JPH0246294B2 - - Google Patents
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- JPH0246294B2 JPH0246294B2 JP57179117A JP17911782A JPH0246294B2 JP H0246294 B2 JPH0246294 B2 JP H0246294B2 JP 57179117 A JP57179117 A JP 57179117A JP 17911782 A JP17911782 A JP 17911782A JP H0246294 B2 JPH0246294 B2 JP H0246294B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
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- B22C1/22—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
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- B22C1/02—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
フエノール樹脂によるシエル中子は鋳造工場に
おいて広く用いられている。シエル中子は多くの
特長をもち、鋳鋼からアルミ鋳物まで巾広く使わ
れている。しかし、シエル中子にも欠点があり、
とくにアルミ鋳物の場合には鋳込後中子の崩壊性
が悪く取出しが難しい。よつて、崩壊性の良いシ
エル中子が待望されていた。
おいて広く用いられている。シエル中子は多くの
特長をもち、鋳鋼からアルミ鋳物まで巾広く使わ
れている。しかし、シエル中子にも欠点があり、
とくにアルミ鋳物の場合には鋳込後中子の崩壊性
が悪く取出しが難しい。よつて、崩壊性の良いシ
エル中子が待望されていた。
一般にフエノール樹脂は耐熱性に秀でた樹脂と
して知られている。これは、同樹脂を高温に曝し
た場合、一部が熱分解するが、その大部分がター
ルまたはピツチ化して残るため、砂に対する結合
力を維持するからである。シエル中子の場合に
も、約600℃以上の高温に加熱されれば、結合力
が失われて崩壊し易くなる。したがつて、鋳鉄、
徴鋼鋳物の場合には中子の除去が比較的容易であ
る。これに対し、アルミ鋳物の場合には注湯温度
が約700℃で、中子の受ける熱影響も低いため、
崩壊性が非常に悪くなる。
して知られている。これは、同樹脂を高温に曝し
た場合、一部が熱分解するが、その大部分がター
ルまたはピツチ化して残るため、砂に対する結合
力を維持するからである。シエル中子の場合に
も、約600℃以上の高温に加熱されれば、結合力
が失われて崩壊し易くなる。したがつて、鋳鉄、
徴鋼鋳物の場合には中子の除去が比較的容易であ
る。これに対し、アルミ鋳物の場合には注湯温度
が約700℃で、中子の受ける熱影響も低いため、
崩壊性が非常に悪くなる。
今までにも、シエル中子の崩壊性を良くする試
みが数多く発表されている。たとえば、フエノー
ル樹脂を変性して熱分解し易くする試みが行われ
ている。しかし、変性度を高めるとシエル中子の
強度が低下するため、熱分解し易くするにしても
限度がある。さらに、変性フエノール樹脂は鋳込
の際に、分解ガスの発生が多くなるため、それだ
け鋳込欠陥が生じ易くなる。
みが数多く発表されている。たとえば、フエノー
ル樹脂を変性して熱分解し易くする試みが行われ
ている。しかし、変性度を高めるとシエル中子の
強度が低下するため、熱分解し易くするにしても
限度がある。さらに、変性フエノール樹脂は鋳込
の際に、分解ガスの発生が多くなるため、それだ
け鋳込欠陥が生じ易くなる。
変性フエノール樹脂の代りに不飽和ポリエステ
ルなどの熱可そ性樹脂を使用することも実用化し
ている。しかし、それらの樹脂はシエル中子の強
度が不足しているために、薄肉かつ複雑な形状を
もつ中子は造れない。とくに、高温における強度
が低いために、アルミ鋳物の金型鋳造の場合のよ
うに、約400℃に予熱された金型に直接中子をセ
ツトすると軟化して変形し易い。つまり、耐熱性
が不足している熱可そ性樹脂によるシエル中子
は、砂型には使えるが金型鋳造には使用上制約が
ある。
ルなどの熱可そ性樹脂を使用することも実用化し
ている。しかし、それらの樹脂はシエル中子の強
度が不足しているために、薄肉かつ複雑な形状を
もつ中子は造れない。とくに、高温における強度
が低いために、アルミ鋳物の金型鋳造の場合のよ
うに、約400℃に予熱された金型に直接中子をセ
ツトすると軟化して変形し易い。つまり、耐熱性
が不足している熱可そ性樹脂によるシエル中子
は、砂型には使えるが金型鋳造には使用上制約が
ある。
本発明はシエル中子の崩壊性を改良することを
目的としているが、その方法として従来のフエノ
ール樹脂をそのまま使う処に第一の特徴がある。
そして崩壊性を良くする方法としては、フエノー
ル樹脂被覆砂に熱分解し易い発泡剤の粉末を添加
して成型、焼成するところに次の特徴がある。こ
こで使用する発泡剤は各種の炭酸塩、炭酸水素塩
あるいは有機酸塩であり、これらの発泡剤は次の
ような条件を充すことが必要である。
目的としているが、その方法として従来のフエノ
ール樹脂をそのまま使う処に第一の特徴がある。
そして崩壊性を良くする方法としては、フエノー
ル樹脂被覆砂に熱分解し易い発泡剤の粉末を添加
して成型、焼成するところに次の特徴がある。こ
こで使用する発泡剤は各種の炭酸塩、炭酸水素塩
あるいは有機酸塩であり、これらの発泡剤は次の
ような条件を充すことが必要である。
(1) 熱分解温度がシエル中子の焼成温度200〜300
℃よりも低くないこと。
℃よりも低くないこと。
(2) 300℃以上のなるべく低い温度において熱分
解すること。
解すること。
(3) 粉末になり易く、吸湿性の少ないこと。
これらの条件の中で(1)、(2)については、アルカ
リ金属の炭酸塩、炭酸水素塩、酒石酸、くえん酸
などの有機酸塩が好ましい性質をもつことを、本
発明において初めて見出した。これらは何れも粉
末としてレジン被覆砂に混和するだけで、シエル
中子の崩壊性を改善する。アルミ鋳物の中子用に
は、熱分解温度が比較的低い重曹や有機酸塩、た
とえば酒石酸水素カリウムが適している。
リ金属の炭酸塩、炭酸水素塩、酒石酸、くえん酸
などの有機酸塩が好ましい性質をもつことを、本
発明において初めて見出した。これらは何れも粉
末としてレジン被覆砂に混和するだけで、シエル
中子の崩壊性を改善する。アルミ鋳物の中子用に
は、熱分解温度が比較的低い重曹や有機酸塩、た
とえば酒石酸水素カリウムが適している。
しかしその反面、上記の無機発泡剤は、フエノ
ールレジン被覆砂に添加した場合、シエル中子の
強度を低下させる欠点をもつている、とくに、そ
れらの塩類は何れも吸湿し易く、そのために中子
の強度を一層低くする恐れがある。
ールレジン被覆砂に添加した場合、シエル中子の
強度を低下させる欠点をもつている、とくに、そ
れらの塩類は何れも吸湿し易く、そのために中子
の強度を一層低くする恐れがある。
一方、上記の無機発泡剤のほか、300℃以上の
温度で熱分解するものにアクリル樹脂、ポリスチ
レンなどの熱可そ性樹脂がある。これらの樹脂を
フエノール樹脂被覆砂に二重コートすれば、シエ
ル中子の崩壊性がある程度改良される。しかし、
無機発泡剤に比較して樹脂の熱分解は反応がおそ
く、とくに酸素不足の状態での熱分解がおくれ
る。したがつて、熱可そ性樹脂による二重コート
の効果はあまり大きくない。しかし、熱可そ性樹
脂の利点として、フエノール樹脂とのぬれ性が良
く、二重コートによるシエル中子の強度低下が少
ない。
温度で熱分解するものにアクリル樹脂、ポリスチ
レンなどの熱可そ性樹脂がある。これらの樹脂を
フエノール樹脂被覆砂に二重コートすれば、シエ
ル中子の崩壊性がある程度改良される。しかし、
無機発泡剤に比較して樹脂の熱分解は反応がおそ
く、とくに酸素不足の状態での熱分解がおくれ
る。したがつて、熱可そ性樹脂による二重コート
の効果はあまり大きくない。しかし、熱可そ性樹
脂の利点として、フエノール樹脂とのぬれ性が良
く、二重コートによるシエル中子の強度低下が少
ない。
本発明においては、上記のような無機発泡剤と
熱可そ性樹脂の長所と短所を互に補完する目的
で、両者を組合せて新しい粉末を作る。その方法
として、樹脂溶液と発泡剤とを煉り合せた後乾燥
し、再び粉砕して粉体とする。このようにして作
られた粉体は、発泡剤粒子を樹脂により包被した
いわゆるマイクロカプセル化されている。このマ
イクロカプセル化は、周知の適当な方法で実施で
きるが、たとえば相分離（コアセルベーシヨン）
を利用した方法が適当である。
熱可そ性樹脂の長所と短所を互に補完する目的
で、両者を組合せて新しい粉末を作る。その方法
として、樹脂溶液と発泡剤とを煉り合せた後乾燥
し、再び粉砕して粉体とする。このようにして作
られた粉体は、発泡剤粒子を樹脂により包被した
いわゆるマイクロカプセル化されている。このマ
イクロカプセル化は、周知の適当な方法で実施で
きるが、たとえば相分離（コアセルベーシヨン）
を利用した方法が適当である。
マイクロカプセル化した発泡剤は次のような特
徴をもつている。
徴をもつている。
(1) 裸の発泡剤に比して、吸湿し難い。
(2) フエノールレジン被覆砂に対するぬれ特性が
よく、シエル中子の強度低下が少ない。また、
フエノールレジンと発泡剤との直接接触が熱分
解時まで起こらないことからも、強度低下が少
ないと考えられる。
よく、シエル中子の強度低下が少ない。また、
フエノールレジンと発泡剤との直接接触が熱分
解時まで起こらないことからも、強度低下が少
ないと考えられる。
(3) 熱影響を受けた場合、発泡剤が分解し、その
ガス圧によりプラスチツクカプセルが破壊され
るため、シエル中子の崩壊が促進される。
ガス圧によりプラスチツクカプセルが破壊され
るため、シエル中子の崩壊が促進される。
一般に、発泡剤の砂に対する添加量は、レジン
被覆砂のフエノールレジン量に比例して増す必要
がある。たとえば、レジン量が３％の場合の添加
量を２％とすれば、レジン量２％の場合には1.5
％に減らしてもよい。
被覆砂のフエノールレジン量に比例して増す必要
がある。たとえば、レジン量が３％の場合の添加
量を２％とすれば、レジン量２％の場合には1.5
％に減らしてもよい。
次に実施例を示す。
発泡剤として重曹１部と酒石酸水素カリウム２
部を粉砕、混和する。これを芯物質としポリスチ
レン皮膜を被せるため、粉体にキシレンを溶媒と
する15％ポリスチレン溶液を粉体に対して６％加
え混練したのち、さらに石油エーテルを加えて相
分離によるマイクロカプセルを生成せしめる。こ
の沈澱を乾燥すればマイクロカプセル化した発泡
剤が得られる。なをそのほかの発泡剤として、炭
酸ナトリウム、重曹、くえん酸塩なども大体同じ
方法でマイクロカプセル化できる。
部を粉砕、混和する。これを芯物質としポリスチ
レン皮膜を被せるため、粉体にキシレンを溶媒と
する15％ポリスチレン溶液を粉体に対して６％加
え混練したのち、さらに石油エーテルを加えて相
分離によるマイクロカプセルを生成せしめる。こ
の沈澱を乾燥すればマイクロカプセル化した発泡
剤が得られる。なをそのほかの発泡剤として、炭
酸ナトリウム、重曹、くえん酸塩なども大体同じ
方法でマイクロカプセル化できる。
アミノ鋳物の場合フエノールレジンの被覆量は
1.5〜2.5％である。一例としてレジン量2.0％被覆
砂の場合、上記発泡剤の砂に対する添加量を1.0
％とした。このような配合砂によるシエル試験片
の強度は、抵抗力として30Kg／cm2であつた。ま
た、この砂を実際のシリンダヘツド、マニホール
ドなどの金型に吹込み造型した結果から、吹込造
型特性、シエル中子の強度の何れも申分なかつ
た。さらに、中子を金型にセツトし、アルミニユ
ーム合金を鋳込んだ結果、崩壊性が非常によく、
振動を加えただけで完全に中子砂を除去できた。
これに対し、在来法による無添加中子は、アルミ
鋳物を500℃以上の温度で長時間再加熱しなけれ
ば崩壊しなかつた。このような結果から、本発明
によるシエル中子は在来法による中子に比して、
格段に優れた崩壊性をもつことが分つた。
1.5〜2.5％である。一例としてレジン量2.0％被覆
砂の場合、上記発泡剤の砂に対する添加量を1.0
％とした。このような配合砂によるシエル試験片
の強度は、抵抗力として30Kg／cm2であつた。ま
た、この砂を実際のシリンダヘツド、マニホール
ドなどの金型に吹込み造型した結果から、吹込造
型特性、シエル中子の強度の何れも申分なかつ
た。さらに、中子を金型にセツトし、アルミニユ
ーム合金を鋳込んだ結果、崩壊性が非常によく、
振動を加えただけで完全に中子砂を除去できた。
これに対し、在来法による無添加中子は、アルミ
鋳物を500℃以上の温度で長時間再加熱しなけれ
ば崩壊しなかつた。このような結果から、本発明
によるシエル中子は在来法による中子に比して、
格段に優れた崩壊性をもつことが分つた。
以上はアルミ鋳物の中子に、本発明のシエル中
子を応用した実例であるが、鉄鋳物などの場合に
も使用できることはいうまでもない。たとえば、
中子の形状が複雑で、かつ砂の取出し口が小さい
鋳物の場合などに応用すれば、優れた崩壊性を示
す。
子を応用した実例であるが、鉄鋳物などの場合に
も使用できることはいうまでもない。たとえば、
中子の形状が複雑で、かつ砂の取出し口が小さい
鋳物の場合などに応用すれば、優れた崩壊性を示
す。
実施例としてソーダ灰にポリスチレンをマイク
ロカプセル化した微粉末を造り、フエノール樹脂
を３％含む被覆砂100重量部に対し該粉末を１部
添加した。この砂によりシエル中子を作り鋳鉄鋳
物に使用したが、中子の強度は従来のシエル中子
と全く変らず、しかも鋳出の際の砂落ちは大きく
改良された。
ロカプセル化した微粉末を造り、フエノール樹脂
を３％含む被覆砂100重量部に対し該粉末を１部
添加した。この砂によりシエル中子を作り鋳鉄鋳
物に使用したが、中子の強度は従来のシエル中子
と全く変らず、しかも鋳出の際の砂落ちは大きく
改良された。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルカリ金属の炭酸塩、炭酸水素塩、および
有機酸塩よりなる群から選ばれた熱分解性発泡剤
の粉末を熱可塑性樹脂によりマイクロカプセル化
してなる、フエノール樹脂被覆砂に添加して用い
るシエル中子崩壊性改良剤。 ２ アルカリ金属の炭酸塩、炭酸水素塩、および
有機酸塩よりなる群から選ばれた熱分解性発泡剤
の粉末を熱可塑性樹脂によりマイクロカプセル化
してなるシエル中子の崩壊性改良剤をフエノール
樹脂被覆砂に混和して成型、焼成することを特徴
とする、崩壊性の改良されたシエル中子の製造方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57179117A JPS5970438A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | シエル中子の崩壊性の改良方法 |
| US06/541,233 US4584328A (en) | 1982-10-14 | 1983-10-12 | Method of accelerating the breakdown of phenolic resin bonded cores |
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| JP57179117A JPS5970438A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | シエル中子の崩壊性の改良方法 |
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