コールドボックス樹脂により、HT200モーターハウジング鋳造品の安定量産を実現
2026-08-27 09:15モーターハウジングは、モーター機器における重要なシェル型鋳造部品です。内部には冷却リブが密に配置され、複雑で断片的な砂型コア構造を形成しています。薄肉のリブは破損しやすいため、砂型コアには即時引張強度、寸法安定性、および型崩れ防止性能に関して厳しい要求が課せられます。このモーターハウジングはHT200ねずみ鋳鉄製で、重量は11.5kg、肉厚は3～20mmと肉厚のばらつきが大きいのが特徴です。
大量生産において、このタイプの鋳造では、以下のような工程上の問題点が頻繁に発生します。中子排出時に薄肉リブが破損する、輸送中および中子組み立て中に砂型が変形する、注湯後に中子を型から出すのが難しい、追加のコーティング工程により作業時間と生産コストが増加する、といった問題です。一部の樹脂製品は再生砂との適合性が低く、砂再生後に砂型が明らかに強度を失い、コスト削減の可能性が制限されます。
この事例では、ACR-2211/ACR-2221コールドボックス樹脂の複合システムを採用しています。再生砂を直接製造工程に使用し、コーティング工程を省略しています。既存の自動コールドボックス生産ラインでバッチ検証を実施することで、製造工程を簡素化し、鋳造品質を安定させるとともに、総合的な砂型性能を保証します。
Ⅰ．コールドボックス樹脂、鋳造および製造工程パラメータ
コールドボックス樹脂情報：
| 樹脂グレード | 密度（20℃） | 粘度（20℃） | 遊離ホルムアルデヒド FF % |
|---|---|---|---|
ACR-2211 ACR-2221 | ACR-2211：1.05～1.15 g/cm³ ACR-2221：1.05～1.20 g/cm³ | ACR-2211：≤300 mPa·s ACR-2221：≤100 mPa・s | ACR-2211：≤0.3 ACR-2221：該当なし |
キャスティング情報：
| キャスティング名 | 材料 | キャスティングウェイト | 壁厚 |
|---|---|---|---|
| モーターハウジング | HT200 グレー鋳鉄 | 11.5kg | 3〜20 mm |
制作情報：
| 製造工程 | 冷間吹き込みによるコア製造およびコア組立工程 |
| 砂の温度 | 18℃ |
| 周囲温度 | 22℃ |
| 周囲の湿度 | 63% |
| 砂の種類 | 再生砂 |
| コーティング塗布 | コーティングは施されていません |
| 樹脂添加率 | 1.45% |
| 樹脂混合比 | ACR-2211:ACR-2221 = 55:45 |
| 即時引張強度 | 0.56 MPa |
| 24時間引張強度 | 1.55 MPa |
Ⅱ．ACR-2211 / ACR-2221コールドボックス樹脂の主な利点
高速自動コア形成リズムに合わせた高い即時強度
吹き込み硬化後、砂型は急速に強度を増します。薄肉の破砕冷却リブは、排出時のひび割れや欠けを防ぎます。高速な型作り、迅速な排出、自動生産ラインの材料フローに最適で、型作りステーションの生産性を向上させます。
再生砂との優れた適合性により、原材料コストを削減できます。
この樹脂システムは、再生砂の性能変動に対応し、再生砂を用いた場合でも安定した砂芯強度を実現します。これにより、コーティングおよび乾燥工程が完全に不要となり、補助材料の投入量を削減し、現場での作業工程を簡素化できます。
均一な砂コーティングを実現する、2つの成分の粘度の良好な一致
ACR-2211とACR-2221は粘度設計が異なるため、砂の混合時に砂粒全体に樹脂が均一にコーティングされます。砂コア全体に均一な強度分布が確保されるため、局所的な強度不足によるコアの破損や変形を防ぎます。
遊離ホルムアルデヒドを低減し、作業環境を改善
ACR-2211は、遊離ホルムアルデヒド含有量が0.3%未満であり、中子吹き込み作業中の刺激性ガスの放出を低減します。これにより、鋳造工場の作業環境を効果的に改善し、環境保護要件を満たします。
砂芯貯蔵の安定性を確実にするため、段階的に強度を高めていく
砂型鋳型の強度は24時間以内に上昇し続けます。寸法は保管、輸送、および鋳型組み立て中も安定しています。クリープ変形のリスクが低減され、モーターハウジング鋳造品の寸法精度が常に一定に保たれます。
Ⅲ．現場での適用と結果分析
現場作業条件：砂の温度18℃、周囲温度22℃、湿度63%、再生砂100%、樹脂添加率1.45%、混合比55：45、コーティングなし。
完成した砂コアの即時引張強度は0.56MPaに達し、24時間後の引張強度は1.55MPaに達する。
良好なコア排出性能：砂コアは無傷で排出される。薄肉の複雑な冷却リブ構造には、亀裂や欠けが見られない。砂コアの表面は健全で、砂の剥離欠陥がない。
輸送およびコア組立時の高い安定性：砂コアの保管、輸送、組立中に明らかな変形は発生しません。スムーズなコア組立により、変形した砂コアによる寸法公差外のリスクが低減されます。
工程の簡素化とコスト削減：コーティングと乾燥工程が不要になるため、材料と作業時間を節約でき、生産サイクル全体が短縮されます。
鋳造後の良好な鋳造品質：HT200溶銑の注湯後、砂型は良好な振出性能を示し、キャビティの清掃が容易です。内面および外面には、焼け付きや気孔などの欠陥は見られません。寸法および外観に関する要求事項は完全に満たされており、安定した量産が可能です。
Xindaコールドボックス樹脂は、自動コールドボックス中子製造ラインに適合し、モーターハウジング、ポンプバルブ部品、ギアボックスハウジングなどの量産型複雑シェル鋳造品に広く使用されています。中子製造効率、砂型中子の機械的特性、および作業場の環境保護要件のバランスが取れています。
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