技術情報
生型材料及び生型試験法の基礎(改訂版)
| 株式会社ツチヨシ産業 水田豊昭・黒川 豊 |
1.生型砂の定義
生型砂とは,けい砂,ベントナイト(bentonite),二次添加材及び水等を混練した鋳物砂である.
粘結力と適当な空隙を有しているために鋳物砂及び鋳型として利用可能となる.
けい砂(石英)は1745℃の耐熱性があるために,耐火物として注湯時に鋳型を保持する.
生型砂中におよそ60~90%存在する主基材である.
ベントナイトは主粘結剤で粘土鉱物の一種のモンモリロナイト(montmorillonite)であり,水を含有することで粘結剤となる.
その量はおよそ5~15%の範囲内で使用され,けい砂粒子を結合する.
ベントナイト量が15%以上になると生型砂中に適当な空隙が存在しなくなり,鋳物砂としての機能しなくなる.
二次添加材は必要に応じて,造型欠陥対策,鋳造欠陥対策あるいは型バラシ性改善等を目的に,石炭粉や澱粉等を添加する.
これらが生型砂の出発原料であるが,鋳造工場で繰り返し使用される生型砂は,熱影響や中子の混入あるいは繰り返し使用の結果 ,これら材料に変化が生じる.
大きく変化する点は,ベントナイトのオーリチック(oolitics)化であり不活性微粉化である.
Fig.1,Table1に,新しい生型砂と繰り返し使用した生型砂(system sand)の組成の比較をまとめた.
粘結力と適当な空隙を有しているために鋳物砂及び鋳型として利用可能となる.
けい砂(石英)は1745℃の耐熱性があるために,耐火物として注湯時に鋳型を保持する.
生型砂中におよそ60~90%存在する主基材である.
ベントナイトは主粘結剤で粘土鉱物の一種のモンモリロナイト(montmorillonite)であり,水を含有することで粘結剤となる.
その量はおよそ5~15%の範囲内で使用され,けい砂粒子を結合する.
ベントナイト量が15%以上になると生型砂中に適当な空隙が存在しなくなり,鋳物砂としての機能しなくなる.
二次添加材は必要に応じて,造型欠陥対策,鋳造欠陥対策あるいは型バラシ性改善等を目的に,石炭粉や澱粉等を添加する.
これらが生型砂の出発原料であるが,鋳造工場で繰り返し使用される生型砂は,熱影響や中子の混入あるいは繰り返し使用の結果 ,これら材料に変化が生じる.
大きく変化する点は,ベントナイトのオーリチック(oolitics)化であり不活性微粉化である.
Fig.1,Table1に,新しい生型砂と繰り返し使用した生型砂(system sand)の組成の比較をまとめた.

▲Fig.1 生型砂砂粒の模式図1)
| Table1 生型砂の組成 |
| new green sand | system sand | |
| silica sand | base sand,core sand | |
| bentonite moisture | bentonite,oolitics,inert fines moisture | |
| sea coal | sea coal | carbonaceous material |
| starch | starch | |
| core binder | ||
| metallics | ||
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