[發明專利]鑄型材料和其制造方法以及鑄型的制造方法

有效

• 申請號: 201880084169.6
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN111511481B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 高間智宏;浦哲也
• 申請（專利權）人: 旭有機材株式會社
• 主分類號: B22C1/02
• 分類號: B22C1/02;B22C1/10;B22C9/02
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

提供：能更進一步改善流動性、進而改善鑄型造型時對成型模的填充率的鑄型材料；而且還提供：能有利地提供使鑄造品的鑄件表面良好、進而能有效地改善對鑄造品的砂附著的、強度優異的鑄型的鑄型材料。以濕態的覆膜砂的形式構成鑄型材料，所述濕態的覆膜砂是向耐火性骨料，至少混合粘度為1000cP以下的液態的水溶性無機粘結劑和拒粘結劑性的球狀有機硅樹脂顆粒，且使上述球狀有機硅樹脂顆粒存在于表面而成的濕態的覆膜砂。

技術領域

本發明涉及鑄型材料和其制造方法以及鑄型的制造方法，特別是涉及能有利地造型為目標鑄型的鑄型材料和其制造方法，進而涉及使用這樣的鑄型材料有利地制造特性優異的鑄型的方法。

背景技術

一直以來，作為金屬熔液的鑄造中使用的鑄型之一，逐漸使用有如下得到的鑄型：使用用規定的粘結劑覆蓋由耐火性骨料形成的鑄造物砂而成的覆膜砂(鑄型材料)，造型為目標形狀而得到。而且，作為這樣的覆膜砂中的粘結劑，除如水玻璃那樣的無機系粘結劑之外，還使用有酚醛樹脂、呋喃樹脂、聚氨酯樹脂等樹脂所形成的有機系粘結劑，另外，使用這些粘結劑造型自硬性鑄型的方法也被實用化。

然而，對于使用上述粘結劑得到的覆膜砂而言，固有如下問題：由于粘結劑的存在而覆膜砂的流動性容易降低，用于鑄型的造型的模具(成型模)的成型模腔中，引起填充不良，而且還固有得到的鑄型的強度也不充分等問題。特別是這些粘結劑中，對于使用有機系粘結劑的覆膜砂而言，在其制造、使用其的鑄型的造型時，有如下擔心：殘留于有機系粘結劑中的揮發性成分釋放至外部，產生臭氣，或使用由這樣的覆膜砂形成的鑄型而實施金屬熔液的鑄造時，有機系粘結劑中的有機成分發生分解，產生氣體，形成的鑄造物中引起氣體缺陷等問題，此外，引起作業環境惡化等問題。

因此，近年來，作為不存在這樣的有機成分的粘結劑的無機系粘結劑備受關注，但對于使用這樣的無機粘結劑得到的覆膜砂而言，固有如下問題：由其形成的鑄型的鑄造后的崩解性不充分，而且由于吸濕而鑄型強度降低等。

因此，日本特表2008-511447號公報中，闡明了如下的鑄型材料：作為用于制造金屬加工用的鑄型的成型材料混合物，使用至少一種耐火性的成型基礎材料和由至少一種水玻璃形成的粘合劑，進而在該粘合劑中，以一定比率加入選自二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦和氧化鋅的一組中的顆粒狀金屬氧化物而成的鑄型材料。而且還帶來了如下優點：添加這樣的顆粒狀金屬氧化物，從而鑄型的初始強度(剛剛制造后的強度)、長時間的貯藏后的強度、以及耐濕性得到改善等。

然而，對于同時含有作為這樣的粘合劑的水玻璃、以及顆粒狀金屬氧化物而成的成型材料混合物(鑄型材料)而言，通過它們的混合，水玻璃也變得附著于顆粒狀金屬氧化物，因此，與模具的粘接點增加，因此通過模具造型的鑄型的脫模性變差，并且存在脫模時發生鑄型的破損的問題。進而，為了實現鑄型強度的改善而降低粘合劑(水玻璃)的粘度的情況下，通過鑄型造型時的空氣壓力而成型材料混合物(鑄型材料)被吹入至模具(成型模腔)內后，這樣的低粘度的粘合劑也受到空氣壓力的影響，在模具內移動，變得偏重存在于模腔內周面，因此，存在成為脫模性進一步惡化的傾向的問題，而且，如果填充性變高，則還會固有由于成型基礎材料(骨料)彼此的粘接點數也增多，因此崩解性變差的問題。

另外，日本專利第4953511號公報中，闡明了如下鑄造物砂組合物(鑄型材料)：含有耐火性粒狀骨料、和相對于該耐火性粒狀骨料的平均粒徑具有規定比的平均粒徑的非中空球狀微粒，且作為上述非中空的球狀微粒，使用選自由二氧化硅、有機硅系樹脂、氧化鋁玻璃、富鋁紅柱石、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、(甲基)丙烯酸類樹脂和氟系樹脂組成的組中的物質而成。而且，對于這樣的鑄造物砂組合物而言，其流動性得到改善，適于復雜的鑄型、高強度的鑄型的造型，但近年來的復雜化的形狀的鑄型的造型中，這樣的鑄造物砂組合物的流動性尚不充分，期望流動性的進一步的改善，另外，對于這樣的鑄造物砂組合物而言，使用由其造型的鑄型的鑄造中，要求改善得到的鑄造品的鑄件表面，進而防止對鑄造品的砂附著。

現有技術文獻

專利文獻