JPH0329496B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミニウムダイカスト等の高圧鋳造
において用いられる熱崩壊性砂中子に対する塗型
剤に関するものである。

従来、アルミニウムダイカスト等の高圧鋳造は
生産性向上の面から広く利用されているが、形状
の一部に複雑な空洞部或いはアンダーカツト部を
有する鋳物を鋳造する場合には、中子として引抜
き中子を使用することができないので、これに代
えて一定圧に耐えると共に、崩壊性が良いという
全く相反する機能を同時に具えた崩壊性砂中子が
用いられている。

ところで、この高圧鋳造に用いる崩壊性砂中子
に関しては、鋳造時の中子割れ、砂粒子間への溶
湯差し込みを防止し、鋳造後の中子砂の除去を容
易にするために、成形した中子造型物を直接鋳造
に使用することに対し、中子造型物に塗型剤を塗
布、浸漬、含浸等の処理を施した上で中子製品と
して使用することの研究、開発が進められ、また
その塗型剤についても種々の提案がなされてい
る。

例えば、 (1) 骨材粉と粘土と水とを配合したもの。

(2) 粉末耐火物と水溶性熱硬化樹脂とを混合した
アルカリ性水溶液を一次塗布剤剤とし、合成雲
母水溶液（金属粉末からなる微粉状耐火物を含
む）を二次塗布剤としたもの。

(3) 直接塗布するものとしてアクリル樹脂或いは
エポキシ樹脂を用いたもの。

しかしながら、上記提案においては、 (1)の方法の場合 乾燥後焼成する必要がある。

(2)の方法の場合 塗布および乾燥の工程が２回必要になる。

(3)の方法の場合 高温の乾燥工程が必要である。

等の諸工程を余分に要すると共に、これ等の方法
を用いた場合でも鋳造時に中子の表面砂粒子間へ
の溶湯差し込みを皆無にはできず、また鋳造後の
中子砂の除去も容易ではなかつた。そして、かか
る欠点が高圧鋳造における崩壊性砂中子の使用を
実質的に困難にしていた。

本発明はかかる上記従来の欠点を除去するもの
で、潤滑性を有し且つ金属溶湯と親和性がなく熱
的、化学的にも反応しにくい物質である窒化硼素
を使用し、これを中子に塗布または浸透させるこ
とによつて、焼成工程を必要とせず、差し込み層
の生成を防止し、且つ鋳造後の中子砂の除去を容
易にしてある高圧鋳造用崩壊性砂中子に用いる塗
型剤を提供するものである。

以下、本発明の実施例を説明する。

今、アルミニウムダイカストによつて図に示す
ようなトランスミツシヨンケース１を鋳造しよう
とする場合、空洞部を形成するために斜線形状の
如き崩壊性砂中子（以下、砂中子と称す）２を金
型の中に挿入することが必要であるが、その造型
については従来周知の方法によつてもよい。ここ
では、この砂中子２として例えばコールドボツク
ス法によつて造型した化学反応硬化性砂中子を用
い、これに塗型剤を適用する場合について述べ
る。

この化学反応硬化性砂中子の造型については、
砂中子２の骨材をなす鋳物砂は例えば耐火硅砂、
粘結剤および硬化剤としての有機バインダーは化
学反応硬化性樹脂（例えば、種類の異なるフエノ
ール系レジン）を構成材として用い、これらを混
合したものを中子の型内にエアーで吹き込み成形
し、さらに砂粒子間にアミンガスを吹き込むこと
によつてフエノール系レジンの硬化化学反応によ
り硬化させ、所要成形した中子造型物を得るもの
である。

次に、塗型剤を上記砂中子２の造型物の表面に
塗布または浸透させる。この場合の塗型剤は、潤
滑性を有し且つ金属溶湯と親和性がなく熱的、化
学的にも反応しにくい物質である例えば窒化硼素
（Boron Nitride）の粉末をベース材とし、該ベ
ース材にメタノールまたはエタノールをその溶剤
として加え、更に、これらに高温下で加熱分解可
能な液体レジン、例えば、比較的分子量の大きい
レゾールタイプ樹脂を多量の金属水酸化物により
水溶性塩にしたものを配合（配合比は、例えば、
BN1Kg：黒煙１Kg：メタノール10：液体レジ
ン５）した溶液である。尚、この窒化硼素の粉
末よりなるベース材に対し、レゾールタイプの液
体レジンはその配合する材料、種類を変えても同
様な性質を有するものであれば適用できる。

この窒化硼素の粉末ベース材とする塗型剤は砂
中子２に塗布されると、中子の表面砂粒子間には
当該窒化硼素が入り込んで目止めを行うように作
用することになる。また、その際にベース材の溶
剤として使用するメタノールまたはエタノールが
中子の造型剤である有機バインダーを溶解させ、
中子を軟化させるよう作用するが、レゾールタイ
プの液体レジンの作用により砂粒子間の結合を補
強して軟化を防止する。

しかる後、この塗型剤を塗布または浸透させた
砂中子２を乾燥させる。この場合の乾燥温度は、
中子の崩壊温度をこえてしまうと乾燥中に中子が
崩壊してしまうのでそれ以下の温度で乾燥する必
要があるが、実際には砂中子の劣化温度以下の常
温で乾燥させるが望ましい。

この後、以上の如くして得られた砂中子２を金
型にセツトし、アルミニウム合金をプランジヤー
射出圧力・80Kg／cm²乃至280Kg／cm²、注湯温度・
670℃の条件下でダイカスト鋳造した。そして、
この鋳造後湯口切断を行い、次いでサンドブラス
トで砂中子２に対する砂落しを行つた所、砂粒子
間に混入したアルミニウムと砂粒子とで形成する
差し込み層の発生は少なく、迅速且つ完全に中子
砂を除去することができた。また、上記湯口切断
後に炉中で所要時間砂焼きを行うと砂中子２にお
けるレゾールタイプの液体レジンが加熱分解さ
れ、上記同様にサンドブラストを行うと中子砂お
よび差し込み層の除去は一層容易に行うことがで
き、極めて良好なダイカスト製品を得ることがで
きた。

以上の説明から明らかな如く、本発明は高圧鋳
造に用いる砂中子への塗型剤において、そのベー
ス材に潤滑性を有し且つ金属溶湯と親和性がなく
熱的、化学的にも反応しにくい物質である窒化硼
素の粉末を、メタノールまたはエタノールを溶剤
とし、さらにレゾノールタイプの液体レジンを加
えて液状にして砂中子に附着させることによつ
て、従来困難であつた高圧鋳造における熱崩壊性
の砂中子の使用を可能にしたものである。

即ち、本発明による塗型剤成分中の窒化硼素は
塗布時に砂中子の表面砂粒子間に入り込んで目を
つぶすように作用する一方、鋳造時にはアルミニ
ウム溶湯と親和性を有しないので、上記目止め作
用との相乗効果によつて、砂粒子間に混入するア
ルミニウムと砂粒子とによる差し込み層の生成を
防止し、高圧鋳造において熱崩壊性砂中子の使用
を可能にしたものである。

また、この塗型剤が中子内部まで浸透した場合
には、レゾノールタイプの液体レジンの作用によ
つて内部組織において砂粒子間がより強固に結合
されるので砂中子の耐圧強度を増し、鋳造時の中
子割れ防止に効果的に作用する。さらに、この塗
型剤は成分中の液体レジンが鋳造時の高温により
加熱分解されるが、鋳造中は砂中子を崩壊するこ
となくその形状を維持させ、鋳造後のアルミニウ
ムの高温余熱によつてその成分が殆ど分解される
ので砂中子の崩壊性を良好となし、砂落し並びに
鋳造物に附着した塗型剤層の除去を容易にするこ
とができる。

尚、上記実施例においては、この窒化硼素の粉
末をベース材とする塗型剤を化学反応硬化性砂中
子に用いた場合について説明したが、ホツトボツ
クス法、シエルモールルド法等によつて造型した
熱硬化性砂中子に対しても共通に適用でき、低コ
ストにて良好な鋳物を得ることに大きく貢献する
ものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を説明するための製品
の概略断面図である。 図面中、１はアルミニウム合金製トランスミツ
シヨンケース、２は砂中子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 窒化硼素の粉末をベース材とし、該ベース材
   にその溶剤としてメタノールまたはエタノールを
   加え、更に、これらに鍛造過程における熱で加熱
   分解するレゾールタイプの液体レジンを配合して
   なる高圧鋳造用崩壊性砂中子の塗型剤。