铸造用溃散性砂芯的制造方法及该砂芯技术

本发明专利技术提供了一种不需要干燥炉等设备，能保持高作业效率、低制造成本的铸造用溃散性砂芯的制造方法及该砂芯。该方法是烧制砂芯，在具有表面温度为１２０～１６０℃的余热的砂芯表面涂敷由微粉耐火材料和热固性树脂组成的涂料溶液后，利用砂芯的余热干燥涂料溶液，形成涂覆层。因为是利用烧制砂芯的余热自然干燥涂料溶液，所以不必采用干燥炉等设备，而且可在短时间内完成干燥。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用压铸法等进行压力铸造时所用的铸造用溃散性砂芯的制造方法及该砂芯。
技术介绍
以往，例如在铝合金等的铸造中，广泛使用压铸法等将热熔液以高速高压注入金属模型的压力铸造法。在利用该压铸法制造诸如具有圆柱状冒口和冒口管等中空部分的产品时，必须使用具有耐高速高压的强度、且溃散性好的砂芯。因此，出现了多项着眼于上述课题的压力铸造用砂芯的制造方法，例如，日本专利公开公报昭58-128245号和日本专利公开公报平8-300102号等。日本专利公开公报昭58-128245号揭示了以下砂芯的制造方法，即，使用有机粘接剂来进行砂芯造型，在此砂芯表面涂敷掺有耐火材料的浆料，经干燥后形成第一涂覆层。然后在第一涂覆层表面涂敷云母水溶液，经干燥后形成第二涂覆层。该方法中，为了保护砂芯，在第一涂覆层上再用耐火材料和硅胶等无机物溶液进行涂膜处理。为了防止热熔液进入第一涂覆层上的微小裂纹中，同时为了使砂芯更容易从铸件表面除去而形成第二涂覆层。但是，由于必须形成两层、且每层还要放干燥炉内干燥10～15分钟，这样仅仅进行干燥就得花20分钟以上，所以作业时间长，批量生产效率低。此外，因为必须使用干燥炉，所以还得增加设备成本和电力成本，增加干燥工序的工序管理，其结果是大大增加了制造成本。另一方面，图3所示为日本专利公开公报平8-300102号中的压力铸造用砂芯的制造工艺流程图。如图3所示，该方法中，烧制砂芯后在砂芯具有溶液热固化所需要的足够热量时，将酚醛树脂乙醇溶液涂敷在砂芯表面。然后，待砂芯温度达到60～100℃后涂敷耐火材料浆液，再置干燥炉内干燥。采用此方法时，为了防止耐火材料和砂芯结合，造成铸造后砂芯的溃散性变差，必须在砂芯表面涂敷酚醛树脂。但是，在由耐火材料浆料形成涂覆层前，由于要在砂芯上涂敷酚醛树脂乙醇溶液，所以气化热的作用会使砂芯的温度急剧下降，为了干燥后续工序中涂敷的耐火材料浆液，还必须通过干燥炉额外进行强制干燥。另外，因为粘度高达500～2000cP，所以如果砂芯温度高，则涂覆层的膜厚变厚，砂芯的尺寸精度不能维持。同时，为了形成平滑的涂覆层表面，并防止因砂芯热的作用而在涂覆层产生气泡，防止铸件制品产生缺陷，还必须将砂芯温度控制在60～100℃，这样就必须在砂芯上涂敷耐火材料浆液。因此，为了干燥耐火材料浆液，还必须通过干燥炉进行强制干燥，这样就增加了干燥炉的设备成本和电力成本，还必须有干燥工序的管理。另外，因为干燥要花10～20分钟，所以导致作业时间变长，作业效率下降。如图3所示，此方法必须包括砂芯烧制工序、在砂芯上涂敷树脂的工序、涂敷耐火材料浆液的工序和在120℃干燥炉内进行干燥的工序等四道工序，这样制造成本也就增加了。本专利技术就是基于上述课题而完成的专利技术，其目的是提供一种铸造用溃散性砂芯的制造方法及该砂芯，所述制造方法的特征是具有抵抗热熔液流入时的高速高压的足够强度，能防止热熔液进入砂芯表面，铸造后的溃散性良好，不需要干燥炉等干燥用特殊设备，能大幅度缩短作业工序和作业时间，并能够保持高效率的批量生产，生产成本有所下降。专利技术的内容为了解决上述课题，本专利技术提供了以下铸造用溃散性砂芯的制造方法，该方法的特征是，烧制用粘接剂覆盖的铸造砂形成砂芯后，在具有表面温度为120～160℃的余热的砂芯表面涂敷由微粉耐火材料和热固性树脂组成的涂料溶液，然后利用砂芯的余热干燥涂料溶液，形成涂覆层。干燥手段采用自然干燥。铸造砂的粒度在AFS70以上。微粉耐火材料的平均粒径在1μm以下。将具有余热的砂芯放在粘度为20～55cP的涂料溶液中浸渍2～5秒，使涂料溶液涂敷在砂芯表面。本专利技术还包括权利要求1～5中任一项所述的铸造用溃散性砂芯的制造方法制得的铸造用溃散性砂芯。附图说明图1为本专利技术的铸造用溃散性砂芯的制造方法的实施方式中的制造工艺流程图。图2是按照图1的制造工艺制得的铸造用溃散性砂芯表面部分的局部截面放大图。图3为以往的铸造用砂芯的制造工艺流程图。图中符号说明10为砂芯烧制工序，12为涂料溶液涂敷工序，14为涂料溶液干燥工序，16为铸造砂，18为砂芯，20为微粉耐火材料，22为涂覆层。具体实施例方式以下参照附图说明本专利技术的实施方式。图1表示本专利技术的铸造用溃散性砂芯的制造方法的实施方式1中的主要制造工序。本专利技术的铸造用溃散性砂芯的制造方法是一种具有耐高速高压强度、且溃散性良好的砂芯的制造方法，其主要工序是烧制砂芯后，在砂芯还保持余热时涂敷涂料溶液，利用砂芯的余热使涂料溶液干燥形成涂覆层，该方法不需要干燥炉。本实施方式的铸造用溃散性砂芯的制造方法如图1所示，由砂芯烧制工序10、涂料溶液涂敷工序12和涂料溶液干燥工序14组成。在砂芯烧制工序10中，烧制用粘接剂覆盖的铸造砂形成规定形状的砂芯。铸造砂可采用硅砂、锆英砂或氧化铝等铸造砂。在本实施方式中，铸造砂以使用粒度在AFS70以上的硅砂为佳，更好的是使用粒径小、材料成本低的阿鲁巴尼(商品名)。如果使用AFS70以下的铸造砂，则很难形成设定了膜厚的涂覆层。如果使用AFS70以上的铸造砂，则在砂芯表面涂敷后述的涂料溶液时，在砂芯内部不会不必要地过量浸透涂料溶液，依靠涂覆层可以防止砂芯的溃散性变差，同时还可能形成设定了膜厚的涂覆层。此外，还可以防止铸造时高速高压热熔液造成的砂芯收缩，控制尺寸精度的误差。另外，使用少量的粘接剂就能确保砂芯的强度，降低制造成本。粘接剂可以使用酚醛树脂、丙烯酸树脂和其他热固性树脂。铸造砂中掺入热固性树脂，制成树脂涂料砂，烧制该树脂涂料砂，经造型即制得砂芯。铸造后，采用压碎机等设备能够容易地使之溃散，形成溃散性良好的砂芯。另外，为了改善铸造后砂芯的溃散性，在形成树脂涂料砂时，也可以添加溃散剂。在本实施方式中，砂芯的烧制方法可以采用吹气造型法等，将树脂涂料砂和空气一起送入砂芯金属模中，在300℃下烧制约60秒钟，造型形成砂芯。砂芯表面涂敷涂料溶液的工序12中，在烧制后的砂芯还具有表面温度为120～160℃的余热时，将涂料溶液涂敷在砂芯表面。所用涂料溶液是由微粉耐火材料和热固性树脂混合而成的溶液，干燥后覆盖在砂芯表面，可防止热熔液进入砂芯内，同时还可以在铸造后使砂芯溃散时形成剥离性良好的涂覆层。微粉耐火材料可使用耐火度较高的锆英砂粉和氧化铝粉，但并不仅限于锆英砂粉和氧化铝粉，也可使用其他耐火度较高的材料。微粉耐火材料的平均粒径以1μm为佳。在涂敷工序中，砂芯浸渍于槽内耐火材料浆液中时，随着时间的变化，浆液中的耐火材料沉淀，可不进行频繁的搅拌作业，而是连续不断地进行涂敷作业，确保砂芯的批量生产。另外，因为耐火材料均匀分布在整个涂覆层上，所以不容易产生裂纹，同时还可防止热熔液浸透涂覆层表面，能在铸造的最终工序中保持良好的溃散性和剥离性。而且，因为在形成涂覆层时，表面容易平滑化，所以可以制造表面平滑度高的铸造制品。在本实施方式中，所用涂料溶液的热固性树脂是水溶性碱性酚醛树脂，将其添加于耐火材料与水的混合溶液中，即制成涂料溶液。另外，涂料溶液的热固性树脂并不仅限于水溶性碱性酚醛树脂，还可采用其他任何树脂。水溶性碱性酚醛树脂具有粘接剂的作用，它受热固化，能把锆英石粉砂等耐火材料粘着在砂芯表面。这样可生成能抵抗浇注时的高速高压的表面强度较高的砂芯。另外，水溶性碱性酚醛树脂也可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
铸造用溃散性砂芯的制造方法，其特征在于，烧制用粘接剂覆盖的铸造砂形成砂芯后，在具有表面温度为１２０～１６０℃的余热的砂芯表面涂敷由微粉耐火材料和热固性树脂组成的涂料溶液，然后利用砂芯的余热干燥涂料溶液，形成涂覆层。

【技术特征摘要】
JP 2002-3-11 2002-0653251.铸造用溃散性砂芯的制造方法，其特征在于，烧制用粘接剂覆盖的铸造砂形成砂芯后，在具有表面温度为120～160℃的余热的砂芯表面涂敷由微粉耐火材料和热固性树脂组成的涂料溶液，然后利用砂芯的余热干燥涂料溶液，形成涂覆层。2.如权利要求1所述的铸造用溃散性砂芯的制造方法，其特征还在于，所用干燥手段为自然干燥。3.如权利要求1或2所述的铸造用溃散性砂...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤本军八，村上充德，村田邦一，川内敦，坂本晃久，
申请(专利权)人：九州柳河精机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]