上、
硬化剤添加量を樹脂重量の３０％以上として鋳型を造型
することを特徴とする鋳型造型方法を提供するものであ
る。

〔作　用〕

本発明の鋳型造型方法は上記のような造型方法となるの
で、フラン再生砂の添加量を５０チまでとして鋳型強度
の劣化防止と、ガス発生量を低く抑えることを可能とす
ることと、発生したガスが製品に差込まないようにクロ
マイト／アルカリフェノール砂からなる肌砂を用いて約
１５６０℃の鋳鋼品の鋳込み温度には砂自身が１４００
°Ｃにおいて素早く焼結することにより溶湯と鋳型間に
被膜を形成して鋳型からの発生ガスのほとんどな溶湯に
触れることなく鋳型の中を通して抜くことができること
から鋳型の硬化不良と鋳鋼品の不良撲滅を可能とするも
のである。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。

第１図は本発明の一実施例に係る新砂と再生砂の配合割
合と抗圧力との関係を示すグラフ。

第２図は本実施例に係る新砂と再生砂の配合比を５０％
１５０％での樹脂添加量と抗圧力との関係を示すグラフ
。第３図は本実施例に係る第２図と同配合比での硬化剤
添加量と抗圧力との関係を示すグラフ。第４図は本実施
例に係る再生砂配合の混練砂のガス発生量を示すグラフ
。第５図は本実施例に係る鋳型造型例の断面説明図。

第６図は本実施例に係る再生砂配合比、鋳物欠陥発生量
と鋳型材料価格の相関説明図である。

以下に詳細に説明する。

（１）　　フラン再生砂と新砂との配合比について第１
図で説明すると、新砂：フリマントル新砂（ｐ　Ｈ＝６
．２　）、再生砂：フリマントル／フラン再生？　（ｐ
Ｈ＝５．１　）、粘結剤：フェニックス＃４９゜×対砂
１．５チ、硬化剤：　ｃ−５ｘ対樹脂３０チ、混練時気
温：２９℃、混線時湿度：６０チとする条件のものであ
る。

アルカリフェノール樹脂造型プロセスの場合、使用砂に
酸性のフラン再生砂を用いれば中和反応により鋳型の抗
斥力は下がる。実際には５０チの添加で抗圧力は２７壬
減、１００　％の添加で６２チ減少する。ここでは、最
大添加量を５０チまでとし、その実用化のための方法に
ついて以下に述べる。

（２）　　アルカリフェノール樹脂の添加量について第
２図で説明すると、グラフ中の破線で示す標準配合の抗
圧力は、使用砂：フリマントル新砂１００％　、樹脂：
フェニックス＃４９ｏ刈、５チ、硬化剤：Ｃ−５Ｘ３Ｃ
１とするもので、一方、本実施例では使用砂：新砂り０
％十再生砂５０チ、樹脂：フェニックス＃４９０、硬化
剤：　ｃ−５ｘ３０％、混練時気温：２７．５°Ｃ１混
練時湿度ニア４俤とする条件のものである。標準配合〔
新砂１００チ、樹脂１．５％（対砂重量俤）、硬化剤３
０俤（対樹脂重量％）〕での抗圧力を基準とすると、新
砂５０％／フラン再生砂５０チの砂では樹脂添加量を２
チ（対砂重量係）に増やす必要がある。

（３）硬化剤の添加量について第３図で説明すると、グ
ラフ中の破線で示す標準配合の抗圧力は、使用砂：フリ
マントル新砂１００チ、樹脂：フェニックス＃４９０Ｘ
１．Ｓ係、硬化剤：　ｃ−５ｘ３０チとするもので、一
方、本実施例では使用砂：新砂５０俤＋再生砂５０チ、
樹脂：フェニックス＃４９０（対砂２チ添加）、硬化剤
：Ｃ−５、混練時気温：２４．５℃、混練時湿度ニア９
％とする条件のものである。ここで、標準配合での抗圧
力を基準とすると、新砂５０チ／フラン再生砂５０チの
砂で樹脂が２チ添加の場合では、その硬化剤の添加量は
３０チ（対樹脂重量俤）が理想である。

（４）　　フラン再生砂利用時のガス発生量について第
４図で説明すると、○印の標準混練砂の場合において使
用砂：フリマントル新砂、樹脂：フェニックス＃４９０
Ｘ１．５チ、硬化剤：　ｃ−５ｘ３０　％とするもので
あり、一方、・印の再生砂配合の混練砂の場合において
使用砂：新砂５０チ／再生砂５０チ、樹脂：フェニック
ス＃４９０Ｘ２％、硬化剤：　ｃ−ｓｘ３ｏｓとするも
のであって何れの加熱温度を１０００°Ｃの条件のもの
である。標準配合砂に対して新砂５０俤／フラン再生砂
５０係砂を用いて樹脂２チ（対砂重量％）と硬化剤３０
％（対樹脂重量％）を混練した砂では、そのガス発生量
は約１．６倍に増加する。

したがって、鋳鋼製品をガス欠陥から守るためには肌砂
にクロマイト／アルカリフェノール砂（樹脂１〜１．５
％対砂、硬化剤２０〜４０　％対樹脂）を使用する。

（５）　　ガス欠陥防止策について第５図で説明すると
、鋳枠４の中に作られた鋳型５は裏砂１と肌砂２（厚１
０ＩＩＩ１以上）で構成されている。そこで鋳型５に溶
湯３　（１４００℃以上）を入れた場合、クロマイト砂
を用いている肌砂は瞬間的に焼結し、溶湯３と裏砂１と
の間に被膜を形成する。したがって、裏砂１で発生した
→印のガスは溶湯３に触れることなく鋳型５から外へと
出てしまう。

（６）　　フラン再生砂の配合比について第６図で説明
すると、鋳型の材料価格とフラン砂の配合比との関係を
調べると、フラン再生砂の量を増やす程鋳型の材料価格
は下がる。しかし、ガス欠陥発生量とフラン砂の配合比
とを調べると、フラン再生砂の量を減らすほどガス欠陥
量は減少する。したがって、フラン再生砂の添加量が約
５０％のとき（新砂：フラン再生砂中１：１）に最も効
果が高い。

〔発明の効果〕

以上、具体的に説明したように、本発明においてはフラ
ン再生砂の利用により新砂の使用量を５０％低減できる
ことと、クロマイト砂を肌砂に用いることにより、ガス
欠陥量を低減が図れる鋳型造型方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る新砂と再生砂の配合割
合と抗圧力との関係を示すグラフ、第２図は本実施例に
係る新砂と再生砂の配合比を５０％１５０％での樹脂添
加量と抗圧力との関係を示すグラフ、第３図は本実施例
に係る第２図と同配合比での硬化剤添加量と抗圧力との
関係を示すグラフ、第４図は本実施例に係る再生砂配合
の混練砂のガス発生量を示すグラフ、第５図は本実施例
に係る鋳型造型例の断面説明図、第６図は本実施例に係
る再生砂配合比、鋳物欠陥発生量と鋳型材料価格の相関
説明図である。 １・・・裏砂、２・・・肌砂、３・・・溶湯、４・・・
鋳枠、５・・・鋳型。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルカリフェノール樹脂造型工程において、鋳型の肌砂
   にはクロマイト砂を、裏砂にはフラン再生砂と新砂とを
   １：１の配合比で混合し、更に樹脂添加量を砂重量の２
   ％以上、硬化剤添加量を樹脂重量の３０％以上として鋳
   型を造型することを特徴とする鋳型造型方法。