铸件制造用结构体制造技术

一种铸件制造用结构体，该结构体含有有机纤维、无机纤维、无机粒子和热固化性树脂，其中所述无机纤维是碳纤维，所述热固化性树脂是选自酚醛树脂、环氧树脂和呋喃树脂中的至少１种热固化性树脂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及铸件制造时使用的铸型等结构体和该结构体的制造方法以及使用了该结构体的铸件的制造方法。
技术介绍
铸件是通过下述方法制造的通常是以木造模具或金属模具等为基础，通过型砂形成在内部具有模腔的铸型，同时根据需要在该模腔内配置型芯后，将熔融金属液供应到该模腔中。在木造模具、金属模具的制造中，要求加工熟练，昂贵的设备也是必须的，而且具有昂贵且重质等缺点，而且还产生废弃处理的问题，除了批量生产的铸件以外，使用困难。另外，使用了型砂的砂型是在普通的砂中添加粘合剂，使其固化而保持形状，所以在砂的再利用中，需要再生处理工序。另外，在再生处理时，还产生生成粉尘等废弃物的问题。此外，在通过砂型制造型芯时，除了上述问题之外，由于型芯自身的重量而难以使用，此外，还要求具有浇铸时的强度保持和浇铸后的型芯除去性这样的相反的性能。作为解决这样的课题的技术，已知有通过例如纸等有机纤维物将铸型中使用的部件进行成形的技术(参照实开平6-86843号公报)；以无机纤维为主成分，在其中添加树脂作为粘结剂而成形的技术(参照特开平10-5931号公报)；或者在纤维素纤维中添加无机粉或无机纤维而成形的技术(参照特开平9-253792号公报)。另外，还已知一种铸型的型芯形成用组合物，该组合物包括耐热性无机粒状物、无机质和有机质的纤维状物质以及结合材料(参照特开2003-230940号公报)。
技术实现思路
本专利技术提供一种含有有机纤维、无机纤维、无机粒子和热固化性树脂的铸件制造用结构体，其中前述无机纤维是碳纤维，前述热固化性树脂是选自酚醛树脂、环氧树脂和呋喃树脂中的至少1种热固化性树脂。另外，本专利技术还提供一种制造前述本专利技术的铸件制造用结构体的方法，该方法包括抄造工序，在抄造工序中使用至少含有前述有机纤维、前述无机纤维和前述无机粒子的原料浆料进行抄造。本专利技术还涉及上述结构体在铸件制造用型芯中的用途。在上述在先文献中，虽然对于轻质化、加工性、废弃材料的问题具有一定程度的效果，但是还具有以下问题1)难以得到均匀的铸型成形体，特别是对中空结构均匀成形时的成形性差；2)由于高温强度低，所以也不能充分地获得浇铸后的铸件的形状保持性；3)所得到的铸件的表面平滑性低。本专利技术是鉴于上述课题而完成的，本专利技术的目的在于提供一种铸件制造用结构体及其制造方法，以及使用它们制造铸件的方法，其中所述铸件制造用结构体的成形性优良，轻质且在浇注时也具有足够的高温强度和形状保持性，而且所得到的铸件的形状保持性和表面平滑性也优异，而且铸造后的除去性优异。本专利技术人等发现除了包含有机纤维、碳纤维和特定的热固化性树脂以外、还包括无机粒子的铸件制造用结构体可以实现上述目的。这里，本专利技术的铸件制造用结构体是为了制造铸件而使用的耐火性物品，具体地可以列举出铸型、铸型的周边部件。另外，本专利技术通过提供使用了前述本专利技术的铸件制造用结构体的铸件的制造方法，实现了前述目的。以下，基于其优选的实施方案对本专利技术进行说明。本实施方案的铸件制造用结构体包括有机纤维、碳纤维、无机粒子和特定热固化性树脂。前述有机纤维、前述碳纤维、前述无机粒子和前述热固化性树脂的混合比优选为前述有机纤维/前述碳纤维/前述无机粒子/前述热固化性树脂＝10～70/1～70/10～70/5～70(重量比例)，进一步优选为10～50/2～50/20～60/5～50(重量比例)，特别优选为10～30/2～30/30～60/5～40(重量比例)。从充分显现出添加而产生的效果的观点、以及从结构体的成形性和浇铸后结构体的除去性优异的观点出发，前述有机纤维在铸件制造用结构体中的含量优选为10重量％以上，从降低浇铸时的气体产生量而抑制铸件产生表面缺陷的观点、以及从结构体的耐热性和铸件的形状保持性优异的观点出发，优选为70重量％以下，更优选为50重量％以下，进一步优选为30重量％以下。由此，前述有机纤维在铸件制造用结构体中的比例优选为10～70重量％，更优选为10～50重量％，进一步优选为10～30重量％。另外，从抑制由于结构体的耐热性降低而引起的热收缩、并提高铸件的形状保持性的观点、抑制气体的产生量的观点出发，前述碳纤维在铸件制造用结构体中的含量优选为1重量％以上，更优选为2重量％以上；从结构体的成形性和浇铸后的结构体的除去性优异的观点出发，前述碳纤维在铸件制造用结构体中的含量优选为70重量％以下，更优选为50重量％以下，进一步优选为30重量％以下。由此，前述碳纤维在铸件制造用结构体中的比例优选为1～70重量％，更优选为2～50重量％，进一步优选为2～30重量％。进而，从充分显现出添加后述无机粒子所产生的效果的观点出发，前述无机粒子在铸件制造用结构体中的含量优选为10重量％以上，更优选为20重量％以上，进一步优选为30重量％以上。从结构体的成形性、铸件的形状保持性优异的观点出发，前述无机粒子在铸件制造用结构体中的含量优选为70重量％以下，更优选为60重量％以下。由此，前述无机粒子在铸件制造用结构体中的比例优选为10～70重量％，更优选为20～60重量％，进一步优选为30～60重量％。此外，从获得的铸件的表面平滑性的观点、提高结构体的强度和形状保持性的观点出发，前述热固化性树脂在铸件制造用结构体中的含量优选为5重量％以上；从提高结构体的成形性的观点、以及降低气体产生量而抑制铸件的表面缺陷的观点出发，前述热固化性树脂在铸件制造用结构体中的含量优选为70重量％以下，更优选为50重量％以下，进一步优选为40重量％以下。由此，前述热固化性树脂组合物在铸件制造用结构体中的比例优选为5～70重量％，更优选为5～50重量％，进一步优选为5～40重量％。本专利技术的特征在于将碳纤维和特定的热固化性树脂一起使用，通过这种组合，可以提高铸件制造用结构体的高温强度和形状保持性，并可以制造成形精度高而且表面平滑性优异的铸件。虽然显现出本专利技术的效果的理由尚不明确，但是可以推断是基于碳纤维和特定的热固化性树脂形成了某种结构的原因。据认为，特别是后述的残碳率高的热固化性树脂由于其功能高，所以显现出更显著的效果。前述有机纤维主要是具有下述性能的成分在铸件制造用结构体中用于铸造之前的状态下成为结构体的骨架，并使铸件制造用结构体的成形性得以提高。而且，前述有机纤维是具有下述性能的成分在用于铸造时，由于熔融金属的热，前述有机纤维的一部分或全部燃烧，在铸件制造后的铸件制造用结构体的内部形成空隙而使铸件制造用结构体的除去性得以提高。作为前述有机纤维，可以列举出纸纤维、微丝化的合成纤维、再生纤维(例如，人造丝纤维)等纤维。有机纤维可以单独使用或者选择2种以上使用。而且，在它们中，特别优选纸纤维，这是因为除了可以通过抄造成形为多种形态以外，还可以在脱水后和干燥后获得足够的强度。作为前述纸纤维，可以列举出木材纸浆、棉浆、棉短绒浆、竹子或稻草等其它的非木材纸浆。作为纸纤维，可以单独使用它们的原浆(virgin pulp)或废纸浆，或者选择2种以上使用。从容易获得、环境保护、降低制造费用等方面出发，特别优选废纸浆。如果考虑到铸件制造用结构体的成形性、表面平滑性、耐冲击性，前述有机纤维的平均纤维长度优选为0.3～2.0mm，特别优选为0.5～1.5mm。前述碳纤维主要是具有下述性能的成分在铸件制造用结构体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铸件制造用结构体，该结构体含有有机纤维、无机纤维、无机粒子和热固化性树脂，其中所述无机纤维是碳纤维，所述热固化性树脂是选自酚醛树脂、环氧树脂和呋喃树脂中的至少1种热固化性树脂。2.根据权利要求1所记载的铸件制造用结构体，该结构体的厚度为0.2～5mm。3.根据权利要求1或2所记载的铸件制造用结构体，该结构体的表面粗糙度Ra为20μm以下。4.根据权利要求1～3任一项所记载的铸件制造用结构体，其中所述铸件制造用结构体为型芯。5.根据权利要求4所记载的铸件制造用结构体，其中所述型芯是中空的。6.根据权利要求1～5任一项所记载的铸件制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲井茂夫，津浦德雄，高城荣政，楠部匡，吉田昭，伴佳明，
申请(专利权)人：花王株式会社，
类型：发明
国别省市：