消失模铸造法制造技术

求得涂模剂以t时间曝露于温度θ时的树脂粘合剂的热分解量ΔC(θ，t)，以该热分解量ΔC(θ，t)为基础，求得受到热负荷之后的涂模剂的常温抗挠强度σb(θ，t)。然后，使用求得的常温抗挠强度σb(θ，t)在阈值σcr以上的涂模剂进行铸造。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】消失模铸造法
本专利技术涉及铸造有孔铸件的消失模铸造法。
技术介绍
消失模铸造法是一种将在发泡模的表面涂布涂模剂而成的铸模埋入型砂之中后，向铸模内注入金属的熔液，使发泡模消失而与熔液置换，从而铸造铸件的方法。该消失模铸造法，被认为是最适合于通过铸造而在铸件的内部形成孔(称为“铸孔”)的方法。在消失模铸造法中，巨大的热负荷会在铸造中，从周围对于涂布在发泡模的孔部(由铸孔铸造形成孔的部分)的表面的涂模剂和填充在孔部的内部的型砂发生作用。另外，来自熔液的各种各样的外力(熔液静压力，熔液流动带来的动压力等)会起作用。涂模剂自身无法耐受上述的热负荷和外力时，涂模剂损伤，熔液渗漏到填充在孔部的内部的型砂中，与型砂热粘的被称为“粘砂”的铸造缺陷有时发生。特别是若要铸孔铸造直径在12mm以下的细孔，则涂模剂的损伤造成的粘砂的发生频率变高，形成完工状态良好的细孔有困难。因此，在专利文献1中，公开有一种消失模用涂模剂组成物，其L＊a＊b＊表色系统的色度和来自Brookfield型粘度计的测量值被设定在恰当范围。据此，因为能够得到均匀厚度的涂模膜，所以可抑制涂模膜薄时发生的粘砂。另外，在专利文献2中，公开有一种组成设定地恰当范围的消失模用涂模剂组成物。据此，能够防止粘砂缺陷和下垂条纹(タレ筋)的转印。另外，在专利文献3中，公开有一种含有基于示差热分析的吸热峰值温度(℃)处于特定范围的矿石的消失模用涂模剂组成物。据此，能够抑制残渣缺陷和粘砂缺陷的发生。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本国特开2010－274314号公报【专利文献2】日本国特开2010－142867号公报【专利文献3】日本国特开2003－290869号公报但是，专利文献1至3中，铸孔部的尺寸大，达到截面60×100mm，长度110mm。因此，铸孔铸造直径为12mm以下的细孔时，还不能说以这些公开的手法能够防止粘砂。通常，多数情况是不铸孔铸造直径为12mm以下的细孔，而是对于铸造好的铸件之后通过机械加工开细孔。但是，这会带来加工成本的增加。因此，也有通过进行多次的试制而决定涂模剂的材质和铸造条件，从而实现细孔的铸孔的例子。但是，其现状是进行稳定的制造困难。另外，即使能够稳定地制造，为了找出该条件也需要大量的试制成本·时间。因此，重要的是事先就要明确适于细孔的铸孔的涂模剂的选定方针。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种消失模铸造法，其可以铸孔铸造直径在12mm以下，完工状态良好的细孔。本专利技术是一种消失模铸造法，其特征在于，是在将发泡模的表面涂布涂模剂而成的铸模埋入型砂之中后，向所述铸模内注入金属的熔液，使所述发泡模消失而与所述熔液置换，从而铸造具备直径为12mm以下、长度为l[mm]的孔的壁厚为T[mm]的铸件的方法，具备如下步骤：若设所述涂模剂包含的树脂粘合剂的温度θ[℃]的极限热分解量为ΔCsat(θ)[wt％]，所述树脂粘合剂的热分解速度常数为kd[1/秒]，所述树脂粘合剂的热分解开始的温度为θs[℃]，依存于所述涂模剂的材质的材料参数为A、α、β，则根据以下的式(1)至(3)，求得所述涂模剂以时间t[秒]曝露在温度θ[℃]下时的所述树脂粘合剂的热分解量ΔC(θ，t)[wt％]的步骤；和若设受到热负荷之前的所述涂模剂的常温抗挠强度为σC0[MPa]，所述树脂粘合剂完全热分解之后的所述涂模剂的常温抗挠强度为σC1[MPa]，所述涂模剂所含的骨料之间发生反应/烧结体化所带来的强度上升量为σs(θ，t)[MPa]，依存于所述涂模剂的材质的材料参数为γ，根据以下的式(4)，求得受到热负荷之后的所述涂模剂的常温抗挠强度σb(θ，t)[MPa]的步骤，使用经受热负荷之后的常温抗挠强度σb(θ，t)在阈值σcr[MPa]以上的所述涂模剂进行铸造。ΔC(θ，t)＝ΔCsat(θ)·{1－exp(－kdt)}…式(1)ΔCsat(θ)＝tanh{β(θ－θs)}×100…式(2)kd＝Aexp(αθ)…式(3)σb(θ，t)＝σC0－(σC0－σC1)tanh(γΔC(θ，t))+σs(θ，t)…式(4)根据本专利技术，在铸造具备直径在12mm以下、长度为l[mm]的孔的壁厚为T[mm]的铸件时，使用式(1)至(3)，能够预测涂模剂中包含的树脂粘合剂的热分解量·热分解速度。另外，使用式(4)，能够预测依存于树脂粘合剂的热分解量ΔC(θ，t)的常温抗挠强度σb(θ，t)的变化。根据这些预测结果，能够选定热负荷造成的强度降低少，适于细孔铸孔的涂模剂。具体来说，根据式(1)至(3)，求得涂模剂以时间t[秒]曝露在温度θ[℃]下之时的树脂粘合剂的热分解量ΔC(θ，t)[wt％]。然后，将求得的热分解量ΔC(θ，t)代入式(4)中，求得受到热负荷后的涂模剂的常温抗挠强度σb(θ，t)[MPa]。而后，使用求得的常温抗挠强度σb(θ，t)在阈值σcr[MPa]以上的涂模剂进行铸造。由此，能够使涂模剂的强度超过来自于熔液的外力，因此能够使涂模剂免受损伤。因此，能够铸孔铸造直径在12mm以下，完工状态良好的细孔。附图说明图1A是铸模的俯视图。图1B是铸模的侧视图。图2是表示涂模剂A的树脂分解率与热分解时间的关系的图。图3是表示涂模剂B的树脂分解率与热分解时间的关系的图。图4是表示涂模剂C的树脂分解率与热分解时间的关系的图。图5是表示涂模剂D的树脂分解率与热分解时间的关系的图。图6是表示涂模剂A的热分解速度常数与保持温度的关系的图。图7是表示涂模剂B的热分解速度常数与保持温度的关系的图。图8是表示涂模剂C的热分解速度常数与保持温度的关系的图。图9是表示涂模剂D的热分解速度常数与保持温度的关系的图。图10是表示涂模剂A的极限热分解量与保持温度的关系的图。图11是表示涂模剂B的极限热分解量与保持温度的关系的图。图12是表示涂模剂C的极限热分解量与保持温度的关系的图。图13是表示涂模剂D的极限热分解量与保持温度的关系的图。图14是表示受到热负荷之后的涂模剂A的常温抗挠强度与树脂粘合剂的热分解量的关系的图。图15是表示受到热负荷之后的涂模剂B的常温抗挠强度与树脂粘合剂的热分解量的关系的图。图16是表示受到热负荷之后的涂模剂C的常温抗挠强度与树脂粘合剂的热分解量的关系的图。图17是表示受到热负荷之后的涂模剂D的常温抗挠强度与树脂粘合剂的热分解量的关系的图。图18是对于树脂粘合剂的热分解量在80～84wt％的范围，或烧结反应后的各种涂模剂的常温抗挠强度和可否铸孔的结果加以整理的图。具体实施方式以下，对于本专利技术的适宜的实施的方式，边参照附图边进行说明。(消失模铸造法)本专利技术的实施方式的消失模铸造法，是在将发泡模的表面涂布涂模剂而成的铸模埋入型砂(干燥砂)之中后，向铸模内注入金属的熔液，使发泡模消失而与熔液置换，从而铸造具备直径在12mm以下、长度为l[mm]的孔的壁厚为T[mm]的铸件的方法。该消失模铸造法，被认为是通过“铸孔”，例如，铸造具备直径在12mm以下、长度为100mm以下的孔的壁厚为25mm以下的铸件最佳的方法。消失模铸造法具有如下工序：熔化金属(铸铁)而成为熔液的熔化工序；成形发泡模的成形工序；在发泡模的表面涂布涂模剂而作为铸模的涂布工序。此外，消失模铸造法还具有如下工序：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消失模铸造法，其特征在于，是将在发泡模的表面上涂布涂模剂而成的铸模埋入型砂之中后，向所述铸模内注入金属的熔液，使所述发泡模消失而与所述熔液置换，从而铸造具备直径为12mm以下、长度为l mm的孔的壁厚为Tmm的铸件的方法，具备如下步骤：若设所述涂模剂中包含的树脂粘合剂的温度θ的极限热分解量为ΔCsat(θ)，所述树脂粘合剂的热分解速度常数为kd，所述树脂粘合剂的热分解开始的温度为θs，依存于所述涂模剂的材质的材料参数为A、α、β，则根据以下的式(1)至(3)，求得所述涂模剂以时间t曝露在温度θ下时的所述树脂粘合剂的热分解量ΔC(θ，t)的步骤，其中，θ、θs的单位是℃，ΔCsat(θ)、ΔC(θ，t)的单位是wt％，kd的单位是1/秒，t的单位是秒；和若设受到热负荷之前的所述涂模剂的常温抗挠强度为σC0，所述树脂粘合剂完全热分解之后的所述涂模剂的常温抗挠强度为σC1，所述涂模剂中所含的骨料之间发生反应·烧结体化所带来的强度上升量为σs(θ，t)，依存于所述涂模剂的材质的材料参数为γ，则根据以下的式(4)，求得受到热负荷之后的所述涂模剂的常温抗挠强度σb(θ，t)的步骤，σC0、σC1、σs(θ，t)、σb(θ，t)的单位是MPa；使用经受热负荷之后的常温抗挠强度σb(θ，t)在阈值σcr以上的所述涂模剂进行铸造，σcr的单位是MPa，ΔC(θ，t)＝ΔCsat(θ)·{1－exp(－kdt)}…式(1)ΔCsat(θ)＝tanh{β(θ－θs)}×100…式(2)kd＝Aexp(αθ)…式(3)σb(θ，t)＝σC0－(σC0－σC1)tanh(γΔC(θ，t))+σs(θ，t)…式(4)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.02 JP 2016-017657;2016.03.23 JP 2016-058741.一种消失模铸造法，其特征在于，是将在发泡模的表面上涂布涂模剂而成的铸模埋入型砂之中后，向所述铸模内注入金属的熔液，使所述发泡模消失而与所述熔液置换，从而铸造具备直径为12mm以下、长度为lmm的孔的壁厚为Tmm的铸件的方法，具备如下步骤：若设所述涂模剂中包含的树脂粘合剂的温度θ的极限热分解量为ΔCsat(θ)，所述树脂粘合剂的热分解速度常数为kd，所述树脂粘合剂的热分解开始的温度为θs，依存于所述涂模剂的材质的材料参数为A、α、β，则根据以下的式(1)至(3)，求得所述涂模剂以时间t曝露在温度θ下时的所述树脂粘合剂的热分解量ΔC(θ，t)的步骤，其中，θ、θs的单位是℃，ΔCsat(θ)、ΔC(θ，t)的单位是wt％，kd的单位是1/秒，t的单位是秒；和若设受到热负荷之前的所述涂模剂的常温抗挠强度为σC0，所述树脂粘合剂完全热分解之后的所述涂模剂的常温抗挠强度为σC1，所述涂模剂中所含的骨料之间发生...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑泽瑛介，堤一之，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本,JP