(57)【要約】【課題】鋳造時には中子割れを抑制し、鋳造後には複雑・細密な空洞部分にある中子でも容易に排出できる鋳造品の製造方法を提供する。【解決手段】鋳造品の製造方法は、砂と樹脂と溶剤とを混合して鋳造品の空洞部分の形状に中子を造型する中子造型工程と、造型した中子に含まれる溶剤を目標含有量まで除去する溶剤除去工程と、溶剤を除去した中子を鋳枠内に設置して得られた鋳型のキャビティに溶湯を注入する鋳造工程と、得られた鋳造品の空洞部分に残留している中子を除去する残留中子除去工程とを有する。溶剤除去工程で溶剤を目標含有量まで除去すると、鋳造開始時の中子の強度がＢまで増大し、鋳造後の中子の強度がＣまで低下する。そのため、鋳造時の中子割れが抑制され、鋳造後の中子の除去性が向上する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造品の製造方法であって、
砂と樹脂と溶剤とを混合して鋳造品の空洞部分の形状に中子を造型する中子造型工程と、
造型した中子に含まれる溶剤を所定の目標含有量まで除去する溶剤除去工程と、
溶剤を除去した中子を鋳枠内に設置して得られた鋳型のキャビティに溶湯を注入する鋳造工程と、
得られた鋳造品の空洞部分に残留している中子を除去する残留中子除去工程とを有し、
上記溶剤除去工程における溶剤の目標含有量は、上記溶剤除去工程を経ている中子の鋳造開始時の強度が、上記溶剤除去工程を経ていない中子の鋳造開始時の強度よりも高くなる含有量である、鋳造品の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の鋳造品の製造方法において、
上記溶剤除去工程における溶剤の目標含有量は、上記溶剤除去工程を経ている中子の鋳造開始時の強度が、中子が鋳造工程中に到達する最大の強度となる含有量である、鋳造品の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の鋳造品の製造方法において、
上記溶剤除去工程は、造型直後に中子に含まれる溶剤の１５〜２０％の溶剤を除去するものである、鋳造品の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の鋳造品の製造方法において、
上記溶剤除去工程は、室温〜７０℃の風を１５〜６０分間、中子に当てるものである、鋳造品の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の鋳造品の製造方法において、
上記鋳造品は、エンジンのシリンダヘッドである、鋳造品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造品の製造方法に関し、より詳しくは、鋳造後の中子の除去性が改善された鋳造品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中子を利用して複雑な形状の鋳造品を製造することが一般に行われている。例えば自動車用エンジンのシリンダヘッドはアルミニウム合金等の軽合金の鋳造品である。近年、シリンダヘッドのウォータジャケット（冷却水通路）は効果的な冷却を目的として複雑・細密に形成されている。これにより、シリンダヘッドの変形が抑制され、シリンダヘッドの耐久信頼性の低下が抑制される。
【０００３】
このようなシリンダヘッドの鋳造方法はおよそ次のようなものである。ウォータジャケット等のシリンダヘッドの空洞部分の形状に中子を造型する（中子造型工程）。中子を組み合わせて鋳枠内に設置し、これを鋳型とし、この鋳型のキャビティに溶湯を注入する（鋳造工程）。鋳造後、鋳枠を除去し（鋳枠除去工程）、得られた鋳造品の空洞部分に残留している中子を除去する（残留中子除去工程）。
【０００４】
中子は、鋳砂と樹脂と溶剤とを混合し、この混合物を型内に充填して昇温等することにより造型することが一般に行われている。ここで、樹脂は、造型された中子が所望の強度となるように種類および量が選定される。溶剤は、鋳砂と樹脂との混練性を高めるために添加される。
【０００５】
中子は、移送時や保管時だけでなく、鋳造時の割れを抑制するために、ある程度の強度が要求される。しかし、鋳造後において鋳造品に残留する中子に高い強度が残っていると、中子を鋳造品から排出する、いわゆる砂出しが困難になる。
【０００６】
この点に関し、特許文献１には、溶湯による鋳造品の凝固がほぼ完了した時点で金型内の中子に空気を供給し、離型前の金型内にて中子を崩壊させることが開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、中子の内部にその中子砂よりも比重の大きい質量体を前もって入れておき、この中子を用いて鋳造されたワークに衝撃または回転による遠心力を与えることにより、前記質量体を移動させて中子を崩壊させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６２−２５９６６１号公報
【特許文献２】特開２０００−２３３２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示の技術では、鋳造装置からの鋳造品の取り出しに時間がかかり生産性に劣る、鋳造品の内方にある中子の崩壊が容易ではない、という問題がある。
【００１０】
特許文献２に開示の技術では、鋳造品の薄肉の部分が質量体の衝突で変形する、複雑・細密な空洞部分にある中子の崩壊が容易ではない、という問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、鋳造時には中子割れを抑制し、鋳造後には複雑・細密な空洞部分にある中子でも容易に排出できる鋳造品の製造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】
【００１２】
上記課題を解決するためのものとして、本発明は、鋳造品の製造方法であって、砂と樹脂と溶剤とを混合して鋳造品の空洞部分の形状に中子を造型する中子造型工程と、造型した中子に含まれる溶剤を所定の目標含有量まで除去する溶剤除去工程と、溶剤を除去した中子を鋳枠内に設置して得られた鋳型のキャビティに溶湯を注入する鋳造工程と、得られた鋳造品の空洞部分に残留している中子を除去する残留中子除去工程とを有し、上記溶剤除去工程における溶剤の目標含有量は、上記溶剤除去工程を経ている中子の鋳造開始時の強度が、上記溶剤除去工程を経ていない中子の鋳造開始時の強度よりも高くなる含有量である、鋳造品の製造方法である（請求項１）。
【００１３】
本発明によれば、溶剤除去工程によって、中子に含まれる溶剤が鋳造工程の前に目標含有量まで除去される。中子から溶剤が除去されると、樹脂の含有率が増加するので、中子の強度が増大する。したがって、中子に含まれる溶剤が鋳造工程の前に目標含有量まで除去されることにより、鋳造開始時の中子の強度が増大する。そのため、鋳造時の中子割れが抑制され、中子割れに起因する種々の不具合が減少する。
【００１４】
もっとも、このような溶剤除去工程を経なくても、中子をただ放置すれば、時間の経過とともに溶剤が揮発（すなわち常温で気化）して中子に含まれる溶剤が減少し、中子の強度が増大する。そこで、本発明では、上記溶剤の目標含有量を、溶剤除去工程を経ている中子の鋳造開始時の強度が、溶剤除去工程を経ていない中子の鋳造開始時の強度よりも高くなる含有量と規定する。これにより、中子に含まれる溶剤を鋳造工程の前に目標含有量まで除去することにより、溶剤が揮発して中子から抜ける量より多くの量の溶剤が中子から除去され、溶剤除去工程を経ている中子の鋳造開始時の強度が、溶剤除去工程を経ていない中子の鋳造開始時の強度よりも確実に高くなる。
【００１５】
また、中子に含まれる溶剤が鋳造工程の前に目標含有量まで除去されることにより、次のような作用も得られる。すなわち、鋳造工程中に溶湯の熱が中子に含まれる溶剤の除去（気化や分解）に使われる割合が減り、代わりに樹脂の分解に使われる割合が増える。樹脂が分解すると中子の強度が低下する。したがって、鋳造工程中に溶湯の熱が樹脂の分解に使われる割合が増えることにより、鋳造工程中に分解する樹脂の量が増える。そのため、鋳造後の中子の強度が大幅に低下し、中子の崩壊性および除去性（砂出し性ともいう）が向上する。
【００１６】
以上のことから、本発明によれば、鋳造時には中子割れを抑制し、鋳造後には複雑・細密な空洞部分にある中子でも容易に排出できる鋳造品の製造方法が提供される。
【００１７】
本発明において、上記溶剤除去工程における溶剤の目標含有量は、上記溶剤除去工程を経ている中子の鋳造開始時の強度が、中子が鋳造工程中に到達する最大の強度となる含有量であることが好ましい（請求項２）。
【００１８】
この構成によれば、溶剤除去工程を経ている中子の強度は、鋳造開始時から、中子が鋳造工程中に到達する最大の強度となる。そのため、鋳造時の中子割れが最大限に抑制される。また、溶剤除去工程を経ている中子の強度は、鋳造工程中に鋳造開始時の強度よりも高くなることがない。つまり、鋳造工程中の溶湯の熱はすべて樹脂の分解に使われる。そのため、鋳造後の中子の強度が最大限に低下し、中子の崩壊性および除去性が最大限に向上する。
【００１９】
本発明において、上記溶剤除去工程は、造型直後に中子に含まれる溶剤の１５〜２０％の溶剤を除去するものであることが好ましい（請求項３）。
【００２０】
この構成によれば、造型直後に中子に含まれる溶剤の１５〜２０％の溶剤を除去することにより、中子に含まれる溶剤を、溶剤除去工程を経ている中子の鋳造開始時の強度が、溶剤除去工程を経ていない中子の鋳造開始時の強度よりも高くなる含有量まで除去することができる。
【００２１】
本発明において、上記溶剤除去工程は、室温〜７０℃の風を１５〜６０分間、中子に当てるものであることが好ましい（請求項４）。
【００２２】
この構成によれば、室温〜７０℃の風を１５〜６０分間、中子に当てる（すなわち送風する）ことにより、中子に含まれる溶剤を、溶剤除去工程を経ている中子の鋳造開始時の強度が、溶剤除去工程を経ていない中子の鋳造開始時の強度よりも高くなる含有量まで除去することができる。
【００２３】
本発明において、上記鋳造品は、エンジンのシリンダヘッドであることが好ましい（請求項５）。
【００２４】
この構成によれば、シリンダヘッドを鋳造で製造するに際し、鋳造時には中子割れを抑制し、鋳造後には複雑・細密な空洞部分にある中子でも容易に排出できるので、例えば効果的な冷却を目的としてウォータジャケットが複雑・細密に形成されているシリンダヘッドでも、ウォータジャケットに中子が詰まったり、薄肉の部分が変形したりせず、生産性よく、良好に製造される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、鋳造時には中子割れを抑制し、鋳造後には複雑・細密な空洞部分にある中子でも容易に排出できる鋳造品の製造方法を提供するので、中子を利用した鋳造技術の発展向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態にかかる鋳造品の製造方法の工程図である。
【図２】上記製造方法で用いられる樹脂および溶剤の説明図である。
【図３】上記製造方法で用いられる鋳型の概略構成図である。
【図４】上記製造方法に含まれる溶剤除去工程の作用の説明図である。
【図５】中子に対する送風時間と中子のイグロス残存率との関係を示すグラフである。
【図６】上記製造方法の効果の説明図である。
【図７】上記製造方法の他の効果の説明図である。
【図８】上記製造方法のさらに他の効果の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１に示すように、本実施形態にかかる鋳造品の製造方法は、中子造型工程Ｓ１と、溶剤除去工程Ｓ２と、鋳造工程Ｓ３と、鋳枠除去工程Ｓ４と、残留中子除去工程（砂出し工程ともいう）Ｓ５とを有する。本実施形態では、鋳造品は、自動車用エンジンのシリンダヘッドである。
【００２８】
中子造型工程Ｓ１は、ウォータジャケット等のシリンダヘッドの空洞部分の形状に中子を造型する工程である。中子は、鋳砂と樹脂と溶剤とを混合し、この混合物を型内に充填して昇温等することにより造型する。樹脂は、造型された中子が所望の強度となるように種類および量が選定され、溶剤は、鋳砂と樹脂との混練性を高めるために添加される。
【００２９】
図２に本実施形態で採用可能な樹脂および溶剤の一例を示す。レジンＡ液はフェノール樹脂を溶剤に溶かしたものである（樹脂濃度４５〜５５％）。レジンＢ液はイソシアネート樹脂を溶剤に溶かしたものである（樹脂濃度７０〜９０％）。鋳砂にレジンＡ液およびレジンＢ液を混合し、鋳砂とフェノール樹脂とイソシアネート樹脂と溶剤とが混ぜ合わされた、いわゆる混練砂を調製する。この混練砂を型内に充填した後、硬化触媒としてトリエチルアミンやジメチルエチルアミン等を含んだガスを通気し、昇温する。フェノール樹脂とイソシアネート樹脂とがアミンの触媒下でウレタン反応を起こし、鋳砂同士が結合して型の形状に造型された中子が得られる。
【００３０】
混練砂を調製するときの配合は、種々の条件や要因で様々に変わり得る。例えば、鋳砂１００質量部に対して、レジンＡ液０．５〜１質量部程度、レジンＢ液０．５〜１質量部程度が実用的であり好ましい。このとき、図２から分かるように、フェノール樹脂が０．２２５〜０．５５質量部程度配合され、イソシアネート樹脂が０．３５〜０．９質量部程度配合される。また、溶剤がレジンＡ液由来のもの（０．２２５〜０．５５質量部程度）とレジンＢ液由来のもの（０．０５〜０．３質量部程度）とを合わせて０．２７５〜０．８５質量部程度配合される。
【００３１】
溶剤除去工程Ｓ２は、造型した中子に含まれる溶剤を所定の目標含有量まで除去する工程である。この工程は本発明の特徴部分であるので後に詳しく説明する。
【００３２】
鋳造工程Ｓ３は、図３に示すように、中子１を組み合わせて鋳枠２内に設置し、これを鋳型とし、この鋳型のキャビティ３に溶湯を注入する工程である。溶湯としては、アルミニウム合金等の軽合金の溶湯である。
【００３３】
鋳枠除去工程Ｓ４は、鋳造後、鋳枠２を除去する工程である。これにより、キャビティ３の形状に鋳造されたワーク、すなわち鋳造品が鋳型から取り出される。取り出された鋳造品には中子が付着・残留している。
【００３４】
残留中子除去工程Ｓ５は、得られた鋳造品の空洞部分に残留している中子を除去する（すなわち砂出しする）工程である。具体的には、鋳造品をハンマーで叩いて衝撃を加えることにより残留中子を崩壊させて鋳造品から除去する。
【００３５】
次に、図４を参照して、上記溶剤除去工程Ｓ２の作用を説明する。
【００３６】
中子造型工程Ｓ１で混練砂を調製して造型した中子は、造型直後、Ａの強度を有しているとする。このとき、中子の組成は、鋳砂９９質量％、樹脂分０．６質量％、溶剤０．４質量％であるとする。樹脂分および溶剤はイグロス（強熱減量）である。すなわち、造型直後の中子のイグロスは全体の質量の１％である。
【００３７】
図４において、溶剤除去工程Ｓ２を経ていないときの中子の強度の時間変化を鎖線（溶剤除去なし）で示し、溶剤除去工程Ｓ２を経ているときの中子の強度の時間変化を実線（溶剤除去あり）で示す。溶剤除去なしの場合は、中子を室温（２０℃）で１時間ただ放置したものである（図５の「送風なし」のライン参照）。溶剤除去ありの場合は、中子に６３℃の風（風速８ｍ／ｓ）を１時間当てたものである（図５の「送風８ｍ／ｓ，６３℃」のライン参照）。
【００３８】
溶剤除去なしの場合でも、時間の経過とともに溶剤が揮発するので、中子に含まれる溶剤が減少し、樹脂の含有率が増加し、中子の強度が増大する。具体的に、図５から明らかなように、放置１時間後のイグロス残存率は、およそ９６％である。つまり、造型直後の中子のイグロスは全体の質量の１％であったが、放置１時間後の中子のイグロスは全体の質量の０．９６％に減少した。この０．０４％の減少は、主に溶剤の揮発によるものである。
【００３９】
しかし、溶剤除去なしの場合は、溶剤が揮発して中子から抜ける量（揮発量）が相対的に少なく、イグロス残存率が相対的に多いので、溶剤除去工程Ｓ２を経ていない中子の鋳造開始時の強度（放置１時間後の強度）は、図４において、Ｄのレベルに留まる。
【００４０】
そして、鋳造工程Ｓ３中に、溶湯の熱により、中子に含まれる溶剤が除去（気化や分解）される。その結果、鋳造工程Ｓ３中に、中子の強度が最大のＥのレベルまで到達する（図４の符号（ｉ）参照）。
【００４１】
なお、ここでいう「最大」の強度とは、溶剤の種類や溶湯の温度等により、ケースバイケースで様々に変わり得る値である。例えば、溶剤が気化や分解される温度が高いほど、溶剤が除去される量が減り、最大の強度は低下する。また、溶湯の温度が高いほど、溶剤が除去される量が増え、最大の強度は低下する。
【００４２】
なお、溶剤の気化や分解に伴い、中子からガスが発生し、中子にガス欠陥が生じたり、中子が収縮するという問題がある。
【００４３】
中子の強度が最大のＥのレベルまで到達した後、溶湯の熱により、中子に含まれる樹脂が分解する。その結果、鋳造後の中子の強度が低下し、砂出し工程Ｓ５の開始時には、中子の強度がＦまで低下する。しかし、鋳造工程Ｓ３中、溶湯の熱エネルギーが途中まで溶剤の除去に使われ、樹脂の分解には途中からしか使われないから、中子の強度の低下量（Ｅ−Ｆ）が比較的小さいという不利益がある。
【００４４】
一方、溶剤除去ありの場合は、溶剤除去なしの場合に溶剤が揮発して中子から抜ける量より多くの量の溶剤が中子から除去される。そのため、中子の強度は、溶剤除去なしの場合よりも増大する。具体的に、図５から明らかなように、温風送風１時間後のイグロス残存率は、およそ８０％である。つまり、造型直後の中子のイグロスは全体の質量の１％であったが、温風送風１時間後の中子のイグロスは全体の質量の０．８０％に減少した。この０．２０％の減少は、主に溶剤の気化によるものである。
【００４５】
特に、図４から明らかなように、溶剤除去工程Ｓ２を経ている中子の鋳造開始時の強度（温風送風１時間後の強度）は、鋳造工程Ｓ３中に、中子の強度が到達する最大のＥのレベルと同じＢのレベルまで高くなる。この強度Ｂは、鋳造工程Ｓ３中に、中子の強度がこれ以上高くならない強度である。したがって、鋳造工程Ｓ３中に、溶湯の熱により、中子に含まれる樹脂が直ちに分解を始める。その結果、鋳造後の中子の強度が大幅に低下し、砂出し工程Ｓ５の開始時には、中子の強度がＦより低いＣまで低下する（符号（ｉｉ）参照）。つまり、鋳造工程Ｓ３中、溶湯の熱エネルギーが最初から樹脂の分解に使われるから、中子の強度の低下量（Ｂ−Ｃ）が比較的大きいという利益がある。そのため、砂出し性が大きく改善される。
【００４６】
以上により、溶剤除去工程Ｓ２を経ることによって、鋳造時には中子の強度が大幅に高くなるので（Ａ→Ｂ）、中子割れが抑制され、鋳造後には中子の強度が大幅に低くなるので（Ｂ→Ｃ）、複雑・細密な空洞部分にある中子でも容易に排出される。つまり、溶剤除去工程Ｓ２を経ている中子は、（１）ガス欠陥が少なく、収縮しないから、寸法精度に優れる、（２）砂出し性が良好なので、ウォータジャケットによる冷却性が確保される、（３）残留中子除去工程Ｓ５におけるハンマー圧を低下できるので、薄肉鋳造品の変形が防止される、（４）鋳造開始時の強度が上がるので、鋳造時の中子割れが低減する、といった作用を有する。
【００４７】
以上のことから、溶剤除去工程Ｓ２における上記溶剤の目標含有量は、溶剤除去工程Ｓ２を経ている中子の鋳造開始時の強度（Ｂ）が、溶剤除去工程Ｓ２を経ていない中子の鋳造開始時の強度（Ｄ）よりも高くなる含有量である。特に、図４に示したケースでは、溶剤除去工程Ｓ２における上記溶剤の目標含有量は、溶剤除去工程Ｓ２を経ている中子の鋳造開始時の強度（Ｂ）が、中子が鋳造工程中に到達する最大の強度（Ｅ）となる含有量である。
【００４８】
図５は、中子に対する送風時間と中子のイグロス残存率との関係を示すグラフである。イグロス残存率は、中子の造型直後のイグロスを１００％としたときに、そのうちの何％が残っているかを示す値である。イグロス残存率が低いほど、溶剤が多く抜け、樹脂分が多く残り、中子の強度が高くなる。図５から、中子に送風したとき（溶剤除去工程Ｓ２あり）は、中子をただ放置したとき（溶剤除去工程Ｓ２なし）よりも、イグロス残存率が低くなることがわかる。また、溶剤除去工程Ｓ２ありのうちでも、送風時間が長いほど、風の温度が高いほど、風速が大きいほど、イグロス残存率が低くなることがわかる。特に、風の温度が４５℃、４９℃、５６℃、６３℃の場合、送風時間が６０分でイグロス残存率は８３％〜８０％まで低下し、それ以上はほとんど低下しない。
【００４９】
図６は、中子を２０℃で２時間ただ放置した場合（溶剤除去工程Ｓ２なし）（図５の「送風なし」のライン参照）と、中子に２時間２０℃の風を風速３ｍ／ｓで送風した場合（溶剤除去工程Ｓ２あり）（図５の「送風３ｍ／ｓ，２０℃」のライン参照）とで、ＰＰ強度がどれだけ異なるかを表している。溶剤除去工程Ｓ２ありは、溶剤除去工程Ｓ２なしよりも、中子のＰＰ強度が１２．２％高くなっている。
【００５０】
図７は、中子を２０℃で２時間ただ放置した場合（溶剤除去工程Ｓ２なし）と、中子に２時間２０℃の風を風速３ｍ／ｓで送風した場合（溶剤除去工程Ｓ２あり）とで、イグロスがどれだけ異なるかを表している。評価は４気筒エンジンのシリンダヘッドの第１気筒（１ｃｙｌ）側と第４気筒（４ｃｙｌ）側とで行った。また、送風は第４気筒側から行った。溶剤除去工程Ｓ２ありは、溶剤除去工程Ｓ２なしよりも、イグロスが大幅に減少している。
【００５１】
図８は、中子を２０℃で２時間ただ放置した場合（溶剤除去工程Ｓ２なし）と、中子に２時間２０℃の風を風速３ｍ／ｓで送風した場合（溶剤除去工程Ｓ２あり）とで、砂残り率がどれだけ異なるかを表している。評価はハンマー圧０．３ＭＰａと０．３５ＭＰａとで行った。溶剤除去工程Ｓ２ありは、ハンマー圧０．３ＭＰａおよび０．３５ＭＰａのいずれも砂残り率が０．０％であった。一方、溶剤除去工程Ｓ２なしは、ハンマー圧０．３ＭＰａでは砂残り率が１５．０％、ハンマー圧０．３５ＭＰａでは砂残り率が１０．０％であった。溶剤除去工程Ｓ２を経ることによって、残留中子除去工程Ｓ５における砂出し性が大幅に向上することがわかる。
【００５２】
本実施形態にかかる鋳造品の製造方法を実施するための装置について簡単に付記する。中子造型工程Ｓ１を実施するための造型機と、得られた中子のバリを取るためのバリ取り装置と、得られた中子に対して溶剤除去工程Ｓ２を実施するための温風加熱装置とをこの順に並べて設置し、このラインで溶剤除去工程Ｓ２を経た中子を作製する。作製した中子は鋳造工程Ｓ３以下を実施するための現場に移送し、保管すればよい。
【００５３】
以上のように、本実施形態にかかる鋳造品の製造方法は、砂と樹脂と溶剤とを混合して鋳造品の空洞部分の形状に中子を造型する中子造型工程Ｓ１と、造型した中子に含まれる溶剤を所定の目標含有量まで除去する溶剤除去工程Ｓ２と、溶剤を除去した中子１を鋳枠２内に設置して得られた鋳型のキャビティ３に溶湯を注入する鋳造工程Ｓ３と、得られた鋳造品の空洞部分に残留している中子を除去する残留中子除去工程Ｓ５とを有する。
【００５４】
溶剤除去工程Ｓ２における上記溶剤の目標含有量は、溶剤除去工程Ｓ２を経ている中子の鋳造開始時の強度（Ｂ）が、溶剤除去工程Ｓ２を経ていない中子の鋳造開始時の強度（Ｄ）よりも高くなる含有量である。
【００５５】
この構成によれば、溶剤除去工程Ｓ２によって、中子に含まれる溶剤が鋳造工程Ｓ３の前に目標含有量まで除去される。中子から溶剤が除去されると、樹脂の含有率が増加するので、中子の強度が増大する。したがって、中子に含まれる溶剤が鋳造工程Ｓ３の前に目標含有量まで除去されることにより、鋳造開始時の中子の強度が増大する。そのため、鋳造時の中子割れが抑制され、中子割れに起因する種々の不具合が減少する。
【００５６】
しかも、上記溶剤の目標含有量は、溶剤除去工程Ｓ２を経ている中子の鋳造開始時の強度（Ｂ）が、溶剤除去工程Ｓ２を経ていない中子の鋳造開始時の強度（Ｄ）よりも高くなる含有量である。これにより、中子に含まれる溶剤を鋳造工程の前に目標含有量まで除去することにより、溶剤が揮発して中子から抜ける量より多くの量の溶剤が中子から除去され、溶剤除去工程Ｓ２を経ている中子の鋳造開始時の強度（Ｂ）が、溶剤除去工程Ｓ２を経ていない中子の鋳造開始時の強度（Ｄ）よりも確実に高くなる。
【００５７】
また、中子に含まれる溶剤が鋳造工程の前に目標含有量まで除去されることにより、次のような作用も得られる。すなわち、鋳造工程中に溶湯の熱が中子に含まれる溶剤の除去（気化や分解）に使われる割合が減り、代わりに樹脂の分解に使われる割合が増える。樹脂が分解すると中子の強度が低下する。したがって、鋳造工程中に溶湯の熱が樹脂の分解に使われる割合が増えることにより、鋳造工程中に分解する樹脂の量が増える。そのため、鋳造後の中子の強度が大幅に低下し（図４のＣ参照）、中子の崩壊性および砂出し性が向上する。
【００５８】
以上のことから、本実施形態によれば、鋳造時には中子割れを抑制し、鋳造後には複雑・細密な空洞部分にある中子でも容易に排出できる鋳造品の製造方法が提供される。
【００５９】
特に、図４に示すケースでは、溶剤除去工程Ｓ２における上記溶剤の目標含有量は、溶剤除去工程Ｓ２を経ている中子の鋳造開始時の強度（Ｂ）が、中子が鋳造工程中に到達する最大の強度（Ｅ）となる含有量である。
【００６０】
この構成によれば、溶剤除去工程Ｓ２を経ている中子の強度は、鋳造開始時から、中子が鋳造工程中に到達する最大の強度となる（図４において強度Ｂ＝強度Ｅ）。そのため、鋳造時の中子割れが最大限に抑制される。また、溶剤除去工程Ｓ２を経ている中子の強度は、鋳造工程中に鋳造開始時の強度（Ｂ）よりも高くなることがない。つまり、鋳造工程中の溶湯の熱はすべて樹脂の分解に使われる。そのため、鋳造後の中子の強度が最大限に低下し（図４の強度Ｃ参照）、中子の崩壊性および砂出し性が最大限に向上する。
【００６１】
本実施形態では、図５に示すように、溶剤除去工程Ｓ２は、造型直後に中子に含まれる溶剤の１５〜２０％の溶剤を除去するものであることが好ましい。
【００６２】
この構成によれば、造型直後に中子に含まれる溶剤の１５〜２０％の溶剤を除去することにより、中子に含まれる溶剤を、溶剤除去工程Ｓ２を経ている中子の鋳造開始時の強度（Ｂ）が、溶剤除去工程Ｓ２を経ていない中子の鋳造開始時の強度（Ｄ）よりも高くなる含有量まで除去することができる。
【００６３】
本実施形態では、図５に示すように、溶剤除去工程Ｓ２は、室温（２０℃）〜７０℃の風を１５〜６０分間、中子に当てるものであることが好ましい。
【００６４】
この構成によれば、室温〜７０℃の風を１５〜６０分間、中子に当てる（すなわち送風する）ことにより、中子に含まれる溶剤を、溶剤除去工程Ｓ２を経ている中子の鋳造開始時の強度（Ｂ）が、溶剤除去工程Ｓ２を経ていない中子の鋳造開始時の強度（Ｄ）よりも高くなる含有量まで除去することができる。
【００６５】
本実施形態では、上記鋳造品は、エンジンのシリンダヘッドである。
【００６６】
この構成によれば、シリンダヘッドを鋳造で製造するに際し、鋳造時には中子割れを抑制し、鋳造後には複雑・細密な空洞部分にある中子でも容易に排出できるので、例えば効果的な冷却を目的としてウォータジャケットが複雑・細密に形成されているシリンダヘッドでも、ウォータジャケットに中子が詰まったり、薄肉の部分が変形したりせず、生産性よく、良好に製造される。
【００６７】
なお、上記実施形態では、図４において、溶剤除去工程Ｓ２を経ている中子の鋳造開始時の強度Ｂを、鋳造工程Ｓ３中に中子の強度が到達する最大の強度Ｅと同じレベルとしたが、これに限らず、溶剤除去工程Ｓ２を経ていない中子の鋳造開始時の強度Ｄよりも高い強度であれば、どのような強度でも構わない。これによっても、溶剤除去工程Ｓ２を経ることによって、鋳造時には中子割れが抑制され、鋳造後には複雑・細密な空洞部分にある中子でも砂出し性が改善される。
【００６８】
また、上記実施形態で記述された種々の数値は一例であり、それらに限定されないことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６９】
１    中子
２    鋳枠
３    キャビティ
Ａ    造型直後の中子の強度
Ｂ    溶剤除去工程を経ている中子の鋳造開始時の強度
Ｃ    溶剤除去工程を経ている中子の鋳造後（砂出し時）の強度
Ｄ    溶剤除去工程を経ていない中子の鋳造開始時の強度
Ｅ    溶剤除去工程を経ていない中子が鋳造工程中に到達する最大の強度
Ｆ    溶剤除去工程を経ていない中子の鋳造後（砂出し時）の強度
Ｓ１  中子造型工程
Ｓ２  溶剤除去工程
Ｓ３  鋳造工程
Ｓ４  鋳枠除去工程
Ｓ５  残留中子除去工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
2015096274.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015096274.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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