JPH0426931B2 - - Google Patents
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- JPH0426931B2 JPH0426931B2 JP22935183A JP22935183A JPH0426931B2 JP H0426931 B2 JPH0426931 B2 JP H0426931B2 JP 22935183 A JP22935183 A JP 22935183A JP 22935183 A JP22935183 A JP 22935183A JP H0426931 B2 JPH0426931 B2 JP H0426931B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
- B22C15/23—Compacting by gas pressure or vacuum
- B22C15/24—Compacting by gas pressure or vacuum involving blowing devices in which the mould material is supplied in the form of loose particles
-
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- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は硬化性鋳型を製造するに際し、常温硬
化性の有機粘結剤を添加した粒状耐火材混合物を
圧縮空気と共に吹き込んで砂型を成型するコール
ドボツクス法の改良に関するものである。 〔従来の技術〕 従来自動車用の鋳物を代表とする多量生産の鋳
物用中子鋳型の製造法として、常温でガス硬化す
る所謂コールドボツクス法が発明され、広く実施
されている（特許第614946号、特公昭45−32820
号公報参照）。 現在コールドボツクス法の一つに多過アルコー
ル性化合物と多過イソシアネート化合物を鋳型用
粘結剤として耐火性粒状骨材に添加・混練した混
合物に第３級アミンをガス状又はエロゾル状で吹
き込み硬化成型する鋳型の製造法であるウレタン
系コールドボツクス法がある。 又もう一つにフラン樹脂、尿素樹脂等の酸硬化
性樹脂を粘結剤とし、過酸化物を酸化剤として耐
火物に添加混練した粒状耐火材混合物に二酸化硫
黄を吹き込んで鋳型を製造する所謂フランコール
ドボツクス法がある。 〔発明が解決しようとする課題〕 これらはいずれも化学反応のため温度により硬
化反応速度が変化したり、あるいは液状の物質を
粒状耐火物に添加・混練するため混合物が湿態で
あり温度により混合物の湿態流動性が変化する結
果、砂型の充填密度、表面安定度が変化する。 この改善のため通常粒状耐火物の加温や、鋳型
内に過剰に残存する洗浄用空気の加温が実施され
ているが、粒状耐火物の加温は混合物を鋳型成型
前に放置する時間、所謂可視時間に粘結材の反応
硬化や、酸化剤の分解による制限があり、又冬期
等気温の低い時には粒状耐火材混合物をブローイ
ング用タンク、即ち所謂サンドマガジンが鉄製で
熱容量が大きいため折角加温された熱が急速に奪
われて効果がなくなる。 更に洗浄用空気の加温は硬化した鋳型内を通過
する過程で砂型に対し熱を置換し硬化促進を行う
ものであるが、通過時間が数秒乃至数十秒と短い
ことと耐火性骨材の熱伝導性が悪いことに起因し
砂型加温による硬化促進効果には限界があり、充
填性向上には効果は見られない。 〔課題を解決するための手段〕 かかる状況に鑑み本発明者らは鋭意研究の結
果、コールドボツクス法で砂型を成型するに際し
ブローイング用加圧空気を加温せしめることによ
り、上記の如き従来技術の問題点を解決し得るこ
とを見い出し、本発明に到達した。 即ち、本発明は粒状耐火材に常温硬化性の有機
粘結剤を添加混練した混合物を加圧空気と共に鋳
型成型用模型に吹き込んで砂型を成型し、次いで
ガス状もしくはエロゾル状の硬化触媒乃至は硬化
剤を導入して鋳型を製造するに際し、該加圧空気
として40〜150℃に加熱された加圧空気を使用す
ることを特徴とする硬化性鋳型の製造法に係るも
のである。 本発明の実施に当たつては、加熱された加圧空
気の圧力は通常1.5〜6.0Kg／cm2、好ましくは2.0〜
4.0Kg／cm2に設定する。 加圧空気の圧力としては上記範囲の圧力に於て
砂型のブローイングによる成型がスムースに実施
し得る。即ち、粒状耐火材の形状や比重を考慮す
れば、1.5Kg／cm2より圧力が下では充填が不十分
となり、鋳型密度の低下や鋳型の充填ムラが生じ
る。つまり、そうなる事によつて鋳型強度の低下
や鋳型成型性に大きな悪影響を与える。一方、一
般的に粒状耐火材の充填装置（機械）の作動限界
空気圧は、おおよそ７Kg／cm2である。而して限界
領域では鋳型にパンチングを生じ易くなり、ま
た、金型の摩耗も進行し易い。よつて、安定な空
気圧を供給できる圧力のレベルは6.0Kg／cm2以下
である。加熱温度は150℃以上では鋳型の表面安
定性が悪化する恐れがあり、又40℃以下では硬化
促進効果が得られないので不適当である。加熱温
度としては60〜100℃が更に好ましい。 本発明において用いられる有機粘結剤としては
常温硬化性のものであれば公知の有機粘結剤と触
媒（硬化剤）の組み合わせを適宜使用し得るが、
多価アルコール性化合物と多価イソシアネート化
合物、酸硬化性樹脂と過酸化物、水溶性フエノー
ル樹脂と有機エステル（硬化剤）等の組み合わせ
が例示される。又、本発明に用いられる硬化触媒
乃至は硬化剤としては第３級アミンあるいは二酸
化硫黄が挙げられる。 〔実施例〕 更に詳細に本発明を説明するため以下に実施例
を述べるが、実施例は本発明をより詳細に説明す
るもので、本発明の範囲を限定するものではな
い。 実施例１〜２及び比較例１ 30℃であるフラタリー硅砂100重量部にフラン
樹脂1.2重量部、メチルエチルケトン過酸化物0.5
重量部を添加混練した混合物を、圧縮空気の圧力
及び温度を表−１に示すように変化させてブロー
イングして砂型を成型した。次に二酸化硫黄ガス
を該砂型に吹き込み清浄空気でパージして鋳型を
製造した。この時の気温は10℃であり、加熱前の
圧縮空気温度は12℃であつた。脱型直後の鋳型曲
げ強度及び鋳型充填密度を測定し、表−１に示し
た。
化性の有機粘結剤を添加した粒状耐火材混合物を
圧縮空気と共に吹き込んで砂型を成型するコール
ドボツクス法の改良に関するものである。 〔従来の技術〕 従来自動車用の鋳物を代表とする多量生産の鋳
物用中子鋳型の製造法として、常温でガス硬化す
る所謂コールドボツクス法が発明され、広く実施
されている（特許第614946号、特公昭45−32820
号公報参照）。 現在コールドボツクス法の一つに多過アルコー
ル性化合物と多過イソシアネート化合物を鋳型用
粘結剤として耐火性粒状骨材に添加・混練した混
合物に第３級アミンをガス状又はエロゾル状で吹
き込み硬化成型する鋳型の製造法であるウレタン
系コールドボツクス法がある。 又もう一つにフラン樹脂、尿素樹脂等の酸硬化
性樹脂を粘結剤とし、過酸化物を酸化剤として耐
火物に添加混練した粒状耐火材混合物に二酸化硫
黄を吹き込んで鋳型を製造する所謂フランコール
ドボツクス法がある。 〔発明が解決しようとする課題〕 これらはいずれも化学反応のため温度により硬
化反応速度が変化したり、あるいは液状の物質を
粒状耐火物に添加・混練するため混合物が湿態で
あり温度により混合物の湿態流動性が変化する結
果、砂型の充填密度、表面安定度が変化する。 この改善のため通常粒状耐火物の加温や、鋳型
内に過剰に残存する洗浄用空気の加温が実施され
ているが、粒状耐火物の加温は混合物を鋳型成型
前に放置する時間、所謂可視時間に粘結材の反応
硬化や、酸化剤の分解による制限があり、又冬期
等気温の低い時には粒状耐火材混合物をブローイ
ング用タンク、即ち所謂サンドマガジンが鉄製で
熱容量が大きいため折角加温された熱が急速に奪
われて効果がなくなる。 更に洗浄用空気の加温は硬化した鋳型内を通過
する過程で砂型に対し熱を置換し硬化促進を行う
ものであるが、通過時間が数秒乃至数十秒と短い
ことと耐火性骨材の熱伝導性が悪いことに起因し
砂型加温による硬化促進効果には限界があり、充
填性向上には効果は見られない。 〔課題を解決するための手段〕 かかる状況に鑑み本発明者らは鋭意研究の結
果、コールドボツクス法で砂型を成型するに際し
ブローイング用加圧空気を加温せしめることによ
り、上記の如き従来技術の問題点を解決し得るこ
とを見い出し、本発明に到達した。 即ち、本発明は粒状耐火材に常温硬化性の有機
粘結剤を添加混練した混合物を加圧空気と共に鋳
型成型用模型に吹き込んで砂型を成型し、次いで
ガス状もしくはエロゾル状の硬化触媒乃至は硬化
剤を導入して鋳型を製造するに際し、該加圧空気
として40〜150℃に加熱された加圧空気を使用す
ることを特徴とする硬化性鋳型の製造法に係るも
のである。 本発明の実施に当たつては、加熱された加圧空
気の圧力は通常1.5〜6.0Kg／cm2、好ましくは2.0〜
4.0Kg／cm2に設定する。 加圧空気の圧力としては上記範囲の圧力に於て
砂型のブローイングによる成型がスムースに実施
し得る。即ち、粒状耐火材の形状や比重を考慮す
れば、1.5Kg／cm2より圧力が下では充填が不十分
となり、鋳型密度の低下や鋳型の充填ムラが生じ
る。つまり、そうなる事によつて鋳型強度の低下
や鋳型成型性に大きな悪影響を与える。一方、一
般的に粒状耐火材の充填装置（機械）の作動限界
空気圧は、おおよそ７Kg／cm2である。而して限界
領域では鋳型にパンチングを生じ易くなり、ま
た、金型の摩耗も進行し易い。よつて、安定な空
気圧を供給できる圧力のレベルは6.0Kg／cm2以下
である。加熱温度は150℃以上では鋳型の表面安
定性が悪化する恐れがあり、又40℃以下では硬化
促進効果が得られないので不適当である。加熱温
度としては60〜100℃が更に好ましい。 本発明において用いられる有機粘結剤としては
常温硬化性のものであれば公知の有機粘結剤と触
媒（硬化剤）の組み合わせを適宜使用し得るが、
多価アルコール性化合物と多価イソシアネート化
合物、酸硬化性樹脂と過酸化物、水溶性フエノー
ル樹脂と有機エステル（硬化剤）等の組み合わせ
が例示される。又、本発明に用いられる硬化触媒
乃至は硬化剤としては第３級アミンあるいは二酸
化硫黄が挙げられる。 〔実施例〕 更に詳細に本発明を説明するため以下に実施例
を述べるが、実施例は本発明をより詳細に説明す
るもので、本発明の範囲を限定するものではな
い。 実施例１〜２及び比較例１ 30℃であるフラタリー硅砂100重量部にフラン
樹脂1.2重量部、メチルエチルケトン過酸化物0.5
重量部を添加混練した混合物を、圧縮空気の圧力
及び温度を表−１に示すように変化させてブロー
イングして砂型を成型した。次に二酸化硫黄ガス
を該砂型に吹き込み清浄空気でパージして鋳型を
製造した。この時の気温は10℃であり、加熱前の
圧縮空気温度は12℃であつた。脱型直後の鋳型曲
げ強度及び鋳型充填密度を測定し、表−１に示し
た。
【表】
実施例３〜４及び比較例２
25℃である遠州水洗硅砂100重量部にフエノリ
ツクポリオール樹脂の50％溶液1.0重量部、粗製
メチレンジフエニルジイソシアネートの50％溶液
1.0重量部を添加混練した混合物を表−２に示す
圧縮空気圧力及び温度でブローイングして砂型を
成型した。次にエロゾル状のトリエチルアミンを
該砂型に吹き込み清浄空気でパージして鋳型を製
造した。この時の気温は６℃であり、加熱前の圧
縮空気の温度は７℃であつた。ブローイング混合
物の温度及び鋳型表面安定度を測定し、表−２に
示した。
ツクポリオール樹脂の50％溶液1.0重量部、粗製
メチレンジフエニルジイソシアネートの50％溶液
1.0重量部を添加混練した混合物を表−２に示す
圧縮空気圧力及び温度でブローイングして砂型を
成型した。次にエロゾル状のトリエチルアミンを
該砂型に吹き込み清浄空気でパージして鋳型を製
造した。この時の気温は６℃であり、加熱前の圧
縮空気の温度は７℃であつた。ブローイング混合
物の温度及び鋳型表面安定度を測定し、表−２に
示した。
【表】
実施例５〜６及び比較例３
40℃である日光浮選６号硅砂100重量部にフラ
ン樹脂1.5重量部、メチルエチルケトン過酸化物
0.6重量部を添加混練した混合物を2.5Kg／cm2の圧
力及び表−３に示す温度の圧縮空気でブローイン
グして砂型を成型した。次に二酸化硫黄ガスを該
砂型に吹き込み清浄空気でパージして鋳型を製造
した。この時の気温は13℃であり、加熱前の圧縮
空気温度は13℃であつた。脱型直後の鋳型曲げ強
度、鋳型充填密度及び鋳型表面安定度を測定し、
表−３に示した。
ン樹脂1.5重量部、メチルエチルケトン過酸化物
0.6重量部を添加混練した混合物を2.5Kg／cm2の圧
力及び表−３に示す温度の圧縮空気でブローイン
グして砂型を成型した。次に二酸化硫黄ガスを該
砂型に吹き込み清浄空気でパージして鋳型を製造
した。この時の気温は13℃であり、加熱前の圧縮
空気温度は13℃であつた。脱型直後の鋳型曲げ強
度、鋳型充填密度及び鋳型表面安定度を測定し、
表−３に示した。
本発明の方法によれば、サンドマガジン内での
混合物の冷却を防止し、常に混合物の温度を一定
温度以上に保持して混合物の流動性を低下せしめ
ず鋳型の充填密度、表面安定度を向上せしめ、反
応硬化を容易にならしめ得る。従つて不必要な粘
結剤を使用することなく鋳型を効率より生産で
き、又高品質の鋳型が得られるため鋳物製品にも
好結果となる。
混合物の冷却を防止し、常に混合物の温度を一定
温度以上に保持して混合物の流動性を低下せしめ
ず鋳型の充填密度、表面安定度を向上せしめ、反
応硬化を容易にならしめ得る。従つて不必要な粘
結剤を使用することなく鋳型を効率より生産で
き、又高品質の鋳型が得られるため鋳物製品にも
好結果となる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 粒状耐火材に常温硬化性の有機粘結剤を添加
混練した混合物を加圧空気と共に鋳型成型用模型
に吹き込んで砂型を成型し、次いでガス状もしく
はエロゾル状の硬化触媒乃至は硬化剤を導入して
鋳型を製造するに際し、該加圧空気として温度が
40〜150℃でかつ圧力が1.5Kg／cm2〜6.0Kg／cm2の
範囲にある加熱された加圧空気を使用することを
特徴とする硬化性鋳型の製造法。 ２ 常温硬化性の有機粘結剤として多価アルコー
ル性化合物と多価イソシアネート化合物、あるい
は酸硬化性樹脂と過酸化物を使用する特許請求の
範囲第１項記載の製造法。 ３ 硬化触媒乃至は硬化剤として第３級アミンあ
るいは二酸化硫黄を使用する特許請求の範囲第１
項又は第２項記載の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22935183A JPS60121039A (ja) | 1983-12-05 | 1983-12-05 | 硬化性鋳型の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22935183A JPS60121039A (ja) | 1983-12-05 | 1983-12-05 | 硬化性鋳型の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60121039A JPS60121039A (ja) | 1985-06-28 |
| JPH0426931B2 true JPH0426931B2 (ja) | 1992-05-08 |
Family
ID=16890797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22935183A Granted JPS60121039A (ja) | 1983-12-05 | 1983-12-05 | 硬化性鋳型の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60121039A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5365995A (en) * | 1993-12-27 | 1994-11-22 | Ford Motor Company | Method of curing hot box sand cores |
-
1983
- 1983-12-05 JP JP22935183A patent/JPS60121039A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60121039A (ja) | 1985-06-28 |
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