JPH04147740A - アルミニウム合金の消失模型鋳造法 - Google Patents
アルミニウム合金の消失模型鋳造法Info
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- JPH04147740A JPH04147740A JP27095790A JP27095790A JPH04147740A JP H04147740 A JPH04147740 A JP H04147740A JP 27095790 A JP27095790 A JP 27095790A JP 27095790 A JP27095790 A JP 27095790A JP H04147740 A JPH04147740 A JP H04147740A
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Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
良策↓凶■里分！
本発明はアルミニウム合金の消失模型鋳造法に関する。
詳しくは、アルミニウム合金の冷却を遅らせて、湯境お
よび湯回り不良等の欠陥を改善することができるアルミ
ニウム合金の消失模型鋳造法に関する。
よび湯回り不良等の欠陥を改善することができるアルミ
ニウム合金の消失模型鋳造法に関する。
従来の技術
鋳造工程において各種の溶融金属を注入して凝固させ、
所望の形状をとらせるために鋳型が用いられている。従
来、鋳型の構成材料に珪砂などの鋳物砂を用い、該鋳物
砂をつき固めて作った砂型を用いる砂型鋳造法が主とし
て採用されているが、最近になって塗型剤を塗布した発
泡ポリスチレンや発泡ポリメチルメタクリレート等で作
成された消失模型の周囲に、珪砂などの耐火性骨材を充
填、固化させて消失模型を埋設させた鋳型を用いる消失
模型鋳造法が脚光をあびている。この方法は鋳型が一体
に成形でき、大型の鋳型でもつぎ目のないものを得るこ
とができ、使用済み鋳砂を何度も使用し得る等の利点が
あり、その開発が進められ、一部実用化されている。
所望の形状をとらせるために鋳型が用いられている。従
来、鋳型の構成材料に珪砂などの鋳物砂を用い、該鋳物
砂をつき固めて作った砂型を用いる砂型鋳造法が主とし
て採用されているが、最近になって塗型剤を塗布した発
泡ポリスチレンや発泡ポリメチルメタクリレート等で作
成された消失模型の周囲に、珪砂などの耐火性骨材を充
填、固化させて消失模型を埋設させた鋳型を用いる消失
模型鋳造法が脚光をあびている。この方法は鋳型が一体
に成形でき、大型の鋳型でもつぎ目のないものを得るこ
とができ、使用済み鋳砂を何度も使用し得る等の利点が
あり、その開発が進められ、一部実用化されている。
しかしながら、例えばマニホールドのようなアルミニウ
ム合金鋳物を消失模型鋳造法で製造しようとする場合、
アルミニウム合金は他の金属に比べて特に溶湯温度が低
いこと、そして消失模型鋳造法では消失模型に注入した
溶湯は、溶湯の熱放散だけでなく、消失模型を構成する
発泡ポリスチレンまたは発泡ポリメチルメタクリレート
を熱分解して分解消失させながら置換して行く過程にお
いても溶湯の熱を消費することから、砂型鋳造法に比較
して溶湯の冷却が速いので、溶湯が会合する部位に湯境
欠陥や、湯回り不良となる欠陥が比較的発生し易い。
ム合金鋳物を消失模型鋳造法で製造しようとする場合、
アルミニウム合金は他の金属に比べて特に溶湯温度が低
いこと、そして消失模型鋳造法では消失模型に注入した
溶湯は、溶湯の熱放散だけでなく、消失模型を構成する
発泡ポリスチレンまたは発泡ポリメチルメタクリレート
を熱分解して分解消失させながら置換して行く過程にお
いても溶湯の熱を消費することから、砂型鋳造法に比較
して溶湯の冷却が速いので、溶湯が会合する部位に湯境
欠陥や、湯回り不良となる欠陥が比較的発生し易い。
発明が解決しようとする課題
本発明は、アルミニウム合金溶湯の冷却速度を従来の珪
砂を耐火性骨材に用いている消失模型鋳造法に比べて遅
らせて消失模型と溶湯との置換を容易にすることにより
、湯境、湯回り不良などの欠陥の少ないアルミニウム合
金鋳物を製造することができるアルミニウム合金の消失
模型鋳造法を提供することを目的とする。
砂を耐火性骨材に用いている消失模型鋳造法に比べて遅
らせて消失模型と溶湯との置換を容易にすることにより
、湯境、湯回り不良などの欠陥の少ないアルミニウム合
金鋳物を製造することができるアルミニウム合金の消失
模型鋳造法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、鋳型用耐火性骨材としてカサ密度が０．３〜
０．９９／ＣＪＦ”の骨材を用いるアルミニウム合金の
消失模型鋳造法に関する。
０．９９／ＣＪＦ”の骨材を用いるアルミニウム合金の
消失模型鋳造法に関する。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明においては、カサ密度が０．３〜０．９９７ｃｍ
３、好ましくは０．４〜０５６９／ＣＩｌ＋”である耐
火性骨材を用いる。カサ密度が０．９９／ｃｘ３より大
きいと、アルミニウム合金溶湯の冷却を遅らせる効果が
小さく湯境欠陥、湯回り不良欠陥の防止効果がない。ま
た、カサ密度が０．３９／ｃｍ’より小さいと、アルミ
ニウム合金溶湯の冷却を遅らせる効果は大きいが、消失
模型を耐火性骨材の中に充填固化させて消失模型を固定
することがむずかしくなり、さらには溶湯が耐火性骨材
の方に浸入してしまいアルミニウム合金鋳物ができなく
なる。
３、好ましくは０．４〜０５６９／ＣＩｌ＋”である耐
火性骨材を用いる。カサ密度が０．９９／ｃｘ３より大
きいと、アルミニウム合金溶湯の冷却を遅らせる効果が
小さく湯境欠陥、湯回り不良欠陥の防止効果がない。ま
た、カサ密度が０．３９／ｃｍ’より小さいと、アルミ
ニウム合金溶湯の冷却を遅らせる効果は大きいが、消失
模型を耐火性骨材の中に充填固化させて消失模型を固定
することがむずかしくなり、さらには溶湯が耐火性骨材
の方に浸入してしまいアルミニウム合金鋳物ができなく
なる。
本発明で言う耐火性骨材の「カサ密度」とは、消失模型
の周囲に耐火性骨材を充填、固化した状態での耐火性骨
材のカサ密度を示す。
の周囲に耐火性骨材を充填、固化した状態での耐火性骨
材のカサ密度を示す。
本発明に使用できる耐火性骨材としては、パーライト、
軽石、シラスバルーン、アルミナバルーンまたはそれら
の混合物等が挙げられる。さらにカサ密度が０．３〜．
０ 、９ ｇ／ｃｍ３の範囲内であれば上記パーライト
、軽石、シラスバルーン、アルミナバルーンまたはそれ
らの混合物と珪砂とを混合して使用することもできる。
軽石、シラスバルーン、アルミナバルーンまたはそれら
の混合物等が挙げられる。さらにカサ密度が０．３〜．
０ 、９ ｇ／ｃｍ３の範囲内であれば上記パーライト
、軽石、シラスバルーン、アルミナバルーンまたはそれ
らの混合物と珪砂とを混合して使用することもできる。
耐火性骨材の粒径としては、０．１〜３ｍｌ１１、好ま
しくは０．５〜２１１１１が好ましい。
しくは０．５〜２１１１１が好ましい。
消失模型を構成する材料としては、発泡ポリスチレン、
発泡ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。
発泡ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。
消失模型の周囲には塗型を塗布しておくのが好ましく、
これによって鋳型への溶湯注入時消失模型消失にともな
う鋳型崩れを有効に防止できる。
これによって鋳型への溶湯注入時消失模型消失にともな
う鋳型崩れを有効に防止できる。
本発明においては消失模型の周囲に、上記の特定カサ密
度を有する耐火性骨材を充填、固化させた鋳型を用いる
。
度を有する耐火性骨材を充填、固化させた鋳型を用いる
。
消失模型の周囲に耐火性骨材を充填、固化させる方法と
しては、振動造型で充填、固化させる方法、減圧造型を
付加する方法等が挙げられる。
しては、振動造型で充填、固化させる方法、減圧造型を
付加する方法等が挙げられる。
本発明で用いるアルミニウム合金としては、ＡＣ３Ａ、
ＡＣ４Ａ％ＡＣ４Ｂ、ＡＣ４Ｃ，ＡＣ５Ａ、ＡＣ７Ａ％
ＡＣ７８％ＡＣ８Ａ、ＡＣ８Ｂ。
ＡＣ４Ａ％ＡＣ４Ｂ、ＡＣ４Ｃ，ＡＣ５Ａ、ＡＣ７Ａ％
ＡＣ７８％ＡＣ８Ａ、ＡＣ８Ｂ。
ＡＣ８Ｃ等が挙げられる。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
実施例１および比較例１
発泡ポリスチレンの板を用いて厚み３１Ｌ１＆、幅１５
１１真、長さ２５０ｕの直方体の消失模型のテストピー
ス１（７ａ）およびテストピース２（７ｂ）を作成し、
テストピースｌの表面には塗型剤１（神戸理化学工業（
株）製、商品名：エピコに−０１６Ｃ）を、テストピー
ス２の表面には塗型剤２（アクタ・ボーデン社製、商品
名：スタイロコ−）１４５゜３ＰＭ）を塗布し、２４時
間乾燥を行った。このテストピースｌおよび２（７ａお
よび７ｂ）、堰（２）および湯口（３）を第１図に示す
ように組み立てた。
１１真、長さ２５０ｕの直方体の消失模型のテストピー
ス１（７ａ）およびテストピース２（７ｂ）を作成し、
テストピースｌの表面には塗型剤１（神戸理化学工業（
株）製、商品名：エピコに−０１６Ｃ）を、テストピー
ス２の表面には塗型剤２（アクタ・ボーデン社製、商品
名：スタイロコ−）１４５゜３ＰＭ）を塗布し、２４時
間乾燥を行った。このテストピースｌおよび２（７ａお
よび７ｂ）、堰（２）および湯口（３）を第１図に示す
ように組み立てた。
次に、これをフラスコ（６）内の底にパーライトを敷い
た上に置き、その周りにパーライトを湯口カップ（８）
上部を残して充填し、振動造型機を用いて固定した〈実
施例１）。この時のパーライトのカサ密度は０．４９／
ｃｍ”であった。
た上に置き、その周りにパーライトを湯口カップ（８）
上部を残して充填し、振動造型機を用いて固定した〈実
施例１）。この時のパーライトのカサ密度は０．４９／
ｃｍ”であった。
比較例として、パーライトの代わりに珪砂を用いたこと
以外は同様にして、消失模型のテストピース１および２
（７ａおよび７ｂ）、堰（２）および湯口（３）を組み
立てたものの周囲に珪砂を充填、固化させた（比較例１
）。この時の珪砂のカサ密度は１ 、５９／ＣＭ”であ
った。次に、高周波炉で溶解したアルミニウム合金（Ａ
Ｃ４ＣＸ７５０°Ｃ）を注湯した。アルミニウム合金が
凝固した後、フラスコ（６）内から取り出し、テストピ
ース１または２（７ａまたは７ｂ）と堰（２）の接続部
からテストピースｌまたは２（７ａまたは７ｂ）の上方
向に向かって溶湯と置換された長さ（これを「流動長」
という）を求めた。結果を表−１に示す。
以外は同様にして、消失模型のテストピース１および２
（７ａおよび７ｂ）、堰（２）および湯口（３）を組み
立てたものの周囲に珪砂を充填、固化させた（比較例１
）。この時の珪砂のカサ密度は１ 、５９／ＣＭ”であ
った。次に、高周波炉で溶解したアルミニウム合金（Ａ
Ｃ４ＣＸ７５０°Ｃ）を注湯した。アルミニウム合金が
凝固した後、フラスコ（６）内から取り出し、テストピ
ース１または２（７ａまたは７ｂ）と堰（２）の接続部
からテストピースｌまたは２（７ａまたは７ｂ）の上方
向に向かって溶湯と置換された長さ（これを「流動長」
という）を求めた。結果を表−１に示す。
表−１
表−１からも明らかなとおり、特定カサ密度を有する耐
火性骨材を使用した実施例１は、アルミニウム合金溶湯
の冷却が遅くて溶湯の渦流れが良く、また消失模型と溶
湯との置換が容易にできるため、比較例１に比べて、流
動長は長くなっている。また塗型剤１はアルミニウム合
金溶湯の冷却を遅らせるよう改良された消失模型用塗型
剤、塗型剤２は従来の消失模型用塗型剤であるが、塗型
剤を改良することによる溶湯の冷却遅延効果よりも、本
発明の特定カサ密度を有する耐火性骨材を使用する方が
溶湯の冷却遅延効果が大きいことがわかる。
火性骨材を使用した実施例１は、アルミニウム合金溶湯
の冷却が遅くて溶湯の渦流れが良く、また消失模型と溶
湯との置換が容易にできるため、比較例１に比べて、流
動長は長くなっている。また塗型剤１はアルミニウム合
金溶湯の冷却を遅らせるよう改良された消失模型用塗型
剤、塗型剤２は従来の消失模型用塗型剤であるが、塗型
剤を改良することによる溶湯の冷却遅延効果よりも、本
発明の特定カサ密度を有する耐火性骨材を使用する方が
溶湯の冷却遅延効果が大きいことがわかる。
実施例２および比較例２
実施例１においてパーライトの代わりに軽石を用いたこ
と以外は同様にして、消失模型のテストピース１および
２（７ａおよび７ｂ）、堰（２）および湯口（３）を組
み立てたものの周囲に軽石を充填、固化させた（実施例
２）。この時の軽石のカサ密度は０ 、６９／ ｃｍ″
であった。
と以外は同様にして、消失模型のテストピース１および
２（７ａおよび７ｂ）、堰（２）および湯口（３）を組
み立てたものの周囲に軽石を充填、固化させた（実施例
２）。この時の軽石のカサ密度は０ 、６９／ ｃｍ″
であった。
次に、高周波炉で溶解したアルミニウム合金の温度を７
６０℃に変えたこと以外は、実施例１および比較例１と
同様にして、流動長を測定した。
６０℃に変えたこと以外は、実施例１および比較例１と
同様にして、流動長を測定した。
結果を表−２に示す。
表
自動車用部品であるインテークマニホールドの形状の消
失模型を発泡ポリスチレンで作った。この消失模型（１
）の表面には塗型剤２を塗布し、十分に乾燥を行った。
失模型を発泡ポリスチレンで作った。この消失模型（１
）の表面には塗型剤２を塗布し、十分に乾燥を行った。
この消失模型（１）、堰（２）および湯口（３）を第２
図に示すように組み立てた。
図に示すように組み立てた。
次に、これを軽石の中に埋設し、振動充填、固化させた
（実施例３）。この時の軽石のカサ密度は０．６９／ｃ
ｍ３であった。比較例として、軽石の代わりに珪砂を用
いたこと以外は同様にして、インテークマニホールドの
消失模型（１）、堰（２）および湯口（３）を組み立て
たものを珪砂の中に埋設し、振動充填、固化させた（比
較例３）。この時の珪砂のカサ密度は１ 、５９／ｃｔ
ｘ”であった。
（実施例３）。この時の軽石のカサ密度は０．６９／ｃ
ｍ３であった。比較例として、軽石の代わりに珪砂を用
いたこと以外は同様にして、インテークマニホールドの
消失模型（１）、堰（２）および湯口（３）を組み立て
たものを珪砂の中に埋設し、振動充填、固化させた（比
較例３）。この時の珪砂のカサ密度は１ 、５９／ｃｔ
ｘ”であった。
次に、アルミニウム合金（ＡＣ４Ｂ）を高周波溶解炉に
て溶解して７６０℃になったとき注湯した。
て溶解して７６０℃になったとき注湯した。
溶湯が凝固後フラスコ（６）内より取り出し、鋳肌の状
態を観察した。その結果、特定カサ密度を有する軽石の
中に消失模型を埋設し充填、固化させた実施例３により
得られたインテークマニホールドは湯境、湯回り不良等
の欠陥もなく美麗であった。一方、カサ密度の高い珪砂
の中に消失模型を埋設し充填、固化させた比較例３によ
り得られたインテークマニホールドは第２図中のＡ部に
湯境欠陥、Ｂ部に湯回り不良欠陥がでていた。
態を観察した。その結果、特定カサ密度を有する軽石の
中に消失模型を埋設し充填、固化させた実施例３により
得られたインテークマニホールドは湯境、湯回り不良等
の欠陥もなく美麗であった。一方、カサ密度の高い珪砂
の中に消失模型を埋設し充填、固化させた比較例３によ
り得られたインテークマニホールドは第２図中のＡ部に
湯境欠陥、Ｂ部に湯回り不良欠陥がでていた。
発明の効果
本発明は、従来の珪砂の代わりに特定のカサ密度を有す
る耐火性骨材の中に消失模型を埋設し、この鋳型にアル
ミニウム合金溶湯を注湯することにより、アルミニウム
合金溶湯の冷却を遅らせて消失模型と溶湯金属との置換
を容易にすることができるので、湯境、湯回り不良など
の欠陥の少ないアルミニウム合金鋳物を製造することか
できる。
る耐火性骨材の中に消失模型を埋設し、この鋳型にアル
ミニウム合金溶湯を注湯することにより、アルミニウム
合金溶湯の冷却を遅らせて消失模型と溶湯金属との置換
を容易にすることができるので、湯境、湯回り不良など
の欠陥の少ないアルミニウム合金鋳物を製造することか
できる。
第１図は実施例１および２において、アルミニウム合金
溶湯（５）を湯口（３）から注湯し堰（２）を通すテス
トビースｌおよび２（７ａおよび７ｂ）に入れ、消失模
型のテストピース１および２（７ａおよび７ｂ）と溶湯
（５）とを置換させてアルミニウム合金鋳物の流動長を
測定する方法を示した図である。 第２図は実施例３において、インテークマニホールドの
形状の消失模型（１）とアルミニウム合金の溶湯（５）
を置換させる方法を示した図である。 １・・・インテークマニホールドの形状の消失模型、２
・・・堰、３・・・湯口、４・・・耐火性骨材、５・・
・アルミニウム合金溶湯、６・・・フラスコ、７ａおよ
び７ｂ・・・テストピース１および２．８・・・湯口カ
ップ。 特許出願人 神戸理化学工業株式会社 代理人弁理士青 山 葆 はか１名 第１図 第２図 手続補正書 平成 ２年１１月２２６ ２゜ ３゜ ４゜ 平成 ２年 特許願 第２７０９ｊ５７号発明の名
称 アルミニウム合金の消失横型鋳造法 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 神戸理化学工業株式会社
溶湯（５）を湯口（３）から注湯し堰（２）を通すテス
トビースｌおよび２（７ａおよび７ｂ）に入れ、消失模
型のテストピース１および２（７ａおよび７ｂ）と溶湯
（５）とを置換させてアルミニウム合金鋳物の流動長を
測定する方法を示した図である。 第２図は実施例３において、インテークマニホールドの
形状の消失模型（１）とアルミニウム合金の溶湯（５）
を置換させる方法を示した図である。 １・・・インテークマニホールドの形状の消失模型、２
・・・堰、３・・・湯口、４・・・耐火性骨材、５・・
・アルミニウム合金溶湯、６・・・フラスコ、７ａおよ
び７ｂ・・・テストピース１および２．８・・・湯口カ
ップ。 特許出願人 神戸理化学工業株式会社 代理人弁理士青 山 葆 はか１名 第１図 第２図 手続補正書 平成 ２年１１月２２６ ２゜ ３゜ ４゜ 平成 ２年 特許願 第２７０９ｊ５７号発明の名
称 アルミニウム合金の消失横型鋳造法 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 神戸理化学工業株式会社
Claims (1)
- １、鋳型用耐火性骨材としてカサ密度が０．３〜０．９
ｇ／ｃｍ＾３の骨材を用いるアルミニウム合金の消失模
型鋳造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27095790A JPH04147740A (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | アルミニウム合金の消失模型鋳造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27095790A JPH04147740A (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | アルミニウム合金の消失模型鋳造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04147740A true JPH04147740A (ja) | 1992-05-21 |
Family
ID=17493379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27095790A Pending JPH04147740A (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | アルミニウム合金の消失模型鋳造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04147740A (ja) |
-
1990
- 1990-10-08 JP JP27095790A patent/JPH04147740A/ja active Pending
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