[发明专利]球状型砂

说明书

技术领域

本发明涉及球状型砂、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。

背景技术

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(cold box)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，已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。

发明内容

本发明涉及一种球状型砂，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，本发明涉及一种球状型砂，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，本发明涉及一种铸模的制造方法，其具有混合上述本发明的球状型砂和聚氨酯粘合剂的工序。

此外，本发明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，本发明还涉及含有上述本发明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。

本发明涉及一种型砂，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。

根据本发明，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。

本发明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％以下的球状型砂。以下，有时将这两种总称为“球状型砂”。

所述的本发明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。从体现出本发明的效果的观点出发，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，キ一ェンス公司制造，VH-8000型)等观察型砂来判断。