JPS5874246A - 吹付造型用鋳型製造法 - 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】 杢発明は吹付造型用鋳型の製造法に関するものである。

小型鋳物゛の鋳型造型は量産による機械化が早くから開
発され、その造型法はジョルト式、スクイズ式、これら
の改良式へと発展上、省力化、高速化が達成されている
。一方、個別品鋳物の中物及び大物鋳型ではその機械化
が著しく遅れ、依然手込造型法が主流を占めており、造
型工数の低減省力化が強く要望されている。

そこで、本発明者等は実際に工業的に行う場合に簡便な
機械造型法の確立を目的として鋭意研究の結果、瀧式吠
付造型法および乾式吹付造型法を開発し、既に両者につ
いては特願昭５４−１５７４！１０号、特願昭５４−１
５３６１６号、特ｍ昭５５−４９１５０号、特願昭５５
−５１６７４号、特願昭５５−、７７１６６号１、特願
昭５６−６１４７７号等により提案している。

これらの吹は造型法の要旨とするところは耐火性粒子と
硬化材、および粘結材等を混練機により混練するか、あ
るいは順次に混練してなる混練砂を圧縮空気若しくは投
射により、金枠内に湯道等を取り付けた鋳型模型面に吹
付け、肌砂層を形成固化する。その後、裏砂を型込めし
て鴫型し、鋳型造型を完成するものである０゛これらの
吹付造型法は従来の手込造型法に比し、格段に造型工数
の一減と省力化が計られ・特に造型に安する時間は手込
造型の約十に短縮できた。

上記方法では耐火性粒子（鋳物砂）として通常、珪砂、
ジルコン砂、クロマイト砂等が・用いらｔｌており、鋳
肌面の焼着を考慮して、鋳放重置が約１トン以下の鋳物
に対しては珪砂、１トン以上の大物鋳物の場合にはジル
コン砂、−クロマイを砂等の耐火性の高い特殊砂を肌砂
層として使用している。従来の吹は造型法では後出の第
２表に示すように吹付角度（模型面が水平面となす角度
）４５°以下の場合には造型した肌砂層の歩留り１００
チであり、実際には金枠内の模型を吹ｔｆ均度４５°以
下になるように傾斜して造型していた。しかし、模型高
さが約５００Ｂ以、Ｌのもの、あるいは鋳放重量が１０
トン以上の超大物鋳物になると模型の軸斜作業が不可能
であり、しかも垂直面での肌砂層の形成は全くできなか
った。

本発明者等は模型を設置したま−の状態にて垂直面にか
＼わらず罐は目標通りの肌砂層厚の形成できる鋳型造形
法を提供すべく研究を重ねた結果、トンネルあるいは煉
□突のコンクリ−トイ久 入 吹は機によるライニング施工法鴫おいて、吹けしなコン
クリートの落下防止として鉄筋を基盤目状に組合せした
り、金網を施工するライニング施工法にヒン）を得て、
肌砂層厚（相当する支柱を模型面側に１ｉｌ′ｌ１ｋ１
適当な間隔をおい、て突出させた金網をｉ型表面に張り
、該金網を通して自硬性の肌砂を模型面に吹付け、顔面
に所望の薄い肌砂層を形成する本発明の吹は造型用鋳型
−造型法に到達したものである。

本発明は模型表面にエキスバンドメタル、亀甲金網等の
金網を張り付けるが、該金網には肌砂層厚に相当する支
柱を模型寸法に応じて数本ないし数１０本出しており、
該金網の具体的な設置法を第１〜５図で説明する。

第１図は正方形、長方形模型１面、第２図は円柱、中空
円筒模型１面に、各々肌砂層厚３に相当する４法の支柱
４を取り付けたエキスバンドメタルの張り付は工法の事
例であるが、メタル両端部は針金にて締め付は固定する
。第６図は半円柱（半円中空筒）模型向への張り付けで
見切り面があ今場合１０事例であるが・こ０工法が第１
図、第２図と異なる点は見切り面のメタル２固定に磁石
６を利用して造型する。造型後はその都度磁石６を採取
し、採取部は補修する。

第４図、第５図は肌砂層厚３に相当する寸法の支柱４を
取りつける方法の具体例を示す図であり、第４９図はエ
キスバンドメタルの一部のマス目を切断後、折り曲げで
肌砂層厚としな場合の断面図、第５図はエキスバンドメ
タルに肌砂層厚に相当する寸法の支柱４を溶接付けした
場合の断面図で、図中、５は溶接部である。目標の肌砂
層厚ｇよびエキスバンドメタル２のマス目寸法により折
り曲げ方式か溶接方式かを使い分ケる。エキスバンドメ
タル２の構成材の寸法は直径１５〜５．０鱈、マス目１
０〜４０１１ｍであるが、好ましくは連撮、加工性等の
作業性、混練砂の付着性から見て適正寸法は直径１．０
關、マス目２０１Ｉ１１りある。

模型表′″血への金網の張り付−け後に、前記の湿式吹
付造型装置（第６図）や乾式吹付造型装置（第７図２を
用いて混練砂を吹は造型する。第６図、第７図共、（ａ
）がその概略を示すもので、１は混練機、２はホンバー
、３はゲート、４はタンク、５はブースター、６はブラ
ストホース、７は吹付゛けノズル（第６図）または噴射
ガン（第７図）で、Ａは圧縮空気、９．１０は空気Ａ圧
入口である。第６図の湿膠装置では（ｂ）に示すように
プラストホース６においてブースター５　ｄ、らの空気
がノズル１１を通して吹き込まれ、（Ｃ１に示すように
混練砂８が空気と旋回運動をしながら輸送される。第７
図の乾式装置では（ｂ）に示すように乱流板８、硬化材
注入ノズル９、乱流板１１、粘結材注入ノズル１２およ
び混練７において硬化材、 粘結材の注入、混練、更に混練砂の輸送を行なっている
。

吹付造型法に使用する造型材料は通常の鋳型造型におい
て用いられるものでよく、耐火性粒子としては珪砂、ジ
ルコン砂、クロマイト砂、アルミナサンド等が、また粘
結材としては水ガラス等の無機系粘結材またはフラン樹
脂等有機系粘結材が、また硬化材としては粘結材の種類
に対応して梱々のものが選定されるが、これらの標準的
配合例を第１表に挙ける。　　　　。

本発明のエキスバンドメタルを張り付けた模型面と平板
模型面に吹付造型した場合の自硬性の混練砂゛（肌砂）
の付着性を検討した結果を以下に示す。

ｔ　試験方法 ｔｌ　　供試材料 ゛（１）　　耐′火性粒子　ジルコン砂（ＡＦＪｌ　１
０１（２）　　粘　結　材　７ラン樹脂（α８重量％／
対砂）＋ａ＋　　　硬化材　　　キシレンスルホン酸（
３０重量％／？ｌ粘結材） ｔ２　　吹付造型試験装置 回収鋳物砂、混練砂等の空気輸送用として開発された太
洋鋳機゛製のトランスボータＢＦ−４０型を使用した。

ｔ３　　吹付模顧 ＋１１　　エキスバンドメタル張り模型：水平面となす
角度（吹付角度）を変更し得る平板に肌砂層厚２０ＩＩ
ＩＩｌに相当する支柱を麺当な間隔を置いて６本取り付
けたエキスを張り付けたもの。

（２）　平板模型：水平面となす角度を任意に変更し得
る平板。

ｔ４　　吹付は方法 上記１．１０供試材料よりなる混練砂を上記１゜２の吹
付造型装置により上記１．３の吹付換型板面に１．５　
ｍ、の距離から吹付け、且つ該ｉｐ）型板の吹付角度を
変更して、混練砂の模型面での付着状況を把握した。そ
の結果を第２表に示す。

第２表　　混練砂の付着状況 注）（）：換型面に鋳物砂がよく付着し、層状を形成す
る。

Δ：付着するがや＼ずれる場合がある。

×゛：付着性不良。

ンドメタル張り模型は、対比平板模型に比して模型面へ
の付着性に゛おいて非常に秀れていることが判明した。

尚、本発明による鋳型強度を測定した結果、従来の鋳型
と同様若しくは若干高い強度を有することも判明した。

　　　。

本発明方法により次のような効果が奏される。

（＋＋　　模型面にエキスバンドメタルを張り付ける造
型工法により第２表に示す如く、垂直面にても目標通り
の肌砂層厚が形成できるー。

（２）吹付した肌砂層の歩留りはは寸１００％でれた肌
砂は、模型面と金網との間＠（支柱の寸法）内に堆積し
、該間隙寸法に相当した肌砂層を形成する。尚、該肌砂
には粘結材が混練しであるので、砂粒相互の粘着性によ
り、一旦吹付けられ層を形成した砂粒は、前記網目から
外方に漏出すること゛は殆んどない。

（３）　　従来の手込造型法では本発明のように薄い肌
砂層を成型することは全く困難であったが、この問題が
解消できた。そして大物あるいは超大物鋳物の造型には
ジルコン砂等の高価な特殊砂を使用しているが、本発明
では垂直面にても目標厚の肌砂層が形成できるために、
従来の手込造型法に比べて耐火性粒子使用量実施例 下記の吹付造型装置を用いて、第８図の鋳型模型面１に
エキスバンドメタルを張り付けて吹は造形後、鋳込試験
゛を行い、肌砂性能を確認した。試験条件は次の通りで
ある。

１２）　　粘　結　材　フラン樹脂（旭有機工業製、　
　　　タイプＨＰ７４（１００） （３）　　　硬　　化　　材　　キシレンスルホン酸（
旭有機工業製タイプＰメー１７） ′　　（３０重量％／対粘結材） ２　吹付造型試験装置 太洋鋳機製のトランスポータＢＦ’−，４０型にサンド
ブラストホース径３２Ａを取り付けて吹付造型した。

Ｓ　鋳型模型 第ｉ図に示す如く・、円柱模型（直径５００１φ、高さ
７００Ｍ　）の鋳型造型に際し、上型面に肌砂層厚２０
１１１ｍに調整した支柱４を折り曲げ工法により突出さ
せてなるエキスバンドメタル（直径１．０１１ｍ１φ、
マス目２０關）を張り付は念（肌砂層厚と支柱４０寸法
は同一）。

下型面も同様な工法である。

４　吹付造型法 定盤上に下型の金枠７を設置し、枠内に模型１、湯道９
を配置し、その後、模型１面に肌砂層厚６に相当する支
柱４を折り曲げたエキスバンドメタル２を取り付ける。

上記のジルコン肌砂を上記の吹付造型装置にて吹は造型
する。造型後は引き続いて裏砂１１を込めて固化する。

固化後は下型を反゛転し、下型の上部に上型の金枠８を
設置し、下型模型１と同位置に上−型模型１１を設置し
、押湯１０も取り付ける。上型模桑１１面には下型模Ｍ
１と同様な造型工法にて吹付造型を行い、回収砂の　゛
固化後は上下模型１．１′を離型し、鋳型造型を完成し
た。

上記の本発明法による完成鋳型を用いて鋳鋼（８０４６
）の鋳込試験を実施した結果、鋳肌面にはキャビティ等
の鋳造欠陥もなく良質な鋳物製品が製造できた０尚、エ
キスバンドメタルの支柱に相当する部分は鋳物製品と融
着していたが最終砂落し工５程のショツトブラスト時に
完全に脱落除去することができた。

【図面の簡単な説明】

第１〜６゛図は本発明で模型表面に金網を設置した具体
例を示し、第４．５図は本発明における金網のとりつけ
、方の具体例を示す図であり、第６．７図は本発明に用
いられる吹付造型装置の飼であり、第８図は本発明方法
の概略を示す図である。 復代理人　　　　　　　　明 復代理人　　萩　原　亮　− 惰４図　　第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 肌砂層厚に一相当する支柱を複声、適当な間隔をおいて
   模型面側に突出させた金網を、模型表面に張り、該金網
   を通して自硬性の肌砂を模型面に吹付け、肌砂層を形成
   することを特徴とする、吹付造型用鋳型造型法。