重力永久鋳型鋳造工場のソリューションには、単なる溶融金属や鋼の鋳型以上のものが必要です。特に油圧ポンプ、油田バルブ、またはエンジニアリング車両ウインチ システム用の高信頼性コンポーネントを製造する場合には、正確な熱制御、再現可能な金型寿命管理、冶金学的規律が必要です。 QINGDAO QIANGSENYUAN TECHNOLOGY CO., LTD.では、2018年以来、12,000以上の耐圧鉄鋼部品を永久型で鋳造してきました。そして、あらゆる失敗、あらゆる寸法のドリフト、あらゆる微小収縮現象が私たちに一つのことを教えてくれました。それは、重力鋳造は受動的な鋳造ではないということです。制御された凝固です。
中量の工業用部品では永久鋳型重力鋳造が依然として成功している理由
一部のエンジニアは、インベストメント鋳造が重力永久鋳型鋳造に取って代わると考えています。しかし、ラボ仕様ではなく実際の生産では、永久金型はピストン ポンプ シリンダー ブロックや圧力バルブ ボディなどのハウジングに対してより厳密な寸法再現性を実現します。なぜ？予熱されたコーティングされた H13 工具鋼金型を使用すると、300 回以上のサイクルにわたって金型温度が ±5°C 以内に留まるためです。砂型鋳造ではその安定性に匹敵しません。インベストメント鋳造では、セラミックシェルのばらつきが生じ、残留応力が高くなります。私たちはそれを測定しました。420 mm × 280 mm × 120 mm のポンプ基礎鋳造では、永久モールドにより 500 ユニットにわたって GD&T 位置公差が ±0.15 mm に保たれます。砂型鋳造では平均 ±0.32 mm、コア シフトによるスクラップが 17% 発生します。
当社では 2 つの専用の重力永久成形ラインを稼働させています。1 つはダクタイル鋳鉄 (ASTM A) 用、もう 1 つは低合金鋼 (A105N) 用です。どちらも底部注入ゲート、重要なセクションの冷却インサート、および金型キャビティ壁のリアルタイム熱電対モニタリングを使用しています。推測は不要です。 「標準」サイクルタイムはありません。各部品には、当社のプロセス検証レポートにマッピングされた独自の凝固プロファイルがあります。
ほとんどの工場が失敗する場所とその修復方法
ほとんどの重力永久金型鋳造工場の操業は、金型の劣化、一貫性のない予熱、および合金固有の供給に対する不適切なライザー設計の 3 つの点で破綻します。私たちは、AMS 5387 コバルト合金ポンプ ハウジングの注文でこれを直接見てきました。最初の 19 個の鋳造品では、完璧な化学反応にもかかわらず、フランジ近くの表面下に気孔が見られました。根本的な原因？ 42 サイクル後の金型表面の酸化により、熱抽出率が変化しました。解決策: 現在では、アルミナブラストと独自のホウケイ酸コーティングを使用して、35 ショットごとに金型を再調整しています。これは、注入前に赤外線放射率テストによって検証されています。
予熱管理も徹底しています。当社の金型は決して冷たい状態で炉に入りません。 280°C で 90 分間浸漬し、その後 320°C ±3°C まで昇温して 45 分間保持します (3 つの深さポイントで測定)。それは交渉の余地のないことです。これをスキップすると、T800 ベースのコンポーネントに恐ろしい亀裂や不具合が発生します。独自の金型を供給する顧客は、この点を見落とすことがよくあります。受け入れ前にテストを行います。
本当の利点はキャストだけではない統合です
真の重力永久鋳型鋳造工場ソリューションは、シェイクアウトで終わるわけではありません。機械加工、熱処理、計測まですべてが 1 つの屋根の下で行われます。当社の青島施設では、鋳造シリンダー ハウジングが金型の取り外しから Mazak Integrex i-200S での CNC 回転まで直接移動します。物流の遅延はありません。取り扱い上のダメージはありません。座標系のリセットはありません。鋳造品の固相線温度が 50°C 以内である間に重要な穴を加工します。これにより、室温での加工と比較して歪みが 40% 減少します。
当社の垂直統合は、材料認証 (ミル試験レポートに追跡可能なすべての熱)、鋳造プロセスの検証 (ASME B16.34 に基づく X 線および超音波サンプリングによる)、精密機械加工 (ISO 2768-mK に準拠した CMM 検証)、機能試験 (カスタム構築リグでの最大 450 bar の静水圧試験) の 4 つの層をカバーしています。だからこそ、オフハイウェイ車両用の当社のウインチ センター シャフト ローラーは、非標準のテーパーや途切れた表面であっても、100% の初回通過歩留まりを達成します。
パートナーを選ぶのは価格ではなく、予測可能性が重要です
プロジェクトで、予定通りに出荷し、議論なく GD&T を保持し、金型の開始前に製造可能性のリスクにフラグを立てる重力永久鋳型鋳造工場が必要な場合、マーケティング上の主張ではなく、文書化された機能が必要です。署名する前に次の 3 つの質問をしてください。
- 金型メンテナンス ログとキャビティ温度グラフを含む、最近の 3 つの PPAP パッケージを見せてもらえますか?
- 工程内分光分析をヒートごとに実行しますか、それとも最初の製品のバッチに対してのみ実行しますか?
- キャストが NDT に失敗した場合、是正措置レポートを発行しますか? それとも単に再キャストしますか?
3 つすべてを行います。毎回。当社の ISO 9001:2015 認定システムは、すべての金型ショット、すべての原材料ロット、すべての CMM プローブ ポイントを追跡します。例外はありません。このようにして、北米、ドイツ、シンガポールの顧客をサポートし、2023 年には中量注文の配達遅延をゼロにします。
将来を見据えて、当社は重力永久鋳型鋳造工場の能力をハイブリッドプロセスに拡張し、コバルトニッケル合金のレーザー支援CNCフライス加工で仕上げられたニアネットシェイプ永久鋳型鋳造を実現します。それが新しいからではなく、複雑な形状と極度の耐摩耗性の両方を必要とする部品の総コストが 22% 削減されることが現場データで示されているからです。精度は部門ではありません。それはシーケンスです。
