JPS6082248A - ネツク・ダウン・コア− - 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】 根に取付けるネック・ダウン・コアーの改良に関するも
のである。

周知のとおり、押湯は、鋳物を製造する際に、鋳物本体
の凝固・収縮に伴い不足した分を給湯する重要な役割を
果たすものである。しかしながら、いったん、凝固が終
了すると、押湯は不要となシ、これを除去し、鋳物製品
に仕上げる必要がある。

従来、この押湯の除去方法としては、鋳鋼品製造の場合
を例に取ると１主に、次ぎのλ方法が採用されている。

まず、第一の方法として、すべての押湯寸法及び材質に
一般的に採用されている方法であるがプロパン、アセチ
レンなどの燃料ガス及び酸素を用いて押湯を溶断するガ
ス切断法がある。

次ぎに、第二の方法として、小径の押湯及びじん性の低
い材質などの押湯を除去するために、押湯の付は根に切
欠き部を設けておき、押湯を打撃することによって、切
欠き部から切断するネック・ダウン・コアー法がある。

これらのコ方法は、鋳鋼の押湯の除去ないしは切断方法
として、従来から広く採用されているものであるが、今
、これらの方法を添附図面に基づいて、やや詳細に説明
すると、次ぎのとおシでおる。

まず、ガス切断法は、第１図に示すように、押湯／の寸
法及び形状に関係なく、炭素鋼から合金鋼に至るまで、
あらゆる材質について、一般的に採用されている押湯の
切断方法であるが、前述のように、グロパン、アセチン
／などの燃料ガス及びＷ＆素を用い、押湯ｌと、鋳物本
体コとの間の境界部Ｊから、押湯ｌ溶断する方法である
。しかしながら、このために行なわれるガス切断作業は
、′ａや、ちルの発生する高熱作業であるので、安全衛
生及び作業環境の両面から１作業方法の改善が望まれて
いる。

更に、ガス切断に伴う鋳物本体Ｊなどの予熱、後熱及び
ガス切断に必要とする燃料費は、燃料費が高騰すると、
鋳鋼品の製造原価を圧迫する大きな要因となる。従って
、これらの諸争件により、ガス切断作業の能率の向上及
び燃料費の節減が、強く要望されているところである。

一方、ネック・ダウン・コアー法は第２図に示すように
、鋳型製作時に、押湯ｌの付は根に砂型で製作したネッ
ク・ダウン・コアーＳ（以下「コアー」と呼ぶ）を鋳型
に取付け、鋳物本体コの凝固終了後、押湯ｌを打撃する
ことにより、コアーＳによって形成された切欠き部から
、瞬時に押湯ｌを破断する方法である。この方法は、ガ
ス切断法と比較すると、製造過程における工程、製造価
格及び作業環境のすべての面において、非常に有利な方
法である。

しかしながら、打撃による押湯ｌの破断特性は、鋳鋼の
材質、コアーＳのネック部乙の径Ｎ及びコアーＳの部分
の砂の焼着きに工υ、大きく左右されることが多い。

特に、同材質の場合、コアーＳのネック部乙の径Ｎを小
さくすればする程、押湯／の破断特性は向上するが、こ
の場合、鋳物本体コよシもコアー！のネック部６が、速
く凝固するので、鋳物本体−の凝固・収縮を補足する溶
湯亦１押湯ｌから給湯されず、鋳物本体ユに引は巣を生
じさせ、これをン廃却せざるを得ないようにするという
ことが生ずる。

従って、引は巣のない健全な鋳物本体となるために杜、
凝固時間を、 鋳瞼本体コくコアー！のネック部ｔく押湯ｌの順序とな
るように設計しなければならない。

この方法を一般に指向性凝固と呼んでいる。

このように、鋳雛の製作時に、鋳物本体−と、押湯ｌと
の間に取付けるコアー５は、熱的条件が厳密に制限され
た特殊な状態におることを示している。この熱的条件を
満足させるためには１コアー５の形状及び寸法が大きな
要因となるので、長年の試験と、経験とに基づいて作成
された第３及びダ図に示すような正確なデータ（Ｒ。

Ｗｌｏｄａｗｅｒ著「Ｄｉｒｅｏｔｉｏｎａ’ｌ　５ｏ
１１ｄｉｆｉｃａｌｏｎ　ｏｆＳｔｅｅｌ　Ｏａａｔｉ
ｎｇ　Ｊ　／り６６．第１！７〜りｌベージ）が発表さ
れている。

しかし、これら従来のデータは、ジルコン砂、クロマイ
ト砂などの鋳物砂を、ケイ酸ソーダ、フラン樹脂、植瞼
油などの粘結剤によって成形した砂型を主体とするネッ
ク・ダウン・コアーに関するものである。

本発明は、ネック・ダウン・コアーの熱的条件を満たす
だめの重要な要因として、形状及び寸法の他に、熱伝導
性、すなわち、コアーの材質もあることに着眼し、従来
の砂型ネック・ダウン・コアーよシも改善された破断特
性を与える新規なネックφダウン・ファーを得ることを
１その目的とするものである。

本発明は、この目的を達成するために、コアー材質とし
てＩＯ？熱材を使用することを特徴とするものである。

このようにして、コアー材質としてＵｒ熱材を使用する
時は、コアーは、熱伝導度が非常に低くなシ、凝固層の
生成が、砂型コアーに比較して、極端に遅くなるので、
従来の砂型コアーの形状及び寸法を、次ぎのように改良
することができる。

すなわち、本発明による断熱材コアーのネック部の径を
、第２図に示す砂製コアー５のネック部乙の径Ｎと同一
条件にすると、断熱材コアー厚さを大きくすることがで
き、また、断熱材コアーの厚１さを砂型コアー５の厚さ
Ｔと同一条件にすると、断熱材コアーのネック部の径を
小さくしても、押湯／から鋳物本体コへの給湯が可能と
なり、健全な鋳物ができることとなる。

以下、本発明による断熱材コアーをその実施例を示す添
附の第ｚ−＞ｇ図について説明する。

まず、第Ｓ図は、断熱材だけからコアー１０を加工・成
形した実施例を示すものであるが、この場合、断熱材コ
アーＩＯの厚さ―ｒを、第φ ＄図に示す砂型コアーの場合と同じにしたものとすると
：断熱材コアー／θのネック部ｌ／の径Ｎ、は、第２図
に示す砂型コアー５のネック部乙の径Ｎに比べ、５〜／
３％（ネック部の断面積で１０−２！ｒ９Ｇ）減少して
も。

押湯ｌから鋳物本体−への給湯は充分に可能でｉｏは、
焼着き防止のために塗型を塗布するが、塗型の乾燥が不
充分の場合は、鋳肌が良くないので、第を図に示すよう
に、鋳物本体−の側に、砂型ｌコを接着し、塗型を塗布
すると、鋳肌が良好となる。

第７図は、更に、押湯／の破断特性を向上させるために
、断熱材コアー１５のネック部／Ａに１発熱材１７を接
着した他の実施例を示すものである。

この場合、断熱材コアーｉｓの厚さＴを、第電図に示す
砂型コアー！の厚さＴと同一とすると、ネック部１６の
径Ｎ２は、第一図に示す砂型コアーＳのネック部乙の径
Ｎに比べ、７０〜７２％（ネック部の断面積で２０〜３
５％）減少しても、押湯ｌから鋳物本体コへの給湯が充
分に可能であり、健全な鋳物本体コのできることが確認
された。

また、第を図は、第３図に示す断熱材コアー１０の場合
と同様に、塗型の乾燥不良による鋳肌の不良を防止する
ために、鋳物本体コ°の側に砂型／１を接着したものを
示すものである。

本発明による断熱材コアーは上記のような構成を有して
いるが、次ぎに、その構成部材について説明する。

木兄８１ＩＫよる断熱材コアーを製造するには、コアー
の全体又は一部を市販の断熱材を加工・成形することに
よって製作し、鋳型の製作時に、この断熱材コアーを押
湯の付は根に取付けることが適当である。

この市販の断熱材は、一般に、耐火性材料１無機繊維、
有機繊維及び結合剤などの構成酸分を水に分散させ、ス
ラリー状とし、これを脱水・成形した後、乾燥したもの
である。

ここで、耐′火性材料とは、ケイ砂、ジルコン砂、クロ
マイト砂などであ〕、無機繊維は、スラグウール、アス
ベスト、アルミナシリケートなどであり、また、有機繊
維は、パルプ、故紙こう解物、合成繊維、木綿などであ
シ、更に、結合剤は、フェノール樹脂、フラン樹脂など
の合成樹脂及び殿粉、デキストリンなどの成分を、各構
成材について１種又はｘ　ｆ、！ＩＬ以上使用している
。

このような成分から構成された断熱材は、熱伝導性が非
常に低く、断熱性が高く、熱間における耐圧性、耐溶損
性、鋳物からのはく離性も良好であるなどの緒性質を有
している。

また、断熱材コアーのネック部に用いる発熱材としては
、公知のテルミット系発熱組成物がある。例えば、発熱
組成物については、アルミニウム、アクネシュラム、カ
ルシュラム、シリコンなどの易酸化金属、酸化鉄、酸化
マンガン、硝酸塩などの酸化剤、クリオライト、ホタル
石などの燃焼助剤、アルミナ、ケイ砂、マグネシア、ア
ルミニウム残灰などの耐火材、その他１紙、パルプ、木
粉などの有機物、有機あるいは無機の結合剤などから構
成される組成物である。

以上のように、本発明によると、従来の砂型ネック拳ダ
ウン・コアー法によっては破断てきない押湯寸法につい
ても、従来の砂型コアーを、その材質を熱伝導度の低い
断熱材に代えて成形した断熱材コアーを採用することに
より、断熱φ 材コアーｉｏ、ｔｓ；の厚さＴを、第さ図に示す砂塵コ
アー３の厚さでと同一条件にすると、断熱材コアー１６
ノＳのネック部の径Ｎ１は、砂型コアー３の径Ｎよりも
、ネック部断面積を１０〜２３％減少しても、押湯ｌか
ら鋳物本体コへの給湯が可能となり、健全な鋳物を製作
することができるので、押湯ｌの打撃による破断特性も
著しく向上させることができる。

また、本発明による断熱材コアー１３において、そのネ
ック部ｌ乙に発熱材１７を接着すると、ネック部ｌ乙の
凝固層の生成が、単純な断熱材コアー７０の場合よシも
一層遅れるので、砂型コアーＳのネック部乙の断面積こ
シも１０〜３５％減少しても、押湯ｌかも鋳物本体コへ
の給湯が可能となり、健全な鋳物ができ、従って、押湯
の破断特性は更に向上することが分かる。

ここで、本発明による実施例を、従来の砂型コアーと、
その製作方法や、使用結果などを比較して示すと、表の
とおりであるが、この表について説明すると、次ぎのよ
うである。

表において、従来法とは、比較材として、第２図に基づ
いて製作したものであり、鋳型は、ずべて、フラン自硬
性砂によって造型したものである０また、コアーの寸法
及び形状については、第３及びｔ図に基づき、ネック部
の径１４及びコアーの厚さＴを決定した。このコアーの
材料は、クロマイト砂をＣＯ，プロセスにより成形した
。

鋳込み後、供試材は、砂のはく離性、内部健全性は共に
良好であったが、押湯はノ・ンマーにより、破断するこ
とはできなかった。

これに対し、本発明による実施例ｔ（第Ｓ図）及び実施
例２（第６図）は、断熱材コアーの厚さＴは、砂型コア
ーと同じで、ネック部の径Ｎ、は、３９朋であり、砂型
コアーのそれよりも７，１％小さくした０また、コアー
の材料は、実施例１（第３図）は、断熱材を加工・成形
し、一方、実施例、２（第６図）は、断熱材コアーｉｏ
の鋳物本体−の側に、クロマイト砂をＣＯ，プロセスに
よって成形した砂型１２を接着した。更に、両者はいず
れも、水性系塗型を塗布した後ｌコＯ℃×コＨｒの低温
乾燥を行なった。

鋳込み後の供試材は、いずれも、砂のはく離性は良好で
あったが、鋳肌は実施例コの方が良好であった。また、
押湯のハンマーによる破断は、いずれの場合も可能であ
り、鋳物本体の内部の健全性についても、引は巣は認め
られず、良好であった。

一方、実施例３（第７図）及び実施例Ｖ（第５図）の断
熱材コアーは、コアーｌＳのネック部１６に発熱材ｌり
を接着したもので、ネック部１６の径Ｎ１は、実施例１
及びユによる断熱材コアーよりも、更に減少し、砂型コ
アーよりも、約７．１％減少し、３６關とした。更に、
実施例ダは、鋳肌を良くするために、鋳物本体２の側に
、クロマイト砂をＣＯｔプロセスによって成形した砂型
／ｇを接着したものである。また、これらは、いずれも
、水性系塗型を塗布して／コＯ’ＣＸ　２　Ｈｒの低温
乾燥を行なった。

鋳込み後の供試材は、断熱材コア／Ｓのネック部ｌ乙に
発熱材／７の焼着き及び発熱材／７のガス発生に伴う鋳
肌の凹凸が認められたが、これらは、いずれも、実施例
３に比較して、実施例グが良好であった。また、押湯ｌ
のハンマーによる破断は、いずれの場合も可能であり、
鋳物本体の内部の健全性についても、引は巣は認められ
ず、良好であった。

以上のように、本発明による鋳物の製造のための断熱材
ネック・ダウン・コアーは、従来の砂型ネック・ダウン
・コアーにおける諸種の欠点を除き、作業性を向上させ
、破断特性の優れたネック・ダウン・コアーを提供する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第７図は、押湯のガス切断法による除去を示ず説明は１
、箱、２図は、押湯の砂型ネック・ダウン・コアー法に
よる除去を示す−１１μ切断説明図、第３及び４＝　Ｉ
ｇｌは、砂型］、ツク・ダウン・コアーの主要手法を犬
定するだめの１図図、４３〜ｇは１は、本発明による断
熱材イ、ツク・ダウン・コアーの種々の実施レリを示す
一７３ｉＳ切断説明図である。 ／・・押湯；コ・・茜物１１り体：ｌＱ、／！；・・断
熱性ネック・ダウン・コアー’、ｉｉ、ｔｔ、・・ネッ
ク部；ｌコ、１ｇ・・砂型；１７・・発熱材０第１図 第２図 Ａ摂びＴ 第６図 第８図 手続補正書 昭和　５９「　７月１０日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和！Ｓ年特許願第１１４ｔＪ：Ｉ　号２、　発明の名
称 ネツクーダクン・：１７− ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　ミツビシ令イコク 三菱製鋼株式会社 ４、代理人 本補正の内容 本願添付図面として別紙図面第９図を追加すると共に本
Ｂ明細省の記載の一部を次ぎのように訂正する。 ｌ　第一ページ第２０行「付は根に」の次に「砂型ネッ
ク・ダウン・コアーによる」を追加する。 ユ　第３ページ氾ｌダ行「押湯／」を「押湯／を」と訂
正する。 ３、　第Ｓページ第１行「この場合」を「ネック部乙の
径Ｎを小さくすると」と訂正し、第１Ｊ行「正確な」を
削除する。 ４＜　第６ページ第１行「が発表されている。」を「な
どが報告されており、砂型ネック・ダウン・コアー寸法
の標準として、一般的に広く採用されている。」と、第
２行「ブータラ気」を「データは、ケイ砂、」と、舘り
行「植物油などの」を「フェノール樹脂などの無機及び
有機」と、第９行「熱伝導性」を［熱伝導性、比熱Ｊと
、第１１行［時は、コアーは、」を「と、コアーの」と
、第１ざ−７り行［低くなり、Ｊを「小さいので、コア
ーのネック部の」と、゛第１？行「凝固層の生成が」を
「凝固層生成は」と、第一０行「なるので、」を「なる
。従って、断熱材コアーは」と訂正する。 曳　第７ページ第１−一行「することができる。 」を「しても、健全な鋳造製品を得ることができる。」
と、第ダ行「第２図」を「第３図」と、第６行「厚さを
」を「厚さは、第グ図に示す砂型コアーの厚さＴよりも
」と、第７行「厚さを」を「厚さを、第ダ図に示す」と
、第５行「径を」を［径Ｎを、第３図に示す砂型コアー
のネック部の径Ｎよりも」と、第７２行「Ｋ比べ１．ｔ
　−／　Ｊ％」を「の３０〜３３％」と、第一０行［で
１０−コＳ％）減少しても」す「の１０−３０％）の場
合でも」と訂正する。 ム第Ｓページ第参行「ＩＱは、」を「ＩＯは、そのまま
使用する場合と、」と、同「するが」を「する場合とが
あるが」と、第１６行［に比べ、ｉｏ〜／？Ｊを「のコ
コ、３〜ｔ、ｔＪと、第ｉ’１−ｉｔ行「（コ０−Ｊｊ
％）減少しても」を「（！ｒ−ＪＯ％）の場合でも」と
訂正する。 ７　第？ページ第１／−／コ行「取付けること」を［取
付ける方法と、第９図に示すように、この断熱拐コアー
ＩＯを、従来公知の押湯断熱スリーブコＯに接着後、鋳
型を製作する方法と」と、第７ｇ行１など」を１、マグ
ネシャ砂など」と訂正する。 ざ　第１Ｏページ第７行「低く」を「小さいので」と訂
正する。 ９　第１／ページ第Ｓ行「、ｔｓＪを削除し、第７行１
Ｎｍ」をｒ　Ｎ１１　Ｎ！　Ｊと、第５行「Ｎよりも、
」を１ＮのＪＯ−４に％（」と、第Ｓ−を行「をｉｏ−
２３％減少しても」を［の１０〜ＪＯ％）の場合でも」
と、第１７行「よりも−０〜３５％減少しても」を「の
３〜３０％の場合でも」と副圧する。 １０、第１コページ第１デ行「Ｊり」を「コタ、コ」と
、同「ｔ、ｔｒ　Ｊを１３０」と訂正する。 ｌｌ　第１Ｊページ第１ｊ行「ｌＳ」を「６ざ」と、同
「Ｊ６」を「１３．ｌＩ」と訂正する。 ｌユ　第ｉａベージ第３行の次ぎＫ［最後に、実施例Ｓ
（第９図）は、押湯断熱スリーブコＯ（第２図゛）を使
用した他、ネック部径Ｎ、及びコアー厚さＴの数値が多
少相違する以外は、はぼ実施例／の場合と同・−である
。ただし、断熱材としては、アルミナシリケート系を使
用した。」を追加する。 １３　第１弘ページ第１コ行Ｋ「なお、ここで、参考の
ために、アルミナシリケート系及びシリケート系断熱材
について、それぞれの７例の化学成分、熱伝導率などを
示すと、表２のとおりとなる。」を追加し、同時に、別
紙の「表コ」を追加する。 ／４Ａ　第ｉｓ’ページの「表」を別紙の「表１」のと
おり訂正する。 ｌよ　第７６ページ第１−行「ｊ−％−Ｃ」を「ｊ〜９
」と訂正する。 表　− 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　鋳型の製作時に押湯の付は根にネック・ダウンΦコ
   アーを設置し、鋳造後に、押湯を打撃して破断してこれ
   を除去する方法において使用するためのネック・ダウン
   ・コアーにおいて、コアーを断熱材から作ることを特徴
   とするネック・ダウンｅコアー。 ユ　ネック・ダウン会コアーの鋳物本体側に、砂型を接
   着した特許請求の範囲第１項記載のネック−ダウン・コ
   アー。 ３　ネック−ダウン・コアーのネック部に発熱材を接着
   した特許請求の範囲！／項記載のネック・ダウン・コア
   ー。 ダ　ネック書ダウンｅコアーのネック部に発熱材を接着
   し、更に、ネック・ダワン書コアーの鋳物本体側に砂製
   を接着した特許請求の範囲第１項記載のネックのダウン
   ・コアー。