(57)【要約】【課題】  鋳物製品の砂落し作業が円滑に行える砂中子の除去方法を提供する。【解決手段】  砂中子を用いる鋳造における砂中子の除去方法であって、鋳造後の排砂作業（排砂工程５）が、中子砂粒子の組成や粒径などの性状に応じた最適な固有振動数の領域で、振動装置１５によって中子砂粒子を振動させることにより行われる（排砂工程５）。また、排砂作業は空気中または水などの液体中で行うことができるし、鋳物温度が常温または高温で行うことができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
砂中子を用いる鋳造における砂中子の除去方法であって、鋳造後の排砂作業が、中子砂粒子の組成や粒径などの性状に応じた最適な固有振動数の領域で、中子砂粒子を振動させることにより行われることを特徴とする砂中子の除去方法。
【請求項２】
請求項１に記載の砂中子の除去方法において、鋳造後に中子砂粒子を振動させる前記排砂作業を、空気中または水などの液体中で行うことを特徴とする砂中子の除去方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の砂中子の除去方法において、鋳造後に中子砂粒子を振動させる前記排砂作業を、鋳物温度が常温または高温で行うことを特徴とする砂中子の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砂中子を用いた鋳造後の排砂作業における砂中子の除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
砂中子を配置した金型により鋳物製品を鋳造した後に、鋳物製品の砂落としを行う方法としては、鋳物製品を振動装置により振動させて砂落としを行う方法が知られている。
【０００３】
また、特許文献１に記載のように、砂中子が充填され排砂口を有する鋳造製品粗材を所定の衝撃力で打撃する砂中子崩壊工程と、この砂中子崩壊工程後に砂中子崩壊工程の衝撃力よりも小さい衝撃力で打撃する排砂工程とを有する中子砂落とし方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３１４１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、振動装置を用いる方法では、中子の砂を鋳物製品より完全に分離することができず鋳物製品に残ってしまうという問題がある。このように、鋳造後の砂落としが十分でない場合には、鋳物製品から砂を完全に除去するための更なる工程が必要となる。また、特許文献１に記載の方法においても、鋳造強度よりも強い衝撃力を与えた場合には砂除去作業中に鋳物が破損してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、鋳物製品の砂落し作業が円滑に行える砂中子の除去方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、砂中子を用いる鋳造における砂中子の除去方法であって、鋳造後の排砂作業が、中子砂粒子の組成や粒径などの性状に応じた最適な固有振動数の領域で、中子砂粒子を振動させることにより行われる。平均固有振動数ｆ０は、ｆ０＝（１／２π）・（ｋ／Ｍ）１／２と表わされる。ここで、ｋ：中子砂粒子のばね定数、Ｍ：中子砂粒子の質量である。
【０００８】
鋳造後に中子砂粒子を振動させる前記排砂作業は、空気中または水などの液体中で行うことができる。
【０００９】
また、鋳造後に中子砂粒子を振動させる前記排砂作業は、鋳物温度が常温または高温で行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、排砂作業が中子砂粒子の組成や粒径などの性状に応じた最適な固有振動数の領域で中子砂粒子を振動させることにより行われるので、鋳物製品を害することなく鋳物製品から砂を確実に除去することができる。また、再度の砂落とし工程を設ける必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る砂中子の除去方法を利用する鋳造で、有機物のバインダを用いる場合の工程説明図
【図２】有機物のバインダを用いた場合で、（ａ）は鋳造後の状態、（ｂ）は鋳造後に中子砂粒子を振動させた後の状態
【図３】本発明に係る砂中子の除去方法を利用する鋳造で、無機物のバインダを用いる場合の工程説明図
【図４】無機物のバインダを用いた場合で、（ａ）は鋳造後の状態、（ｂ）は鋳造後に中子砂粒子を振動させた後の状態
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係る砂中子の除去方法を利用する鋳造で、有機物のバインダを用いる場合は、図１に示すように、原料砂と有機バインダを混錬する混錬工程１、混錬工程１で混錬した材料から砂中子を造る造型工程２、造型工程２で造った砂中子を保管する中子保管工程３、中子保管工程３で保管した砂中子を用いてアルミ溶湯を型内に注入し鋳物製品を鋳造する鋳造工程４、鋳造工程４で鋳造した鋳物製品から砂を落とす排砂工程５、排砂工程５で砂落としした鋳物製品を熱処理する熱処理工程６、排砂工程５で落とされた砂を再生するリサイクル工程７などからなる。
【００１３】
鋳造工程４では、図２（ａ）に示すように、有機バインダ１０により接着された多数の中子砂粒子１１が鋳物製品１２に付着している。次いで、排砂工程５では、周波数制御の振動装置１５を用い、鋳造工程４で鋳造した鋳物製品１２に対して中子砂粒子１１の組成や粒径などの性状に応じた固有振動数の領域で中子砂粒子１１を振動させる。
【００１４】
平均固有振動数ｆ０は、ｆ０＝（１／２π）・（ｋ／Ｍ）１／２と表わされる。ここで、ｋ：中子砂粒子１１のばね定数、Ｍ：中子砂粒子１１の質量である。
【００１５】
このように、中子砂粒子１１の固有振動数の領域（ｆ０）で、鋳造した鋳物製品１２を振動させることにより、中子砂粒子１１が共振を起こす。その結果、図２（ｂ）に示すように、有機バインダ１０で接着している中子砂粒子１１が互いに分離し、鋳物製品１２から砂を確実に除去することができる。
【００１６】
有機バインダ１０は、熱処理すれば燃焼してガスに分解されるため、バインダ強度が弱くなるが、熱処理の前後に拘わらず、中子砂粒子１１自体を振動させることにより、鋳物製品１２から砂を完全に除去することができる。
【００１７】
次に、本発明に係る砂中子の除去方法を利用する鋳造で、無機物のバインダを用いる場合は、図３に示すように、原料砂と無機バインダを混錬する混錬工程２１、混錬工程２１で混錬した材料から砂中子を造る造型工程２２、造型工程２２で造った砂中子を乾燥させる乾燥工程２３、乾燥工程２３で乾燥させた砂中子を保管する中子保管工程２４、中子保管工程２４で保管した砂中子を用いてアルミ溶湯を型内に注入し鋳物製品を鋳造する鋳造工程２５、鋳造工程２５で鋳造した鋳物製品から砂を落とす排砂工程２６、排砂工程２６で砂落としした鋳物製品を熱処理する熱処理工程２７、排砂工程２６で落とされた砂を再生するリサイクル工程２８などからなる。
【００１８】
鋳造工程２５では、図４（ａ）に示すように、無機バインダ３０により接着された多数の中子砂粒子３１が鋳物製品３２に付着している。次いで、排砂工程２６では、有機バインダ１０を用いる排砂工程５と同様に、周波数制御の振動装置１５を用い、鋳造工程２５で鋳造した鋳物製品３２に対して中子砂粒子３１の組成や粒径などの性状に応じた固有振動数の領域で中子砂粒子３１を加振させる。
【００１９】
このように、中子砂粒子３１の固有振動数の領域（ｆ０）で、鋳造した鋳物製品３２を振動させることにより、中子砂粒子３１が共振を起こす。その結果、図４（ｂ）に示すように、無機バインダ３０で接着している中子砂粒子３１が互いに分離し、鋳物製品３２から砂を確実に除去することができる。
【００２０】
無機バインダ３０は、燃焼しないため熱処理前後でバインダ強度が変わらないが、熱処理の前後に拘わらず、中子砂粒子３１自体を振動させることにより、鋳物製品３２から砂を完全に除去することができる。
【００２１】
鋳物製品１２，３２を振動させる排砂作業（排砂工程５，２６）は、空気中または水などの液体中で行うことができる。また、この排砂作業（排砂工程５，２６）は、鋳物製品１２，３２の温度が常温または高温で行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明によれば、排砂作業が中子砂粒子の組成や粒径などの性状に応じた最適な固有振動数の領域で中子砂粒子を振動させることにより行われるので、鋳物製品を害することなく鋳物製品から砂を確実に除去する砂中子の除去方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１，２１…混錬工程、２，２２…造型工程、３，２４…中子保管工程、４，２５…鋳造工程、５，２６…排砂工程、６，２７…熱処理工程、７，２８…リサイクル工程、１０…有機バインダ、１１，３１…中子砂粒子、１２，３２…鋳物製品、１５…振動装置、２３…乾燥工程、３０…無機バインダ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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