ほら、泡の鋳造が失われた。これは、ニアネット形状、複雑な形状、機械加工の削減など、その可能性で多くの話題を集めるプロセスの 1 つです。しかし、それを行うと主張する 10 の鋳造工場に足を運べば、成功について 10 通りの異なる解釈が見られるかもしれません。最大の誤解?それは単に従来の砂型鋳造に代わるよりクリーンな代替品であるということです。そうではありません。これは完全なシステムであり、フォームのパターン、コーティング、砂の圧縮、ゲートが完璧で壊れやすい状態にない場合、高価なポリスチレンを燃やしてスクラップを作るだけです。私は、プロセスの実際の核心ではなく、フォームパターンを使い捨てのように扱っている人々による失敗の試みをより多く見てきました。
成功を左右する出発点: パターンそのもの
すべてはフォームパターンにかかっています。それは単なる形ではありません。これは揮発性のプレースホルダーです。私たちは早い段階でこれを苦労して学びました。安価で低密度の EPS ビーズを調達すると、初期コストは節約できるかもしれませんが、ビーズの融着ラインが故障点になります。発泡体は、へこむことなく取り扱うことができるほど十分な密度が必要ですが、1 グラム余分に注入する際にガスの量が発生し、金属の流れと最終的な完全性に影響を与えます。複数のフォームセクションを接着するパターンの組み立ても、サイレントキラーです。間違った接着剤を使用すると、接合部が密閉されなかったり（継ぎ目への金属の侵入、ベイニングと呼ばれる厄介な欠陥につながる）、あるいは炭素質の残留物が残り、介在物が生じたりします。バルブ本体のバッチでフランジの破損が続いたため、重要な接合部には特殊なホットメルト接着剤に切り替えました。プロトタイプと製品化可能な品質を分けるのは、これらの細部です。
次に、コーティング、耐火物スラリーがあります。これは絵の具ではありません。それはバリアであり、透過性のコントローラーでもあります。厚すぎると、蒸発する泡からのガスが十分に速く逃げることができず、金属が失速したり、吹き返したりすることがあります。薄すぎると砂が突き抜けて、粗い融合した表面仕上げが作成されます。粘度は常に監視する必要があり、店内の温度と湿度は粘度に大きく影響します。私たちは、乾燥するとセラミックのような表面になるコーティングを目指しています。このコーティングは、砂を埋めるのに十分な強さを持ちながらも、金属の前面の下でガス抜きができるほど割れやすいほど脆いものです。文字通り、指からの垂れ方でバランスを感じます。
コンパクトなポンプハウジングのプロジェクト、複雑な内部通路の仕事を思い出します。クライアントはダクタイル鋳鉄での製作を希望していました。最初の実行は悲惨なものでした。収縮気孔が厚い部分に集中していました。もちろん、泡は消滅し、定義された熱質量は残りません。問題は、砂型鋳造法からコピーされたゲートが、吸熱フォームの分解による余分な熱損失を考慮していないことでした。その冷却効果を補うために、給電システムを完全に再設計し、従来とは異なる場所にライザーを追加する必要がありました。後から加工タッチポイントを追加しましたが、それかスクラップでした。パターンが製品になるまでは、それが製品です。
砂、振動、そしてシンプルさの幻想
乾燥した、結合していない砂。単純そうに聞こえます。しかし、壊れやすいコーティングされたパターンの周りの圧縮は、視覚的な欠陥のほとんどが生じる場所です。振動テーブルがその心臓部です。パターンを外したり歪めたりすることなく、すべてのキャビティに砂を流し込むには、多方向の振動が必要です。攻撃的すぎると、薄いパターンの壁を切断したり、コーティングに早期に亀裂が入ったりする可能性があります。優しすぎると砂に柔らかい部分ができ、金型の壁の動きや寸法の不正確さ、いわゆる膨らみが発生します。
当社では珪砂の混合物を使用していますが、一部のステンレス鋼グレードでは、より高い熱安定性を求めてジルコニアに移行しています。重要なのは一貫性です。湿気は大敵です。熱い金属と分解した泡と反応して蒸気ポケットを作り、ピンホールを引き起こします。湿気の兆候がある場合は、砂をロータリー乾燥機で乾燥させます。これは追加のステップですが、後で完全に熱処理して、表面に見えない気孔を塞ぐよりも安価です。
流れ自体は反クライマックスだが緊張感がある。本質的に燃料であるものに金属を注ぐことになります。レートは重要です。遅すぎると、金属の前面より先に発泡体が劣化し、キャビティが崩壊したり、砂が中に落ちたりします。速すぎると、ガスの発生がコーティングの浸透性を圧倒し、乱流やスラグの混入が発生します。排気口から煙が出ていないか観察すると、煙の色と流れによって、火傷がきれいかどうかがわかります。黒い油煙は不完全燃焼、トラブルを意味します。安定した灰白色のプルームが必要です。それは非常に感覚的なプロセスです。
合うところと合わないところ
ロストフォーム鋳造 特定のパーツ ファミリに適しています。エンジン ブロック、シリンダー ヘッド、マニホールド - 内部通路を備えた複雑な形状には、複雑で高価な砂中子が必要になります。コアの組み立てとコアのプリントが不要になることで、労力が大幅に節約され、寸法の一貫性が向上します。 Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) のような企業にとって、数十年にわたりシェルおよびインベストメント鋳造を行ってきた企業にとって、ロストフォームをポートフォリオに追加することは、適切な形状に適切なプロセスを提供することを意味していました。場合によっては、当社が見積もる部品がシェルモールドまたは失われたフォームによって製造されている可能性があります。ブレークポイントは多くの場合、内部の複雑さとボリュームです。交差するオイル ギャラリーを備えた 500 個の油圧バルブ ボディを使用する場合は、泡が失われた方が勝ちです。コバルト合金の高温タービン ノズル 50 個分?インベストメント鋳造の話に戻ります。
物質的な制限は現実のものです。アルミニウムとねずみ鋳鉄が最も寛容です。ダクタイル鋳鉄では、マグネシウムレベルを厳密に管理する必要があります (発泡体の分解は、塊状化に影響を与える可能性があります)。スチールやステンレスも可能ですが、コーティングへの熱衝撃が大きく、フォームからの表面カーボンの付着が非常に懸念されます。当社は 304 ステンレス製ブラケットの使用に成功しましたが、それにはより高い耐火性と非常に正確で迅速な注入を備えた独自のコーティングが必要でした。ここでは高合金鋼の頼りになるものではありません。 QSY のニッケルおよびコバルトベースの合金に関する専門知識を考慮すると、インベストメント鋳造は依然としてその分野で最も重要です。プロセスの力を最大限に発揮します。
ポストプロセス: リアリティチェック
シェイクアウトは簡単です。ボックスを裏返すだけです。しかし、キャスティングを最初に確認するのは、現実性を確認することです。表面には、コーティング界面からのわずかにザラザラしたオレンジの皮のような特徴的なテクスチャーがあります。砂型鋳造よりも細かいですが、インベストメントほど滑らかではありません。ほとんどの場合、凹部に軽い炭素質の膜が見られます。通常、クリーニングルームで爆発します。欠陥が特徴的です。崩れた砂は突然の大きな歪みとして現れます。金属の貫通は、パターンの継ぎ目に沿った粗い金属のフィンのように見えます。ガスの多孔性はより拡散しており、多くの場合表面直下にあります。
寸法安定性が発揮されるのは機械加工です。コアのシフトがないため、データム特徴は信頼性があります。ただし、スポンジゾーンには注意する必要があります。場合によっては、鋳放しの表面のわずか 1 ～ 2 ミリメートルの下に、発泡分解ガスによる微小多孔性の層が存在することがあります。これは常に欠陥であるわけではありませんが、重要なシール面がある場合は、その下に到達するために最小 2 mm の機械加工カットを指定します。このことは、コンプレッサー ハウジングのバッチが最初は圧力テストに合格しましたが、最小限の摩耗で現場で不合格になった後にわかりました。原因は、シール面にある多孔質層が摩耗して開いてしまったことでした。現在では、これは重要なインターフェイスの図面上の標準的な注記となっています。
最終的な考え: 奇跡ではなくツール
それで、そうです 失われたフォーム鋳造 未来は？一部のコンポーネントについては、絶対にそうします。これは特定の問題に対する素晴らしい解決策です。しかし、それは要求が厳しく、プロセスに敏感な分野です。細心の注意を払い、近似を罰します。それは単に鋳造工場に追加するものではありません。パターンの成形から砂の処理まで専用のセルが必要です。 QSY のような統合サプライヤーの場合 (その能力範囲は次のサイトで確認できます) https://www.tsingtaocnc.com）、これも戦略的なツールです。これにより、クライアント (たとえば、内部チャネルを備えた耐久性のある鋳鉄コンポーネントを必要とする人) を最も効率的な方法に導くことができます。フォームの損失が原因の場合もあれば、コアシェルの成形プロセスが原因の場合もあります。価値があるのは、違いを知ること、各プロセスが正常に実行されているとき、そしてより重要なことに、問題が発生しそうなときにどのような感じかを現場で知ることです。それはパンフレットでは決して正確に表現できないものです。
