インベストメント鋳造の概要
ワックスを使用してパターンを作成する場合、インベストメント鋳造は「ロストワックス鋳造」とも呼ばれます。 インベストメント鋳造とは通常、可融性材料で形状を作り、形状の表面を耐火材料の数層でコーティングして型シェルを作り、その後、型を型シェルから溶かして取り出す鋳造スキームを指します。分割面のない型を得るために、砂を充填し、高温で焙煎した後に流し込むことができます。 インベストメント鋳造は、パターンの製造にワックス状の材料を多用するため、「ロストワックス鋳造」と呼ばれることがあります。
インベストメント鋳造で製造される合金の種類は、炭素鋼、合金鋼、耐熱合金、ステンレス鋼、精密合金、永久磁石合金、軸受合金、銅合金、アルミニウム合金、チタン合金、ダクタイル鋳鉄などです。
一般に、インベストメント鋳造の形状は比較的複雑です。 鋳造穴の最小直径は 0.5 mm に達することができ、鋳造の最小肉厚は 0.3 mm です。 製造では、加工時間と金属材料の消費量を節約するために、もともと複数の部品で構成されていた一部の部品を、部品の構造を変更して全体の部品として設計し、インベストメント鋳造によって直接鋳造することができます。これにより、部品の構造は次のようになります。より合理的です。
アルミニウム合金の鋳造工程
アルミニウム合金鋳物とは、金属材料を鋳造成形してすぐに部品が得られるアルミニウム合金の形材を指します。 アルミニウム合金鋳物の合金元素組成は、一般に、対応する変形アルミニウム合金プロファイルの組成を超えます。 アルミニウム合金鋳物は、比較的密度が低く、強度が高いという特徴があるため、航空会社、航空宇宙、車両、機械設備などの分野で広く使用されている伝統的な金属材料です。
アルミニウム合金の特徴
アルミニウム合金は、アルミニウムのインゴットを原料として、銅、シリコン、マグネシウム、亜鉛、マンガン、その他の補助材料などの元素を一連の複雑なプロセスを通じて添加して作られ、非合金のクラスの業界で最も広く使用されています。 -鉄系構造材料。 航空、航空宇宙、自動車、機械製造、化学産業で広く使用されています。 現在、アルミニウム合金は最も多用途で耐久性のある合金です。
アルミニウム合金の特徴:
1. 低密度
2. 高強度
3. 優れた伝導性と熱伝導性
4。 耐腐食性
5.処理が簡単
インベストメント鋳造に使用されるアルミニウムの種類
1. アルミニウムシリコン合金。「シリコンアルミニウムアミン」または「シリコンアルミニウムアミン」とも呼ばれます。 優れた鋳造性能といくつかの非常に耐摩耗性の特性を備えており、熱膨張係数は比較的小さいです。 鋳造アルミニウム合金の中で、最も種類が多く、合金の量が最も多く、シリコン含有量は4%〜13%です。 0.2%～0.6%のマグネシウム・シリコン・アルミニウム合金を添加することもあり、構造部品に広く使用されています。 このような合金はピストンなどの部品に広く使用されています。
2. アルミニウム - 銅合金、銅含有量 4.5% ～ 5.3% の合金は最高の強化効果を持っています。 マンガンとチタンを適切に添加すると、室温および高温での強度と鋳造性能が大幅に向上します。 主に大きな動的および静的荷重に耐える砂型鋳物の製造に使用され、形状は複雑ではありません。
3. アルミニウムマグネシウム合金は、密度が最も低く（2.55g/cm3）、強度が最も高い（約355MPa）アルミニウム鋳造合金で、12％のマグネシウムを含有し、最も優れた強化効果を持っています。 この合金は、大気中および海水中での優れた耐食性、および室温での優れた機械的特性と機械加工性を備えています。
4、アルミニウム亜鉛合金は、性能を向上させるためにシリコン、マグネシウムを添加することが多く、「亜鉛シリコンアルミニウムミン」として知られています。 鋳造条件下では、合金には焼入れ効果、つまり「自己焼入れ」が発生します。 鋳物は熱処理なしで変成熱処理まで使用でき、強度が高い。
アルミニウム鋳造の合金は何ですか?
アルミニウム合金ダイカストにおけるアルミニウム合金材料は、主にアルミニウムシリコン合金、アルミニウムシリコン銅合金、アルミニウムマグネシウム合金のXNUMX種類の材料に分けられます。
1. Al-Si合金：主にYL102（ADC1、A413.0など）、YL104（ADC3、A360）が含まれます。
2.アルミニウムシリコン銅合金：主にYL112（A380、ADC10など）、YL113（3830）、YL117（B390、ADC14）、ADC12などが含まれます。
3. アルミニウムマグネシウム合金: 主に 302 (5180、ADC5、) ADC6 などが含まれます。
アルミニウム合金インベストメント鋳造の特徴
アルミニウム合金鋳造は非常に汎用性の高いプロセスであり、次のような追加の利点をもたらします。
1. 高い強度対重量比。
2. 化学的安定性に優れています。
3.優れた耐食性。
4.高温耐性。
5. 熱伝導性、電気伝導性に優れています。
6. 滑らかな鋳造仕上げ。
ステンレス鋳物とアルミニウム合金鋳物の違い
工業用部品の合金の選択に影響を与える、アルミニウム鋳物とステンレス鋼鋳物の主な違いをいくつか紹介します。
1. 機械加工性。 アルミニウムはステンレス鋼よりも展性があり、加工が容易です。
2. 溶接します。 ステンレス鋼はアルミニウムよりも溶接が容易です。
3. 強度と重量。 アルミニウムはステンレス鋼ほど強度はありませんが、重量が約 XNUMX 分の XNUMX であるため、強度と重量の比率が重要な状況には適しています。
4. 電気伝導率。 アルミニウムは非常に優れた導体ですが、ステンレス鋼は非常に悪い導体です。
5.耐熱性。 アルミニウムは華氏400度で軟化しますが、ステンレス鋼はそれ以上の温度に耐えることができます。
6. コスト。 通常、アルミニウムはステンレス鋼よりも安価です。
アルミニウム インベストメント鋳造を選択する利点
インベストメント鋳造アルミニウムは、一種の低切削または無切削鋳造技術であり、鋳造業界の優れた技術であり、その応用範囲は非常に広いです。 さまざまな種類、さまざまな合金の鋳造に適しているだけでなく、製造されるアルミニウム鋳造部品の寸法精度と表面品質は他の鋳造法に比べて優れています。 他の鋳造方法では鋳造が難しい、複雑で高温に強く、加工が難しいアルミニウム鋳造部品でも、インベストメント精密鋳造では鋳造することができます。
インベストメント鋳造アルミニウムの最大の利点は、インベストメント鋳造は寸法精度と表面仕上げが非常に高いため、機械加工を軽減できることです。 要求の高い部品には、ほんの少しの加工余裕しか残せません。 一部のアルミ鋳物部品でも研削・研磨代を残すだけで機械加工なしで使用できます。 アルミニウムのインベストメント鋳造方法により、多くの工作機械と加工時間を節約し、金属原材料を大幅に節約できることがわかります。
インベストメント鋳造アルミニウム法のもう XNUMX つの利点は、さまざまな複雑な鋳物、特に超合金鋳物を鋳造できることです。 例えば、ジェットエンジンのブレードやその流線型の輪郭、冷却空洞などは、機械加工技術ではほとんど形成できません。 アルミニウムのインベストメント鋳造プロセスを使用すると、大量生産が可能になり、鋳造品の一貫性が保証されるだけでなく、機械加工後の残留刃への応力集中も回避できます。
アルミニウム インベストメント鋳造を選択することの短所
1. 酸化スラグの混入
欠陥の特徴: 酸化スラグは主に鋳物の上面、鋳型通気口の隅に分布しています。 割れ目はほとんどが灰白色または黄色で、X 線透視または機械加工によって発見され、アルカリ洗浄、酸洗い、または陽極酸化によっても発見されることがあります。
2. 毛穴と泡
欠陥の特徴: XNUMX つの鋳物の壁の細孔は一般に円形または楕円形で、表面は滑らかで、一般に光沢のある酸化皮膜があり、場合によっては油状の黄色をしています。
3. シュリンクルーズ
欠陥の特徴: アルミニウム鋳物の収縮は、一般にインナー ランナー近くのフライ ライザーの根元の厚さ、肉厚の移行部、および大きな平坦面を備えた薄壁で発生します。 割れ目は鋳造状態では灰色、熱処理後は淡黄色、淡黄色または灰黒色になります。 X線フィルムには曇った形が写っています。 繊維状の重大な収縮は、X 線、蛍光破断などの検査方法で確認できます。
4.ひび割れ
原因: 鋳物の構造設計が不合理である、鋭い角がある、壁の厚さが広すぎる、砂型が不良である、鋳型の局所的な過熱。
アルミニウム合金鋳物は航空業界で広く使用されています
アルミニウム合金は、低密度、高比強度、優れた耐食性と成形性、低コストなどの一連の利点を備えており、航空、航空宇宙、造船、原子力産業、兵器産業において幅広い用途の見通しとかけがえのない地位を持っています。 航空分野では、アルミニウム合金は航空機の機体構造の主な材料です。
アルミニウム合金は密度が低いですが、強度が比較的高く、高品質の鋼に近い、またはそれ以上であり、可塑性に優れ、さまざまな形状に加工でき、優れた導電性、熱伝導性、耐食性を備えており、広く使用されています。業界では鉄鋼に次ぐ使用量
アルミニウム合金は加工方法により変形アルミニウム合金と鋳造アルミニウム合金に分けられます。 鋳造アルミニウム合金、鋳放しの状態で使用されます。 変形したアルミニウム合金で、圧力加工に耐えることができ、機械的特性は鋳造のままよりも優れています。 アルミニウム合金の様々な形状、仕様に加工できます。 主に航空機器、日用品、建物のドアや窓の製造に使用されます。
アルミニウム合金鋳物は民生産業で広く使用されています
アルミニウム合金ダイカストは、美しさ、軽さ、耐食性など他の鋳物にはない利点があり、広くユーザーに支持されています。 アルミニウム合金ダイカストは、特に自動車の軽量化以来、自動車業界で広く使用されています。
鋳造アルミニウム合金は、鋳鉄や鋳鋼に比べて密度が低いですが、比強度は高くなります。 したがって、アルミニウム合金鋳物を使用すると、同じ荷重条件下で構造の重量を軽減できるため、航空産業や電力機械、輸送機械の製造において、アルミニウム合金ダイカスト部品が広く使用されています。 アルミニウム合金は表面光沢が良く、大気中や淡水中での耐食性に優れているため、民間船舶の製造に幅広く使用されています。 硝酸、酢酸、その他の酸化性の酸媒体中での純アルミニウムは優れた耐食性を備えているため、アルミニウム合金ダイカストは化学産業で一定の用途があります。 純アルミニウムやアルミニウム合金は熱伝導性に優れており、化学製造に使用される熱交換装置や、内燃機関のシリンダーカバーやピストンなど熱伝導率の良い部品が求められる動力機械の要求にもアルミニウム合金での製造が適しています。
アルミニウム合金の鋳造プロセス中にどのような問題が発生する可能性がありますか?
一般的な問題：
1. ピンホール
2.泡
3. 砂穴
上記の問題を解決するには、主に「水」の問題を解決します。 水を解決するには、アルミニウム合金の溶解工学において水素を解決することが本質です。 アルミニウム合金の特性：酸化しやすく、アルミニウム地金自体の空気や水分を吸収しやすい。 したがって、ピンホール、気泡、砂穴の現象を制御し、温度の要件、スラグ剤の使用、脱ガスなどの発生源からの防止と制御を行う必要があります。
