球状型砂制造技术

本发明专利技术是一种球状型砂，其平均粒径为０．０３～１．５ｍｍ、且是通过火焰熔融法制造而成的，其中该型砂和聚氨酯粘合剂一起使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及球状型砂、使用了该型砂的铸模及其制造方法、以及 由该铸模得到的铸件。
技术介绍
作为一种制造铸造用铸模(包含铸模装配的各种粒状骨材制部件)的方法，广为人知且正在实施的有冷芯盒法(coldbox)或者聚氨酯自固性制模法，所谓冷芯盒法是在硅砂等粒状骨材中混合由分别以多 元醇化合物和聚异氰酸酯化合物为主成分的有机溶剂溶液形成的粘结 剂，将所得的混合物填充到模型中，通过叔胺类物质的催化作用产生 的聚氨酯化反应使其固化而得到所希望的铸模。这些铸模制模方法都 可以在室温下固化，具有快速固化的性质，而且铸造后，铸模的崩裂 性优异，极容易从铸件中分离等，由于具有这些优点，所以作为节约 能源、高生产率的铸模制模法，其使用正在扩大。为了防止冷芯盒法和聚氨酯自固性制模法中的气体缺陷，己经公 开有使用提高强度的粘合剂以减少其添加量的方法，或者使用各种添加剂以防止气体缺陷的方法(日本特开2004—255451号)。另外，对于 冷芯盒法，公开有延长可使用时间的方法(日本特开2004-358531号)。 另一方面，作为流动性优异、并可以制造强度高且表面平滑的铸 模的型砂，在日本特开2004-202577号中公开了特定的球状型砂。
技术实现思路
本专利技术涉及一种球状型砂，其平均粒径为0.03 1.5mm、且是通 过火焰熔融法制造而成的，该型砂和聚氨酯粘合剂一起使用。另外，本专利技术涉及一种球状型砂，其平均粒径为0.03 1.5mm、 吸水率为0.5重量％以下，其中该型砂和聚氨酯粘合剂一起使用。另外，本专利技术涉及一种铸模的制造方法，其具有混合上述本专利技术 的球状型砂和聚氨酯粘合剂的工序。此外，本专利技术还涉及上述球状砂的和聚氨酯粘合剂一起使用的型 砂用途。另外，本专利技术还涉及含有上述本专利技术的球状型砂和聚氨酯粘合剂 的铸模、以及由该铸模得到的铸件。附图说明图1是实施例和比较例中使用的砂芯的示意图。 图2是实施例和比较例制造的铸件的示意图。具体实施例方式到目前为止，特别是对于具有薄壁的部分的铸模，由于夹心铸造 为铸件，所以气体无法散出到外部，产生气体缺陷的情况较多。另外，对于具有薄壁的部分的铸模来说，为了防止浇铸后的破损 (例如砂芯折断等)，可以增加粘合剂的量以提高铸模强度。由于增加 粘合剂的量会与气体缺陷有关，所以气体缺陷的问题更加明显。另外，冷芯盒法由于是将酚醛树脂成分和聚异氰酸酯成分混合后， 通过通入气体状的胺，使铸模固化，但是在通胺之前，可能会缓慢进 行聚氨酯化反应而开始固化。因此，长时间保存在砂加料斗内的铸模 组合物可能无法得到所希望的铸模强度，可能会产生制模不良、或者 必须清扫砂加料斗内部，所以寻求一种可使用时间更长的铸模组合物。本专利技术涉及一种型砂，其在像冷芯盒法以及聚氨酯自固化性制模 法那样使用聚氨酯粘合剂制造铸模时，可以制造气体缺陷少、在更高 强度下不会变形和破损、而且表面平滑性也良好的铸模。还涉及在冷 芯盒法中可使用时间更长的型砂。根据本专利技术，能够大幅度地减少作为使用了聚氨酯粘合剂的铸造 法的课题的气体产生量，并可以得到气体缺陷少的铸件。另外，在制造具有薄壁的部分的砂芯时，能制作砂子被更好地填 充且强度高的砂芯，且可以制造迄今为止都没有的复杂形状的铸件。此外，还可以延长混合多元醇成分和异氰酸酯成分后的可使用时 间，降低制模的不合格率或提高铸模的生产率。由此，能够赋予使用了该铸件的部件的轻质化、高强度化、和其 它部件的一体化，自然冷却性等价值。本专利技术所使用的球状型砂主要由2种方案构成，特别适合作为砂 芯使用。第1种方案是平均粒径为0.03 1.5mm、通过火焰熔融法制 造而成的球状型砂。另外，第2种方案是平均粒径为0.03 1.5mm、 吸水率为0.5重量0/^以下的球状型砂。以下，有时将这两种总称为球 状型砂。所述的本专利技术的球状型砂的形状为球状是指球形度为0.88以上， 优选0.90以上。从体现出本专利技术的效果的观点出发，优选球形度为0.95 以上的型砂。对于是否为球状，例如如后述实施例所记载的那样，以 通过光学显微镜或数字式示波器(例如，年一工^7公司制造，VH— 8000型)等观察型砂来判断。本专利技术的球状型砂的主成分使用将现有公知的耐火物以及耐火物 原料用火焰熔融法形成球状的物质，并没有特别的限定。在这些耐火 物以及耐火物原料中，从耐火性和获得的容易程度等观点出发，优选 以Si02为主成分的物质，以八1203和Si02为主成分的物质，以MgO和Si02为主成分的物质。其中，特别优选为以Al203和Si02为主成分的物质。这里所述的主成分是指以上述成分以总量计，在整个型砂的 全部成分中含有60重量％以上。对于主成分的含量，从提高耐火性的 观点出发，这些成分的总量为，在球状型砂的全部成分中优选为85 100重量％，更优选为90 100重量％。另外，作为在本专利技术的球状型砂含有的作为主成分以外的成分，可以列举出例如Fe203、 Ti02、 K20、 Na20等金属氧化物。它们来自 于起始原料。在含有Fe203和Ti02时，它们的含量分别优选为5重量％以下。 另外，Fe203的含量更优选为2.5重量X以下，进一步优选为2重量％ 以下。在含有K20和Na20时，它们的含量以总量计优选为3重量％ 以下，更优选为1重量％以下。另外，在以八1203和Si02为主成分时，Al203/Si02的重量比优选为1 15。从提高耐火性和型砂的再生效率的观点出发，优选为1.2 12，更优选为1.5 9。另夕卜，在以Al203和Si02或者仅以Si02为主成 分时，作为主成分以外的成分，可以含有CaO和MgO。在这种情况 下，从提高球状型砂的耐火性的观点出发，它们的含量以总量计优选 为5重量Q/^以下。另外，在以MgO和Si02为主成分时，MgO/SK)2的重量比优选为 0.1 10。从球形化的容易程度以及提高耐腐蚀性、耐火性和型砂的再 生效率的观点出发，优选为0.2 9，更优选为0.3 5。另外，在该MgO和Si02为主成分时，作为主成分以外的成分， 可以含有A1203。它来自于原料，但是从提高球状型砂的耐腐蚀性的 观点出发，其含量优选为10重量％以下。从防止可使用时间的縮短的观点出发，本专利技术的型砂的酸消耗量 (ml/50g)的范围优选为10(ml/50g)以下，更优选为5(ml/50g)以下。另夕卜， 酸消耗量的测定方法是根据JACT试验法S — 4中记载的方法，在 0.1mol/L的盐酸水溶液中搅拌50g干燥砂后，除去砂子，用0.1mol/L 的氢氧化钠水溶液将反应液反向滴定到pH为7时的值。另外，同样地，从防止可使用时间的縮短的观点出发，本专利技术的 型砂优选为每lg该型砂的洗脱碱量为1 mol/g以下，更优选为0.8 u mol/g以下。所述的洗脱碱量是从型砂中被水萃取的强碱成分的量，可以如下水，搅拌15分钟，静置15分钟后， 将倾析而得到的水层作为洗脱液。收集25ml洗脱液， 一边测定pH， 一边用0.1mol/L盐酸水溶液进行中和滴定，得到测定曲线后，将拐点 作为中和点，读取滴定量(ml)和此时的pH。在中和点之中，由pH为7以上、也就是碱区域中的中和点的滴 定量通过下式求得洗脱碱量。pH为7以上的中和点为二点以上时，选 择pH为7以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球状型砂，其平均粒径为０．０３～１．５ｍｍ、且是通过火焰熔融法制造而成的，该型砂和聚氨酯粘合剂一起使用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-2-2 025872/20051.一种球状型砂，其平均粒径为0.03～1.5mm、且是通过火焰熔融法制造而成的，该型砂和聚氨酯粘合剂一起使用。2. —种球状型砂，其平均粒径为0.03 1.5mm，且吸水率为0.5 重量％以下，该型砂和聚氨酯粘合剂一起使用。3. 根据权利要求1或2记载的球状型砂，含有A203和Si02作为 主成分，且八1203/^02的重量比为1 15。4. 根据权利要求1 3中任一项所记载的球状型砂，其中洗脱碱 量为lumol/g以下。5. —种铸模的制造方法，其具有将权利要求1 4中任一项所记 载的球状型砂和聚氨酯粘合剂混合的工序。6. 根据权利要求5所记载的铸模的制造方法，其中相对于10...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤雅之，伊奈由光，
申请(专利权)人：花王株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]