JPH0428468A - Manufacture of aluminum casting - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はアルミニウム鋳物の製造方法に係り、特に内燃
機間のシリンダブロック等の鋳造に好適なアルミニウム
鋳物の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for manufacturing aluminum castings, and particularly to a method for manufacturing aluminum castings suitable for casting cylinder blocks between internal combustion engines.
[従来の技術]
崩壊性砂中子を用いてアルミニウム(純アルミニウム金
属又はアルミニウム合金)製の鋳物を製造する方法とし
てシリンダブロックの製造法の一例を341図に概略的
に示す、1.2は金属製の鋳型であり、その内部のキャ
ビティ3内に崩壊性砂中子4がインサートライナ5と共
に配置されている。なお、インサートライナ5はピスト
ンの摺動面を形成するための鋳鉄製筒状体である。シリ
ンダ6内にピストンを有する射出装置8からアルミニウ
ム溶湯9が該キャビティ3内に充填されることにより鋳
造が行なわれる。溶湯が凝固した後、型開鮒し、さらに
崩壊性砂中子4を排出することによりアルミニウム製鋳
物が製造される。[Prior Art] An example of a method for manufacturing a cylinder block is schematically shown in Fig. 341 as a method for manufacturing a casting made of aluminum (pure aluminum metal or aluminum alloy) using a collapsible sand core. The mold is made of metal, and a collapsible sand core 4 and an insert liner 5 are placed in a cavity 3 inside the mold. Note that the insert liner 5 is a cast iron cylindrical body for forming a sliding surface of the piston. Casting is performed by filling the cavity 3 with molten aluminum 9 from an injection device 8 having a piston in the cylinder 6. After the molten metal has solidified, the mold is opened and the collapsible sand core 4 is discharged to produce an aluminum casting.
第3図及び′!J4図はこのような方法で鋳造された4
気筒内燃機関のアルミニウム製シリンダブロック11の
平面図及び一部を断面とした平面図である。なお、第4
図ではシリンダ12部分が該シリンダ軸方向と直交する
方向の断面となって示されている。13はシリンダ6内
ナ、14は冷却水通路である。第3図に示す如く、鋳造
されたシリンダブロックの上面には、次に述べる崩壊性
砂中子の突部16により複数個の開口1フが形成される
、なお、第1図において、18.19は崩壊性砂中子4
を金型内において位置決めするためのインナホルダとア
ウタホルダである。Figure 3 and '! Figure J4 was cast in this way.
1 is a plan view and a partially sectional plan view of an aluminum cylinder block 11 of a cylinder internal combustion engine. FIG. In addition, the fourth
In the figure, the cylinder 12 portion is shown as a cross section in a direction perpendicular to the cylinder axis direction. 13 is the inner part of the cylinder 6, and 14 is a cooling water passage. As shown in FIG. 3, a plurality of openings 1 are formed on the upper surface of the cast cylinder block by protrusions 16 of the collapsible sand core, which will be described below. 19 is collapsible sand core 4
These are an inner holder and an outer holder for positioning the inside of the mold.
第2図はこの冷却水通路1−4を形成するための崩壊性
砂中子4の斜視図である。図示の如く、この崩壊性砂中
子4は4気筒用シリンダブロツクを鋳造するためのもの
である。この崩壊性砂中子4の上端には突部16が複数
個設けられており、この突部16の部分により鋳物に前
記間口17が形成される。そして、その間口17を通し
て鋳物内部から崩壊させた砂を取り出すことにより、砂
中子を除去する。なお、15は崩壊性砂中子4の両側の
下端側に数個所設けられている、突起部であり、この突
起部15はエンジンブロック4の内部冷却のために必然
的に設けられたものである。FIG. 2 is a perspective view of the collapsible sand core 4 for forming the cooling water passage 1-4. As shown in the figure, this collapsible sand core 4 is for casting a four-cylinder cylinder block. A plurality of protrusions 16 are provided at the upper end of the collapsible sand core 4, and the openings 17 are formed in the casting by the protrusions 16. Then, the sand core is removed by taking out the collapsed sand from inside the casting through the opening 17. Note that 15 is a protrusion that is provided at several locations on the lower end side on both sides of the collapsible sand core 4, and this protrusion 15 is necessarily provided for internal cooling of the engine block 4. be.
崩壊性砂中子は、周知の通り、有機バインダにより鋳物
砂を成形したものである。従来、この鋳物砂としてはケ
イ砂、ジルコンサンド、クロマイサンド、ハイアルミナ
サンドなどが用いられており、有機バインダとしてはフ
ェノール樹脂が主として用いられている。As is well known, a collapsible sand core is made by molding foundry sand with an organic binder. Conventionally, silica sand, zircon sand, chromium sand, high alumina sand, etc. have been used as the foundry sand, and phenolic resin has been mainly used as the organic binder.
しかして、崩壊性砂中子を崩壊させ、鋳物から中子の砂
を排出させる方法としては、鋳物に振動を与えたり、加
熱して有機バインダを分解させる方法が用いられている
。As a method for disintegrating the collapsible sand core and discharging the sand from the casting, methods are used to decompose the organic binder by subjecting the casting to vibration or heating.
[発明が解決しようとする課題J
鋳物に振動を与えて崩壊性砂中子を崩壊させ、排出する
方法にあっては、鋳物に割れや変形を生じさせるおそれ
がある。また、局部的に鋳物砂が鋳物にこびりついて取
れないことがある。特に、第4図にRにて示した鋳物内
面の凹陥箇所、および、第2図に示したような崩壊性砂
中子の突起部によって生じた深穴Hの奥隅部においては
砂が取り難いことが多い。[Problem to be Solved by the Invention J] The method of applying vibration to a casting to disintegrate and discharge the collapsible sand core may cause cracking or deformation of the casting. Additionally, foundry sand may stick to the casting and cannot be removed locally. In particular, sand is removed at the recessed part of the inner surface of the casting shown by R in Figure 4, and at the deep corner of the deep hole H created by the protrusion of the collapsible sand core as shown in Figure 2. It's often difficult.
鋳物を加熱して有機バインダとしてのフェノール樹脂を
分解させる方法にあっては、鋳物素材を350℃以上で
4時間程度加熱して崩壊性砂中子に含まれているフェノ
ール樹脂を燃焼分解させなければならず、この高温加熱
時に崩壊性砂中子の成形品が膨れたりして鋳物に変形や
損傷が発生するおそれがあった。また、当然に、フェノ
ール樹脂を使用したものでは、常温雰囲気での砂中子の
除去は難しかった。In the method of heating the casting to decompose the phenolic resin as an organic binder, the casting material must be heated at 350°C or higher for about 4 hours to burn and decompose the phenolic resin contained in the collapsible sand core. In addition, there was a risk that the molded product made of the collapsible sand core would swell during this high-temperature heating, resulting in deformation or damage to the casting. Furthermore, it is naturally difficult to remove the sand core in a room-temperature atmosphere when using a phenol resin.
[課題を解決するための手段]
・本発明のアルミニウム鋳物の製造方法は、有機バイン
ダにより造型された崩壊性砂中子を用いてアルミニウム
系金属をダイカスト鋳造し、その後該砂中子を除去して
アルミニウム系鋳物を製造する方法において、前記有機
バインダはフラン樹脂であり、砂中子の除去に際しては
、振動やノックアウト(たたき出し)による除去を行わ
ずに、常温の雰囲気下においてショツトブラスト及びサ
ンドブラストの少なくとも一方により鋳物砂を除去する
ことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] - The method for manufacturing aluminum castings of the present invention involves die casting an aluminum metal using a collapsible sand core molded with an organic binder, and then removing the sand core. In the method for manufacturing aluminum castings, the organic binder is a furan resin, and the sand core is removed by short blasting and sand blasting in an atmosphere at room temperature without vibration or knockout. The method is characterized in that molding sand is removed by at least one of the methods.
以下に本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.
本発明で用いる崩壊性砂中子は、鋳物砂と有機バインダ
としてのフラン樹脂と必要に応じてシラン等のその他の
添加剤とを混合して常法に従って、所望形状に硬化成形
することにより容易に造型することができる。ここで、
使用する鋳物砂としては、前述のケイ砂、ジルコンサン
ド、クロマイサンド、ハイアルミナサンド等を用いるこ
とができる。また、崩壊性砂中子の成形原料配合は下記
のような範囲とするのが好ましい。The collapsible sand core used in the present invention can be easily produced by mixing foundry sand, furan resin as an organic binder, and other additives such as silane as needed, and hardening and molding the mixture into a desired shape according to a conventional method. It can be molded into. here,
As the foundry sand to be used, the aforementioned silica sand, zircon sand, chromium sand, high alumina sand, etc. can be used. Further, it is preferable that the composition of the molding raw materials for the collapsible sand core falls within the following range.
フラン樹脂:鋳物砂に対して0.5〜5重量%シラン等
:フラン樹脂に対して20〜70重量%鋳物砂に対して
フラン樹脂が0.5重量%未満であると、十分な強度を
有する崩壊性砂中子が得られない、一方、フラン樹脂が
5重量%を超えると、崩壊性砂中子が硬くなり過ぎて良
好な崩壊性が得られない。Furan resin: 0.5 to 5% by weight based on foundry sand Silane, etc.: 20 to 70% by weight based on furan resin When the amount of furan resin is less than 0.5% by weight based on foundry sand, sufficient strength cannot be obtained. On the other hand, if the content of the furan resin exceeds 5% by weight, the collapsible sand core becomes too hard and good collapsibility cannot be obtained.
なお、必要に応じ添加されるその他の添加剤としてはシ
ラン等が挙げられる。シランの添加により、砂中子の強
度が向上し、砂中子の保存物期間も延びる。Note that other additives that may be added as necessary include silane and the like. The addition of silane increases the strength of the sand core and extends the shelf life of the sand core.
このようにして製造された崩壊性砂中子は、必要に応じ
てそQ耐崩壊性、耐表面浸透性等を改善する目的で、被
覆処理を行なう。被覆処理は、例えば成型した砂中子原
型を、コロイダルシリカを含む液状の塗型剤中に浸漬す
ることにより行なわれる。The collapsible sand core thus produced is coated, if necessary, for the purpose of improving its collapse resistance, surface permeation resistance, etc. The coating treatment is carried out, for example, by dipping a molded sand core model into a liquid mold coating agent containing colloidal silica.
この砂中子原ツ4を゛jコロイダルシリカ含む液状の塗
型剤中に浸漬すると、コロイダルシリカが砂中子原型に
接触する部分で、前記作用の項で示したよ)な反応が起
こってゲル化し、その結果、塗型剤の粘度が増大l、・
、所望のず4型層を有する砂中子とな、B。勿論、砂中
子原型内へのt型剤のしみ込みが抑えられ、砂中子原型
の表面に適当な厚さの塗型層が均一1こ形成される。When this sand core base 4 is immersed in a liquid mold coating agent containing colloidal silica, a reaction (as shown in the above action section) occurs at the part where the colloidal silica contacts the sand core base, forming a gel. , and as a result, the viscosity of the coating agent increases.
, a sand core with the desired Z4 type layer, B. Of course, the penetration of the T-type agent into the sand core model is suppressed, and a uniform mold layer of an appropriate thickness is formed on the surface of the sand core model.
塗型剤どしては、例えば、ジルコンフラワー100重量
部、30%コロイダルシリカ水溶液10重り部、本20
重量部をよく攪拌混合し・たものが用いられる6塗型層
は1層または2WAでもよいが、製品と塗型層との前型
性をより良くするため、2層の方がより好ましい。2層
1」の塗型層を形成するための塗型剤とじては、例λ、
ば、3%水溶性フIノ〜ル樹脂溶液1す=1トルに対し
7、雲母粉500グラム、湿潤側としてFデシルベシゼ
ンスルポン酸づトリウム10グラム、消泡剤としてオク
チルアルコール1グラムをよく攪拌混合したものが用い
られる。Examples of coating agents include 100 parts by weight of zircon flour, 10 parts by weight of a 30% colloidal silica aqueous solution, and 20 parts by weight of 30% colloidal silica aqueous solution.
The 6 coating layers, in which parts by weight are thoroughly stirred and mixed, may be one layer or 2WA, but two layers are more preferable in order to improve the moldability between the product and the coating layer. The coating agent for forming the coating layer of 2 layers 1 is as follows:
For example, 1 s of 3% water-soluble fluorine resin solution = 7 to 1 Torr, 500 grams of mica powder, 10 grams of F-decylbecizenesulfonate as the wet side, and 1 gram of octyl alcohol as an antifoaming agent. A well-stirred mixture is used.
本発明においでは、この上う1・−シて製造さ、i′1
4た崩壊性砂中子を用い′〔、常法t・二従ってアルミ
ニウム系金属溶湯のダイカスト鋳造を行i!:)、鋳造
後、従来のように振動やノックアラ1〜による崩壊性砂
中子の除去を行つことなく、常温の雰囲気下において、
シ4−Jドブラスi・及び/32はサンドプラスl=
&:より鋳物砂を除去1ノで)′ルミニウム鋳物を得る
。In the present invention, furthermore, i′1
Die casting of molten aluminum metal was carried out using a collapsible sand core according to the conventional method. :) After casting, in an atmosphere at room temperature, without removing the collapsible sand core by vibration or knock-a-ra as in the conventional method,
C4-J dobras i and /32 are sand plus l=
&:Remove the molding sand in step 1) to obtain a aluminum casting.
なお、本発明方法により第3.4図に示しり、コ多気筒
のシリンダブロックを鋳造1ノ、次いで崩壊(j:砂中
7を取り出すに呟してC・式、複数個形成$i1〜11
7:開日17のうち一部のものからジ」ットヌはサンド
をプラス)・(ブロー)シ、他のものからシュ、7ト又
はサンドを砂と共に抜き出1″ようにするのが好適であ
シ)、、このようV:すると、ショット又はづ。By the method of the present invention, as shown in Fig. 3.4, a multi-cylinder cylinder block is cast, then collapsed (j: muttered to take out the sand 7, C formula, multiple pieces formed $i1~ 11
7: From some of the 17 openings, it is preferable to add sand (plus sand) and (buro)shi, and from others, extract 7 or sand together with sand to make 1". Ashi),,V like this: Then, the shot is Matazu.
ンドの給排ど砂の排出がスムーズに行なわれる。Sand is smoothly discharged from the sand supply and discharge port.
この場合、?i3図に示したΔ−Dの4領域のりち
■ 両端側のA、Dの領域の開[−11′iからショッ
ト又はサンドをプラストシ、B、Dの開口17から排出
する:
■ 一方の側の顧坦;Δ Bの開口17からショット又
1.′J、サンドをプラストし、(:、Dの開口17か
ら排出する;
■ 中央の領域I3. Cの開口17からシ(ツト又は
サンドをプラス1〜し、両端側のΔ、Bの開[二]17
から排出する:
などの態様が好適である。in this case,? The four areas of Δ-D shown in Figure i3 ■ The openings in areas A and D on both end sides [-11'i, the shot or sand is discharged from the openings 17 of Plastoshi, B and D: ■ One side Shot from the aperture 17 of ΔB or 1. 'J, sand, (:, discharge from the opening 17 of D; ■ Center area I3.Plast or sand from the opening 17 of 2] 17
The following embodiments are preferable:
また、・二のようにブラスト処理するときには、開口1
7が下向き又は禍向き(特に好ましくは下向きどなるよ
うにしてブラスト処理すると、砂等の排出がきわめてス
ムーズに行なわれる。In addition, when performing blasting treatment as in ・2, opening 1
When blasting is performed with 7 facing downwards or downwards (especially preferably downwards), sand and the like can be discharged very smoothly.
[作用]
かかる大発明方法にあっては、崩壊性砂中子製造時に砂
に混ぜる有機バインダと11・てフラン樹脂を使用1ハ
シヨツトブラストやサンドプラス)−により崩壊性砂中
子を排出させるので、隅々まで砂の取り残しがない、ま
た、プラスト処理時の衝撃は十分に小さいので、鋳物に
一変形や割わを発生させることもない。[Function] In this method of the great invention, an organic binder and 11.tefuran resin are mixed with the sand during the production of the collapsible sand core. Therefore, no sand is left behind in any corner, and the impact during the blasting process is sufficiently small, so the casting will not be deformed or cracked.
また、砂の中にフラン樹脂を添加したごとにより、ダイ
カスト鋳造後に崩ill性砂中子4−除去するどきに砂
中子の崩壊性が極めて良く、常温の雰囲気下でも充分に
除去できる。なお、砂中子除去に閑1ノては、峠物の加
熱温度が低く′1−足り、加熱の必要もないので、加熱
処理に伴なう鋳物のt形や損傷も防止される。Furthermore, since the furan resin is added to the sand, the disintegrability of the sand core is extremely good when the collapsible sand core 4 is removed after die casting, and can be removed satisfactorily even in an atmosphere at room temperature. Incidentally, when removing the sand core, the heating temperature of the pass material is low and sufficient, and there is no need for heating, so that the T-shape and damage of the casting caused by heat treatment can be prevented.
[実施例コ 以下歓実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。[Example code] The present invention will be described in more detail below with reference to Examples.
実施例1
下記配合の崩壊性砂中了成形屋料を成形型内に太れて亜
硫酸ガスによって、または、90−200℃に加熱する
ウオームボックス法によ)て、硬化成形した。得られた
成形体に、下記配合のコーテイング液を塗布、乾燥りで
第2図に示す形状の崩壊性砂中子とした。Example 1 A disintegrable sand-filled molding material having the following composition was placed in a mold and hardened using sulfur dioxide gas or by a warm box method of heating to 90-200°C. A coating liquid having the following composition was applied to the obtained molded body, and a collapsible sand core having the shape shown in FIG. 2 was obtained by drying.
炎i孟粁工1tIy。Flame i meng kaeng 1tIy.
鋳物砂ニジリカサンド(普通の砂)
フラン樹脂:鋳物砂に対して1,5重量%シラン:フラ
ン樹脂に対して40重量%次にこのようにして成型した
砂中子原型を、コロイダルシリカを含む液状の塗型剤中
に浸漬し、砂中子原型の表面に塗型層を形成した。Foundry sand Nijirika sand (ordinary sand) Furan resin: 1.5% by weight based on foundry sand Silane: 40% by weight based on furan resin Next, the sand core prototype molded in this way was mixed with a liquid containing colloidal silica. A mold coating layer was formed on the surface of the sand core model by immersing it in a mold coating agent.
塗型剤としては、ジルコンフラワー100重量部、30
%コロイダルシリ力水溶液10重量部、水20重量部を
よく攪拌混合したものを用いた。As a coating agent, 100 parts by weight of zircon flour, 30 parts by weight
% colloidal silicate aqueous solution and 20 parts by weight of water were thoroughly stirred and mixed.
塗型層は2層とした。2層目の塗型層を形成するための
塗型剤としては、3%水溶性フェノール樹脂溶液1リツ
トルに対し、雲母粉500グラム、湿潤剤としてドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム10グラム、消泡剤と
してオクチルアルコール1グラムをよく攪拌混合したも
のを用いた。There were two coating mold layers. The coating agent for forming the second coating layer is 500 grams of mica powder, 10 grams of sodium dodecylbenzenesulfonate as a wetting agent, and 10 grams of sodium dodecylbenzenesulfonate as an antifoaming agent per 1 liter of 3% water-soluble phenolic resin solution. One gram of octyl alcohol was mixed and stirred well.
得られた崩壊性砂中子を用いてアルミニウム製シリンダ
ブロックの鋳造を行ない、鋳造後、常温雰囲気下でサン
ドブラストにより崩壊性砂中子を取り除いた。なお、第
4図のA、Dの開口17からサンドをブローし、B、C
の開口17から崩壊性砂中子の排出を行なった。An aluminum cylinder block was cast using the obtained collapsible sand core, and after casting, the collapsible sand core was removed by sandblasting at room temperature. In addition, sand is blown from the openings 17 of A and D in Fig. 4, and
The collapsible sand core was discharged from the opening 17.
その結果、鋳物の変形や損傷等をひき起こすことなく、
しかもR,H部等の隅々までも砂の取り残しのないかつ
、砂の焼付きのなし1良好な製品を常温下で極めて容易
に得ることができた。As a result, without causing deformation or damage to the casting,
Furthermore, it was possible to very easily obtain a good product at room temperature, with no sand left behind even in the R and H parts, and no sand seizing.
[発明の効果]
以上詳述した通り、本発明のアルミニウム鋳物の製造方
法によれば、砂中子を製造すると暫、砂に混合する有機
バインダとしてフラン樹脂を用しλるので、鋳造後の砂
中子の崩壊性力く極めて良く、砂中子取出し時に、熱I
A埋をすることもなく、常温雰囲気下で隅々まで充分に
取出すこと力(できる。また、砂中子取出し時にショツ
トブラストやサンドブラストにより製品鋳物の変形、穿
」れ、損傷をひき起こすことなく、容易かつ効草的に行
なうことが可能とされる。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the method for manufacturing aluminum castings of the present invention, when a sand core is manufactured, furan resin is used as an organic binder to be mixed with the sand, so that after casting The collapsibility of the sand core is extremely good, and when the sand core is taken out, the heat I
A: It is possible to remove the sand core from every corner in a normal temperature atmosphere without burying it.Also, when removing the sand core, the product casting will not be deformed or perforated by shot blasting or sandblasting, and will not cause damage. , it is possible to perform it easily and effectively.
341図はアルミニウム製鋳物の製造方法の一例を示す
概略的な断面図、′s2図はア71zミニウム製シリン
ダブロックの製造に用しXられる崩壊性砂中子の一例を
示す斜視図、第3図はアルミニウム製シリンダブロック
の平面図、第4図は同一部断面平面図である。
1.2・・・鋳型、
3・・・キャビティ、
4.15・・・崩壊性砂中子。Figure 341 is a schematic cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing aluminum castings, Figure 2 is a perspective view showing an example of a collapsible sand core used for manufacturing A71z aluminum cylinder blocks, and Figure 3 The figure is a plan view of the aluminum cylinder block, and FIG. 4 is a partially sectional plan view of the same. 1.2... Mold, 3... Cavity, 4.15... Collapsible sand core.
Claims (1)
ルミニウム系金属をダイカスト鋳造し、その後該砂中子
を除去してアルミニウム系鋳物を製造する方法において
、前記有機バインダはフラン樹脂であり、砂中子の除去
に際して常温の雰囲気下においてショットブラスト及び
サンドブラストの少なくとも一方により鋳物砂を除去す
ることを特徴とするアルミニウム鋳物の製造方法。In a method of die-casting an aluminum metal using a collapsible sand core molded with an organic binder, and then removing the sand core to produce an aluminum casting, the organic binder is a furan resin, and the sand A method for producing aluminum castings, which comprises removing molding sand by at least one of shot blasting and sandblasting in an atmosphere at room temperature when removing the core.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13095490A JPH0428468A (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Manufacture of aluminum casting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP13095490A JPH0428468A (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Manufacture of aluminum casting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0428468A true JPH0428468A (en) | 1992-01-31 |
Family
ID=15046524
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP13095490A Pending JPH0428468A (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Manufacture of aluminum casting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0428468A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106040995A (en) * | 2016-08-04 | 2016-10-26 | 苏州利达铸造有限公司 | Automobile vibrator mold |
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1990
- 1990-05-21 JP JP13095490A patent/JPH0428468A/en active Pending
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