[发明专利]砂芯的制造方法和砂芯

说明书

技术领域

本发明涉及具有调和砂芯用原砂的原砂调和工序和使用砂芯用原砂来将砂芯造型的造型工序的砂芯的制造方法以及砂芯。

背景技术

作为用于形成铸件产品的外侧的主模，有时使用原砂型、自硬性模、热固化性模、气体固化性模等砂型。原砂型所采用的原砂通常是向硅砂等铸造用砂中添加水和膨润土而成的砂。添加在原砂中的膨润土通过保持水分来发挥作为粘结剂的粘结力，使原砂型固结。另外，出于提高表面稳定性、改善铸件表面等的目的，有时也向原砂中添加淀粉、煤粉（sea coal）等。

另一方面，可在自硬性模、热固化性模、气体固化性模所采用的铸造用砂中不添加水，而添加即使没有水分也会使模固结或者固化的粘结剂。具体地讲，作为粘结剂，在自硬性模中使用水玻璃、呋喃树脂等，在热固化性模中使用酚醛树脂等，在气体固化性模中使用苯酚甲醛初期缩合物、丙烯醇树脂等。

上述砂型中的原砂型与其他的砂型相比，虽然其强度较低，但是直到完成模为止的工序较少，能够将造型费抑制得廉价。因此，原砂型被广泛地应用于汽车零件等的铸造。

相对于此，用于在铸件产品中形成中空部的砂芯与主模相比通常要求较高的强度，因此，利用原砂制造该砂芯的情况较少，利用热固化法、冷芯盒法等制造该砂芯的情况较多。

在主模使用原砂的情况下，将铸造之后的主模粉碎而得到的主模形成砂作为回收砂而反复用于制造主模。

另外，在铸造中使用砂芯的情况下，回收砂是主模形成砂与将铸造后的砂芯粉碎而得到的砂芯形成砂混合而成的砂。在利用热固化法、冷芯盒法等制造砂芯的过程中，难以使用混合有主模形成砂的回收砂，使用新砂的情况较多。

因此，本案申请人提出了一种能够使用混合有主模形成砂的回收砂来制造砂芯的砂芯用原砂的调和方法（参照专利文献1）。在该专利文献1所述的砂芯用原砂的调和方法中，向混合有主模形成砂的回收砂中添加水和山梨糖醇来调和砂芯用原砂。通过添加山梨糖醇而提高了砂芯的强度，不利用热固化法、冷芯盒法等，而利用原砂就能够制造砂芯。

专利文献1：日本特开平5－161939号

但是，在专利文献1所述的砂芯用原砂的调和方法中，虽然能够提高砂芯的强度，但是在砂芯的可使用时间这一点上还存在改善的余地。在此，可使用时间是指在用原砂制造的主模、砂芯中保持预定的水分、并维持预定的强度而能够用于铸造的时间。一般来说，主模是以将向铸造用砂中添加水、膨润土等而成的物质混炼来调和原砂、并在使用该原砂造型了之后立即进行浇注的方式使用的，因此，不需要那么长的可使用时间。另一方面，不仅存在与制造主模一并制造砂芯的情况，也存在在与主模的生产线不同的场所制造砂芯而预先制作好砂芯的情况。在预先制作好砂芯的情况下，砂芯要求比主模长的可使用时间。

发明内容

本发明鉴于上述情况，其目的在于提供能够制造可使用时间较长的砂芯的砂芯的制造方法以及可使用时间较长的砂芯。

用于实现上述目的的本发明的砂芯的制造方法的特征在于，该砂芯的制造方法包括以下工序：原砂调和工序，调和在铸造用砂中至少含有水、膨润土、山梨糖醇以及量比该膨润土的量少的聚丙烯酸钠系的粉末物质的砂芯用原砂；以及造型工序，使用上述砂芯用原砂来将砂芯造型。

在此，聚丙烯酸钠系的粉末物质是指以聚丙烯酸钠为主要成分的粉末物质，以聚丙烯酸钠为主要成分是指含有聚丙烯酸钠50重量%以上。另外，铸造用砂既可以是新砂，也可以是回收砂。在此，新砂是指使用于铸造之前的铸造用砂，回收砂是指将铸造之后的主模、砂芯粉碎而得到的铸造用砂。另外，在新砂中含有自回收砂除去了粘结剂等而成的再生砂。

采用本发明的砂芯的制造方法，由于使用含有聚丙烯酸钠系的粉末物质的砂芯用原砂，因此，利用聚丙烯酸钠系的粉末物质提高了膨润土的保水性，能够制造可使用时间较长的砂芯。在此，在砂芯用原砂中含有量比砂芯用原砂所含有的膨润土的量多的聚丙烯酸钠系的粉末物质时，膨润土的粘性降低，作为粘结剂的功能减弱，因此并不理想。

另外，实现上述目的的本发明的第2砂芯的制造方法使用由向铸造用砂中至少添加水和膨润土而成的原砂构成的主模铸造铸件产品，使用含有将铸造后的主模粉碎而得到的主模形成砂的回收砂制造砂芯，其特征在于，该第2砂芯的制造方法包括以下工序：原砂调和工序，将向上述回收砂中至少添加水、山梨糖醇以及量比该回收砂所含有的膨润土的量少的聚丙烯酸钠系的粉末物质而成的物质混合，调和砂芯用原砂；以及造型工序，使用上述砂芯用原砂来将砂芯造型。