JPS6340640A - 圧力鋳造用中子およびその製造法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ダイカスト法等の圧ノＪ鋳造用として用いる
中子およびその％ｊ進法に関する。

（従来の技術） 一般に、ダイカスト法等の圧力鋳造法により中空部を有
する鋳物を鋳造する場合、湯圧によりシェル中子内に溶
湯が差し込むことから、鋳造後の鋳物の中空部内壁には
シェル中子を構成する中子砂の一部が噛み込むおそれが
ある。そして、この中子砂の一部が噛み込んだ状態の鋳
物を製品として使用すると、使用中に上記中子砂が中空
部内壁より離脱して中空部内を流れるオイルや水等の液
体に混入することが考えられることから、このような事
態が発生しないよう、例えば特公昭６０−１５４１８号
公報に開示されているように、シェル中子の表面に粉末
状耐火物とコロイダルシリカとを混合したスラリー液を
塗イ［乾燥して第１コーティング層を形成し、その後、
該第１コーティング層上に雲母水溶液を塗布して第２コ
ーディング層を形成することにより、上記第１コーティ
ング層でもってシェル中子の表面を平滑にして中子表面
に作用する湯圧の均一化を図るとともに、上記第２コー
ティング層でもって上記シェル中子内への溶湯の浸入を
抑制するようになされたものか知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところか、上３．ＦＳの如くして成形されたシェル中子
の最外表面層（第２コーテイング［侑）は、雲丹水溶液
中における雲母粒子の分散性が悪いことから雲母粒子が
図中に均一に分イ１し難く、７Ｊ［Ｊえて粒子か大さい
ため液ダレ現象により上記層中にｄ３ける分イｉがｍｍ
不均一になる。

このように上記最外表面層〈第２コーティング層）中の
雲母粒子の分布状態が不均一になると、該層全体で層形
成時つまり乾燥時においてその加熱により収縮する度合
にばらつきが生じて核層にクラックか発生するおそれが
おり、このクラックが発生したシェル中子を用いて鋳ｊ
古した場合には、溶湯がクランク発生箇所から中子本体
に差し込むという不具合が生ずる。

、　また、上述の如さ中子を用いて鋳造した場合、鋳造
後に該中子を一旦焼成し、振動、水噴射等による外力を
加えることにより鋳物より取り除く必要かめるか、この
際、上記第２コーティング層（雲丹層）が（辰動等の作
用により剥離して鋳物の中空部内壁に付む残存するおそ
れがあり、鋳肌を良好に仕上げることができない。

本発明はかかる点に逃みてなされたものであり、その目
的とするところは、中子の最外表面層を構成する材質を
特定することにより、従来例の如く中子の最外表面層中
における成分の分イ［状態の管理を行うことなく鋳造時
にあける溶湯の中子本体への浸入を確実に阻止し、かつ
鋳肌の良好な鋳物を鋳造し得るようにすることにある。

ざらに、本発明は、上記中子を効率良く製造するための
製造法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、中子
本体に対し、その外表面に導電性粒子から７よる導電性
層を形成する。ざらに、該導電性層上に金属鍍金層を形
成する構成とする。

ざらに、本発明は上記中子を製造するための製造法とし
て、まず、中子本体の外表面に導電性粒子を含有する溶
液を塗布したのら乾燥工程を経ることにより導電性層を
形成する。次いで、該導電性層上に金属鍍金を施すこと
により金屈煎金層を形成する方法にする。

（作用） 上記の構成に１より、本発明では、中子本体の外表面に
は、導電性層を介して金属鍍金層が形成されていること
から、鋳造時に鋳型内に注入された溶湯と中子本体とは
上記金属鍍金層でもって完全に分離され、これにより上
記溶湯の中子本体への浸入が確実に阻止されることとな
る。また、上記中子本体は鋳造後に焼成され、その後振
動等の外力の作用により崩壊されて取り除かれるか、上
記金属鍍金層は中子゛本体の取除きにより形成された鋳
物中空部内壁に一体的に固着残存し、これにより鋳ｎハ
の良好な鋳物が鋳造されることとなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図は自動車のロータリーエンジンのロ
ーターを鋳造する場合に適用した第１中子１と第２中子
２とからなる２分割タイプの本発明の実施例に係る圧力
鋳造用中子３を示し、該中子３の上記両用１および第２
中子１，２は形状が異なるほかは同一に構成されている
ので、以下第１中子１について説明することとし、第２
中子２については同一の構成部分については同一の符号
を付してその詳細な説明を省略する。

４は上記第１中子１の中子本体で市って、該中子本体４
は、例′えば２００メツシユの砂にバインダトシてフェ
ノール樹脂を配合したレジンコーテッドナンドを一約２
５０’Ｃに加熱保持された図示しない中子成形型内に充
填することにより成形される。

また、該中子本体４の外表面には塗型＋／Ｉ層５が形成
され、該塗型材層５は、粉末状の耐火物、金属酸化物等
を含有したスラ１ノー液を上記中子本体４の外表面に塗
布した後、例えば乾燥温１宴１５０°Ｃ，乾燥時間２０
分の条イ１下で乾燥工程を経ることにより例えば２００
μ７ｎの層厚に形成される。

この塗型材層５は中子水体４外表面の平滑度および後述
する４電性層６の付着性の向上を図るためのものである
。そして、上記スラリー液の配合組成としては、ｉｔ！
Ｉえば３ｉ０２５７．５重研％、Ａｆ’　２０３　２．
０’ｆｉｌ’４％、Ｆｅ２０３　　４．０傅椿？モ、ｃ
ａＯｏ、　　５ａ＝％、ＭＣＩ○　２５゜０重子％、２
ｊ”Ｏｚ　　０．５重量％、Ｃ６，０型開％、その他　
４．５重研％を、エチルアルコールにて５０％に希釈し
たものを用いる。

さらに、上記中子本体４の塗型材層５上には導電性層６
が形成され、該導電性層６は、例えば平均粒径０．５〜
″！Ｏμ７ｒｌの黒鉛粒子を含有する）Ｒ液を塗Ｔｆｉ
シたのち乾燥工程を経ることにより、例えば５・〜５０
μｍの層厚に形成される。このように導電１牛層６を構
成する黒鉛粒子の粒径を上記の範囲に設定した理由は、
０．５μｍ未満のものは夕！造し難く、一方、１０μｍ
を越えると層の緻密化か困蕪となるからでおる。また、
黒鉛粒子の層厚を上記の範囲に設定した理由は、５μ辺
未満では均一な導電性層を（ｑ難く、一方、５０μｍを
越えると導電（生能の［菌属の増Ｉ）（１に比例した効
果は期待できないからで躬る。そして、上記導電性粒子
を含有する溶液としては、例えば黒鉛粒子５０重型槽に
対し水５　Ｑ　虫ｆｉ％の割合で配合したものを用いる
。

また、上記中子本体／１の導電性層６上には金属鍍金を
施すことにより例えば層１９５〜ゴＯｕｍ、のニッケル
、クロム等の金属鍍金層７が形成される。

該金属鍍金層７の層１ヲを上記の範囲に設定した理由は
、５μｍ未満では均一な鍍金層を形成し難く、鋳造時に
湯圧によりクラックが生ずるおそれがおる一方、１０μ
辺を越えると中子本体４に対する溶湯の層厚の増加に比
例した浸入防止効果か期待できないからである。

なお、上記塗型材層５および導電性層６を形成するに必
たっての乾燥条件は、例えば乾′Ｊ９温度１ｂ　Ｏ’Ｃ
Ｎ　乾燥時間２０分の条件下で行われるが、これに限ら
ず、上記各層５，６共それぞれ１構成する溶液中の揮発
成分を蒸散せしめることができる乾燥温度および乾燥時
間で市ればよい。

次に、上記実施例に係る圧力鋳進用中子３の製造法を説
明する。

まず、成形型内にレジンコーテツドサンドを充填した後
焼成して第１および第２中子１．２の各中子水体４を成
形する。その後、該各中子本体４を上述の如く配合した
スラリー液中に浸漬する操作を適数回繰り返して中子本
体４の外表面にスラリー液を浸漬塗布せしめ、その後、
上記スラリー液を塗イ「シた各中子本体４を乾燥工程に
搬入して、例えば乾燥温度１５０°Ｃ１乾燥時間２０分
の条件下で乾燥することにより上記中子本体４外表面に
層厚２００μｍの塗型材層５を形成する。

次に、この塗型材層５上に上ｊｆｆｌの如く配合した黒
鉛粒子を含イｊした溶液をスプレーコートにより塗イｌ
ｉするか、あるいは塗型材層５を形成した中子本体４を
上記溶液中に浸漬し、上記塗型材層５形成の時と同様の
乾燥条件の下で乾燥せしめることにより、塗型材層５上
に間座３０μＴｎの黒鉛製導電性層６を形成する。

ざらに、この導電性層６上に電気鍍金を施してニッケル
からなる層厚５μｍの金属鍍金層７を形成する。

このようにして塗型材層５、導電性層６および金属鍍金
層７を中子本体く外表面に順次積層形成した第１および
第２中子１，２を、第３図に示すように、補強材８を介
装して第１中子１が上に、第２中子２が下になるように
組み合わせて中子３を形成し、この中子３を上型９およ
び下型１０よりなる鋳型１１内に配置して、プランジＩ
−″！２の作動により例えばアルミニウム合金の溶湯△
を３５０　ＫＦＪ／　ｃｒｉの湯圧で鋳型１１内に注入
することにより、第４図に示すような臼−タリーエンジ
ンのローター１３を鋳造する。

この際、第１Ｊ５よび第２中子１，２の各々最外表面は
金属鍍金層７，７によって隙間なく被覆されて溶湯Ａと
中子本体４，４とは上記金属鍍金層７．７でもって完全
に分離されていることから、溶湯Ａの中子本体４，４へ
の浸入を確実に阻止することができる。

そして、上記ローター１３の鋳造後、その中空部を構成
する第１および第２中子′１，２を一旦ｔ１ａ　ｏ　’
ｃ−ｃ焼成してバインダとしてのフェノール樹脂を消失
けじめた後、振動、承りｆ１射等の外力を加えて第１お
よび第２中子１，２を崩壊してロータ−１３中空部から
取り除き、素材としてのロークー１３を得る。

この際、各第１ｄゴよび第２中子１，２を構成する中子
本体４、塗型材層５および導電性層６の各々は上記ロー
ター１３の中空部より取り除かれるが、容筒１および第
２中子１，２の最外表面層を構成する金属鍍金層７はロ
ーター１３の中空部内壁に一体的に固着残存せしめられ
ており、これにより、鋳肌の良好なローター１３を鋳）
告することができる。

このように本実施例では、中子水体４の外表面に塗型材
層５を形成し、該塗型材層５上に黒鉛粒子の導電性層６
を形成し、ざらに、該導電性層６上にニッケルの金属ｆ
ｆＪ貞金層７を形成するようにしたことから、鋳造時に
溶湯△の中子本体４への浸入を確実に阻止することがで
きるとともに、鋳肌の良好なローター１３を鋳造するこ
とができる。

また、上記製造法は、溶湯Ａの中子水体４への差込み防
止と、ローター１３の鋳肌を良好にするという上記効果
を有する中子を別途特別な手段を用いることなく効率良
く製造することかできるものて必る。

なあ、上記実施例では、導電性層６として黒鉛粒子を用
いたが、これに限らず、導電性を有するものであれば如
何なるものでも採用可能で市る。

また、金属鍍金層７に用いる電着金属もニッケルに限ら
ないことはいうまでもなく、例えば鋳物製品が腐食され
易い環境条件下で使用される場合には、耐食性のものを
用いるなど使用目的に応じて適宜選定可能であり、ざら
には金属鍍金層７形成手段も電気鍍金に限らず、無電解
鍍金て必ってもよい。

また、上記実施例では、中子本体４．／１をレジンコー
テツドサンドで構成した場合について示したが、これに
限らず、例えばセメン１〜砂等の白硬性砂−１Ａ）５青
等で構成することも採用可能てめり、この石Ｎ等表面の
平滑度が比較的良好なものの場合は、中子本体４の外表
面に形成する塗を材層５を省略して、導電性層６を上記
中子本体くに直接形成することも援用可能である。また
、中子３は分割タイプに限る必要もない。

ざらに、上記実施例では、自動車のロータリーエンジン
のローター１３を鋳造する場合を示したが、これに限ら
ず、シリンダブロックやシリンダヘッド、その地目動車
部品以外の鋳造製品を鋳造する場合にも適用可能なこと
はいうまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、中子本体の外表
面に導電性層を介して金属鍍金層を形成したので、鋳造
時に鋳型内に注入された溶湯と中子本体とが上記金属メ
ツキ層でもつ一〇完全に分離され、これにより上記溶湯
の中子本体への浸入を確実に阻止することかできる。ま
た、鋳造後に上記中子を鋳物より取り除くべく焼成し、
その後振動等の外力を作用けじめろことにより中子を崩
壊ずろが、上記金属メツキ層は中子の取除きにより形成
された鋳物中空部内壁に一体的に固着残存し、これによ
り鋳ｌ！１（の良好ｔＪ３．鈷物を鋳造することができ
る。

また、本発明の製造法によれば、溶湯の中子本体への差
込み防止と、鋳物の鋳肌を良好にするという上記効果を
有する中子を別途特別な手段を用いることなく効率良く
製造することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動車のロータリーエンジンのローターを鋳造
する場合に適用した２分割タイプの本発明の実施例に係
る圧力鋳造用中子の分解斜視図、第２図はｌ’Ｆｉｌ縦
断拡大正面図、第３図はローターの鋳造状態を示す縦断
正面１図、第４図は鋳造されたローターの斜視図である
。 ４・・・中子本体、６・・・導電性層、７・・・金属鍍
金層。 第３図 第１図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）中子本体と、該中子本体の外表面に形成された導
   電性粒子からなる導電性層と、該導電性層上に形成され
   た金属鍍金層とを備えてなることを特徴とする圧力鋳造
   用中子。
2. （２）中子本体の外表面に導電性粒子を含有する溶液を
   塗布したのち乾燥工程を経ることにより導電性層を形成
   し、次に、該導電性層上に金属鍍金を施すことにより金
   属鍍金層を形成することを特徴とする圧力鋳造用中子の
   製造法。