精密鋳造とは、正確な寸法の鋳物を得るプロセスの総称です。 従来の鋳造プロセスと比較して、精密鋳造により、より正確な鋳造サイズとより優れた表面仕上げが得られます。 その製品は洗練され、複雑で、部品の最終形状に近いものです。 加工や加工をせずにご使用いただけます。 ニアネットフォーミングの先進技術です。 これには、インベストメント鋳造、セラミック鋳造、金属鋳造、圧力鋳造、ロスト鋳造が含まれます。
精密鋳造とは何ですか？
の生産で 精密鋳造部品 は、ロストワックス鋳造としても知られる、最も一般的に使用される精密インベストメント鋳造です。 鉄および非鉄金属鋳物の製造に広く使用されています。 包埋型はパラフィンワックスやその他の適切な包埋材料で作られています。 インベストメントモールド上で耐火物コーティングと耐火物砂のプロセスを繰り返します。 殻が固まって乾燥します。 次に、内部の溶融ダイを溶融してキャビティを形成します。 十分な強度を得るためにクラストを焼きます。 残った埋め込み材を焼き落とし、必要な金属材を流し込みます。 固化、冷却、剥離、砂取り。 高精度の完成品を得るために。 製品の要求に応じて熱処理、冷間加工、表面処理を行います。
さらに、精密鋳造では、鋳物の設計や材料の選択に大きな自由度があります。 これにより、さまざまな鋼や合金鋼への投資が可能になります。 したがって、鋳造市場においては、精密鋳造が最高品質の鋳物となります。
精密鋳造の主な工程
精密鋳造は消耗モデルとセラミックケーシングを使用するため、複雑で詳細な部品設計に適しています。 このプロセスでは、機械加工、鍛造、鋳造が不可能ではないにしても困難な複雑な部品が作成されます。 例としては、バルブ本体の内部チャネルとポート、インペラの湾曲ブレード、タービンブレードの内部冷却チャネルなどが挙げられます。 プロトタイプの開発と短期間の生産の主な障壁は、射出成形の時間とコストです。 精密鋳造にはそれぞれ射出成形されるワックス型が必要です。 設計の複雑さが増すにつれて、プロトタイピングや小ロット生産を実現するにはツールが高価になり、時間がかかりすぎることがよくあります。それには次の手順が含まれます: ワックスがけ (ワックスモールド) – 修理 – ワックス検査 – グループツリー (ワックスモールドツリー) – 籾摺り – 脱ワックス（蒸気脱蝋） – 金型焼成 – 化学分析 – 鋳造（金型シェルへの溶鋼の注入） – 振動籾摺り – 鋳造および鋳造棒の切断および注入 – ゲート研削 – 初期検査（ウール検査） – ショットブラスト – 機械加工 – 研磨 – 仕上げ検査～梱包まで。
インベストメント鋳造ツール
インベストメント鋳造におけるツールは、ワックス型を作成するために使用されるワックス射出成形型とみなされます。各部品はワックス型から始まり、ワックスの特性（滑らかな表面、低い融点、優れた流動性）により、非常に複雑なインベストメント鋳造が可能になります。インベストメント鋳造型の設計方法に関しては、通常、鋳造設計の責任者は顧客です。優れた鋳造所は、顧客と協力して、設計が製造性を考慮して最適化され、品質プロセスを経るようにします。鋳造所は、製造効率を向上させ、コストを削減しながら、製品の品質と機能を向上させるための設計変更を提案できます。設計が決定され、顧客とサプライヤーによって合意されると、鋳造所はツールメーカーと直接協力してツールを設計します。鋳造所は、材料、寸法、重要な表面が最適化されるように、ツールメーカーと直接協力します。
インベストメント鋳造ツールのコストに影響を与える要因は何ですか?
1.鋳造の複雑さ、過度に複雑な部品では、ツール内でより多くの可動部品の使用が必要になる場合があり、そのため、構築に必要な時間とプロセスの数が増加します。
2.サイズ、部品が大きくなるとツールも大きくなり、ツールを構築するためにより多くの材料が必要となり、ツール内の金型キャビティを加工するのにより多くの時間がかかります。
3.場合によっては、可溶性コアが必要になる場合があります。 可溶性コアは複雑なキャビティを製造するための重要な資産ですが、専用のツールが必要となるため、初期のツールコストが増加します。
精密鋳造を選択する理由
精密鋳造と砂型鋳造
砂型鋳造 砂を使用して鋳造用のキャビティを作成する鋳造プロセスです。 砂殻は大まかな形状を作り出します。 したがって、砂型鋳造製品の場合、粗い表面にはインベストメント鋳造よりも多くの機械加工が必要になる場合があります。
精密鋳造により、セラミック製のエンクロージャを通じて希望の形状が作成され、より良い表面仕上げの製品を製造できます。 厳しい公差を可能な限り正確に満たすことができるため、最終形状の製品を削減し、さらなる加工を回避できる可能性があります。
精密鋳造と機械加工
単純な形状の製品の場合、精密鋳造や機械加工を選択することもできます。 機械加工は、ロッドから最終寸法まで部品を直接機械加工するプロセスです。 これにより、大量の原材料の無駄が発生し、実質的に生産コストが増加します。 また、数量が多い場合はXNUMX回の生産に時間がかかり、納期が遅れます。
精密鋳造により、その後の加工にコストがかかります。 当社の鋳造工場には、鋳造ワークショップと機械加工ワークショップの両方があります。 当社は機械加工された精密鋳造品を最良の価格で提供できますが、お客様はすぐに使用できる優れた性能の製品を受け取ることができます。
精密鋳造と精密鍛造
精密鍛造は、熱間または冷間金属棒を直接プレスして成形する金属成形プロセスです。 高圧に耐えるため、鍛造金型の材質には高い要求が求められます。 鍛造金型に使用される材料は金型が多く、コストが高くなります。 金型コストが高いため、精密鍛造は精密鋳造よりも競争力が低くなります。 精密鍛造では、製品の形状を地域的に制御することもできます。
これに対し、精密鋳造は金型コストが安く、製品サイズの制限もありません。 これにより当社はあらゆる金属製品に使用可能となります。
精密鋳造および金属製造
金属製造は、金属シートをさまざまな形状や厚さに切断および曲げ、それらを溶接して製品を形成するプロセスです。 そうなると人件費と制作時間も増えてしまいます。
精密鋳造では、複数のワックスモデルをスプルーまたはシステムに接続することで、生産時間を大幅に短縮できます。
精度係数に影響を与える要因
一般に精密鋳造品の寸法精度は、鋳物の組織、成型、剥離、焼成、鋳造などの様々な要因によって影響されます。 無理な設定と操作の連動は鋳物の収縮率を変化させます。 鋳物の寸法精度が要求を逸脱した。 精密鋳造品の精度不良の原因としては以下のようなものがあります。
(1) 鋳造組織の影響。
ａ． 鋳肉が厚く引け穴が大きい。 鋳肉が薄く、引け穴が小さい。
b. 自由収縮が大きいと収縮が妨げられます。
(2) 鋳造材料の影響。
ａ． 材料の炭素含有量が高くなるほど、線収縮は小さくなります。 カーボン含有量が低いほど、ラインの収縮は大きくなります。
b. 一般的な材料の鋳造収縮は次のとおりです。 鋳造収縮 K= (lm-lj) /LJ × 100%、LM はキャビティサイズ、LJ は鋳造サイズです。 K は次の要因の影響を受けます: ワックスの種類 K1、鋳造構造 K2、合金の種類 K3、鋳造温度 K4。
(3) 鋳造ラインの引け穴に対する金型製作の影響。
ａ． ワックスの温度、ワックスの圧力、滞留時間は、溶融サイズに最も明白な影響を与えます。 XNUMXつ目はプレスワックスです。 保圧時間は射出成形後の最終投資規模にはほとんど影響しません。
b. ワックス（成型）材の線収縮率は0.9～1.1％程度です。
c. インベストメントモールドを保管するとさらに収縮が発生し、その収縮値は全体の収縮量の約 10% になります。 ただし、12 時間の保管後、投資規模は基本的に安定しています。
d. ワックス金型の半径方向の収縮率は縦方向の収縮率のわずか 30 ～ 40% であり、自由収縮率に対するワックス温度の影響は抵抗収縮率よりもはるかに大きくなります (最適なワックス温度は 57 ～ 59 ℃です)。 、温度が高いほど、収縮は大きくなります）。
(4) シェル材質の影響。
ジルコニウム砂とジルコニウム粉末を選択し、膨張係数はわずか4.6×10-6/℃と小さく、無視できます。
(5) 貝殻焼き効果。
シェルの膨張係数が小さいため、シェル温度が 1150℃の場合、膨張係数はわずか 0.053% であり、無視できます。
(6) 鋳造温度の影響。
鋳造温度が高いほど、収縮は大きくなります。 鋳造温度が低く、収縮率が小さい。 したがって、注入温度は適切である必要があります。
一般に、精密鋳造または脱蝋鋳造は、産業上の課題に対する製造上の解決策です。 この鋳造技術の設計の柔軟性により、さまざまなサイズや形状の製品を製造できます。 さらに、多くの製品が高い寸法公差と再現性を備えた複雑な形状を必要とするため、この技術は今日さらに重要になっています。 最も重要なことは、鋳放し製品の滑らかな表面が精密鋳造またはロストワックス鋳造の付加価値であることです。
機械加工段階は、製造における最も面倒な処理段階の XNUMX つです。 幸いなことに、インベストメント鋳造またはロストワックス鋳造製品の形状はネットワークに近いです。 結果として、この製造技術の適用により、機械加工の段階と機械加工のコスト、材料の損失、労力が最小限に抑えられます。
インベストメント鋳造ツール
のツール インベストメント鋳造 ワックス型を作成するために使用されるワックス射出成形型と考えられます。 各部品はワックス型から始まり、滑らかな表面、低い融解温度、優れた流動特性といったワックスの特性により、非常に複雑なインベストメント鋳造が可能になります。 インベストメント鋳造金型の設計方法に関しては、通常、顧客が鋳造設計の責任者になります。 優れた鋳造工場は顧客と協力して、設計が製造可能性を考慮して最適化され、品質プロセスを確実に通過できるようにします。 ファウンドリは、製造効率を向上させてコストを削減しながら、製品の品質と機能を向上させるための設計変更を推奨できます。 設計が決定され、顧客とサプライヤーによって合意されると、鋳造工場は工具メーカーと直接協力して工具を設計します。 鋳造工場は工具メーカーと直接連携して、材料、寸法、重要な表面が最適化されていることを確認します。
インベストメント鋳造ツールのコストに影響を与える要因は何ですか?
鋳造が複雑になり、過度に複雑な部品では、ツール内でより多くの可動部品を使用する必要が生じる場合があり、そのため、構築に必要な時間とプロセスの数が増加します。
部品のサイズが大きくなるとツールも大きくなり、ツールを構築するためにより多くの材料が必要になり、ツール内の金型キャビティの加工に時間がかかります。
場合によっては、可溶性コアが必要になる場合があります。 可溶性コアは複雑なキャビティを製造するための重要な資産ですが、独自のツールが必要となるため、初期のツールコストが増加します。
