JPH0212660B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は金型鋳造において用いる塗型剤のう
ち、特に溶湯の射出速度を遅くしたダイカスト鋳
造法に好適する金型鋳造用塗型剤に関する。

（従来の技術） 圧力鋳造法としてのダイカスト法は生産性向上
等の面における有利性から広く利用されており、
例えば自動車用シリンダブロツク或はシリンダヘ
ツドの如く複雑な形状の鋳造品を得る場合には、
キヤビテイ内で溶湯の温度を下げないで湯廻りを
良くすべく、射出速度を大幅に上げ、且つ射出圧
力を高くするようにしている。

斯るダイカスト法においてはキヤビテイ内での
湯廻りが速いため、キヤビテイを介して溶湯が冷
えることをそれ程考慮する必要がないので、ダイ
カスト法に用いる塗型剤は一般に断熱性をもたな
いもの、例えば粘結剤として水溶性レジンを含む
水溶液中にAl粉末の如き耐熱性金属粉末と黒鉛
の如き炭素質物質を懸濁混合したものを用いてい
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、溶湯の射出速度を上げると、エ
アーを巻き込み、鋳造品の内部に鋳巣を生じる不
利がある。このため本発明者等は金型の温度を高
くし、射出速度を遅くすることで鋳巣の発生が少
なくなることを見い出した。しかしながら射出速
度を遅くすると湯廻り不良となる問題がある。こ
れを避けるべく重力鋳造法に用いる断熱性のある
塗型剤をキヤビテイ内に塗布することも考えられ
るが、コーテイング性コーテイングライフ等の種
種の点で問題があり適用することができない。

尚重力鋳造とは、金型を使用し重力をもつてキ
ヤビテイ内に溶湯を注入する方案（強制的に圧力
を加えない方案）のことである。この場合、金型
の温度は300〜400℃位になり、その為金型に断熱
性塗型を施さないと溶湯をキヤビテイ内に充満さ
せることができない。

本発明者等は上述の如き従来の問題点に鑑み、
これを有効に解決すべく本発明を成したものであ
り、その目的とする処はダイカスト法などの圧力
鋳造法において溶湯の射出速度を遅くしても焼付
或は湯廻り不良を生ずることなく断熱性、付着性
及び離型性に優れた金型鋳造用塗型剤を提供する
にある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明の塗型剤は、
水100に対し、界面活性剤を1.5〜2.3重量％と合
成雲母水溶液９〜20重量％とＮオクチルアルコー
ルを0.2〜0.3重量％及び粘結剤としての珪酸ソー
ダ、又は珪酸カリウム0.2〜0.3重量％と、金属粉
末、又は金属酸化物粉末４〜６重量％添加配合し
た。

（実施例） 以下に本発明の好適な実施例を詳述する。

先ず水８中に、湿潤剤として陰イオン界面活
性剤であるジアルキルスルホン・コハク酸ナトリ
ウムの５％水溶液を150c.c.、塗膜均一安定化剤と
してＮ−オクチルアルコール20c.c.、及び粘結剤と
して水溶性塩類であるケイ酸カリウム溶液20ｇを
入れ、泡の発生を出来るだけ少なくして５〜10分
間混合撹拌する。次いで、この溶液中に金属アル
ミ粉450ｇ及び合成雲母（ナトリウム・フツ素・
四ケイ素を含む）を15％含む水溶液1.5を投入
し10〜15分間混合撹拌し求める塗型剤を得る。

上記実施例において各成分の配合の割合は、水
100に対する重量％で次のようにする。

先ず陰イオン界面活性剤は1.9重量％であり、
実用範囲は、1.5〜2.3重量％が好ましい。1.5重量
％以下の場合、塗布される金型に対して付着力が
弱まる。又、金属アルミ粉が溶液に溶けにくくな
るからである。又、2.3重量％以上の場合、塗型
剤の経時変化が大きくゲル化現象が発生するから
である。

塗膜均一安定化剤として用いるＮオクチルアル
コールは、0.25重量％であり、実用範囲は0.2〜
0.3重量％が好ましい。0.2重量％以下の場合、塗
布される金型の塗布膜均一化が悪く、又、0.3重
量％以上の場合は、ゲル化現象が発生するからで
ある。

粘結剤として用いる水溶性塩類であるケイ酸カ
リウム溶液は、0.25重量％であり、実用範囲は
0.2〜0.3重量％が好ましい。0.2重量％以下の場
合、金型と塗布膜との密着性が弱く、鋳造時に溶
湯が巻き込まれる。又、0.3重量％以上の場合、
ゲル化現象が発生するからである。

金属アルミ粉は、5.6重量％であり、実用範囲
は４〜６重量％が好ましい。４重量％以下の場
合、カジリや燃付が発生するからである。又、６
重量％以上の場合は、ゲル化現象が発生すると共
に粘度が高くなり、スプレーしにくくなるからで
ある。

合成雲母を含む水溶液は、14.4重量％であり、
実用範囲は９〜20重量％が好ましい。

以上の割合で各成分を配合して得た塗型剤を約
200℃に予熱した金型キヤビテイ表面にスプレー
し、キヤビテイ凹部に残る余剰の塗型剤を圧縮空
気にて吹き飛ばし、塗型剤の膜厚を最大4μ程度
とした。その後アルミ合金（ADC12相当）を鋳
造圧力Kg／cm³、湯口速度0.5ｍ／sec、溶湯温度
700℃の条件下でキヤビテイ内に供給した自動車
用のシリンダブロツクをダイカスト鋳造した。

得られた製品は、塗型剤の膜厚が最大4μであ
るため寸法精度、鋳肌に優れたものであり、また
塗型剤中には断熱効果に優れた雲母が含まれてい
るため焼付及び湯廻り不良を起こすことなく、更
に雲母は劈開性に富み水と接触して優れた流動性
を発揮するため、製品への塗型剤の付着移行が容
易に行なわれ、鋳造毎に塗型を施しても何ら悪影
響を及ぼさない。

次に本発明に係る塗型剤と従来のダイカスト用
塗型剤及び重力鋳造用塗型剤の断熱性を比較した
実験を添付図面を参照しつつ説明する。

尚ここで、本発明による塗型剤の主たる成分は
前述のように界面活性剤を添加した雲母水溶液
と、粘結剤としての珪酸ソーダ又は珪酸カリウム
と、金属粉末又は金属酸化物粉末などであり、従
来のダイカスト用塗型剤の主たる成分は約80％の
水と、アルミ粉末及び界面活性剤などで、更に重
力鋳造用塗型剤の主たる成分は、タルク粉（滑
石）又はベンガラ粉末とバインダとして使われる
水ガラスなどである。

実験は第１図に示す如き装置、即ち筒状の金型
１の下端開口部に温度を測定するための熱電対２
を埋設した底部材３を密嵌し、この底部材３の上
面に各種塗型剤を塗布するものとし、斯る装置の
上方からアルミ合金（ADC12相当）1.5Kgの溶湯
４を700℃、圧力30Kg／cm³の条件下で供給し、金
型１の温度と経過時間との関係を夫々の塗型剤に
ついて比較し、その結果を第２図に示した。

尚、第２図において本発明による塗型剤として
は、前記実施例において示したと同一の配合割合
からなるものを用い、重力鋳造用塗型剤としては
モルコート（商品名：中央発明(株)社製）を用い、
従来のダイカスト用塗型剤としてはＥ−12（商品
名：関東油研(株)社製）を用いた。

第２図から明らかな如く本発明に係る塗型剤の
断熱性は従来のダイカスト用塗型剤に比べ飛躍的
に優れており、略々重力鋳造用塗型剤に等しいこ
とが分かる。

更に、ダイカスト法における鋳造前の金型温度
は一般に150〜200℃であるので、この温度範囲に
おいて本発明の塗型剤の重力鋳造用塗型剤を比較
すれば、本発明の塗型剤が断熱性において優れ、
したがつて湯廻り性に優れていることが分かる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかな如く本発明によれば溶湯
の射出速度を遅くして鋳巣等を生じさせないよう
にしたダイカスト鋳造のキヤビテイ内面に塗布す
る塗型剤を、界面活性剤、Ｎオクチルアルコール
を添加した雲母水溶液と、粘結剤としての珪酸ソ
ーダ、又は珪酸カリウムと、金属粉末、又は金属
酸化物粉末とを配合して構成するようにしたの
で、金型に塗布された塗膜の金型への密着性を向
上させると共に、塗膜を均一化できる。又、塗膜
は断熱性に優れているので、鋳造時の湯廻りが良
く、焼付を生じることがないので、寸法精度に優
れ、鋳巣等を内包しない製品を得ることができ
る。そして本発明の塗型剤は鋳造製品への付着移
行が容易であるため鋳造毎に塗型を施しても悪影
響を及ぼすことがなく、更に従来の如く炭素質物
質を含まないので、作業環境の改善が図れる等多
くの利点を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実験結果を示すものであり、第
１図は実験装置の概略側面図、第２図は実験結果
を示す線図である。 尚、図面中１は金型、２は熱電対、３は底部材
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ダイカスト鋳造の如き金型鋳造を行う際に、
   鋳造毎に金型キヤビテイ表面に塗布する塗型剤に
   おいて、 この塗型剤は水100に対し、界面活性剤を1.5〜
   2.3重量％と合成雲母水溶液９〜20重量％とＮオ
   クチルアルコールを0.2〜0.3重量％及び粘結剤と
   しての珪酸ソーダ、又は珪酸カリウム0.2〜0.3重
   量％と、金属粉末、又は金属酸化物粉末４〜６重
   量％添加配合されたことを特徴とする金型鋳造用
   塗型剤。