JPH03230846A - 鋳型の成型方法 - 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、鋳物砂に樹脂を混入して鋳型を成型し、その
鋳型を加温することによって硬化を促進する方法の改良
に関する。

〔従来の技術〕

近年、水ガラス系、セメント系等のいわゆる無機粘結剤
に代わってフラン樹脂と、この樹脂を硬化させる触媒を
使用して砂型を成型し、この砂型を常温に放置すること
によって硬化させる、いわゆるフラン・プロセスが開発
され、このフラン樹脂の如き有機粘結剤を使用して砂型
を固化する方法が次第に普及している。

このプラン・プロセスは、古砂を廃棄したときに公害問
題が発生すること、および鋳物砂用の珪砂が高騰するこ
とによる省資源の必要性から開発されたものであって、
この砂型の成型方法はクローズド・システム、すなわち
鋳物砂の再使用が可能である上に、生産性の向上、仕上
工程の短縮、歩留りの向上など、トータル・コストの低
減を図りながら鋳型、更には鋳物の品質の向上に極めて
有効なものである。

しかしながら、フラン・プロセス等の有機粘結剤を使用
した鋳物砂の硬化方法は、砂型の温度によって硬化速度
に大きな影響を受ける。特に、冬季は外気の温度が低い
ために砂型（鋳型）の温度もかなり低く、硬化速度を上
昇させるためには砂型の温度を上昇させる必要がある。

砂の温度を調節する一般的な手段としては、充填前に直
接砂を加温する方法の他に、鋳枠の外部から加温する方
法が検討されているが、鋳物砂の外部より熱を伝導する
方法であるので十分に満足できる結果が得られていない
。

従って、特に、冬季においては鋳枠に鋳物砂を充填後の
放熱によって硬化に必要な温度を保持することができず
、硬化速度がはなはだしく低下し、また、硬化が十分に
進行しないという問題がある。

前記のように鋳物砂の温度が低いことによる硬化が十分
に進行しないという問題に鑑み、本発明者等は鋳枠に充
填後の砂型の硬化促進、特に冬季における砂型の硬化促
進を図ることを目的として、砂型内に加圧された高温の
気体を強制的に注入する鋳物砂型硬化促進法に係る発明
を先に特願昭６３−２１１６００号として提案した。

前記発明においては、砂型をつくる鋳枠の内壁（鋳物砂
が接する壁）を多数の小孔を開口した多孔板、または複
数のスリットを開口したスリット板で形成し、この内壁
の外側に配置した外枠との間の空間に加圧された高温の
空気を供給し、これらの多数の孔あるいはスリットを通
して砂型内に注入している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記した従来の鋳型、すなわち砂型の外
部加熱法では熱伝導が悪く、内部まで十分に加熱するこ
とができない。特に鋳枠の側壁より砂型の中央部まで加
熱するのにはかなりの時間を必要とし、更に砂型が大型
の場合にはその傾向は著しい。

また、本発明者等が先に提案した方法は、従来の外部加
熱方式に比較して砂型が硬化する時間はかなり短縮され
るが、型枠の壁面から加圧された高温の気体を注入する
ために、小型の砂型であれば十分にその効果を発揮する
ことが可能である。しかし、砂層が厚くなると砂型の中
央部まで十分に気体を注入することができず、硬化に要
する時間が長くなると言う問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記従来の技術の問題点を解消するために得
られたものであって、鋳物砂と有機粘結剤との混合体を
使用した鋳物用砂型を硬化させる方法であって、砂型に
開口された孔の中に通気性筒体を挿入し、この通気性筒
体の端部に加圧された高温の気体を導入して該砂型を固
化するように構成した鋳型の成型方法である。

本発明における通気性筒体を砂型内に押込む方法は、（
ａ）　　砂型に保持部材を介して可撓性の通気性筒体を
押込む方法、（ｂ）　　保持部材に直接に接続した剛性
の通気性筒体を押込む方法があり、砂型に埋込まれた保
持部材の端部に加圧された高温の気体の供給管と接続す
る。そしてこの気体の供給管より加圧された高温の気体
、特に高温の空気を供給し、前記通気性筒体よりこの気
体を砂型内に噴出するように構成したものである。

可撓性の通気性筒体を砂型に挿入する位置は開口された
面が最適であるが、型枠の側面に孔をあけてこれより行
うこともできる。

可視性の通気性筒体としては、例えばサラン等の合成繊
維を編組して得られた筒状の紐やガラス繊維を編組した
筒状の可撓性のある紐等が最適である。

また、剛性の通気性筒体としては焼結金属からなる管を
使用することができる。これにより通気性筒体内に加圧
された高温の気体を供給することができる。

砂型内に供給する高温の気体としては、加熱空気が最適
であり、その温度は鋳物砂に混入された樹脂が速やかに
硬化できる温度を意味し、また、その供給量（可撓性の
通気性筒体の大きさ、本数、挿入する場所、気体の流量
等）は鋳物の大きさ等に関連して決定される。

〔作　用〕

砂型の型枠より開放されている面、または型枠の側面に
開口した孔、すなわち砂型の鋳型の適当な所に通気性筒
体を埋め込み、この通気性筒体の端部に加圧・加熱気体
の供給部を接続して鋳型の砕中においてこの気体を供給
するので砂型を速やかに硬化させることができる。

〔実　施　例〕

以下、図面を参照して本発明による鋳型の成型方法を説
明する。

まづ、第１図に示す如く定盤１上の中央部に鋳造品の模
型２を置いてその外側に鋳枠３を配置する。そしてこの
鋳枠（芯鞘）３の内部に鋳物砂４を充填する。鋳物砂と
しては、フラン樹脂等の有機粘結剤と硬化剤とを混入し
た珪砂が使用されて砂型５が形成される。

そしてこの砂型５が完成された後、あるいは鋳枠３内に
鋳物砂を充填する段階で第２図に示す如くこの砂型５内
に、通気性筒体６を適当数挿入し、その保持部材７の端
部が砂型５の表面より突出するように押し込む。

この砂型５内に可撓性の通気性筒体６を挿入する場合に
は、（Ａ）予め通気性筒体６の一端に管状の保持部材７
を挿入してこの通気性筒体６を所定の長さに拡開させて
おく。そして大部分が完成ないしは完成した砂型５内に
、前記保持部材７中に挿入棒８をさし込み、保持部材７
と通気性筒体６と共に押込む。この場合、保持部材７は
その一部が砂型５の表面より突出するようにする。その
後にこの通気性筒体６と保持部材７を砂型５中に残して
挿入棒８のみを抜き取るか、（Ｂ）保持部材７の中に通
気性筒体６を挿入し、さらにその中に挿入棒８をさし込
んで砕中に押込んだ後、この挿入棒８を抜き取る。

また、（Ｃ）剛体の通気性筒体６を保持部材７に直接に
接続したものを所定の位置に押込む方法もある。いずれ
にしても、加圧された高温の気体、特に空気を砂型５内
の供給する場所に可撓性の通気性筒体６を配置すること
が必要である。

その後、第３図の如（気体供給管９を前記通気性筒体６
の端部に接続して図示されていない高温・高圧の加熱気
体、特に加熱空気の供給装置に前記気体供給管８を接続
し、砕中の加温を行うことによって硬化を促進させる。

第４図は、可撓性の通気性筒体６の上端部に保持部材７
を挿入し、更にこの通気性筒体６の中に挿入棒８を挿入
し、砕中に通気性筒体６を所定の位置に拡開状態で押込
み、保持部材７の上端部を砂型５の表面より突出させた
状態を示している。また、第５図は通気性筒体６の一部
を保持部材７の中に挿入した後、挿入棒８で通気性筒体
６を砕中に拡開状態で押込み、保持部材７の一部を砂型
５の表面より突出させた状態を示している。

通気性筒体６としては、サラン等の合成樹脂繊維（ブリ
ッスル）を編組した筒状体を所定の長さに切断し、その
先端部６ａを縛って封止したものを使用している。挿入
棒８は砂の中に通気性筒体６を押込むためのものであり
、通常は通気性筒体６と共に砂の中に押込んでいるが、
この通気性筒体６の長さがかなり長い場合には、この挿
入棒８よりも小さな直径の光導棒を挿入して砂に穴をあ
けておき、その穴を利用して通気性筒体６を挿入棒８で
押込み、この通気性筒体６の先端部に保持部材７を配置
しておく。

第６図は保持部材７に相当する管７ａの先端に、剛性の
通気性筒体６ｂ、例えば焼結金属の筒体を接続し、この
通気性筒体６ｂより砂型中に高温・高圧の加熱気体を導
入するようにしたものである。この実施例に場合には可
撓性の通気性筒体６を使用していないので、その分だけ
費用が高くなるが、砂型中に立て込む作業が容易である
と共に、細い筒体でも深く立て込むことができる。

前記のように通気性筒体６（６ｂ）が砂型５内に押込ま
れたならば挿入棒８を抜き取り、保持部材７に第３図に
示す如く気体供給管９を接続し、前記のようにこれより
高温・高圧の加熱気体を供給して空洞部２ａの近傍を速
やかに加温する。

〔発明の効果〕

本発明は、鋳物砂と有機粘結剤との混合体を使用した鋳
物用砂型を硬化させる方法であって、砂型に開口された
穴の中に通気性筒体を挿入し、この通気性筒体の端部に
加圧された高温の気体を導入して該砂型を固化すること
を特徴とする鋳型の成型方法である。

　０− すなわち、砂型の所定の位置に穴を形成し、この穴の中
に通気性筒体を挿入し、この筒体を介して鋳物砂の内部
に加熱・加圧気体、特に空気を供給することができるの
で、重点とする箇所の近傍から順次鋳物砂の硬化を促進
することができるので、冬季の外気の冷たい場合でも、
砂型を効率的に硬化させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は砂型の成形方法の説明図であって
、第１図は鋳物砂を鋳枠に充填する工程図、第２図は気
体を導入するための通気性筒体を砂型内に押し込む状況
を示す図、第３図は前記通気性筒体と加圧された高温の
気体供給源との間の接続を示す図である。 第４図と第５図は通気性筒体を砂型の中に押込んだ状態
を示す断面図、第６図は多孔性材料からなる通気性筒体
を使用した気体供給管の説明図である。 １・・・定盤　　　　　　２・・・模型３・・・鋳物（
芯鞘）　　５・・・砂型６．６ｂ・・・通気性筒体　７
，７ａ・・・保持部材８・・・挿入棒　　　　　９・・
・気体供給管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 鋳物砂と有機粘結剤との混合体を使用した鋳物用砂型を
   硬化させる方法であって、 砂型に開口された孔の中に通気性筒体を挿入し、この通
   気性筒体の端部に加圧された高温の気体を導入して該砂
   型を硬化することを特徴とする鋳型の成型方法。