(57)【要約】【課題】粒度偏析を明確に目視できるよう視覚化することによって、鋳物の表面欠陥と粒度偏析との関連性の解明や、粒度偏析の防止対策に有効である鋳物砂の混合物を提供する。【解決手段】ほぼ同じ比重と粒度分布を持ち且つ色調の異なる第１，２の鋳物砂ａ，ｂのうち、第１の鋳物砂ａの粗粒ａ１と第２の鋳物砂ｂの細粒ｂ２とを混合した混合物、または第１の鋳物砂ａの細粒ａ２と第２の鋳物砂ｂの粗粒ｂ１とを混合した混合物である。これらの混合物を用いて、例えば鋳型を造型すると、鋳型表面に現れる偏析パターンが色調の異なるパターンとして直接目視できて一目瞭然であるので、粒度偏析の防止及び鋳物の表面欠陥防止に極めて有効である。【選択図】　　　図１
2004034089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ同じ比重と粒度分布を持ち、且つ色調の異なる第１，２の鋳物砂のうち、第１の鋳物砂の粗粒と第２の鋳物砂の細粒とを混合した混合物からなることを特徴とする、鋳物砂の混合物。
【請求項２】
ほぼ同じ比重と粒度分布を持ち、且つ色調の異なる第１，２の鋳物砂のうち、第１の鋳物砂の細粒と第２の鋳物砂の粗粒とを混合した混合物からなることを特徴とする、鋳物砂の混合物。
【請求項３】
第１の鋳物砂が白色の新砂であり、第２の鋳物砂が黒色の無焙焼再生砂である、請求項１又は２記載の鋳物砂の混合物。
【請求項４】
ほぼ同じ比重と粒度分布を持ち、且つ色調の異なる第１，２の鋳物砂を、それぞれ粗粒と細粒の２水準に分級する工程と、第１の鋳物砂の粗粒と第２の鋳物砂の細粒とを、また第１の鋳物砂の細粒と第２の鋳物砂の粗粒とをそれぞれ再混合する工程とを含むことを特徴とする、鋳物砂の混合物の製造方法。
【請求項５】
第１の鋳物砂が白色の新砂であり、第２の鋳物砂が黒色の無焙焼再生砂である、請求項４記載の鋳物砂の混合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば新砂と無焙焼再生砂のように、色調が異なる２種の鋳物砂をそれぞれ粗粒と細粒に分級し、これらの粗粒と細粒の砂を再混合する際に、種類の異なる鋳物砂の組み合わせで混ぜ合わせた鋳物砂の混合物、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粒径をほぼ単一に揃えた鋳物砂を用いて造型した鋳型の場合において、その粒径が小さい場合は、鋳物表面粗さは細かくきれいになるが、鋳型の通気度が低くなるのでガス欠陥が発生し易くなる。逆に、粒径が大きくなると鋳物表面粗さは粗く、さし込み不良などが発生し易くなるが、通気度が高くなるのでガス欠陥は発生し難くなる。
したがって、鋳物の表面粗さを細かく、しかも或る程度通気度を確保してガス欠陥を発生し難くするために、一般的には単一粒径のものではなく、粒度分布を持った鋳物砂が用いられている。このように鋳物砂の粒度分布は、鋳物の表面粗さや内部欠陥の発生に大きく影響するので、鋳造工場の品質管理上最も重要なファクターである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、一般的に、粒度分布の日常管理は、定時間間隔で、大量の砂の一部分を抜き取りで測定しているので、粒度分布を点としてしか捉えられていない。したがって、粒度分布が位置的或いは時間的に変動する、いわゆる偏析現象が発生しても、それを十分に把握することはできなかった。このため、粒度分布の日常管理データに異常がなくても、粒度分布異常による不良が多量に発生しているが、これを防止する有効な対策がとれていなかった。
【０００４】
粒度分布を持つ粉鋳物砂を搬送すると、必ず偏析現象が起こり、これが上記のように鋳物の品質に大きく影響すると考えられるが、偏析現象が確実に把握されていない現状では、これらを正しく認知し、有効な防止対策を実行することは非常に困難な状況であった。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、粒度偏析の状況を色調の異なるパターンで直接目視できるよう視覚化することによって、鋳物の表面欠陥と粒度偏析との関連性の解明や、粒度偏析の防止対策に有効である、鋳物砂の混合物、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の鋳物砂の混合物は、ほぼ同じ比重と粒度分布を持ち、且つ色調の異なる第１，２の鋳物砂のうち、第１の鋳物砂の粗粒と第２の鋳物砂の細粒とを混合した混合物、または第１の鋳物砂の細粒と第２の鋳物砂の粗粒とを混合した混合物のいずれかの混合物からなることに特徴を有するものである。
【０００７】
この場合において、第１の鋳物砂としては、例えば白色の新砂を、第２の鋳物砂としては、例えば黒色の無焙焼再生砂（生型廃砂を焙焼せず機械式再生装置のみで処理した黒色の再生砂）を用いることができる。
【０００８】
上記のような混合物を用いて、例えば鋳型を製造する場合、粒度偏析が生じると、それが色調の異なるパターン、例えば白黒のパターンとして直接目視できて一目瞭然である。したがって、このパターンと鋳物の表面欠陥の関連性を見れば、その原因が粒度偏析によるものかどうかが判明することになる。また粒度偏析の状態が即時に判るので、偏析防止対策も講じやすくなる。
【０００９】
本発明の鋳物砂の混合物の製造方法は、ほぼ同じ比重と粒度分布を持ち、且つ色調の異なる第１，２の鋳物砂を、それぞれ粗粒と細粒の２水準に分級する工程と、第１の鋳物砂の粗粒と第２の鋳物砂の細粒とを、また第１の鋳物砂の細粒と第２の鋳物砂の粗粒とをそれぞれ再混合する工程とを含むことに特徴を有するものである。この場合においても、第１の鋳物砂としては例えば白色の新砂を、また第２の鋳物砂としては例えば黒色の無焙焼再生砂を用いることができる。
【００１０】
この製造方法によれば、上記鋳物砂の混合物を簡単に製造することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明における鋳物砂の混合物の製造過程の流れ線図を示している。図１のように、まず、材質、比重、粒度分布がほぼ等しくて、色調の異なる第１，２の鋳物砂ａ，ｂ、例えば白色の新砂ａと黒色の生砂ｂを用意する。第２の鋳物砂ｂとして用いられる生砂は、用途に応じて表面処理を施すが、本実施例では、シェル砂として使用するので、機械式再生装置で砂粒表面を磨いてある、いわゆる無焙焼再生砂である。
【００１２】
そして、第１の鋳物砂ａである新砂と、第２の鋳物砂である生砂とをそれぞれ、分級装置１（例えば、特開平１１−１００９１号公報に記載の分級装置）で分級することによって、粗粒ａ１，ｂ１と細粒ａ２，ｂ２の４種類に分級する。次いで、これらの砂を用いて、粗粒ａ１，ｂ１と細粒ａ２，ｂ２で種類の違うもの同士を任意の割合で再混合することによって、第１の鋳物砂ａの粗粒ａ１と第２の鋳物砂ｂの細粒ｂ２との混合物（ａ１＋ｂ２）、および第１の鋳物砂ａの細粒ａ２と第２の鋳物砂ｂの粗粒ｂ１との混合物（ａ２＋ｂ１）を得る。
【００１３】
次に、これら鋳物砂の混合物（ａ１＋ｂ２）、（ａ２＋ｂ１）の使用例を説明する。
鋳物砂の混合物（ａ１＋ｂ２）あるいは（ａ２＋ｂ１）を用いて鋳型を作ると、鋳型表面に粒度偏析による白黒パターンが現れる。この鋳型を使用して鋳物を鋳造する。その際、鋳物表面に欠陥が発生した場合、この欠陥の発生状況と偏析パターンとの関連を調査することによって、表面欠陥が粒度偏析によるものかどうかを明らかにすることができる。
【００１４】
粒度偏析が原因と確認できた場合は、造型方法等を改良して偏析の防止対策を検討する。この場合も、今までは、試行錯誤で行われてきたが、本発明によれば、改善効果を鋳型表面の白黒パターンで容易に確認できるので、迅速かつ適切に偏析防止対策がとれることになる。
【００１５】
とくに混合物（ａ２＋ｂ１）を使用した場合は、表面欠陥が起こり易い粗粒が偏析する部分に、石炭質で被覆された生砂ｂが濃化しているので、表面欠陥防止効果が期待できる。したがって、このような鋳物砂の混合物（ａ２＋ｂ１）を使用すると、塗型作業を省くことができるので、造型作業のコスト低減が図れる。なお、上記第１，２の鋳物砂ａ，ｂのいずれの砂も同じけい砂を用いており、異種材料を添加していないので、鋳型砂への悪影響もない。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の鋳物砂の混合物によれば、この砂を用いて鋳型を造型し、鋳型表面に現れる偏析パターンが一目瞭然であるので、粒度偏析の防止及び鋳物の表面欠陥防止に極めて有効であるという利点がある。
また、本発明の鋳物砂の混合物の製造方法によれば、上記鋳物砂の混合物を簡単に製造することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における鋳物砂の混合物の製造過程の流れ線図である。
【符号の説明】
ａ　　第１の鋳物砂（例えば、白色の新砂）
ａ１　第１の鋳物砂の粗粒
ａ２　第１の鋳物砂の細粒
ｂ　　第２の鋳物砂（例えば、黒色の無焙焼再生砂）
ｂ１　第２の鋳物砂の粗粒
ｂ２　第２の鋳物砂の細粒
１　　分級装置
【図１】
2004034089.tif 000003