铸型的制造方法和铸型技术

提供：能够提高使用由水玻璃形成的无机系粘结材料的铸型的耐湿强度、铸型的经改善的制造方法和铸型。如下制造铸型：使用至少包含耐火性骨料、以水玻璃为必须成分的粘结材料、以及碳酸盐和/或硼酸盐的成型材料混合物，将其填充到加热至120℃～200℃的温度的成型模内并保持，从而使其硬化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铸型的制造方法和铸型
本专利技术涉及铸型的制造方法和铸型，特别是涉及使用在常温下为干态或湿态的成型材料混合物的铸造用铸型的制造方法和通过这样的方法而得到的铸型。
技术介绍
一直以来，作为金属熔液的铸造中使用的铸型的制造方法之一，已知有：粘结材料使用如水玻璃那样的无机系粘结材料，造型成自硬性铸型的方法。然而，使用由该水玻璃形成的无机系粘结材料的铸型由于吸湿而铸型强度降低，因此，有耐湿强度差的缺点，因此，存在在湿度高的环境下难以使用的问题。另外，根据水玻璃的种类而有时耐湿强度良好，但相反地有成型性变差的倾向，能够使用的水玻璃的条件受限，因此，要求成型性与耐湿强度变良好的对策。因此，日本特表2008-511447号公报中提出了：使用将这样的无机系粘结材料即热固性的粘合组合物混合而成的微粒材料的铸型用材料的制造方法之一。而且表明，根据此处阐明的制造方法，使用有：至少1种耐火性的成型基础材料和包含基于1种水玻璃的粘合剂的用于制造金属加工用的铸型的成型材混合物，在这样的成型材混合物中以一定比率加入选自二氧化硅、氧化铝、氧化钛和氧化锌的一组中的颗粒状金属氧化物。然后，通过添加这样的颗粒状金属氧化物，具有铸型的初始强度、即刚刚从高温工具取出后的强度、以及耐湿性得到改善的优点。然而，这样的成型材料混合物以少量基本不发挥耐湿性的效果，因此，必须添加水玻璃的固体成分以上的大量的金属氧化物，因此，即使耐湿强度提高，也无法充分解决成型性恶化的问题。特别是，对于二氧化硅，在型砂的混炼工序、废砂的再生工序时，产生游离硅酸，其粉尘导致作业环境的恶化，有对身体的呼吸系统等造成不良影响的担心。另外，可以得到短期的耐湿性的提高效果，但是例如将铸型长时间保持在湿度高的气氛中的情况下，无法充分解决由于吸湿而导致铸型的强度在时间经过的同时降低的问题，特别是，进行200℃以下的铸型的成型的情况下，即使使用这些以往的提高耐湿性的添加剂，吸湿时的强度也尚不充分。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2008-511447号公报
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，其解决课题在于，提供：能够提高使用由水玻璃形成的无机系粘结材料的铸型的耐湿强度、铸型的经改善的制造方法，其他课题在于，提供：通过这样的制造方法得到的铸型。用于解决问题的方案而且，本专利技术为了解决上述课题而可以在以下列举的各种方案中适合地实施，另外，以下所述的各方案在任意组合中可以采用。需要说明的是，应当理解为，本专利技术的方案乃至技术特征不受以下记载的任何限定，基于由说明书整体的记载能够把握的专利技术构思可以认识。(1)一种铸型的制造方法，其特征在于，使用至少包含(a)耐火性骨料、(b)以水玻璃为必须成分的粘结材料和(c)碳酸盐和/或硼酸盐的成型材料混合物，将其填充到加热至120℃～200℃的温度的成型模内并保持，从而使其硬化。(2)一种铸型的制造方法，其特征在于，使用至少包含(a)耐火性骨料、(b)以水玻璃为必须成分的粘结材料和(c)碳酸盐和/或硼酸盐的成型材料混合物，将其填充到经过加热的成型模内并保持，从而使其固化乃至硬化，然后在120℃～200℃的温度下进行二次焙烧。(3)根据前述方案(2)所述的铸型的制造方法，其特征在于，前述成型模被加热至30℃以上且低于120℃的温度。(4)根据前述方案(1)至前述方案(3)中任一项所述的铸型的制造方法，其特征在于，在前述成型模内的保持过程中，使热风或过热水蒸气在该成型模内通气。(5)根据前述方案(1)至前述方案(4)中任一项所述的铸型的制造方法，其特征在于，前述碳酸盐和/或硼酸盐以相对于前述水玻璃的100质量份为1～50质量份的比例使用。(6)根据前述方案(1)至前述方案(5)中任一项所述的铸型的制造方法，其特征在于，前述水玻璃以硅酸钠为主成分。(7)根据前述方案(6)所述的铸型的制造方法，其特征在于，前述硅酸钠的SiO2/Na2O的摩尔比为1.5～4.0。(8)根据前述方案(1)至前述方案(7)中任一项所述的铸型的制造方法，其特征在于，前述碳酸盐为碳酸锌、碳酸铁、碳酸锰和碳酸铜中的至少任一者。(9)根据前述方案(1)至前述方案(8)中任一项所述的铸型的制造方法，其特征在于，前述硼酸盐为四硼酸钠、四硼酸钾、四硼酸锂、四硼酸铵、四硼酸钙、四硼酸锶、四硼酸银、偏硼酸钠、偏硼酸钾、偏硼酸锂、偏硼酸铵、偏硼酸钙、偏硼酸银、偏硼酸铜、偏硼酸铅和偏硼酸镁中的至少任一者。(10)根据前述方案(1)至前述方案(9)中任一项所述的铸型的制造方法，其中，前述成型材料混合物为湿态。(11)根据前述方案(1)至前述方案(9)中任一项所述的铸型的制造方法，其中，前述成型材料混合物为干态，将该干态的成型材料混合物填充至前述成型模内，然后使水蒸气在该填充相内通气。(12)一种铸型，其特征在于，其是如下制造而得到的：使用至少包含(a)耐火性骨料、(b)以水玻璃为必须成分的粘结材料和(c)碳酸盐和/或硼酸盐的成型材料混合物，将其填充到加热至120℃～200℃的温度的成型模内并保持，从而使其硬化。(13)一种铸型，其特征在于，其是如下制造而得到的：使用至少包含(a)耐火性骨料、(b)以水玻璃为必须成分的粘结材料和(c)碳酸盐和/或硼酸盐的成型材料混合物，将其填充到经过加热的成型模内并保持，从而使其固化乃至硬化，然后在120℃～200℃的温度下进行二次焙烧。专利技术的效果如此，本专利技术中，作为粘结材料使用水玻璃，将其水溶液用于耐火性骨料来进行铸型的造型，与这样的水玻璃一起使用碳酸盐和/或硼酸盐，将它们与耐火性骨料混合，从而构成成型材料混合物，进行铸型的造型，另一方面，通过120℃～200℃的高温度下的加热使其硬化，得到目标铸型，由此可以有利地提供耐湿性优异的铸型，另外，还可以有利地发挥：吸湿时的铸型强度的降低可以有效地被抑制、且能够进行成型材料混合物、铸型的长期保存等特征。具体实施方式然而，本专利技术中使用的成型材料混合物根据其含有的水分量而此处小于0.5质量％的情况被分为干态、而且水分量为0.5质量％以上的情况被分为湿态。而且，干态的情况下，成型材料混合物可以作为粘结材料与碳酸盐和/或硼酸盐一起被覆耐火性骨料而成的覆膜砂使用。需要说明的是，该干态的成型材料混合物其本身没有粘合性，但是通过水蒸气等的通气，使骨料表面上的水玻璃(被覆层)溶解，以湿的成型材料混合物的形式，通过加热干燥可以使其固化乃至硬化。另外，湿态的成型材料混合物为包含水分的具有粘合性的砂形态，将这样的状态的湿的成型材料混合物造型，通过加热干燥，可以使其固化乃至硬化。此处，作为构成这样的成型材料混合物的耐火性骨料，为作为铸型的基材(型砂)发挥功能的耐火性物质、即、一直以来作为铸型用而使用的各种耐火性粒状材料均可以使用，具体而言，以硅砂、再生硅砂为代表地可以举出：氧化铝砂、橄榄石砂、锆石砂、铬铁矿砂等特殊砂、铬铁合金系炉渣、镍铁合金系炉渣、转炉炉渣等炉渣系颗粒、氧化铝系颗粒、富铝红柱石系颗粒等多孔质颗粒及它们的再生颗粒；氧化铝球、重烧菱镁矿等。需要说明的是，这些耐火性骨料可以为新砂，或也可以以型砂的形式一次或多次用于铸型的造型的再生砂或回收砂，进而还可以是在这样的再生砂、回收砂中加入新砂并混合而成的混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸型的制造方法，其特征在于，使用至少包含(a)耐火性骨料、(b)以水玻璃为必须成分的粘结材料和(c)碳酸盐和/或硼酸盐的成型材料混合物，将其填充到加热至120℃～200℃的温度的成型模内并保持，从而使其硬化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.20 JP 2014-1271771.一种铸型的制造方法，其特征在于，使用至少包含(a)耐火性骨料、(b)以水玻璃为必须成分的粘结材料和(c)碳酸盐和/或硼酸盐的成型材料混合物，将其填充到加热至120℃～200℃的温度的成型模内并保持，从而使其硬化。2.一种铸型的制造方法，其特征在于，使用至少包含(a)耐火性骨料、(b)以水玻璃为必须成分的粘结材料和(c)碳酸盐和/或硼酸盐的成型材料混合物，将其填充到经过加热的成型模内并保持，从而使其固化乃至硬化，然后在120℃～200℃的温度下进行二次焙烧。3.根据权利要求2所述的铸型的制造方法，其特征在于，所述成型模被加热至30℃以上且低于120℃的温度。4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的铸型的制造方法，其特征在于，在所述成型模内的保持过程中，使热风或过热水蒸气在该成型模内通气。5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的铸型的制造方法，其特征在于，所述碳酸盐和/或硼酸盐以相对于所述水玻璃的100质量份为1～50质量份的比例使用。6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的铸型的制造方法，其特征在于，所述水玻璃以硅酸钠为主成分。7.根据权利要求6所述的铸型的制造方法，其特征在于，所述硅酸钠的SiO2/Na2O的摩尔比为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中雄一郎，
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