铸件制造用结构体制造技术

本发明专利技术提供一种铸件制造用结构体，其为含有有机纤维、无机纤维、平均粒径50～150μm的无机粒子(A)及粘合剂(a)的结构体，在该结构体的表面上具有含有选自金属氧化物及金属硅酸盐的平均粒径1～100μm的耐火性无机粒子(B)、粘土矿物以及粘合剂(b)的表面层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在铸件的制造时使用的铸模等结构体。
技术介绍
在铸件制造中，一般而言，用铸造用砂成形内部具有模腔(cavity)(根据需要配置型芯)的铸模，同时将向该模腔供给熔融金属的注入口、直浇道、横浇道及内浇道(以下也将它们称为浇注体系)以与该模腔相通的方式进行成形，并且将与外部相通的排气口、冒口或溢流口通常用铸造用砂与铸模一起常规地成形、或者使用作为耐火材料的陶制管等来成形浇注体系，但日本特开2007-21578号公报等中提出了使用由含有有机纤维、无机纤维及粘合剂的结构体构成的烧道(流道(runner))来成形铸模并制造铸件的方法。特别是在日本特开2007-21578号公报中公开了一种铸件制造用结构体，其为含有有机纤维、无机纤维及粘合剂的结构体，通过使其表面上附着无机粒子来改善铸钢时的气体缺陷。另外，日本特开2008-142755号公报中公开了表面上附着有钒等金属的铸件制造用结构体。另外，日本特开2009-195982号公报公开了含有选自土状石墨及人造石墨中的I种以上无机粒子、无机纤维及热固化性树脂的、透气度为I 500的铸件制造用结构体。日本特开平8-257673号公报公开了在铸模的表面上涂布含有错石粉末、水及含娃酸酐的二氧化娃溶胶的衆液的技术方案。日本特开2010-142840号公报公开了表面具有由含有鳞状石墨、和含阿拉伯胶、酚醛树脂或磷酸铝的水溶性粘合剂的涂液组合物形成的涂膜的铸件制造用结构体。
技术实现思路
本专利技术涉及一种铸件制造用结构体，其为含有有机纤维、无机纤维、平均粒径50 150 μ m的无机粒子(A)及粘合剂(a)的结构体，在该结构体的表面上具有含有选自金属氧化物及金属硅酸盐的平均粒径I 100 μ m的耐火性无机粒子(B)、粘土矿物以及粘合剂(b)的表面层。另外，本专利技术涉及一种铸件制造用结构体的制造方法，其具有利用具有抄造工序的成形法由含有有机纤维、无机纤维、平均粒径50 150 μ m的无机粒子(A)、粘合剂(a)及分散介质的原料浆液制造结构体(I)的工序；以及在结构体(I)的表面上形成含有选自金属氧化物及金属硅酸盐的平均粒径I 100 μ m的耐火性无机粒子(B)、粘土矿物以及粘合剂(b)的表面层的工序。另外，本专利技术涉及上述铸件制造用结构体的用于制造铸件的用途或使用上述铸件制造用结构体来制造铸件的方法。附图说明图I是表示实施例及比较例中使用的铸模的概略图。图2是表示实施例及比较例中使用的透气度测定方法的概略图。图中，I表示铸造用流道(浇道)，2表示模腔部。具体实施例方式本专利技术提供能够改善铸件的重大缺陷之一即气体缺陷的铸件制造用结构体。在结构体的表面或内面形成表面层，遮蔽热分解气体，较以往更能降低气体缺陷。通过在本专利技术中使用具有适当的比重、粒径的无机粒子，从而使结构体的成型性和透气度变得良好。日本特开2007-21578号公报、日本特开2008-142755号公报、日本特开2009-195982号公报的技术方案虽然改善了气体缺陷，但期待效果的进一步提高。本专利技术提供能够改善铸件的重大缺陷之一即气体缺陷的铸件制造用结构体。根据本专利技术，提供能够改善气体缺陷的铸件制造用结构体。本专利技术的铸件制造用结构体，优选通过在含有有机纤维、无机纤维、平均粒径50 150 μ m的无机粒子㈧〔以下有时也称作无机粒子㈧〕及粘合剂(a)的结构体〔以下有时也称作结构体(I)〕的表面上形成含有选自金属氧化物及金属硅酸盐的平均粒径I ΙΟΟμπι的耐火性无机粒子(B)〔以下有时也称作无机粒子(B)〕、粘土矿物以及粘合剂(b)的表面层而获得的结构体。以下，根据其优选方式说明本专利技术。本专利技术所涉及的结构体⑴通过使用平均粒径50 150 μ m的无机粒子(A)，从而使得透气性变得良好，铸造时的铸模内的气体压力降低，侵入熔融金属中的气体减少。进而，通过在该结构体⑴的表面上形成含有平均粒径I IOOym的耐火性无机粒子⑶的表面层，从而抑制在铸模内产生的气体成分侵入熔融金属中，因而能够防止气体缺陷。另外，由于结构体(I)的透气性提高，因而构成结构体(I)的材料间的空隙增加，促进含有无机粒子(B)的表面层向结构体(I)渗透，防止表面层从结构体(I)剥离的耐剥离性提高。予以说明，以下提及结构体(I)的情况，还包括除去了表面层的本专利技术的铸件制造用结构体的情况。本专利技术的结构体(I)优选如下获得的结构体，S卩，制备含有有机纤维、无机纤维、无机粒子(A)、粘合剂(a)及分散介质的浆液状组合物(以下有时称为原料浆液)，通过使用抄造/脱水成形用的模具的抄造工序来抄造结构体(I)的中间成形体，接着，经过使用模具的加热、干燥工序而获得。另外，还优选通过填充到成形模具内并进行加热成形的工序而获得的结构体。以下根据其优选实施方式进行说明。〈原料浆液〉本专利技术所涉及的原料浆液含有有机纤维、无机纤维、无机粒子(A)、粘合剂及分散介质。⑴有机纤维有机纤维在结构体(I)中用于铸造之前的状态下则构成其骨架，在铸造时则其一部分或全部因熔融金属的热量而发生燃烧，在铸件制造后的结构体内部形成空腔。作为有机纤维，除了木浆之外，还可举出经原纤化的合成纤维、再生纤维(例如人造丝纤维)等，这些物质可单独使用或者两种以上混合使用。其中，优选纸纤维。其理由为纸纤维通过抄造可成形为多种形态，经脱水、干燥的成形体的湿态强度特性优异，另外，纸纤维容易获得且稳定、经济。另外，作为纸纤维，除了可使用木浆之外，还可使用棉浆、棉绒浆、竹子或稻草等其他非木浆。可单独使用或者两种以上混合使用原浆(virginpulp)或废纸浆(回收品)。从容易获得、环境保护、降低制造费用等方面出发，优选废纸浆。有机纤维的平均纤维长度优选为O. 8 2mm,更优选为O. 9 I. 8mm,进一步优选为O. 9 I. 5mm。有机纤维的平均纤维长度为O. 8mm以上时，不会在成形体的表面产生裂痕，冲击强度等机械物性不会变差，另外，为2mm以下时，难以发生壁厚不均，表面的平滑性也变得良好。从结构体的成形容易性及气体产生量抑制效果的观点出发，有机纤维的含量相对于结构体(I) 100质量份优选为I质量份以上且小于40质量份,更优选为2 30质量份，进一步优选为5 25质量份，更进一步优选为10 20质量份。当有机纤维的含量为I质量份以上时，构成结构体骨架的有机纤维充足，结构体的成形性变得良好，脱水后或干燥后的结构体的强度变得充分。另外，小于40质量份时，易于防止在铸造时产生大量燃烧气体，并且能够易于防止发生熔融金属从直浇道反吹、或火焰从溢流口(为设于铸模上部的细棒状的空腔，熔融金属在充满铸模后上升至铸模上面的部分)喷出。其结果可以降低铸造品的气体缺陷并使铸件品质变得良好。有关有机纤维的种类，从提高结构体的成形性的观点及供给性、经济性的观点出发，优选使用废纸(报纸等)。 (ii)无机纤维无机纤维主要在结构体中用于铸造之前的状态下则构成其骨架，铸造时则即便是在熔融金属的热量作用下也不会燃烧而维持其形状。特别是，在使用后述的有机粘合剂时，该无机纤维可以抑制因由熔融金属的热量导致该有机粘合剂热分解所引起的热收缩。无机纤维可举出碳纤维、石棉(rock wool)等人造矿物纤维、陶瓷纤维、天然矿物纤维，这些物质可单独使用或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.25 JP 2010-1451991.一种铸件制造用结构体,其为含有有机纤维、无机纤维、平均粒径50 150 μ m的无机粒子(A)及粘合剂(a)的结构体，在该结构体的表面上具有含有选自金属氧化物及金属硅酸盐的平均粒径I 100 μ m的耐火性无机粒子(B)、粘土矿物以及粘合剂(b)的表面层。2.根据权利要求I所述的铸件制造用结构体，其中，无机粒子㈧的平均粒径与耐火性无机粒子(B)的平均粒径之比以〔无机粒子(A)的平均粒径〕/〔耐火性无机粒子(B)的平均粒径〕计为I 35。3.根据权利要求I或2所述的铸件制造用结构体，其中，粘土矿物的比例相对于无机粒子⑶100质量份为O. 5 30质量份。4.根据权利要求I 3中任一项所述的铸件制造用结构体，其中，表面层的比例以铸件制造用结构体的质量标准计为10 80质量％。5.根据权利要求I 4中任一项所述的铸件制造用结构体，其中，无机粒子(A)为选自石墨、云母、二氧化硅、中空陶瓷及粉煤灰中的I种以上。6.根据权利要求I 5中任一项所述的铸件制造用结构体，其中，耐火性无机粒子(B) 为选自莫来石、锆石、氧化锆、氧化铝、橄榄石、肖尖晶石、氧化镁 及铬铁矿中的I种以上。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：池永春树，
申请(专利权)人：花王株式会社，
类型：
国别省市：