铸模用砂、砂铸模的造模方法及金属铸造用芯子技术

本发明专利技术涉及一种铸模用砂，其含有：砂(1)、粘结剂(2)、通过熔融金属的热量而产生气体(4A)(水蒸汽及二氧化碳气中的至少一方)的难溶于水的无机化合物粒子(3)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种铸模用砂、砂铸模的造模方法及金属铸造用芯子。
技术介绍
一直以来，对于在铸模中所使用的砂，出于提高保形性等的目的而实施了添加粘 结剂的处理。 例如，作为铸模用的材料，公开了一种至少包括如下物质的用于制造金属加工用 的铸模的成形材料混合物，所述物质为，耐火性的成形基础材料；含有水玻璃的粘结剂；选 自二氧化硅、氧化铝、氧化钛及氧化锌的固定比例的颗粒状氧化金属；碳水化合物（例如， 参照日本特表2010-506730号公报）。 此外，还公开了一种模铸件铸造方法，其虽然不是关于与砂混合的粘结剂的技术， 但是针对在铸模内表面上进行涂敷的脱模剂，作为添加剂而使用了选自石墨、BN、水玻璃、 云母、硅胶、氢氧化镁以及氧化镁中的至少一种（例如，参照日本特开2001-47213号公报、 日本特开2000-343201号公报、日本特开2000-343199号公报）。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 在使用了砂铸模的铸造方法中，一直以来都要求提高将熔融金属冷却固化并获得 了铸件之后的砂铸模的去除性，从而在容易实施砂铸模的去除这一观点上要求进一步的改 善。另外，存在有被注入的熔融金属的温度越低则砂铸模的去除性变得越差的倾向，例如在 如铝铸件这样的注入熔融金属的温度为700°C的较低的情况下，更强烈地要求上述去除性 的改善。 此外，虽然在所述日本特表2010-506730号公报中公开了一种以改善砂向铸件表 面的附着为目的而使在含有水玻璃的粘结剂中混合有机化合物的方法，但是由于通过使有 机化合物被加热从而会产生树脂等残渣，因此也存在产生从铸件和铸造设备中去除该残渣 的需要这样的问题点。 即，本专利技术的目的在于，提供一种能够将砂铸模从铸件表面容易地去除的铸模用 砂。此外，其目的还在于，提供一种在铸件的铸造中被使用之后能够容易地从该铸件的表面 进行去除的砂铸模的造模方法、以及在铸件的铸造中被使用之后能够容易地从该铸件的表 面进行去除的金属铸造用芯子。 用于解决课题的方法 上述课题通过以下的方法而被解决。 (1)铸模用砂含有：砂、粘结剂、通过熔融金属的热量而产生水蒸汽及二氧化碳气 中的至少一方的难溶于水的无机化合物粒子。 (2)在所述⑴所记载的铸模用砂中，含有通过发泡而产生的气泡，并且粘度为 0· 5Pa · s以上且IOPa · s以下。 (3)在所述（1)或（2)所记载的铸模用砂中，所述无机化合物粒子包括选自碳酸盐 及氢氧化物中的至少一种。 (4)在⑴至（3)中的任一项所记载的铸模用砂中，所述粘结剂为水溶性粘结剂并 且具有发泡性。 (5)在所述⑷所记载的铸模用砂中，作为所述粘结剂，包括选自阴离子表面活性 剂、非离子表面活性剂及两性表面活性剂中的至少一种。 (6)在所述（5)所记载的铸模用砂中，相对于砂，所述阴离子表面活性剂、非离子 表面活性剂及两性表面活性剂的总添加量为质量百分比0. 005%以上且质量百分比0. 1% 以下。 (7)在所述⑴至（6)中的任一项所记载的铸模用砂中，作为所述粘结剂，包括水 溶性的硅酸钠。 (8)在所述（7)所记载的铸模用砂中，相对于砂，所述娃酸钠的添加量为质量百分 比0. 1%以上且质量百分比20. 0%以下。 (9)在所述（1)至（8)中的任一项所记载的铸模用砂中，作为所述粘结剂，包括 选自由聚乙烯醇及其衍生物、皂角苷、淀粉及其衍生物、以及其他的糖类所组成的粘结剂群 (A)中的至少一种。 (10)在所述（9)所记载的铸模用砂中，相对于砂，所述粘结剂群㈧中所包含的粘 结剂的总添加量为质量百分比〇. 1 %以上且质量百分比20. 0%以下。 (11)在所述⑴至（10)中的任一项所记载的铸模用砂中，所述铸模用砂被用于铝 或铝合金的铸造中。 (12) -种砂铸模的造模方法，包括：a)发泡砂混合物调制工序，通过对砂、水溶性 的粘结剂、通过熔融金属的热量而至少产生水蒸汽及二氧化碳气中的一方的难溶于水的无 机化合物粒子、以及包含水的砂混合物进行搅拌，从而在该砂混合物中产生发泡，并且对包 含气泡的发泡砂混合物进行调制；b)填充工序，将所述发泡砂混合物填充至金属模中的铸 模造模用的空间中；c)砂铸模造模工序，使所填充的发泡砂混合物的水分蒸发而使发泡砂 混合物固化，从而对砂铸模进行造模；d)取出工序，将造模出的砂铸模从所述铸模造模用 的空间中取出。 (13)在所述（12)所记载的砂铸模的造模方法中，在所述b)填充工序中，所述发泡 砂混合物向所述铸模造模用的空间中的填充是通过由气缸内的活塞的压入而进行的直接 加压来实施的。 (14)在所述（12)所记载的砂铸模的造模方法中，在所述b)填充工序中，所述发泡 砂混合物向所述铸模造模用的空间中的填充是通过向气缸内供给压缩空气来实施的。 (15)在所述（12)至（14)中的任意一项所记载的砂铸模的造模方法中，在所述c) 砂铸模造模工序中，所述发泡砂混合物的水分的蒸发是通过来自被加热了的金属模的热量 来实施的。 (16)在所述（12)至（14)中的任意一项所记载的砂铸模的造模方法中，在所述c) 砂铸模造模工序中，所述发泡砂混合物的水分的蒸发是通过被加热了的空气的流动来实施 的。 (17)在所述（12)至（14)中的任意一项所记载的砂铸模的造模方法中，在所述c) 砂铸模造模工序中，所述发泡砂混合物的水分的蒸发是通过来自被加热了的金属模的热量 以及被加热了的空气的流动而实施的。 (18) -种金属铸造用芯子，其通过所述（12)至（17)中的任意一项所记载的砂铸 模的造模方法而被制造出，并且所述金属铸造用芯子的中心部的固态成分的密度小于表面 部的固态成分的密度。 (19) 一种金属铸造用芯子，其通过所述（12)至（17)中的任意一项所记载的砂铸 模的造模方法而被制造出，并且所述金属铸造用芯子的中心部处的水溶性的粘结剂的每单 位体积的含有率小于表面部处的水溶性的粘结剂的每单位体积的含有率。 专利技术效果 根据本专利技术，能够提供一种可将砂铸模从铸件表面容易地去除的铸模用砂。此外， 还能够提供一种可在铸件的铸造中被使用之后容易地从该铸件的表面进行去除的砂铸模 的造模方法、以及可在铸件的铸造中被使用之后容易地从该铸件的表面进行去除的金属铸 造用芯子。【附图说明】 图1为注入熔融金属之前的砂铸模内部的放大模式图。 图2为注入了熔融金属之后的砂铸模内部的放大模式图。 图3为注入熔融金属之前的砂铸模与被注入熔融金属的空间的界面的放大模式 图。 图4为注入了熔融金属之后的砂铸模与铸件的界面的放大模式图。【具体实施方式】 以下，对本专利技术的实施方式进行详细的说明。 本专利技术所涉及的铸模用砂含有：砂、粘结剂、通过熔融金属的热量而产生水蒸汽及 二氧化碳气中的至少一方的难溶于水的无机化合物粒子。 另外，在制作上述本专利技术所涉及的铸模用砂时，也可以使所述粘结剂与所述无机 化合物粒子预先混合并作为与所述砂相混合的砂铸模用添加剂。 即，砂铸模用添加剂含有：粘结剂、通过熔融金属的热量而产生水蒸汽及二氧化碳 气中的至少一方的难溶于水的无机化合物粒子。 通过在铸件的砂铸模中使用上述的本专利技术所涉及的铸模用砂，从而能够容易地实 施砂铸模从铸件上的去除。 在此，利用附图对本专利技术的作用进行说明。 附图表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸模用砂，含有：砂、粘结剂、通过熔融金属的热量而产生水蒸汽及二氧化碳气中的至少一方的难溶于水的无机化合物粒子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：青木知裕，加藤裕介，松本武彦，森健一郎，善甫敏彦，须田智和，光武正臣，前川工，中山总，森川将史，渡边浩庸，
申请(专利权)人：新东工业株式会社，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP