(57)【要約】【課題】  砂型の表面状態を保った状態での長時間保存が可能であるとともに、低温下で硬化時間の長期化及び強度の低下などが発生せず、破損箇所を速やかに補修可能な凍結砂型の補修方法及び表面保護方法を提供する。【解決手段】  凍結鋳造法により造型した凍結砂型１を補修するに際し、同凍結砂型の破損部１ｂに水を塗布し、主として凍結砂型自体がもつ冷熱で急速に凍らせるか、あるいは凍結砂型の一部が欠落するなどの破損が大きい場合においては、予め凍結砂型ブロック１２を用意しておき、補修時には同凍結砂型ブロックを破損部に対応した大きさに成形した後、同凍結砂型ブロックを破損部１ｂに充填し、凍結砂型１１と凍結砂型ブロック１２との隙間を水分を含有した砂及び水を充填し凍らせる。【選択図】  図１
2006021223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定量の水を混合した鋳物砂を、型枠に内蔵した模型の周囲に充填して砂型をつくり、同砂型を凍結により硬化させる凍結鋳造法により造型した凍結砂型を補修するに際し、同凍結鋳型の破損部に水を塗布し急速に凍らせることを特徴とする凍結砂型の補修方法。
【請求項２】
所定量の水を混合した鋳物砂を、型枠に内蔵した模型の周囲に充填して砂型をつくり、同砂型を凍結により硬化させる凍結鋳造法により造型した凍結砂型を補修するに際し、同凍結砂型の一部が欠落するなどの破損が大きい場合においては、予め凍結砂型ブロックを用意しておき、補修時には同凍結砂型ブロックを前記破損部に対応した大きさに成形した後、同凍結砂型ブロックを同破損部に充填し、前記凍結砂型と同凍結砂型ブロックとの隙間を水分を含有した砂及び水を充填し凍らせることを特徴とする凍結砂型の補修方法。
【請求項３】
所定量の水を混合した鋳物砂を、型枠に内蔵した模型の周囲に充填して砂型をつくり、同砂型を凍結により硬化させる凍結鋳造法により造型した凍結砂型の表面に水を塗布し薄い氷層を形成することを特徴とする凍結砂型の表面保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定量の水を混合した鋳物砂を、型枠に内蔵した模型の周囲に充填して鋳型をつくり、得られた鋳型を凍結により硬化させる凍結鋳造法により造型した凍結砂型の補修及び表面保護方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
凍結鋳造法は、たとえば特許文献１（特開平１１−１３８２３５号公報）に開示されているように、冷凍機によって冷却された低温空気を鋳物砂からなる鋳型内に循環させて、鋳型を凍結させ、さらに冷凍機によって０℃以下に冷却された冷凍庫内にて凍結鋳型を保管しておき、鋳造時に鋳型に注湯することによって、鋳物を製造するものであり、凍結という比較的簡単な手段で強固な鋳型が得られ、かつ鋳肌の良好な鋳造品を得ることができる鋳造法である。
【０００３】
また特許文献２（特開２００４−３４０４２号公報）には、硅砂に適当な添加剤を付与して、混練の際に連行空気により発生する泡の増大と、発生した泡を安定した状態に維持させ、鋳物砂の流動化を可能とした流動砂を形成させ、流動砂の使用により形成された流動鋳型を凍結することによって、高い流動性と、造形性と、均一性とを鋳物砂に与えることができる凍結鋳型の造型法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１３８２３５号公報
【特許文献２】特開２００４−３４０４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに従来凍結鋳造法を用いて作成した砂型が破損した場合、通常の補修資材の効果が低く、補修が困難であり、また砂型の表面状態を保った状態での長時間保存ができないという問題点がある。
凍結砂型を補修する場合、常温で補修する場合でも、補修対象が冷熱をもつ凍結砂型であるため、通常の補修接着剤等の効果が低くく、硬化時間の延長及び接着時間の低下が認められる。
【０００６】
また実際の注湯（溶けた金属を砂型に流し込む作業）が実施されるまでに低温下で保存する場合、砂型表面の水分が減少して砂型表面が荒れてしまう問題が発生している。これにより製品形状・表面が汚くなってしまうため、製品の商品価値が下がるとともに、長時間の砂型保存ができないことで、凍結砂型の生産量が減少するという問題が生じている。
【０００７】
すなわち現行の砂型補修資材は、常温での使用を前提に製造されているため、補修対象が冷熱をもつ凍結砂型では、硬化時間の長期化及び強度の低下などが発生し、凍結鋳型の補修には不向きである。これにより形状、強度の劣った砂型が再製作されることになり、この砂型によって鋳造される鋳物製品にも欠損や不良が発生しやすくなる。
【０００８】
また現行の凍結鋳造法は、一定量の湯（溶けた金属）をつくり、その量に対した砂型を予めつくり置きして、一気に注湯して鋳物を生産する形態を取っている。この生産形態は合理化、コスト削減を追及した結果として、現在一般に行なわれており、凍結鋳造法においても変らないと考えられる。この生産形態に拠る場合、砂型の作り置きによる低温下での長時間保存により、表面状態が荒れた砂型が製作されることになる。これにより商品価値の低い表面が荒れた鋳物製品がつくられるという問題がある。
【０００９】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、砂型の表面状態を保った状態での長時間保存が可能であるとともに、硬化時間の長期化及び強度の低下などが発生せず、破損箇所を速やかに補修可能な凍結砂型の補修方法及び表面保護方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、かかる目的を達成するもので、第１の凍結砂型の補修方法は、所定量の水を混合した鋳物砂を、型枠に内蔵した模型の周囲に充填して砂型をつくり、同砂型を凍結により硬化させる凍結鋳造法により造型した凍結砂型を補修するに際し、同凍結鋳型の破損部に水を塗布し急速に凍らせることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の凍結砂型の補修方法は、所定量の水を混合した鋳物砂を、型枠に内蔵した模型の周囲に充填して砂型をつくり、同砂型を凍結により硬化させる凍結鋳造法により造型した凍結砂型を補修するに際し、同凍結砂型の一部が欠落するなどの破損が大きい場合においては、予め凍結砂型ブロックを用意しておき、補修時には同凍結砂型ブロックを前記破損部に対応した大きさに成形した後、同凍結砂型ブロックを同破損部に充填し、前記凍結砂型と同凍結砂型ブロックとの隙間を水分を含有した砂及び水を充填し凍らせることを特徴とする。  
【００１２】
また本発明の凍結砂型の表面保護方法は、所定量の水を混合した鋳物砂を、型枠に内蔵した模型の周囲に充填して砂型をつくり、同砂型を凍結により硬化させる凍結鋳造法により造型した凍結砂型の表面に水を塗布し薄い氷層を形成することを特徴とする。
【００１３】
本発明の第１の凍結砂型の補修方法においては、主としてひび割れなど破損が小さい場合の補修方法であり、凍結砂型本体自体が通常冷熱をもつことと、作業雰囲気が低温であるため、凍結砂型の破損部に塗布した水は急速に凍り、瞬時の補修が可能となる。
【００１４】
また本発明の第２の凍結砂型の補修方法は、主として砂型の一部が欠落するなどの破損が大きい場合の補修方法であり、予め凍結砂型ブロックを用意しておき、補修時にはこのブロックを所定の大きさに成形して水分を含有した砂及び水を用いて補修する。凍結砂型本体自体が通常冷熱をもつことと、作業雰囲気が低温であること、加えて凍結砂型ブロック自体も冷熱をもつため、瞬時の補修が可能となる。
【００１５】
また本発明の凍結砂型の表面保護方法は、凍結砂型の表面に存在する水分の減少を防止するため、砂型表面に水を塗布することで、薄い氷層を形成させる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１の凍結砂型の補修方法によれば、凍結砂型の破損部に水を塗布し急速に凍らせることにより、主としてひび割れなど破損が小さい場合の補修に対して効果的であり、凍結砂型本体自体が通常冷熱をもつことで、凍結砂型の破損部に塗布した水は急速に凍り、瞬時の補修が可能となる。
このように硬化時間の長期化及び強度の低下などが発生せず、破損箇所を速やかに補修可能である。従って当初製造時と同様に形状及び強度が劣らない凍結砂型が再製作され、この砂型で鋳造される鋳物製品に欠損や不良が発生することはない。
【００１７】
また本発明の第２の凍結砂型の補修方法によれば、主として凍結砂型の一部が欠落するなどの破損が大きい場合に有効であり、予め凍結砂型ブロックを用意しておき、補修時には同凍結砂型ブロックを前記破損部に対応した大きさに成形した後、同凍結砂型ブロックを同破損部に充填し、前記凍結砂型と同凍結砂型ブロックとの隙間を水分を含有した砂及び水を充填し凍らせることにより、凍結砂型本体自体が通常冷熱をもつことと、加えて凍結砂型ブロック自体も冷熱をもつため、瞬時の補修が可能となり、硬化時間の長期化及び強度の低下などを防ぐことができる。従って本発明の第１の凍結砂型の補修方法と同様の前記作用効果を奏する。
なお低温雰囲気下で、本発明方法を実施すれば、さらに良好な結果が得られるが、低温雰囲気下で行なうことは必須の要件ではない。
【００１８】
また本発明の凍結砂型の表面保護方法によれば、凍結砂型の表面に水を塗布し薄い氷層を形成することにより、凍結砂型自体が冷熱を有するため、塗布された水分は瞬時に凍結し、外部空気と砂型表面との接触を断ち、以後の砂型表面からの水分蒸発を防止できる。これにより砂型表面形状の長時間保存が可能となる。従ってこの凍結砂型で鋳造された製品の商品価値が下がることはなく、また凍結砂型の生産量が減少するという問題が生じることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図１は、本発明の第１の凍結砂型の補修方法を適用した第１実施例に係る凍結砂型の斜視図である。
【００２０】
図１において、１は、所定量の水を混合した鋳物砂を、型枠に内蔵した模型の周囲に充填して砂型をつくり、同砂型を凍結により硬化させる凍結鋳造法により造型した凍結砂型である。同凍結砂型には、ひびわれ１ａ及び欠け部品１ｃが欠けた破損部１ｂがあり、これらを補修するに際し、作業雰囲気を低温下とし、水容器２及び３にてひびわれ１ａ及び破損部１ｂに水を塗布し、急速に凍らせる。
【００２１】
第１実施例の補修方法によれば、凍結砂型を低温雰囲気の中で同凍結鋳型の破損部に水を塗布し急速に凍らせることにより、主としてひび割れなど破損が小さい場合の補修に対して効果的であり、凍結砂型１本体自体が冷熱をもつことと、作業雰囲気が低温であるため、凍結砂型の破損部に塗布した水は急速に凍り、瞬時の補修が可能となる。
このように低温下で硬化時間の長期化及び強度の低下などが発生せず、破損箇所を速やかに補修可能である。従って当初製造時と同様に形状及び強度が劣らない凍結砂型が再製作され、この砂型で鋳造される鋳物製品に欠損や不良が発生することはない。
【００２２】
次に本発明の第２の凍結砂型の補修方法を適用した実施例を図面に基づいて説明する。図２は本第２実施例に係る凍結砂型の斜視図である。
図２において、１１は、所定量の水を混合した鋳物砂を、型枠に内蔵した模型の周囲に充填して砂型をつくり、同砂型を凍結により硬化させる凍結鋳造法により造型した凍結砂型である。同凍結砂型１１には大きな破損部１１ａがあり、これを補修するに際し、凍結砂型ブロック１２を破損部１１ａに対応した大きさに成形した後、同破損部に充填し、凍結砂型１１と凍結砂型ブロック１２との隙間を水分を含有した砂１３及び水を充填し凍らせる。
【００２３】
第２実施例によれば、凍結砂型１１本体自体が冷熱をもつことと、作業雰囲気が低温であること、加えて凍結砂型ブロック１２自体も冷熱をもつため、瞬時の補修が可能となり、低温下で硬化時間の長期化及び強度の低下などを防ぐことができる。従って前記第１実施例と同様の作用効果を奏することができる。
【００２４】
次に本発明の凍結砂型の表面保護方法を適用した実施例を図面に基づいて説明する。図３及び図４は本第２実施例に係る凍結砂型の斜視図及び断面図である。
凍結砂型２１の表面に存在する水分の減少を防止するため、凍結砂型表面に水２３をスプレー２２により塗布することで、図４に示すように、凍結砂型表面に薄い氷層２４を形成する。
【００２５】
この第３実施例によれば、低温下で塗布された水分は瞬時に凍結するため、外部空気と砂型表面との接触を断ち、以後の砂型表面からの水分蒸発を防止できる。これにより砂型表面形状の長時間保存が可能となる。
従って長期間の保存ができないことで、凍結砂型の生産量が減少するという問題は生ぜず、また商品価値の低い表面が荒れた鋳物製品がつくられるという問題も起こらない。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明によれば、砂型の表面状態を保った状態での長時間保存が可能であるとともに、低温下で硬化時間の長期化及び強度の低下などが発生せず、破損箇所を速やかに補修可能な凍結砂型の補修方法及び表面保護方法を提供することができ、そのため当初製造時と同様に形状及び強度が劣らない凍結砂型が再製作され、この砂型で鋳造される鋳物製品に欠損や不良が発生することはなく、また期間の保存ができないことで、凍結砂型の生産量が減少するという問題は生ぜず、さらに商品価値の低い表面が荒れた鋳物製品がつくられるという問題も起こらない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の凍結砂型の補修方法を適用した第１実施例に係る凍結砂型の斜視図である。
【図２】本発明の第２の凍結砂型の補修方法を適用した第２実施例に係る凍結砂型の斜視図である。
【図３】本発明の凍結砂型の表面保護方法を適用した第３実施例に係る凍結砂型の斜視図である。
【図４】前記第３実施例に係る断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１，１１，２１  凍結砂型
１ａ  ひびわれ
１ｂ、１１ａ  破損部
１ｃ  欠け部品
２、３  水容器
１２  凍結砂型ブロック
１３  水分を含有した砂
２２  スプレー
２３  水
２４  氷層
【図１】
2006021223.tif 000003
【図２】
2006021223.tif 000004
【図３】
2006021223.tif 000005
【図４】
2006021223.tif 000006