本發(fā)明涉及鑄模造型方法和鑄模材料。

背景技術(shù)：

1、專利文獻(xiàn)1公開了一種鑄模。鑄模通過(guò)用粘合劑將成型的硅砂粘結(jié)來(lái)制造。硅砂的主成分為二氧化硅(sio2)。

2、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

3、專利文獻(xiàn)

4、專利文獻(xiàn)1：日本特表2014-527915號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在將專利文獻(xiàn)1記載的鑄模用于制造鐵系鑄件的情況下，有時(shí)熔液中的金屬氧化物(例如feo)與屬于鑄模的骨料的硅砂中所含有的二氧化硅(sio2)反應(yīng)，生成鐵橄欖石(2feo·sio2)。鐵橄欖石(2feo·sio2)可能會(huì)引起鑄件表面的鑄砂燒結(jié)缺陷或者引發(fā)充填不良。為了減少不良，例如考慮在鑄模上涂覆模具涂層。然而，由于制造工序增加，生產(chǎn)率下降。本公開提供一種在用于制造鐵系鑄件的鑄模的造型中在不使生產(chǎn)率降低的情況下抑制不良的產(chǎn)生的技術(shù)。

2、本公開的一個(gè)方面涉及的鑄模造型方法是對(duì)制造鐵系鑄件的鑄模進(jìn)行造型的方法。該方法包括以下步驟。

3、(1)使用作為骨料的人工砂和粘結(jié)劑制成混煉砂的步驟。

4、(2)將混煉砂填充于模具的步驟。

5、(3)使模具中填充的混煉砂固化的步驟。

6、在該鑄模造型方法中，以人工砂為骨料，因此與包含90％以上的二氧化硅(sio2)的天然硅砂相比，可大幅抑制二氧化硅(sio2)的含量。因此，與以天然硅砂為骨料制造的鑄模相比，通過(guò)該鑄模造型方法制造的鑄模不易產(chǎn)生鐵橄欖石(2feo·sio2)。因此，與以天然硅砂為骨料的情況相比，該鑄模造型方法能夠抑制鑄件表面的鑄砂燒結(jié)缺陷和充填不良的產(chǎn)生。此外，由于不易產(chǎn)生鐵橄欖石(2feo·sio2)，所以無(wú)需涂覆模具涂層。因此，該鑄模造型方法能夠在不使生產(chǎn)率下降的情況下抑制不良的產(chǎn)生。

7、在一個(gè)實(shí)施方式中，人工砂中氧化鋁(al2o3)為60％以上，并且二氧化硅(sio2)為40％以下，粘結(jié)劑可以是硅酸鈉和硅酸鉀中的任一種。

8、在一個(gè)實(shí)施方式中，粘結(jié)劑的摩爾比可以為1.8以上。該情況下，鑄模造型方法既能確保鑄模的強(qiáng)度又能改善鑄模的崩解性。

9、在一個(gè)實(shí)施方式中，粘結(jié)劑相對(duì)于骨料100重量份可以為4重量份以下。為了確保鑄模的強(qiáng)度，需要多添加粘結(jié)劑。在以天然硅砂為骨料的情況下，通常添加多于4重量份的粘結(jié)劑。然而，當(dāng)多添加粘結(jié)劑時(shí)，鑄模的崩解性變差。在該鑄模造型方法中，骨料采用人工砂，從而即使粘結(jié)劑的添加量為4重量份以下，也能充分得到鑄模的強(qiáng)度。因此，該鑄模造型方法既能確保鑄模的強(qiáng)度又能改善鑄模的崩解性。

10、在一個(gè)實(shí)施方式中，人工砂可以通過(guò)熔融法或燒結(jié)法制造。通過(guò)熔融法或燒結(jié)法制造的人工砂與用其他方法制造出的人工砂相比，可以減少粘結(jié)劑的量，因此該鑄模造型方法可以削減制造成本。

11、在一個(gè)實(shí)施方式中，在固化的步驟中可以通過(guò)脫水縮合反應(yīng)使混煉砂固化。在采用利用脫水縮合反應(yīng)的固化的情況下，在填充的步驟中，可以將濕態(tài)的混煉砂吹氣填充到加熱后的金屬模具中，或者將發(fā)泡混煉砂注入填充到熱后的金屬模具中。該鑄模造型方法可以實(shí)現(xiàn)臭味少且環(huán)境良好的鑄造工廠。相對(duì)于此，在使用酯使其固化的情況下，會(huì)產(chǎn)生有機(jī)物特有的臭味，在使金屬粉與水玻璃反應(yīng)而使其固化的情況下，會(huì)產(chǎn)生氫。

12、在一個(gè)實(shí)施方式中，在固化的步驟中，可以使用二氧化碳(co2)氣體使混煉砂固化。當(dāng)采用使用二氧化碳(co2)氣體的固化時(shí)，在填充的步驟中，可以通過(guò)手工填充、振動(dòng)填充、擠壓填充或吹氣填充來(lái)填充濕態(tài)的混煉砂。該鑄模造型方法可以實(shí)現(xiàn)臭味少且環(huán)境良好的鑄造工廠。另一方面，在使用酯使其固化的情況下，會(huì)產(chǎn)生有機(jī)物特有的臭味，在使金屬粉與水玻璃反應(yīng)而使其固化的情況下，會(huì)產(chǎn)生氫。

13、在一個(gè)實(shí)施方式中，混煉砂也可以是包含表面活性劑的發(fā)泡混煉砂。該鑄模造型方法使用以人工砂為骨料的發(fā)泡混煉砂，從而既能提高砂的填充性又能抑制不良的產(chǎn)生而不使生產(chǎn)率降低。

14、本公開的另一方面涉及的鑄模材料是制造鐵系鑄件鑄模的材料。鑄模材料包含以氧化鋁(al2o3)為60％以上且二氧化硅(sio2)為40％以下的人工砂為骨料，以硅酸鈉和硅酸鉀中的任一種為粘結(jié)劑。該鑄模材料中，骨料所含的二氧化硅(sio2)為40％以下，與含有90％以上的二氧化硅(sio2)的天然硅砂相比，二氧化硅(sio2)的含量受到很大抑制。因此，使用該鑄模材料制造的鑄模與以天然硅砂為骨料制造的鑄模相比，不易產(chǎn)生鐵橄欖石(2feo·sio2)。因此，該鑄模材料與以天然硅砂為骨料的情況相比，能夠抑制鑄件表面的鑄砂燒結(jié)缺陷和充填不良的產(chǎn)生。此外，由于不易產(chǎn)生鐵橄欖石(2feo·sio2)，因此無(wú)需涂覆模具涂層。因此，該鑄模材料能夠在不使生產(chǎn)率下降的情況下抑制不良的產(chǎn)生。

15、根據(jù)本公開，提供一種在制造鐵系鑄件的鑄模的造型中能夠在不使生產(chǎn)率降低的情況下抑制不良的產(chǎn)生的技術(shù)。

技術(shù)特征：

1.一種鑄模造型方法，是對(duì)制造鐵系鑄件的鑄模進(jìn)行造型的鑄模造型方法，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄模造型方法，其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鑄模造型方法，其中，所述粘結(jié)劑的摩爾比為1.8以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鑄模造型方法，其中，所述粘結(jié)劑相對(duì)于所述骨料100重量份為4重量份以下。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鑄模造型方法，其中，所述人工砂通過(guò)熔融法或燒結(jié)法制造。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鑄模造型方法，其中，在所述固化的步驟中，通過(guò)脫水縮合反應(yīng)使所述混煉砂固化。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鑄模造型方法，其中，在所述固化的步驟中，使用二氧化碳co2氣體使所述混煉砂固化。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鑄模造型方法，其中，所述混煉砂是至少包含表面活性劑的發(fā)泡混煉砂。

9.一種鑄模材料，是制造鐵系鑄件的鑄模的鑄模材料，其中，包含氧化鋁al2o3為60％以上且二氧化硅sio2為40％以下的人工砂作為骨料,包含硅酸鈉和硅酸鉀中的任一種作為粘結(jié)劑。

技術(shù)總結(jié)
一種對(duì)制造鐵系鑄件的鑄模進(jìn)行造型的鑄模造型方法，包括：使用作為骨料的人工砂和粘結(jié)劑制成混煉砂的步驟、將混煉砂填充于模具的步驟以及使模具中填充的混煉砂固化的步驟。

技術(shù)研發(fā)人員：青木知裕,松井哲司,善甫敏彥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新東工業(yè)株式會(huì)社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15