ロスト-ワックス投資鋳造
特殊鋳造とは、型の材料、型の充填、固化の点で砂型鋳造とは大きく異なる一連の鋳造方法を指します。現在、20 を超える特殊鋳造プロセスが使用されており、最も一般的なプロセスには、インベストメント鋳造、ロストフォーム鋳造、永久鋳型鋳造、ダイカスト、低圧鋳造、遠心鋳造、逆圧鋳造、連続鋳造などがあります。-ニア-ネット-形状成形技術として、特殊鋳造は精度の向上、肉厚の薄肉化、軽量化、エネルギー効率の向上を目指して進化し続けており、業界全体でますます幅広い用途が見出されています。
インベストメント鋳造 – 原則
インベストメント鋳造では、消耗材料からパターンを作成し、それを耐火材料の複数の層でコーティングし、コーティングが硬化して乾燥した後、パターンを溶かしてセラミック シェルを作成します。次に、シェルを高温で焼成してから、溶融金属を注入して鋳物を製造します。このプロセスで使用された初期のパターンはワックスで作られていたため、ワックス鋳造またはロストワックス鋳造とも呼ばれます。{2}}
主なプロセスステップには、金型の設計と製造、ワックスパターンの作成、シェルを構築するためのスラリーとスタッコの塗布、シェルの硬化と乾燥、脱蝋、シェルの焼成、金属の溶解と注入、凝固と冷却、そして最後にシェルの取り外し、洗浄、仕上げが含まれます。本質的に、インベストメント鋳造は、通常、溶融金属が型に充填され、重力によって凝固するという点で砂型鋳造に似ています。主な違いは、金型の材質と金型の製作方法にあります。
インベストメント鋳造では、溶解可能なワックス パターン(一般に「ワックス パターン」と呼ばれます)とパーティング ラインのない一体型セラミック シェルを使用するため、次のような利点があります。{0}}

インベストメント鋳造 – 主な特徴
高精度と表面品質 – 精密な金型とパーティング ラインがないため、インベストメント鋳造の寸法公差は CT4 ~ CT7、表面粗さ (Ra) は 1.6 ~ 12.5 μm という低い値を実現します。
複雑な形状と薄肉 – 比較的シンプルな工具と設備を使用して、インベストメント鋳造では非常に複雑な形状と、最小肉厚が 0.3 mm、最小鋳造穴直径が 0.5 mm の薄肉鋳物を製造できます。{0}}
材料とバッチの柔軟性 – インベストメント鋳造は幅広い合金と互換性があり、生産バッチサイズによって制限されません。これは、高融点合金や機械加工が難しい材料の鋳造に特に適しています。--
トレードオフ – このプロセスには複数のステップ、長い生産サイクル、比較的高価な原材料が含まれるため、鋳造コストが高くなります。鋳物は通常、数十グラムから数キログラムまでの小さな部品に限定されており、通常は 25 kg を超えません。
インベストメント鋳造は、機械加工を最小限またはゼロにするための重要な方法の 1 つです。これは、複雑な形状、高融点合金、機械加工が難しい--材料、および厳しい性能要件を備えた精密鋳造品の製造に特に適しています。現在、インベストメント鋳造は、蒸気タービン、ガスタービンブレード、切削工具、計器部品、自動車およびトラクターの部品、工作機械の部品の製造に広く使用されています。

インベストメント鋳造 –主要プロセス
インベストメント鋳造プロセスには主に次の手順が含まれます。

金型製造
インベストメント鋳造プロセスでは、ワックスパターンとシェルモールドの両方を破壊する必要があります。各鋳造には新しいワックス パターンが必要なので、3D プリントされたワックス パターンか、ワックス パターンを作成するための型が必要です。{2}}型を製造するときは、収縮率を慎重に計算して考慮する必要があります。これらの収縮は、ワックス パターンの製造、シェル成形、鋳造後の固化のさまざまな段階で発生するためです。-

ワックスパターン制作
金型にホットワックスを注入し、冷却固化させた後、金型を外すことでワックスパターンが得られます。複雑な内部キャビティ構造の場合、セラミックコアを使用して内部機能特徴を形成します。この製造プロセスはダイカストに似ていますが、ダイカストでは溶融金属が使用されるのに対し、ロストワックス鋳造プロセスでは液体ワックスが使用されます。-

ワックスパターン組立(ツリー組立)
いくつかのワックス パターンをワックス スプルー (ワックス バー) に溶接または組み立ててワックス パターン クラスターを形成し、ゲート システムを作成します。このシステムには、注入カップ (溶融金属がゲート システムに導入される入口) が含まれています。

シェルモールド製造
ワックス パターン ツリーをシリカベースのスラリーに浸します。{0}この浸漬プロセスは複数回繰り返され、各浸漬の前に異なる耐火材料が塗布され、各層が乾燥して硬化します。乾燥したコーティングは、ワックス パターンとゲート システムの周囲にセラミック シェルを形成します。次に、ワックスが溶けて排出され、内部に空洞が残るまでセラミック シェルを加熱します。-これでシェル型の製造が完了します。

脱蝋
シェルモールドが完全に硬化したら、ワックスパターンアセンブリをシェルから溶かす必要があります。この工程を脱蝋といいます。脱ロウ方法には加熱方法に応じてさまざまな方法がありますが、最も一般的なのは熱水法と高圧蒸気法です。-注意事項: 熱湯脱脂方法を使用する場合は、溶けたワックスがスムーズに浮き上がるように脱脂口を上に向け、水の温度は沸騰しない程度にできるだけ高くする必要があります。高圧蒸気脱蝋方法を使用する場合は、溶けたワックスが適切に排出されるように、脱蝋開口部を下に向ける必要があります。-

シェルモールド焼成(予熱)
脱脂したシェルモールドを炉で焼成します。炉の温度は 800 ~ 1000 度まで徐々に上昇します。一般に、ケイ酸エチル加水分解物で作られたシェルモールドはより高い焼成温度を必要とし、ケイ酸ナトリウムで作られたシェルモールドはより低い焼成温度を必要とします。目標温度で一定時間保持した後、シェル型を取り外し、注入の準備が整います。焼成中に、残留ワックス、不純物、および一部の NaCl (ケイ酸ナトリウム- ベースのシェルから) が燃焼して除去されます。殻内の吸着水や結晶水を完全に追い出します。そしてシリカゲルはさらに分解して SiO2 になります。焼成によりシェルモールドの強度が高まり、内部の空洞がきれいになります。

鋳造(流し込み)
合金元素は、各炉バッチの特定の材料グレードに従って配分されます。溶鋼が注入温度に達すると、鋳造することができます。溶けた鋼は熱いうちにシェルモールドに注入され、注入カップとゲートシステムを通ってツリー上の各キャビティに流れ込みます。予熱されたシェルモールドにより、溶融金属が薄肉または細長いセクションをより容易に流れることができます。-金属が冷えて固まると、高精度の鋳物が得られます。-

シェルの取り外しと洗浄
鋳造後、シェルモールドと鋳物が完全に凝固して冷却したら、振動装置を使用してシェルモールドを鋳物から分離します。最初の砂の除去後、ショットブラストを実行して、鋳造ブランクの表面から付着した砂の大部分を除去します。その後、さまざまな切断方法を使用して、個々の鋳物をゲート システムから分離できます。

ゲート研削と仕上げ
鋳造ブランクに残っているゲート スタブは、主に砥石車による研削または機械加工によって除去されます。この工程には粗研削と微研削の両方が含まれますが、研削中に部品本体を損傷しないように注意する必要があります。その後の仕上げ作業では、主に、砂穴、スラグ混入、バリ、突起、変形など、鋳物に存在する可能性のある表面欠陥に対処します。主な方法には、研削、溶接修理、矯正、ショットブラストなどがあります。外観検査に合格した鋳物は、熱処理生産ラインに搬送され、さまざまな熱処理工程が行われます。
当社の合金範囲
Simons Technology は、ステンレス鋼、炭素鋼、低{0}合金鋼、中-合金鋼、高-マンガン鋼、ニッケル-基合金、コバルト-基合金、非鉄-合金など、さまざまな合金を提供しています。完全なリストについては付録を参照してください。
重量とサイズの機能
- ユニット重量: 0.001 kg – 622 kg
- 最大寸法: Ø710 mm × 300 mm
- 単一軸の最大長:-: 1200 mm
高い寸法精度
Simons Technology の鋳物は、VDG P690 D1–2 または ISO 8062 DCTG4–6 規格を満たしています。詳細な公差クラスについては付録を参照してください。
ラピッドプロトタイピング
Simons Technology は、粉末焼結レーザー ラピッド プロトタイピング マシンと光硬化ラピッド プロトタイピング システムを備えており、迅速なプロトタイピングと小ロット生産を可能にします。{0}{1}
真空鋳造
Simons Technology は、社内の真空誘導溶解炉を使用して、単位重量が 0.001 kg から 25 kg までのコバルト{1}ベースおよびニッケル- ベースの合金鋳物を製造しています。
複雑な形状の機能
高度な鋳造シミュレーション ソフトウェアは、Simons Technology のプロセス設計全体にわたって利用されています。複雑な構造の部品には、ソリュブルコア、セラミックコア、ソルトコア、C-1コアミックスなどの特殊な技術を採用しています。

追加機能
- 集中グループ制御システムを備えた自動ワックス射出機
- 自動シェル製造ロボットと自動温度と湿度制御を備えた乾燥室{0}}
- シェルの乾燥サイクルを短縮する高速乾燥テクノロジー-
- ワックス脱水機能を備えた高度な脱ワックスオートクレーブ
- 安全で環境に優しい-自動ワックス処理システム
- -合金組成を正確に調整するための自社開発のコンピュータ化システム
- 取鍋注湯・脱型用ロボットアーム(大型部品に最適)
- 全自動雰囲気炉や高温溶体化炉などの高度な熱処理装置
お問い合わせ
Simons Technology の機能の詳細について、またはお客様の特定の要件についてご相談になりたい場合は、お気軽にお問い合わせください。
