JPH06500957A - 砂型硬化法 - 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】 砂型硬化法 技術分野 本発明は、特に工場用に適する砂型の硬化法に関し、この硬化法は担体ガスと硬 化ガスとの硬化ガス流を砂型中を数回通過させる。

背景技術 これらガス法は、高生産性、低エネルギー、改良された作業条件により、重要と なっている。この方法の基本的考えは、硬化ガス流を鋳型内の砂型を介し強制さ せるか吸引させることにある。

砂型は、基材（たとえば、けい砂、ジルコン砂、クロム鉄鉱砂）と硬化ガスで硬 められる１個以上の結合剤との混合よりなる。担体ガスは主に空気又はチッ素で あり、又、反応剤又は触媒として作用する硬化ガスが砂型内の結合剤の硬化を始 める。反応性ガスはほとんど消耗するので、触媒的硬化ガスが使用される。結合 剤の硬化が経済的に有用な時限で終了し、砂型が、溶湯のため型から外れる。

実際、様々なガス法が使用される。最つども公知な方法がコールドボックス法（ 硬化ガスとして気化第３アミンを用いるフェノール処理樹脂／イソシアネート結 合剤＞　、ＣＯｘ法（硬化ガスとしてＣ０２入りの水／ガラス結合剤＞　、ＳＯ ，法（硬化ガスとしてＳＯ７入りポリウレタン／過酸化物）、ベータセット法（ 硬化ガスとしてギ酸メチル入りフェノール樹脂）、およびレッドセット法（硬化 ガスとしてアセタール入り樹脂結合剤と硫酸）である。

多くのガス法では、硬化ガス流は各硬化ガス回路中の鋳型内の砂型へ一回強制又 は吸引される。たとえば、ドイツ公開特許第２７４７１０９号明細書、ドイツ特 許第２５２６８７５号明細書にこれらの例が開示される。

砂型内での硬化反応のため過度な量の硬化ガスを用いる。反応型および触媒型硬 化剤についこれは正しい。その結果、未反応の反応型ガスや多くの触媒型硬化ガ スが排ガス中にみられる。ＣＯ□を例外として、各ガス法で使用する硬化ガスの 全てか、人体、環境に育害であり、硬化処理後、これら有害物が、空気汚染規制 法により大気に放出できない濃度で存在し、放出流からこれら有害物を除去する 必要かある。この目的のために多くの装置と方法か提案され、たとえば、ヨーロ ッパ特許第１２８９７４号明細書、ドイツ特許第４００７７９８号明細書、ドイ ツ公告特許第２６２０３０３号明細書、ドイツ公開特許第３７４２４４９号と第 ２６２１１５３号明細書、英国特許第１２６９２０３号明細書に示される。

フランス特許１２４３７８９４号明細書から公知なガス法は、前述した方法とは 対照的に、砂型中を一回のみならず数回硬化ガス、触媒（主にアミン）を通す。

この目的のため、硬化ガスが回路中に送られ、該回路か砂型を含み、砂型が硬化 される迄担体ガス（空気）と共に硬化ガスを循環させる。処理と共に触媒性能を 下げながら砂型を硬化させる。

この方法の欠点は、各硬化サイクル後、膨張のため、最初のサイクル容量迄回路 容量を下げねばならない。サイクルから除去する必要のある排気は、使用触媒の 量の減少にも拘らず、大気に放出する前に浄化しなければならない。

発明の開示 本発明の目的は、高価なりリーニングのための排気なしの砂型硬化法を提供する ことにある。

従来の問題を、本発明は、砂型中を数回硬化ガス流を通過させる砂型硬化法にお いて、完全な硬化反応のための理論量相当又は僅かに多い量の硬化ガス量を用い 、硬化ガス源（１０）に連なる主ガス供給回路（１）中を、硬化ガスの前記量が 副ガス供給回路（２）と共通な主ガス供給回路（１）の部分に存在させる迄その ガス流を循環させ、その後、主ガス供給回路を閉じ、副ガス供給回路を開け、硬 化反応が充分に完了する迄副ガス供給回路中を硬化ガス流を循環させることを特 徴とする砂型硬化法を提供する。

硬化反応の完了のための硬化ガスの理論必要量は、砂と結合剤の混合比と砂型の 容量とから決められる。砂型硬化のためのこの量は、この量が副回路と共通な主 回路の部分内に存在する迄、主ガス供給回路を動作させ、又、動作しつづけるこ とにより提供される。動作をする主ガス供給回路の数は、砂型の寸法と担体ガス 流の容量とにより決まる。実際には、主回路は１個又は数個に限られる。

両回路の共通部分に必要硬化ガス量か存すれば、主ガス供給回路を閉じ、副ガス 供給回路を開ける。この回路中に、硬化ガス流が、硬化反応終了迄、砂型内を介 し循環する。

反応型硬化ガスの場合、このガスは担体ガス中の残留濃度が環境に育害でない程 度、又は完全に消耗している。それ故に、通常の清掃処理なしに、硬化砂型を鋳 型から取出し可能である。もし、触媒型ガスを用いても、硬化した砂型の取出し 前に、副ガス供給回路の担体ガス中の硬化ガスの低濃度により、清掃処理を必要 としない。

本発明の方法において、両回路の使用により、副回路の膨張が起らないので、排 気か出ない。

それ故、本発明による方法は、製造された砂型の品質を落すことなく且つ硬化化 学剤の使用を減少させ、環境に対して有用である。本発明は加えて、廃案の問題 なしにガス硬化法を実施可能にする。

図面の簡単な説明 図は本発明の一実施例を示す説明図である。

発明を実施するための最良の形態 本発明の一実施例により以下本発明の説明をする。本発明の方法の図示例として の図中、主ガス供給回路を（１）で示し、副ガス供給回路を（２）で示す。上下 型部材よりなる鋳型（３）　、真空部（５）、吸引ポンプ（４）、および硬化ガ ス気化器（１０）が主ガス供給回路に属す。！ｆｆ１（３）、真空部（５）、吸 引ポンプ（４）および関連パイプは、同時に副ガス供給回路（２）の一部を成す 。

鋳型（３）は通常のガス処理法による鋳型に相当するので、その説明を省略する 。三方向弁（６）を鋳型（３）に真結する。三方向弁（６）の配置により、ガス 硬化処理前の砂中子や砂型のための砂の吹付けにより鋳型（３）から吹抜けた空 気を該弁（６）により外部へ排出できる。フィルター（７）か、砂型や中子成形 中鋳型（３）から飛び出す砂粒による危険からポンプ（４）や他の部品を守る働 きをする。

砂型や中子成形のための砂吹付は完了後、鋳型（３）はガス硬化処理を受ける。

弁（６）を回路（１，２）内に設ける。主ガス供給回路（１）の弁（９）を開は 副ガス供給回路（２）の弁（１９゜２０）を閉じる。吸引ポンプ（４）を作動さ せ、空気やチッ素ガスのような担体ガス流を作る。硬化ガス気化器（１０）によ り気化硬化剤をガス流に充てんさせる。充てん量をガスクロマトグラフ（１８） により測定する。硬化ガス気化器（１０）の下流側に担体ガスと気化硬化剤の硬 化ガス流は適量弁（８）の前に貯る。弁（８）を間欠的に開とし、吸引ポンプ（ ４）が硬化ガス流を鋳型（３）内の砂型を介して吸引する。

真空部（５）が、吸引ポンプ（４）の吸引作用を支え、必要なだけ、ゆっくり、 急速でなく、真空度を上げる。大きな砂型を硬化させる時には、この真空部は特 に欠かせない。

吸引ポンプ（４）に対してバイパスさせた圧調整器（１１）により、ガス圧を好 ましくは０．６〜０．８バーに調整する。もし必要ガス圧が０．３バー以下なら 、供給源（１２）と圧調整器（１３）を介して主ガス供給回路（１）に高圧空気 又はチッ素流を入れる。

これは、しかし、実験では必要ながった。各ガス流を所定方向に流すのに戻り弁 （１４，１５）を使う。

過剰圧（２，５バー）が発生すれば、貯え部（１６）が働き、過剰圧を外部へ逃 す。

本発明によって必要な硬化ガス量が両回路（１，２）の点（２１゜２２）の間に 存するなら、弁（８，９）を閉じ、弁（１９，２０）を開ける。吸引ポンプ（４ ）を動作し続け、砂型内の硬化反応を完了させるに要する間、硬化ガス流を副ガ ス供給回路（２）に送りつづける。吸引ポンプ（４）が止ると、弁（１９，２０ ）を閉じる。

環障への問題なしに、硬化された砂型を鋳型（３）から取出し、次の工程へ移さ れる。

テストでは、最大密度が空気汚染の許容限界以下であることが確認され、砂型の 廃案やガス再吸収の必要性はなかった。

ベータセット（ｂｅｔａ−ｓｅｔ）法のテストではギ酸メチルの使用が２０％（ 樹脂に対し）以下であり、それ故に、６０〜７０％迄下げられた。

本発明による方法の利点は、両回路（１，２）を真空下で動作させるので、環境 を汚染させる洩れがないことである。硬化ガス気化器（１０）につながる主ガス 供給回路（１）中の真空処理は、気化条件が硬化剤に対しより有利である利点を 示す。好ましいガス条件は、鋳型（３）の差圧により決められよう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 砂型中を数回硬化ガス流を通過させる砂型硬化法において、完全な硬化反応のた めの理論量相当又は僅かに多い量の硬化ガス量を用い、硬化ガス源（１０）に連 なる主ガス供給回路（１）中を、硬化ガスの前記量が副ガス供給回路（２）と共 通な主ガス供給回路（１）の部分に存在させる迄そのガス流を循環させ、その後 、主ガス供給回路を閉じ、副ガス供給回路を開け、硬化反応が充分に完了する迄 副ガス供給回路中を硬化ガス流を循環させることを特徴とする砂型硬化法。