結合剤は、ばらばらの鋳物砂粒子を結合し、鋳物砂や中子砂に変えるために使用される成形材料です。砂粒と混合すると、結合剤が各砂粒の表面を覆い、砂粒同士を接着させる接着膜を形成します。これにより、砂型と中子に十分な強度が与えられ、取り扱い、組み立て、鋳造作業中の変形や破損が防止されます。古代中国の鋳造慣行 (歴史的に *taofan* と呼ばれる) の粘土型に使用された主な材料は、強力な結合能力を持つ粘土でした。技術が進歩するにつれて、大量の砂粒が粘土の型に組み込まれるようになりました。最終的には砂が主な構成材料となり、粘土が結合剤の役割を担うようになりました。粘土は今日に至るまで接着剤として広く使用されています。その後、植物油、ロジン、デキストリン、水ガラス、合成樹脂など、さまざまな無機および有機結合剤が登場しました。- 1943 年、ドイツの J. Croning は、フェノール樹脂を結合剤として使用して薄いシェル砂型を製造するプロセスを発明しました。{9}
1947 年、チェコスロバキアの L. ペトルゼラは、水ガラスを鋳型砂の結合剤として利用し、二酸化炭素 (CO2) ガスを導入して硬化を促し、砂型と中子を製造しました。これら 2 つの結合剤の適用は、砂型と中子の化学硬化のための新しい経路を開拓しました。化学硬化では、特定の有機または無機結合剤に少量の硬化剤を添加します。これらの成分間の物理化学的相互作用により、砂型と中子は短時間で急速に硬化します。化学硬化砂型を使用して製造された鋳物は、寸法精度、表面仕上げ、生産効率が大幅に向上します。その結果、この技術はすぐに採用され、広く使用されるようになりました。 1950 年代後半以降、世界中の国でフラン樹脂結合剤が徐々に採用されました。この方法を使用すると、加熱された中子ボックス内で中子を形成すると、わずか 1 ～ 2 分以内に中子を完全に硬化させることができます。
