JPH10328780A - Coated sand for casting - Google Patents

Coated sand for casting

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JPH10328780A
JPH10328780A JP13974697A JP13974697A JPH10328780A JP H10328780 A JPH10328780 A JP H10328780A JP 13974697 A JP13974697 A JP 13974697A JP 13974697 A JP13974697 A JP 13974697A JP H10328780 A JPH10328780 A JP H10328780A
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sand
casting
aggregate
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修 小島
Yoshio Fujita
義夫 冨士田
Toshio Sano
利夫 佐野
Tsujihiko Yasuda
辻彦 安田
Mineaki Kabayama
峰明 樺山
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Chubu Sukegawa Kogyo Kk
TOMITA SEIYAKU KK
Toyota Industries Corp
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TOMITA SEIYAKU KK
Tomita Pharmaceutical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 極小、極薄の鋳抜き部を有する鋳物を高温
で、焼き付き、割れ、目差しが発生するのを抑制して製
造できる鋳物用コーテッドサンドを提供する。 【解決手段】 コーテッドサンドは、骨材の粒度分布を
100メッシュ残が25%以下、100〜200メッシ
ュが70%以上、200メッシュ通過が15%以下とし
た高純度シリカを90〜96.5重量%含み、バインダ
ーにフェノール樹脂が使用される。高純度シリカの純度
はSiO2 として98%以上とする。コーテッドサンド
は例えば、サイアミーズ型シリンダブロックの製造時に
使用するウォータジャケット用中子1の一部に取り付け
られる中子ピース3を製造するための中子砂として使用
される。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coated sand for casting which can produce a casting having an extremely small and extremely thin cast portion at a high temperature while suppressing the occurrence of seizure, cracking, and gaze. SOLUTION: The coated sand has 90 to 96.5% by weight of high-purity silica whose particle size distribution of aggregate is 25% or less for 100 mesh residue, 70% or more for 100 to 200 mesh, and 15% or less for 200 mesh passage. %, And a phenol resin is used for the binder. The purity of the high-purity silica is 98% or more as SiO 2 . The coated sand is used, for example, as a core sand for manufacturing a core piece 3 attached to a part of a core 1 for a water jacket used in manufacturing a Siamese type cylinder block.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は鋳物用コーテッドサ
ンドに係り、詳しくは極小、極薄の鋳抜き部を有する鋳
物を高温で成形する際の中子砂として好適な鋳物用コー
テッドサンドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coated sand for castings, and more particularly to a coated sand for castings which is suitable as a core sand when molding a casting having an extremely small and extremely thin cast portion at a high temperature. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリンダブロックはエンジンを構成する
基本部品であり、ピストンの往復運動のガイド、クラン
クシャフトの支持、シリンダの冷却等が主な役割とな
る。そして、シリンダの冷却のためにウォータジャケッ
トがシリンダボアの周囲に配設されている。
2. Description of the Related Art A cylinder block is a basic component of an engine, and its main role is to guide a reciprocating motion of a piston, support a crankshaft, cool a cylinder, and the like. A water jacket is provided around the cylinder bore for cooling the cylinder.

【0003】エンジンの軽量化及び小型化のため、シリ
ンダボア間の区画壁の厚さをできるだけ小さくし(8〜
11mm)、ボア間にウォータジャケットを設けない、
いわゆるサイアミーズタイプのシリンダブロックが近年
多く採用されている。このシリンダブロックではボア間
に冷却水が流れないため、フルジャケットタイプに比較
してボア間の冷却が不十分となる。
In order to reduce the weight and size of the engine, the thickness of the partition wall between the cylinder bores is reduced as much as possible (8 to 8).
11mm), no water jacket between the bores,
A so-called Siamese type cylinder block has been widely used in recent years. In this cylinder block, since cooling water does not flow between the bores, the cooling between the bores is insufficient compared to the full jacket type.

【0004】ボア間の冷却が不十分だと壁温の上昇によ
ってボアが歪み、燃焼室にオイルパンのオイルが回り込
み、ガスとなって排出されるという不都合がある。ま
た、ボア壁温の上昇が大きいと排ガス中の窒素酸化物
(NOx )やスモークが多くなるという問題もある。
[0004] If the cooling between the bores is insufficient, the bores are distorted due to an increase in the wall temperature, and the oil in the oil pan spills into the combustion chamber and is discharged as gas. There is also a problem that if the bore wall temperature rises significantly, nitrogen oxides (NOx) and smoke in the exhaust gas increase.

【0005】ウォータジャケットはシリンダブロックを
鋳造で形成する際の中子により形成される。従って、ウ
ォータジャケット用中子にボア間を鋳抜くための薄肉部
を一体に形成して、シリンダブロックの鋳造の際に冷却
水通過用の扁平な孔をボア間に形成できればよい。しか
し、従来の中子を使用した場合、高温(ほぼ1330°
C)での鋳造時の差し込み(目差し)、クラック等の発
生を防止して歩留まり良くシリンダブロックを鋳造する
ことができる孔の小径側の大きさはほぼ2.2mmが限
度であった。
[0005] The water jacket is formed by a core when the cylinder block is formed by casting. Therefore, it is sufficient that a thin portion for casting between the bores is formed integrally with the core for the water jacket so that a flat hole for passing the cooling water can be formed between the bores when casting the cylinder block. However, when a conventional core is used, a high temperature (about 1330 °
The size of the hole on the small diameter side of the hole capable of casting the cylinder block with a high yield by preventing the insertion (sighting), cracks and the like at the time of casting in C) was limited to approximately 2.2 mm.

【0006】砂中子を使用して冷却水通過用の孔を鋳抜
く代わりに、ウォータジャケット用中子のボア間と対応
する位置に肉厚1mmの扁平なパイプ(幅17mm、厚
さ3mm)を配置し、パイプを鋳グルミの状態でボア間
の区画壁内に配設して、冷却水通過用の孔を形成したも
のが実施されている。
Instead of using a sand core to cast a hole for passing cooling water, a flat pipe having a thickness of 1 mm (width 17 mm, thickness 3 mm) is provided at a position corresponding to the space between the bores of the core for the water jacket. Are arranged, and a pipe is arranged in the partition wall between the bores in the state of cast wool to form a hole for passing cooling water.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、砂中子を使
用する代わりに扁平なパイプを鋳グルミの状態でボア間
に鋳込む従来技術の場合は、パイプをウォータジャケッ
ト用中子の所定位置に埋め込むのに手間がかかる。ま
た、扁平なパイプの肉厚が1mmと薄いため、パイプ内
が空の状態で鋳造すると、鋳造時にパイプに作用する溶
湯の圧力でパイプが変形するため、パイプ内に鋳物砂等
の充填物を充填した状態で鋳込み、鋳造後に充填物を取
り除く必要がある。従って、工数が多くなるとともに特
殊な扁平パイプを必要とするため、製造コストが高くな
る。
However, in the case of the prior art in which a flat pipe is cast between bores in the state of cast wool instead of using a sand core, the pipe is placed at a predetermined position on a core for a water jacket. It takes time to embed. Also, since the thickness of the flat pipe is as thin as 1 mm, if the pipe is cast in an empty state, the pipe is deformed by the pressure of the molten metal acting on the pipe at the time of casting. It is necessary to cast in a filled state, and to remove the filling after casting. Accordingly, the number of steps is increased and a special flat pipe is required, so that the manufacturing cost is increased.

【0008】シリンダボア間に形成すべき冷却水通路の
幅はウォータジャケットの幅に比較して非常に狭い。従
って、鋳造時に砂粒間隙に溶湯が入り込むために生じる
鋳物表面の欠陥であるいわゆる目差し(差し込み)が少
しでも発生すると、ウォータジャケットでは許される欠
陥であっても冷却水通路では許されない。また、冷却水
通路の幅が非常に狭いため冷却水通路の内面に形成され
た目差しを後加工で除去することは非常に難しく、目差
しが発生したシリンダブロックは不良品となるため、シ
リンダブロックの製造時の歩留まりが悪くなる。
The width of the cooling water passage to be formed between the cylinder bores is very narrow as compared with the width of the water jacket. Therefore, if a so-called gaze (insertion), which is a defect on the casting surface caused by the intrusion of the molten metal into the gap between the sand grains during casting, occurs even if it is a defect that is allowed in the water jacket, it is not allowed in the cooling water passage. In addition, since the width of the cooling water passage is very narrow, it is very difficult to remove the plug formed on the inner surface of the cooling water passage by post-processing, and the cylinder block in which the plug is generated becomes a defective product. The yield at the time of manufacturing blocks is reduced.

【0009】ウォータジャケット用中子を形成する場
合、シリンダボア間の鋳抜き箇所をウォータジャケット
部と一体に同じ中子砂を使用して形成した場合は、前記
のようにその厚さの限度がほぼ2.2mmであり、シリ
ンダボア間の区画壁を薄くすることが難しくなる。ま
た、鋳抜きにより小径側の大きさがほぼ2.2mmの孔
の形成が可能な中子は、取り扱い時に薄肉部が損傷する
のを防止するため取り扱いに細心の注意を必要とし、作
業性が悪いという問題もある。
When the core for the water jacket is formed, when the cast portion between the cylinder bores is formed integrally with the water jacket using the same core sand, the thickness limit is almost as described above. 2.2 mm, making it difficult to make the partition wall between the cylinder bores thinner. In addition, a core that can form a hole with a small diameter of approximately 2.2 mm on the small diameter side by casting requires careful handling in order to prevent the thin-walled part from being damaged during handling. There is also the problem of being bad.

【0010】また、骨材として一般に使用される珪砂を
使用した中子砂に代えて、耐熱性に優れた代表的な無機
物(例えば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、ジ
ルコンサンド)を材料として中子砂を調製して実験を行
ったが、鋳込みの際に骨材が(溶融したり、)折れて飛
ばされたり変形する等の現象が生じたり、中子を形成す
る際に取り扱いに耐え得る成形体が得られない等、使用
に耐えられるものが得られなかった。
Instead of core sand using silica sand which is generally used as an aggregate, core sand made of a typical inorganic substance having excellent heat resistance (eg, magnesium oxide, aluminum oxide, zircon sand) is used. Was prepared, and experiments were carried out. During casting, phenomena such as the aggregate being (melted), being broken off, being deformed, and the like, and being able to withstand handling when forming the core, were produced. No one that can withstand use was obtained.

【0011】また、ウォータジャケットに限らず、極
小、極薄の鋳抜き部を有する鋳物を高温で成形する場合
にも同様な問題がある。本発明は前記従来の問題点に鑑
みてなされたものであってその目的は、極小、極薄の鋳
抜き部を有する鋳物を高温で成形する場合に、焼き付
き、割れ、目差しが発生するのを抑制して、精密鋳物を
製造することができる鋳物用コーテッドサンドを提供す
ることにある。
In addition to the water jacket, there is a similar problem in molding a casting having a very small or extremely thin cast portion at a high temperature. The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object, when forming a casting having an extremely small and extremely thin cast-out portion at a high temperature, seizure, cracks, and eyes are generated. It is an object of the present invention to provide a coated sand for castings capable of producing a precision casting by suppressing the occurrence of the above problem.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明の鋳物用コーテッドサンド
は、純度が二酸化硅素(SiO2)として98%以上で1
00〜200メッシュの粒度のものが主成分となる高純
度シリカを骨材とする。バインダーには所謂シェル砂の
バインダーとして一般的なフェノール樹脂系のものが使
用できる。ノボラック型のフェノール樹脂を使用する場
合は硬化剤が必要であり、硬化剤として一般にヘキサメ
チレンテトラミンが使用される。また、触媒としてステ
アリン酸カルシウムを使用するのが好ましい。レゾール
型のフェノール樹脂を使用する場合は硬化剤が不要とな
る。フェノール樹脂系以外に、その他の鋳込み用バイン
ダーも使用可能である。
In order to achieve the above object, the coated sand for casting according to the first aspect of the present invention has a purity of at least 98% as silicon dioxide (SiO 2 ).
Aggregate is made of high-purity silica having a particle size of 00 to 200 mesh as a main component. As the binder, a general phenol resin-based binder as a so-called shell sand binder can be used. When a novolak-type phenol resin is used, a curing agent is required, and hexamethylenetetramine is generally used as the curing agent. It is preferable to use calcium stearate as a catalyst. When a resol type phenol resin is used, a curing agent is not required. In addition to the phenolic resin, other casting binders can be used.

【0013】また、高純度シリカの粒度は、100メッ
シュ残が25%以下、100〜200メッシュが70%
以上、200メッシュ通過が15%以下が好ましい。す
なわち、100〜200メッシュのものを70%以上と
し、残りを100メッシュ残が25%以下、200メッ
シュ通過が15%以下となるように組み合わせる。より
好ましくは、100メッシュ残が10%以下、100〜
200メッシュが85%以上、200メッシュ通過が5
%以下である。
The particle size of the high-purity silica is 25% or less with 100 mesh residue, and 70% with 100 to 200 mesh.
As described above, it is preferable that the pass through 200 mesh is 15% or less. That is, 70% or more of the meshes having a mesh size of 100 to 200 are combined so that the remaining mesh mesh is 25% or less and the 200 mesh mesh is 15% or less. More preferably, the remaining 100 mesh is 10% or less,
85% or more of 200 mesh, 5 passing of 200 mesh
% Or less.

【0014】高純度シリカのコーテッドサンドに占める
重量割合は、90〜96.5%であり、残りはバインダ
ー及び硬化剤である。高純度シリカ(骨材)に対するバ
インダーの重量割合は3.5〜10%、好ましくは4.
0〜7.0%、より好ましくは4.5〜6.0%であ
る。
The weight percentage of the high-purity silica in the coated sand is 90 to 96.5%, and the balance is a binder and a curing agent. The weight ratio of the binder to the high-purity silica (aggregate) is 3.5 to 10%, preferably 4.
0-7.0%, More preferably, it is 4.5-6.0%.

【0015】極小、極薄の鋳抜き部を有する鋳物を高温
(例えば1300°C以上)で成形して精密鋳物の製造
を可能にするためには、注湯時に焼き付き、割れ、目差
しが発生するのを抑制する必要がある。焼き付きを防止
するには溶湯の温度での骨材の溶融及び軟化が抑制され
る必要がある。高純度シリカは結晶学的には六方晶系の
石英で、融点は1550°Cであるため、溶湯の温度で
は骨材の溶融は発生せず、焼き付きが抑制される。
In order to form a casting having an extremely small and extremely thin cast portion at a high temperature (for example, 1300 ° C. or higher) to enable the production of a precision casting, seizure, cracking, and gaze occur during pouring. Need to be suppressed. In order to prevent seizure, it is necessary to suppress the melting and softening of the aggregate at the temperature of the molten metal. Since high-purity silica is crystallographically hexagonal quartz and has a melting point of 1550 ° C., the aggregate does not melt at the temperature of the molten metal, and seizure is suppressed.

【0016】割れの原因としては注湯時における急激な
膨張がある。また、細かい割れが生じるとその部分で目
差しが発生する場合もある。高純度シリカの線膨張率は
3.0×10-6で、耐火物として知られている他の代表
的な無機物である酸化マグネシウム(線膨張係数17.
5×10-6)、酸化アルミニウム(線膨張係数8.0×
10-6)に比較して非常に小さい。従って、注湯時に溶
湯により急激に加熱されても歪みが小さく、割れが抑制
されて結果的に形が保たれると推察される。
The cause of cracks is rapid expansion during pouring. In addition, when a fine crack occurs, a gaze may be generated at the portion. High-purity silica has a coefficient of linear expansion of 3.0 × 10 −6 , and magnesium oxide, which is another typical inorganic substance known as a refractory, has a coefficient of linear expansion of 17.10 −6 .
5 × 10 −6 ), aluminum oxide (linear expansion coefficient 8.0 ×)
Very small compared to 10-6 ). Therefore, it is presumed that even if the molten metal is rapidly heated by the molten metal at the time of pouring, the distortion is small, cracks are suppressed, and as a result, the shape is maintained.

【0017】目差しは鋳型の砂粒間隙に溶湯が入り込む
ために生じるが、骨材を構成する高純度シリカは100
〜200メッシュの粒度のものが主成分(重量割合で7
0%以上)となっているため、前記の熱膨張が小さいこ
とと相俟って、目差しが生じ難くなる。また、粒度分布
が広くないことが、注湯時に湯圧に耐える強度を確保す
るのに役立つ。
The gaze is caused by the infiltration of the molten metal into the gaps between the sand grains of the mold.
The main component (with a weight ratio of 7 to 200 mesh)
0% or more), and in combination with the above-mentioned small thermal expansion, it is difficult to generate eyes. In addition, the fact that the particle size distribution is not wide helps to ensure the strength to withstand the hot metal pressure during pouring.

【0018】高純度シリカのコーテッドサンドに占める
重量割合が、90〜96.5%(残りはバインダー及び
硬化剤)であるため、中子の成形及びその後の取り扱い
が容易となる。バインダー(レジン)の量が3.5%よ
り少ないと、コーテッドサンドがさらさら過ぎて成形が
困難になるとともに、成形できてもその後の取り扱い時
に破損し易くなる。バインダーの量が10%より多いと
べとつき過ぎて成形し難くなるとともに、鋳造時にガス
の発生が多くなって気泡ができる。
Since the weight ratio of the high-purity silica to the coated sand is 90 to 96.5% (the remainder is a binder and a curing agent), the molding of the core and the subsequent handling are easy. If the amount of the binder (resin) is less than 3.5%, the coated sand becomes too dry and molding becomes difficult, and even if it can be molded, it tends to be damaged during subsequent handling. If the amount of the binder is more than 10%, it becomes too sticky and difficult to mold, and gas is generated at the time of casting to generate bubbles.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明をディーゼルエンジ
ンのウォータジャケットの冷却水通路形成用の中子ピー
スに使用するコーテッドサンドに具体化した一実施の形
態を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below in which the present invention is applied to a coated sand used for a core piece for forming a cooling water passage of a water jacket of a diesel engine.

【0020】図1はエンジンの4連サイアミーズ型シリ
ンダブロックの製造時に使用するウォータジャケット用
中子の概略斜視図である。図1に示すように、ウォータ
ジャケット用中子1はウォータジャケット用中子本体2
と、隣接するシリンダボア間の区画壁に冷却水通過用の
孔を形成するための中子ピース3とから構成されてい
る。ウォータジャケット用中子本体2には、隣接するシ
リンダボア間と対応する上部の互いに対向する位置に、
それぞれ上方及び側方が開放された一対の嵌合溝4が形
成されている。中子ピース3はその両端が嵌合溝4に嵌
合されて、隣接するシリンダボア間と対応する所定位置
に配置される。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a core for a water jacket used when manufacturing a quadruple Siamese type cylinder block of an engine. As shown in FIG. 1, a core 1 for a water jacket is a core body 2 for a water jacket.
And a core piece 3 for forming a cooling water passage hole in a partition wall between adjacent cylinder bores. The core body 2 for a water jacket has an upper portion corresponding to a space between adjacent cylinder bores and facing each other,
A pair of fitting grooves 4 are formed, each of which is open at the top and side. Both ends of the core piece 3 are fitted in the fitting grooves 4, and are arranged at predetermined positions corresponding to the spaces between adjacent cylinder bores.

【0021】ウォータジャケット用中子本体2の材料に
は従来と同様な中子砂、例えばレジン含有量2%程度の
レジンコーテッドサンド(シェル砂)が使用される。一
方、中子ピース3の材料にはウォータジャケット用中子
本体2の材料と別の材料、即ち本発明に係るコーテッド
サンドが使用される。
As the material of the core body 2 for the water jacket, the same core sand as the conventional one, for example, a resin-coated sand (shell sand) having a resin content of about 2% is used. On the other hand, a material different from the material of the core body 2 for a water jacket, that is, the coated sand according to the present invention, is used as the material of the core piece 3.

【0022】コーテッドサンド(レジンコーテッドサン
ド)には人造Si O2 からなる高純度シリカを骨材とし
たコーテッドサンドが使用されている。より詳細に説明
すると、骨材として高純度シリカ(純度Si O2 :9
9.8%)の100〜200メッシュ品100%(10
0g)にバインダー5%(5g)、ヘキサメチレンテト
ラミン水溶液2%(2g)、ステアリン酸カルシウム水
溶液1%(1g)を加熱混合したものである。
As the coated sand (resin coated sand), a coated sand using high-purity silica made of artificial SiO 2 as an aggregate is used. More specifically, high-purity silica (purity SiO 2 : 9) is used as an aggregate.
9.8%) 100-200 mesh product 100% (10
0 g), 5% (5 g) of a binder, 2% (2 g) of an aqueous solution of hexamethylenetetramine, and 1% (1 g) of an aqueous solution of calcium stearate.

【0023】混合は、先ず高純度シリカとフェノール樹
脂とを140°Cに加熱して混合する。このとき、フェ
ノール樹脂はペレット状のものをそのまま使用せず、予
め粉砕して粉末状にしたものを使用する方が、容易に均
一に混合できる。この混合には1時間程度かかる。次に
硬化剤を加えて良く混合し、さらに触媒を加えて良く混
合すると、高純度シリカの表面がフェノール樹脂で被覆
された状態となる。このようにして調整された混合品
を、コーテッドサンドと呼ぶ。コーテッドサンドはさら
っとした感じで適度な流動性を持ち、型による成形性に
優れている。触媒は必ずしも必要ではないが、ステアリ
ン酸カルシウム水溶液を添加することにより、混合がや
り易くなるとともに、混合品もさらっとして中子ピース
を製造する際に型にコーテッドサンドを入れるときの作
業がし易くなる。
In the mixing, first, high-purity silica and a phenol resin are mixed by heating to 140 ° C. At this time, it is easier to uniformly mix the phenol resin without using the phenol resin in the form of pellets but using the phenol resin which has been pulverized in advance into powder. This mixing takes about one hour. Next, when a curing agent is added and mixed well, and then a catalyst is added and mixed well, the surface of the high-purity silica is coated with a phenol resin. The mixture prepared in this manner is called a coated sand. The coated sand has an appropriate flowability with a light feeling and is excellent in moldability by a mold. The catalyst is not always necessary, but by adding the calcium stearate aqueous solution, mixing becomes easy, and the work when putting the coated sand into the mold when manufacturing the core piece by leaching the mixture becomes easier. .

【0024】なお、硬化剤及び触媒は水溶液の状態での
重量で表されており、加熱状態で混合中に水分の一部が
蒸発するため、最終製品としてのコーテッドサンド中の
高純度シリカの割合は93%より多くなる。
The curing agent and the catalyst are expressed in terms of weight in the form of an aqueous solution, and since a part of the water evaporates during mixing in a heated state, the proportion of high-purity silica in the coated sand as the final product Is greater than 93%.

【0025】できあがったコーテッドサンドを所定形状
(縦55mm、横37mm、厚み1.0〜1.8mm)
にくり抜いた型板に約10g程入れ、圧力をかけて押し
込む。型板に押し込む時、コーテッドサンドは適度に湿
った砂と同様な状態となっているため、型崩れせずに型
部の形状に対応した形状に押し固められる。次に180
°Cで1時間加熱焼成する。この処理によりコーテッド
サンドの表面に被覆されたレジンが硬化して砂粒が相互
に結合される。その後、自然冷却すると、中子ピースと
型板との熱膨張係数の差により、中子ピースが型部から
自然に分離する。
The finished coated sand is formed into a predetermined shape (length 55 mm, width 37 mm, thickness 1.0 to 1.8 mm)
Approximately 10 g is put into the hollowed-out template and pressed with pressure. When pressed into the template, the coated sand is in a state similar to moderately wet sand, so that it can be pressed into a shape corresponding to the shape of the mold portion without collapse. Then 180
Bake for 1 hour at ° C. By this treatment, the resin coated on the surface of the coated sand is hardened and the sand grains are bonded to each other. Thereafter, when the core piece is naturally cooled, the core piece is spontaneously separated from the mold part due to a difference in thermal expansion coefficient between the core piece and the template.

【0026】前記のようにして形成された中子ピース3
がウォータジャケット用中子本体2の嵌合溝4に嵌合さ
れた後、塗型材にてウォータジャケット用中子本体2と
中子ピース3とが固定されてウォータジャケット用中子
1が形成される。中子ピース3の常温時の強度が大きい
ため、中子ピース3の取り扱いにあまり注意を払わなく
ても、取り扱い中の損傷が大幅に低減される。また、作
業者が中子ピース3を手作業でウォータジャケット用中
子本体2に取り付ける代わりに、ロボットで自動的に取
り付けることも可能となる。
The core piece 3 formed as described above
Are fitted into the fitting grooves 4 of the core body 2 for a water jacket, and the core body 2 for a water jacket and the core piece 3 are fixed with a coating material to form the core 1 for a water jacket. You. Since the strength of the core piece 3 at normal temperature is large, damage during handling is greatly reduced without paying much attention to the handling of the core piece 3. Further, instead of the worker attaching the core piece 3 to the core body 2 for the water jacket manually, it is also possible to automatically attach the core piece 3 by a robot.

【0027】前記のように構成されたウォータジャケッ
ト用中子1は、他の中子とアッセンブリーされた後、鋳
型内に収納される。その状態で約1400°C前後に加
熱された鋳鉄が鋳型内に流し込まれる。そして、希望す
る精密な鋳抜き孔(冷却水通路)がウォータジャケット
に連通するシリンダブロックが形成される。
The core 1 for a water jacket constructed as described above is assembled in another core and then housed in a mold. In this state, the cast iron heated to about 1400 ° C. is poured into the mold. Then, a cylinder block is formed in which the desired precise cast hole (cooling water passage) communicates with the water jacket.

【0028】骨材として使用された100〜200メッ
シュの粒度のものが主成分となる高純度シリカが、この
コーテッドサンドで製造された中子に低膨張性、非焼付
き性を持たせるとともに目差しの発生を防止する役割を
果たす。高純度シリカは結晶学的には六方晶系の石英
で、線膨張係数は3.0×10-6、比重は2.65、融
点は1550°Cである。酸化マグネシウムは線膨張係
数17.5×10-6、比重は3.65、融点は2800
°Cであり、酸化アルミニウムは線膨張係数8.0×1
-6、比重4.0、融点は2054°Cである。石英の
線膨張係数が酸化マグネシウムや酸化アルミニウムに比
較して非常に小さいのが特長で、それゆえ急激に加熱さ
れても歪みが小さく、結果的に割れが発生しないと考え
られる。
The high-purity silica mainly composed of particles having a particle size of 100 to 200 mesh, which is used as an aggregate, provides the core made of this coated sand with a low expansion property and a non-seizure property. It plays a role in preventing the occurrence of insertion. High-purity silica is crystallographically hexagonal quartz, has a linear expansion coefficient of 3.0 × 10 −6 , a specific gravity of 2.65, and a melting point of 1550 ° C. Magnesium oxide has a linear expansion coefficient of 17.5 × 10 −6 , a specific gravity of 3.65, and a melting point of 2800.
° C and aluminum oxide has a coefficient of linear expansion of 8.0 × 1
0 -6 , specific gravity 4.0, melting point 2054 ° C. Quartz has a feature that the linear expansion coefficient is very small as compared with magnesium oxide and aluminum oxide. Therefore, even if it is rapidly heated, the distortion is small, and it is considered that no crack is generated as a result.

【0029】従来、骨材として使用されている珪砂は主
成分は石英であるが不純物が多く、その結果、石英より
線膨張係数が大きくなって歪みが大きくなり、結果的に
満足できなかった可能性がある。また、珪砂は天然品の
ため品質のばらつきが大きく、得られるコーテッドサン
ドの品質もばらつき、信頼性が低くなるとともに、最終
製品(鋳物)の歩留まりが悪くなる。それに対して、人
造SiO2 を原料とした場合は品質のばらつきが小さ
く、一定品質のものが得られるため、最終製品(鋳物)
の歩留まりが良くなる。
Conventionally, quartz sand used as an aggregate has quartz as a main component, but contains a large amount of impurities. As a result, the coefficient of linear expansion is larger than that of quartz, resulting in a larger strain, and as a result, it was not possible to satisfy the results. There is. Further, silica sand is a natural product, and therefore has a large variation in quality, and the quality of the obtained coated sand also varies, resulting in low reliability and a low yield of a final product (cast). On the other hand, in the case of using artificial SiO 2 as a raw material, the variation in quality is small and a product of constant quality can be obtained.
Yield is improved.

【0030】また、同じ高純度シリカでも、使用する粒
子の影響がある。微粉末になれば鋳込み後の崩壊性が悪
い。また、粗くても成形性が落ちる。適度な粒度は10
0〜200メッシュであるが、100〜200メッシュ
が100%でなくても、100メッシュ残が25%以
下、100〜200メッシュが70%以上、200メッ
シュ通過が15%以下となる粒度分布であればよい。よ
り好ましい結果が得られる粒度分布としては、100メ
ッシュ残が10%以下、100〜200メッシュが85
%以上、200メッシュ通過が5%以下である。
Further, even the same high-purity silica is affected by the particles used. If it becomes fine powder, the disintegration after casting is poor. In addition, the formability is reduced even if it is coarse. Moderate particle size is 10
Although it is 0 to 200 mesh, even if the 100 to 200 mesh is not 100%, the particle size distribution is such that the remaining 100 mesh is 25% or less, the 100 to 200 mesh is 70% or more, and the 200 mesh passage is 15% or less. I just need. As a particle size distribution with which more preferable results can be obtained, 100% residue is 10% or less, and 100 to 200 mesh is 85%.
% Or more and 5% or less through 200 mesh.

【0031】バインダーは通常使用されているフェノー
ル樹脂系が使用でき、その他の鋳込み用バインダーも使
用可能である。バインダー(フェノール樹脂)の使用量
は高純度シリカ(骨材)に対する重量割合で、3.5〜
10%程度、好ましくは4.0〜8.0%、より好まし
くは4.5〜6.5%である。レジンの量が3.5%よ
り少ないと材料がさらさらで成形が困難となる。レジン
の量が10.0%より多いとべとつき過ぎて成形し難く
なるとともに、鋳造時にガスの発生が多くなって気泡が
できる。このフェノール樹脂の量は、従来の中子砂に使
用される量(2〜3%)の2倍程度となる。従って、鋳
造時にフェノール樹脂の分解によるガスの発生量が多く
なる。しかし、中子ピース3のコーテッドサンドの絶対
量は、ウォータジャケット用中子本体2の中子砂の絶対
量に比較して非常に少ないため、全体としてのガス量の
増加は少なく鋳造に悪影響を及ぼさない。また、フェノ
ール樹脂量を従来の2倍程度に増加させることにより成
形性及び中子ピース3を取り扱う際の損傷が防止できる
常温時の強度が確保される。
As the binder, a commonly used phenol resin can be used, and other casting binders can also be used. The amount of the binder (phenol resin) used is 3.5 to 3.5 in terms of weight ratio to the high-purity silica (aggregate).
It is about 10%, preferably 4.0 to 8.0%, and more preferably 4.5 to 6.5%. If the amount of the resin is less than 3.5%, the material becomes dry and molding becomes difficult. If the amount of the resin is more than 10.0%, it becomes too sticky and difficult to mold, and gas is generated at the time of casting to generate bubbles. The amount of the phenol resin is about twice the amount (2 to 3%) used in the conventional core sand. Therefore, the amount of gas generated by the decomposition of the phenol resin during casting increases. However, since the absolute amount of the coated sand of the core piece 3 is very small compared to the absolute amount of the core sand of the core body 2 for the water jacket, the increase in the gas amount as a whole is small and adversely affects the casting. Has no effect. In addition, by increasing the amount of the phenol resin to about twice that of the conventional case, the moldability and the strength at normal temperature that can prevent damage when handling the core piece 3 are ensured.

【0032】(実施例及び比較例)次に本発明をより具
体化した実施例及び比較例を説明する。 (実施例1)高純度シリカ(100〜200メッシュ1
00%)50gと予め粉砕したフェノール樹脂2.5g
とをステンレス製のバットに温度140°Cにて1時間
加熱して取り出し、ヘキサメチレンテトラミン水溶液
1.0g及びステアリン酸カルシウム水溶液0.5gを
添加し、スパーテル(へら)で1時間程度混合した(コ
ーテッドサンドに占める骨材の割合:93重量%、コー
テッドサンドに占めるバインダーの割合:4.6重量
%、骨材に対するバインダー量:5.0重量%)。でき
あがったコーテッドサンドを縦55mm、横37mm、
厚み1.0〜1.8mmにくり抜いた型板に約10g程
度入れ、圧力をかけて180°Cで成型して中子ピース
を形成した。この中子ピースをディーゼルエンジンのシ
リンダブロックの鋳造に使用するウォータジャケット用
中子本体の所定位置に設置し、シリンダブロックの鋳込
み成型を行った。そして、シリンダブロックをエンジン
カッターにて切断し、冷却水通路の鋳抜き状態を観察し
た。その結果を表1に示す。 (実施例2)実施例1において高純度シリカとして、1
00メッシュ残が20%以下、100〜200メッシュ
が75%以上、200メッシュ通過が5%のものを使用
し、他の条件は同じにしてコーテッドサンドを調製し
た。このコーテッドサンドで中子ピースを形成し、シリ
ンダブロックの鋳込みを行った。そして、実施例1と同
様にして冷却水通路の鋳抜き状態を観察した。その結果
を表1に示す。 (実施例3)実施例1においてフェノール樹脂量を3.
5gとし、他の条件は同じにしてコーテッドサンドを調
製した(コーテッドサンドに占める骨材の割合:91重
量%、コーテッドサンドに占めるバインダーの割合:
6.4重量%、骨材に対するバインダー量:7.0重量
%)。このコーテッドサンドで中子ピースを形成し、シ
リンダブロックの鋳込みを行った。そして、実施例1と
同様にして冷却水通路の鋳抜き状態を観察した。その結
果を表1に示す。 (比較例1)実施例1においてフェノール樹脂量を1.
0gとし、他の条件は同じにしてコーテッドサンドを調
製した(コーテッドサンドに占める骨材の割合:95重
量%、コーテッドサンドに占めるバインダーの割合:
1.9重量%、骨材に対するバインダー量:2.0重量
%)。このコーテッドサンドで中子ピースを形成し、シ
リンダブロックの鋳込みを行った。そして、実施例1と
同様にして冷却水通路の鋳抜き状態を観察した。その結
果を表1に示す。 (比較例2)実施例1において骨材を酸化アルミニウム
50g、フェノール樹脂を0.6gとし、他の条件は同
じにしてコーテッドサンドを調製した(コーテッドサン
ドに占める骨材の割合:96重量%、コーテッドサンド
に占めるバインダーの割合:1.2重量%、骨材に対す
るバインダー量:1.2重量%)。このコーテッドサン
ドで中子ピースを形成し、シリンダブロックの鋳込みを
行った。そして、実施例1と同様にして冷却水通路の鋳
抜き状態を観察した。その結果を表1に示す。 (比較例3)実施例1において骨材を酸化アルミニウム
50g、フェノール樹脂を2.5gとし、他の条件は同
じにしてコーテッドサンドを調製した(コーテッドサン
ドに占める骨材の割合:93重量%、コーテッドサンド
に占めるバインダーの割合:4.6重量%、骨材に対す
るバインダー量:5.0重量%)。このコーテッドサン
ドで中子ピースを形成し、シリンダブロックの鋳込みを
行った。そして、実施例1と同様にして冷却水通路の鋳
抜き状態を観察した。その結果を表1に示す。 (比較例4)比較例2において骨材を酸化マグネシウム
50gとし、バインダーをK−17C(商品名:デンカ
ポバール、電気化学工業(株)製)0.6gとしてコー
テッドサンドを調製した(コーテッドサンドに占める骨
材の割合:98.8重量%、コーテッドサンドに占める
バインダーの割合:1.2重量%、骨材に対するバイン
ダー量:1.2重量%)。このコーテッドサンドで中子
ピースを形成し、シリンダブロックの鋳込みを行った。
そして、実施例1と同様にして冷却水通路の鋳抜き状態
を観察した。その結果を表1に示す。 (比較例5)比較例2において骨材を酸化マグネシウム
50gとし、バインダーをK−17C(商品名:デンカ
ポバール、電気化学工業(株)製)を2.5gとしてコ
ーテッドサンドを調製した(コーテッドサンドに占める
骨材の割合:95.2重量%、コーテッドサンドに占め
るバインダーの割合:4.8重量%、骨材に対するバイ
ンダー量:5.0重量%)。このコーテッドサンドで中
子ピースを形成し、シリンダブロックの鋳込みを行っ
た。そして、実施例1と同様にして冷却水通路の鋳抜き
状態を観察した。その結果を表1に示す。 (比較例6)比較例2において骨材をジルコンサンド5
0gとし、バインダーをアロンD(商品名:アロンセラ
ミックD、東亜合成(株)製)を5.0gとしてコーテ
ッドサンドを調製した(コーテッドサンドに占める骨材
の割合:91重量%、コーテッドサンドに占めるバイン
ダーの割合:9重量%、骨材に対するバインダー量:1
0重量%)。このコーテッドサンドで中子ピースを形成
し、シリンダブロックの鋳込みを行った。そして、実施
例1と同様にして冷却水通路の鋳抜き状態を観察した。
その結果を表1に示す。 (比較例7)実施例1において骨材を白砂50gとし、
他の条件は同じにしてコーテッドサンドを調製した(コ
ーテッドサンドに占める骨材の割合:93重量%、コー
テッドサンドに占めるフェノール樹脂の割合:4.6重
量%、骨材に対するバインダー量:5.0重量%)。こ
のコーテッドサンドで中子ピースを形成し、シリンダブ
ロックの鋳込みを行った。そして、実施例1と同様にし
て冷却水通路の鋳抜き状態を観察した。その結果を表1
に示す。
(Examples and Comparative Examples) Next, Examples and Comparative Examples which embody the present invention will be described. (Example 1) High purity silica (100 to 200 mesh 1)
(00%) 50 g and pre-ground phenol resin 2.5 g
And heated in a stainless steel vat at a temperature of 140 ° C. for 1 hour, taken out, added with 1.0 g of an aqueous solution of hexamethylenetetramine and 0.5 g of an aqueous solution of calcium stearate, and mixed with a spatula (spatula) for about 1 hour (coated) (Rate of aggregate in sand: 93% by weight, ratio of binder in coated sand: 4.6% by weight, amount of binder to aggregate: 5.0% by weight). The finished coated sand is 55mm long, 37mm wide,
Approximately 10 g was put into a template that was hollowed out to a thickness of 1.0 to 1.8 mm, and was molded at 180 ° C under pressure to form a core piece. This core piece was placed at a predetermined position of a core body for a water jacket used for casting a cylinder block of a diesel engine, and the cylinder block was cast. Then, the cylinder block was cut with an engine cutter, and the cast water state of the cooling water passage was observed. Table 1 shows the results. (Example 2) As high-purity silica in Example 1, 1
A coated sand was prepared in the same manner as described above, except that the 00 mesh residue was 20% or less, the 100 to 200 mesh was 75% or more, and the 200 mesh passage was 5%, and the other conditions were the same. A core piece was formed with this coated sand, and a cylinder block was cast. Then, the casting state of the cooling water passage was observed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. (Example 3) In Example 1, the amount of the phenol resin was changed to 3.
A coated sand was prepared under the same conditions except that the weight was 5 g (the ratio of the aggregate in the coated sand: 91% by weight, the ratio of the binder in the coated sand:
6.4% by weight, binder amount to aggregate: 7.0% by weight). A core piece was formed with this coated sand, and a cylinder block was cast. Then, the casting state of the cooling water passage was observed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. (Comparative Example 1) In Example 1, the amount of the phenol resin was set to 1.
A coated sand was prepared under the same conditions except that the weight was 0 g (the ratio of the aggregate in the coated sand: 95% by weight, the ratio of the binder in the coated sand:
1.9% by weight, binder amount to aggregate: 2.0% by weight). A core piece was formed with this coated sand, and a cylinder block was cast. Then, the casting state of the cooling water passage was observed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. (Comparative Example 2) A coated sand was prepared in the same manner as in Example 1 except that the aggregate was 50 g of aluminum oxide and the phenol resin was 0.6 g, and the other conditions were the same (proportion of the aggregate in the coated sand: 96% by weight, Ratio of binder in coated sand: 1.2% by weight, binder amount to aggregate: 1.2% by weight). A core piece was formed with this coated sand, and a cylinder block was cast. Then, the casting state of the cooling water passage was observed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. Comparative Example 3 A coated sand was prepared in the same manner as in Example 1 except that the aggregate was 50 g of aluminum oxide and the phenol resin was 2.5 g, and the other conditions were the same (the ratio of the aggregate in the coated sand: 93% by weight, (Ratio of binder in coated sand: 4.6% by weight, amount of binder based on aggregate: 5.0% by weight). A core piece was formed with this coated sand, and a cylinder block was cast. Then, the casting state of the cooling water passage was observed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. (Comparative Example 4) A coated sand was prepared in Comparative Example 2 by using 50 g of magnesium oxide as an aggregate and 0.6 g of a binder as K-17C (trade name: Denka Poval, manufactured by Denki Kagaku Kogyo KK). (Ratio of aggregate occupying: 98.8% by weight, ratio of binder in coated sand: 1.2% by weight, amount of binder based on aggregate: 1.2% by weight). A core piece was formed with this coated sand, and a cylinder block was cast.
Then, the casting state of the cooling water passage was observed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. (Comparative Example 5) A coated sand was prepared as in Comparative Example 2 except that the aggregate was 50 g of magnesium oxide and the binder was 2.5 g of K-17C (trade name: Denka Povar, manufactured by Denki Kagaku Kogyo KK) (coated sand). Of the aggregate in the coated sand: 95.2% by weight, the ratio of the binder in the coated sand: 4.8% by weight, the binder amount to the aggregate: 5.0% by weight). A core piece was formed with this coated sand, and a cylinder block was cast. Then, the casting state of the cooling water passage was observed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. (Comparative Example 6) In Comparative Example 2, the aggregate was changed to zircon sand 5
A coated sand was prepared by setting 5.0 g of Alon D (trade name: Aron Ceramic D, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) as a binder (proportion of aggregate in coated sand: 91% by weight, occupied in coated sand). Binder ratio: 9% by weight, binder amount to aggregate: 1
0% by weight). A core piece was formed with this coated sand, and a cylinder block was cast. Then, the casting state of the cooling water passage was observed in the same manner as in Example 1.
Table 1 shows the results. (Comparative Example 7) In Example 1, the aggregate was set to 50 g of white sand.
The other conditions were the same to prepare a coated sand (the ratio of the aggregate in the coated sand: 93% by weight, the ratio of the phenolic resin in the coated sand: 4.6% by weight, the binder amount to the aggregate: 5.0). weight%). A core piece was formed with this coated sand, and a cylinder block was cast. Then, the casting state of the cooling water passage was observed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
Shown in

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】骨材として高純度シリカを使用した場合、
バインダー(フェノール樹脂)の使用量が骨材に対して
5重量%の実施例1及び実施例2と、7重量%の実施例
3のいずれの場合も、中子ピースの成形が良好に行われ
るとともに、成形後の中子ピースの取り扱いが容易とな
った。また、鋳造により得られたシリンダブロックには
冷却水通路が目差しや焼き付きなしに良好に形成されて
いた。
When high-purity silica is used as an aggregate,
In each of Examples 1 and 2 in which the amount of the binder (phenol resin) used is 5% by weight of the aggregate and Example 3 in which the amount of the binder is 7% by weight, the molding of the core piece is performed favorably. At the same time, the handling of the core piece after molding became easier. Further, the cooling water passage was formed well in the cylinder block obtained by casting without eyes or seizure.

【0035】しかし、バインダーの使用量が骨材に対し
て2重量%の比較例1の場合はコーテッドサンドがさら
さら過ぎて所定の形状に成形するのが難しく、成形後の
取り扱い中に破損し易い。また、骨材として成分元素が
高純度シリカと同じSiO2の白砂(SiO2 %が約7
3%)を使用した変更例7の場合も、成形された中子ピ
ースが破損し易く、鋳造時に割れや目差しが発生し易か
った。
However, in the case of Comparative Example 1 in which the binder was used in an amount of 2% by weight based on the weight of the aggregate, the coated sand was too dry, so that it was difficult to mold it into a predetermined shape, and it was easily broken during handling after molding. . Further, as an aggregate, white sand of SiO 2 whose component element is the same as high-purity silica (SiO 2 % is about 7%)
Also, in the case of Modification 7 using (3%), the molded core piece was easily broken, and cracks and eyes were easily generated during casting.

【0036】また、SiO2 以外の代表的な無機物を骨
材とした比較例2〜比較例6のいずれの場合も満足でき
る鋳造品ができなかった。この実施の形態では以下の効
果を有する。
In each of Comparative Examples 2 to 6 in which a typical inorganic substance other than SiO 2 was used as an aggregate, satisfactory castings could not be obtained. This embodiment has the following effects.

【0037】(イ) 純度が二酸化硅素(SiO2)とし
て98%以上で100〜200メッシュの粒度のものが
主成分となる高純度シリカを骨材としたので、注湯時に
溶湯により急激に加熱されても歪みが小さくなるととも
に、注湯時に湯圧に耐える強度が確保され、目差しも生
じ難くなって、極小(極薄)の鋳抜き部を有する鋳物を
高温(例えば1300°C以上)で成形することが可能
となる。そして、ウォータジャケット用中子の一部に使
用される冷却水通路鋳抜き用の中子をこのコーテッドサ
ンドで成形することにより、エンジンのシリンダブロッ
クの隣接するシリンダボア間の区画壁に厚さ1.0〜
1.8mmの極小(極薄)の冷却水通路を形成すること
ができる。
(A) Since high-purity silica having a purity of 98% or more and a particle size of 100 to 200 mesh as a main component as silicon dioxide (SiO 2 ) is used as an aggregate, it is rapidly heated by a molten metal during pouring. Even when the casting is performed, the distortion is reduced, the strength to withstand the molten metal pressure at the time of pouring is secured, and the gaze is hardly generated, and the casting having the extremely small (extremely thin) cast-out portion is heated to a high temperature (eg, 1300 ° C. or more). It is possible to mold with. The core for cooling water passage casting, which is used as a part of the core for the water jacket, is formed with this coated sand, so that the partition wall between adjacent cylinder bores of the cylinder block of the engine has a thickness of 1. 0 to
A very small (very thin) cooling water passage of 1.8 mm can be formed.

【0038】(ロ) 粒度管理された人造の高純度シリ
カが骨材として使用されているため、従来のシェル砂や
コールド砂(骨材は天然のけい砂あるいはセラビーズ等
人工砂のブレンド砂)とは異なり、製造された中子ピー
スの抗折力等の特性のばらつきが非常に小さくなり、不
良品の発生率を大幅に低下させることができる。
(B) Since synthetic high-purity silica having a controlled particle size is used as an aggregate, it can be mixed with conventional shell sand or cold sand (aggregate is a blend of natural silica sand or artificial sand such as cerabeads). On the other hand, variations in characteristics such as bending strength of the manufactured core pieces are extremely small, and the incidence of defective products can be greatly reduced.

【0039】(ハ) コーテッドサンドに使用されるレ
ジン量の割合が従来のウォータジャケット用中子の中子
砂に使用されるレジン量の割合に比較して多いが、中子
ピースのコーテッドサンド量はウォータジャケット用中
子全体のコーテッドサンドの量に対しては微々たるもの
であるため、鋳造時にガス量が増えても支障はない。
(C) The ratio of the amount of resin used for the coated sand is larger than the ratio of the amount of resin used for the core sand for the conventional water jacket core. Is small with respect to the amount of coated sand of the entire core for a water jacket, so that there is no problem even if the gas amount increases during casting.

【0040】(ニ) コーテッドサンドの骨材が高純度
シリカのため、ウォータジャケット用中子本体の材料で
あるシェル砂の主成分である二酸化ケイ素と同じであ
る。従って、型ばらし時に中子ピースの中子砂が混じっ
たウォータジャケット用中子本体の中子砂を戻り砂とし
てウォータジャケット用中子本体の中子砂に使用しても
支障はない。
(D) Since the aggregate of the coated sand is high-purity silica, it is the same as silicon dioxide, which is the main component of the shell sand that is the material of the core body for the water jacket. Therefore, there is no problem even if the core sand for the water jacket, in which the core sand of the core piece is mixed, is used as the return sand as the core sand for the water jacket at the time of mold release.

【0041】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、例えば次のように具体化してもよい。 (1) 骨材として使用される高純度シリカは純度がS
i O2 :99.8%に限らず、98%以上の純度があれ
ばよく、99%以上の純度が好ましい。
The present invention is not limited to the above embodiment, but may be embodied as follows, for example. (1) The purity of high-purity silica used as aggregate is S
i O 2 : The purity is not limited to 99.8%, but may be 98% or more, and preferably 99% or more.

【0042】(2) バインダーとして硬化剤を必要と
するフェノール樹脂を使用した場合、触媒(ステアリン
酸カルシウム水溶液)は使用しなくてもよい。しかし、
使用した方がコーテッドサンドの流動性を取り扱いに適
した状態に調整し易い。
(2) When a phenol resin requiring a curing agent is used as a binder, a catalyst (aqueous calcium stearate) need not be used. But,
The use makes it easier to adjust the flowability of the coated sand to a state suitable for handling.

【0043】(3) バインダーとして硬化剤が不要な
フェノール樹脂(レゾール型のフェノール樹脂)を使用
してもよい。また、フェノール樹脂以外の熱硬化性樹脂
(例えば尿素樹脂)やヘキサメチレンテトラミン以外の
硬化剤を使用してもよい。また、その他の鋳込み用バイ
ンダーも使用可能である。
(3) A phenol resin that does not require a curing agent (resole type phenol resin) may be used as a binder. Further, a thermosetting resin (for example, urea resin) other than the phenol resin or a curing agent other than hexamethylenetetramine may be used. Other casting binders can also be used.

【0044】(4) ウォータジャケット用の中子ピー
スに限らず、他の極小、極薄の鋳抜き部を有する鋳物の
製造に使用する鋳抜き部用中子に使用してもよい。前記
実施の形態及び変更例から把握できる請求項記載以外の
発明について、以下にその効果とともに記載する。
(4) The present invention is not limited to a core piece for a water jacket, and may be used for a core for a cast-out portion used for manufacturing a casting having another extremely small and extremely thin cast-out portion. The inventions other than those described in the claims that can be grasped from the embodiment and the modified examples will be described below together with their effects.

【0045】(1) 請求項1〜請求項3のいずれかに
記載の発明において、フェノール樹脂系のバインダーを
使用し、骨材に対するその重量割合を3.5〜8%にす
る。この場合、骨材の表面に満遍なくバインダーの皮膜
を形成するのが容易となり、成形された中子の強度が大
きくなるとともにばらつきが少なくなる。
(1) In the invention according to any one of claims 1 to 3, a phenolic resin binder is used, and its weight ratio to the aggregate is set to 3.5 to 8%. In this case, it is easy to uniformly form a binder film on the surface of the aggregate, and the strength of the molded core is increased and the variation is reduced.

【0046】(2) (1)の発明において、ノボラッ
ク型のフェノール樹脂を使用するとともに、硬化剤とし
てヘキサメチレンテトラミンを使用し、触媒としてステ
アリン酸カルシウム水溶液を使用する。この場合、取り
扱い易い流動性のコーテッドサンドの調製が容易とな
る。
(2) In the invention of (1), a novolak-type phenol resin is used, hexamethylenetetramine is used as a curing agent, and an aqueous solution of calcium stearate is used as a catalyst. In this case, the flowable coated sand that is easy to handle can be easily prepared.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上詳述したように請求項1〜請求項3
に記載の発明のコーテッドサンドを使用することによ
り、極小、極薄の鋳抜き部を有する鋳物製品を、高温で
の焼き付き、割れ、目差しが発生するのを抑制して製造
できる。そのため、例えばサイアミーズタイプのシリン
ダブロックのボア間に、従来のウォータジャケット用中
子を使用した成形方法では形成することができなかった
1.0〜1.8mmの極小(極薄)の扁平な冷却水通過
用の孔を鋳抜くことができる。
As described in detail above, claims 1 to 3 are described.
By using the coated sand of the invention described in (1), a cast product having an extremely small and extremely thin cast-out portion can be manufactured while suppressing the occurrence of seizure, cracking, and gaze at high temperatures. For this reason, for example, a very small (ultra-thin) flat cooling of 1.0 to 1.8 mm that cannot be formed between the bores of a siamese type cylinder block by a molding method using a conventional core for a water jacket. Holes for water passage can be cast out.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 ウォータジャケット用中子の概略斜視図。FIG. 1 is a schematic perspective view of a core for a water jacket.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ウォータジャケット用中子、2…ウォータジャケッ
ト用中子本体、3…中子ピース。
1 core for water jacket, 2 core body for water jacket, 3 core piece.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨士田 義夫 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 佐野 利夫 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 安田 辻彦 愛知県名古屋市緑区高根台107 (72)発明者 樺山 峰明 徳島県鳴門市瀬戸町明神字上本城214 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yoshio Fujita 2-1-1 Toyota-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside Toyota Industries Corporation (72) Inventor Toshio Sano 2-1-1, Toyota-cho, Kariya-shi, Aichi Stock (72) Inventor Tsujihiko Yasuda 107, Takanedai, Midori-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture (72) Inventor Mineaki Kabayama 214 Uehonjo, Myojin Setocho, Naruto City, Tokushima Prefecture

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 純度が二酸化硅素(SiO2)として98
%以上で100〜200メッシュの粒度のものが主成分
となる高純度シリカを骨材とする鋳物用コーテッドサン
ド。
(1) a purity of 98 as silicon dioxide (SiO 2 );
%. A coated sand for casting containing high-purity silica as an aggregate, the main component of which is 100% or more and a particle size of 100 to 200 mesh.
【請求項2】 前記高純度シリカの粒度は、100メッ
シュ残が25%以下、100〜200メッシュが70%
以上、200メッシュ通過が15%以下である請求項1
に記載の鋳物用コーテッドサンド。
2. The particle size of the high-purity silica is 25% or less for 100 mesh residue and 70% for 100 to 200 mesh.
As mentioned above, 200 mesh passage is 15% or less.
The coated sand for casting according to 1.
【請求項3】 前記高純度シリカのコーテッドサンドに
占める重量割合は、90〜96.5%である請求項1又
は請求項2に記載の鋳物用コーテッドサンド。
3. The coated sand for casting according to claim 1, wherein a weight ratio of the high-purity silica to the coated sand is 90 to 96.5%.
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CN103143684A (en) * 2013-03-12 2013-06-12 洛阳古城机械有限公司 Method for reducing casting defects of automobile engine air cylinder body
US8974587B2 (en) 2010-11-15 2015-03-10 Honda Motor Co., Ltd. Casting sand core composition

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