覆膜砂和其制造方法以及使用其的铸型的制造方法技术

本发明专利技术提供：具有常温流动性的干态的覆膜砂，且使用其得到的铸型发挥优异的强度且还发挥优异的崩解性。构成一种覆膜砂，其是用包含作为粘结剂的水玻璃的覆盖层覆盖耐火性骨料的表面而成的、具有常温流动性的干态的覆膜砂，其中，上述覆盖层中含有球状颗粒、优选含有平均粒径为0.1～20μm的球状颗粒。

Coated sand, its manufacturing method and the manufacturing method of the casting mould using it

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】覆膜砂和其制造方法以及使用其的铸型的制造方法
本专利技术涉及覆膜砂和其制造方法以及使用其的铸型的制造方法，特别是涉及：最终得到的铸型发挥优异的强度且在崩解性方面也变得优异的、具有常温流动性的干态的覆膜砂。
技术介绍
一直以来，作为金属熔液的铸造中使用的铸型之一，使用有如下得到的铸型：使用覆膜砂，造型为目标形状，从而得到的铸型，所述覆膜砂是将由耐火性骨料形成的铸型砂用规定的粘结材料覆盖而成的。具体而言，日本铸造工学会编的“铸造工学便览”第78～90页中，作为这样的覆膜砂中的粘结剂，除了如水玻璃那样的无机系粘结剂之外，还阐明了使用酚醛树脂、呋喃树脂、聚氨酯树脂等树脂的有机系粘结剂，另外，还阐明了使用这些粘结剂来将自硬性铸型进行造型的方法。例如，日本特开2012-076115号公报(专利文献1)中，作为使用水玻璃作为粘结剂的涂覆有粘结剂的耐火材料，阐明了在耐火骨料的表面覆盖含有水玻璃的固体的涂覆层而成的、流动性良好的涂覆有粘结剂的耐火材料(覆膜砂)。其中，阐明了如下方法：将这样的流动性良好的涂覆有粘结剂的耐火材料(覆膜砂)填充至用于铸型造型的成型模的成型模腔内后，使水蒸气通气，从而进行上述涂覆有粘结剂的耐火材料(覆膜砂)的固化，得到目标铸型。然而，如专利文献1中公开那样，对于以往的干态的覆膜砂，按照此处公开的方法，具体而言，按照填充至成型模腔内后，使水蒸气在覆膜砂的填充相内通气的方法，进行造型的情况下，存在如下问题：在成型模内暂时填充覆膜砂时，上述成型模内的覆膜砂的填充性没有提高的余地。另一方面，对于所得铸型的崩解性，也尚不充分，留有改善的余地。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-76115号公报非专利文献非专利文献1：“铸造工学便览”第78～90页
技术实现思路
专利技术要解决的问题此处，本专利技术是以上述情况为背景而作出的，其要解决的课题在于，提供：最终得到的铸型发挥优异的强度且在崩解性方面也变得优异的、具有常温流动性的干态的覆膜砂。另外，本专利技术的解决课题还在于，提供：使用这样的优异的覆膜砂的铸型的制造方法。用于解决问题的方案而且，为了解决上述问题，本专利技术可以在以下所列举的各种方式中适当地实施，另外，以下记载的各方式可以采用任意组合。需要说明的是，本专利技术的方式以及技术特征不限于以下记载的内容，应理解为是基于由说明书整体的记载可把握的专利技术思想而可认识到的技术方案。(1)一种覆膜砂，其特征在于，其为用包含水玻璃的覆盖层覆盖耐火性骨料的表面而成的、具有常温流动性的干态的覆膜砂，该覆盖层中含有球状颗粒。(2)根据前述方式(1)所述的覆膜砂，其中，含水分量为前述覆盖层中的水玻璃的固体成分量的5～55质量％。(3)根据前述方式(1)或前述方式(2)所述的覆膜砂，其中，前述球状颗粒的含量相对于前述覆盖层中的水玻璃的固体成分100质量份为0.1～500质量份。(4)根据前述方式(1)至前述方式(3)中任一项所述的覆膜砂，其中，前述球状颗粒的平均粒径为0.1～20.0μm。(5)根据前述方式(1)至前述方式(4)中任一项所述的覆膜砂，其中，前述球状颗粒为选自由二氧化硅、氧化铝或氧化钛形成的球状颗粒中的一种或二种以上。(6)根据前述方式(1)至前述方式(5)中任一项所述的覆膜砂，其中，前述球状颗粒的平均粒径d1与前述耐火性骨料的平均粒径d2满足下述式(1)。4×d1≤d2≤5000×d1···(1)(7)根据前述方式(1)至前述方式(6)中任一项所述的覆膜砂，其中，前述耐火性骨料为球状。(8)一种覆膜砂的制造方法，其特征在于，其为用包含水玻璃的覆盖层覆盖耐火性骨料的表面而成的、具有常温流动性的干态的覆膜砂的制造方法，对于加热后的耐火性骨料，混和以水玻璃为主成分的粘结剂和球状颗粒，使水分蒸发，从而将该耐火性骨料的表面用包含水玻璃和球状颗粒的覆盖层覆盖，制造含水分量为该覆盖层中的水玻璃的固体成分量的5～55质量％的覆膜砂。(9)一种铸型的制造方法，其特征在于，使用前述方式(1)至前述方式(7)中任一项所述的覆膜砂，将其填充至提供目标铸型的成型模的成型模腔内后，使水蒸气通气，在上述成型模内保持，使其固化乃至硬化，从而得到目标铸型。(10)一种铸型的制造方法，其特征在于，在前述方式(1)至前述方式(7)中任一项所述的覆膜砂中添加水使其湿态化，将该湿态状的覆膜砂填充至成型模内后，在前述成型模内保持，使其固化乃至硬化，从而得到目标铸型。(11)根据前述方式(9)或前述方式(10)所述的铸型的制造方法，其中，前述成型模的保持中，进一步使干燥空气、加热干燥空气或氮气在前述成型模的成型模腔内通气。专利技术的效果如此，对于本专利技术的具有常温流动性的干态的覆膜砂，如下构成：在覆盖耐火性骨料的表面的覆盖层中，同时含有作为粘结剂的水玻璃和球状颗粒。将这样的本专利技术的覆膜砂填充至成型模内(更详细而言，为成型模的成型模腔内)，通过水蒸气的通气等对该填充后的覆膜砂(填充相)供给水分时，球状颗粒与通过所供给的水分成为溶液状的水玻璃一起在耐火性骨料间有效地流动，其结果，可以有利地提高成型模内(成型模腔内)的覆膜砂的填充性。而且，对于在这样的填充性进一步提高了的状态下、通过水玻璃固化乃至硬化而得到的铸型，球状颗粒有效地夹设于相邻的耐火性骨料间的间隙，从而发挥优异的强度。另外，使用本专利技术的具有常温流动性的干态的覆膜砂得到的铸型中，通过耐火性骨料、球状颗粒、和固化乃至硬化了的水玻璃，变得呈类似于石墙的结构，由此，发挥还能耐受熔液注入时的高压的强度。进一步，将高温的熔液注入铸型内时，在铸型中将耐火性骨料间结合的水玻璃被分解，结果在耐火性骨料间存在有球状颗粒，因此，使用本专利技术的覆膜砂得到的铸型中，水玻璃所产生的耐火性骨料间的结合作用与以往相比，从熔液注入后较早地丧失，从而崩解性变得优异。附图说明图1为实施例中为了测定型芯的崩解性而使用的铸造试验用砂型的纵剖面说明图。图2为实施例中内含有废型芯的铝合金铸件的纵剖面说明图。具体实施方式因而，本专利技术的覆膜砂一般如下制造：对于耐火性骨料，混合作为粘结剂的处于水溶液的状态的水玻璃，然后使水分从该混合物中蒸发，换言之，使处于水溶液的状态的水玻璃的水分蒸发，从而制造，所述覆膜砂为由作为粘结剂的水玻璃的固体成分形成的经干燥的覆盖层以规定厚度形成于上述耐火性骨料的表面而成的、干态的覆膜砂，且具有良好的常温流动性。此处，本专利技术中的“具有常温流动性的干态的覆膜砂”是指，无论含水分量如何，测定动态安息角时可以得到测定值的覆膜砂。该动态安息角是指，在轴向的一侧端部被透明的板材封堵而成的圆筒内收容覆膜砂(例如向直径7.2cm×高度10cm的容器中放入覆膜砂至容器体积的一半)，以轴心处于水平方向的方式保持，以恒定速度(例如25rpm)绕水平的轴心旋转，在圆筒内流动的覆膜砂层的斜面成为平坦面状，上述斜面与水平面之间所形成的角度。本专利技术的覆膜砂的动态安息角优选80°以下，更优选45°以下，进一步优选30°以下。本专利技术中，通过使用球状的耐火性骨料，从而可以有利地得到动态安息角为45°以下的覆膜砂。需要说明的是，例如在覆膜砂润湿那样的状态下，不在圆筒内流动，覆膜砂层的斜面不形成为平坦面，其结果，无法测定动态安息角的情况下，称为湿态的覆膜砂。对于本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种覆膜砂，其特征在于，其为用包含水玻璃的覆盖层覆盖耐火性骨料的表面而成的、具有常温流动性的干态的覆膜砂，该覆盖层中含有球状颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.22 JP 2016-2269861.一种覆膜砂，其特征在于，其为用包含水玻璃的覆盖层覆盖耐火性骨料的表面而成的、具有常温流动性的干态的覆膜砂，该覆盖层中含有球状颗粒。2.根据权利要求1所述的覆膜砂，其中，含水分量为所述覆盖层中的水玻璃的固体成分量的5～55质量％。3.根据权利要求1或权利要求2所述的覆膜砂，其中，所述球状颗粒的含量相对于所述覆盖层中的水玻璃的固体成分100质量份为0.1～500质量份。4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的覆膜砂，其中，所述球状颗粒的平均粒径为0.1～20.0μm。5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的覆膜砂，其中，所述球状颗粒为选自由二氧化硅、氧化铝或氧化钛形成的球状颗粒中的一种或二种以上。6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的覆膜砂，其中，所述球状颗粒的平均粒径d1与所述耐火性骨料的平均粒径d2满足下述式(1)，4×d1≤d2≤5000×d1···(1)。7.根据权利要求1至权利要求6中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：高间智宏，浦哲也，
申请(专利权)人：旭有机材株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP